Blog MaskenBasteln Aktuell

Winfried Mueller :: reintechnisch.de


25.05.2020 :: Fachbuch Vliesstoffe

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Ein Fachbuch zum Thema Vliesstoffe. In der Google-Books Vorschau sind viele Seiten lesbar:

Der Neupreis ist mit 199 Euro etwas teuer...


25.05.2020 :: Filter für Baumwollmasken

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Viele Mundschutz-Schnittmuster haben ein Fach zum Einlegen eines zusätzlichen Filters. Auf der Suche nach einem Material aus dem gut beschaffbaren Alltags-Sortiment, bin ich auf "Jean Carol Einmalwaschlappen Samtweich" gestoßen. Ich kaufte die im Real-Supermarkt, bei Rossmann gibt es sie auch.

Die vorteilhaften Eigenschaften sind:

  • Material ist recht gleichmäßig, wenig wolkig
  • glatte Oberfläche, nicht strukturiert
  • ab zweilagig werden alle Löcher im Vlies schon gut überdeckt
  • sehr gut zu atmen, auch bei vierlagig kaum Atemwiderstand
  • getestet und empfohlen Deutscher Allergie- und Asthmabund e.V.
  • dermatologisch getestet von dermatest

Bei der Faser handelt es sich um eine Mischfaser, vermutlich Viskose und irgendeine Kunstfaser (PES/PA/PP). Faserdicke ist typisch um die 10 µm.

Die Größe ist mit 19x21cm relativ klein. In der Packung sind 50 Einmalwaschlappen für einen Preis von etwa 2 Euro.

Ich vermute, dass die Filtereigenschaften recht gut sein werden. Wirklich testen lässt sich das aber nur in einem spezialisierten Labor.

Nachtrag 26.05.2020: Hab mal einen kleinen Test mit Buche Holzstaub gemacht. Wenn ich einfach so ohne Schutzausrüstung schleife, spüre ich es recht schnell in der Nase. Als Testobjekt kam ein Rundstab in die Ständerbohrmaschine, den ich mit Korn 180 geschliffen habe. Dabei ein Ventilator, der den Staub in eine Richtung zog. Und dort hielt ich dann mein Gesicht in den staubigen Strom. Als Maske hatte ich eine Ako-Kunststoff-Maske, wo ich 4 Lagen Einmalwaschlappen eingespannt hatte. Bei der 35 cm² Atemfläche konnte ich wunderbar atmen. Die Durchlässigkeit ist also gut gegeben (Baumwollmasken haben mindestens 2-3 fache Fläche). Unter dem Mikroskop hab ich mir dann die 4 Lagen genauer angeschaut. Geschätzt 80-90% des Staubes sind schon an der äußersten Lage hängen geblieben. Korngröße ging geschätzt bis 1-2 µm runter, war vielfach aber auch 10-40µm. In der nächsten Lage war kaum noch was zu finden, in Lage 3 und 4 dann fast keine Partikel mehr. Und wenn welche da waren, weiß ich nicht, ob die nicht vor dem Test schon da waren. Theoretisch könnte es natürlich sein, dass zahlreiche Partikel ungehindert durch alle Lagen gegangen sind und ich die so nicht nachweisen/erkennen kann. Das erscheint mir aber nicht naheliegend, zumal ich auch keinerlei Reizung meiner Nase gespürt habe.

Klar sollte sein, dass es für wirklich feine Partikel (<3µm) Meltblown-Filtermaterial braucht, was sehr viel feinere Fasern hat (<1µm). Meltblown wird man aber in so gut wie keinem Alltagsmaterial finden.


24.05.2020 :: Collectex Mund-Nasenschutz von Vileda / Freudenberg

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Die Firma Freudenberg ist einer der großen Vlieshersteller in Deutschland. Sie produzieren u.a. das für Masken geeignete Evolon-Material. Die bekannte Marke Vileda gehört auch zum Unternehmen.

Unter den neuen Marke Collectex wird jetzt ein einfacher Mund-Nasenschutz aus dreilagigem Vlies angeboten. Man findet ihn auf der Vileda Homepage. Hergestellt werden die in Deutschland.

Ob es sich bei dem Material um SMS handelt, also eine feine Meltblown-Schicht dabei ist, dazu hab ich keine Infos gefunden. Material ist 100% PP, was eine übliche Zusammensetzung ist.

Freudenberg kann täglich ca. 1 Millionen Masken herstellen, das ist schon mal eine sehr gute Nachricht, um in diesem Bereich vom chinesischem Markt unabhängiger zu werden. Auch Österreich hat mittlerweile eine eigene Produktion solcher einfachen Mund-Nasen-Schutze.

Preise liegen derzeit bei 1 Euro pro Stück. Die Preise für chinesische Ware lagen bis vor 2 Wochen auch noch ähnlich, mittlerweile bekommt man sie ab 60 Cent pro Stück.

Die DM-Drogerie hat ihn mittlerweile auch im Angebot.

Die Collectex Masken sind explizit nicht für den medizinischen Bereich, wurden also keinen Tests unterzogen. Die meisten Mund-Nasenschutze auf dem Markt werden hingegen für den medizinischen Bereich getestet und garantieren eine Barriere gegen bestimmte Bakterien von typisch 98%.

Weblinks:


22.05.2020 :: Albstoffe Shield Pro Jersey

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Die Firma Maute + Renz Textil GmbH hat einen speziellen Stoff für Masken auf den Markt gebracht. Er nennt sich "Albstoffe Shield Pro Jersey". Er ist bewusst nicht aus Baumwolle, sondern aus Trevira Kunstfaser, weil dies günstigere Eigenschaften hat. Kunstfasern trocknen schneller und wärmen auch nicht so. Es sind Mikrofasern mit guter Filterwirkung. Weiterhin sind Fasern eingewebt, die auf Basis von Silberionen antimikrobiell wirken. Das Silber ist fest gebunden, wird nicht ausgewaschen und soll auch beim Atmen nicht abgegeben werden.

Bei dem Stoff handelt es sich Jersey mit Elastan, er ist also elastisch.

Es ist gut, dass jetzt Stoffe am Markt verfügbar werden, die speziell auf die Erfordernisse von Masken optimiert sind. So wird Maskenbasteln keine Frusterfahrung und jeder freut sich über einen Mundschutz, der gute Gebrauchseigenschaften hat.

Die Stoffbreite liegt bei 150cm und der Meter kostet derzeit knapp 30 Euro. Fertige Masken aus diesem Stoff werden auch angeboten.

Weblinks:


21.05.2020 :: Der Unsinn mit dem fehlenden Eigenschutz

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Von Anfang an hat mich diese Diskussion irritiert, das Masken nur Fremdschutz aber keinen Eigenschutz bieten. Das widersprach schon recht früh den vorhandenen Studien. Mittlerweile gibt es zahlreiche Tests, die die Filterwirkung und damit den Eigenschutz bestätigen.

Im Spiegel gibt es jetzt einen interessanten Artikel, wo eine aktuelle Studie mit Hamstern vorgestellt wurde. Dort steht:

"Laut einer Umfrage unter Virologen und Infektiologen gehen inzwischen knapp zwei Drittel davon aus, dass Masken vor Wochen vor allem deswegen nicht empfohlen wurden, weil Deutschland zu wenige vorrätig hatte und staatliche Stellen sich keine Blöße geben wollten."

(Quelle: https://www.spiegel.de/wissenschaft/medizin/coronavirus-masken-reduzierten-infektionsrisiko-deutlich-hamster-studie-a-39a920b4-20ab-4ea1-8bf0-5826c3730181)

In der Studie gab es infizierte und gesunde Hamster in verschiedenen Käfigen. Ein Luftstrom wurde nun von den infizierten Hamstern zu den gesunden Hamstern geleitet. Ohne Filterung steckten sich 67% der gesunden Hamster an. Das ist schon erstaunlich, weil das bedeuten könnte, dass das Infektionsrisiko auch beim Menschen über Aerosole vielleicht sehr hoch ist.

Mit Filterung (Material wie einfacher Mund-Nasenschutz) auf Seite der gesunden Hamster waren es nur noch 33% und bei Filterung auf der Seite der infizierten Hamster waren es nur noch 17% Infektionen. Das klingt für mich schon nachvollziehbarer. Es ist natürlich immer besser, schon an der Quelle der Entstehung dafür zu sorgen, dass möglichst wenige Viren in die Umwelt gehen. Das ist wie in der Werkstatt: Es ist besser, eine Kreissäge direkt abzusaugen, als den Holzstaub in die Werkstatt zu pusten und dann eine Maske zu tragen.

In der Studie war der Eigenschutz so stark, dass sich das Risiko einer Infektion halbierte. Wenn nun alle Mundschutz tragen, hat man ein hohes Maß an Sicherheit. Es sind wesentlich weniger Viren in der Luft und die eigene Maske filtert auch noch einen gehörigen Anteil im Sinne des Eigenschutzes heraus.

Eigentlich müsste diese Erkenntnis jetzt viel stärker verbreitet werden, damit das Interesse auch größer wird, sich um den Eigenschutz zu kümmern. Das würde bedeuten, Masken wirklich eng anliegend zu tragen und eine gut filternde Maske einem dünnen Schal vorzuziehen. Mein Eindruck ist aber, dass doch schon recht viele intuitiv verstanden haben, dass Masken auch Eigenschutz sind.

Im Übrigen: Eigenschutz ist auch Fremdschutz. Wer sich selbst nicht ansteckt, kann auch keine anderen anstecken und sorgt dafür, dass sich das Virus weniger verbreiten kann.


21.05.2020 :: SMS-Vliesstoffe

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Im Bereich Schutzmasken werden oft sogenannte SMS-Vliesmaterialien eingesetzt. SMS steht für eine Material-Kombination:

  • S - Spunbond (Spinnvlies)
  • M - Meltblown (Vlies nach Meltblown-Verfahren hergestellt)
  • S - Spunbond

Es gibt auch aufwändigere Kombinationen z.B. SMMS oder SMMMS.

Die äußeren Lagen aus Spinnvlies schaffen mechanische Stabilität, können wasserabweisend sein und filtern eher gröber. Spinnvlies ist das gewöhnliche Vlies, was man in fast allen Vliesprodukten findet. Es besteht aus Endlosfasern, die einen Durchmesser von typisch 10-20µm haben. Das Meltblown-Vlies ist hingegen die eigentliche Filterschicht. Sie kann auch feinste Partikel gut filtern, weil die Fasern entsprechend feiner sind, typisch im Bereich von 1-5µm. Es gibt auch Meltblown mit noch feineren Fasern im Bereich von 100-200nm, hier spricht man dann von Nano-Meltblown. Meltblown ist mechanisch wesentlich empfindlicher, weshalb die Kombination SMS dann das Meltblown schützt.

Feinere Fasern bedeuten vor allem eine wesentliche Vergrößerung der Oberfläche und dadurch verbesserte Filtereigenschaften.

Kommt solches Material direkt von der Rolle, sind in der Regel alle 3 Lagen miteinander verschweißt und damit mechanisch miteinander fixiert (Calendering, thermobonding). Hier sieht man dann das charakteristische Punktmuster auf der Oberfläche. Über viele kleine Punkte in kleinem Abstand wurde das Material verschweißt. So bleiben alle Lagen auch nach einem beliebigen Zuschnitt miteinander verbunden.

Das Material von AMF ist so ein 3 lagig verschweißtes SMS mit 40g/m²:

Für Masken liegt die typische Gesamt-Grammatur bei 40-80 g/m².

Das Basismaterial ist oft Polypropylen.

SMS-Vliese werden grundsätzlich waschbar sein, aber ich vermute, dass sie dabei recht schnell ihre Eigenschaften verlieren. Die meisten professionellen Produkte, die ich aus solchen Materialien gesehen habe, sind Einmalprodukte.

Das Material vieler Einmal-Mund-Nasenschutze ist auch SMS, wobei hier die einzelnen Lagen erst beim Herstellungsprozess der Masken am Außenrand verschweißt werden. Die einzelnen Lagen kommen hier von getrennten Rollen. Weil die Lagen hier nicht feinmaschig gegeneinander verschweißt sind, ist das Material deutlich flexibler, der Schutz der mittleren Meltblown-Schicht ist aber nicht so gut, gerade beim Waschen. Hier kann es zu verstärkter Reibung kommen, wenn die Materialien sich gegeneinander veschieben. Manche Einmal-Mund-Schutze haben auch eine Art Membran in der Mitte, die vermutlich gar nicht dafür geeignet ist, gewaschen zu werden.

Weblinks:


21.05.2020 :: Wolkigkeit von Vliesen

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Alles Vliesmaterialien haben eine gewisse Wolkigkeit. Es gibt also Bereiche, wo die Fasern dichter liegen und Bereiche, die nur mager mit Fasern versorgt werden. Ein Vlies scheint nicht so hergestellt werden zu können, dass überall die gleiche Menge Fasern liegt. Man scheint aber schon einen Einfluss darauf zu haben, wie stark dieser Effekt ausfällt.

Im Bereich Putztücher ist die ungleichmäßige Verteilung nicht so von Relevanz. Bei einem Filter für Masken hingegen wäre eine möglichst gleichmäßige Verteilung günstig, weil hier ja magere Bereiche auch schlechter filtern. Bei sehr dünnen Vliesen hat man sogar richtige Löcher, also Bereiche, wo gar keine Fasern liegen. Solche Löcher können teilweise bis in den mm-Bereich hoch gehen.

Es ist davon auszugehen, dass eine Optimierung der Faserverteilung auch Kosten verursacht, weshalb es nur in Anwendungs-Bereichen gemacht wird, wo es sinnvoll oder wichtig ist.

Hier 2 Beispiele, die eine Optimierung zeigen. Das erste Bild zeigt ein Desinfektionstuch aus einem Wipes-System. Das sind Einwegprodukte, mit denen in Arztpraxen Flächen desinfiziert werden. Dieses Tuch hat eine ausgeprägte Wolkigkeit. Eine Optimierung ist hier nicht nötig, solche Tücher sollen vor allem preisgünstig sein.


Desinfektionstuch Wipes-System

Ganz anders das Vlieseline ILC 151, was ja für Masken optimiert wurde. Beide Tücher sind übrigens mit 0,2mm nahezu gleich dick.


Maskenvlies von Vlieseline ILC151

Weitere Beispiele:


Vlieseline M12

Vlieseline L11

Die Microfaser-Materialien wie Evolon sind bei 80-100g/m² (0,25-0,3mm) durchweg schon relativ dicht, man findet aber auch hier magere Bereiche, wo dann auch öfters mal kleiner Löcher (typisch <100µm) entstehen, wo gar keine Fasern sind.

Haben Vliese eine bestimmte Dicke so ab 0,3-0,4mm, hat man in der Regel keine so mageren Bereiche mehr, dass Löcher entstehen. Auch wenn man mehrere dünnere Vliese übereinanderlegt, werden fast immer alle Löcher überdeckt. Hier hängt es aber etwas am Zufall. Je mehr Lagen, um so geringer die Wahrscheinlichkeit, dass man noch Löcher hat. Aber 100% ausschließen kann man es nicht.

Wenn man sich den Herstellungsprozess von Meltblown-Vlies anschaut, wird verständlich, warum solche Wolken entstehen. Hier wird aufgeschmolzener Kunststoff mit hohem Druck durch feine Düsen gepresst und mit Heißluft gestreckt. So ein Prozess wird nie ganz gleichmäßig ablaufen. Auch die Flugrichtung wird bei den feinen Fasern variieren. So kommt es dann zu einer Variation der Faseranzahl. Es verhält sich etwa wie Sprühnebel aus einer Sprühfarbdose, der ja auch nie gleichmäßig ist.

Die Schwankungen sind übrigens nicht rein zufällig, es sind stochastische Schwankungen, die einem gewissen Muster folgen, welches sich wiederholt. Diese können z.B. durch zyklische Schwankungen entstehen, z.B. Luftturbulenzen.

Hier ein Video einer einfachen Maschine:

Weblinks:


21.05.2020 :: Schmelzpunkte Plastikrohstoffe

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Beim Maskenbau hat man immer mal wieder die Frage, bei welchen Temperaturen Kunststoffe schmelzen. Das gilt fürs Bügeln oder auch bei der Frage, welche Materialien wie heiß gewaschen oder thermisch desinfiziert werden können. Natürlich gibt der Schmelzpunkt darauf keine direkte Antwort, aber gewisse Einschätzungen kann man machen.

Neben dem Schmelzpunkt ist auch die Glastemperatur interessant. Diese gibt an, ab welcher Temperatur ein Kunststoff in einen gummiartigen Zustand übergeht. Will man z.B. Kunststoffe mit Wärme formen, muss die Temperatur über der Glastemperatur aber unter dem Schmelzpunkt liegen.

Wichtig ist die Glastemperatur auch, was die Verformung angeht. Fasern oder Materialien, die unter Wärme gestreckt oder aufgeblasen wurden, können ab dieser Temperatur zurück verformen. So verformt sich eine PET-Flasche z.B. schon bei Temperaturen von 70-90 Grad.

Die Glastemperatur wird auch als Erweichungstemperatur bezeichnet.

MaterialGlastemperatur in °CSchmelzpunkt in °C
PET/PES70245
PA 6.657265
Polycarbonat149267
PVC80212
PE-LD-100(80)130-145
PE-HD-70(100)130-145
PP-10-0(100-110)160-165
PS100240-270
ABS95-110220-250
Schmelzkleber (EVAC) 60-95
PMMA/Acryl105160
Polyacryl105300

Bei PE/PP liegt die Glastemperatur im Minusbereich, sie sind also bei normalen Temperaturen schon im elastischen Bereich, verspröden aber unterhalb der Glastemperatur. In Klammern habe ich hier die max. Gebrauchstemperatur angegeben.

Merkwürdig ist, dass manche Kunststoffe eigentlich ziemlich hohe Temperaturen vertragen, bei den Waschempfehlungen aber sehr niedrige Temperaturen genannt werden. Bei Polyacryl (Dralon, Dulon, Orlon) wird z.B. von sehr empfindlichen Fasern gesprochen, die nur bis max. 40 Grad gewaschen werden dürfen. Eigene Tests zeigen hingegen bei einer Acryl-Wolle (40 Grad Waschempfehlung) keinerlei Veränderungen, wenn ich sie in kochendes Wasser lege, auch keine Schrumpfung.


20.05.2020 :: Vlieseline aufgebügelt auf Mikrofaservlies

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Ein Test, um Mikrofaservliese zu vestärken, damit sie beim Atmen stabil bleiben. Hier hab ich das Real Mikrofaser Geschirrhandtuch verwendet. Links ist Vlieseline H250, rechts ist Vlieseline S320. Beides sollte hinreichende stabilisieren, das S320 stabilisiert aber deutlich mehr. Aufbügeln mit Stufe 2 am Bügeleisen ging problemlos. Waschen (zumindest bis 40 Grad) geht auch, man sollte die Kombination aber nicht zu sehr mechanisch belasten, also nicht auswringen oder ähnliches. Die Luftdurchlässigkeitder Kombination lässt natürlich etwas nach, sollte aber noch hinreichend sein. Die aufgebügelten Vliese verbessern zusätzlich die Filterwirkung.


links H250, rechts S320

Es macht übrigens von der Luftdurchlässigkeit einen Unterschied, ob man die 2 Materialien einfach nur aufeinanderlegt oder ob man sie aufbügelt. Gerade beim S320 hat man nach den Aufbügeln deutlich weniger Fläche, durch die beim Mikrofaservlies geatmet werden kann. Das S320 hat ja viele Schweißpunkte und diese sind 100% luftdicht. Beim S320 selbst macht das nicht viel, weil es sehr durchlässig ist. Bügelt man es aber auf, kann an diesen Stellen nicht mehr durch das Mikrofaservlies geatmet werden. Man verliert also deutlich an Fläche. Wird es hingegen nicht aufgebügelt, strömt die Luft an den Schweißstellen vorbei und behindert die Luftdurchlässigkeit des Mikrofaser-Vlieses nicht. Das H250 hingegen hat keine Schweißstellen, hier ist der Durchlässigkeitsverlust deutlich geringer.

Wie ist die gesundheitliche Bewertung solcher Materialien? Der Faserverbund scheint recht gut zu sein, es lösen sich nur wenige Fasern. Bei Bügelauflagen bleibt noch die Frage, wie diese Schmelzkleber zu bewerten sind. Sie sind ähnlich wie die haushaltsüblichen Heißkleber aus der Pistole. Das sind Thermoplaste, die meines Wissens nichts ausdiffundieren und nicht als gesundheitsschädlich gelten. Nach jetzigem Kenntnisstand sehe ich keine Gefahren. Die Vlieseinlagen sind zumindest auch für die Verwendung in Kleidung freigegeben und haben Ökotex 100 Standard, Klasse II (hautnah verwendete Artikel).


20.05.2020 :: Vlieseline Mikroskop-Aufnahmen

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Kreisdurchmesser entsprechen etwa 5mm reale Größe. Zeigt man die Bilder mit rechter Maustaste an, können diese noch etwas vergrößert dargestellt werden.


H250 Bügeleinlage.

Das neue ILC151 speziell für Maskenbau.

ILC151 stark vergrößert. Fasern sind ca. 8-15 µm dick.

S320 Schabrackeneinlage. Recht steif und aufbügelbar. Sehr interessant zur Stabilisierung von weichen Stoffen. Von der Filterwirkung sieht mir das noch etwas besser aus, als ILC151. Dicke 0,3mm. Offiziell aber nur bis 40 Grad waschbar.

M12 Näheinlage. Als Filtermaterial recht beliebt. Das neue ILC151 scheint aber für diese Zwecke besser geeignet.

S13 Näheinlage. Mit 1mm recht dick. Das Foto täuscht etwas, wo vermeintlich Löcher sind, gibt es in Wirklichkeit etwas tiefer noch Fasern, die hier überblendet sind. Das Material lässt sich einlagig als Filtermaterial nutzen.

F220 Bügeleinlage - ähnlich dick wie das neue ILC151 und auch punktverschweißt, jedoch sind die Fasern nicht so dicht gelegt bzw. eigentlich ist das Vlies hier vermutlich dünner, der Schmelzkleber sorgt ja für zusätzliche Dicke.

L11 - ein sehr dünnes Vlies, wo auch die Fasern nicht sehr dicht liegen.

272 Thermolam. Ein etwa 2mm dickes Material. Das Licht wird hier stark gestreut, weshalb der Kontrast runtergeht. Die scheinbaren Löcher sind in Wirklichkeit nicht vorhanden, weil etwas tiefer, außerhalb des Fokus, weitere Fasern langlaufen, die überblendet sind. Es ist vorstellbar, dass dieses Material einlagig gut als Filter funktioniert.

20.05.2020 :: Vlieseline ILC 151 Mask

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Das neue Vlieseline ILC151, was speziell für die Maskenproduktion gedacht ist, ist heute bei mir angekommen. Ich hatte nach Datenblatt angenommen, dass es sich um ein etwas steiferes Material handelt, aber es ist eher recht weich und mit 0,23mm auch recht dünn. Durch das Mikroskop geschaut sieht man auch immer mal wieder Löcher im Bereich von 100-200µm, was bei solchen Vliesdicken aber normal ist. Als Maskenfilter sollte dieses Material dann mindestens zwei-, besser dreilagig verwendet werden, oder in Kombination mit anderen Materialien.

Im Moment sehe ich das Material eher so als Filter für Baumwollmasken. Dort dann zwei- oder dreilagig. Die Atemdurchlässigkeit ist sehr gut, wie auch bei vielen anderen Vlieseline-Produkten in ähnlicher Stärke. Gegenüber dem etwa gleich dicken F220 liegen die Fasern wesentlich dichter, was für eine besser Filterwirkung sorgt. Gegenüber dem M12 ist es wesentlich dünner und auch geschmeidiger.

Weblinks:


18.05.2020 :: Duck-Mask Pattern

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Ich hab mal schnell eine Duck-Maske (auch Pouch-Style) genäht mit ganz einfachem Schnittmuster. Als Material hab ich das Real Mikrofaser-Geschirrhandtuch genutzt, das atmet sich recht gut und hat durch Mikrofaser eine gute Filterwirkung. Dieses Vlies-Material franst auch nicht aus, da braucht man nichts umnähen.

Die Maske kommt ganz gut mit nur einem Gummiband aus, welches man recht weit oben am Kopf führt.

Ein großer Vorteil der Duck-Masken ist der gute Randabschluss. Die sind wirklich auf Anhieb bei vielen Kopfformen rundum dicht. Natürlich muss der Nasendraht auch hier sorgfältig justiert werden.

Im Bereich des Nasendrahts habe ich ein wenig Polstermaterial in den Tunnel eingenäht. Das sorgt für einen besseren Nasenabschluss. Hierfür verwende ich derzeit Thermolam 272 von Vlieseline, hab dafür aber auch schon ein Stück Fleecedecke verwendet. Nasendraht ist weiterhin Aluflachdraht 1x5mm, der hat sich am Besten bewährt. Auch die Länge von 10cm hat sich bewährt, etwas länger geht auch problemlos.

Ich habe aus Vereinfachungsgründen nur oben einen Tunnel genäht, unten wurde nichts umgenäht. Es war der Versuch, es so einfach wie möglich zu machen.

Ich dachte, ich könnte auf eine zweite Naht rechts und links ganz außen verzichten, aber das sieht nicht schön aus, dann liegt das Material dort nicht schön aufeinander.

Der Nachteil dieser Masken ist, dass die nicht besonders vorteilhaft aussehen. In der Öffentlichkeit hab ich sie in Deutschland auch nur selten gesehen. In Frankreich und diversen anderen Ländern sind sie verbreiteter.

Weil ich die "Filtertüte" aber recht flach gemacht habe und der Stoff vorne etwas spannt, hat man nicht diesen typischen Entenschnabel.

Das Nähen ist wirklich sehr simpel, einfacher als viele andere Schnittmuster. Hier die Schnittmustervorlage:

Attach:2020-05-18-duck-mask-pattern.pdf

Anleitung:

  • Vorlage 1:1 ausdrucken und ausschneiden
  • Vlies (z.B. Real Geschirrtuch Mikrofaser) damit zuschneiden (255x165)
  • Tunnel anzeichnen, umbügeln, Naht über gesamte Tunnellänge setzen
  • Nasendraht (10cm Länge) in Tunnel schieben und mit 2 Nähten rechts und links vom Draht sichern. Nasendraht muss mittig im Tunnel liegen.
  • Mittig falten, so dass der Umschlag des Tunnels innen liegt. Falte bügeln.
  • Die 2 seitlichen schrägen Nähte anzeichnen. Sind die beiden inneren schrägen Linien auf der Vorlage.
  • Beide schrägen Nähte nähen. Hierbei darauf achten, dass die wirklich bis ganz vorne dicht vernäht sind.
  • Vlies seitlich schräg wegschneiden, siehe die äußeren Schrägen auf der Vorlage
  • Eine zweite Naht etwa 3mm von der Außenkante seitlich nähen
  • 2 Schlaufen schräg aufnähen (Verlauf so, wie die Nähte sind). Hierfür habe ich ein etwas stabileres Microfaser-Vlies (Vileda Mikrofaser Allzwecktuch) verwendet. Zuschnitt auf ca. 7mm Breite und 60mm Länge. Ich habe einen engen Zickzackstick verwendet.
  • Gummiband ablängen (ca. 50cm) und durch die Schlaufen ziehen. Befestigt hab ich die Enden mit kleinen Kabelbindern. Man kann aber auch vernähen oder Zwirn drumherum wickeln. Statt Gummiband ist auch eine 5mm Baumwollkordel mit Kordelstopper hinter dem Kopf vorstellbar.

Man kann diese Maske auch noch etwas optimieren. Der Raum mittig von Nase bis Kinn ist etwas eng. Das kann den Vorteil haben, dass es hier den Stoff recht straff hält, so dass man weniger Probleme beim Einatmen hat. Wem das aber zu eng ist, der kann auf der Oberseite eine 10mm Falte mit einnähen (wie bei den 3-Falten-Masken). Das verlängert den Stoff mittig. Auch auf der Unterseite könnte man eine Falte einnähen, am Besten etwas versetzt (um nicht zu viele Lagen übereinander zu vernähen, dann verlängert sich der Bereich unter dem Kinn.

Wichtig ist bei dem Design, die Nähte vorne wirklich bis ganz zur Kante zu nähen, damit die Maske dort auch dicht ist.

Eine Profi-Maske, welche dieses Design nutzt, ist die 3M Vflex. Diese hat oben und unten eine Falte.

Kimberly-Clark hat eine Maske, die wirklich wie ein Entenschnabel wirkt:

Hier sieht man, dass die viel tiefer geschnitten ist, wodurch dann der lange Schnabel entsteht. Dies hat wiederum aber auch einen Vorteil: Die Fläche, durch die man atmet, wird größer. Damit wird das Atmen leichter. Allerdings braucht es dann auch einen etwas stabileren Stoff, damit die Maske sich beim Einatmen nicht zusammenfaltet.

Wer etwas variieren will:

  • Die Breite vorne ist an die Gesichtsbreite angepasst. Macht man es breiter, wirkt es vom Aussehen irgendwann sehr komisch. Schmaler geht, man verliert aber Atemfläche.
  • Tiefer geht, man nähert sich aber immer mehr einem Entenschnabel, was auch unvorteilhaft aussieht. Dafür gewinnt man Atemfläche. Je tiefer die Maske wird, um so schmaler muss man sie in der Regel vorne machen.
  • Die Breite der Öffnung ist flach gelegt bei meinem Schnitt 23cm. Man kann die je nach Gesicht auch etwas kleiner gestalten. Mir passt z.B. 21cm auch noch ganz gut. Man kann hier beliebig verkleinern oder vergrößern, um die Maske auf unterschiedliche Kopfgrößen anzupassen.
  • Die Länge des Nasendrahtes habe ich mit 10cm gewählt. Das hat sich bewährt, man kann den aber auch durchaus etwas länger machen, bis maximal 16cm.
  • Mehrlagig ist bei dem Design auch gut vorstellbar, man muss aber schauen, was die Nähmaschine noch mitmacht.
  • Es wäre möglich, 2 Gummis anzunähen oder Bänder, wovon eins im Nacken und eins weit oben am Kopf getragen wird. Nach meiner Erfahrung ist das aber oft nicht nötig, weil die Maske auch mit einem Gummi schon gut sitzt.

Nachtrag 19.05.2020: Die 75mm Tiefe und damit 165mm Länge des Stoffs sind recht untere Grenze. Mir passt sie zwar so, aber beim Sprechen ist wenig Flexibilität, weil der Stoff vor der Nase schon recht stramm ist. Es kommt hier vor allem auf Abstand Nase-Kinn an, wie dieser Wert justiert werden muss.

Nachtrag 22.05.2020: Hier zahlreiche Faltungsvarianten, um mehr Raum zwischen Kinn und Nase zu bekommen, ohne dass die Maske dabei länger in Richtung "Entenschnabel" wird. Die Faltungen mit nur 4 Lagen sind zu bevorzugen, weil man ab einer gewissen Anzahl Lagen Probleme beim Nähen bekommt. Hab mir schon zahlreiche Nadeln bei diversen Versuchen abgebrochen.


17.05.2020 :: Interessanter Schnitt

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Rage & Bone, USA, hat einen interessanten Schnitt mit unten eingesetzem Dreieck. Hab ich so noch nicht gesehen. Wirkt alles sehr edel gefertigt.


17.05.2020 :: Vliesstoff Recherchen

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Ein paar Hinweise für internationale Recherchen:

deutschfranzösischenglisch
Vliesstoffnon tissénonwoven
Maskemasquemask, face mask
Maskenmasquesmasks
Stofftissufabric
Filterfiltrefilter
Stoffmaskenmasques textilescloth face covering
Baumwollmasken cotton face mask
nicht medizinische Maske non medical mask

17.05.2020 :: Spezielles Maskenvlies von Vlieseline

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Vlieseline hat jetzt ein spezielles Masken-Vlies herausgebracht, nennt sich "ILC 151 MASK" oder "IL C 151". Es hat eine Grammatur von 51g/m², besteht aus 100% recyceltem PES (PET-Flaschen), ist bis 60 Grad waschbar. Ich hab es noch nicht in der Hand gehabt, um es zu beurteilen.

Preis ungefähr 8 Euro pro Meter bei 90cm Rollenbreite.

Vermutlich ist der Einsatzzweck als Filtereinlage für Stoffmasken. Ich hab aber auch schon 3 lagige Designs gesehen, wo die Außenlagen aus diesem Material waren. Das Material scheint wesentlich luftdurchlässiger zu sein, als Baumwollstoffe oder auch Evolon. Wer also nach Material sucht, was sich sehr gut atmen lässt, könnte hiermit richtig liegen.

Weblinks:


16.05.2020 :: Einfacher Maskenstofftester

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Für den Bau von Behelfsmasken aus Stoff oder Vlies ist die Luftdurchlässigkeit des Materials von großer Bedeutung. Was nützt die beste Maske, wenn man nicht hinreichend atmen kann.

Hier ein Testgerät, was man sich aus einfachsten Mitteln schnell selber bauen kann.

Was wir brauchen:

  • 1 Becher Müllermilch (500ml), auch die großen 500ml Quarkbecher sollten funktionieren. Wichtig ist der recht große Durchmesser, wo später der Stoff aufliegt. Der liegt hier innen bei etwa 85mm (Außenkante 94mm).
  • 1 Stück Wellpappe von irgendeinem Karton. Das Stück sollte möglichst unbeschädigt sein. Ich hab recht dünne Wellpappe mit 2,7mm verwendet, eigentlich sollte dickere Wellpappe noch etwas besser sein. Wichtig: Es muss Wellpappe sein, normale Pappe funktioniert bei diesem Entwurf nicht.

Mit einer Nagelschere schneidet man am Boden des Bechers eine Aussparung, durch die man später atmet. Sie darf nicht zu groß sein, weil sie vollständig von den Lippen bedeckt sein muss, so dass man ausschließlich durch den Becher atmet. Sie darf aber auch nicht zu klein sein, man muss recht ungehindert hindurchatmen können. Meine Aussparung ist etwa 4cm breit, was 4 von den eingepressten Strichen im Plastik entspricht.

Die Wellpappe schneidet man quadratisch auf etwa 110 x 110 mm. Darauf stellt man mittig den Becher verkehrt herum und zeichnet die Außenkontur (Kreis) einmal mit Bleistift ab. Mit etwa 5mm Abstand nach innen schneidet man nun eine Kreisfläche aus. Alternativ nimmt man sich einen Zirkel mit Radius 42mm und zeichnet so genau die Schnittkante. Zum Ausschneiden habe ich ein Skalpell verwendet, eine Nagelschere sollte es auch tun.

Zum Schluss zeichnet man noch die Anlegekanten für den Stoff ein, die direkt am Außenkreis des Bechers lang laufen.

Zum Test eines Stoffes, legt man die Wellpappe auf den Tisch, legt den Stoff an die Anlegekanten auf die Wellpappe, setzt den Becher ebenso an der Anlegekante oben auf, drückt diesen auf den Stoff und atmet durch die Öffnung.

Der Aufbau nutzt geschickt die Eigenschaften der Wellpappe: Durch die Wellen kann man unter dem Stoff nahezu ungehindert hindurchatmen. Lediglich der Stoff bremst hier maßgeblich die Atemluft, genau was wir wollen. Gleichzeitig ist der Stoff zum Becher hin gut abgedichtet, so dass keine Fremdluft am Stoff vorbeizieht.

Was man als Funktionstest machen sollte: Ohne zwischengelegten Stoff durch die Konstruktion atmen und prüfen, ob die Luft nahezu ungehindert durch die Wellpappe und den Becher bis zum Mund strömt.

Die Fläche, durch die man hier atmet, ist etwa 55 cm², ähnlich wie bei meinem Testgerät aus einer "Hohes-C Flasche". Real hat eine Maske typischerweise etwas mehr. Die realen Verhältnisse sind also dann nochmal besser. Trotzdem gibt dieser Test einem hinreichend Informationen darüber, ob ein Stoff gut geeignet ist. Auch kann man damit sehr gut verschiedene Stoffe vergleichen. Wenn man durch dieses Testgerät nicht mehr vernünftig atmen kann, ist der Stoff zu dicht.

Natürlich kann man damit auch Materialkombinationen testen, einfach mehrere Stoffe/Vliese übereinanderlegen und durchatmen.

Nachtrag 21.05.2020: Es hat sich gezeigt, dass die Wellpappe nicht zu dünn sein sollte. Wenn man ausatmet, kann es bei dünnen und dichten Stoffen passieren, dass die sich bis zur Tischoberfläche nach unten beulen. Liegen sie dann großflächiger auf dem Tisch auf, verfälscht das die Ergebnisse, weil der Tisch das freie Durchatmen verhindert. Also am besten eine doppelwellige Wellpappe verwenden oder 2-3 Lagen übereinander kleben. Den Stoff auch vor dem Test straff ziehen.


13.05.2020 :: Vlies-Materialien für Maskenbau Update

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Hab ein paar Tücher entdeckt, die auch aus einem Mikrofaser-Vlies aufgebaut sind, ähnlich wie Evolon:

  • Nordvlies Wipex Mikrofaser Tuch, 40x39cm, 0,3-0,37mm dick, 100g/m², 60%PES/40%PA, Gewicht ca. 14g. Lässt sich nach erstem Tests etwas leichter atmen als Evo100.
  • Sito Mikrofasertuch Vliestuch (Nonwoven), Standardqualität, 45x40cm, 0,4-0,48mm dick, 100g/m², 80%PES/20%PA, Gewicht ca. 19g. Lässt sich nach erstem Test ähnlich atmen, wie Evo100.

Beide Tücher sind auch etwas steifer, was für den Maskenbau günstig ist. Nach dem Waschen verlieren sie aber deutlich an Steifigkeit, das Wipex noch mehr, als das Sito.

Ein großer Vorteil all dieser Vliesmaterialien ist, dass man nur wenig darunter schwitzt und dass der Feuchtigkeitsaustausch gut ist. Ich kann solche Masken stundenlang tragen, ohne dass sie merklich oder messbar feucht werden.

Hier noch ein interessantes 3-lagiges Material, Vliese von AMF:

Bisher noch keine eigenen Erfahrungen mit den AMF-Materialien, kommt aber wahrscheinlich bald.

Nachtrag 16.05.2020: Scotch-Brite 2060 ist auch ein Mikrofaservlies.

Weblinks:


12.05.2020 :: Material-Tests aus Frankreich (euramaterials)

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10.05.2020 :: Produktwarnung unsichere Masken

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Da ist wohl in den letzten Wochen einiges an problematischen Masken auf den deutschen Markt gekommen. Hier findet man ein paar Infos:


09.05.2020 :: Quarks testete Masken

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Ein paar ganz schöne Aufnahmen mit Highspeed-Kameras, die einen Eindruck vermittelt, wie Tröpfchen durch die Luft fliegen und was Masken so bewirken.


08.05.2020 :: Maskenbau: Real Geschirrtuch

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Das Geschirrtuch vom Discounter Real ist recht interessant, was den Maskenbau angeht. Es ist aus Vlies und vom Material ganz ähnlich wie Evolon. Gegenüber dem Evolon 100 erscheint es mit etwas weicher und auch nicht so stark verdichtet. Mit der Zeit flust es auch etwas mehr an der Oberfläche. Das es nicht so dicht gebunden ist, sieht man auch an den Werten:

  • Grammatur: 115g/m²
  • Dicke: 0,4mm

Evolon 100 hat ja nur ca. 0,28mm Dicke. Interessant ist, dass es wesentlich weniger Luftwiderstand hat. Man kommt nur etwa auf 1/3 gegenüber EVO 100 und auf die Hälfte vom Wäschekrone Poliertuch. Das macht es so richtig interessant. Unter dem Mikroskop findet man auch manchmal ein paar kleine Löcher, wie bei Evolon, aber nach dem ersten Eindruck eher etwas weniger.


Kreisdurchmesser entsprechen etwa 5mm reale Größe

Wo Evolon aus 70% Polyester und 30% Polyamid besteht, sind es hier 50/50 Polyester/Polyamid. Waschbar ist es offiziell bis 60 Grad. Die Abmessungen des Tuches sind 45x51 cm.

Das Tuch hab ich nur Vorort bei Real gefunden, im Webshop ist es nicht zu finden. Der Preis von 1,99 Euro ist recht günstig.

Wie bei den meisten Tüchern, hat man auch hier wieder 2 Plastiknadeln für die Verpackung durch das Tuch gestochen, unschön für den Maskenbau. Die Löcher lassen sich aber mit einem Mikrotropfen Sekundenkleber verschließen.

Mit diesem Tuch sind auch 2-lagige Masken gut vorstellbar, erreicht man doch damit gerade mal die Werte von Evolon 100 einlagig.

Als Filtereinlage für Baumwollmasken wäre es auch vorstellbar.

Das Material scheint in sich stabil genug zu sein, dass es beim Einatmen nicht vor den Mund gezogen wird. Tests damit stehen aber noch aus.

Was die langfristige Haltbarkeit angeht, so leidet das Material schon recht schnell durch Waschen und mechanische Beanspruchung. In diese Hinsicht ist Evolon deutlich besser.

Man findet am Markt übrigens nur recht selten Mikrofasertücher aus Vlies. Mir sind bisher nur Wäschekrone, Vileda, Meiko, Scotch-Brite und dieses Real-Tuch bekannt.

Nachtrag 10.05.2020: Mittlerweile habe ich Masken im Flat-Fold-Design (wie in AFNOR-Spezifikation) genäht. Eine Maske ist 2-lagig, die andere nur 1-lagig. Die 1-lagige atmet sich sehr komfortabel, weil recht wenig Atemwiderstand. Der Stoff ist steif genug, um bei Ruheatmung nicht an den Mund gezogen zu werden. Atmet man stärker, zieht man ihn etwas ran, ist aber wenig kritisch. Die 2-lagige Maske ist recht steif, war überrascht, wie durch eine zusätzliche Lage alles viel steifer wird. Ist die Maske aber erstmal ordentlich in Form gebracht, sitzt sie ganz gut und man kann auch für leichte körperliche Arbeiten ganz gut durch atmen. Nach meinen Vergleichstests müsste sie 2-lagig vom Atemwiderstand etwa so wie 1-lagig Evolon 100 sein.

Sehr ärgerlich sind wieder die zahlreichen Löcher, die diese Plastiknadeln der Verpackung gestochen haben. Entweder schneidet man das Material weg oder kann die Löcher z.B. mit Sekundenkleber verschließen. Zusätzlich ein paar Fasern beim Kleben drauflegen kann helfen, dass die Löcher wirklich dicht verschlossen bleiben.

Insgesamt hat sich das Material als sehr brauchbar erwiesen, weil es sich gut atmen lässt, stabil genug beim Einatmen bleibt, recht preiswert und gut verfügbar ist. Die kleinen Löcher, die alle Microfaser-Vliese ab und zu mal haben, fallen hier recht gering aus. Gegenüber Evolon ist es allerdings lange nicht so reißfest und auch nicht so langzeitstabil. Für den Maskenbau sollte das aber nicht so relevant sein. Selbst doppelt genommen lässt sich dieses Mikrofaser-Vlies noch recht gut atmen. Evolon 80 oder 100 ist hier wesentlich dichter, so dass nur bei bestimmten Masken-Designs mit großer Fläche doppellagig möglich wäre.


07.05.2020 :: Mund-Nasen-Schutz Antibeschlag

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Bei den Einmal-Mund-Nasenschutzen haben viele Probleme mit einer beschlagenen Brille. Der Grund dafür ist in der Regel eine schlechte Abdichtung des Nasenbereiches. Das wiederum liegt an dem recht dünnen Draht, der noch dazu etwas federt. Man drückt ihn also zusammen und er federt ein Stück zurück.

Wenn man trotz guter Biegung dieses Bereiches nicht weiter kommt, kann man es mit Tape oder Heftpflaster probieren: Ein etwa 10cm langes Stück Tape von außen so aufkleben, dass die Hälfte oben übersteht. Hat man also ein 2cm breites Tape, klebt 1cm auf dem Mundschutz mittig oben im Nasenbereich. Dann setzt man den Mundschutz auf und klebt den überstehenden Teil an der Nase fest.

In der Regel funktioniert das gut, damit kann man den Mundschutz natürlich nicht mal eben so absetzen. Es ist eher eine Lösung, wo man längere Zeit einen Mundschutz tragen muss.

Was man gegen beschlagende Brillen auch machen kann: 1-2 Tropfen Spülmittel auf einen feuchten Microfaserlappen geben. Diesen dann gut durchwalken, damit sich das Spülmittel gut im Lappen verteilt. Mit diesem Lappen dann die Brillengläser reinigen. So werden die Gläser leicht mit Spülmittel benetzt, weshalb sie dann weniger schnell beschlagen. Nur die einfachen klaren Spülmittel verwenden, die keine rückfettenden Komponenten enthalten (Fit Original, Pril Original, Neutralseife oder Kernseife tut es auch). Alternativ gibts im Handel auch Antibeschlagsprays, z.B. für Helmvisiere. Einfach mal nach [antibeschlag] googeln.


07.05.2020 :: Maskenbau: Sitz des Nasendrahts

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Der Draht bzw. das Blech für die Nase wird bei vielen Schnittmustern zwischen die 2 Stofflagen geschoben. Zwischen Nase und Blech ist also nur eine Lage Stoff. Nach einigen Tests erscheint mir das ungünstig. Auch ein Blick auf professionelle Masken zeigt: Zwischen Nase und Blech/Draht sollte eine dickere Schicht Stoff oder anderes leicht polsterndes Material. Das verbessert die Abdichtung in diesem Bereich, weil zusätzlicher Stoff hier etwas polstert.

Umsetzen lässt sich das z.B., in dem man außen auf der Maske eine kleine Tasche aufnäht, wo das Nasenblech reingesteckt wird. So wird das beim Entwurf der Hopkins Uni gemacht:

Alternativ fügt man einen polsterndes Material ein, z.B. ein Vlies mit 1-2 mm Dicke. Vlieseline 272 könnte ich mir gut vorstellen.

Eine gute Nasenabdichtung ist vor allem wichtig, um das Beschlagen einer Brille zu vermeiden.


05.05.2020 :: Maskenstofftester mit Druckmessung

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Ich habe den Maskenstofftester vom 04.05.2020 erweitert um einen kleinen Schlauchanschluss, über den ich den Unter- bzw. Überdruck beim Atmen messen kann.

Wollte man Stoffe objektiv vermessen, bräuchte man einen genau definierten Volumenstrom und würde dann den dabei entstehenden Druck messen. Professionell werden Masken typisch mit 30-160 l/min Volumenstrom vermessen. Leider habe ich noch keine Möglichkeit, einen konstanten Volumenstrom zu erzeugen, das kommt vielleicht noch.

Ich habe für einen ersten Test aber einfach mal meinen Atem genommen und versucht "genormt" zu atmen, dabei dann die Druckwerte für Ein- und Ausatmen ermittelt. So als ungefährer Daumenwert, um auch Stoffe miteinander zu vergleichen, sollte das reichen.

Mich interessierte dabei vor allem, wie Evolon gegenüber anderen Materialien abschneidet. Hier die Ergebnisse:

MaterialDruck Einatmen in PaDruck Ausatmen in Pa
Evo 80 NG159141
Evo 80 NG 2-lagig303232
Evo 100145110
Evo 100 2-lagig355245
Wäschekrone Spezialtuch Evo 100 NG10491
Wäschekrone Spezialtuch Evo 100 NG, 2-lagig251193
Wäschekrone Spezialtuch Evo 100 NG, neu11990
Vileda Allzwecktuch Evo 130303219
Tempo Taschentuch entfaltet3537
Bettlaken Cotton, weiß6751
Bettlaken Cotton, weiß, 2-lagig146128
Geschirrtuch Cotton, gute Qualität, 0,5mm10789
Mund-Nasen-Schutz Maimed fm comfort2616
MNS blau Apotheke 04/203929
Real Mikrofaser Geschirrtuch5647
Real Mikrofaser Geschirrtuch, 2-lagig141120
Swirl MicroPor Staubsaugerbeutel5747

(Fläche Stoff Durchmesser 84mm = 55,4cm²; 100Pa = 1mbar; Messgerät war ein nicht kalibrierter Drucksensor MPXV4006 + Universalmessgerät, Volumenstrom etwa 30l/min)

Die Unterschiede beim Ein- und Ausatmen zeigen, dass ich nicht immer mit gleichem Druck ein- und ausgeatmet habe, meist kommt es aber gut hin. Wobei es auch eine Tendenz gibt, dass der Ausatemüberdruck durchweg geringer ist, als der Einatem-Unterdruck.

Interessant ist, dass Evo 80 New Generation etwas dichter also Evo 100 ist. Bei 2 Lagen ist Evo 80 NG hingegen wieder etwas im Vorteil. Evtl. sind das aber Messunsicherheiten und beide Stoffe verhalten sich ähnlich.

Es wird schön deutlich, dass das Viledatuch mit 130g/m² deutlich dichter ist, ähnlich wie 2 Lagen Evo 80. Das Wäschekrone Spezialtuch schneidet mit 100g/m² recht gut ab, es ist auch aus dem neuen, sehr weichen Evo-Material (das es Evo ist, bleibt bis jetzt eine Vermutung). Es ist durchlässiger als Evo 100 und Evo 80 NG. In unserem Zusammenhang beim Maskenbau ist weiches Material übrigens eher ungünstig, weil es beim Einatmen einfaltet. Da braucht es Stabilisierungsmaßnahmen. Das Evo100 ist steifer und hält sich noch so gerade von halbwegs von selbst.

Evo 80, Evo 100 und das Vileda-Tuch waren alle fabrikneu, also nicht gewaschen. Es könnte sein, dass die Werte besser werden, wenn die gewaschen sind. Das konnte ich im Moment noch nicht testen. Das Wäschekrone Spezialtuch war gewaschen. Ich hab aber beim Wäschekrone Spezialtuch nochmal ein fabrikneues Tuch kontrollgemessen (oben mit neu bezeichnet), die Werte unterscheiden sich kaum, liegen im Rahmen der Messtoleranz.

Was die Drücke angeht, so hab ich jetzt auch ein Gefühl, bei welchem Unterdruck man noch gut einatmen kann. Evo 80/100 lässt sich für mein Gefühl noch gut atmen und die liegen um die 150 Pa. Hier spürt man aber auch schon einen deutlichen Widerstand. Sehr komfortabel ist ein Tempo Taschentuch, was nur um die 35 Pa hat.

Hier zeigt sich auch: Wer wirklich sehr komfortabel atmen möchte oder muss, z.B. weil man lungengeschädigt ist oder man lange Zeit mit einem Mundschutz arbeiten arbeitet, findet im Einweg Mund-Nasen-Schutz die beste Alternative. So durchlässig wie ein Tempo, dabei hat das Material selbst aber sehr gute Filterwerte, da kommt nahezu keine Eigenbaumaske mit. Allerdings ist der Schwachpunkt solcher einfachen MNS, dass der Randschluss zum Gesicht nicht sonderlich dicht ist. Da kam mir aber letztens noch eine Idee: Über den MNS ein Schlauchtuch ziehen, das sollte insgesamt gut abdichten. Zumindest für kurze "Aktionen" wie Einkaufen könnte das gehen.

Interessant ist auch, dass es bei den Einweg-MNS Unterschiede gibt. Der Maimed hat deutlich weniger Atemwiderstand. Das zweite getestete MNS-Modell hatte ich letztens in der Apotheke gekauft, unter dem Mikroskop entdeckte ich eine Membran als Filter, die nur kleinste Löcher <1µm enthält. Es könnte sein, dass diese eine bessere Filterwirkung hat. Leider stand kein Hersteller drauf. Vielleicht hat Maimed als Qualitätshersteller seine Masken auch besser optimiert. Es ist sicherlich ein gutes Verkaufsargument, wenn man wenig Atemwiderstand spürt.

Interessant ist der Vergleich mit FFP-Masken. Bei den 3M VFlex Masken habe ich für den Atemwiderstand folgende Werte für 30 l/min gefunden:

  • FFP1: 60 Pa
  • FFP2: 70 Pa
  • FFP3: 100 Pa

Mit einem kleinen Anemometer hab ich meinen Volumenstrom gemessen, den ich bei dem Test typisch gemacht habe und der lag erstaunlicherweise ziemlich genau bei 30l/min. Also lassen sich die Werte der FFP-Masken ein paar Vergleiche zu.

Was Stoffe angeht: Mit den typischen Baumwollstoffen, die empfohlen werden, ist man bei 2lagig schon schnell an der oberen Grenze von dem, was noch sinnvoll ist. Da ist man vom Atemwiderstand - je nach Atemfläche der Maske - im Bereich einer FFP3 Maske. Wer dann noch Filtermaterialien hineinpackt, wie oft üblich, liegt in einem Bereich, der für längeres Atmen nicht mehr gut ist.

Vergleicht man Stoff und Evolon, so kann man sagen: Evo80 oder Evo100 atmet sich einlagig ungefähr, wie 2 Lagen Baumwoll-Laken.

Wichtig ist bei diesen Betrachtungen hier, dass sich die Drücke auf eine Fläche von 55 cm² beziehen. Wie viel Fläche eine Maske hat, hängt vom Masken-Design ab. Wenn man Materialien nutzt, die einen höheren Atemwiderstand haben, kann man das durch mehr Fläche ausgleichen. Ein Beispiel für ein Design mit großer Oberfläche ist die Maske von Francois Garcin (siehe Eintrag vom 24.04.20). Da hat man ungefähr 150-200cm² Oberfläche, durch die man atmet. Bei einer typischen 3-Falten-Maske gehe ich davon aus, dass die Fläche, durch die man atmet, irgendwo im Bereich von 50-100 cm² sein wird, die Gesamtfläche so einer Maske liegt etwa bei 300-350 cm².

Nachtrag 07.05.2020: Ich hab den Unterdruck in einer realen Maske, die auf dem Gesicht sitzt, nochmal nachgemessen bei etwa gleichem Volumenstrom, wie die Tests oben. Beim Vileda Allzwecktuch als 3-Faltenmaske, allerdings mit weit geschnittenem Kinnteil, kam ich auf 104 Pascal Unterdruck. Damit wäre die Fläche etwa 3 mal so groß bei etwa 150cm². Das hat mich etwas erstaunt. Bei einer Flat-Fold aus Wäschekrone Material kam ich auf gerade mal 18 Pa Unterdruck, also Faktor 5 und damit ungefähr 250cm² atembare Fläche. Beide Masken hatten aber auch ein Drahtgerüst, was den Stoff auseinanderhält. So ganz stimmig einordnen kann ich diese Werte noch nicht, vielleicht sind Undichtheiten oder Druckdifferenzen in der Maske eine Fehlerquelle. Eine 3M Vflex 9101e ffp1 kommt auf etwa 17 Pascal (lt. Datenblatt dürften es max 60 Pascal sein). Eine 3M Aura ffp2 kam auf 35Pa (lt. Datenblatt max 70 Pa). Als Daumenwert: Bei 20 Pa kann man wirklich sehr leicht atmen. Bei 100 Pa hingegen fällt das Atmen schon schwer.

Was man auch bedenken muss: Die meisten Community-Masken sind recht undicht, man atmet also einen gehörigen Teil am Maskenstoff vorbei. Damit kann das Atmen dann wieder leichter werden, die Luft wird so aber nicht mehr gefiltert. Je dichter der Stoff, um so mehr Luft geht auch durch die Undichtigkeiten. Die Luft sucht sich immer den Weg des geringsten Widerstandes.

Nachtrag 07.05.2020: Ich hab mal die Stoffe umgerechnet auf Liter pro m²*s @100Pa, weil das ein Wert ist, der in verschiedenen Normen zu finden ist. Bei dem ganzen Test-Szenario können aber durchaus Messfehler von 30% enthalten sein. Ich habe die Werte des Einatmens genommen.

Materiall/(m²*s) @100Pa
Evo 80 NG57
Evo 80 NG 2-lagig30
Evo 10062
Evo 100 2-lagig25
Wäschekrone Spezialtuch Evo 100 NG87
Wäschekrone Spezialtuch Evo 100 NG, 2-lagig25
Vileda Allzwecktuch Evo 13030
Tempo Taschentuch entfaltet258
Bettlaken Cotton, weiß135
Bettlaken Cotton, weiß, 2-lagig62
Geschirrtuch Cotton, gute Qualität, 0,5mm84
Mund-Nasen-Schutz Maimed fm comfort347
MNS blau Apotheke 04/20231
Real Mikrofaser Geschirrtuch161
Real Mikrofaser Geschirrtuch, 2-lagig64
Swirl MicroPor Staubsaugerbeutel158

Zur Orientierung: Das französische Gesundheitsministerium hat für Masken, die in der Bevölkerung eingesetzt werden sollen (Cat 2) eine Durchlässigkeit von > 96 l/(m²*s) @100Pa gefordert. Diese Forderung ist etwas ungünstig gewählt, weil es ja sehr auf die Fläche der realen Maske ankommt. Die Fläche der Maske wird hier aber gar nicht berücksichtigt. Als Daumen-Richtwert ist es trotzdem nützlich. Bei dieser Forderung sieht man, dass die meisten Materialien hier durchfallen. Die Profimasken erfüllen sie in der Regel immer. Das wiederum zeigt, dass gut zu besorgende einfache Materialien weit weg von den Möglichkeiten sind, die spezielle Maskenmaterialien bieten.


04.05.2020 :: Maskenstofftester

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Ich hab mir einen einfachen Maskenstofftester gebaut, mit dem ich die Luft-Durchlässigkeit von Stoffen oder Stoffkombinationen beurteilen kann.

Von einer PET-Flasche "hohes C" wird zuerst der Boden abgeschnitten. Dann habe ich 2 Stücke MDF 120x120 zugesägt und jeweils ein 84 mm großes Loch mit Stichsäge ausgesägt. In eines dieser Teile wird nun die Flasche eingeklebt. Das MDF-Teil dafür auf eine glatte Fläche legen, damit die Flasche bündig abschließt und gerade steht. Ich habe Heißkleber verwendet, hier ist Vorsicht geboten, die Flasche schmilzt recht schnell und zieht sich dann zusammen. Am Besten erstmal mit 4 Punkten fixieren und dann etappenweise mehrere dünne Lagen Heißkleber aufbringen. Alternativ hätte ich MS-Polymer-Kleber aus der Kartusche genommen.

Nach Fertigstellung noch kurz die Dichtheit testen, in dem man es auf eine glatte Fläche stellt, andrückt und reinpustet.

Nun kann man zwischen die beiden Platten den Stoff einspannen und mit den 4 Wolfcraft-Klammern fixieren.

Von oben kann man nun durch den Mund hindurchatmen und den Durchgang prüfen:

  • Lässt sich in Ruhe hinreichend gut durchatmen?
  • Bekommt man genug Luft, wenn man z.B. 10-20 Kniebeugen gemacht hat?
  • Reicht die Luft, wenn man schneller geht oder sogar joggt?
  • Reicht die Luft beim Treppensteigen?

So lässt sich auch individuell herausfinden, ob ein Maskenstoff hinreichend durchlässig ist. Auch lässt sich sehr gut vergleichen. Man kann natürlich auch mehrere Lagen Stoff oder Filtermaterial testen, um die optimale Kombination zu ermitteln.

Manche Stoffe werden durchlässiger, wenn man sie einmal wäscht, insofern besser bereits gewaschene Stoffe testen.

Das alles hilft, schon vor dem Maskenbau genauere Ergebnisse zu haben, ob Stoffe überhaupt geeignet sind.

Der Atemdurchmesser von 84 mm ist zwar von der Flasche vorgegeben, aber mir erscheint das recht praxisnah. Eine typische Maske wird real eine ähnlich große Fläche haben, durch die Luft ungehindert hindurchströmen kann. Das haben auch meine Praxis-Vergleichstests gezeigt.

Nachtrag 07.05.2020: Es gibt im Moment einige Hinweise, dass die Fläche bei einer Maske doch etwas größer ist, als vermutet. Zumindest dann, wenn man den Stoff gut auf Abstand halten kann, könnte es sein, dass eine 3-Faltenmaske Faktor 2-3 mal so viel Fläche hat, durch die die Luft strömen kann.

Der Tester hat allerdings ein recht großes Volumen (1l), weshalb man viel ausgeatmete Luft wieder zurückatmet. Real werden die Bedingungen etwas besser sein. Ich hatte beim Bau nicht darüber nachgedacht. Das lässt sich optimieren, in dem man die Flasche viel weiter oben abschneidet. Dann hat man nur noch das Restvolumen des trichterförmig zulaufenden Endstückes. Das entspräche dann mehr den realen Bedingungen.

Als Referenztest hab ich mal durch ein aufgefaltetes Tempo-Taschentuch geatmet. Das geht recht leicht. Evolon 100 wie auch Wäschekrone Gläsertuch lässt sich auch noch ganz gut atmen. Beim Vileda Universal Allzwecktuch Microfibre hingegen spürt man schon deutlich mehr Widerstand. Durch ein glattes Microfasertuch (Fenstertuch) kann man schon kaum noch durchatmen. Ein Halbleinen Küchenhandtuch atmet sich sehr leicht, ein recht dicht gewebtes Küchenhandtuch aus Baumwolle geht schon etwas schwerer, aber ist auch noch sehr gut atembar. Doppelt genommen kommt man schon in einen kritischen Bereich rein, selbst beim Ruheatem.

Interessant könnte auch sein, einen Drucksensor an der Flasche zu montieren. Dann könnte man die Druckverhältnisse beim Atmen erfassen. Im einfachsten Fall könnte man sich so etwas mit einem wassergefühlten Schlauch basteln. Prinzip siehe hier: https://ptalernstoff.com/2018/01/26/manometer/


03.05.2020 :: Masken Weblinks

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John Hopkins Uni Maskenanleitung

  • übliche 3-Falten-Maske
  • ähnelt sehr der Anleitung der Stadt Essen, die viel Verbreitung gefunden hat, ist mit 228mm statt 175mm aber deutlich breiter. Meine Erfahrung ist, dass 175mm eher ein Minimum sind. In der Breite sind auch dei Einweg-Mund-Nasenschutz. In der Regel ist es besser, etwas breiter zu sein, 200mm erscheint mir ein guter Kompromiss. Ist man zu breit, passt es nicht mehr gut auf kleine Köpfe.
  • Zoll Maße müssen in cm umgerechnet werden (Zoll*2,54=cm)
  • Tasche für Nasenblech wird hier oben aufgenäht
  • https://www.hopkinsmedicine.org/coronavirus/_documents/INF2003076_VW_Hand-Sewn%20Mask%20instructions-1.pdf

3D-Maskendesign Schnittmuster

MasksNow Coalition aus den USA (MNC)

  • Zahlreiche Schnittmuster, optimiert darauf, effizient zu fertigen, viele tausende Masken wurden bereits genäht.
  • Materialempfehlungen
  • Hilfreiche Infos für die Herstellungsprozesse und was man an Infos an Nutzer weiter gibt.
  • https://masksnow.org

Schon über 100 Millionen Masken - joann.com

Übersicht Tests Behelfsmasken in Frankreich


03.05.2020 :: Maskenfilter mit Vlieseline

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Vlieseline ist eine Marke von Freudenberg, unter der alle möglichen Nähvliese verkauft werden. Einige davon können als Filtermaterial für selbstgebaute Masken verwendet werden. Leider habe ich bisher noch von keinem Test gelesen, wie gut welches Material filtert.

Grundsätzlich gilt natürlich: Je dünner das Vlies, um so geringer der Luftwiderstand, aber um so geringer auch das Filtervermögen. Zur Verbesserung der Filterwirkung kann man mehrere Lagen verwenden.

Vlieseline selber hat ein paar Tests gemacht und empfiehlt folgende Materialien:

  • M12
  • L11
  • S13
  • F220

Hier mal ein paar Infos zu einigen Vliesen, die mir vorliegen. Das L11 ist mit 0,16mm sehr dünn. Von der Dichte ähnlich wie ein Pollenschutzvlies fürs Fenster. Es ist ein einfaches Vlies ohne Verschweißungspunkte. Das F220 ist mit 0,25 mm etwas dicker. Es hat in Abständen von etwa 1,5mm Verschweißungspunkte, womit das Material formstabiler und mechanisch belastbarer wird. Eine Seite ist mit einem Klebstoff beschichtet, so dass es aufbügelbar ist. Das Vlieseline S13 ist etwa 1mm dick. Es ist schon relativ dicht, so dass man in Kombination mit Baumwolle zu einer deutlichen Verbesserung auch bei nur einer Lage kommen wird. Es ist auch ein einfaches Vlies ohne Verschweißungspunkte.

Neben den oben empfohlenen Vliesen hab ich noch das 272 Thermolam hier, was etwa 2mm dick ist. Diese Material ist schon so dicht, dass man mit dem Mikroskop keine direkten Löcher mehr findet. Nachteil: Es ist offiziell nur bis 30 Grad waschbar. Weil es aus 100% PES ist, kann man davon ausgehen, dass es auch 60 Grad verträgt.

Tabelle:

BezeichnungMaterialDicke mmGrammatur g/m²waschbar bis GradArt
M1265R-PES/35CV0,387060Näheinlage
L1135R-PES/55CV/10PES0,163260Näheinlage
S1365R-PES/35CV1,009060Näheinlage
F220100R-PES0,254360Bügeleinlage
272 Thermolam100PES2,0018030Volumenvlies

CV=Viskose, PES=Polyester, R-PES=recycled Polyester

Durch fast alle Vlieseline-Materialien lässt sich sehr leicht durchatmen. Für den Maskenbau eignen sie sich nicht als alleiniges Material. Es ist vielmehr für Filtereinlagen sinnvoll bei mehrlagigen Masken.

Nachtrag 17.05.2020: Vlieseline hat jetzt ein spezielles Masken-Vlies herausgebracht, nennt sich "IL C 151 MASK". Es hat eine Grammatur von 51g/m², besteht aus 100% PES, ist bis 60 Grad waschbar. Dicke ca. 0,24mm. Ähnlich wie F220, aber etwas dichter und damit besser in der Filterwirkung.

Nachtrag 20.05.2020: S320 Schabrackeneinlage erscheint mir auch recht interessant. Ähnlich dicht wie ILC 151, jedoch wesentlich steifer und aufbügelbar. Damit gut geeignet, um Stoffe zu stabilisieren, damit sie beim Einatmen nicht vor Nase/Mund gezogen werden. Dicke etwa 0,3mm. Auch die Bügeleinlage H250 ist etwas steifer und kann zur Stabilisierung von Stoffen verwendet werden. Freigegeben sind aufbügelbare Materialien oft nur für 40 Grad. Ohne mechanische Beanspruchung dürfte es aber auch bei 60 Grad kein Problem sein. Die Klebstoffe werden bei höheren Temperaturen weich und wenn man dann mechanisch beansprucht, löst sich das Vlies. Würde man z.B. nur mit 60 Grad Wasser übergießen, würde es vermutlich zu keinen Problemen kommen. Oder schonend in einem Beutel waschen. Muss man ausprobieren.


02.05.2020 :: Masken Weblinks

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Eine interessante Seite mit Masken-Know-How:

Ragmask - schnell und einfach, eng anliegend Maske:

Zwei weitere Studien, wie gut welche Stoffe filtern:

Hier entsteht auch eine Informationsbasis:

Ein Materialtest:

Ein Test mit Shop-Towels

Die dort genannten Produkte "Toolbox Shop-Towels" und "Zep Industrial Blue Towels" sind in Deutschland nicht verbreitet, es handelt sich aber um diese blauen Papiertücher auf den großen Rollen, wie sie in der Industrie und im Handwerk oft benutzt werden. Bezeichnungen sind u.a.: Putzrolle, Putzpapierrollen, Papierwischtücher, Industrietuch, Putztuchrolle. Fast immer sind sie blau eingefärbt. Natürlich wird es größere Unterschiede in der Qualität dieses Materials geben, vor allem, wenn es um die Eignung als Maskenmaterial oder Filter für Masken geht. In Deutschland erhältlich sind aber Wypall X80 (Hersteller Kimberly Clark), was auch gut getestet wurde. Auch eine Suche nach dem Material "Hydroknit" kann hilfreich sein. Die X80 Tücher haben 120g/m² Gewicht, Hydroknit gibt es auch dünner, dann sinkt aber auch die Filterleistung. In kleinen Stückzahlen bekommt man die Wypall X80 ab ca. 8 Euro (25 Stück).

Chloe Schempf, die über den Shop-Towels Test im obigen Artikel berichtete, hat hier eine Seite, wo sie über diverse Material-Tests berichtet:

German Fashion - Maskenplattform. Hier kann man sich einen Überblick verschaffen, wer in Deutschland Behelfsmasken herstellt.

Suay Community Mask Coalition

Die Firma Weimat in Eupen versucht sich an einer Maske aus Kunststoff. Sehr interessant daran, dass diese gut desinfiziert/aufbereitet werden kann und lange hält. Nur der kleine Filter muss regelmäßig gewechselt werden. Das macht es zu einem sehr nachhaltigen Produkt. Könnte ich mir im Krankenhaus gut vorstellen. Auch interessant, dass die Filter ffp2 zertifiziert sind. Preislich mit 7-10 Euro recht günstig, Filter ab 20 Cent. Fraglich ist, ob die wirklich für unterschiedlichste Gesichtsformen einen guten Randschluss bieten. Wenn ich mir die aufwändigen Konstruktionen der Dichtlippen von typischen wiederverwendbaren Halbmasken von Dräger, Moldex und 3M anschaue, habe ich da Zweifel. Auch erscheint mir die Filterfläche des Filters sehr klein. Vermutlich wird es auch nötig sein, verschiedene Größen anzubieten.


02.05.2020 :: Maskenbau: Nasenabschluss verbessern

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Ein guter dichter Nasenabschluss ist bei Eigenbaumasken besonders wichtig. An der Nase ist das größte Einfallstor für ungefilterte Luft. Desweiteren ist ein undichter Sitz für Brillenträger ein Problem. Warme Atemluft strömt dann Richtung Brille, diese beschlägt.

Derzeit nutze ich Aluflachdraht 1x5mm in 10cm Länge. Man könnte ihn auch etwas länger machen. (findet man in Rollen auf Ebay für Schmucksachen)

Je nach Nase ist es aber nicht einfach, hier einen wirklich dichten Abschluss zu bekommen. Professionelle Masken haben im Nasenbereich oft zusätzlich einen Schaumstoff, der für Dichtheit sorgt. Das brachte mich auf die Idee, nach einem passenden Material zu suchen.

Hierbei gibt es ein paar Sachen zu beachten: Das Material muss hautverträglich sein, sollte also keine Schadstoffe abgeben. Es muss weich genug sein, damit es sich bei dem recht geringen Druck gut anpasst und komprimieren kann. Sonst bringt es ja nichts. Wenn es sich um ein geschäumtes Material handelt, muss es geschlossenporig sein, damit keine Luft durchzieht.

Ein Material, was recht gut ins Anforderungsprofil passt, ist Neopren. Man kennt es von Surf- und Taucheranzügen. Es ist also für direkten Hautkontakt ausgelegt. Als Rohmaterial nicht ganz so einfach zu bekommen, bei Ebay wird man aber fündig. Ich hab jetzt ein Muster 2,5mm Dicke in 40x50cm für 12,50 Euro bestellt. Gegenüber dem, was man in Profimasken findet, ist Neopren leider deutlich härter. Da bleibt abzuwarten, ob das gut funktioniert.

Eine andere Möglichkeit wären Silikon-Dichtungen für Fenster und Türen. Silikon gilt grundsätzlich als recht biokompatibel, es wird z.B. viel in Maschinen für die Lebensmittelindustrie eingesetzt. Auch Uhrenarmbänder gibt es aus Silikon oder Backformen. In Silikondichtmassen werden hingegen Biozide beigemischt, bei Fensterdichtungen ist nicht davon auszugehen. Eine Restunsicherheit bleibt allerdings, es ist halt ein zweckfremder Einsatz. Ich hatte ein Profilmaterial aus Silikon herumliegen, was von der Härte optimal ist. Es ist dieses hier vom Hersteller Elton/Ellen:

Das lässt sich sehr gut auf den Aludraht 1x5mm aufschieben. Das Klebeband rückseitig lässt sich mühelos herunterziehen, man braucht es für diesen Zweck ja nicht und es wäre auch nicht waschbeständig. Mit dem Material werde ich demnächst einen Test machen.

Was man sich auch noch anschauen könnte: Im Schustereibedarf gibt es recht weiches Schaummaterial. Ich hab hier welches rumliegen, was orange ist und etwa 3mm dick. Es ist deutlich weicher als Neopren, aber deutlich härter, als das Schaumstoff bei den 3M Aura Masken.

Von der Hitzebeständigkeit beim Waschen: Neopren wird zwar nur bis 30 Grad empfohlen, es sollte aber bis 60 Grad klar kommen. Silikone können sehr hohe Temperaturen aushalten, da kann man auch problemlos mit 95 Grad waschen.


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