Blog MaskenBasteln Aktuell

Winfried Mueller :: reintechnisch.de


04.07.2020 :: Randundichtheiten aufspüren

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Soll eine Maske auch Aerosole filtern, ist die Randdichtigkeit von großer Bedeutung. Es darf keinerlei Luft am Filtermaterial vorbeiziehen.

Wie kann man das bei eigenen Maskendesigns gut testen? Ich hab einen recht praktikablen Weg gefunden, der Randundichtheiten recht sicher aufspürt. Hierfür setze ich mich am Schreibtisch vor einen Kosmetik-Spiegel. Die Schreibtischlampe ist Richtung Gesicht gerichtet, damit dieses gut ausgeleuchtet ist.

Als Werkzeug kommt nun ein Zahnarztspiegel/Mundspiegel zum Einsatz. Genau das, was man bei den Dingern normal nicht will, nutzen wir jetzt aus: Das Beschlagen. Man kann damit um die Maske herum gehen und die Spiegelfläche nahe an den Übergang zwischen Gesicht und Maske halten. In einem Winkel, dass man die Spiegeloberfläche noch gut im Kosmetikspiegel sehen kann. Tritt beim Ausatmen irgendwo Luft aus, sieht man das sofort am Beschlagen des Spiegels. Um das Beschlagen gut zu sehen, muss man etwas mit Licht und Winkel experimentieren.

Besonders den Nasenbereich und den seitlichen Bereich sollte man hier gut sondieren, weil hier die Gefahr von Undichtheiten am größten ist. Auch sollte man dabei mal den Kopf in verschiedene Richtungen drehen und auch nach unten kippen, weil in anderen Positionen Undichtheiten entstehen können.

Die Ausatmung ist für die Maske übrigens der Worst Case Fall. Der Überdruck hebt die Maske etwas an, wodurch sich die Gefahr von Undichtheiten erhöht. Beim Einatmen ist es genau umgedreht, hier wird die Maske durch den Unterdruck ans Gesicht herangezogen und die Dichtwirkung verbessert. Es kann also durchaus sein, dass man beim Ausatmen Undichtheiten erkennt, die beim Einatmen nicht wirksam werden. Undichtheiten beim Einatmen kann man nur schwer nachweisen. Hier gilt aber vielmehr, dass die Maske beim Ausatmen dicht sein sollte und wenn sie das ist, sollte sie auch beim Einatmen dicht sein.

Mit dem Süßstofftester könnte man auch beim Einatmen Undichtheiten aufspüren. Hier kann man gezielt eine Aerosolwolke an bestimmte Bereiche der Maske leiten, z.B. in den seitlichen Bereich. Ist etwas undicht, spürt man eine deutliche Süße.

Zahnarztspiegel/Mundspiegel findet man bei Ebay. Ein guter deutscher Hersteller von Mundspiegeln ist Hahnenkratt.


03.07.2020 :: Neutrales Waschmittel

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Masken mit parfümiertem Waschmittel zu waschen, empfinde ich als unangenehm. Ich mag nicht die ganze Zeit diesen penetranten Waschmittelgeruch vor der Nase haben. Deshalb hatte ich die letzten Wochen, zumindest bei Handwäsche, mit Frosch Neutralreiniger gewaschen. Leider hat der auch einen gewissen Eigengeruch, der nicht so angenehm ist.

Also hab ich mal nach einem parfümfreien Waschmittel gesucht. Das war gar nicht so leicht. Vermutlich ist das ein absolutes Nischenprodukt, was kaum jemand kauft. Deshalb findet man es auch nur schwer in den Regalen der Supermärkte.

Bei Real habe ich eins gefunden: Seventh Generation Waschmittel Original Free&Clear Preislich für 4,99 Euro pro Liter noch ganz akzeptabel. Hinter dieser grünen Marke steckt übrigens Unilever, der größte Hersteller von Verbrauchsgütern für Supermärkte. Heute habe ich das erste Mal damit gewaschen und es scheint wirklich ziemlich geruchlos zu sein.

Bei DM fand ich auch noch Ecover Zero Colorwaschmittel, ebenso ohne Parfüm. Allerdings mit 8,95 Euro/l deutlich teurer. Wobei Ecover auch einen hohen ökologischen Anspruch erfüllt.

Simple Alternativen wären noch, Kernseife aufzulösen und als Waschmittel für die Handwäsche zu nutzen. Alternativ Marseiller Seife. Oder aber Waschsoda zu verwenden, das geht auch in der Waschmaschine.

Weblinks:


03.07.2020 :: Wie lang der Nasendraht?

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Wie lang sollte eigentlich der Nasendraht sein? Die Frage ist gar nicht so einfach zu beantworten, weil man viele Aspekte beachten muss.

Damit ein Nasendraht sinnvoll funktioniert, muss er mindestens so lang wie der Nasenumfang sein. Der liegt je nach Nase bei etwa 4-8 cm. Wichtig ist ja, dass der Draht am untersten Punkt der Nase noch gut den Stoff an die Nase drücken kann. Insofern muss er mindestens so lang sein. Weil man ihn nicht immer 100% mittig biegt, braucht es noch etwas Zugabe. Dies auch, weil er noch ein wenig neben der Nase auslaufen sollte. Mindestens 1cm.

Bei ersten Versuchen erschien mir 8cm so als absolutes Minimum, zumindest wenn man universell bleiben möchte und eine Maske den meisten Menschen passen soll. Besser erschienen mir hier 10-11 cm. Dort liegen auch viele Hersteller von professionellen Einweg-Schutzmasken und Einmal-Mund-Nasenschutzen.

Die Kombination Stoff-Draht ist grundsätzlich etwas ungünstig im praktischen Gebrauch. So kann man eine Stoffmaske z.B. nicht einfach zusammenknüllen und auch beim Waschen kann ein Draht sich verbiegen oder stören. Wer wirklich einen guten Nasenabschluss haben will, braucht einiges an Geduld und Feingefühl, um den Draht wirklich passend für die eigene Nasenkontur zu biegen. Dann muss man aber auch aufpassen, ihn nicht mehr zu verbiegen, muss die Maske also sehr vorsichtig behandeln.

Je länger ein Draht ist, um so unschöner wird das Handling bzw. um so schneller verbiegt einem auch der Draht wieder und man muss dann neu justieren. Von dieser Sicht sollte der Draht dann eher kurz gehalten werden.

Es gibt aber auch Gründe, den Draht besonders lang zu gestalten, im Maximalfall über die komplette Oberkante einer Maske hinweg. Dies ist besonders dann der Fall, wenn man stark hervortretende Wangenknochen hat. Hier stehen die Wangenknochen dann deutlich gegenüber dem Nasenansatz hervor. Wenn das so ist, kann man biegen wie man will, die Nase wird mit einem kurzen Draht nie dicht. Stattdessen hebt sich die Maske im Nasenbereich an, weil der Stoff erhöht auf den Wangenknochen aufliegt. Dies ist besonders bei Masken der Fall, die recht weit oben kurz unter den Augen entlang laufen, also die typische 3-Falten-Maske. In so einem Fall kann ein langer Draht helfen. Hier formt man dann einfach auch die Wangenknochen mit in den Draht ein, wie man es auch bei der Nase gemacht hat. Dadurch erreicht man, dass der Stoff trotz erhöhter Wangenknochen wieder zur Nase hin gedrückt wird. Hier braucht es natürlich noch mehr Zeit und Feingefühl, um diese ganze obere Partie hinreichend stimmig auszuformen. Und wenn man das einmal geschafft hat, muss man sehr vorsichtig mit der Maske umgehen, um den Draht nicht wieder zu verbiegen. Belohnt wird man aber durch eine perfekt sitzende Maske, die gut abdichtet und wodurch dann auch die Brille nicht beschlägt.

Optimal wäre es, wenn man statt Draht ein Material hätte, was man einmal plastisch passend verformt und was dann elastisch wäre. Man könnte es also verformen und es würde immer wieder in die einmal vorgeformte Form zurückgehen. Da ein Material zu finden, wird aber nicht ganz so leicht sein.

Unterschiede gibt es hier aber schon bei den gebräuchlichen Materialien: Alu und Kupfer verformen sich sofort plastisch, sie federn also kaum zurück. Das hat Vorteile bei der Anpassung, weshalb es gerne dafür genommen wird. Es verformt sich aber dafür auch wieder sehr schnell, weil es bei geringem Druck schon sofort plastisch reagiert. Stahl- oder Edelstahldrähte hingegen können eine höhere Elastizität haben. Damit hat man zwar mehr Mühe, die optimale Nasenkontur zu formen. Aber wenn man die einmal hat, verformt die sich auch nicht mehr so schnell. Auch Bleche aus Edelstahl verhalten sich da ähnlich. In den Einmal-Mund-Naseschutzen ist oft Stahldraht verbaut. Das ist der Grund, warum die oft undicht im Nasenbereich sind. Dieses Material federt stärker zurück. Man drückt es also an die Nase an, lässt man los, geht es ein Stück zurück. Um hier optimal zu formen, muss man die Maske absetzen und nochmal deutlich nachbiegen. Stimmt hier aber die Form einmal, ist die leicht federnde Wirkung günstig.

Was man bei der Ausformung des Nasenbereiches immer mal probieren kann, auch bei recht kurzem Blech/Draht: Die Enden etwas vom Gesicht weg zu biegen. Das sorgt dafür, dass das Wangenknochenproblem etwas kompensiert wird und der Sitz an der Nase sich verbessert. So gelingt es mir z.B., die Einmal-Mund-Nasenschutze soweit dicht zu bekommen, dass meine Brille weniger beschlägt.


02.07.2020 :: Masken maßgeschneidert mit Hilfswerkzeug

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Ich hab mir ein Hilfswerkzeug gebastelt, was sich sehr gut eignet, um maßgeschneiderte Masken zu basteln oder neue Schnittmuster zu entwerfen. Es hilft einem auch, eine optimale Linie für die Außenkontur einer Maske zu finden.

Oben sieht man das Nasenteil aus 2mm Alu mit 2 Ösen an den Enden. Daran ist jeweils eine 2mm Rundschnur angeknotet, die unten mit einem Kordelstopper verbunden sind. Rechts und links sind 2 Hutgummis für die Ohrbefestigung angebracht. Es wäre gut, wenn man diese auch noch mit kleinen Kordelstoppern anpassen könnte. Befestigt sind sie über jeweils 2 O-Ringe (ich glaub 7x1). Dadurch sind sie verschiebbar, um auch hier die optimale Position zu finden.

Man kann sich diese Konstruktion nun über Nase, Ohren und unter das Kinn hängen. mit dem Kordelstopper kann man ein optimales Maß finden, dass alles gut anliegt. Auch lässt sich hiermit die Breite einer Maske ändern. Je lockerer man hier lässt, um so breiter kann eine Maske werden, hierfür müssen dann aber auch die Ohrgummis nachgezogen werden. Irgendwo gibt es aber auch ein Optimum, eine Maske darf weder zu breit noch zu schmal sein. Dies lässt sich aber gut herausfinden.

Hiermit bekommt man jetzt schnell eine optimale Außenkontur. Wenn eine Maske nun auch diese Außenkontur hat und zur Mitte hin genug Platz lässt, sollte diese dann genauso gut überall anliegen.

Wenn alles gut eingestellt ist, kann man z.B. einen Babylove Einmalwaschlappen nehmen, diesen zuerst aufs Gesicht legen und dann das voreingestellte Werkzeug darüber spannen. Jetzt zupft und faltet man sich den Einmalwaschlappen so zurecht, bis ein gutes Maskendesign entstanden ist. Dabei arbeitet man in der Regel symmetrisch rechts und links.

Dann kann man die Außenkontur mit einem weichen Bleistift an der Rundschnur entlang auf den Einmalwaschlappen übertragen. Ebenso muss man sich die Faltungen markieren. Und auch die Position der Ohrgummis. Zum Schluss entnimmt man den Waschlappen und schaut sich das Ergebnis an. Das kann man dann noch etwas angleichen und optimieren.

In dieser Art entstand letztens die Luna-Maske. Ich war verblüfft, wie schnell ich damit ein gutes Design hinbekommen habe. Das Luna-Design passt mir wirklich wie angegossen. Es ist aber universell genug, dass es für viele Gesichter passen sollte.

Mit dem Werkzeug lassen sich auch diverse Maskendesigns analysieren, warum die an bestimmten Stellen schlecht anliegen und wie man sie modifizieren müsste, damit man sie verbessert. Beispiel: Dem verbreiteten 3-Falten-Design fehlt eine Falte im Kinnbereich, weshalb es dort in der Regel schlecht anliegt. Man kann hiermit nun heraufinden, wie groß so eine Falte sein müsste und wie sehr damit der Sitz verbessert wird. Auch im Nasenbereich gibt es mitunter etwas anzupassen, damit Masken gut sitzen.


02.07.2020 :: Gutes Gummiband für Ohrbänder

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Bei Masken mit Gummibändern, die über die Ohren getragen werden, kommt es besonders auf die richtige Produktauswahl an. Es muss ein weiches Gummiband sein. Bei zu großem Zug hat man schnell abstehende Ohren und es drückt schon nach kurzer Zeit des Tragens. Auch darf hier ein Gummiband nicht zu dünn sein, sonst schneidet es ein. Die 1-2mm Hutgummischnüre sind zwar weich genug, drücken aber recht schnell.

Von einem sehr guten Material hat mir Maskenbastlerin Heike ein Muster geschickt. Es ist dieses hier:

Mit 69 Cent pro Meter liegt es gut im Rahmen. Aktuell liegen die Preise für Gummibänder oft noch bei 1 Euro und höher.

Ich hatte ja in diesem Artikel schon geschrieben, dass als Faustformel gilt: Ein Ohrgummi sollte sich bei 100g Gewicht um etwa Faktor 1,5 dehnen. Das tut dieser Gummi auch etwa: Es ist Faktor 1,6, also noch etwas weicher.

Das Material besteht aus 92 % Polyamide, 8 % Elasthan und ist kochfest. Weil es aus Elasthan ohne Gummilitzen besteht, wird es vermutlich recht beständig sein. So lässt es sich auch gut nähen. Kleben sollte bei dem Material auch kein Problem sein.

In den Shopbewertungen laß ich, dass man es vorwaschen sollte, weil es bei Waschtemperaturen ab 60 Grad noch eingehen kann.


27.06.2020 :: Kleines Taschenmikroskop

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Ich hab mir ein kleines Taschenmikroskop zugelegt, um schnell mal ein Material in Augenschein zu nehmen.

Kann man für einen Preis von unter 18 Euro so etwas überhaupt kaufen? Ich war einfach mal neugierig, die Chinesen machen ja so manches möglich, was eigentlich undenkbar erscheint. Die Rezensionen sind auch recht gut und zahlreich.

Der erste Eindruck ist Bestens. Die optische Qualität ist für die Bewertung von Stoffen und Vliesmaterialien vollkommen ausreichend. Die Vergrößerung liegt auch in einem guten Bereich. Die Beleuchtung ist gut, allerdings hat man damit natürlich nur Auflicht. Für Durchlicht nutze ich eine kleine Lampe mit COB-LED, die nicht zu hell sein darf. Ein Lichttisch oder Lampe + Milchglasscheibe geht auch. Da kann man sich schnell irgendwas selber bauen.

Eine kleine Unschönheit gibt es: Der Schärfeeinsteller hat etwas Umkehrspiel. Um den Schärfepunkt zu finden, dreht man ja mehrfach in beide Richtungen. Bei jedem Richtungswechsel dreht man erstmal ein Stück weit, ohne das was passiert. Den Grund für dieses Umkehrspiel sieht man, wenn man vorne aufs Objektiv schaut und dreht. Es hat etwas Drehspiel und dreht sich dann etwas mit. Es ist also die Führung, die das Objektiv gegen das Verdrehen sichert, die zu viel Spiel hat. Vermutlich könnte man es zerlegen und sich etwas gegen dieses Spiel einfallen lassen. So störend finde ich es jetzt aber auch nicht.

Wer also Stoffe und Vliese etwas genauer untersuchen will, hat damit eine sehr preisgünstige Möglichkeit.


26.06.2020 :: Interessante Links

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In Hof findet jährlich eine Tagung statt, die sich Hofer Vliesstofftage nennt. Über die Vorträge der letzten Jahre gibt es ein öffentliches Archiv:

Eine gute Möglichkeit, an tiefergehende Fachinformationen und Entwicklungen am Vliesstoffmarkt zu kommen.

R+W Textilservice ist der Onlineauftritt des gleichnamigen Fachmagazins für die Textilbranche:


26.06.2020 :: Kleber für Masken

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Ich brauche immer mal wieder etwas Kleber für den Maskenbau. Zum Beispiel haben die Real-Mikrofaser-Geschirrtücher durch die Verpackungs-Plastiknadeln ein paar Löcher, die verschlossen werden müssen. In kritischen Bereichen könnte man auch eine Naht versiegeln, damit die wirklich dicht ist. Sekundenkleber funktioniert grundsätzlich, man sollte aber 1-2 Tage vor Benutzung warten, bis der wirklich endgültig ausgedunstet ist. Weißleim D3 geht grundsätzlich auch, er nimmt aber beim Waschen Wasser auf, wird weiß und weich und scheint danach etwas zu verspröden. Deshalb hab ich nochmal nach einer Alternative Ausschau gehalten.

Ich hab jetzt Probeklebungen mit Uhu Alleskleber Kraft gemacht. Er ist transparent und bleibt nach Trocknung elastisch. Zieht keine Fäden, lässt sich gut verarbeiten. Es ist von der Klebergrundlage ein Polyurethan-Elastomer, was in einem Lösemittel gelöst ist. Lösemittel ist Aceton+Ethylacetat, also das, was z.B. in Nagellackentferner enthalten ist. Ist das Lösemittel verflogen, bleibt nur noch das zuvor gelöste Elastomer übrig. So funktionieren die meisten Alleskleber. Insofern man keinen direkten Hautkontakt hat, kann ich mir keine Gefährdungen dadurch vorstellen. Selbst Hautkontakt hat man ja beim Kleben recht häufig, dabei hatte ich nie irgendwelche Probleme. Warnhinweise in diese Richtung sind auch keine zu finden. Im Sicherheitsdatenblatt findet man neben Aceton und Ethylacatet auch keine kritischen Stoffe.

Einen Test auf Stoff habe ich gemacht, auch mit kochendem Wasser übergoßen. Scheint alles gut zu funktionieren.

Interessant könnte auch der Uhu Extra Alleskleber sein. Im Datenblatt bei diesem Kleber steht explizit: "Der getrocknete Klebstoff ist indifferent, völlig neutral und physiologisch absolut unbedenklich." Er bleibt allerdings nicht so elastisch. (Nachtrag: Getestet. Ist grundsätzlich wasserbeständig, auch bei 90 Grad, bleibt aber, wie schon erwähnt, nicht so elastisch. Verliert im feuchten Zustand etwas an Beständigkeit.)

Speziell für Stoffe hat Uhu auch noch den "Uhu Textil". Er basiert auf einer Acrylat-Dispersion, die gesundheitlich auch völlig unkritisch sein sollte. Er wird bis 90 Grad waschbar angegeben. Den werde ich bei Gelegenheit mal testen.

Weblinks:


25.06.2020 :: Materialtest: Papstar Vlies-Tischdecke "soft selection"

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Heute habe ich im Real-Supermarkt eine Vlies-Einweg-Tischdecke von Papstar aus der Produktreihe "soft selection" gefunden. Das Material ist punktgeschweißtes PP-Vlies. Aus solchem Material gibt es z.B. auch Einkaufstaschen. Mit 50g/m² ist es relativ dünn, die Schieblehre zeigt 0,25 mm.

Mit dem Süßstofftester zeigte sich schon bei einlagig eine recht gute Filterwirkung. Da kommt schon kaum noch was durch, hat mich positiv überrascht. Unter dem Mikroskop erkennt man, dass die Fasern so etwa 12-15 µm dick sind.

Nachtrag 27.06.2020: Über die gute Filterwirkung war ich recht verwundert. Wie kann das sein? Also hab ich mir die Fasern nochmal genauer unter dem Mikroskop angeschaut. Da kam der Verdacht auf, dass das ein dreilagiges SMS Material ist, wo also in der Mitte eine Meltblown-Schicht ist. So richtig erkennen konnte man das aber noch nicht. Also hab ich zwischen den Schweißpunkten versucht, ein Stück unverschweißtes Material herauszuschneiden und dieses dann unter dem Mikroskop weiter aufzusplitten. Und da war ich dann verblüfft, tatsächlich eine Meltblown-Schicht mit sehr feinen Fasern zu finden. Damit ist das Rätsel gelöst, warum dieses Material so gut filtert. Die Frage ist nur: Warum verarbeitet man in einer recht preisgünstigen Einmaltischdecke Meltblown? Der Grund wird vermutlich darin liegen, dass hierdurch die Tischdecke recht wasserdicht wird. Eine technische Eigenschaft also, die so ein Produkt aufwertet. Die gemessene Faserdicke des Meltblown liegt so um 1µm.


Die dicken Fasern sind das Spinnvlies (12µm), darunter sieht man die Schicht aus wesentlich feineren Meltblown-Fasern (1µm).

Die Prüfung mit dem Atemwiderstandstester überraschte mich auch. Hatte ich letztens ein ganz ähnliches Material von AMF in 80g/m² mit 16 Pa (@31,7l/min) getestet, musste hier der Lüfter sehr viel höher drehen, um den Volumenstrom zu schaffen. So kam ich hier auf 67 Pa (@31,7 l/min). Zweilagig sind es 142 Pa. Auch das ist nochmal ein gewisses Indiz für eine gute Filterwirkung. Es hat aber auch etwas mit den recht dicht gesetzten Schweißpunkten zusammen. Weil diese Schweißpunkte luftundurchlässig sind, wird die luftdurchlässige Fläche stärker reduziert. Hier liegen die Schweißpunkte deutlich dichter, als beim AMF-Material. (Nachtrag: Jetzt mit dem Wissen um eine Meltblown-Schicht ist auch der höhere Atemwiderstand nachvollziehbar.)

67 Pa ist schon eher das obere Ende für eine noch leicht zu atmende Maske. Man könnte also direkt daraus eine sehr leichte und luftige Maske bauen. Bei einer sehr luftdurchlässigen Stoffmaske könnte man es zusätzlich als Filter einbringen. Zweilagig ist dieses Material in einem Bereich mit deutlichem Atemwiderstand, aber noch machbar.

Weil 100 % Polypropylen, sollte es bis 60 Grad problemlos waschbar sein. Allerdings sollte man sehr schonend waschen, weil das Material durch mechanische Beanspruchung recht schnell aufgibt. Auch verliert es dadurch mechanische Festigkeit. Ich traue dem Material vielleicht 10-20 Handwäschen zu.

Die Oberfläche ist wasserabweisend, eine Seite etwas mehr, als die andere. Bügeln darf man PP übrigens nicht, das schmilzt sehr schnell.

Ich werde Tage mal eine Testmaske daraus nähen.

Papstar hat noch die Produktlinie "soft selection plus" mit 70g/m² Vliesmaterial.

Preislich ist das Material sehr günstig. Die gekaufte Decke in der Größe 120x180cm kostete bei Real 4,99 Euro, macht 2,16 Eur/m². In größeren Mengen auf Rolle bekommt man es ab 1 Eur/m². Vom Gesamtpreis sind die schmalen Rollen mit 40cm interessant. Hier kosten 24 m gut 13 Euro.

Eine Prüfung nach Ökotex hat dieses Material nicht. Neben dem Grundmaterial PP gibt es Farbstoffe (vermutlich aber eher gefärbtes PP-Granulat, womit Farbstoffe dann eingeschlossen sind) und eine wasserabweisende (hydrophobe) Appretur.

Nachtrag 26.06.2020: Hab mal ein Maske im Luna-Design aus dem Material genäht. Atmet sich gut und das Material ist - zumindest neu - gerade so stabil, dass es nicht vor den Mund zieht.

Nachtrag 26.06.2020: Eine Stabilisierung mit einem Kabelbinder macht auch hier Sinn.

Nachtrag 03.07.2020: Die Farbe macht den Unterschied. Mir ist aufgefallen, dass es durchgefärbte Varianten gibt, die vermutlich auf einem eingefärbten Granulat basieren. Hier ist der Farbstoff fest im Kunststoff fixiert. Und es gibt bedruckte Farbvarianten, wo also auf die Oberfläche eine Farbe im Druckverfahren aufgebracht wird. Das halte ich eher für ungünstig, weil hier die Gefahr größer ist, dass Schadstoffe in den Druckfarben sind. Die Farben weiß, creme, gelb, rot, dunkelblau scheinen durchgefärbt zu sein. Vermutlich auch dunkelgrün und bordeaux. Olivgrün hingegen, was auch eine gewisse Strukturierung hat, ist gedruckt. Es ist eine gedruckte Struktur, die aber wie eine echte Struktur wirkt. Man sieht das auch an den Bildern im Papstar-Shop. Weiterhin ist braun, grau, nektarine, limonengrün, fuchsia, türkis und lila bedruckt.

Weblinks:


25.06.2020 :: Materialtest: Thinsulate B100

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Thinsulate ist eine Handelsmarke von 3M. Es sind Isoliervliese für Kleidung, Schlafsäcke, Schuhe und vieles mehr. Bei Thinsulate werden die Wärmedämmeigenschaften durch den Einsatz von Mikrofasern deutlich verbessert. Diese Mikrofasern machen das Material auch grundsätzlich interessant für den Einsatz in Masken.

Als Faser-Material wird überwiegend PES und PP eingesetzt. Die meisten Thinsulate-Sorten sind relativ dick und damit wenig für den Maskenbau geeignet. Das interessanteste Material ist Thinsulate B100, was für Schuhe verwendet wird. Es ist das dünnste Thinsulate, was es als Standard-Material gibt. Es ist etwa 2mm dick und ist etwa so dicht verpresst, wie Wattepads. Material ist 88% PP und 12% PES. Es ist aber bei weitem nicht so dicht und fest wie Evolon. Hier können sich auch Fasern schnell herauslösen, weshalb man es nur als Filterschicht in Masken nutzbar wäre, nicht als alleiniges Material.

Der Atemwiderstand ist mit 21 Pa bei 30 l/min sehr gering. Mit dem Süßstofftester filtert es bereits einlagig schon mittelmäßig, bei 2 lagig wird es schon recht gut.

Unter dem Mikroskop sieht man Fasern in unterschiedlichster Dicke, die bis in den Bereich gehen, was man von Evolon oder Meltblown kennt. Also 1µm und kleiner.

Im Sommer gibts natürlich einen entscheidenden Nachteil: Das Material soll ja gut isolieren, also wird man darunter auch gut schwitzen, besonders wenn man es zweilagig verwendet.

Insofern: Kein optimales Material, aber in Notfällen, wenn nichts anderes verfügbar ist, kann man damit recht gute Filterwerte erreichen.

Leider kommt man recht schlecht an das Material heran, derzeit habe ich nur einen Online-Shop gefunden, der es hat.


24.06.2020 :: Neues Maskendesign Luna

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Ich hatte gestern mit Spiegel und Tuch ein wenig experimentiert. Ich suchte nach einem neuen Maskendesign, was vor allem am Rand dichter ist, als das normale 3-Falten-Design. Das 3-Falten-Design ist eigentlich ein Kompromiss. Es ist vor allem so schön einfach und deshalb auch beliebt. Und für die Einwegmasken, die ja auch genau dieses Design nutzen, ist es produktionstechnisch sehr kostengünstig umzusetzen.

Genauer betrachtet fällt aber ein entscheidender Nachteil auf: Die Faltungen reichen nicht, damit die Maske wirklich rundherum dicht anliegt. Entweder hat man unter dem Kinn einen offenen Bereich oder seitlich wirft es Falten. Dort zieht dann Luft rein.

Das ist auch alles ok, so lange es nur ein Tröpfchenfänger sein soll. Geht es aber um Aerosol-Filterung, braucht es einen guten Randschluss rundherum. Hat man den nicht, atmet man einen Großteil ungefilterter Luft ein.

Die 3-Faltenmaske lässt sich etwas optimieren, in dem man z.B. unten mittig noch eine Falte einnäht, diesen Bereich also kürzt. Mitunter macht auch eine Falte oben an der Nase noch Sinn.

Das neue Design, was ich gestern entwickelte, hat vom Zuschnitt eine runde Form, weshalb ich ihm den Namen Luna gegeben habe. Das Design ist sehr simpel, nicht aufwändiger, als eine 3-Faltenmaske. Ich habe es aus Real-Geschirrtuch-Vlies einlagig genäht, bei dem man auch keine Kanten versäubern oder umnähen muss, weil es nicht ausfranst.

Das Design funktionierte überraschend gut auf Anhieb ohne Optimierungsläufe. Eine kleine Vorprobe machte ich mit einem Stück Papier.

Ich finde, das Design wirkt optisch recht schick, deutlich besser, als eine Duck-Maske. Und doch liegt sie überall so eng an, wie bei einer Duck-Maske.

Die Augenparty ist etwas freier, als bei einer 3-Falten-Maske, weil die obere Kante zur Seite leicht abfällt.

Die Größe würde ich mit "L" definieren, wer einen kleineren Kopf hat, kann es einfach herunter skalieren, also z.B. mit Acrobat Reader einfach kleiner ausdrucken.

Nachtrag 26.06.2020: Das Real-Geschirrtuch ist zwar schon relativ stabil, aber beim Atmen zieht es dann doch ein klein wenig die Maske heran und es gibt ein wenig Hautkontakt. Wenig problematisch, aber mit wenig Aufwand kann man es noch besser machen. Mal wieder hilft hier ein Kabelbinder, der sich wunderbar in die Ecken der Falten legen lässt. Er muss genau auf Länge geschnitten werden, die Enden mit etwas Schleifpapier verrunden. Es ist ein 4,8mm Kabelbinder.

Schittmuster:

Kurze Nähanleitung

  • Vorlage auf 160g Papier drucken und Kontur ausschneiden
  • Mit weichem Bleistift (B4-B6) oder Stabilo 8008 Kontur auf Tuch übertragen
  • ausschneiden
  • Tunnel oben umbügeln und vernähen, mittig ca. 12cm x 1,3cm Streifen Thermolam als Polsterung dazwischenlegen. Bewährt hat sich, das Nähfüßchen auf einem Stück Filz laufen zu lassen, was direkt neben dem Tunnel liegt. So verschiebt sich der Tunnel nicht.
  • Die Faltung des Tunnels liegt innen.
  • Beide oberen Falten so legen, dass alle 3 Lagen bündig aufeinanderliegen. Mit Wonderclips fixieren. Falte muss noch unter dem Tunnel enden. Falte ist etwa 40mm breit, wie auf Vorlage aufgezeichnet
  • Beide Falten nähen. Naht ca. 3-5 mm von Außenkante
  • Unten mittig eine Doppelfalte legen (Kellerfalte) und vernähen, etwa 3-5 mm vom Rand. Umschlag wie auf Schablone angegeben, etwa 18mm auf beiden Seiten.
  • erste Stoppnaht für 10cm Nasendraht nähen bei etwa 5,5cm von Kante.
  • Nasendraht einschieben, muss von der Nasenseite her über dem Thermolam liegen, weil dieses ja polstern soll. Zweite Stoppnaht nähen. Jetzt ist der Nasendraht fixiert.
  • 6cm x 0,7cm Streifen einmal falten und rechts und links in den Tunnel als Schlaufe einnähen, wo später der Gummi angebracht wird. Ich nutze als Material Evolon 100.
  • Gummi mit jeweils einem Kabelbinder pro Seite anbringen. Gummilänge Richtmaß 40cm.
  • Nasendraht vorbiegen und Anprobe. Gummi wird über den Ohren zum Hinterkopf geführt.
  • Maske muss überall dicht anliegen. Sollte das nicht der Fall sein, muss die Größe korrigiert werden. Auch kann man etwas an der unteren Kellerfalte korrigieren, in dem man diese kleiner oder größer macht.

Nachtrag 03.07.2020: Das Design eignet sich vor allem für Stoffe/Vliese, die an den Kanten nicht versäubert werden müssen. Falls man sie aus Stoff näht, der versäubert werden muss, müsste man sich noch etwas einfallen lassen, z.B. könnte man eine Einfassung mit einem Kantenband/Schrägband machen. Am Besten ein elastisches Band, was sich besser an die Rundung anlegt.


20.06.2020 :: Strömungsgeschwindigkeit und Filterung

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Ein merkwürdiges Phänomen: Für erste Tests von recht gut atembaren Materialien nehme ich in letzter Zeit gerne einen Atemtester mit nur 12cm² Fläche, durch die ich atme. Das hat den Vorteil, das ich kleinere Proben von nur 5x5cm brauche. Damit atme ich dann über dem Süßstofftester und prüfe, wie viel Süße hindurch kommt.

Dabei ist mir irgendwann aufgefallen, dass die Ergebnisse oft wesentlich besser sind, als beim normalen Atemtester, wo ich 50cm² Fläche habe. Das habe ich gerade nochmal verifiziert und es ist in der Tat ein deutlicher Unterschied.

Wie kann das sein?

Die Luftmenge pro Zeit wird identisch sein, ich atme durch beide Tester ähnlich zügig ein. Der einzige Unterschied scheint in der Strömungsgeschwindigkeit zu liegen. Je kleiner die Fläche, um so höher ist die Strömungsgeschwindigkeit durch das Filtermaterial. Die ganze Luft muss hier ja durch eine kleiner Fläche hindurch. In meinem Fall habe ich gut Faktor 4, wie sich die Strömungsgeschwindigkeit unterscheidet.

Von diesem interessanten Phänomen hatte ich vor einiger Zeit schon mal gelesen. Es scheint in der Tat so zu sein, dass der Abscheidegrad von Filtern steigt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit steigt.

Aus dieser Erkenntnis können dann auch Designentscheidungen erwachsen. Wenn man leicht atmende Materialien hat, kann man ja durchaus mit der Filterfläche runtergehen. Ein schönes Beispiel sind die Kunststoff-Masken, z.B. die Ako-Maske, die ich für Testzwecke hier habe. Die Filterfläche ist hier wesentlich geringer, weil es ja nur einen recht kleinen Bereich gibt, durch den man atmet. Man braucht dann Materialien mit einem recht geringen Atemwiderstand, erzeugt dann aber auch höhere Strömungsgeschwindigkeiten, was für die Filterung gut ist. Bei der großen Ako-Maske sind es um die 32cm², bei der kleinen um die 27cm². Bei dieser kleinen Fläche findet man durchaus noch Vliesfilter, die selbst bei FFP2-Niveau noch hinreichend gut Luft durchlassen.

In dieser Studie kann man im Support-File diesen Effekt gut erkennen. Bei einer N95-Maske hat man bei 100nm Partikelgrößes bei 1,2CFM Volumenstrom etwa 90% Filtereffizienz, bei 3,2CFM hingegen um die 95%. Noch stärker fällt der Effekt bei 200nm aus. Da sind es bei 1,2CFM etwa 77%, bei 3,2CFM hingegen 93%. (Vergleich Figure S2 und S4, 1,2CFM = 34 l/min, 3,2CFM=90.6 l/min). Dieser Effekt ist allerdings nicht bei allen Materialien im Test so zu beobachten. Auch in der Publikation unten zu Hepa-Filtern ist der Effekt umgedreht: Mit höherer Anströmgeschwindigkeit bei Hepa-Filtern sinkt die Filterleistung.

Persönlich kann ich den Effekt der Verbesserung der Filterleistung bei höherer Anströmgeschwindigkeit bei zahlreichen Vliesmateralien beobachten. Über dem Süßstofftester spürt man es sehr deutlich.

Diesen Effekt zu berücksichtigen ist auch wichtig bei Tests. Um Materialien auf ihre Filtrationsleistung hin zu testen, sollte die Strömungsgeschwindigkeit ähnlich groß sein, wie später bei der fertigen Maske. Faktor 2 wird da noch nicht viel machen, aber Faktor 10 bringt schon deutlich andere Ergebnisse.

Weblinks:


18.06.2020 :: Atemwiderstand Tests auf Teststand

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Ich hab jetzt einen einfachen Teststand gebaut, auf dem ich den Atemwiderstand von Stoffen testen kann. Die Testfläche beträgt 50cm², als Lüfter kam ein AVC BA10033B12H zum Einsatz, der Unterdruck zieht. Ein einfaches digitales Anemometer mit einem 25mm Flügelrad misst den Volumenstrom. Die Messpunkte liegen bei 1,2m/s und 2,4m/s, was 31,7 l/min und 63 l/min entspricht.

Der Lüfter könnte noch etwas leistungsfähiger sein, bei einigen Materialien konnte ich keinen Volumenstrom von 63 l/min mehr messen. Umgedreht gibts aber auch im unteren Bereich ein Limit. Will man noch auf 31,7 l/min bei sehr durchlässigen Stoffen kommen, gelingt das hier gerade so bis etwa 25 Pa, weil der Lüfter eine Minimaldrehzahl braucht. Für sehr durchlässige Materialien hätte ich aber noch einen San Ace B76 da. Um den ganzen Bereich unterschiedlichster Materialien von 5 Pa bis 500 Pa bei 30-160 l/min zu überspannen, braucht es definitiv 2-3 unterschiedliche Lüfter.

Es müssen Radiallüfter sein, die normalen Axiallüfter, wie sie typisch in Computern verbaut sind, bringen nicht genug Unterdruck. Die hören typisch bei 50-80 Pa auf. Bei diesen Werten ist der Volumenstrom dann nahe Null. Koppelt man 2 Axiallüfter hintereinander, erhöht sich der maximale Unterdruck kaum, da geht es nur um 10-20 % Zunahme.

Was alternativ noch gut funktioniert, ist ein Fön, den man von der Drehzahl regulieren kann. Bei einem einfachen Fön mit Wechselstrommotor geht das mit einem vorgeschalteten Dimmer. In diesem Fall würde man mit Überdruck und nicht mit Unterdruck arbeiten.

Hier die gemessenen Werte diverser Materialien.

MaterialPa @31,7 l/minPa @63 l/min
Real Geschirrtuch61115
Vileda blau Tuch262-
Kenbell Softshell225-
Wäschekronetuch Orange111206
Wäschekronetuch Orange + S320142-
Evo8094174
Evo80 Probe 2111208
Evo80 2lagig236-
Evo100127225
Albstoffe Shield2342
Albstoffe Shield 2lagig3980
BW Poppy 130g/m²4287
BW Poppy 2lagig85161
Nordvlies Wipex MF-Vlies77140
Meiko Micro 3000205-
Brevo/Sito Microfaser Universaltuch70130
Maimed FM Comfort MNS4278
Vlieseline ILC151 4lagig2551
Vlieseline S3201326
Vlieseline S1349
Vlieseline M1249
Vlieseline Decovil I Light84-
Vlieseline H2501021
Vlieseline G70049
Vlieseline HH65048
Vlieseline H640511
Vlieseline F220511
Vlieseline 272 Thermolam1022
Sandler Sawascreen 8602 SMS FFP273144
Lidl Velour Microfaser735-
Swirl MicroPor Staubsaugerbeutel5298
AMF Feinvlies 80g/m²1630
AMF Feinvlies 80g/m² 2lagig2752
AMF Nähvlies 130g/m²1427
AMF 80g/130g/80g 3lagig3975
AMF 3lagig weiß Meltblown 40g4686
AMF 3lagig weiß Meltblown 40g 2lagig104189
AMF 3lagig blau Meltblown 40g3060
AMF 3lagig blau Meltblwon 40g 2lagig69124
AMF Inlett-Vlies 45g714
AMF Inlett-Vlies 45g 2lagig1022
Ventilus Atemfeingewebe PES-Stoff1226
Ventilus Atemfeingewebe PES-Stoff 2lagig2347
Filz PES 3mm, 420g/m²2240
Filz PES 1,5mm, 235g/m²816
Zewa Küchentuch1225
Tempo Taschentuch57111
Babylove Einmalwaschlappen1837
Thinsulate B1002243
Evo30 2lagig2039
Evo30 4lagig3676
Papstar Vlies-Tischdecke soft selection68123
Papstar soft selection 2lagig142274

(BW Poppy = Baumwollstoff mit 130g/m² Marke "By Poppy", ca. 0,2mm dick, bestellt hier: https://larissastoffe.de/Baumwollstoff-Baumwolle-Punkte-mint; Vileda blau Tuch = Vileda Microfibre Universal; Wäschekrone Orange = Wäschekrone Poliertuch in Orange (ähnlich Evolon); Real Geschirrtuch = Real Mikrofaser Geschirrtuch (ähnlich Evolon); Evo80: 2 verschiedene Proben, das Material scheint größere Schwankungen zu haben; Maimed MNS = Maimed Comfort FM Mund-Nasenschutz; Sandler Sawascreen 8602 ist ein SMS-Vlies, was von der Filterwirkung FFP2 Niveau hat - interessantes Material, was aber leider nur schwer zu bekommen ist; Evo80/100 = Evolon 80g/m² zweite Generation und 100g/m² erste Generation, Ventilus Atemfeingewebe = 150g/m² 100 PES-Stoff von aktivstoffe.de, Filterwirkung gering)

AMF-Materialien Artikel-Nummern:

  • AMF Feinvlies 80g/m²: 98657724
  • AMF Nähvlies 130g/m²: 98657748
  • AMF 3lagig weiß Meltblown 40g: 98657007
  • AMF 3lagig blau Meltblown 40g: 98656697
  • AMF Inlett-Vlies 45g: 69776090

So grob kann man sagen: Für eine typische 3-Faltenmaske ist alles, was bei 31,7l/min bis etwa 100 Pa ist, recht gut atembar. Werte um 40 Pa sind besonders leicht zu atmen. Werte um 200 Pa sind nicht mehr gut für 3-Faltenmasken geeignet, weil schon viel Luft am Stoff vorbeiziehen wird. Beim Duck-Mask Design ist hingegen eine gute Abdichtung zum Gesicht hin möglich, da spürt man bei Werten um 200 Pa schon deutlichen Atemwiderstand, kann aber bei leichten Tätigkeiten immer noch recht gut hindurchatmen. Bei Materialien über 250 Pa macht es in der Regel keinen Sinn, daraus Masken zu fertigen. Es sei denn, man braucht sehr gut filternde Masken für kürzere Einsatzzeiten. Dann sind auch Materialien bis 300 Pa noch atembar.

So über den Daumen gepeilt kann man sagen: Doppelter Stoff etwas mehr als doppelter Atemwiderstand. Und doppelter Volumenstrom etwa doppelter Atemwiderstand. Zumindest gilt das bei den recht kleinen Volumenströmen, die durch eine Maske geatmet werden (laminare Strömung).

Velour Microfasertücher sind vom Filtervermögen sehr gut, weil das Material recht homogen ist und keine Löcher aufweist. Leider sind die aber so dicht, dass man kaum durch atmen kann. Das macht sie für unseren Zweck unbrauchbar, es sei denn, es fällt einem ein Maskendesign ein, bei dem man mindestens 500cm² Atemfläche hat. Velourtücher unterschiedlicher Hersteller unterscheiden sich stärker. Lidl ist mit 735 Pa recht dicht, von brevo-service hatte ich eins, was bei 508 Pa lag. Deutlich darunter hab ich aber noch nichts gefunden. Die Velour-Tücher waren mit obigem Testaufbau nicht messbar, die habe ich mit einem Fön als Druckquelle gemessen.

In zahlreichen Tests haben Staubsaugerbeutel aus Vlies einen recht hohen Atemwiderstand. Das hat sich hier nicht bestätigt. Er liegt kaum höher, als bei einem einfachen Mund-Nasenschutz oder Baumwollstoff einlagig. Das getestete Modell von Swirl war ein P38 und ist bestimmt schon 10 Jahre alt. Materialdicke etwa 0,8mm, 4 Lagen Vlies. Das man Staubsaugerbeutel wg. evtl. kritischer Inhaltsstoffe nicht zum Maskenbasteln verwenden sollte, darauf hatte ich früher schon einmal hingewiesen. Hier ging es nur darum, Vergleichswerte zu haben.

  • Update 25.06.2020: Thinsulate B100 und Evo30.
  • Update 22.06.2020: Diverse Vlieseline-Produkte, Filz, Tempotaschentuch und Küchenrolle als gute Vergleichswerte, Babylove Einmalwaschlappen
  • Update 21.06.2020: AMF-Materialien und Aktivstoffe.de Ventilus

17.06.2020 :: Materialtest: Kenbell Softshell

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Bei Aktivstoffe.de bestellte ich letztens ein paar Stoffe. Vom Kenbell Softshell war ich eigentlich nicht ausgegangen, dass er für Masken taugt, aber ich war neugierig auf dieses Material, zumal es auch aus Mikrofasern besteht.

Das Material wirkte so dicht und dick, dass ich mir nicht vorstellen konnte, da hindurchatmen zu können. Mit dem Atemtester war ich dann erstaunt, dass das doch noch recht gut funktioniert.

Auf einem einfachen Teststand, den ich die letzten Tage gebaut habe, konnte ich den Atemwiderstand bei 30 l/min testen. Der liegt etwa bei 204 Pa @ 50cm² Fläche. Bei 60 l/min sind es mit 433 Pa etwa doppelt so viel.

Damit lässt sich der Stoff einordnen als noch hinreichend atembar, aber schon mit deutlichem Atemwiderstand. Zum Vergleich, eine typische FFP3 Maske hat bei 30 l/min etwa 100 Pa Atemwiderstand. Wenn die Atemfläche einer Maske bei vielleicht 80 cm² liegt, reduziert sich bei Kenbell der Atemwiderstand bei 30 l/min auf 127 Pa, so liegt man also noch etwas höher, als FFP3. Für leichte Tätigkeiten über 1-2 Stunden ist das praktikabel.

Neben dem Stoff ist also auch immer das Maskendesign entscheidend. Hier sollte eins gewählt werden, was genügend Fläche bietet. Und es braucht auch ein Design, was möglichst gut am Gesicht abdichtet. Denn je höher der Atemwiderstand, um so mehr zieht durch jede noch so kleine Ritze, Luft ungefiltert rein und raus.

Was ist eigentlich Softshell und was macht das Material interessant für den Maskenbau? Softshell ist ein laminierter Stoff, es werden also typisch 2 Stofflagen miteinander ganzflächig verklebt bzw. verschweißt. Dadurch gelingt es, Stoffe mit unerschiedlichen Eigenschaften für innen und außen zusammenzubringen. Außen sind Softshell Stoffe typisch wind- und wasserabweisend. Sie sind außen auch strapazierfähig. Innen hingegen findet man oft ein flauschiges Fleece.

Die Lamierung von 2 Stoffbahnen bringt für den Maskenbau große Vorteile. Ein Blick durch das Mikroskop zeigt, dass man so kaum noch Löcher hat, wie man sie sonst bei einfachen Stoffen an jedem Garn-Kreuzungspunkt sieht. Es macht auch einen Unterschied, ob man einfach 2 Stofflagen lose aufeinander legt oder ob beide Lagen fest miteinander durchgehend verbunden sind. Durch die feste Verbindung erhöht sich die Filterwirkung, weil es weniger offene Zwischenräume gibt, in denen Partikel frei ihre Richtung ändern können. Softshell ist in Hinsicht Filterwirkung deshalb interessant. Allerdings nur, wenn beide Stofflagen für sich schon recht gute Filtereigenschaften haben. Bei den typischen Fleece-Innenlagen ist das in der Regel weniger der Fall.

Kenbell Softshell weicht von den typischen Softshell-Stoffen ab. Es hat mit 160g/m² eine sehr geringe Grammatur. Typisch liegt Softshell bei 300-400g/m². Mit 0,5mm Dicke ist es relativ dünn. Innen wie außen ist ein recht feinmaschiges Gewebe, was günstig für die Filterwirkung ist. Innen wurde eine Coolmax-Faser® verwendet, die für guten Feuchtetransport sorgt. Es ist auch innen - abweichend von vielen Softshells - ein glatter Stoff. Das ist günstig, weil eine Maske dann weniger stark wärmt. Außen wurde eine wasserabweisende Nanotex™ Faser verwendet, die recht pflegeleicht und strapazierfähig ist. Außen sieht man eine Leinwandbindung, innen eine Maschenware.

Tipp: Wenn man nicht weiß, was innen und außen ist, einfach mal nass machen. Innen saugt sofort Wasser auf, außen perlt es ab.

Eine weitere günstige Eigenschaft ist eine gewisse Steifigkeit durch den festen Verbund zweier Stoffe. Diese braucht man, damit einem die Maske beim Einatmen nicht vor den Mund zieht.

Eine erste Maske hatte ich klassisch im 3-Falten-Design gemacht. An die Verarbeitung muss man sich gewöhnen. Falten einbügelt geht so gut wie gar nicht, es federt einfach elastisch zurück. Man darf auch nur mit 1-Punkt bügeln. Ich hab das Bügeln dann aufgegeben, stattdessen alles mit Wonderclips gesteckt und vernäht, das ging auch.

Beim Nähen hingegen ist der Stoff sehr dankbar, weil es auch kein dehnbares Material ist. Vermutlich wird eine 70er Microtex-Nadel am Besten sein, ich habe aber mit einer 70er Universalnadel genäht, was grundsätzlich funktioniert. Bei diesem Material, was ja in sich schon recht stabil ist, macht natürlich nur eine Lage Sinn, gerade auch wegen des schon höheren Atemwiderstandes sind zusätzliche Lagen, auch aus anderen Stoffen, nicht empfehlenswert.

Diese Maske atmete sich erstaunlich gut, besser als erwartet. Das machte mich etwas skeptisch, weshalb ich dem Aspekt Randundichtheiten mal mehr Aufmerksamkeit schenkte. Wenn man genau hinspürt, fühlt man seitlich strömende Luft, besonders wenn man leicht schwitzt. Beim Einatmen fühlt man Kühle, beim Ausatmen etwas Wärme. Auf jeden Fall war da was, genauer quantifizieren lässt es sich so aber nicht. Wenn ich aber seitlich mit der Hand andrückte, spürte ich einen höheren Atemwiderstand.

Seitlich nähte ich, wie auch bei Evolon: Ohne Saum bzw. Umschlag. Softshell hat die gute Eigenschaft, an den Kanten nicht auszufransen, weshalb man es nicht versäubern oder umgeschlagen vernähen muss (Die Laminierung stoppt stärkeres Ausfransen, ein wenig unsauber werden die Kanten mit der Zeit schon). Es wäre hier für die Dichtheit günstig, ein weiches Jersey-Einfassband seitlich aufzunähen, welches zusätzliche Dichtfunktion übernehmen würde. Man könnte es vielleicht zusätzlich mit einem leichten Volumenvlies unterfüttern. Da mache ich demnächst noch Versuche. Das bereits gefaltete Softshell an den Rändern rechts und links nochmal umzuschlagen, wird nicht sinnvoll sein, dafür ist das Material zu dick und zu steif. Da wird einem auch schnell die Nadel abbrechen, weil man so bis zu 6 Lagen übereinander näht.

Die zweite Maske war ein Duck-Design mit einer oben liegenden Falte, wie hier vorgestellt. Siehe auch Bild oben. Diese dichtet sehr gut am Gesicht ab, auch bei erhöhtem Atemwiderstand. Auch hier gab es keine Probleme beim Nähen. Die fertige Maske war nun wirklich am Rand dicht, der Atemwiderstand ist akzeptabel. Die Standfestigkeit des Materials ist schon ok, könnte aber noch mehr sein. Beim Ein- und Ausatmen bewegt sich der Stoff noch. Da werde ich demnächst Versuche mit Bügeleinlagen machen.

Die Atemfläche dieser Duck-Maske schätze ich übrigens auf mindestens 120cm², womit man dann auf 85 Pa Atemwiderstand bei 30l/min kommt. Ein Wert, der zwischen FFP2 und FFP3 liegt.

Der Test mit dem Süßstofftester war jetzt natürlich besonders spannend. Wie gut filtert der Stoff nun wirklich?

An Mikrofaser-Vliese wie Evolon 100 (einlagig) kommt er nicht heran. Auch das Real-Geschirrtuch aus einem ganz ähnlichen Mikrofaservlies filtert einlagig noch besser. Gegenüber einem zweilagigen feinen 130g/m² Baumwollstoff ist es deutlich besser, ebenso gegenüber Albststoffe Shield zweilagig. Eine Maske aus einer Lage Kenbell Softshell lässt sich von der Filterwirkung also eher im oberen Bereich einordnen, was mit Stoffmaterialien so machbar ist. Und solche Modelle liegen dann bei 70-85 % Filterwirkung bei 3µm Partikelgröße. Zum Vergleich: Evolon 100 liegt bei etwa 96%.

Was Tröpfeninfektionen angeht, da schirmt das wasserabweisende Außenmaterial sehr gut ab. Es verhindert, das solche Tröpfchen überhaupt tiefer in den Stoff einziehen können.

Unter dem Mikroskop ist das Material weitgehend lochdicht. Die beiden Stoffbahnen überdecken sich also so, dass die typischen Löcher zwischen Kett- und Schußfäden nicht mehr offen liegen. Recht selten findet man mal ein Loch, wo zufällig beide Stoffe an gleicher Stelle offen sind, dann aber auch oft sehr klein.

Einen Nachteil hat das Material: Es ist offiziell nur mit 30 Grad waschbar. Aus diesem Grund hatte ich anfangs solchen Stoffen keine Aufmerksamkeit geschenkt. Für eine desinfizierende Reinigung braucht es ja eigentlich 60 Grad Minimum. Nach einigen Experimenten wurde mir aber klar, dass viele Materialien deutlich höhere Temperaturen vertragen. Es macht auch einen großen Unterschied, ob ein Material bei hohen Temperaturen mechanisch beansprucht wird, wie in einer Waschmaschine, oder ob man es mit heißen Wasser zur Desinfektion übergießt, ohne es mechanisch zu belasten. Testweise habe ich ein Stück Stoff mit 90 Grad heißem Wasser übergoßen, davon geht er nicht kaputt. Ich vermute, dass er das Verfahren dutzende Male überstehen wird, bei dem man mit z.B. 70 Grad heißem Wasser übergießt, es bis auf 40 Grad abkühlen lässt und dann mit Seife von Hand durchwäscht. 60-70 Grad trockene Hitze übersteht der Stoff auch völlig problemlos. Kurzum: Ich denke, die 30 Grad Einschränkung sollten in der Praxis kein Problem darstellen.

Nachtrag 18.06.2020: Ein abgeschnittener Kabelbinder von 4,5mm Breite stabilisiert die obige Duck-Maske ganz gut, damit sie beim Einatmen besser in Form bleibt. Er lässt sich gut in die Ecken der oberen Falte schieben. Damit ist er dann hinreichend fixiert. Die Ecken der Enden sollte man etwas verrunden, um den Stoff nicht zu beschädigen. Diese Maßnahme erhöht den Komfort nochmal. Beim Waschen ist der Kabelbinder ganz schnell entfernt.

Weblinks:


13.06.2020 :: Neuer Test Freudenberg Evolon

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Neue Testergebnisse in Bezug auf Evolon-Material. Interessant, wie sich Evolon beim Waschen verhält: Es verbessert deutlich die Filterleistung, allerdings steigt auch der Atemwiderstand.

Für Evolon 30 gibt es mittlerweile eine Bezugsquelle:

Für größere Mengen bekommt man es bei Glatzeder:


11.06.2020 :: Materialtest: AMF Life 3-lagiges Feinfaser-Vlies

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Vor ein paar Wochen hatte ich schon dieses Material hier vorgestellt:

Es ist ein dreilagiges SMS-Vlies, also Außenlagen mit Spinnvlies, Innenlage aus Meltblown. Mit etwa 0,27mm Gesamtdicke und 40g/m² ist es recht dünn und weich. Es hat also selbst nicht genug Formstabilität, um direkt daraus eine Maske zu nähen. Man müsste es mindestens zweilagig verwenden und auch dann ist es noch recht flexibel und auch anfällig, weil das Material keine besonderen Festigkeitswerte hat. Man kann es mit wenig Kraft zerreißen. Als Einsteckfilter für eine Baumwollmaske ist es hingegen von Vorteil, wenn es flexibel ist.

Von den Filtereigenschaften ist es einlagig irgendwo im Mittelfeld. Mit dem Süßstofftester kommt deutlich Süße hindurch. Bei zweilagig ist es schon recht gut, im Süßstofftester ist nur noch wenig zu schmecken. Das ist noch nicht FFP2-Niveau, aber nah dran.

Der Blick unter dem Mikroskop zeigt, dass die Meltblown-Schicht recht dünn ist, um wirklich gut filtern zu können. Man findet zwischen Fasern größere Löcher.

Der Pfeil zeigt auf eine darüberliegende dickere Faser, die noch vom entfernten Spinnvlies stammt. Diese ist etwa 10-12 µm dick. Darunter erkennt man die viel feineren Fasern. Man sieht aber auch die recht großen Löcher zwischen Fasern, weil nur relativ wenig Fasern auf der Meltblown-Schicht liegen. Die Löcher sind bis zu 20 µm groß. Zum Vergleich: Löcher in einem Baumwollstoff liegen bei ca. 50-100µm.

Interessant ist, dass das Material waschbar ist, sogar bis 95 Grad. Damit könnte man Filter wiederverwenden. Elektrostatisch aufgeladene Fasern dürfte das Material damit nicht haben. Ich würde aber nicht davon ausgehen, dass es viele Wäschen übersteht.

Preislich ist das AMF Life Feinfaser-Vlies mit 4,16 pro m² eine sehr günstige Alternative.

Material ist 100% Polypropylen.

Atmen tut es sich sehr gut, es hat nur wenig Atemwiderstand auch bei zweilagiger Verwendung.

Fazit: Kein Hochleistungs-Filtervlies auf FFP2 Niveau, aber zweilagig kann man durchaus gute Filterwerte erreichen. Es hat ein gutes Preis-Leistungsverhältnis, stammt aus einer seriösen Quelle und ist fast das einzige SMS-Filtervlies, was derzeit frei am Markt verfügbar ist. Ich sehe den Einsatzzweck als Filterschicht für Stoffmasken oder auch als Filter für Kunststoff-Masken, wie z.B. die Ako-Maske. Hier würde ich allerdings zur Stabilisierung zusätzlich noch ein dickeres Vlies einlegen, z.B. Vlieseline ILC-151 oder auch die Jean Carol Einmalwaschlappen, wie hier vorgestellt. Oder auch das AMF 130g/m² Nähvlies.

Weblinks:


11.06.2020 :: Beachten: Mundschutz aus Jersey

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Wer Mundschutze aus Jersey näht, sollte eins beachten: Gedehnter Jersey filtert wesentlich schlechter, als ungedehnter. Unter dem Mikroskop kann man das schön erkennen. Ein guter Jersey mit entsprechender Grammatur, wie z.B. Albstoffe Shield, ist relativ dicht, hat also nur relativ wenige Löcher und die sind mit 30-50µm auch noch relativ klein. Bei schon recht geringer Dehnung entstehen aber viele neue Löcher und die werden auch 100µm und größer. Das ist für die Filterwirkung natürlich sehr ungünstig.

Was man hier auch bedenken muss: In vielen Tests schneidet T-Shirt aus Jersey gar nicht so schlecht ab. Diese Tests wurde aber alle mit ungedehntem Material gemacht. Die Werte rutschen sofort in den Keller, sobald man das Material dehnt.

Insofern ist Jersey nur eingeschränkt für Mundschutze zu empfehlen. Man kann aber einiges tun, damit sich Jersey nicht dehnt:

  • Jersey mit einem festen Stoff kombinieren und beim Zusammennähen darauf achten, dass der Jersey nicht gedehnt wird (was normal ja der Fall ist).
  • In bestimmte Bereiche unflexibles Material einnähen. So kann man z.B. oben und unten bei einer Maske einen Saum nähen, in dem ein Stück unflexibler Stoff oder ein Vlies eingelegt wird.
  • Nähen sollte man mit normalen Nähten, keine dehnbaren Nähte für Stretchstoffe verwenden. Das alleine reicht aber als Stabilisierung nicht. Selbst eine normale Naht ist noch in gewissen Grenzen dehnbar.
  • Bügeleinlagen verwenden. Sind die auf Jersey aufgebügelt, ist der Jersey in der Größe stabilisiert, kann sich also nicht mehr dehnen.

11.06.2020 :: Durch welche Lochgröße kann man gut atmen?

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Wie groß muss ein Loch sein, damit man gut durch atmen kann? Diese Frage kann beim Maskenbau interessant sein. Baut man z.B. eine Plastikmaske und möchte Löcher in einen Filterdeckel vorsehen, braucht man einen sinnvollen Querschnitt, die alle Löcher in der Summe haben müssen. Die Löcher sollen die Luft hier möglichst wenig bremsen. Aber auch wenn man einschätzen will, welche Maskenundichtigkeiten welche Auswirkung haben, kann einem das Wissen darüber helfen.

Grundsätzlich ist es so, dass ein Loch ein Luftwiderstand hat. Je schneller die Luft durch das Loch strömt, um so mehr wird die Luft gebremst. Atmet man also ganz langsam durch ein Loch, wird die Luft kaum behindert, atmet man schnell, wird sie stark behindert. Deshalb nimmt der Unterdruck, je schneller man durch ein Loch einatmet. Bei einem kleinen Loch braucht die Luft eine hohe Geschwindigkeit, damit genug Volumen hindurchgeatmet wird. Das sorgt für hohe Reibung und höheren Unterdruck.

Konkret haben die Tests folgendes ergeben: Durch ein 5mm Loch kann man beim Ruheatmen gerade noch hinreichend Luft bekommen. Man kann das mit einem Strohhalm probieren, der hat etwa 5-6 mm Durchmesser. Bei 2 Löchern in 5mm ist es schon deutlich komfortabler. Bei 3 Löchern schon sehr komfortabel und 4 Löcher reichen völlig aus, recht ungehindert zu atmen.

Ein 5mm Loch hat knapp 20 mm². Bei 3 Löchern hat man also 60mm² oder 0,6cm². Bei einem Loch entspricht das ungefähr 9mm. Man sieht, dass schon ein recht kleines Loch ausreicht, durch das man bequem atmen kann. Das ist auch der Grund, warum man manchmal Abdeckblenden für Filter sieht, die relativ kleine Löcher haben, die aber doch gut funktonieren. Auch bei den Ventilen, die viele FFP-Masken haben, sind die Löcher oft recht klein. Was man allerdings nicht machen darf: Hinter so einer Abdeckblende mit recht kleinen Löchern ein dünnes Filtervlies zu packen. Beim Filtervlies muss über die ganze Oberfläche geatmet werden können. Aber schon dann, wenn man ein recht luftiges Volumenvlies davor packt, hat die Luft eine Chance, sich über die ganze Fläche des dahinterliegenden Filtervlieses zu verteilen.

Um über die Atmung Stoffe miteinander vergleichen zu können, könnte man sich Vergleichsnormale mit verschiedenen Lochdurchmessern herstellen. Man kann dann sagen: "Es atmet sich etwa, wie durch ein 5mm Loch." Und dann kann man festlegen, wie gut sich ein Stoff mindestens atmen können muss, damit er brauchbar ist.

Es macht übrigens einen Unterschied, ob man durch ein 5mm Loch atmet oder durch einen 5mm Schlauch. Je länger der Schlauch, um so größer wird die Reibung. Ein Schlauch könnte aber auch ein gutes Referenznormal darstellen. Man kann den Schlauch seitlich durch die Maske fädeln, so dass die Maske trotzdem noch dicht abschließt. Dann atmet man mit offenem Schlauch und hält dann mal zu und vergleicht. Ist der Atemwiderstand etwa ähnlich, hat der Stoff etwa den Atemwiderstand wie auch der Schlauch. Gibt es Unterschiede, spürt man recht gut, ob der Atemwiderstand des Stoffes höher oder niedriger als der Schlauch liegt.


07.06.2020 :: Lieferanten Spezialstoffe

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Es gibt zahlreiche Spezialstoffe oder Vliese, die im Blick auf den Maskenbau interessant sein können. Ein Beispiel ist Tyvek, ein recht dichtes Vliesmaterial, woraus auch einige Masken bauen.

Hier ein paar Adressen, wo man Spezialstoffe finden kann:


07.06.2020 :: Billige N95/FFP2-Masken

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Als ich letztens bei Tedi war, lagen KN95 Masken für 1 Euro das Stück herum. Masken, die es in gleicher Bauform derzeit auch bei Ebay für 1-2 Euro gibt. Ich war neugierig, was diese taugen und hab mal eine mitgenommen. KN95 ist die chinesische Norm, die ungefähr mit FFP2 identisch ist.

Ein erster Test mit dem Süßstofftester zeigte zumindest, dass die Maske weit weg von dem ist, was ich von FFP1 und FFP2 Qualitätsmasken gewohnt bin. Ich kann ganz deutlich Süßstoff schmecken, da geht also einiges durch.

Nimmt man sie auseinander, sieht die Sache aber gar nicht so schlecht aus. Die Maske hat immerhin 4 Lagen. Außen ein hydrophobes, etwas stabilisierendes Spinnvlies, innen ein etwas weicheres Vlies. Die zweite Schicht von Außen ist tatsächlich eine sehr dichte Meltblown-Schicht. Man erkennt das an einem papierartigen Aussehen und der geringen Reißfestigkeit dieser Schicht. Unter dem Mikroskop sieht man auch die viel feineren Fasern. Die dritte Schicht ist ein Volumenfvlies, welches kaum Filterwirkung haben wird, aber die Dicke des Materialmixes deutlich erhöht und damit zur Stabilisierung beiträgt. Auch hat sie einen polsternden Effekt im Nasenbereich und der sonstigen Auflagefläche am Gesicht.

Der Alubügel ist etwas zu weich, hält aber zumindest kurzzeitig den Nasenbereich hinreichend dicht. Die Ohrgummis sind weich genug, damit man sie komfortabel tragen kann. Der Sitz bei mir ist gut, bei kleinen Köpfen passt sie hingegen schlecht, dann steht sie seitlich ab.

Leider hat die Maske einen leicht unangenehmen Geruch, was in mir dann gleich auch die Frage aufwirft, ob die nicht irgendwelche schädlichen Schadstoffe ausdünstet. Man weiß ja auch nichts darüber, wer die Maske hergestellt hat und wie dort die Qualitätssicherung ist. Die Masken hatten keinerlei Beipackzettel. Neben der Bezeichnung "KN95" steht auch nichts auf der Maske.

Meine Einschätzung: Mit einer FFP2-Maske von Markenherstellern von der Filterwirkung nicht vergleichbar. Trotzdem wird die Filterwirkung nach meiner Einschätzung ähnlich wie gute Stoffmasken sein. Also irgendwo bei 70-80%. Der 4 lagige Aufbau mit einer tauglichen Meltblown-Schicht bestätigt das neben dem Süßstofftester auch. Insofern durchaus eine interessante Alternative, zumal sie auch recht bequem zu tragen ist. Das Einzige, was mich persönlich derzeit von abhalten würde, ist die Unklarheit, wer diese wie produziert, ob es eine ausreichende Qualitätssicherung gibt und auch keine schädlichen Inhaltsstoffe enthalten sind. Man weiß noch nicht mal, ob Masken die gleiche Qualität haben, die mit der nächsten Lieferung kommen.

Etwas Sicherheit könnte der Einzelhandel geben. Große Ketten wie Aldi, Lidl, DM und Rossmann werden mit Sicherheit hinreichend gute Qualitätstests machen, ebenso die Produktsicherheit abklären. Für die steht ihr Ruf auf dem Spiel. Das ist auch der Grund, warum gerade bei diesen Händlern bisher kaum (oder keine) Angebote für FFP2 Masken zu finden sind. Bei Restposten- und Billig-Shops wird man nach meiner Einschätzung diese höherwertige Produktüberprüfung nicht haben. Apotheken sollten eigentlich auch eine hohe Produktsicherheit gewähren, da bin ich mir in den derzeitigen Krisenzeiten aber nicht mehr so sicher. Als nichts am Markt war, hab ich manch zweifelhafte Produkte auch in Apotheken gesehen. Eine kleine Apotheke hat auch keine Möglichkeiten für Produkttests, das könnten nur die Großhändler machen, bei denen die Apotheken einkaufen.

Worauf man auch achten sollte, dass die Masken eine ordentliche Kennzeichnung haben. Dazu gehört:

  • Eindeutiger Name des Herstellers
  • Modell und Größe
  • Normbezeichnung auf Maske und Verpackung (z.B. GB 2626-2006 KN95)
  • Produktionsdatum, Losnummer, Lagerfähigkeit, Lagerbedingungen

Das sind so die Mindest-Standards, fehlt etwas davon, wie in meinem Fall, darf man skeptisch sein.

Gute Produktbewertungen können zwar etwas über gute Trageeigenschaften aussagen, aber nichts über Filter-Effizienz. Die meisten Kunden haben einfach keine Möglichkeit, dies zu testen.

Skizze der Maske:

Weblinks:


06.06.2020 :: Hilfe beim Profi-Einkauf von Einweg-Masken

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Wer professionell Masken am Markt einkaufen muss, hat es derzeit schwer. Die guten Markenmasken sind fast überall vergriffen und bei der Noname-China-Ware kann man nur schwer abschätzen, wie die Qualität ist. Auch Fälschungen sind am Markt.

Einen umfangreichen Wegweiser hat die Deutsche Gesellschaft für EU-Konformität (degeuk) aufgelegt:


05.06.2020 :: Dichter Sitz entscheidet stark über Filterwirkung

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In dieser Studie wurde neben der Filterwirkung auch die Wirkung von kleinen Löchern in Masken getestet:

Man testete 59cm² Filteroberfläche und machte dann testweise ein Loch von etwa 1% der Filteroberfläche. Das wären also 0,59cm², was einem runden Loch von etwa 9 mm entspricht. So ein Leckage hat man z.B. ganz schnell, wenn eine Maske keinen Nasendraht hat.

Zu erwarten ist, dass der Einfluss hier recht groß ist. Denn die Luft sucht sich den Weg des geringsten Widerstandes. Insofern zieht sehr viel mehr, als 1% der Luft durch dieses Loch. Um so mehr, je höher der Luftwiderstand durch den Stoff oder das Vlies ist.

Das das Ergebnis so hoch ausfällt, damit hätte ich aber nicht gerechnet:

MaterialFilterung ohne Loch %Filterung mit Loch %
N95/ffp2 Maske99,9 12,0
Chirurg. Mund-Nasenschutz99,644,0
Stoff 2lagig Baumwolle/Seide98,532,0

(Filterwirkung bei Partikeln >300nm und einem Volumenstrom von etwa 34 l/min. Bei Ruheatmung hat man ungefähr 7,5l/min, bei leichter körperlicher Bewegung ist man aber schnell bei diesen 34l/min. Bei höheren Volumenströmen fallen die Ergebnisse nicht so gravierend aus, z.B. steigt bei 90l/min die Filterwirkung der N95 von 12% auf 64%.)

Wenn man mit einer Maske also wirklich Aerosole ausfiltern möchte, kommt es entscheidend auf den dichten Sitz der Maske an. Kleinste Löcher machen die Effizienz guter Materialien in großem Maße zunichte.

Hier wurde auch oft falsch optimiert. Viele Community-Masken sind 3lagig und man kann nur schwer durch atmen. All das, um Filterwerte von vielleicht 70-80% zu erreichen. Solche Masken haben in der Regel einen hohen Atemwiderstand. Das wiederum sorgt dafür, dass durch kleinste Löcher noch viel mehr Luft zieht. Schlussendlich hat man eine Maske, die besonders schlecht filtert.

Das sieht man schön an obiger Tabelle: N95 und der Chirurg. Mund-Nasenschutz (MNS) filtern etwa gleich gut, ist aber ein Loch vorhanden, sinkt die N95 auf 12%, wo der MNS bei immerhin noch 44% liegt. Der Grund dafür ist der wesentlich geringere Atemwiderstand bei dem MNS. (Es stellt sich hier ein Gleichgewicht ein. Je mehr Luft durch ein kleines Loch gezogen wird, um so mehr wird diese gebremst. Hier wird dann so schnell Luft durchgezogen, bis die Druckdifferenz etwa ähnlich hoch ist, wie der Stoff der Maske.)

Hat man nun eine 3lagige Baumwollmaske, kann man schnell Atemwiderstände erreichen, die über einer N95 Maske liegen. Und dann sorgt eine kleine Undichtheit dafür, dass man schnell bei 12 % und weniger liegt. Eine einlagige Baumwollmaske könnte da viel besser abschneiden. Sie filtert dann vielleicht nur 50-70%, hat aber wesentlich geringere Atemwiderstände, weshalb ein Undichtheit sich nicht so stark auswirkt. Gleichzeitig könnte sie durch den dünneren Stoff auch besser anliegen, komfortabler wäre sie sowieso.

Nach meinen Beobachtungen liegen die meisten Community-Masken nicht gut an und ziehen so jede Menge ungefilterte Fremdluft. Auf diesen Aspekt wurde zu wenig geachtet, weil für diese Effekte zu wenig Bewusstsein da ist. Und weil es eine ganz große Herausforderung ist, dicht anliegende Masken zu fertigen, die dann auch noch bei unterschiedlichsten Kopfgrößen und -formen dicht abschließen. Eine weitere große Herausforderung ist das Bewusstsein bei jedem Träger, alles dafür zu tun, dass sie dicht anliegt.

Umgedreht kann man auch sagen: Eine Maske ohne Nasendraht oder die sonst nicht sehr dicht anliegt, kann aus dem einfachsten Stoff sein. Der beste Stoff würde das Ergebnis nicht wesentlich verbessern, ja könnte das Ergebnis wg. höherer Atemwiderstände sogar in der Filterwirkung verschlechtern.

Man könnte auch sagen: Wer nicht sehr gut anliegende Masken trägt, sollte besser keine Erwartungen an Aerosol-Filterung haben.

Neben den Aerosolen ist es natürlich wichtig, dass Masken Tröpfchen abhalten. Gerade bei den eigene Tröpfchen, die man in die Umwelt abgibt, ist ein dichter Sitz wichtig. Ein Loch hätte hier eine ähnliche Wirkung, wie ein Ausatemventil: Die Luft wird dort stark beschleunigt und somit können kleine Tröpfchen und Aerosole besonders weit fliegen. Einziger Vorteil ist, dass die Undichtheiten meist seitlich, oben oder unten sind. Steht man jemanden also direkt gegenüber, wird man bei einem Husten noch am besten verschont. Steht man neben ihm, bekommt man evtl. noch mehr ab, als ohne Maske. Wobei alle schwereren Tröpfchen durch ihre Trägheit schon ausgefiltert werden, weil sie direkt vorne im Maskenstoff landen.

Sind die klassischen Community-Masken-Designs überhaupt dazu geeignet, dicht abzuschließen? Nach meiner Erfahrung ist das wirklich sehr schwierig und kniffelig. Eine 3-Falten-Maske bekomme ich mit eine paar Design-Kniffen noch ganz gut dicht. Aber schon dann, wenn ich meinen Kopf nach unten drehe, merke ich, wie beim Ausatmen recht viel Luft seitlich ausströmt. Und auch im Nasenbereich merke ich immer mal wieder Undichtheiten. Justiere ich den Nasendraht nach, ist es mal wieder für 1 Stunde dicht, dann merke ich wieder leichte Undichtheiten.

Die Masken mit Mittelnaht sind seitlich auch recht schnell leicht undicht, besonders wenn das Material einen höheren Atemwiderstand hat.

Am Besten ist der sichere Randschluss noch bei dem Tüten- oder Duck-Design. Also so, wie es z.B. auch bei 3M VFlex umgesetzt ist. Natürlich muss man auch hier penibel auf den Nasenbereich achten.

Die chirurgischen Mund-Nasen-Schutze sind ja eigentlich vom Material her sehr gut. Leider haben sie den Schwachpunkt, dass sie meist einen schlechten Randschlusse haben. Das hat mehrere Gründe. Der Nasendraht ist oft zu dünn, als dass er genug Druck aufbauen könnte, um hinreichend abzudichten. Auch verbiegt er sich schnell. Das Material ist zu steif, als dass es im Randbereich gut anliegen könnte, auch deshalb, weil dort die Verschweißungen das Material unflexibel machen. Und dann sind da noch die Gummis, die sehr weich sind, wodurch dann zu wenig Druck aufgebaut wird. Trotzdem sind sie insgesamt durch den geringen Atemwiderstand noch recht gut im Rennen, weil dadurch weniger Fremdluft angesaugt wird. Bei den MNS gibt es auch Unterschiede, manche Hersteller fertigen besser anliegend.

Undichtheiten spürt man übrigens am Besten bei warmen Wetter, wenn man etwas schwitzt. Luft, die dann durch leichte Undichtheiten ausströmt, kühlt die Haut. Und dafür ist man in der Regel recht sensibel, wenn man seine Achtsamkeit dahin lenkt. Im Nasenbereich erkennt man es hingegen fast immer, wenn eine Brille beschlägt.

In der Studie scheinen übrigens die Druckangaben in Tabelle 1 falsch zu sein. 2,2 - 3,0 Pa kann nicht sein, typische Drücke liegen Faktor 10-20 höher. 1,2CFM Flow sind ungefähr 34 l/min. Eine FFP2 Maske hat bei diesem Flow etwa 0,5-0,7 mbar, was 50-70 Pa entspricht. Die Fläche, durch die man atmet, ist vermutlich dabei sogar größer.


05.06.2020 :: Positionspapier DGP Mund-Nasenmasken

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Ein interessantes Papier, in dem verschiedene Studien zur Filterwirkung von Community-Masken erwähnt werden.

Eine erwähnte Studie:


05.06.2020 :: Einmal-Masken waschbar?

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Mittlerweile gibt es zahlreiche Untersuchungen, die bei den meisten Einwegprodukten von Masken und Mundschutzen davon abraten, diese zu waschen. Es funktioniert auch nur schlecht, weil die Innenlagen zu dicht sind und man so Schmutz nur zur mittleren Lagen hinspült.

Hauptproblem ist aber, dass man einen wesentlichen Teil der Filterwirkung kaputt machen kann, ohne es von außen zu bemerken. Die Fasern sind oft elektrostatisch aufgeladen, um feinste Partikel gut filtern zu können. Diese Ladung geht beim Waschen schnell verloren. Bei Tests verloren z.B. FFP2 Masken 20-30 % der Filterwirkung bei kleinen Partikel im µm-Bereich.

Desinfektionsmittel sind auch ein Problem, auch hier geht die Ladung der Fasern verloren.

Was aber durchaus gehen sollte: Mit einem Mikrofaserlappen, den man leicht anfeuchtet, ein wenig die Innen- oder Außenfläche säubern. Oberflächliche Verschmutzungen können so entfernt werden. Das kann schon reichen, um die Masken noch etwas länger tragen zu können. Dabei wirklich keinerlei Seife oder andere Mittel verwenden, weil die schon die Filterwirkung beeinflussen können.

Was sich nach meiner Erfahrung sehr empfiehlt: Möglichst bald nach der Benutzung thermisch behandeln. Dadurch werden die ganz schnell wieder trocken und auch viele Viren und Bakterien werden dadurch abgetötet. Ich mache das bei 60-65 Grad für etwa 1-2 Stunden. Dazu nutze ich einen Incubat 85. Mein Eindruck ist, dass das die Lebensdauer von Einmalmasken deutlich verlängern kann.

Weblinks:


05.06.2020 :: Nasendraht-Nachrüstung für Kaufmasken

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Hier eine Lösung, wie man auf ganz einfache Weise einen Nasendraht an gekaufte Masken nachrüsten kann. Dadurch beschlägt die Brille nicht mehr und nur so hat man überhaupt eine Chance für eine gewisse Filterwirkung.

Als Beispiel hier ein van-Laack Mundschutz, das funktioniert aber bei allen genauso.

  • Zuerst ein 2mm Aludraht auf 12cm Länge schneiden.
  • Mit der Rundzange die Enden zu einer Öse biegen.
  • Jetzt sollte die Länge knapp 10cm sein.
  • Die Mitte des Drahtes mit Folienstift markieren.
  • Draht mittig der Maske auflegen mit etwa 5mm Abstand zum Rand.
  • Mit Knopflochprogramm die rechte Öse annähen. Danach die linke Öse. Am Besten ganz rechts und ganz links nähen, damit der Faden nicht aus der Öse kann. Alternativ kann man natürlich auch von Hand nähen. Einfach immer den Faden im Kreis herum durch Stoff und Öse ziehen, vielleicht 10-20 mal und dann Enden verknoten.
  • Zum Schluss nochmal mittig mit Knopflochprogramm annähen.

Vor dem Aufsetzen mit beiden Daumen schon mal vorbiegen. Einmal mittig biegen und dann in etwas Entfernung den Draht auf beiden Seiten zurückbiegen. Dann aufsetzen und den Draht feinjustieren. Auch die Ösenenden so verdrehen, dass sie flach auf dem Gesicht aufliegen.

Aludraht findet man unter dem Begriff "Aludraht 2mm" unter Ebay, Amazon und vielen weiteren Geschäften. Ich würde die bunten Drähte bevorzugen, weil bei denen recht sicher ist, dass die zum Schmuckbasteln geeignet sind und sich deshalb gut biegen lassen. Bei anderen technischen Aludrähten kann es sein, dass die zu steif sind.


05.06.2020 :: van-Laack - Mundschutz-Empfehlung

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Ich beobachte in letzter Zeit, was es an kaufbaren, wiederverwendbaren Mundschutzen so gibt. Da ist viel unbrauchbarer Krams am Markt. Auch kann man oft weder Herkunft oder Qualität abschätzen.

Ich schaue mich im Supermarkt öfter um, wie gut Masken bei den Kunden so sitzen.

Dabei ist mir wiederholt ein Hersteller aufgefallen, auch weil ein Etikett draußen angebracht ist: "van Laack". Van Laack ist ein alt eingesessenes Unternehmen aus der Bekleidungsbranche im eher höheren Preissegment.

Den Mundschutz von van-Laack fand ich dann auch recht schnell in diversen Supermärkten, z.B. Edeka, Netto oder auch in der DM-Drogerie. Preislich sehr günstig, 5 Stück um 10-12 Euro. Es ist der sehr verbreitete Schnitt mit Mittelnaht.

Testweise habe ich mal welche gekauft. Mir erscheint das ein recht rundes Produkt. Da wurde vieles richtig gemacht:

  • 3 lagiger Stoff mit einer Kombination von 3 unterschiedlichen Stoffen. Innen 60% Baumwolle, 40% Polyester antibakteriell, Mitte 50% Polyester / 50% Polyamid, Außen 65% Polyester /35% Baumwolle. Innen ist Jersey, außen und mitte ist normales, nicht dehnbares Material. Innere und mittlere Lage Ökotex 100. Außen Bluesign zertifiziert, ist ein Stoff, den van-Laack auch für hochwertige Hemden verwendet.
  • Alle Lagen sind mittig zusammengenäht, so dass die gut miteinander verbunden bleiben und nicht vor den Mund ziehen.
  • Obwohl 3 Lagen, lässt sich sehr gut durch atmen.
  • Rundherum schön mit Band eingefasst.
  • Die Gummis gehen bequem über die Ohren. Das Gummimaterial ist weich genug, dass es nicht drückt.
  • Der Schnitt ist so, dass er für viele Kopfgrößen passt. Die Maske sitzt auch recht gut, liegt überall recht gut an.
  • Sauber vernäht und gefertigt. Bei dem Preis schon außergewöhnlich gut.
  • Waschbar bis 60 Grad (30 mal waschen soll er verkraften).
  • Vernünftige Produktinfos beigepackt.

Einen großen Haken gibt es: Das Teil hat, wie viele andere, keinen Nasendraht. Damit zieht viel Luft im Bereich der Nase in Richtung Augen. Vor allem Brillenträger haben dann ein Problem. Hier muss dann selber nachgebessert werden.

Von der Größe her hat man sich eher daran orientiert, dass es auch großen Kopfgrößen noch passt. Man könnte auch sagen, die Maske ist Größe L. Eigentlich wäre es gut, der Hersteller würde auch noch M und S herstellen. Was sich aber recht leicht anpassen lässt, sind die Gummibänder. Man macht einfach einen Knoten rein. Alternativ trennt man die Gummis auf und näht sie kürzer zusammen. Die Gummis sind original auch nur zusammengenäht, die Naht befindet sich im Tunnel, kann man herausziehen.

Ist der Kopf zu klein, ragt der Stoff zu weit zu den Ohren. Dann kann die Maske auch nicht mehr gut im Seitenbereich anliegen. Bei kleinen Ohren ist der Seitenbereich auch zu breit geschnitten, hier kräuselt sich dann der zusammengeschobene Stoff. Am Besten probiert man es einfach mal aus.

Von der Filterwirkung hab ich sie mit dem Süßstofftester getestet. Da geht schon einiges, es sind ja immerhin auch 3 Lagen Stoff. Trotzdem kommt natürlich einiges an Süßstoff durch, man kann das z.B. nicht mit Masken aus Evolon vergleichen. Dafür ist sie aber auch wesentlich besser zu atmen. Im Moment bei dem geringen Infektionsgeschehen scheint es eh sinnvoll, den Kompromiss eher in Richtung gute Atembarkeit zu verschieben. Gerade für Menschen, die den ganzen Tag beruflich mit Maske arbeiten müssen.

Alles in allem eine klare Empfehlung, falls man das Nasendrahtproblem noch selber lösen kann.

Der Hersteller verkauft auch direkt selber in verschiedenen Stoffvarianten, allerdings zu wesentlich höheren Preisen, als bei den Discountern.

Etwas nachdenken musste ich, wie der Hersteller es hinbekommen hat, alle 3 Lagen mittig mit einer Naht zu fixieren, ohne das man von außen die Naht sieht. Die Lösung ist genial einfach: Alle 6 Teile werden aufeinandergelegt und dann zuerst die Mittelnaht gemacht. Die Reihenfolge von unten nach oben muss sein: Außen - Außen - Mitte - Innen - Innen - Mitte. In dieser Form vernäht sieht man von innen keine Naht. Wendet man nun den untersten Außenstoff ganz noch oben, wird auch die Naht außen verdeckt, sie wandert nach innen. Die ganzen Außennähte werden dann über das Einfassband gemacht und an beide Enden ein Tunnel umgeschlagen. Sehr gut durchdacht, finde ich. Da waren wirklich Könner am Werk. Die große Herausforderung für Hersteller ist ja vor allem, eine Lösung zu finden, die so einfach ist, dass man sie effizient in großen Stückzahlen nähen kann. Viele Selbstbauanleitungen, die man im Netz findet, sind da völlig ungeeignet, weil viel zu aufwändig.

Weblinks:


05.06.2020 :: Gekaufte Masken für Brillenträger oft unbrauchbar

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Mittlerweile bekommt man fast überall Community-Masken aus Stoff zu kaufen. Nahezu alle Drogerien und Supermärkte haben da etwas im Angebot. Preislich liegen die Stoffmasken zwischen 2-8 Euro.

Es gibt mittlerweile wirklich gut geschneiderte Masken, die durchaus empfehlenswert sind. Ein Problem haben aber fast alle: Die Hersteller verzichten auf den Draht für den Nasenbereich. Und damit sind solche Masken für Brillenträger nahezu unbenutzbar. Die warme und feuchte Luft wird so über die Nase nach oben weggeatmet, trifft die Brillengläser, welche dann beschlagen. Drückt man den Bereich um die Nase mit Daumen und Zeigefinger an, beschlägt die Brille nicht mehr.

Der Draht verkompliziert für die Hersteller vieles. Ohne Draht sind die Masken auch so schön simpel für den Anwender. Man kann sie zusammenknüllen und in die Hosentasche stecken und auch das Waschen geht ohne Draht besser. Die Schneiderein kennen sich mit Stoff aus, aber nicht mit Drähten. Die müssten über Kanäle beschaffen werden, die neu sind und sie müssten auch von der Produktsicherheit bewertet werden. Das alles sind Gründe, warum derzeit einfach darauf verzichtet wird.

Neben dem Brillenproblem bleibt natürlich, dass man bei so einer offenen Stelle vermutlich 50% der Luft völlig ungefiltert ein- und ausatmet. Das reduziert die Wirksamkeit einer Maske stark.

Da bleibt nur, selber nachzubessern, falls man auf gekaufte Masken zurückgreifen will. Wer eine Nähmaschine hat, näht einen Tunnel von ca. 8-10cm Länge und 8-10mm Breite oben auf den Nasenbereich und schiebt dann einen Draht ein.

Als Draht hat sich Alu-Flachdraht 5x1mm bewährt. Alternativ geht auch 2mm Aludraht. Man kann auch aus Alublech einen Streifen schneiden, dann aber gut entgraten. Zur Not tut es auch etwas Garten-Bindedraht im Bereich von 0,5-0,8mm. Ist er zu weich, verdrillt man einfach 2 Dräht. Wer Elektroinstallationskabel (NYM) mit 1,5mm² rumliegen hat, kann auch hier einen Kupferdraht herausschneiden. Oder man nimmt vom Toastbrot einen Verschlussclip.


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