Die Technische Hochschule Ulm prüft Filtermaterialen im Kampf gegen Covid-19 mit Prüftechnik von ZwickRoell

Im Zuge der Covid-19 Pandemie ist der Bedarf an Atemschutzmasken drastisch gestiegen. Die Technische Hochschule Ulm hat – initiiert durch die Forschungsgruppe Biomechatronik – eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe zusammengestellt, um ein Konzept für partikelfiltrierende Atemmasken auf FFP-Niveau zu entwickeln. Wichtige Anforderungen an die dafür verwendeten Materialien stellen neben der Filterleistung, Luftdurchlässigkeit und toxikologische Unbedenklichkeit die Stabilität der Stoffe dar.
Prfung an Vlies

Die Prüfung der Festigkeit, Steifigkeit und dem Dehnungsverhalten der ausgewählten Filtermaterialien wurde nach DIN EN 29073-3 mit einer ZwickRoell Prüfmaschine Typ Z005 durchgeführt. Dabei wurden zunächst Streifenproben aus Flachfiltermaterialienmit einer Breite von 50 mm in Längs- und Querrichtung entnommen und in die Prüfmaschine eingespannt. Die Höchstzugkraft FH und die Höchstkraftdehnung εH wurden bei konstanter Prüfgeschwindigkeit von 100 mm/min ermittelt. Zusätzlich wurde die elastische Steifigkeit S der Stoffe durch lineare Regression über der initialen Dehnung berechnet.

In den ersten Wochen der Pandemie war die Versorgung mit Atemschutzmasken und Mund-Nase-Bedeckungen nicht gegeben, weshalb vielerorts sogenannte Community- oder DIY-Masken aus haushaltsüblichen Filterstoffen wie Kaffeefilter oder Staubsaugerbeutel selbst gebastelt oder genäht wurden. Der Fokus des Projekts stand daher zunächst auf der Bewertung der Eignung derartiger Stoffe. Letztlich flossen die Ergebnisse der Untersuchungen auch in die Entwicklung einer Atemmaske aus hochwertigen Filtermaterialen gemeinsam mit einem Industriepartner ein. Das Design der Masken ist einfach und kann u.a. auch leicht an die Gesichtsanatomie von Kindern angepasst werden.


Zugkraft-Längenänderungs-Diagramm einer Vliesstoffprobe (exemplarisch) & Definition der Kennwerte
Graphic_Vliesstoff
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