Hallo in die Runde,
was das aktuellen C-Virus anbelangt, meide ich möglichst die Medienmeldungen aber aufgrund des aktuellen Mangels an FFP3 Masken erwacht bei mir die Neugier die Filterphysik / Mechanik zu verstehen und evtl. nach besseren FilterMaterialien ausschau zu halten. Die selbst genähten Stofffstücke vor dem Mund geben vielen Menschen eine trügerische Sicherheit, denn außer bei Tröpfchengebundenen Viren bringen diese quasi keinen Selbsschutz, da freie Nanopartikel Textilstoff ungehindert passieren können.
Laut Literatur werden Nanopartikel (das C-V. ist mit ca. 180 nm eines) am Filtermaterial einerseits durch Impaktion mit dem Filtermaterial und anderseits über die Elektrostatik gebunden. Die Kunstfaserdicke der Filter soll unterschiedlich sein (10-100µ) wie auch der Faseranordnung - bzw. Verwebung.
Ich habe zwei unbenutzte, ca. 5 Jahre alte FFP1 + FFP2 Atemschtzmaske verglichen (Bild 3) mit einer aktuell erhältlichen FFP2 sowie einem Industrie-Staubsaugfilter Bild (1+2).
Ich als Laie würde behaupten, die aktuell erhältliche F2 Maske (diese hier besteht nur einer einzigen, dicken Fadenstärke) ist sehr unterschiedlich zu einer Maske aus der Vor-C.V. Zeit. Der mit verglichener Staubsaugerfilter mit seinen unterschiedlichen Fadenddurchmessern und deren Anordnung ist wahrscheinlich effektiver als der neue F2 Filter ::). Aber dass ist meim persönliches Empfinden.
Der Antrieb meiner "Untersuchung" ist es zu versuchen, ein am Markt noch ausreichend verfügbares Filtermaterial bezüglich der Nanopartikeladsorption zu verbessern (was für jederman mit einfachsten Hausmitteln leicht duchrführbar ist).
Z.B. die Fasern mit einer Gelatinelösung zu beschichten (die Diatomisten hier kennen den Effekt beim Legen der D., wenn nam die Gelatine kurz angehaucht wird diese stark klebrig) aber leider fehlt mir für die Validierung ein Testsystem (z.B. ein C.V-Erkrankter der durch solch einer Maske auf einige Teststäbchen ausatmet). Gerne würde mit meinen Möglichkeiten helfen aber als Einzelkämpfer ist dass nicht immer so einfach durchführbar.
Kennt ihr das auch?
LG
Bernd
Hallo Bernd,
derzeit ,,wirken" auch Leinenläppchen, mehrfach gelegt – ist halt Politik, Religion, Wundergläubigkeit oder bestenfalls Statistik.
Gruß, Heiko
Hallo Bernd,
Danke für den Vergleich!
Ich hatte jetzt kürzlich eine Übersicht gesehen, in der verschiedene Materialien für den Maskenselbstbau bezüglich ihrer Wirksamkeit verglichen waren. Die finde ich jetzt aber auf die Schnelle nicht wieder. Da hinter waren %-Angaben. Staubsaugerbeutel rangierte da an erster Stelle, Baumwolle-Mischgewebe noch weit vor der Öko-100%-Pur-Baumwolle, aber die noch vor Leinen, das ziemlich weit unten stand. Wenn man sich die Fasergrößen und -dichten ansieht ist das sicher recht einleuchtend. Noch besser als Leinen war Küchenrolle.
Zur Wirksamkeit als Selbstschutz ist das natürlich alles viel zu wenig, aber die grobe feuchte Aussprache und die groben Tröpfchen eines Hustenanfalls, sollten auch von selbst genähten Masken zumindest deutlich reduziert werden und das ist ja auch schon was.
Beste Grüße
Gerd
grüß euch
zum Selbstbau von Masken geht mir folgendes durch den Kopf:
die guten hab`n ja eine elektrostatische Schicht innen drin.
Deswegen überleg ich ob eine innere Lage von etwa " Seidenjersey " - Seide ist elektrostatisch -
der " Jersey " ist von der Struktur Nylonstrümpfen ähnlich,
sich genügend an der äußeren Baumwollschicht reibt, um diesen Effekt zu kriegen.
grüß euch
Gerd
Hallo, könnte man nicht in die Innenseite von normalen OP Masken Filterpapier , evt. Kaffeefilter oder doppelt gelegtes Klopapier oder Küchenrolle einlegen, als zusätzliche Filterschicht. Schon ist die Wirkung besser und die Einlagen lassen sich ja leicht austauschen.
vg Peter - mikropit
Hallo Peter,
für den Schutz anderer vielleicht durchaus überlegenswert, für den Eigenschutz eher nicht. Da kommt es neben dem Filtermaterial auch auf gute Paßform an. Da bringt es nicht viel, wenn Du in der Mitte eine Einlage hast, aber seitlich daran vorbei atmest. Für wirklich gute Filterwirkung kommt man nicht umhin, die Oberfäche, durch die die Luft gefiltert wird, stark zu vergrößern, weil die guten Filter natürlich sehr engmaschig sein müssen. Das erreicht man optimal nur mit stark gefalteten Filtern, wie sie in den aufschraubbaren Filtereinheiten der Gummimasken zu finden sind, oder auch bei den Feinstaubfiltern der Staubsauger.
Beste Grüße
Gerd
Hallo zusammen,
wird das C.-Virus nicht auch im geringen Ausmaß über die Bindehaut übertragen?
Dann einfach einen Staubsaugerbeutel über den Kopf ziehen, unten gut zubinden - und gut is...
Nein, im Ernst: Covid-19 ist schon eine Bedrohung und der Ansatz, über geeignetere Filtermaterialien nachzudenken, gefällt mir sehr gut. Danke Bernd!
Viele Grüße
Sven
hallo
Das finde ich auch sehr interessant, danke für die Schwarzweißbilder mit der hervorragenden Schärfetiefe.
Bei manchen Fasern erkennt man ein Zusammenkleben an der Schnittkante. Natürliche Materialien, Fasern sehe ich nicht , oder ?
Wie muß das Maskenmaterial auf Atemfeuchtigkeit reagieren ? Soll ein Wasserfilm die Partikel binden ?
Zuquellende Fasern würde ich für ungeeignet halten.
Die elektrostatische Wirkung auf die Virenpartikel in der FFP3 Maske verstehe ich nicht ganz. Wird das Partikel selbst geladen und danach von einer Ladung angezogen/abgestoßen, oder ist das Partikel gar selbst schon geladen, um nicht zu verklumpen ?
Welche Materialien wären dann für die elektrostatische Schicht verwendbar und welchen Einfluß hat die Atemfeuchtigkeit auf die Elektrizität ?
Die Reibung tritt wahrscheinlich nur in vertikaler Schichtrichtung und nicht seitlich auf, wird ein Gewebe gestreckt / gestaucht um Elektrizität zu erreiben ?
An elektrostatische Textilien kann ich mich kaum erinnern , ach ja , Funken beim Ausziehen des Pullovers. Elektrostatische Reibungelektrizität gab es in 2 Arten harz- und glasartige, Dabei ist die Affinität Elektronen abzugeben oder aufnehmen entscheidend, das läßt sich in der Triboelektrischen Reihe ( Wiki : " Positives Ende der Reihe (+) Asbest, Glas, Nylon, Wolle, Blei, Seide, Aluminium, Papier, Baumwolle, Stahl, Hartgummi, Nickel/Kupfer, Messing/Silber, Synthetischer Gummi, Orlon, Saran, Polyethylen, Teflon (PTFE), Silikongummi (−) negatives Ende der Reihe" ) . Braucht man eine Kombination von zwei Materialien in der Maske oder nur ein Material für die Elektrostatik ?
gruß conso
hi Conso
recht überlegenswerte Fragen die Du da aufzählst.
Leider scheint es keine hier " gelernten " Maskenfachleute zu geben die das alles beantworten.
Als ich eine Zeit lang Schals aus Seide webte, und das, nachdem ich in einen " Hobbyraum " mit Plastikboden umgezogen war,
hab`ich die ungewohnte Elektrostatik, mit der meine Fäden plötzlich die Faserenden rausstreckten ( alles handgesponnene Seide - nicht geglättet ) gut in Erinnerung.
Warum aber sollen sich mehr die vertikalen Fäden laden ?
grüß dich
Gerd
Hallo,
die elektrostatischen Filter hochwertiger FFP2 oder FFP3 Masken bestehen im Inneren aus (fast) dauerhaft geladenen Vlies-Fasern, die Ladung entsteht nicht durch Reibung im Betrieb sondern während der Faserfertigung. Beim Erstarren z.B. der Polymerfasern verbleiben dauerhaft ausgerichtete elektrische Dipole quer zur Faserachse, wenn dabei ein elektrisches Feld angelegt wird. Die Partikelanziehung und Abscheidung erfolgt durch Influenz der ungeladenen Partikel.
Hubert
hallo
Soweit ich es verstanden habe, ist es Reibungselektrizität die die elektrostatische Schicht in der FFP3 auflädt. Nun, wie kann es denn Reibung geben, zur Seite kann ich es mir nicht vorstellen, also daß Gewebe übereinander seitwärts reiben. Deshalb denke ich, daß der Atem eher ein Gewebe auseinander zieht, es also dicker und dünner macht (vertikal) wobei eben Reibung entstünde. Oder der Mechanismus funktioniert so, daß die Gewebelagen sich durch den Atem voneinander trennen und wieder anlagern. Das mutmaße ich.
Nach der tribologischen Reihe müßten die Stoffe Nylon(polyamid) und Polyethylen eine Ladungstrennung ergeben, aber ich vermute das nur , völlig ungeprüft. In frühen Elektrisiergeräten und dem van de Graaff-Generator hat man auch Reibungselektrizität genutzt.
gruß conso
Nachtrag : OK , die Antwort von Lupus widerlegt mich natürlich und klärt auf, danke . Allerdings erinnere ich mich daß Reibung als Elektrizitätsquelle erwähnt wurde. ich lese ja auch nur und versuche zu verstehen. Nun sind es also Elektretschichten in den Masken, das mag ich auch wohl überlesen haben, Entschuldigung bitte.
Nun befürchte ich, daß wechselnde Ladung durch Reibungselektrizität die Partikel unerwünschterweise wieder mobilisieren könnte, also eine Gefärdung darstellen mag.
ich habe gesehen wie Magnete im Elekronenmikroskop als wunderbar spiegelnde Objekte erscheinen, wäre das bei elektrostatischen Ladungen auch der Fall , also Bildartefakte entstehen ?
grüß euch
ich hab gestern bei Amazon auch zweilagige Masken gefunden mit der Bezeichnung " Unisex - Masken " die auch eine Schicht Maulbeerseide Viskose- Gemisch besitzen.
Seh ich mal so, das das Tragen von Schutzmasken recht unangenehm ist- ich fühl das jedenfalls so, und
Seide , im Innenteil eher bequemer wäre.
Seide ist sehr hautfreundlich.
Inwieweit elektrostatische Effekte dazu kommen, wird nicht angegeben.
grüß euch
Gerd
... falls es jemanden interessiert,
ich schaue mir aktuell unterschiedliche Filtertypen an, die ich so in meinem Fundus habe, um diese evtl. für einen sinnvollen Einsatz zweckzuentfremden.
Die Maßbalken sind durch das Komprimieren leider nicht sichtbar.
LG
Bernd
weiter
....w
Bei dem letzten Bild sind die Viren größer als die dünnsten Glasfasern ..... wenn man diesen Galsfilter klebend beschichten würde ....
Sorry für das Stückwerk, so richtig komme ich mit der limitierten Foren-Bildereingabe nicht klar und ein ungewollter Beitrag/Text ist wohl nicht wieder löschbar.
LG
Bernd
Hallo Bernd,
ich würde aber nur ungern durch manche Filter einatmen. :o
Hubert
hallo
Weil ich danach suchte, wie Elektretische Ladungen im Rem ( wie Magnete ?) aussehen, bin ich über diese Filtermatererial Disserttation gestolpert : "Hochvoluminöse Vlieswirkstoffe zur Abscheidung grober und feiner Bestandteile aus gasförmigen Medien" von Elke Schmalz https://d-nb.info/96886550X/34 (https://d-nb.info/96886550X/34). Ist vielleicht von Interesse, mir erstmal zu viel zum Lesen.
Eine echte FFP3-Maske mit Elektretfilter war bei den Untersuchungen von Bernd nicht dabei ? schade . gruß conso
Hallo Hubert,
ja, dass verstehe ich aber die letzteren Glasfilter sind für die Labor-Analytik, da hätte ich (mit einem Zusatzfilter für die "Asbesthaare") weniger Bedenken als mit mir unbekannten Textilien, wo alle möglichen "textilen Hilfsstoffe" enthalten sein könnten ;)
hallo Conso
Die Ladungen auf den Kunstfasern sind viel zu gering, um im REM zu stören. Leider habe ich keine FFP3 Maske, aber sie sollte sehr ähnlich zu der P2 sein, wohl mit zahlenmäßig mehr und kleineren Faserdurchmessern.
LG
Bernd
Hallo,
Ein kurzer aber interessanter Artikel zur Geschichte der wechelnden Vlies-Schichten aus den REM-Bildern: https://www.spiegel.de/geschichte/masken-vlies-fuer-die-corona-krise-spaeter-exportschlager-aus-der-ddr-a-09c27847-1ea3-4cb3-82a4-9c21121b2d2f
Zitat von: konsonant in April 10, 2020, 10:32:00 VORMITTAG
Soweit ich es verstanden habe, ist es Reibungselektrizität die die elektrostatische Schicht in der FFP3 auflädt.
Eins verstehe ich überhaupt nicht. Ich habe mich als Qualitätsmensch bei Rohde & Schwarz ca. 20 Jahre lang u.A. mit statischen Ladungen und deren Minimierung beschäftigt. Stimmt nicht, die Ladungen haben mich beschäftigt, waren aber immer zu bändigen...
Die Ausatemluft ist doch so feucht, dass eine Aufladung gar nicht möglich sein dürfte. ::)
Gruß
Klaus
Nachtrag: Am 28.04. habe ich bei UVEX nachgefragt. UVEX wirbt mit statischer Aufladung; ich kenne jedoch aus meiner Berufserfahrung, dass immer wieder Behauptungen aufgestellt werden, die sich auf Nachfragen als unhaltbar herausstellen. Wenn man will, könnte man auch messen. Ich hatte ein Feldstärkemessgerät mit einer Auflösung von ca 1mm zur Verfügung. Es wäre für mich kein Problem gewesen, einen positiven oder negativen Nachweis zu erbringen.
Nachtrag 02.05.: Ich habe die Dissertation von Elke Schmalz quergelesen. Autor "konsonant" hat sie am 13.04. verlinkt.
Auf Seite 22 schreibt sie
Der Abscheidegrad durch elektrostatische Ladungen steigt mit zunehmender Ladung, abneh-mender Geschwindigkeit, abnehmenden Faserdurchmesser und, wenn die Partikel geladen sind, auch mit abnehmender Partikelgröße. Dies führt insbesondere im Feinpartikelbereich (< 1 μm Partikelgröße) zu einer besseren Abscheidung. Bei der Abscheidung von natürlichen Aerosolen und bei normaler Luftfeuchte kann in der Praxis davon ausgegangen werden, dass die Aufladung der Partikel als auch der Fasern des Filtermediums sehr gering ist. Bei in der Klima- und Belüf-tungstechnik eingesetzten Faserfiltermedien, wird deshalb der Elektrostatik keine entscheidende Bedeutung beigemessen. /44/ Durch Einwirken von Luftfeuchtigkeit oder leitfähigen Partikeln können vorhandene Ladungen abgeführt oder durch Abschirmung auf Grund der Staubbelegung auf den Fasern nur zu Beginn der Filtration wirken. Hervorhebung von mir. Somit kann davon ausgegangen werden, dass Statische Ladungen in einer Atemschutzmaske mit logischerweise sehr hohen Luftfeuchtigkeit wohl nicht oder nicht wesentlich zur Filterwirkung beiträgt, obwohl Firma UVEX mit einer Filterwirkung durch statische Ladungen in ihrer Werbung erwähnt. Von UVEX habe ich noch keine Stellungnahme bekommen. Sollte sich UVEX mit einer nachvollziehbaren Erklärungen und/oder Messergebnissen bei mir melden, werde ich meinen Beitrag entsprechend korrigieren oder ergänzen.
Liebe Forumsmitglieder,
Zitat von: Heiko in April 07, 2020, 21:05:24 NACHMITTAGS
derzeit ,,wirken" auch Leinenläppchen, mehrfach gelegt – ist halt Politik, Religion, Wundergläubigkeit oder bestenfalls Statistik.
geht es euch auch so? Die Statistiken sind irgendwie "wundersam". Einerseits lobte RKI die erhöhte Anzahl der Tests, andererseits war die Steigerung der Fallzahlen bedenklich. Aus meiner Sicht müssten die Fallzahlen und die Tests (mit 2 Y-Achsen) miteinander dargestellt werden. Sonst entsteht doch ein völlig falsches Bild der Situation.
Es ist ja gut, dass die Differenz der Neuansteckungen zum Vortag abnehmen. Ich vermisse aber eine Erklärung, warum meist zur Wochenmitte immer so eine Art "Maximum" in den Fallzahlen auftritt.
Gruß
Klaus
Hallo,
ZitatAus meiner Sicht müssten die Fallzahlen und die Tests (mit 2 Y-Achsen) miteinander dargestellt werden. Sonst entsteht doch ein völlig falsches Bild der Situation.
gibt es doch alles. Das Thema ist sehr komplex, aber die Leute die sich damit beschäftigen sind ja auch keine Anfänger.
https://ars.rki.de/Docs/SARS_CoV2/SARS_Cov2_WB_24042020.pdf (https://ars.rki.de/Docs/SARS_CoV2/SARS_Cov2_WB_24042020.pdf)
Hubert
Hallo Hubert,
Danke. Genau das hatte ich vermisst.
Gruß
Klaus
Zitat von: Klaus Wagner in April 25, 2020, 18:44:26 NACHMITTAGS
Zitat von: konsonant in April 10, 2020, 10:32:00 VORMITTAG
Soweit ich es verstanden habe, ist es Reibungselektrizität die die elektrostatische Schicht in der FFP3 auflädt.
Eins verstehe ich überhaupt nicht. Ich habe mich als Qualitätsmensch bei Rohde & Schwarz ca. 20 Jahre lang u.A. mit statischen Ladungen und deren Minimierung beschäftigt. Stimmt nicht, die Ladungen haben mich beschäftigt, waren aber immer zu bändigen...
Die Ausatemluft ist doch so feucht, dass eine Aufladung gar nicht möglich sein dürfte. ::)
Gruß
Klaus
Nachtrag: Am 28.04. habe ich bei UVEX nachgefragt. UVEX wirbt mit statischer Aufladung; ich kenne jedoch aus meiner Berufserfahrung, dass immer wieder Behauptungen aufgestellt werden, die sich auf Nachfragen als unhaltbar herausstellen. Wenn man will, könnte man auch messen. Ich hatte ein Feldstärkemessgerät mit einer Auflösung von ca 1mm zur Verfügung. Es wäre für mich kein Problem gewesen, einen positiven oder negativen Nachweis zu erbringen.
Nachtrag 02.05.: Ich habe die Dissertation von Elke Schmalz quergelesen. Autor "konsonant" hat sie am 13.04. verlinkt.
Auf Seite 22 schreibt sie
Der Abscheidegrad durch elektrostatische Ladungen steigt mit zunehmender Ladung, abneh-mender Geschwindigkeit, abnehmenden Faserdurchmesser und, wenn die Partikel geladen sind, auch mit abnehmender Partikelgröße. Dies führt insbesondere im Feinpartikelbereich (< 1 μm Partikelgröße) zu einer besseren Abscheidung. Bei der Abscheidung von natürlichen Aerosolen und bei normaler Luftfeuchte kann in der Praxis davon ausgegangen werden, dass die Aufladung der Partikel als auch der Fasern des Filtermediums sehr gering ist. Bei in der Klima- und Belüf-tungstechnik eingesetzten Faserfiltermedien, wird deshalb der Elektrostatik keine entscheidende Bedeutung beigemessen. /44/ Durch Einwirken von Luftfeuchtigkeit oder leitfähigen Partikeln können vorhandene Ladungen abgeführt oder durch Abschirmung auf Grund der Staubbelegung auf den Fasern nur zu Beginn der Filtration wirken.
Hervorhebung von mir. Somit kann davon ausgegangen werden, dass Statische Ladungen in einer Atemschutzmaske mit logischerweise sehr hoher Luftfeuchtigkeit wohl nicht oder nicht wesentlich zur Filterwirkung beiträgt, obwohl Firma UVEX eine Filterwirkung durch statische Ladungen in ihrer Werbung erwähnt. Von UVEX habe ich noch keine Stellungnahme bekommen. Sollte sich UVEX mit einer nachvollziehbaren Erklärungen und/oder Messergebnissen bei mir melden, werde ich meinen Beitrag entsprechend korrigieren oder ergänzen.
Hallo Klaus,
diese Dissertation ist einseitig auf bestimmte Filtermaterialen zur technischen Anwendung in Anlagen beschränkt. Die Ausführungen auf S. 21geben nicht den Stand der Technik u.a. der Atemschutzfiltertechnik wieder. Diese Filter können so gefertigt werden, dass die Polymerfasern bei der Herstellung dauerhaft Polarisiert werden. Das sind keine Einzelladungen, die bei Feuchtigkeit verschwinden. Aber klar ist natürlich, dass solche Filter nur eine endliche Aufnahmekapazität und damit endliche Lebensdauer haben wenn die Filterfasern durch den in der Atemluft enthaltenen Staub nach einiger Zeit großteils belegt sind.
Hubert
Hallo Hubert,
soll ich mir die Ladung so vorstellen, dass an der (sehr großen) Oberfläche der Folien Elektronen unterwegs sind, die einen Bindungspartner suchen aber, da Oberfläche, nicht finden können und somit ständig eine negative Ladung vorhanden ist? Ich hoffe, Du verstehst, was ich meine :D Positive Ladungen könnten entsprechend entstehen.
Dann ist hier aber der Begriff "Statische Ladung" missverständlich und der Versuch im UVEX-Werbefilm, in dem ein Luftballon feinen Pfefferstaub "ansaugt" physikalisch zwar richtig aber das Prinzip im Filter ein völlig anderes.
Viele Grüße
Klaus
Hallo in die Runde,
um diesen Beitrag nicht unnötig aufzublasen, hier nur noch ein Bild eines frei verfügbaren Motorschutzfilters (aus dem Set Swirl 75 HEPA Staubsaugerfilter) der meiner Meinung nach von der Faserfeinheit und Dichte einem FFP Filter um nichts nachsteht.
Ich habe mir noch einige andere HEPA 13/14 Filter angeschaut, die vom Faseraufbau untereinander deutlichste Unterschiede aufweisen.
Bezüglich der Ladungen des Spinnvliesses für interessierte hier ein Patent https://patents.google.com/patent/DE112007002725T5
Wünsche allen eine stets saubere Luft ;)
LG
Bernd
Hallo Klaus,
der richtige Begriff ist Elektret. Es geht nicht um Folien (wie z.B. bei Lautsprechern) sondern um Kunststofffäden, in der Regel aus synthetischen Polymeren, in deren Material beim Herstellungsprozess entweder überschüssige Ladungen eingebettet oder molekulare Dipole dauerhaft ausgerichtet werden. Der physikalische Begriff "statische Ladung" ist da nicht so falsch. Und aus den Fäden wird das Filtervlies oder
Gewebe hergestellt.
Hubert
Wow, echt krass ! Du hast dir wirklich viel Arbeit gemacht. Respekt an dich, tolle Fotos und Berichte!!
Ich muss sagen, dass ich bezüglich der Masken gerne die FFP 2 Masken trage.
Von denen habe ich wirklich nur das beste gehört und aus dem Grund habe ich mir die auch besorgt. Gefunden habe ich die Masken bei Link von Forenmoderation gelöscht* sind Made in Germany und vor allem qualitativ hochwertig.
Natürlich aber ist es so, dass jeder für sich entscheiden muss, wie er vorgehen will. Masken sollte man immer die besten kaufen, so kann man wenigstens etwas vorbeugen.
Aber natürlich hoffen wir alle, dass das Virus sich bald auch mal verflüssigt :D
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