Staubsaugerbeutel als Mundschutz?
Not macht erfinderisch. Weil Mund- und Nasenbedeckung zwar inzwischen empfohlen, aber nicht oder nur schwer zu bekommen sind, kommen die Menschen auf die verrücktesten Ideen als Alternativen. Im Trend sind beispielsweise Kaffeefilter oder Staubsaugerbeutel. Was die Materialien können, hat das Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz – genauer die Abteilung Partikelchemie – untersucht.
Im Haushalt lassen sich verschiedene Materialien finden, die dazu geeignet sein könnten, Tröpfchen abzuhalten und das Infektionsrisiko von Covid-19 zu senken. Zwar gibt es hierzulande keine Maskenpflicht in der Öffentlichkeit – anders als in Österreich, dennoch empfehlen das Robert Koch-Institut und die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, in bestimmten Situationen eine Mund-Nasen-Bedeckung zu tragen. Zum Einsatz kommen selbstgenähte Masken, die meist aus Baumwollstoffen bestehen. Wie gut verschiedene Materialien vor einer Tröpfcheninfektion mit SARS-CoV-2 schützen, hat das Max-Planck-Institut untersucht.
Die Materialien
- Staubsaugerbeutel einlagig
- einfaches Staubsaugerbeutel-Vlies einlagig
- Baumwolle und Staubsaugerbeutel Backupfilter: Backup Filter für Staubsauger zwischen zwei Lagen einfachem Baumwollstoff
- OP-Maske
- selbstgenähte Maske aus zwei Lagen einfachem Baumwollstoff
- selbstgenähte Maske aus einer Lage T-Shirt Stoff und einer Lage Biber-Bettwäsche
- selbstgenähte Maske aus zwei Lagen fester Baumwolle
- alternatives Maskendesign mit zwei Halbmasken, die in der Gesichtsmitte zusammengenäht wurden; 2 Lagen feste Baumwolle
- selbstgenähte Maske aus drei Lagen einfachem Baumwollstoff
- OP-Eigenbau aus zwei Lagen einfachem Baumwollstoff mit vier Lagen Verbandmull
- regulärer T-Shirt Stoff (zweilagig)
- Bügelvlies zwischen zwei Lagen einfachem Baumwollstoff
- Molton-Tuch einlagig
- Molton-Tuch zweilagig
- einfaches Mikrofasertuch mit dünner Perforation (einlagig)
- Mikrofasertuch Frottee einlagig
- Küchenrolle zweilagig mit dazwischen gelegtem Papiertaschentuch einlagig
- Spülhandtuch zweilagig
- Musselin zweilagig
- Kaffeefilter
Soviel vorweg
„Wir haben festgestellt, dass alle untersuchten Filtermaterialien vor allem große Partikel von fünf Mikrometern und größer sehr effizient abscheiden. Die Effizienz liegt meist bei 90 Prozent und darüber“, sagt der Leiter einer Forschungsgruppe Partikelchemie, Frank Drewnick.
Der Test
Untersucht wurde die Abscheideeffizienz der genannten Haushaltsmaterialien für luftgetragene Partikel, auch im Vergleich zur Abscheideeffizienz zertifizierter OP-Masken. Dazu wurden zwei Messaufbauten eingesetzt. Zum einen war die Messung der Abscheideeffizienzen flacher Materialien sowie von selbstgenähten Masken für „kleine“ Partikel mit Durchmessern von 30 nm bis 500 nm möglich. Der zweite Aufbau ermöglichte die Bestimmung von Abscheideeffizienzen im Partikeldurchmesserbereich von 30 nm bis 10 μm.
Zum Vergleich: Das SARS-CoV-2 Virus ist etwa 100 nm groß. Die Übertragung erfolgt per Tröpfchen beispielsweise beim Niesen, Husten, oder Sprechen.
Das Ergebnis
Die untersuchten Materialien konnten einen Großteil der Tröpfchen, die der Größe von SARS-CoV-2 entsprechen, abhalten. Allerdings ist die Leistung der Materialien von verschiedenen Parametern abhängig.
Partikelgröße
Große Partikel mit einem Durchmesser von 5 μm und mehr werden von allen untersuchten Materialien sehr effizient abgeschieden. „Die geringste Abscheideeffizienz findet man für Partikel mit Durchmessern um 100 nm bis 500 nm, also in dem Bereich, in dem die Größe des SARS-CoV-2 liegt“, so die Wissenschaftler. Wie hoch das Abscheideminimum ist, ist jedoch stoffabhängig.
Materialien
Vor allem einige Kunstfasermaterialen können sehr kleine Partikel besonders gut abscheiden. Die Filterwirkung für Partikel kleiner als 2,5 Mikrometer ist stark materialabhängig und erreicht zwischen 100 und 500 Nanometern oft ein Minimum. Mikrofasertücher können Partikel solcher Größe weniger effizient zurückhalten als beispielsweise ein Staubsaugervlies oder eine Kombination aus Baumwolle und Biberstoff. An Kaffeefiltern scheiden sich größere Partikel zwar gut ab, allerdings sind sie nur wenig luftdurchlässig.
Elektrische Ladung und Luftströmung
Nicht nur die Partikelgröße spielt eine Rolle, sondern auch die elektrische Ladung der Teilchen und der Fasern des Maskenmaterials. Außerdem spielt die Geschwindigkeit der Luftströmung durch das Material eine Rolle.
Das Fazit: „Unsere Daten machen keine Aussage darüber, wie gut eine Gesichtsmaske tatsächlich schützt. Sie helfen aber möglicherweise bei der Auswahl geeigneter Filtermaterialien für selbstgenähte“, sagt Drewnick. Zudem zeigen die Ergebnisse ausschließlich die Abscheideeigenschaften der untersuchten Materialien für Partikel im Größenbereich von 30 nm bis 10 μm und stellen daher keine Empfehlung für die Auswahl von geeigneten Materialien dar.
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