Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik (MVT)

Untersuchungen der Tröpfchenabscheidung und Dichtigkeit von partikelfiltrierenden Halbmasken aus Elektret-Vliesstoffen unter realen Nutzungsbedingungen

Funding: GVT - Gesellschaft für Verfahrens-Technik e.V. (GVT-Nr.: GVT.2020.05)

Contact: Daniel Stoll

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, das Verständnis der Strömungsvorgänge und Abscheidungsmechanismen in Halbmasken (ohne Atemanschluss/Atemventil) aus Elektret-Vliesstoffen unter realen Nutzungsbedingungen im Hinblick sowohl auf die Partikelabscheidung bzw. Schutzwirkung, als auch die Alterung der Halbmasken zu verbessern. Zudem sollen die Erkenntnisse für die Entwicklung optimierter Halbmasken nutzbar gemacht werden. Zwar existieren bereits einige Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Halbmasken. Diese liefern aber keine Erkenntnisse über die Einflüsse der realen Bedingungen, wie beispielsweise die Benetzung des Vliesstoffes durch die Tröpfchen aus der Atemluft und mechanische Deformation bei abwechselndem Strömungsrichtung (Ein- und Ausatmen) auf den Atemwiderstand der Halbmasken. Weiterhin sind die Strömungsdynamik durch das Filtermedium der Halbmaske und undichte Zonen im Kontakt der Halbmaske mit dem Gesicht noch wenig untersucht. Folglich besteht die Möglichkeit, trotz Tragen einer geprüfter Halbmaske mit dem SARS-CoV-2 Virus infiziert zu werden. Zur Beantwortung der Fragestellungen ist eine Kombination aus numerischen und experimentellen Untersuchungen zielführend. Die Experimente (anlehnend an die DIN EN 149) geben globale Messgrößen aus, wohingegen mit Simulationen die Strömung (und Partikelbewegung) lokal aufgelöst und beschrieben werden kann.

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