Hochschule Würzburg-Schweinfurt: Wiederverwendbare Schutzmaske aus vier Elementen

14.04.2020

Die vom FHWS-Team entwickelte Maske entspricht prinzipiell den Schutzklassen FFP 2 und 3 und kann während der Pandemie vor dem Virus schützen. (Fotos: FHWS/Roland Oppelt)

Die vom FHWS-Team entwickelte Maske entspricht prinzipiell den Schutzklassen FFP 2 und 3 und kann während der Pandemie vor dem Virus schützen. (Fotos: FHWS/Roland Oppelt)

Aufgrund der aktuellen Pandemie sind Schutzmaßnahmen gefragt. Unter dem Motto „FHWS stellt sich den Corona Herausforderungen“ haben Studierende des Maschinenbaus und Mitglieder der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt eine kostengünstige und einfach zu fertigende Maske entwickelt. Sie besteht aus nur vier Elementen und kann desinfiziert und mehrfach verwendet werden. Das Filtervlies ist austauschbar. Sie bietet Schutz bei Aerosolen, Staub, Nebel und Rauch. Geeignet ist sie u.a. in der Medizin und in der Pflege, darüber hinaus im Baugewerbe, in der Entsorgung, Reinigung, in der Holz- und Metallbearbeitung sowie in der Landwirtschaft.

Professorinnen und Professoren, Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie Mitglieder des studentischen Vereins „Mainfranken Racing“ sind an der Entwicklung beteiligt. „Unser Projekt soll den Menschen zu Gute kommen, die jetzt für uns alle in der vordersten Front gegen die Krankheit kämpfen“, so das Konstruktionsteam an der Fakultät Maschinenbau. Es solle den Marktdruck bei der Beschaffung von Schutzmasken senken und bietet eine alternative, wiederverwertbare Schutzmöglichkeit.

Über die Prozessschritte einer Grundidee über Online-Meetings und ersten Entwürfen kann das Team nun den ersten Prototypen vorstellen, der sich in einem Praxistest bewährt hat. Die einfache Konstruktion besteht aus nur vier Teilen: dem Filterträger, dem Filter, dem Maskenkörper sowie der Dichtlippe. Der Filter ist auswechselbar, die restlichen Teile können nach dem Tragen desinfiziert und mehrmals verwendet werden.

Der Filterträger besteht aus PP und beinhaltet den Filter, der entweder aus einem Filterpad besteht, das in handelsüblichen Schutzmasken zu finden ist oder kann mit selbstgeschnittenen Filtervlies bestückt werden. Werden Partikelfilter verwendet, die der Schutzklasse FFP 2 oder 3 entsprechen, bietet die Maske Schutz gegen den Corona-Erreger. Es war das Ziel der Entwicklung, dass die Maske prinzipiell die Schutzklassen FFP 2 oder FFP 3 erreichen kann, wobei die Prototypen keine Zertifizierung besitzen. Diese würde ggfs. am endgültigen Produkt erfolgen. An dem Filterträger sind Laschen angebracht, an denen jeweils ein Gummiband befestigt wird. Dieses dient dazu, um das Filterelement an die Maske zu drücken.

Der Maskenkörper verbindet das Filterelement und die Dichtlippe miteinander. Diese ist ergonomisch an das Gesicht angepasst, ohne das Sichtfeld einzuschränken und bedeckt Mund und Nase formschlüssig. Dieser besteht - wie das Filterelement - aus PP. Dieser Kunststoff ist geeignet für dieses Anwendungsgebiet, weil er bis 110 °C verwendbar ist. Dies ist für die wiederkehrende Desinfektion wichtig. Des Weiteren findet er Einsatz in der Lebensmittelindustrie und kann somit als Maske eingesetzt werden.

Die Dichtlippe besteht aus lebensmittelechtem Silikon. Diese ist temperaturbeständig bis 100 °C und sorgt für eine sichere Abdichtung der Maske zum Gesicht. Da Silikon ein weiches, elastisches Material ist, dichtet es individuell das jeweilige Gesicht perfekt ab. Die Dichtlippe wird an dem Maskenkörper festgeklebt.

Die Maske könnte sehr schnell mit industriellen Partnern in einer großen Serie produziert werden. Für den Bedarf der FHWS selbst könnte die Maske mit den vorhandenen, FHWS-eigenen Maschinen hergestellt werden. Die Teile werden im Spritzgießverfahren hergestellt, um eine hohe Stückzahl zu erzielen. Man sei derzeit im Austausch mit verschiedenen Firmen in der Region, um die erforderlichen Materialien und Formen in absehbarer Zeit zu erhalten. Sobald diese eingetroffen sind, soll mit der Produktion begonnen werden.

www.fhws.de

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