Wie Filtermedien in FFRs funktionieren

Jun 19, 2023

Die Antwort lautet: Nancy Sabin, Produktmarketingmanagerin, Shawmut Corp., Plymouth Township, MI.

Um zu verstehen, wie Filtermedien funktionieren, müssen wir zunächst wissen, was es ist.

Bei einem N95-Filter-Atemschutzgerät ist das Filtermedium die mittlere Materialschicht, die zwischen der äußeren Schicht aus Spinnvliesmaterial und der Innenschale liegt, die am Gesicht des Benutzers befestigt ist. Typischerweise sorgt die innere Schicht für Form oder Halt für den FFR, während die äußere Schicht zum Schutz des Filtermediums beiträgt.

Wenn es um Material geht, sind Filtermedien ein Synonym für den Begriff „Meltblown“. Meltblown ist ein Vliesstoff, der durch die Umwandlung von Polymeren aus einer festen Substanz in Mikrofilamente hergestellt wird. Dies wird erreicht, indem eine pulverförmige Version des Polymers durch Hitze in eine flache, feste Masse umgewandelt wird. Bei diesem Prozess werden die Fasern zufällig verheddert und zu Filtermedien zusammengefügt. Das Ergebnis ist ein poröses Material, durch das Luft strömen kann, wenn ein FFR verwendet wird.

Partikel werden durch die Filtermedien aus den Prozessen der Diffusion, des Abfangens und der Impaktion eingefangen. Die kleineren Partikel bewegen sich in einer zufälligen Bewegung (Diffusion), was die Wahrscheinlichkeit erhöht, von einer Faser eingefangen zu werden. Die größeren Partikel verfügen über genügend Trägheit, um den Luftstromweg zu überwinden und einem geraderen Weg zu folgen, wobei sie mit den Fasern kollidieren (Aufprall). Die am stärksten eindringenden Partikel mit einer Größe von 0,1 bis 0,3 Mikrometern werden beim Abfangen und Aufprallen eingefangen. Partikel in diesem Größenbereich sind am ehesten in der Lage, dem Luftstrom um die Fasern zu folgen.

Zusätzlich zum Einfangen von Partikeln durch Diffusion, Abfangen und Impaktion ist das Meltblown elektromagnetisch aufgeladen. Im Produktionsprozess werden die Filtermedien elektrostatisch aufgeladen. Diese Behandlung erzeugt dann eine Ladung des Materials, die eine elektrostatische Anziehungskraft auf die geladenen Partikel, einschließlich Staub, ausübt.

Die Funktion des FFR besteht darin, mindestens 95 % der am stärksten eindringenden Partikel herauszufiltern, die neutralisiert werden. Dadurch wird sichergestellt, dass Partikel wie Staub, Pollen, Rauch, Bakterien und Viren herausgefiltert werden. Grundsätzlich besteht die Aufgabe des Materials darin, so viele Partikel wie möglich an der Außenseite des FFR zu halten, um einen Wirkungsgrad von 95 % aufrechtzuerhalten.

Wenn Partikel zum FFR gezogen werden, heften sie sich beim Einatmen des Benutzers an das Material. Sie haften nicht nur an der Außenschicht, sondern bleiben auch in den winzigen Lücken hängen, die beim Meltblown-Produktionsprozess entstehen. Wenn der Benutzer ausatmet, bleiben die positiv geladenen Partikel am FFR haften. Das Filtermedium im FFR wirkt wie ein Magnet, sodass die Partikel festhalten und nicht losgelassen werden.

Wenn Sie einen FFR tragen, möchten Sie bequem sein und keine Einschränkungen beim Atmen haben. Wenn der FFR-Benutzer einatmet, strömt Luft durch das Material. Beim Ausatmen sollte der Atem des Benutzers problemlos zurückströmen können. Der Vorgang des Ein- und Ausatmens durch Material wird als Atmungsaktivität bezeichnet. Je atmungsaktiver das Material ist, desto komfortabler ist das FFR im Gebrauch.

Letztendlich besteht das Ziel des Filtermediums darin, dass der FFR so funktioniert, wie er dafür vorgesehen ist. Der FFR sollte die Luft filtern und die Atmung des Benutzers nicht behindern. Es soll den Benutzer vor Verunreinigungen schützen, ohne den Luftstrom einzuschränken. Damit das N95 effizient funktioniert, muss es auch richtig sitzen und getragen werden – und zwar jedes Mal, wenn es zum Schutz des Benutzers benötigt wird.

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel stellt die unabhängige Meinung des Autors dar und sollte nicht als Empfehlung des National Safety Council ausgelegt werden.

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