Aus der Branche

Schutzmasken für Europa
Mit FleeceforEurope und Lindenpartner  wollen die Düsseldorfer Einkaufsberatung Kloepfel Group und die Berliner Industrieberatung Bechinger & Heymann Holding von Anfang Herbst an in Deutschland monatlich bis zu 50 Millionen Masken der  Schutzklassen FFP1 bis FFP3 ausschließlich für den europäischen Markt fertigen und vertreiben. Dabei setzen sie auf Qualität.
Diese liegt bei Schutzmasken – unter anderem für den Operationssaal – vor allem im virenabsorbierenden im virenabsorbierenden Vliesstoff. Und den produziert „FleeceforEurope“ dann auf einer Oerlikon Nonwoven Meltblown Anlage.
Denn damit die Masken auch effektiv vor Infektionen schützen können muss eine hohe Qualität gewährleistet sein. Dabei spielt das "Innenleben" eine zentrale Rolle. Denn bei einer Atemschutzmaske der Schutzklassen FFP1 bis FFP3 ist das eingearbeitete Vlies zentral.
Hier kommt die Meltblown-Technologie von Oerlikon Nonwoven zum Einsatz. In einem speziellen patentgeschützten Verfahren werden die bei der Herstellung zu einem Vlies verlegten Fasern anschließend  elektrostatisch aufgeladen, bevor das Material in die Weiterverarbeitung gegeben wird.

Europäischer Markt für Schutzmasken mit großer Zukunft
Die Verantwortlichen bei Oerlikon Nonwoven sowie FleeceforEurope, die sich primär auf die Herstellung der hochwertigen Vliese konzentrieren werden, und Lindenpartner, die die Schutzmasken produzieren und  vertreiben werden, sind sich sicher: Der Markt für Schutzmasken habe in Europa dauerhaft eine große Zukunft.
Was in Asien bereits seit Jahren gang und gäbe ist, werde auch in Europa zur Normalität werden. Menschen würden immer häufiger mit Masken auf die Straßen gehen, um sich sowohl vor gesundheitlichen Risiken, beispielsweise wie jetzt in einer Pandemie, als auch zukünftig gegen zunehmende Umweltbelastungen wie Feinstaub und Abgase besser zu schützen.

Medizinischer Mundschutz aus dem Automaten
Der Maskenproduzent  Lindenpartner habe sich jetzt bereits Vliese gesichert, um schon in den kommenden Wochen Mundschutzmasken für den europäischen Gesundheitssektor produzieren zu können. Zur Bekämpfung der Corona- Pandemie will Lindenpartner in den nächsten vier Wochen zudem in Deutschland 100 Selbstbedienungsautomaten mit Mundschutzmasken auf öffentlich zugänglichen Plätzen aufstellen, zum Beispiel in  Einkaufszentren und an Flughäfen.

Neben den Mund-Nasen-Bedeckungen bieten Gesichtsschutzschilde einen zusätzlichen Schutz vor einer Tröpfcheninfektion mit dem COVID-19-Virus. Das Fraunhofer UMSICHT produziert diese auf Basis eines Open Source-Konstruktionsplans mittels 3D-Druck in seiner offenen Werkstatt DEZENTRALE und unterstützt so Krankenhäuser in der Region.

Freiwillige mit fundiertem technischen Wissen haben sich als Online-Bewegung weltweit zusammengeschlossen, um zusätzliche Schutzausrüstung gegen eine Ansteckung mit COVID-19-Erregern zu entwickeln und zu produzieren. Das Fraunhofer UMSICHT fertigt Gesichtsschutzschilde an und nutzt dazu die Produktionskapazitäten der 3D-Drucker in der offenen Werkstatt (»FabLab«) der DEZENTRALE in Dortmund. Basis ist der Open Source-Konstruktionsplan des so genannten »Prusa Shields« der Firma Prusa Printers. Dieses Gesichtsschutzschild besteht aus einer 3D-gedruckten Kopfhalterung mit einem dünnen, transparenten Kunststoffschild. Das Design der Halterungen wird laufend aktualisiert, und auch den Nutzerinnen und Nutzern ist es freigestellt, eigene Veränderungen vorzunehmen, um Ergonomie und Sicherheit zu optimieren.

Schutz für risikobehaftete Berufsgruppen
Die derzeitigen Mund-Nasen-Masken müssen aufgrund von Knappheit oftmals länger getragen werden, so dass ein zusätzliches Gesichtsschild ein weiteres Hindernis für Infektionserreger darstellt. Der Bedarf ist hoch – sowohl in Deutschland als auch international. »Wir hoffen, mit den Schutzschilden insbesondere das Personal zu entlasten, das konstant dem Ansteckungsrisiko ausgesetzt ist wie z. B. in Krankenhäusern«, erklärt Patrick Jaruschowitz vom Fraunhofer UMSICHT. Aktuell verfügt die DEZENTRALE über drei verschiede 3D-Druckverfahren (FDM, SLA und SLS) und insgesamt über zehn unterschiedliche 3D-Drucker. Täglich werden auf diesen 30 bis 50 Schilder produziert. Die gedruckten Gesichtsschilde werden verschiedenen Krankenhäusern sowie Pflege- und Therapieeinrichtungen zur Verfügung gestellt.

Kooperationspartner gesucht: Schutzausrüstung weiterentwickeln
Das Fraunhofer UMSICHT ist im neu gegründeten Produzentennetzwerk in der Corona-Krise der Ruhr-Universität Bochum vertreten. Organisiert wird das Kooperationsnetzwerk durch den Lehrstuhl für Produktionssysteme und dient dazu, Produzenten und Abnehmer für Gesichtsschilde schnell und unkompliziert zusammenzubringen.

Die Gesichtsschilde druckt das Fraunhofer UMSICHT derzeit kostenlos und aus eigenem Engagement, auch wenn die Kapazitäten eines Forschungsinstituts nur einen kleinen Teil des Bedarfs decken können. Die Praxis zeigt gleichzeitig, dass die heutigen Atem-Schutz-Masken, Gesichtsschilde oder weiteren Komponenten der persönlichen Schutzausrüstung nicht für jede Anwendung und jede Person optimal sind. Daher ist es notwendig, diese Systeme weiterzuentwickeln. Dafür sucht das Fraunhofer UMSICHT derzeit Kooperationen mit Unternehmen und Organisationen.

In der Corona-Krise ist eine Entwicklung des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) derzeit besonders gefragt: die antimikrobiell wirksame Cellulose-Faser mit Silber-Ionen. Die smartpolymer GmbH, ein Unternehmen der TITK-Gruppe, stellt sie auf einer Pilotanlage unter dem Namen Cell Solution bioactive her. Abnehmer sind unter anderem die Hersteller von Atemschutzmasken.

Die natürliche antibakterielle Wirkung von Silber wird seit Jahrhunderten zur Entkeimung genutzt. Durch Anreicherung mit dem Edelmetall – bis zu 6 Prozent Silbergehalt sind einstellbar – kann die Cellulose-Faser aus Rudolstadt gerade in Krankenhäusern oder Hygienebereichen einen wertvollen Beitrag zum Schutz vor unerwünschten Keimen leisten. Nach der Verarbeitung zu einem Vlies lässt sie sich unter anderem als eine Lage in Atemschutzmasken integrieren.

„Die Faser wirkt antibakteriell und fungizid – tötet also Keime und Pilze sehr zuverlässig ab“, erläutert Dr. Frank Wendler, der bei smartpolymer die Forschung und Entwicklung der Cell Solution-Funktionsfasern verantwortet. Hierbei handelt es sich um Lyocell-Fasern*, die mit verschiedensten Zusatzfunktionen ausgestattet werden können. Das Besondere: Die Wirkstoffe werden durch ein patentiertes Verfahren direkt in die Faser eingebracht. „Dadurch erreichen wir einen Depot- und einen so genannten Release-Effekt. Das bedeutet, der Wirkstoff bleibt in der Faser gespeichert und wird kontinuierlich über einen längeren Zeitraum nach außen abgegeben“, betont Wendler.

Bei der Verwendung in Atemschutzmasken kommt der Faser noch ein besonderes Merkmal zugute: Lyocell absorbiert Feuchtigkeit sehr gut. Damit wird ein großer Nachteil von Schutzmasken abgeschwächt: Die Ausatemluft durchfeuchtet das Filtermaterial mit der Zeit und macht es so zu einem idealen Nährboden für das Überleben und die Vermehrung von Keimen. Nicht so mit der Entwicklung aus Rudolstadt. Dank der natürlichen Eigenschaften der Lyocell-Faser kann das Vlies bis zu 50 Prozent seines Materialgewichts an Feuchtigkeit aufnehmen. Und die in der Faser gebundenen Silber-Ionen machen die Bakterien rasch unschädlich. Daher können solche Atemschutzmasken vergleichsweise länger getragen und mehrfach verwendet werden.

Die Nachfrage nach Cell Solution bioactive steigt gerade stark an: smartpolymer konnte die Produktion vom großen Labormaßstab erfolgreich auf den Technikumsmaßstab übertragen. Mit Einführung eines Drei-Schicht-Systems soll das Volumen nun kurzfristig so weit wachsen, dass bis zu 10 Tonnen Textil pro Monat mit der Faser ausgerüstet werden können. An einem weiteren Scale-up wird bereits mit Hochdruck gearbeitet.

Die Faser Cell Solution bioactive ist bei der Prüfgemeinschaft Oeko-Tex gelistet und für den Einsatz in Textilien zugelassen. „Zudem erfüllt sie im Stoffkreislauf alle Anforderungen der Nachhaltigkeit“, ergänzt Wendler. „Die Faser wird besonders umweltverträglich hergestellt und ist biologisch abbaubar.“