Herstellung von FFP2-Masken: Was heißt Meltblown-Vlies?

Wir werfen einen genaueren Blick auf die Herstellung des Meltblown-Vlies und klären, wo das Material an seine Grenzen kommt.

In den letzten Monaten haben sich FFP2-Masken als Schutz im Alltag bewährt. Der Grund dafür ist ein spezielles Material, das als Meltblown-Vlies bezeichnet wird. Wir werfen einen genaueren Blick auf die Herstellung des Meltblown-Vlies und klären, wo das Material an seine Grenzen kommt.

Viren und Bakterien sind winzig klein, mit bloßem Auge nicht zu erkennen. Partikelfiltrierende Halbmasken, also FFP2-Masken, schützen vor solchen umherfliegenden Partikeln. Die wichtigste Funktion jeder Schutzmaske ist daher die Filtrierung der Atemluft. Eine FFP2-Maske muss also einerseits Partikel aus der Luft filtern, andererseits muss die Maske luftdurchlässig sein, damit das Tragen der Maske im Alltag möglich ist. Eine wichtige Größe ist deshalb der Atemwiderstand. Um sowohl den gewünschten Schutz als auch eine natürliche Atmung zu ermöglichen, bestehen FFP2-Masken aus einem speziellen Schmelzblas-Vlies, das besser unter dem Namen Meltblown-Vlies bekannt ist.

Polypropylen wird zu Meltblown-Vlies

Damit eine FFP2-Maske wirksam schützt, muss das Meltblown-Vlies sehr fein strukturiert sein. Bei der Herstellung der FFP2-Masken wird dazu als erstes der Kunststoff Polypropylen (PP) geschmolzen, bis dieser etwa die Konsistenz von flüssigem Honig erreicht. Der geschmolzene Kunststoff fließt dann durch winzige Drüsen, unter denen er einen hauchdünnen Faden bildet. Weil der Faden in diesem Zustand allerdings noch nicht dünn genug ist, wird er durch Luftzufuhr noch feiner. Die feinen, geschmolzenen und geblasenen Fäden aus Polypropylen sind dabei noch warm und kleben daher zusammen. So entsteht im Rahmen des Meltblown-Verfahrens ein feines künstliches Material, das selbst kleinste Partikel filtern kann.

Die Bezeichnung Meltblown leitet sich direkt aus diesem Verfahren ab. „Melt“ steht in der englischen Sprache für schmelzen während „blown“ sich auf den Blasvorgang bezieht. Grundsätzlich bestehen FFP2-Masken immer aus mehreren Lagen Meltblown-Vlies. Wie viele Lagen bei der Herstellung benötigt werden, hängt beispielsweise davon ab, wie qualitativ hochwertig das Material ist und welchen Wirkungsgrad die Filterfunktion erreichen soll. Je mehr Partikel gefiltert werden sollen, desto mehr Lagen werden üblicherweise benötigt.

Meltblown-Vlies wird elektrostatisch aufgeladen

Zwar ist das Material, das wir als Meltblown-Vlies kennen sehr fein, allerdings noch nicht fein genug, um die winzigen Viren rein mechanisch zu filtern. Die Lücken im Meltblown-Vlies sind auch bei modernen Methoden der Herstellung noch etwa hundertmal so groß wie das Corona-Virus selbst. Damit dennoch genug Partikel gefiltert werden können, wird die Herstellung um einen zusätzlichen Arbeitsschritt ergänzt. Dabei wird das Meltblown-Vlies elektrostatisch aufgeladen, was zur Folge hat, dass Bakterien und Viren von den Fasern angezogen werden und somit am Material der FFP2-Maske haften.

Unabhängig von der elektrostatischen Ladung werden einige Partikel auch schon aufgrund anderer physikalischer Effekte durch das Material abgefangen. Sofern kleinste Partikel direkt auf eine Textilfaser treffen, bleiben diese wegen der Reibungskräfte an der Oberfläche haften. Viren weisen meistens eine fettige Oberfläche vor. Das Material von FFP2-Masken, Polypropylen, ist allerdings lipophil, also fettanziehend. Daher können bleiben die Partikel gut am Material hängen. Dieser Effekt würde allerdings nicht ausreichen, um genügend Viren aus dem Atemluft zu filtern, daher muss zusätzlich die elektrische Ladung des Meltblown-Vlies zum Einsatz kommen.

Meltblown-Vlies kann Schaden nehmen

Die mechanische und elektrostatische Filterwirkung ist nur dann vollumfänglich gegeben, wenn sich das Material einer FFP2-Maske im Originalzustand befindet. Wenn eine FFP2-Maske viel getragen und bewegt wird, sollte daher die Haltbarkeit der FFP2-Maske beachtet werden. Durch häufige Benutzung oder Berühren der Maske können Deformationen entstehen, die das Material hinsichtlich der Filterwirkung beeinflussen. Die Durchlässigkeit einer FFP2-Maske kann im Laufe der Zeit also zunehmen.

Aus dem gleichen Grund sollten FFP2-Masken nicht unnötig hoher Feuchtigkeit ausgesetzt werden. Um Schäden entgegenzuwirken, wird für die Herstellung von FFP2-Masken üblicherweise hydrophobes, also wasserabweisendes, Material gewählt. Das bedeutet aber nicht, das FFP2-Masken in der Waschmaschine gewaschen werden können. Grundsätzlich ist die FFP2-Maske nicht wiederverwendbar, das nach einer geeigneten Tragedauer entsorgt werden muss. Trotz dieser Einschränkungen hat sich das Meltblown-Vlies als Material für die Herstellung von FFP2-Masken bewährt und als Standard durchgesetzt.