CZ37588U1 - Tištěný jednorázový indikátor dávky ozonu - Google Patents
Tištěný jednorázový indikátor dávky ozonu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ37588U1 CZ37588U1 CZ2023-41339U CZ202341339U CZ37588U1 CZ 37588 U1 CZ37588 U1 CZ 37588U1 CZ 202341339 U CZ202341339 U CZ 202341339U CZ 37588 U1 CZ37588 U1 CZ 37588U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- ozone
- indicator
- dose
- dye
- dose indicator
- Prior art date
Links
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 140
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 19
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 15
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 claims description 7
- 239000002966 varnish Substances 0.000 claims description 7
- 229960001506 brilliant green Drugs 0.000 claims description 6
- HXCILVUBKWANLN-UHFFFAOYSA-N brilliant green cation Chemical group C1=CC(N(CC)CC)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)=C1C=CC(=[N+](CC)CC)C=C1 HXCILVUBKWANLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 35
- 230000008859 change Effects 0.000 description 21
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 21
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 13
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N Nitrogen dioxide Chemical compound O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 7
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 7
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 7
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241001076973 Aroma Species 0.000 description 4
- 241000408529 Libra Species 0.000 description 4
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 4
- 239000001046 green dye Substances 0.000 description 4
- 238000010022 rotary screen printing Methods 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000000177 Indigofera tinctoria Nutrition 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- 229940097275 indigo Drugs 0.000 description 2
- COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N indigo powder Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000709744 Enterobacterio phage MS2 Species 0.000 description 1
- 241000991587 Enterovirus C Species 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 206010015958 Eye pain Diseases 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 1
- 241001105894 Murine norovirus Species 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000315672 SARS coronavirus Species 0.000 description 1
- 241000700618 Vaccinia virus Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000001000 anthraquinone dye Substances 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000002900 effect on cell Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 231100000869 headache Toxicity 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- KHLVKKOJDHCJMG-QDBORUFSSA-L indigo carmine Chemical compound [Na+].[Na+].N/1C2=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C(=O)C\1=C1/NC2=CC=C(S(=O)(=O)[O-])C=C2C1=O KHLVKKOJDHCJMG-QDBORUFSSA-L 0.000 description 1
- 229960003988 indigo carmine Drugs 0.000 description 1
- 235000012738 indigotine Nutrition 0.000 description 1
- 239000004179 indigotine Substances 0.000 description 1
- 208000037797 influenza A Diseases 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 description 1
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 description 1
- 230000003641 microbiacidal effect Effects 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 235000020777 polyunsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005436 troposphere Substances 0.000 description 1
- 241000712461 unidentified influenza virus Species 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
- G01N21/783—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour for analysing gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
- B22F1/054—Nanosized particles
- B22F1/056—Submicron particles having a size above 100 nm up to 300 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B69/00—Dyes not provided for by a single group of this subclass
- C09B69/02—Dyestuff salts, e.g. salts of acid dyes with basic dyes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B69/00—Dyes not provided for by a single group of this subclass
- C09B69/02—Dyestuff salts, e.g. salts of acid dyes with basic dyes
- C09B69/06—Dyestuff salts, e.g. salts of acid dyes with basic dyes of cationic dyes with organic acids or with inorganic complex acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
Technické řešení se týká plošného tenkovrstvého jednorázového indikátoru pro vizuální indikaci dávky ozonu kalibrovatelnou barevnou změnou.
Dosavadní stav techniky
Troposférický nebo také přízemní ozon1 je na rozdíl od stratosférického pro lidi a okolní prostředí škodlivý. Tento ozon, jelikož způsobuje tvorbu volných radikálů v lidském těle, je příčinou celé řady onemocnění, od bolestí hlavy a očí přes astmatické záchvaty až po trvalé poškození dýchacích cest. Troposférický ozon je sekundární polutant a je součástí fotochemického smogu. Proces, jehož produktem je fotochemický smog, se skládá z komplexu chemických reakcí, kterého se zúčastňují stovky sloučenin. Hlavními reakcemi při produkci fotochemického smogu jsou interakce mezi těkavými organickými sloučeninami (VOC) a oxidy dusíku (NOx) v přítomnosti slunečního záření. Ozonem jsou proto zatíženy hlavně oblasti městských aglomerací s velkou hustotou dopravy. Znečištění troposféry ozonem je vážný problém z několika důvodů: vznik ozonu je složitý komplex reakcí, a jelikož se jedná o sekundární polutant, je množství ozonu těžko kontrolovatelné. Zdroje NOx a VOC je také obtížné kontrolovat. Kromě chemického složení atmosféry mají na množství ozonu vliv i meteorologické podmínky a rychlost depozice ozonu na povrchu Země. Koncentrace ozonu se pohybuje v rozmezí 20 až 120 pgnn 3v létě a v zimním období klesá na 30 až 60 pgnn 3.
Bylo zjištěno, že také kancelářské stroje jsou zdrojem ozonu a těkavých organických sloučenin (VOC) i semi-těkavých organických sloučenin (SVOC). VOC a SVOC mohou být také emitovány při tisku a kopírování. Emise VOC uvolňované z elektrofotografických kopírek a tiskáren jsou všeobecně vyšší než z počítačů, zejména pro styren, toluen, xylen a další alkylbenzeny.
Interakcí VOC a molekul NO2 v přítomnosti slunečního záření je NO2 fotoredukován na oxid dusnatý (NO). Uvolní se atomární kyslík, který okamžitě reaguje s molekulou kyslíku (O2) za tvorby ozonu (O3). Za normálních podmínek O3 oxiduje oxid dusnatý na oxid dusičitý a z ozonu se stává neškodný kyslík. Pokud jsou ale v prostředí prchavé organické látky a jejich radikály, které jsou schopné nahradit O3 při reakci s oxidem dusnatým, vznikne NO2 a reakce jeho rozkladu účinkem slunečního záření produkuje další molekulu O3.
Ozon je jedno z nejsilnějších oxidačních činidel, které dosud známe. Může reagovat s různými biologickými látkami za vzniku peroxidů polynenasycených mastných kyselin, aminokyselin, enzymů atd., a proto má negativní vliv na buněčné membrány. Díky svým oxidačním vlastnostem ničí viry, bakterie, plísně, herbicidy, pesticidy a odstraňuje zápachy. Největší využití proto nachází při sterilizaci laboratorních a operačních nástrojů, při dezinfekci prostor díky mikrobicidní účinnosti a dezodoračním vlastnostem a také v potravinářském či textilním průmyslu.
Měření koncentrace ozonu je za použití instrumentálních metod rychlé, přesné, ale drahé.
Kontrola aplikované dávky ozonu v podstatě neexistuje, proto monitoring aplikované dávky ozónu při desinfekci prostor je velmi žádoucí. Na trhu se dosud nevyskytuje spolehlivý jednorázový prostředek pro monitoring desinfekce ozonem.
Literatura
1. Sec K, Skacel F, Malec L, Tekac V. Study of factors affecting formation and destruction of tropospheric ozone. Article. Chemicke Listy. 2007;101(12):1051-1057.
- 1 CZ 37588 UI
2. Bayarri B, Cruz-Alcalde A, López-Vinent N, Micó MM, Sans C. Can ozone inactivate SARSCoV-2? A review of mechanisms and performance on viruses. 2021 ;415:125658.
3. Tizaoui C, Stanton R, Statkute E, et al. Ozone for SARS-CoV-2 inactivation on surfaces and in liquid cell culture media. 2022;428:128251.
4. Maruo YY, Akaoka K, Nakamura J. Development and performance evaluation of ozone detection paper using azo dye orange I: Effect of pH. Sensors and Actuators B-Chemical. Jan 7 2010; 143(2):487-493. doi:10.1016/j.snb.2009.09.042
5. Maruo YY, Kunioka T, Akaoka K, Nakamura J. Development and evaluation of ozone detection paper. Sensors and Actuators B: Chemical. 2009;135(2):575-580. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2008.09.016
6. Grosjean D, Hisham MWM. A Passive Sampler for Atmospheric Ozone. Journal cf the Air & Waste Management Association. 2014/12/03 1992;42(2): 169-173.
doi: 10.1080/10473289.1992.10466980
Podstata technického řešení
Technické řešení se týká ireverzibilního barevného indikátoru, který absorbovanou dávku ozonu převádí s téměř libovolnou přesností do kumulativní podoby.
Předmětem technického řešení je tištěný jednorázový indikátor dávky ozonu, sestávající z nenasákavé podložky indikátoru, na které je nanesena vrstva tiskové formulace senzorické vrstvy citlivé na ozon tloušťky 8 až 12 pm obsahující pórotvornou matrici, barvivo citlivé na koncentraci ozónu a pojivo. Součástí indikátoru je srovnávací barevná škála. Indikátor s nanesenou senzorickou vrstvou citlivou na ozon a srovnávací barevnou škálou je shora uzavřen neprodyšným světlotěsným obalem.
Použitým barvivém může být výhodně například zeleň brilantní nebo krystalová violeť. Pórotvornou matrici představují nanočástice oxidu hlinitého o střední velikosti částic 300 nm a/nebo oxidu křemičitého o střední velikosti částic 20 nm. Výhodným pojivém je sítotiskový lak a nenasákavou podložkou je například polyesterová fólie.
Zhomogenizovaná směs tiskové formulace se nanáší laboratorně Bakerovým pravítkem, nebo technikou sítotisku, případně rotačního sítotisku na jakoukoliv nenasákavou podložku. Vytvoří se tak vrstva indikátoru tloušťky od 8 do 12 pm a suší se 5 min při 100 °C. Poté musí být vrstva indikátoru chráněna před přízemním ozonem v neprodyšném světiotěsném obalu.
Kalibrace tiskové formulace senzorické vrstvy citlivé na ozon
Kalibrace tiskové formulace znamená ladění citlivosti vrstvy indikátoru na dávku ozonu, způsobující změnu barvy indikátoru. Je tak možné ladit barevnou změnu podle požadované dávky ozonu a připravit tak indikátor na kontrolu desinfekce prostor ozonem velkými či středními dávkami z generátoru ozonu podle požadavků na druh inaktivovaného viru nebo připravit indikátor pro kontrolu celkové dávky přízemního ozonu v prostředí.
Kalibrace barevné změny indikátoru ozonu se provádí buďto změnou koncentrace barviva v tiskové formulaci, nebo použitím tzv. kalibrační směsi. Kalibrační směs je disperze pórotvorné matrice ve vhodném organickém rozpouštědle (dle doporučení výrobce použitého laku), kterou tvoří nanočástice inertních oxidů (AI2O3, S1O2) s různou velikostí částic, které řídí porozitu výsledné suché vrstvy a ovlivňují tak prostup plynů do vrstvy. Změnou vzájemného poměru těchto
-2CZ 37588 U1 oxidů se dosáhne různé porozity při zachování konstantního obsahu sušiny v tiskové formulaci a minimalizují se změny viskozity, což významně usnadňuje nastavení tiskových strojů.
Barevná změna aktivní vrstvy tiskové formulace odpovídá absorbované dávce ozonu a lze ji určit vizuálním porovnáním s natištěnou barevnou škálou. Barevné změny aktivní vrstvy, odpovídající absorbované dávce ozonu je kalibrovatelná tloušťkou vrstvy a přídavkem kalibrační směsi. Barevnou změnu aktivní vrstvy lze kalibrovat podle zamýšleného užití, tedy mikroorganismů, jež mají být spolehlivě inaktivovány nebo na dávku přízemního ozonu pro monitorování koncentrace ozonu v přízemních vrstvách atmosféry. Barevná změna aktivní vrstvy nezávisí na koncentraci ozonu, nýbrž na jeho dávce a vyhovuje tak recipročnímu zákonu.
Kontrola vytištěných indikátorů
Vzorky indikátorů jsou podrobeny testu v ozonové komoře, tj. zařízení, ve kterém se udržuje potřebná koncentrace ozonu, měřená spektrofotometricky. Vyhodnocuje se optická hustota a CIE Lab souřadnice podle času působení ozonu. Podle dávky ozonu a CIE Lab souřadnic se připraví barevná srovnávací škála (etalon). Srovnávací škála se vytiskne na podložku indikátoru - na štítek (samolepku) vedle natištěné aktivní vrstvy ozonového indikátoru. Srovnáním barvy indikátoru s políčky srovnávací škály se zjistí absorbovaná dávka ozonu.
Barevná srovnávací škála se připraví na základě testu v ozonové komoře. V ozonové komoře se udržuje stálá, ale volitelná koncentrace ozonu, měřená spektrofotometricky v plynové kyvetě, vypočítaná podle rovnice:
A c =--ε 12() kde A je absorbance při 254 nm, εje molární absorpční koeficient při 254 nm a je délka plynové kyvety. Tak například pro A = 0,15, ε = 3000 dm3^mol-bcm-1, = 10 cm, je koncentrace ozonu
5·10-3 mokni3, ve vyjádření hmotnostním 0,24 gun3. Při aplikaci 15 minut je dávka ozonu 3,6 g^mimm-3, nebo 3 600 mgunirrm 3. Při takovém naladění indikátoru ozonu dojde po 45 min takovému odbarvení indikátoru, které odpovídá zničení virů SARS-Cov2 i při nižší relativní vlhkosti a s účinností >99,9 %.
Při desinfekci prostor je tedy důležitá celková dávka ozonu. Po vypnutí ozonizátoru klesá koncentrace ozonu podle kinetiky 1. řádu. Indikátor ozonu je však citlivý na celkovou dávku ozonu a nesmí být reakce indikátoru závislá na koncentraci ozonu. Potvrzením funkčnosti indikátoru je tzv. reciproční test, kde se volí dávky ozonu tvořené jinou koncentrací a časem působení na indikátor. Typicky se volí základní a 3násobná koncentrace ozonu. Barevná reakce indikátoru musí být na všechny dávky stejná, tedy nezávislá na koncentraci ozonu. Výsledek takového testu je na obrázku. Reciprocita, tedy nezávislost na koncentraci nebo době působení, ale závislost změny barvy jen na dávce ozonu, je jednou z nejdůležitějších vlastností funkčního jednorázového indikátoru ozonu (Obr. 1).
Na mnoho aplikací postačí informace o absorbované dávce ozonu v daném prostředí jednoduchým, jednorázovým detektorem, tedy indikátorem. Indikátor dávky ozonu je právě tím nejlevnějším a spolehlivým prostředkem monitoringu desinfekce ozonem.
Indikátor ozonu je určen v zásadě pro dva druhy užití: 1) pro monitorování průměrné koncentrace přízemního ozonu, 2) pro určení správné desinfekční dávky produkované generátorem ozonu při dezinfekci obytných či pracovních prostor, interiéru automobilů a podobně.
- 3 CZ 37588 U1
Indikátor je tištěný a je určený pro jednorázové použití. Tenkovrstvé elementy s vlastnostmi indikátoru, které vykazují na čase závislou a odpovídajícím způsobem kalibrovatelnou barevnou změnu, představují mimořádně efektivní nástroj pro jednoduché vizuální posouzení (vyhodnocení) dávky ozonu. Při širším uplatnění jde o mimořádně efektivní a ekonomicky výhodný nástroj pro monitorování dávky ozonu. Protože dávka ozonu je součin koncentrace ozonu a času, lze z barevné změny takového indikátoru při znalosti doby působení ozonu určit průměrnou koncentraci ozonu.
Jak je vidět z tabulky, vliv relativní vlhkosti prostředí (RH) je velmi důležitý, se zvyšující se relativní vlhkostí se snižuje potřebná dávka pro inaktivaci mikroorganismů. V tabulce je uvedena dávka, která se vypočítá jako součin koncentrace (mgun3) x doba ošetření (h, případně min), přičemž pro 99 % virové redukce je potřebná násobně větší dávka pro SARS-Cov2 než pro běžné chřipkové viry. Proto také nastavení, resp. kalibrace jednorázového tištěného indikátoru ozonu musí reflektovat tuto skutečnost.
Tabulka 1 Účinnost ozonu proti patogenům
| Patogen | Konc. O3 (ppm) | Dávka O3 (mg^min^m-3) | Dávka O3 (mgdrm3) | Relativní vlhkost (%) | Virová redukce logw |
| Murine norovirus2 | 0,23 | 16,1 | 0,27 | 85 | 3 |
| Influenza A2 | 20 | 18 | 0,9 | 80 | 3 |
| Poliovirus2 | 20 | 1 200 | 20 | 70 | 2,9 |
| Vaccinia virus | 20 | 1 200 | 20 | 95 | 3 |
| Bacteriophage MS2 HER4622 | 1,13 | 11,3 | 0,19 | 85 | 3,9 |
| SARS-CoV 23 | 5 000 | 83,3 | 50 | 90 % | |
| 10 000 | 166,6 | 75 | 99 % |
Z tabulky je možné usoudit, že dávka 6000 až 10 000 mg^mimm-3 zajistí vysokou inaktivaci viru pomocí malých generátorů ozonu schopných produkovat ozon mezi 2 až 5 gnn 3 při koncentracích 5 až 10 ppm za 10 min. Na druhou stranu pro velké objemy mezi 2 a 65 m3 se dospělo k závěru, že doba kontaktu závisí na relativní vlhkosti.
Při vystavení barviva ozonu může díky štěpení dvojných vazeb docházet k degradaci chromoforu, což způsobuje posun absorpčního spektra molekuly barviva z viditelné oblasti a dochází tím k jeho odbarvení. Tato reakce ozonu a organických sloučenin, které obsahují konjugovaný systém dvojných vazeb či jiný chromofor, vede k blednutí barviv, což se projeví na fotografiích, výtiscích, uměleckých dílech a jiných předmětech. K tomu může docházet prostřednictvím dvou mechanismů, které většinou probíhají současně a jsou popsané v rovnicích (1), (2) a (3).
Působením ozonu na barvivo dochází k jevu, který se nazývá gas-fading. Tento jev je všeobecně přisuzován vzdušným polutantům a může probíhat jak na světle, tak ve tmě. Ozon se snadno rozkládá na molekulu kyslíku a atomární kyslík nebo vytváří se stopami vody hydroxylový radikál. Tyto produkty jsou velmi silná oxidační činidla, která napadají molekuly barviv. Vystavením barevné vrstvy ozonu může docházet k degradaci barviv, žloutnutí tiskových medií, až k praskání přijímacích vrstev. Proces degradace barviva lze vyjádřit následujícími rovnicemi.
O + barvivo ^ barvivooxid(1)
O3 + H2O ^ OH-+ O2(2)
OH· + barvivo ^ barvivooxid(3)
- 4 CZ 37588 U1
Materiály, které vykazují absorbanční nebo reflektanční změny vlivem ozonu, jsou používány jako opto-chemické senzory. Vzhledem k tomu, že ozon je silné oxidační činidlo, zejména při jeho vysoké koncentraci, není potřeba se obávat reverzibility procesu.
Mnoho pasivních opto-chemických detektorů ozonu je založeno na principu degradace a odbarvení barviva. Nejčastěji používanými barvivy pro tento typ detektoru jsou některá azobarviva a některá indigová barviva. Výhoda pasivních detektorů je ta, že jsou levné a nenáročné. V současné době je publikováno několik různých kompozic s různými barvivy, různými podkladovými materiály i způsoby nanášení barviva na substrát.
Degradace azobarviv ozonem podléhá kinetice pseudoprvního řádu, například degradace barviva Methyl Orange4, indiga, indigokarmínu5 nebo například antrachinonových barviv6 vede k nízkomolekulárním produktům po ataku ozonem (1) nebo z něho vzniklým hydroxylovým radikálem (3).
Objasnění výkresů
Obr. 1: výsledek recipročního testu spektrální optická hustota při 630 nm pro koncentrace 240 mg^m-3 (ο) a 80 mgm3 (·)
Obr 2: příklad možného uspořádání indikátoru dávky ozonu: 1 - podložka indikátoru - nosič (samolepící etiketa), 2 - senzorická vrstva citlivá na ozon, 3 - neprodyšný světlotěsný obal, 4 - srovnávací barevná škála pro určení absorbované dávky, 5 - textové pole s pokyny pro uživatele
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1
Základní typ indikátoru s vysokou citlivostí
Směs pro senzorickou vrstvu 2 citlivou na ozon se připraví rozpuštěním 0,85 g barviva zeleň brilantní v 200 ml Dowanolu PN s 40 g oxidu hlinitého (velikost částic 250 až 300 nm) a přidá se k sítotiskovému laku Mara Flor TK. Dále se přidá 40 g glycerolu. Směs pro senzorickou vrstvu 2 citlivou na ozon se nanáší na nenasákavou podložku 1 indikátoru, kterou je polyesterová fólie, technikou rotačního sítotisku. Pro dané tiskové podmínky se připraví srovnávací barevná škála 4 pro porovnání barevné změny indikátoru, odpovídající absorbované dávce ozonu. Na základě testu změny barvy indikátoru v ozonové komoře se pro jednotlivé dávky ozonu připraví barvové souřadnice CIE Lab, sloužící pro vytištění srovnávací barevné škály 4 vedle senzorické vrstvy 2 citlivé na ozon. Nenasákavá podložka 1 indikátoru se senzorickou vrstvou 2 citlivou na ozon a srovnávací barevnou škálou 4 je shora uzavřena neprodyšným světlotěsným obalem 3 (Obr. 2).
Příklad 2
Indikátor s nízkou citlivostí s využitím kalibrační směsi v senzorické vrstvě citlivé na ozon
Kalibrační směs se připraví smícháním 200 ml ethanolu, 200 ml propylen glykol mono methyl etheru a 40 g oxidu křemičitého s velikostí částic 20 nm.
Směs pro senzorickou vrstvu 2 citlivou na ozon se připraví rozpuštěním 0,2783 g barviva zeleň brilantní v 360 g kalibrační směsi a přidá se do 230 g alkydového sítotiskového laku, např. Marabu Libra print 910 a přidá se 45,5 g glycerolu. Směs pro senzorickou vrstvu 2 citlivou na ozon se nanáší na nenasákavou podložku 1 indikátoru, kterou je polyesterová fólie, technikou rotačního
- 5 CZ 37588 U1 sítotisku. Pro dané tiskové podmínky se připraví srovnávací barevná škála 4 pro porovnání barevné změny indikátoru, odpovídající absorbované dávce ozonu. Na základě testu změny barvy indikátoru v ozonové komoře se pro jednotlivé dávky ozonu připraví barvové souřadnice CIE Lab, sloužící pro vytištění srovnávací barevné škály 4 vedle senzorické vrstvy 2 citlivé na ozon. 5 Nenasákavá podložka 1 indikátoru se senzorickou vrstvou 2 citlivou na ozon a srovnávací barevnou škálou 4 je shora uzavřena neprodyšným světlotěsným obalem 3 (Obr. 2).
Příklad 3
Indikátor se střední citlivostí s využitím kalibrační směsi v senzorické vrstvě citlivé na ozon
Kalibrační směs se připraví smícháním 200 ml ethanolu, 200 ml propylen glykol mono methyl etheru a 20 g oxidu křemičitého s velikostí částic 20 nm a 20 g oxidu hlinitého (velikost částic 250 až 300 nm).
Směs pro senzorickou vrstvu 2 citlivou na ozon se připraví rozpuštěním 0,2783 g barviva zeleň brilantní v 360 g kalibrační směsi a přidá se do 230 g alkydového sítotiskového laku, např. Marabu Libra print 910 a přidá se 45,5 g glycerolu. Směs pro senzorickou vrstvu 2 citlivou na ozon se nanáší na nenasákavou podložku 1 indikátoru, kterou je polyesterová fólie, technikou rotačního 20 sítotisku. Pro dané tiskové podmínky se připraví srovnávací barevná škála 4 pro porovnání barevné změny indikátoru, odpovídající absorbované dávce ozonu. Na základě testu změny barvy indikátoru v ozonové komoře se pro jednotlivé dávky ozonu připraví barvové souřadnice CIE Lab, sloužící pro vytištění srovnávací barevné škály 4 vedle senzorické vrstvy 2 citlivé na ozon. Nenasákavá podložka 1 indikátoru se senzorickou vrstvou 2 citlivou na ozon a srovnávací barevnou 25 škálou 4 je shora uzavřena neprodyšným světlotěsným obalem 3 (Obr. 2).
Příklad 4
Indikátor s vyšší citlivostí s využitím kalibrační směsi v senzorické vrstvě citlivé na ozon 30
Kalibrační směs se připraví smícháním 200 ml ethanolu, 200 ml propylen glykol mono methyl etheru a 5 g oxidu křemičitého s velikostí částic 20 nm a 35 g oxidu hlinitého (velikost částic 250 až 300 nm) .
Směs pro senzorickou vrstvu 2 citlivou na ozon se připraví rozpuštěním 0,2783 g barviva zeleň brilantní v 360 g kalibrační směsi a přidá se do 230 g alkydového sítotiskového laku, např. Marabu Libra print 910 a přidá se 45,5 g glycerolu. Směs pro senzorickou vrstvu 2 citlivou na ozon se nanáší na nenasákavou podložku 1 indikátoru, kterou je polyesterová fólie, technikou rotačního sítotisku. Pro dané tiskové podmínky se připraví srovnávací barevná škála 4 pro porovnání barevné 40 změny indikátoru, odpovídající absorbované dávce ozonu. Na základě testu změny barvy indikátoru v ozonové komoře se pro jednotlivé dávky ozonu připraví barvové souřadnice CIE Lab, sloužící pro vytištění srovnávací barevné škály 4 vedle senzorické vrstvy 2 citlivé na ozon. Nenasákavá podložka 1 indikátoru se senzorickou vrstvou 2 citlivou na ozon a srovnávací barevnou škálou 4 je shora uzavřena neprodyšným světlotěsným obalem 3 (Obr. 2).
Příklad 5
Indikátor s velmi nízkou citlivostí s využitím kalibrační směsi v senzorické vrstvě citlivé na ozon
Kalibrační směs se připraví smícháním 200 ml ethanolu, 200 ml propylen glykol mono methyl etheru a 40 g oxidu křemičitého s velikostí částic 20 nm.
Směs pro senzorickou vrstvu 2 citlivou na ozon se připraví rozpuštěním 0,29 g barviva Krystalová violeť v 240 g kalibrační směsi a přidá se do 230 g alkydového sítotiskového laku, např. Marabu 55 Libra print 910 a přidá se 34 g glycerolu. Směs pro senzorickou vrstvu 2 citlivou na ozon se nanáší
- 6 CZ 37588 U1 na nenasákavou podložku 1 indikátoru, kterou je polyesterová fólie, technikou rotačního sítotisku. Pro dané tiskové podmínky se připraví barevná škála pro porovnání barevné změny indikátoru, odpovídající absorbované dávce ozonu. Na základě testu změny barvy indikátoru v ozonové komoře se pro jednotlivé dávky ozonu připraví barvové souřadnice CIE Lab, sloužící pro vytištění 5 srovnávací barevné škály 4 vedle senzorické vrstvy 2 citlivé na ozon. Nenasákavá podložka 1 indikátoru se senzorickou vrstvou 2 citlivou na ozon a srovnávací barevnou škálou 4 je shora uzavřena neprodyšným světlotěsným obalem 3 (Obr. 2).
Průmyslová využitelnost
Prioritními oblastmi nasazení tenkovrstvých elementů (indikátorů) pro přímé sledování dávky ozonu pomocí přesně kalibrovatelné barevné změny jsou ochrana zdraví osob, ochrana spotřebitelů, ochrana archiválií a jiných historicky cenných předmětů, dokumentů a artefaktů. 15 Indikátor podle technického řešení je pro jednotlivé oblasti použití vždy užívaný jako jednorázový a je charakteristický nízkými pořizovacími náklady, absencí provozních nákladů a minimální znalostní náročností pro správné vyhodnocení výsledků v praxi.
Claims (5)
1. Tištěný jednorázový indikátor dávky ozonu, vyznačující se tím, že sestává z nenasákavé podložky (1) indikátoru, na které je nanesena senzorická vrstva (2) citlivá na ozon tloušťky 8 až 5 12 pm obsahující pórotvornou matrici, barvivo citlivé na koncentraci ozónu a pojivo, a srovnávací barevné škály (4), přičemž je indikátor shora uzavřen neprodyšným světlotěsným obalem (3).
2. Indikátor dávky ozonu podle nároku 1, vyznačující se tím, že barvivem je zeleň brilantní nebo krystalová violeť
3. Indikátor dávky ozonu podle nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že pórotvornou matricí jsou 10 nanočástice oxidu hlinitého o střední velikosti částic 300 nm a/nebo oxidu křemičitého o střední velikosti částic 20 nm.
4. Indikátor dávky ozonu podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že pojivem je sítotiskový lak.
5. Indikátor dávky ozonu podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že nenasákavou podložkou (1) indikátoru je polyesterová fólie.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-41339U CZ37588U1 (cs) | 2023-09-29 | 2023-09-29 | Tištěný jednorázový indikátor dávky ozonu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-41339U CZ37588U1 (cs) | 2023-09-29 | 2023-09-29 | Tištěný jednorázový indikátor dávky ozonu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ37588U1 true CZ37588U1 (cs) | 2023-12-27 |
Family
ID=89429326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2023-41339U CZ37588U1 (cs) | 2023-09-29 | 2023-09-29 | Tištěný jednorázový indikátor dávky ozonu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ37588U1 (cs) |
-
2023
- 2023-09-29 CZ CZ2023-41339U patent/CZ37588U1/cs active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2006201247B2 (en) | Integrator system and method for rapidly determining effectiveness of a germicidal treatment | |
| Wang et al. | Photon stimulated sensor based on indium oxide nanoparticles I: Wide-concentration-range ozone monitoring in air | |
| EP1673628B1 (en) | Visual indicating device for bad breath | |
| Lawrie et al. | UV dosimetry for solar water disinfection (SODIS) carried out in different plastic bottles and bags | |
| Vaughan et al. | Optical ammonia sensing films based on an immobilized metalloporphyrin | |
| BRPI1003026A2 (pt) | Dosímetro imprimível para radiação ultravioleta | |
| JP2000162129A (ja) | 光触媒機能評価方法及び評価装置 | |
| AU2009215279A1 (en) | Disposable measuring device for UV radiation | |
| Maruo et al. | Development and performance evaluation of ozone detection paper using azo dye orange I: effect of pH | |
| CZ37588U1 (cs) | Tištěný jednorázový indikátor dávky ozonu | |
| WO2008056513A1 (en) | Ozone detecting element | |
| Maruo et al. | Development and evaluation of ozone detection paper | |
| Maruo | Measurement of ambient ozone using newly developed porous glass sensor | |
| JP3889989B2 (ja) | ガス中のホルムアルデヒド濃度の測定方法および測定装置 | |
| Mills et al. | Photocatalyst Activity Indicator Inks, paii s, for Assessing Self-Cleaning Films | |
| US20030165404A1 (en) | Ozone indicator and method of measuring ozone concentration | |
| CN103154724A (zh) | 一氧化氮检测元件及其制造方法 | |
| JP2008058058A (ja) | ガス濃度測定器 | |
| Maruo et al. | System for detecting environmental ppb-level nitrogen dioxide I | |
| Choi et al. | Visualizing indoor ozone exposures via o-dianisidine based colorimetric passive sampler | |
| JP4080512B2 (ja) | パッシブ型放散フラックスサンプラ | |
| Liang et al. | Negligible increase in indoor endotoxin activity by 222 nm far-UVC illumination on bioaerosols | |
| Dupont et al. | Development of LightCheck® Ultra: A novel dosimeter for monitoring lighting conditions of highly photosensitive artefacts in museums | |
| Yaacob | Wide range analysis of ozone gas concentration in ultraviolet region | |
| Falgout et al. | Determination of H2S exposure by dynamic sampling with metallic silver filters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20231227 |