DD220498A1 - Verfahren zur keimfreimachung fluessiger gase - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Keimfreimachung fluessiger Gase. Das Verfahren ist medizinisch, labortechnisch und technisch nutzbar. Es ist einfach, oekonomisch und ohne hohen technischen Aufwand auch unter einfachen Bedingungen anwendbar. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Keimfreimachung von fluessigen Gasen durchzufuehren und mit einem einfachen und billigen Verfahren die Aufgabe zu loesen. Das Verfahren ist beliebig oft anwendbar und schliesst eine Luecke bei der medizinischen, labortechnischen und anderen Anwendung von fluessigen Gasen, insbesondere dann, wenn aus mikrobiologischer Sicht Keimfreiheit gefordert wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch Anwendung von Ferroelektrikafiltern geloest, bei denen die Curie-Temperatur hoeher ist als die Temperatur des zu entkeimenden fluessigen Gases.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Keimfreimachung flüssiger Gase, beispielsweise Stickstoff, für medizinische und andere Zwecke. Mögliche Anwendungen des Verfahrens bestehen weiterhin in der Veterinärmedizin sowie in der Kryotechnik. Das Verfahren hat in den Anwendungsbereichen Bedeutung, in denen flüssige Gase keimfrei sein müssen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist ein Verfahren zur Gasverflüssigung mit dem Verfahrensschritt „Entfernung von Wasserdampf, Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffspüren'' (Jungnickel, H.; Agsten, R. und W. E. Kraus, Grundlagen der Kältetechnik. VEB Verlag Technik,

Berlin 1980). Die Forderungen an die Güte der flüssigen Gase sind außerordentlich vielgestaltig. Abscheider Und Absorber werden eingesetzt, um Restfeuchtigkeit, Kohlendioxid sowie Kohlenwasserstoffspuren zurückzuhalten. Für die Absorber werden Molekularsiebe mit geeigneter Porengröße verwendet. Die bekannten technischen Lösungen beseitigen nur teilweise vorhandene Mikroorganismen aus den flüssigen Gasen. Dadurch besteht bei Verwendung solcher Gase die Möglichkeit, Ursache für auftretende Infektionen zu sein. Es existiert bisher kein Verfahren, das die Forderungen nach Keimfreimachung flüssiger Gase erfüllt.

Da bekannt ist, daß durch die tiefen Temperaturen der flüssigen Gase (Stickstoff, Helium, Sauerstoff, Wasserstoff u.a.) die Mikroorganismen praktisch konserviert werden und nach dem Erreichen von normalen Raumtemperaturen Infektionen verursachen können, ist bei Verwendung flüssiger Gase in der Medizin, Veterinärmedizin, Labortechnik und Kryotechnik immer mit Kontaminationen zu rechnen.

Ein bekanntes Verfahren stellt die Strahlensterilisation (HORN, PRIVORA, WEUFFEN: Handbuch der Desinfektion und Sterilisation, Hrsg. W· WEUFFEN, Bd.I-ll, VEB Verlag Volk und Gesundheit, Berlin 1972,1973,1974) dar, die auch für flüssige ? Gase anwendbar wäre, jedoch aus technischen, ökonomischen u. a. Gründen nicht überall anwendbar ist.

Luftreinigungsverfahren nutzten die keimtötende Wirkung der UV-Strahlen, die trennende Wirkung durch Filter oder elektrostatische Felder sowie die Adsorptionswirkung von Aktivkohle. Deshalb treten große Schwierigkeiten auf, wenn die Reinheit der Gase aüs mikrobieller Sicht bisher nicht gewährleistet wird.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu beschreiben, durch das eine Keimfreiheit flüssiger Gase erreicht wird, die wie z. B. Stickstoff im Inneren von Körperhöhten und Organen gefahrlos unter Vermeidung von Wundinfektionen ahzuwenden sind. Es soll ein Reinigungsverfahren für flüssige Gase dargestellt werden, das wenig aufwendig, ökonomisch und biologisch wirksam ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Keimfreimachung flüssiger Gase, wie z.B. Stickstoff, zu beschreiben. Es existiert bisher kein Verfahren, mit dem das angestrebte Ziel erreicht werden kann. Derzeitig besteht bei der Abfüllung von flüssigen Gasen (wie z. B. Stickstoff) aus Transportcontainern die Möglichkeit, daß mikrobielle Verunreinigungen der flüssigen Gase in die medizinisch oder labortechnisch verwendeten Behälter oder Apparaturen gelangen können. Deshalb sind Maßnahmen zusätzlich notwendig, um die schädigende Wirkung der Mikroben bei der medizinischen oder labortechnischen Anwendung flüssiger Gase zu verhindern. Bisher existiert kein brauchbares Verfahren zur Entkeimung flüssigen Stickstoffs oder anderer flüssiger Gase, das mit hoher Effektivität und ökonomisch geringem Aufwand an jedem Ort das gestellte Ziel erreicht. Verfahren wie Entkeimung durch Erhitzen oder durch Zusatz antimikrobiell wirkender Mittel oder Substanzen sind nicht einsetzbar. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Keimfreimachung flüssiger Gase durch die Verwendung ferroelektrisch wirkender Filter, bei denen die Sprungtemperatur höher sein muß als die Temperatur des flüssigen Gases ist, gelöst. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß Mikroben, die einen Anteil Wasser besitzen, durch ferroelektrisch wirkende Substanzen an diese Substanz angelagert werden. Ferroelektrika sind auf Grund ihrer Kristallstruktur unterhalb einer bestimmten Temperatur polar und besitzen ein Dipolmoment. Wasser wird an die Dipole angelagert. Dadurch entsteht für alle Mikroben, die einen Teil Wasser enthalten, eine Bindung an das Ferroelektrikum. Die durchgeführten laborexperimentellen Untersuchungen mit Teststämmen von Klebsiella ergaben zum Beispiel eine Reinigung des flüssigen Stickstoffs. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß flüssige Gase, wie z. B. Stickstoff, über ein Schichtfilter, das ein Ferroelektrikum darstellt, in ein sterilisiertes Gefäß oder Gerät gebracht werden.

Bei der medizinischen, labortechnischen oder sonstigen Anwendung ist durch das Verfahren eine weitgehende Keimfreiheit flüssiger Gase, wie z.B. Stickstoff, vorhanden. Durch Erhitzen kann die Filtersubstanz, d.h. das Ferroelektrikum von anhaftenden Mikroben gereinigt Werden. Die ferroelektrischen Substanzen, die verwendet werden, müssen in dem Temperaturbereich, in dem die Entkeimung durchgeführt werden soll, eine große Polarisation aufweisen. Die Curie-Temperatur der zu verwendenden Ferroelektrika muß stets größer sein als die Siedetemperatur der flüssigen Gase, die entkeimt werden sollen.

Ausführungsbeispiel

Im folgenden soll an Hand des Ausführungsbeispiels für flüssigen Stickstoff die Erfindung näher beschrieben werden.

Zur medizinischen und labortechnischen Anwendung wird flüssiger Stickstoff aus einem Transportbehälter (Dewargefäß) in das Stickstoff-Kryochirurgie-Handsprühgerät eingefüllt. Dazu wird ein Trichter mit einer Kaliumhydrogenphosphatschicht versehen und der flüssige Stickstoff über den Filter in das Sprühgefäß eingebracht. Das leere Sprühgerät wird durch bisher übliche Sterilisationsverfahren keimfrei gemacht. Bei der Verwendung des über den ferroelektrischen Filter in das kryomedizinische Gerät eingebrachten Stickstoff ist bei der beschriebenen Anwendungsweise eine weitgehende Keimfreiheit des verwendeten Stickstoffs gewährleistet. Das Verfahren nutzt die besonderen ferroelektrischen Eigenschaften von Salzen bei tiefen Temperaturen aus.

Zur Entkeimung flüssiger Gase, die durch geschlossene Systeme umgefüllt werden müssen (Wasserstoff, Helium, Neon, . ΑΓΑΠΗ.Krvntnn) iftf ein Filter tnif £αγγΛαΙαΙ^*>1<&amp;^Ι*ιΑι^ ßi ihcfan7on anfonranhonrloi· iriA.Tamnorati i» .

Claims (1)

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   Erfindungsanspruch: ;

   Verfahren zur Keimfreimachung flüssiger Gase, beispielsweise flüssiger Stickstoff, für medizinische, labortechnische und andere Zwecke in offenen und geschlossenen Systemen, gekennzeichnet dadurch, daß die flüssigen Gase durch einen ferroelektrisch wirkenden Filter geleitet werden, bei dem die Curie-Temperatur höher ist als die Temperatur des zu entkeimenden flüssigen Gases., . . .':....';.-...-: ...'.;..;. ., .;.:.. ._; ·: ... . '._ ' _' _ '. ; . '

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Keimfreimachung flüssiger Gase, beispielsweise Stickstoff, für medizinische und andere Zwecke. Mögliche Anwendungen des Verfahrens bestehen weiterhin in der Veterinärmedizin sowie in der Kryotechnik. Das Verfahren hat in den Anwendungsbereichen Bedeutung, in denen flüssige Gase keimfrei sein müssen.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Bekannt ist ein Verfahren zur Gasverflüssigung mit dem Verfahrensschritt „Entfernung von Wasserdampf, kohlendioxid und Kohlenwasserstoffspüren" (Jungnickel, H.; Agsten, R. und W. E. Kraus, Grundlagen der Kältetechnik. VEB Verlag Technik, Berlin 1980). Die Forderungen an die Güte der flüssigen Gase sind außerordentlich vielgestaltig. Abscheider und Absorber werden eingesetzt, um Restfeuchtigkeit, Kohlendioxid sowie Kohlenwasserstoffspuren zurückzuhalten. Für die Absorber werden Molekularsiebe mit geeigneter Porengröße verwendet. Die bekannten technischen Lösungen beseitigen nur teilweise vorhandene Mikroorganismen aus den flüssigen Gasen. Dadurch besteht bei Verwendung solcher Gase die Möglichkeit, Ursache für auftretende Infektionen zu sein. Es existiert bisher kein Verfahren, das die Forderungen nach Keimfreimachung flüssiger Gase erfüllt.

   Da bekannt ist, daß durch die tiefen Temperaturen der flüssigen Gase (Stickstoff, Helium, Sauerstoff, Wasserstoff u.a.) die Mikroorganismen praktisch konserviert werden und nach dem Erreichen von normalen Raumtemperaturen Infektionen verursachen können, ist bei Verwendung flüssiger Gase in der Medizin, Veterinärmedizin, Labortechnik und Kryotechnik immer mit Kontaminationen zu rechnen. .

   Ein bekanntes Verfahren stellt die Strahlensterilisation (HORN, PRIVORA, WEUFFEN: Handbuch der Desinfektion und Sterilisation, Hrsg. W. WEUFFEN, Bd. l-ll, VEB Verlag Volk und Gesundheit, Berlin 1972,1973,1974) dar, die auch für flüssige ' Gase anwendbar wäre, jedoch aus technischen, ökonomischen u. a. Gründen nicht überall anwendbar ist. Luftreinigungsverfahren nutzten die keimtötende Wirkung der UV-Strahlen, die trennende Wirkung durch Filter oder elektrostatische Felder sowie die Adsorptionswirkung von Aktivkohle. Deshalb treten große Schwierigkeiten auf, wenn die Reinheit der Gase aus mikrobieller Sicht bisher nicht gewährleistet wird.

   Ziel der Erfindung '

   Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu beschreiben, durch das eine Keimfreiheit flüssiger Gase erreicht wird, die wie z. B. Stickstoff im Inneren von Körperhöhten und Organen gefahrlos unter Vermeidung von Wundinfektionen artzuwenden sind. Es soll ein Reinigungsverfahren für flüssige Gase dargestellt werden, das wenig aufwendig, ökonomisch und biologisch wirksam ist.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Keimfreimachung flüssiger Gase, wie z. B. Stickstoff, zu beschreiben. Es existiert bisher kein Verfahren, mit dem das angestrebte Ziel erreicht werden kann. Derzeitig besteht bei der Abfüllung von flüssigen Gasen (wie z. B. Stickstoff) aus Transportcontainern die Möglichkeit, daß mikrobielle Verunreinigungen der flüssigen Gase in die medizinisch oder labortechnisch verwendeten Behälter oder Apparaturen gelangen können. Deshalb sind Maßnahmen zusätzlich nötwendig, um die schädigende Wirkung der Mikroben bei der medizinischen oder labortechnischen Anwendung flüssiger Gase zu verhindern. Bisher existiert kein brauchbares Verfahren zur Entkeimung flüssigen Stickstoffs oder anderer flüssiger Gase, das mit hoher Effektivität und ökonomisch geringem Aufwand an jedem Ort das gestellte Ziel erreicht. Verfahren wie Entkeimung durch Erhitzen oder durch Zusatz antimikrobiell wirkender Mittel oder Substanzen sind nicht einsetzbar. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Keimfreimachung flüssiger Gase durch die Verwendung ferroelektrisch wirkender Filter, bei denen die Sprungtemperatur höher sein muß als die Temperatur des flüssigen Gases ist, gelöst. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß Mikroben, die einen Anteil Wasser besitzen, durch ferroelektrisch wirkende Substanzen an diese Substanz angelagert werden. Ferroelektrika sind auf Grund ihrer Kristallstruktur unterhalb einer bestimmten Temperatur polar und besitzen ein Dipolmoment. Wasser wird an die Dipole angelagert. Dadurch entsteht für alle Mikroben, die einen Teil Wasser enthalten, eine Bindung an das Ferroelektrikum. Die durchgeführten laborexperimentellen Untersuchungen mit Teststämmen von Klebsieila ergaben zum Beispiel eine Reinigung des flüssigen Stickstoffs. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß flüssige Gase, wie z. B. Stickstoff, über ein Schichtfilter, das ein Ferroelektrikum darstellt, in ein sterilisiertes Gefäß oder Gerät gebracht werden. . .

   Bei der medizinischen, labortechnischen oder sonstigen Anwendung ist durch das Verfahren eine weitgehende Keimfreiheit flüssiger Gase, wie z.B. Stickstoff, vorhanden. Durch Erhitzen kann die Filtersubstanz, d.h. das Ferroelektrikum von anhaftenden Mikroben gereinigt werden. Die ferroelektrischen Substanzen, die verwendet werden, müssen in dem Temperaturbereich, in dem die Entkeimung durchgeführt werden soll, eine große Polarisation aufweisen. Die Curie-Temperatur der zu verwendenden Ferroelektrika muß stets größer sein als die Siedetemperatur der flüssigen Gase, die entkeimt werden sollen. Ausführungsbeispiel

   Im folgenden soll an Hand des Ausführungsbeispiels für flüssigen Stickstoff die Erfindung näher beschrieben werden. Zur medizinischen und labortechnischen Anwendung wird flüssiger Stickstoff aus einem Transportbehälter (Dewargefäß) in das Stickstoff-Kryochirurgie-Handsprühgerät eingefüllt. Dazu wird ein Trichter mit einer Kaliumhydrogenphosphatschicht versehen und der flüssige Stickstoff über den Filter in das Sprühgefäß eingebracht. Das leere Sprühgerät wird durch bisher übliche Sterilisationsverfahren keimfrei gemacht. Bei der Verwendung des über den ferroelektrischen Filter in das kryomedizinische Gerät eingebrachten Stickstoff ist bei der beschriebenen Anwendungsweise eine weitgehende Keimfreiheit des verwendeten Stickstoffs gewährleistet. Das Verfahren nutzt die besonderen ferroelektrischen Eigenschaften von Salzen bei tiefen Temperaturen aus. :

   Zur Entkeimung flüssiger Gase, die durch geschlossene Systeme umgefüllt werden müssen (Wasserstoff, Helium, Neon, Argon, Krypton) ist ein Filter mit ferroelektrischen Substanzen entsDrechender Curia-Tnmnei-ntnr i