DE102006004628A1 - Oligodynamically effective apparatus and process for their preparation - Google Patents

Oligodynamically effective apparatus and process for their preparation

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DE102006004628A1
DE102006004628A1 DE200610004628 DE102006004628A DE102006004628A1 DE 102006004628 A1 DE102006004628 A1 DE 102006004628A1 DE 200610004628 DE200610004628 DE 200610004628 DE 102006004628 A DE102006004628 A DE 102006004628A DE 102006004628 A1 DE102006004628 A1 DE 102006004628A1
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Uwe Landau
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Landau, Uwe, Prof. Dr.
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Abstract

Es wird eine oligodynamisch wirksame Vorrichtung mit einer kupfer- oder silberhaltigen Oberfläche (10) und einer darauf aufgebrachten, feuchtigkeitsdurchlässigen, insbesondere clusterförmigen, mikroporösen und/oder mikrorissigen, Edelmetallbeschichtung (12) beschrieben. It is an oligodynamically active device having a copper or silver-containing surface (10) and having thereon a moisture-permeable, in particular cluster shaped, described microporous and / or microcracked, noble metal coating (12). Diese umfasst ein edleres Metall als die Oberfläche (10), insbesondere Gold, Palladium, Rhodium, Platin, Ruthenium oder eine entsprechende Legierung, und besitzt vorzugsweise eine Dicke im Nanometer- oder Mikrometerbereich. This comprises a nobler metal than the surface (10), in particular gold, palladium, rhodium, platinum, ruthenium or a corresponding alloy, and preferably has a thickness in the nanometer or micrometer range. Sie ist so ausgebildet, dass die kupfer- oder silberhaltige Oberfläche (10) im Feuchtigkeitskontakt mit dem edleren Metall (12) steht und sich durch Lokalelementbildung/Kontaktkorrosion allmählich auflösen kann. It is arranged that the copper or silver-containing surface (10) is in contact with the moisture more noble metal (12) and contact corrosion can be gradually dissolved by local element formation /. Über Poren, Risse, Zwischenräume (14) oder dergleichen in der Edelmetallbeschichtung (12) ist damit stets eine kontinuierliche Nachlieferung von Kupfer- oder Silberionen in einer oligodynamisch wirksamen Konzentration an die Umgebung (16) gewährleistet. Via pores, cracks, gaps (14) or the like in the precious metal coating (12) is thus always a continuous replenishment of copper or silver ions in an oligodynamically effective concentration of the environment (16) ensured. Wegen des geringen erforderlichen Konzentrationsniveaus besitzen selbst Kupfer- oder Silberschichten (10a) im Mikrometerbereich bereits eine hinreichende Depotwirkung für eine langfristige Erzeugung von Kupfer- oder Silberionen. Because of the low concentration required levels even copper or silver layers have (10a) in the micrometer range is already sufficient depot effect for a long-term production of copper or silver ions. Eine Vorrichtung der beschriebenen Art kann beispielsweise durch galvanisches Abscheiden einer entsprechenden Edelmetallbeschichtung (12) auf kompaktes Kupfer oder Silber oder auf ein mit einer dünnen Kupfer- oder Silberschicht (10a) versehenes anderes Material hergestellt werden. A device of the type described can be provided to compact copper or silver or a with a thin copper or silver layer (10a) or other materials are prepared for example by electrodeposition of a corresponding noble metal coating (12).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer oligodynamisch wirksamen Kupferionen- oder Silberionen-Konzentration in feuchter oder nasser Umgebung. The present invention relates to a method for producing an oligodynamically active Kupferionen- or silver ion concentration in a moist or wet environment. Sie betrifft auch eine oligodynamisch wirksame Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und ein Verfahren zu deren Herstellung. It also relates to an oligodynamically effective apparatus for implementing this method and a method for their preparation.
  • Silberionen, freigesetzt aus kompaktem Silber, Silbersalzen oder Silberkomplexverbindungen, werden bereits seit Jahrzehnten zur Desinfektion von Flüssigkeiten oder Feststoffen eingesetzt. Silver ions released from compact silver, silver salts or silver complex compounds which are used for disinfecting liquids or solids for decades. Die biozide Wirkung des Silbers mit ihrem breiten Wirkungsspektrum, das zur Bekämpfung von Bakterien, Viren und Pilzen anwendbar ist, wird aufgrund kleinster erforderlicher Wirkkonzentrationen als Oligodynamie bezeichnet. The biocidal effect of silver with its broad spectrum of activity, which is applicable for controlling bacteria, viruses and fungi is called Oligodynamie due smallest required effective concentrations. Silberionen zeigen beispielsweise schon bereits ab etwa 0,001 μg/l einen Einfluss auf das Wachstumsverhalten von Mikroorganismen und ab etwa 0,01 μg/l eine keimtötende Wirkung. Silver ions show, for example, already starting from about 0.001 ug / l have an influence on the growth behavior of microorganisms, and from about 0.01 g / l a germicidal effect. Silber besitzt hierbei nicht nur eine Breitbandwirkung, sondern es ist auch bis jetzt – anders als bei den Antibiotika – bis auf vereinzelte Fälle noch keine Resistenz von Krankheitserregern gegen Silber bekanntgeworden. Silver here not only has a broad spectrum activity, but it is also far - unlike the antibiotics - except for isolated cases become known no resistance of pathogens to silver. In den sehr geringen, oligodynamisch wirksamen Konzentrationen ist das Silber zudem nach heutiger Erkenntnis auch für den menschlichen Organismus unschädlich. In the very small, oligodynamic effective concentrations of silver is also, according to current knowledge harmless for the human organism.
  • Für eine antibakterielle oder desinfizierende Wirkung von Silber ist eine ausreichend hohe Konzentration an Silberionen in feuchter oder nasser Umgebung erforderlich. For an antibacterial or disinfecting effect of silver a sufficiently high concentration of silver ions in damp or wet conditions is required. Diese Silberionen-Konzentration, die über einen möglichst langen Zeitraum gewährleistet sein sollte (Depotwirkung), kann durch Silberoxide einer oxidierten Silberoberfläche, Silbersalze, eine anodische Silberauflösung oder durch eine Lokalelement-Korrosion erzeugt werden. These silver ion concentration which should be guaranteed over a very long period of time (depot effect), by silver oxides of an oxidized silver surface, silver salts, a silver anodic dissolution or be generated by a local cell corrosion.
  • Um die Abgabe von Silberionen aus Oberflächenbeschichtungen aus Silber ohne Verwendung einer äußeren Stromquelle zu erhöhen, sind aufgesputterte heterogene Silber-Platin-Schichten mit einer Schichtdicke von etwa 5–12 nm und einem Platingehalt von etwa 0,5–3,0 % aufgebracht worden (siehe Dowling, DP; Betts, AJ; Pope, C.; McConnell, ML; Eloy, R.; Armaud, MN: Surface and Coating Technology, 163–164, 2003, 637–620). been to increase the release of silver ions from silver surface coatings without using an external power source, are heterogeneous sputtered silver-platinum layers having a layer thickness of about 5-12 nm and a platinum content of about 0.5-3.0% is applied ( see Dowling, DP; Betts, AJ; Pope, C .; McConnell, ML; Eloy, R .; Armaud, MN: Surface and coating Technology, 163-164, 2003, 637-620). Durch eine Kontaktkorrosion zwischen dem edlen Platin und dem unedlen Silber ist eine um zwei Größenordnungen erhöhte Wirksamkeit gegen Bakterien im Vergleich zu reinen Silberschichten erreichbar. By a contact corrosion between the noble platinum and the silver base increased by two orders of magnitude activity against bacteria compared to pure silver layers is achievable. Das Aufsputtern der Schichten ist jedoch recht teuer. However, the sputtering of the layers is quite expensive. Sie können hierbei zudem auch nicht ohne weitere Zusatzmaßnahmen auf komplizierte Geometrien gleichmäßig aufgebracht werden. They can not be applied uniformly without any additional action at this complicated geometries also too.
  • Heterogene Beschichtungen, dh keine echten Legierungsabscheidungen, können auch galvanotechnisch hergestellt werden. Heterogeneous coatings, ie no real alloy deposits can also be prepared by electroplating. Dabei müssen die Abscheidungsbedingungen so wählbar sein, dass immer eine heterogene Kristallitstruktur aufrechterhalten wird, bei der jeweils neben den Silberkristalliten edlere Metallkristallite abgeschieden werden. The deposition conditions must be so chosen that there is always a heterogeneous crystalline structure is maintained, to be deposited in the noble metal crystallites in each case in addition to the silver crystallites. Echte Legierungen zeigen in der Regel eine höhere Beständigkeit gegen Korrosion und führen nicht zu der gewünschten erhöhten Silberionen-Freisetzung oder -Nachlieferung, um die Konzentration an Mikroorganismen nachhaltig niedrig zu halten oder die Mikroorganismen gar vollständig abzutöten. True alloys generally show a higher resistance to corrosion and do not lead to the desired increased silver ion release or -Nachlieferung to keep the concentration of microorganisms sustainably low or even completely kill the microorganisms. In der Praxis ist daher die Steuerung einer benötigten heterogenen Abscheidungsstruktur, sofern sie überhaupt gelingt, noch aufwendiger als bei der reinen Legierungsabscheidung. In practice, therefore, the control of a required deposit heterogeneous structure if it succeeds at all, even more complicated than the pure alloy deposition.
  • Neben Silber weisen auch andere Metalle, wie zB insbesondere Kupfer oder Kupfer-Zinn-Legierungen (Miralloy), eine keimtötende Wirkung auf. In addition to silver also have other metals, such as in particular copper or copper-tin alloys (Miralloy), a germicidal effect. Die oligodynamische Wirksamkeit des Silbers wird jedoch von anderen Metallen in der Regel nicht erreicht. The oligodynamic effectiveness of silver is not achieved by other metals in general.
  • In der In the De 43 24 994 C1 DE 43 24 994 C1 werden beispielsweise Ausrüstungs- und Sanitärartikel beschrieben, deren Oberfläche aus organischen Materialien oder nichtbioziden Metallen besteht und die beim Gebrauch mit der menschlichen Haut in Berührung kommen. are described, for example, equipment and sanitary articles, the surface of which is composed of organic materials or non-biocidal metals and which come into contact in use with the human skin. Um eine Übertragung von Infektionserregern zu verhindern, wird dort die Oberfläche mit einer Kupfer-Zinn-Legierung mit einem Zinngehalt von etwa 50 Gew.-% und einer bevorzugten Schichtdicke zwischen etwa 1 μm und 100 μm beschichtet. In order to prevent transmission of infectious agents, the surface with a copper-tin alloy having a tin content of about 50 wt .-% and a preferred layer thickness between approximately 1 .mu.m and 100 .mu.m is coated there.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten, neuartigen, zuverlässigen und kostengünstigen Verfahrens zur Erzeugung einer oligodynamisch wirksamen Kupferionen- oder Silberionen-Konzentration in feuchter oder nasser Umgebung, das einen langfristigen wirksamen Schutz gegen eine Übertragung von Krankheitserregern gewährleistet. The object of the present invention is to provide an improved, novel, reliable and cost-effective process for producing an oligodynamically active Kupferionen- or silver ion concentration in a moist or wet environment, which ensures a long-term effective protection against a transfer of infectious agents. Die Aufgabe besteht auch in der Schaffung einer möglichst vielfältig einsetzbaren, variabel gestaltbaren, kostengünstigen, oligodynamisch wirksamen Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und in der Schaffung eines einfachen, schnellen, ökonomisch und ökologisch günstigen Verfahrens zu deren Herstellung. The object is also to provide a diverse as possible usable, variably configurable, low-cost, oligodynamically active device for carrying out this method and to provide a simple, fast, economical and environmentally favorable method for their preparation.
  • Der erste Teil dieser Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erzeugung einer oligodynamisch wirksamen Kupferionen- oder Silberionen-Konzentration gemäß Anspruch 23 gelöst. The first part of this object is achieved by a method for producing an oligodynamically active Kupferionen- or silver ion concentration according to claim 23rd Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und ein Verfahren zu deren Herstellung sind Anspruch 1 bzw. 10 zu entnehmen. An apparatus for carrying out this method and a method for their preparation are given in claim 1 and 10 respectively. Bevorzugte Ausführungsformen bzw. Verfahrensvarianten sind den jeweils zugehörenden Unteransprüchen entnehmbar. Preferred embodiments and variants of the method are specified in the respective associated sub-claims.
  • Die vorliegende Erfindung basiert demgemäß auf der Erzeugung einer oligodynamisch wirksamen Kupferionen- oder Silberionen-Konzentration in feuchter oder nasser Umgebung durch Erzeugung oder Herstellung eines Feuchtigkeitskontaktes zwischen der Umgebung und einer kupfer- oder silberhaltigen Oberfläche. The present invention, accordingly, is based on the generation of an oligodynamically active Kupferionen- or silver ion concentration in a moist or wet environment, by generating or producing a moisture contact between the environment and a copper or silver-containing surface. Der Feuchtigkeitskontakt erfolgt hierbei über eine feuchtigkeitsdurchlässige, insbesondere clusterförmig, mikroporös und/oder mikrorissig ausgebildete, Edelmetall- oder Edelmetalllegierungsbeschichtung der kupfer- oder silberhaltigen Oberfläche, die ein edleres Metall als die Oberfläche umfasst, oder – mit anderen Worten – durch ein Inkontaktbringen einer oligodynamisch wirksamen erfindungsgemäßen Vorrichtung der nachstehend beschriebenen Art mit der feuchten oder nassen Umgebung. The moisture contact is made via a moisture-permeable, in particular cluster shaped, microporous and / or micro-cracks formed, precious metal or precious metal alloy coating of copper or silver-containing surface comprising a nobler metal than the surface, or - in other words - by contacting an oligodynamically active inventive device of the type described below with the moist or wet environment.
  • Eine oligodynamisch wirksame erfindungsgemäße Vorrichtung kann demgemäß eine silberhaltige Oberfläche oder eine Silberoberfläche mit einer aufgebrachten, feuchtigkeits- oder nässedurchlässigen, insbesondere clusterförmigen, mikroporösen und/oder mikrorissigen, Edelmetallbeschichtung aus einem edleren Metall oder einer edleren Metalllegierung als Silber umfassen. An oligodynamically active device of the invention can thus a silver-containing surface, or a silver surface with an applied, moisture or moisture-permeable, in particular cluster shaped, microporous and / or microcracked include noble metal coating of a noble metal or a noble metal alloy as silver. Diese ist so durchlässig ausgebildet, dass die silberhaltige Oberfläche oder die Silberoberfläche im Feuchtigkeitskontakt mit der Umgebung steht oder in einen Feuchtigkeitskontakt mit der Umgebung gelangen kann. This is so permeable formed such that the silver-containing surface, or the silver surface in contact with moisture is related to the environment, or may enter the environment in a moisture contact. Die Edelmetallbeschichtung umfasst demgemäß bis zum Silber durchgehende freie Flächen, Öffnungen, (Mikro-)Poren, (Mikro-)Risse, Zwischenräume oder dergleichen, die das Eindringen von Umgebungsfeuchtigkeit oder Nässe ermöglichen und einen Feuchtigkeitskontakt zwischen dem Silber oder der Silberlegierung und dem edleren Metall gestatten. The noble metal coating comprises accordingly until the silver continuous free areas, openings (micro) pores (micro) cracks, gaps or the like, which allow the penetration of ambient moisture or humidity and a moisture contact between the silver or the silver alloy and the noble metal allow. Bei Feuchtigkeit oder Nässe kann sich das Silber somit durch Lokalelementbildung/Kontaktkorrosion allmählich auflösen, so dass – auch ohne Stromverbrauch – eine ständige Nachlieferung von Silberionen mit einer oligodynamisch wirksamen Konzentration zur Oberfläche der Edelmetallbeschichtung und an die Umgebung gewährleistet ist. When moisture or water, the silver can thus gradually dissolved by local element formation / contact corrosion, so that: - ensures a constant supply of silver ion with an oligodynamically effective concentration to the surface of the noble metal coating, and to the environment - even without power consumption.
  • Eine oligodynamisch wirksame erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch eine kupferhaltige Oberfläche oder eine Kupferoberfläche mit einer entsprechend ausgebildeten, aufgebrachten edleren Metall- oder Metalllegierungsbeschichtung umfassen. However, an oligodynamically active device of the invention may also comprise a copper-containing surface, or a copper surface with a correspondingly formed, deposited noble metal or metal alloy coating.
  • Die Edelmetallbeschichtung kann prinzipiell alle edleren Metalle oder Metalllegierungen als die kupfer- oder silberhaltige Oberfläche umfassen. The noble metal coating can in principle include all noble metals or metal alloys than the copper- or silver-containing surface. In der Praxis haben sich jedoch insbesondere Edelmetallbeschichtungen aus Gold, Palladium, Rhodium, Platin, Ruthenium oder aus einer ihrer Legierungen besonders bewährt. In practice, however, in particular, precious metal coatings made of gold, palladium, rhodium, platinum, ruthenium or of one of its alloys have proven particularly useful. Bei Kupfer-Oberflächen oder kupferhaltigen Oberflächen kann die Edelmetallbeschichtung insbesondere jedoch auch Silber oder eine geeignete Silberlegierung umfassen. For copper surfaces, or copper-containing surfaces, the precious metal coating may, in particular, however, also comprise silver or a suitable silver alloy. Die Schichtdicke der Edelmetallbeschichtung liegt vorzugsweise im Nanometer- oder Mikrometerbereich, wobei sich eine Dicke von maximal etwa 2 μm, insbesondere maximal etwa 0,05 μm (50 nm) als ausreichend erweist. The thickness of the precious metal coating is preferably in the nanometer or micrometer range, with a maximum thickness of about 2 microns, in particular a maximum of about 0.05 micron (50 nm) proves to be sufficient. Die minimale Dicke sollte zumindest etwa 0,01 μm (10 nm) betragen. The minimum thickness should be at least about 0.01 micron (10 nm).
  • Bei der silberhaltigen Oberfläche oder der Silberoberfläche kann es sich um die Oberfläche eines entsprechenden Kompakt- oder Vollmaterials handeln. In the silver-containing surface or the silver surface may be the surface of a corresponding compact or solid material. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch im Prinzip auch ein beliebiges anderes Material mit einer aufgebrachten, dünnen, silberhaltigen Beschichtung oder Silberschicht umfassen, die zusammen mit der aufgebrachten äußeren Edelmetallbeschichtung ein oligodynamisch wirksames erfindungsgemäßes Edelmetall-Silber-Sandwich-System mit einer Silber- oder Silberlegierungs-Unterschicht oder -Unterlage und einer erfindungsgemäß gestalteten, feuchtigkeits- oder nässedurchlässigen Edelmetall- oder Edelmetalllegierungs-Außenschicht, -Oberschicht oder -Deckschicht bildet. However, the device according to the invention can in principle also comprise any other material with an applied, thin, silver-containing coating or silver layer, which together with the applied external noble metal coating an oligodynamically effective according to the invention precious metal silver sandwich system with a silver or silver alloy sublayer forms or Underlay Support and designed according to the invention, moisture or moisture-permeable noble metal or noble metal alloy outer layer, top layer or cover layer.
  • Da bereits Silberkonzentrationen von weniger als etwa 0,001 μg/l einen Einfluß auf das Wachstumsverhalten von Mikroorganismen besitzen und ab etwa 0,01 μg/l eine keimtötende Wirkung, sind für die erwünschte oligodynamische Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch nur sehr geringe Silber-Korrosionsraten erforderlich. As already silver concentrations of less than about 0.001 ug / l have an influence on the growth behavior of microorganisms, and from about 0.01 g / l a germicidal effect, only very small silver corrosion rates are required for the desired oligodynamic effectiveness of the device according to the invention. Silberhaltige Beschichtungen oder Silberschichten mit eine Dicke im Mikrometerbereich, insbesondere etwa 2–10 μm, besitzen daher bereits eine ausreichende Depotwirkung für eine hinreichend starke, langfristige Erzeugung und Freisetzung von Silberionen und die zuverlässige Gewährleistung der erwünschten Bioaktivität. Silver-containing coatings or layers of silver with a thickness in the micrometer range, particularly about 2-10 microns, therefore already possess sufficient depot effect for a sufficiently strong, long-term production and release of silver ions and the reliable guarantee of the desired bioactivity.
  • Bei der kupferhaltigen Oberfläche oder der Kupferoberfläche kann es sich ebenfalls sowohl um die Oberfläche eines entsprechenden Kompakt- oder Vollmaterials als auch um die Oberfläche einer auf ein beliebiges anderes Material aufgebrachten, dünnen, kupferhaltigen Beschichtung oder Kupferschicht handeln, die zusammen mit der aufgebrachten äußeren Edelmetallbeschichtung ein oligodynamisch wirksames erfindungsgemäßes Edelmetall-Kupfer-Sandwich-System mit einer Kupfer- oder Kupferlegierungs-Unterschicht oder -Unterlage und einer erfindungsgemäß gestalteten, feuchtigkeitsdurchlässigen Edelmetall- oder Edelmetalllegierungs-Außenschicht, -Oberschicht oder -Deckschicht bildet. In the copper-containing surface, or the copper surface may be either the surface of a corresponding compact or solid material as well as around the surface of a layer applied to any other material, thin, copper-containing coating or layer of copper also that a composite with the applied outer noble metal coating forms oligodynamically effective according to the invention precious metal-copper sandwich system with a copper or copper alloy sublayer or Underlay Support and designed according to the invention, moisture-permeable noble metal or noble metal alloy outer layer, top layer or cover layer. Kupferhaltige Beschichtungen oder Kupferschichten mit eine Dicke im Mikrometerbereich, insbesondere etwa 2–10 μm, besitzen hierbei bereits eine ausreichende Depotwirkung für eine hinreichend starke, langfristige Erzeugung und Freisetzung von Kupferionen und die zuverlässige Gewährleistung der erwünschten Bioaktivität. Copper-containing coatings or copper layers having a thickness in the micrometer range, particularly about 2-10 microns, in this case already have a sufficient depot effect for a sufficiently strong, long-term production and release of copper ions and the reliable guarantee of the desired bioactivity.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es sich um einen nahezu beliebig geformten 2- oder 3-dimensionalen Gegenstand oder Körper mit einem Edelmetall-Kupfer- oder Edelmetall-Silber-Sandwich-System der beschriebenen Art handeln. In the inventive device, it can be a virtually any shape 2- or 3-dimensional object or body with a precious metal or precious metal-copper-silver-sandwich system of the type described. Sie ist auf den vielfältigsten Gebieten einsetzbar, auf denen die biozide Wirkung des Kupfers oder des Silbers mit ihrem breiten Wirkungsspektrum zur Bekämpfung von Bakterien, Viren und Pilzen erfolgreich anwendbar ist. It can be used in the most diverse fields in which the biocidal effect of copper or silver, with its broad spectrum of activity to combat bacteria, viruses and fungi is successfully applicable. Beispielhaft für die zahlreichen Einsatzmöglichkeiten seien hier nur Artikel oder Gegenstände aus dem Bereich der Hygiene oder aus dem sanitär- oder medizintechnischen Bereich genannt, insbesondere solche, über die durch Berührungen mit der Haut oder über mikrobiell kontaminiertes Wasser Krankheitserreger übertragen werden könnten. Illustrative of the numerous possible applications may be mentioned here only article or articles in the field of hygiene or from the sanitary and or the medical field, particularly those that could be transmitted via the through contact with skin or microbially contaminated water pathogens. Die erfindungsgemäße oligodynamische Vorrichtung ist daher nicht nur in Haushalten, Hotels oder Kantinen einsetzbar, sondern insbesondere auch in Altersheimen, Krankenhäusern und öffentlichen Einrichtungen aller Art, in denen die Gefahr zur Übertragung von Infektionskrankheiten besteht. The oligodynamic device of the invention is therefore not only in homes, hotels and canteens used, but especially in nursing homes, hospitals and public facilities of all kinds in which there is a risk of transmitting infectious diseases. Ergänzend sei an dieser Stelle auch noch auf die Verwendungsmöglichkeit im Rahmen der Wasseraufbereitung und Wasserreinhaltung hingewiesen. should additionally also referred to the possible use as part of the water treatment and water pollution control at this point.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung der beschriebenen Art kann durch Aufbringen einer feuchtigkeitsdurchlässigen, insbesondere clusterförmigen, mikroporösen und/oder mikrorissigen, Edelmetallschicht oder -beschichtung mit einem edleren Metall oder einer edleren Metalllegierung als Silber auf eine bereitgestellte Vorrichtung mit einer silberhaltigen Oberfläche oder Silberoberfläche hergestellt werden. An inventive device of the type described can be obtained by applying a moisture-permeable, in particular, cluster-like microporous and / or microcracked, precious metal layer or coating is made with a noble metal or a noble metal alloy as silver on an apparatus provided with a silver-containing surface, or silver surface. Hierbei kann sowohl eine Vorrichtung aus einem entsprechenden Kompakt- oder Vollmaterial verwendet werden als auch eine Vorrichtung aus einem anderen Material, auf das zunächst erst eine silberhaltige Beschichtung oder Silberbeschichtung abgeschieden oder aufgebracht wird. In this case a device may be used from a corresponding compact or solid material as well as a device of a different material, the first only a silver-containing coating or silver coating is deposited or applied. Wie oben bereits erwähnt wurde, erweisen sich hierbei silberhaltige Beschichtungen oder Silberschichten mit eine Dicke im Mikrometerbereich, insbesondere etwa 2–10 μm, bereits als ausreichend zur Gewährleistung der erwünschten langfristigen oligodynamischen Wirksamkeit. As mentioned above, this silver-containing coatings or layers of silver turn out with a thickness in the micrometer range, particularly about 2-10 microns, already be sufficient to ensure the desired long-term oligodynamic effectiveness.
  • Erfindungsgemäß kann jedoch auch eine bereitgestellte Vorrichtung mit einer kupferhaltigen Oberfläche oder einer Kupferoberfläche mit einer entsprechend gestalteten, edleren Metallbeschichtung versehen werden, wobei auch diese Vorrichtung entweder ein entsprechendes Kompakt- oder Vollmaterial umfassen kann oder aber auch ein mit einer entsprechenden Beschichtung versehenes anderes Material. According to the invention however, an apparatus provided with a copper-containing surface, or a copper surface with a correspondingly shaped, more noble metal coating may be provided, whereby this device may comprise either a corresponding compact or solid material or also a provided with a corresponding coating other material. Zur Gewährleistung einer langfristigen oligodynamischen Wirksamkeit erweisen sich auch hierbei Beschichtungen mit eine Dicke im Mikrometerbereich, insbesondere etwa 2–10 μm, bereits als ausreichend. To ensure long-term oligodynamic efficacy, coatings also prove this with a thickness in the micrometer range, particularly about 2-10 microns, already sufficient.
  • Das Aufbringen der Edelmetall- oder Edelmetalllegierungsbeschichtung wird hierbei so gesteuert, dass die kupfer- oder silberhaltige Oberfläche durch durchgehende, vorzugsweise sehr fein ausgebildete, freie Flächen, Öffnungen, Poren, Risse, Zwischenräume oder dergleichen in der Edelmetallbeschichtung im Feuchtigkeitskontakt mit der Umgebung steht oder in einen Feuchtigkeitskontakt mit der Umgebung gelangen kann und dadurch einen Feuchtigkeitskontakt zwischen dem Kupfer- oder Silber und dem edleren Metall gewährleistet. The application of the noble metal or noble metal alloy coating is in this case controlled such that the copper or silver-containing surface is or by solid, preferably very finely formed, open spaces, apertures, pores, cracks, gaps or the like in the noble metal coating in the moisture contact with the environment in can reach a moisture contact with the environment, thus ensuring a moisture contact between the copper or silver and noble metal. Vorzugsweise wird eine Edelmetallbeschichtung aus Gold, Silber, Palladium, Rhodium, Platin, Ruthenium oder aus einer entsprechenden Legierung mit einer Dicke im Nanometer- oder Mikrometerbereich aufgebracht, wobei sich eine Dicke von maximal etwa 2 μm, insbesondere etwa 0,05 μm, und minimal etwa 0,01 μm (10 nm) besonders bewährt hat. Preferably, a noble metal coating of gold, silver, palladium, rhodium, platinum, ruthenium or of a corresponding alloy is applied with a thickness in the nanometer or micrometer range, with a maximum thickness of about 2 microns, particularly about 0.05 microns, and minimal about 0.01 micron (10 nm) was particularly useful. Auf eine kupferhaltige Oberfläche oder eine Kupferoberfläche kann erfindungsgemäß jedoch auch eine Silber- oder Silberllegierungsbeschichtung aufgebracht werden. A copper-containing surface or a copper surface and a silver or Silberllegierungsbeschichtung can be applied according to the invention, however.
  • Die erfindungsgemäßen Beschichtungen oder Beschichtungssysteme, dh die Edelmetallbeschichtung und eine gegebenenfalls erforderliche Kupfer- oder Silber-Unterschicht, werden vorzugsweise galvanisch aufgebracht oder abgeschieden. The inventive coatings or coating systems, ie, the noble metal coating and if needed, copper or silver sub-layer are preferably applied galvanically or deposited. Im Unterschied zu typischen herkömmlichen Anwendungen von galvanischen Beschichtungssystemen kommt es hierbei bei der oberen, sehr dünnen, edleren Edelmetallschicht jedoch auf freie Flächen oder Zwischenräume, durchgehende Öffnungen oder Poren, Risse oder dergleichen an, die so gestaltet und dimensioniert werden, dass sie ein Eindringen der Umgebungsfeuchtigkeit bis zur Kupfer- oder Silberoberfläche oder -schicht gestatten und dadurch ein allmähliches Auflösen der unedleren Kupfer- oder Silberschicht bewirken. However, in contrast to typical conventional applications of galvanic coating systems, it comes here at the top, very thin, nobler noble metal layer on free areas or spaces, through openings or pores, cracks or the like, which designed and sized to the penetration ambient moisture until the copper or silver surface or layer permit, thereby causing a gradual dissolution of the less noble copper or silver layer. Die genannten Beschichtungen oder Beschichtungssysteme können auch entsprechende Legierungen umfassen. The said coatings or coating systems can also comprise respective alloys.
  • Das galvanische Abscheiden, insbesondere das Abscheiden der erfindungsgemäßen, vorzugsweise clusterförmigen, porösen bzw. mikrorissigen, Edelmetall- oder Edelmetalllegierungsschicht oder -beschichtung, kann durch die Auswahl eines geeigneten Elektrolyten, den Metallgehalt im Elektrolyten, die Elektrolyttemperatur, den pH-Wert des Elektrolyten, die Abscheidungsdauer oder Behandlungszeit und/oder über die Stromdichte bzw. die Strommenge gezielt gesteuert werden. The galvanic deposition, in particular deposition of the invention, preferably cluster-shaped porous or micro-cracked, precious metal or noble metal alloy layer or coating can be obtained by selecting an appropriate electrolyte, the metal content in the electrolyte, the electrolyte temperature, the pH of the electrolyte, the deposition time or treatment time and / or be controlled selectively on the current density and the amount of current. So sind insbesondere auch die Struktur und die Dimensionierung der erfindungsgemäßen Edelmetallcluster, (Mikro)-Poren und (Mikro)-Risse in der äußeren Edelmetallschicht oder Edelmetalllegierungsschicht durch die Natur des verwendeten Edelmetalls oder der Edelmetallegierung und die gewählten galvanischen Abscheidungsbedingungen bestimmt, so dass die Dicke und die Struktur der Edelmetallschicht bedarfsgerecht einstellbar oder gestaltbar und an den jeweiligen Anwendungszweck optimal anpassbar ist. As well as the structure and the dimensioning of the noble metal cluster according to the invention, (micro) -pores and (micro) -Risse in the outer layer of noble metal or noble metal alloy layer are in particular determined by the nature of the noble metal used or the noble metal alloy and the selected electro-deposition conditions so that the thickness and the structure of the noble metal layer is adjusted as required or Artwork and optimally adapted to the particular application. Beim galvanischen Abscheiden ist nicht nur eine einfache und bekannte herkömmliche Prozessführung verwendbar, wobei die einzelnen Schichten eines erfindungsgemäßen Edelmetall-Kupfer- oder Edelmetall-Silber-Sandwich-Systems einfach nacheinander abgeschieden werden können, sondern es sind auch kommerziell verfügbare, bekannte und erprobte Elektrolytsysteme einsetzbar. When electrodeposition not only a simple and well-known conventional process control is used, with just the individual layers of an inventive precious metal copper or precious metal silver sandwich system can be deposited sequentially, but there are also commercially available, known and proven electrolyte systems used , Für die erwünschte oligodynamische Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtungen werden zudem auch nur geringste Mengen an Kupfer und an Edelmetallen benötigt – sei es für eine dünne Kupfer oder Silber-Unterschicht oder eine entsprechende Legierungs-Unterschicht oder für die aufgebrachte erfindungsgemäße Edelmetall- oder Edelmetalllegierungsbeschichtung – so dass die erfindungsgemäßen Vorrichtungen mit ihren oligodynamisch wirksamen Edelmetall-Kupfer- oder Edelmetall-Silber-Sandwich-Systemen relativ einfach, schnell und recht kostengünstig in gleichbleibend hoher Qualität mit einer ausreichenden Depotwirkung für eine sehr gute, langfristige oligodynamische Wirksamkeit herstellbar sind. even small amounts of copper and precious metals also are needed for the desired oligodynamic effectiveness of the devices of the invention - be it for a thin copper or silver sublayer or a corresponding alloy sublayer or the applied invention precious metal or precious metal alloy coating - so the inventive devices with their oligodynamically active precious metal or precious metal copper-silver sandwich systems relatively simple, can be produced quickly and quite cost of consistently high quality with a sufficient depot effect for a very good, long-term oligodynamic effectiveness.
  • Die Oberflächen werden vor dem Beschichten vorzugsweise zunächst erst gereinigt. The surfaces prior to coating is preferably first cleaned first. Das Reinigen kann hierbei insbesondere eine Ultraschallreinigung und/oder ein Entfetten und/oder ein Dekapieren und/oder ein Spülen der Oberflächen umfassen. Cleaning may in this case comprise, in particular an ultrasonic cleaning and / or degreasing and / or pickling and / or rinsing of the surfaces.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich nicht nur aus den zugehörigen Ansprüchen – für sich und/oder in Kombination – sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörenden Zeichnungen. Other features and advantages of the present invention will become apparent not only from the appended claims - for themselves and / or in combination - but also from the following description of preferred inventive embodiments in conjunction with the belonging drawings. In den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigen: In the drawings, in which like parts are designated by like reference characters, in which:
  • 1 1 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf eine Silberoberfläche mit einer erfindungsgemäßen clusterförmigen Edelmetallbeschichtung; a schematic representation of a plan view of a silver surface with an inventive cluster shaped noble metal coating;
  • 2 2 eine Draufsicht gemäß a plan view according 1 1 mit einer erfindungsgemäßen mikroporösen oder mikrorissigen Edelmetallbeschichtung; with an inventive microporous or microcracked noble metal coating;
  • 3 3 einen Querschnitt durch die beschichtete Silberoberfläche gemäß a cross section through the coated surface in accordance with silver 2 2 ; ; und and
  • 4 4 die Silberionenionen-Konzentration in destilliertem Wasser als Funktion der Zeit für unterschiedlich beschichtete Silberoberflächen. the silver ion ion concentration in distilled water as a function of time for different coated silver surfaces.
  • Für eine gute oligodynamische Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kommt es auf möglichst viele, durchgehende freie Flächen, Öffnungen, Poren, Risse, Zwischenräume oder dergleichen in der äußeren Edelmetallschicht an, die vorzugsweise sehr fein ausgebildet sind (mit Abmessungen im Mikrometer- oder Nanometerbereich), und ein Vordringen der Umgebungsfeuchtigkeit oder der Umgebungsnässe bis zu der darunter liegenden unedleren Kupfer- oder Silberoberfläche oder bis zu einer entsprechenden Legierungsoberfläche gestatten und dadurch einen Feuchtigkeitskontakt zwischen dem edleren Metall und dem Kupfer oder Silber ermöglichen. For a good oligodynamic effectiveness of the inventive device it comes on as many as possible, continuous free areas, holes, pores, cracks, gaps or the like in the outer noble metal layer, which are preferably very fine in structure (with dimensions in the micrometer or nanometer range), and up to the underlying non-noble copper or silver surface or to a corresponding surface of alloy allow penetration of ambient moisture or ambient moisture, thereby enabling a moisture contact between the noble metal and the copper or silver. Das Kupfer oder Silber löst sich hierbei durch Lokalelementbildung/Kontaktkorrosion unter Bildung von Kupfer- oder Silberionen allmählich auf, die durch die, vorzugsweise sehr fein ausgebildeten, durchgehenden freien Flächen oder Zwischenräume, Öffnungen, Poren und Risse in der Edelmetallschicht in einer oligodynamisch wirksamen Konzentration kontinuierlich an die hinreichend feuchte oder nasse Umgebung abgegeben werden. The copper or silver in this case dissolves by local element formation / corrosion under formation of copper or silver ions gradually, continuously through the, preferably very finely formed, continuous free areas or spaces, apertures, pores and cracks in the noble metal layer in an oligodynamically effective concentration be delivered to the sufficiently moist or wet environment.
  • Die äußere Edelmetallschicht kann daher beispielsweise clusterförmig auf einer kompakten Silberoberfläche oder einer dünnen Silberschicht aufgebracht sein, so wie dies in The outer layer of precious metal may thus be shaped, for example, cluster applied to a compact silver surface or a thin silver layer such as shown in 1 1 beispielhaft schematisch dargestellt ist. is exemplified schematically. 1 1 zeigt die Silber- oder Silberlegierungsoberfläche shows the silver or silver alloy surface 10 10 einer nicht näher dargestellten, oligodynamisch wirksamen, erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sowohl aus einem entsprechenden Kompakt- oder Vollmaterial bestehen kann als auch aus einem beliebigen anderen Material mit einer aufgebrachten Silber- oder Silberlegierungsbeschichtung. a device not shown in detail, oligodynamically active, according to the invention can consist of a corresponding compact or solid material as well as from any other material with an applied silver or silver-alloy coating. Wie oben bereits erwähnt wurde, verfügen bereits dünne Silberschichten mit einer Dicke von etwa 2–10 μm über eine hinreichende Depotwirkung für die erwünschte, kontinuierliche, langfristige Erzeugung und Abgabe von Silberionen. As already mentioned above, already thin silver layers have a thickness of about 2-10 microns over a sufficient depot effect for the desired, continuous, long-term production and release of silver ions.
  • Auf der Silberoberfläche On the silver surface 10 10 ist eine Vielzahl an Edelmetallclustern a plurality of noble metal clusters 12 12 unterschiedlichster Form und Größe statistisch verteilt angeordnet. unterschiedlichster shape and size disposed randomly distributed. Die einzelnen Edelmetallcluster The individual noble metal clusters 12 12 besitzen eine Dicke im Mikrometer- oder Nanometerbereich, insbesondere zwischen etwa 0,01 μm (10 nm) und 2 μm, und bestehen aus einem edleren Metall als Silber, wie zB insbesondere Gold, Palladium, Rhodium, Platin, Ruthenium oder eine entsprechende Legierung. have a thickness in the micrometer or nanometer range, especially microns between about 0.01 (10 nm) and 2 microns, and consist of a metal nobler than silver, such as in particular gold, palladium, rhodium, platinum, ruthenium or a corresponding alloy. Die Edelmetallcluster The noble metal clusters 12 12 sind durch freie Flächen oder Zwischenräume are caused by free areas or spaces 14 14 voneinander getrennt, die bis zur Silberoberfläche separated from each other, to the silver surface 10 10 durchgehen und so bemessen oder gestaltet sind, dass die Silberoberfläche go through and are dimensioned or designed so that the silver surface 10 10 durch die Umgebungsfeuchtigkeit oder Umgebungsnässe in einem Feuchtigkeitskontakt mit den Edelmetallclustern by ambient moisture or ambient moisture in a moisture contact with the noble metal clusters 12 12 steht. stands.
  • Zur Erreichung der erwünschten oligodynamischen Wirksamkeit kann die äußere Edelmetallschicht To achieve the desired oligodynamic efficacy, the outer layer of precious metal 12 12 erfindungsgemäß jedoch auch eine Vielzahl an Mikroporen oder Mikrorissen According to the invention, however, a plurality of micropores or microcracks 14 14 umfassen, die bis zur Silberoberfläche comprise up to the silver surface 10 10 durchgehen und ebenfalls so bemessen oder gestaltet sind, dass diese durch die Umgebungsfeuchtigkeit in einem Feuchtigkeitskontakt mit dem edleren äußeren Metall steht. are to go through and also so dimensioned or designed so that this is due to the ambient humidity in a moisture contact with the outer metal nobler. Ein Beispiel einer solchen mikrorissigen oder mikroporösen Edelmetallbeschichtung An example of such microcracked or microporous noble metal coating 12 12 ist in den beiden zusammengehörenden in the two belong together 2 2 und and 3 3 anhand einer Draufsicht auf ein mikrorissiges oder mikroporöses, erfindungsgemäßes Edelmetall-Silber-Sandwich-System ( (With reference to a plan view of a micro-cracked or microporous, according to the invention precious metal silver sandwich system 2 2 ) bzw. eines Querschnitts durch dieses System ( ) And a cross-section (by this system 3 3 ) schematisch dargestellt. ) Shown schematically. Die Draufsicht gemäß The top view according 2 2 zeigt die mikrorissige oder mikroporöse, äußere, dünne Edelmetallbeschichtung shows the microcracked or microporous, outer, thin noble metal coating 12 12 mit der darunter liegenden Silberoberfläche with the underlying silver surface 10 10 , die durch die durchgehenden Mikroporen oder Mikrorisse That through the through micropores or microcracks 14 14 erkennbar ist. is recognizable. Deutlicher wird dies anhand des Querschnitts gemäß Clearly this is the basis of the cross section according to 3 3 , in dem die durchgehenden Mikroporen oder Mikrorisse In which the through micropores or microcracks 14 14 gut erkennbar sind, welche die Umbebung can be clearly seen that the surroundings 16 16 mit der Oberfläche with the surface 10 10 einer unteren Silberschicht oder Silberunterschicht a lower layer of silver or silver sublayer 10a 10a verbinden und den erforderlichen Feuchtigkeitskontakt des Silbers mit der Edelmetallbeschichtung connect and the required moisture contact of silver with the precious metal coating 12 12 gewährleisten. guarantee.
  • Die oligodynamische Wirksamkeit erfindungsgemäßer Vorrichtungen hängt maßgeblich von der sich einstellenden Konzentration an Kupfer- oder Silberionen in feuchter oder nasser Umgebung ab und wird daher im wesentlichen durch der Gestaltung der feuchtigkeitsdurchlässigen Edelmetallschicht The oligodynamic effectiveness of devices of the invention largely depends on the autogenous concentration of copper or silver ions in a moist or wet environment, and therefore is essentially determined by the design of the moisture permeable layer of precious metal 12 12 und der geeigneten Wahl des Edelmetalls oder der Edelmetalllegierung bestimmt. and the suitable choice of the noble metal or noble metal alloy determined. Der Einfluß dieser beiden Größen auf die sich ergebende Kupfer- oder Silberionen-Konzentration ist in The influence of these two parameters on the resulting copper or silver ion concentration is in 4 4 für die Silberionen-Konzentration beispielhaft dargestellt. exemplified for the silver ion concentration. 4 4 zeigt entsprechende Messwerte als Funktion der Zeit für unterschiedlich beschichtete Silberoberflächen. shows corresponding measured values ​​as a function of time for different coated silver surfaces. Bei den Messungen wurden entsprechend beschichtete Proben in destilliertes Wasser gelegt. In the measurements corresponding coated samples were placed in distilled water. Anschließend wurde In bestimmten zeitlichen Abständen mittels eines Atom-Absorptionsspektroskopiespektrometers (AAS) die sich im Wasser einstellende Konzentration an Silberionen bestimmt. Then, at specific time intervals by means of an atomic absorption spectrometer spectroscopy (AAS) which are adjusting the water concentration was determined to silver ions.
  • Die Kurve The curve 18 18 in in 4 4 zeigt als Vergleichs- oder Referenzkurve zunächst den zeitlichen Silberionen-Konzentrationsverlauf bei galvanisch hergestellten, reinen, folienartigen, herkömmlichen Silberplättchen mit einer Probendicke von etwas mehr als 0,1 mm und einer Probenoberfläche von etwa 2–3 cm 2 . shows a comparison or reference curve initially the time silver ion concentration curve for galvanically produced, pure, sheet-like, conventional silver flakes having a sample thickness of slightly more than 0.1 mm and a sample surface of about 2-3 cm 2. Erwartungsgemäß ergibt sich bei dem reinen Silber nur eine sehr geringe Silberionen-Konzentration im Wasser. As expected, resulting in the pure silver only a very low silver ion concentration in the water. Der Konzentrationsverlauf ist durch einen allmählichen Anstieg auf ein nahezu konstantes, niedriges Konzentrationsniveau von größenordnungsmäßig etwa 0,01 mg/l gekennzeichnet. The concentration profile is characterized by a gradual increase to a nearly constant, low concentration levels of the order from about 0.01 mg / l.
  • Die Kurve The curve 20 20 in in 4 4 zeigt den zeitlichen Verlauf der Silberionen-Konzentration einer Silberprobe oder Silberunterlage gemäß Beispiel 1 mit einer aufgebrachten, galvanisch abgeschiedenen, porösen Goldschicht mit einer Schichtdicke von weniger als 0,05 μm. shows the time course of the silver ion concentration of a sample of silver or silver base according to Example 1 with an applied electrodeposited porous gold layer with a layer thickness of less than 0.05 microns. Die Abscheidung für dieses erfindungsgemäße Gold-Silber-Sandwich-System erfolgte aus einem kommerziellen Goldelektrolyten (Umicore Au552) mit einem pH-Wert von etwa 6 bei einer Elektrolyttemperatur von 70 °C. The deposition according to the invention for this gold-silver sandwich system was made from a commercial gold electrolyte (Umicore Au552) with a pH of about 6 at an electrolyte temperature of 70 ° C. Die Abscheidungsdauer betrug 15 s bei deiner Stromdichte von 0,3 A/dm 2 . The deposition time was 15 s at your current density of 0.3 A / dm 2. Vor dem Aufbringen der Goldschicht wurde die Silberunterlage zunächst gründlich gereinigt indem sie einer Ultraschallreinigung unterzogen, kathodisch entfettet, dekapiert und mit Wasser abgespült wurde. Before applying the gold layer the silver pad was first thoroughly cleaned by subjected to ultrasonic cleaning, cathodic degreased, was pickled and rinsed with water.
  • Das erfindungsgemäße Gold-Silber-Sandwich-System besitzt im Vergleich zur reinen unbeschichteten Silber-Vergleichsprobe deutlich höhere Silberionen-Freisetzungsraten, so dass die Konzentration an Silberionen im Wasser gemäß Kurve The gold-silver-sandwich system according to the invention has significantly higher silver ion release rate compared to pure silver uncoated comparison sample so that the concentration of silver ions in the water in accordance with curve 20 20 nicht nur sehr viel schneller ansteigt als bei der Kurve increases not only much faster than the curve 18 18 der Silber-Vergleichsprobe sondern auch nach einiger Zeit ein sehr viel höheres Konzentrationsniveau erreicht, das mit etwa 0,1 mg/l größenordnungsmäßig etwa um den Faktor 10 höher liegt als bei der unbeschichteten Silber-Vergleichsprobe. the silver reference sample but reached a much higher level of concentration after some time, which is about 0.1 mg / l in order of magnitude higher by approximately a factor of 10 than the uncoated silver comparison sample. Das erfindungsgemäße Gold-Silber-Sandwich-System erzeugt somit über die gesamte Zeitspanne eine deutlich höhere Silberionen-Konzentration im Wasser als reines Silber und besitzt daher auch eine entsprechend bessere oligodynamische Wirksamkeit. The gold-silver sandwich system of the invention thus produced over the entire period a significantly higher silver ion concentration in the water than pure silver, and therefore has a correspondingly better oligodynamic effectiveness.
  • Die Kurve The curve 22 22 in in 4 4 zeigt den zeitlichen Silberionen-Konzentrationsverlauf einer gereinigten Silberprobe oder Silberunterlage gemäß Beispiel 1 mit einer galvanisch abgeschiedenen, porösen/clusterartigen Rhodiumschicht mit einer Schichtdicke von weniger als 0,05 μm. shows the time course of silver ion concentration of a purified sample of silver or silver base according to Example 1 with an electrodeposited, porous / cluster-like rhodium with a layer thickness of less than 0.05 microns. Die Abscheidung erfolgte aus einem kommerziellen Rhodiumelektrolyten (Umicore RhJ1) mit einem pH-Wert von weniger als 1 bei einer Elektrolyttemperatur von 30 °C. The deposition was carried out from a commercial Rhodiumelektrolyten (Umicore RhJ1) having a pH-value of less than 1 at an electrolyte temperature of 30 ° C. Die Abscheidungsdauer betrugt 30 s bei einer Stromdichte von 1 A/dm 2 . The deposition time was 30 s at a current density of 1 A / dm 2.
  • Die poröse/clusterartige Rhodium-Beschichtung der Silberunterlage bewirkt eine gegenüber dem reinen Silber deutlich stärkere Silberkorrosion mit einer entsprechend vermehrten Bildung an Silberionen, so dass deren Konzentration im Wasser nicht nur sehr viel schneller ansteigt als bei dem reinen Silber sondern auch nach einiger Zeit ein sehr viel höheres Konzentrationsniveau erreicht. The porous / cluster-like rhodium coating of the silver pad causes compared to the pure silver significantly stronger silver corrosion with a correspondingly increased formation of silver ions so that their concentration in the water does not rise very much faster than with the pure silver but also after some time a very achieved much higher concentration level. Der anfängliche, schnelle zeitliche Anstieg der Silberionen-Konzentration ist auch sehr viel stärker ausgeprägt als bei dem erfindungsgemäßen Gold-Silber-Sandwich-System gemäß Kurve The initial, rapid temporal increase in silver ion concentration is also much stronger than in the novel gold-silver sandwich system according to curve 20 20 . , Zudem wird im Vergleich zu diesem auch ein merklich höheres maximales Konzentrationsniveau erreicht. In addition, a significantly higher maximum concentration level is achieved in comparison to this.
  • Die Kurve The curve 24 24 in in 4 4 zeigt schließlich den zeitlichen Silberionen-Konzentrationsverlauf einer gereinigten Silberprobe oder Silberunterlage gemäß Beispiel 1 mit einer galvanisch abgeschiedenen Rutheniumschicht mit einer Schichtdicke von weniger als 0,05 μm. finally shows the time course of silver ion concentration of a purified sample of silver or silver base according to Example 1 with an electrodeposited ruthenium layer with a layer thickness of less than 0.05 microns. Die Rutheniumschicht wurde aus einem kommerziellen Rutheniumelektrolyten (Umicore Ru 478) mit einem pH-Wert von 1,4 bei einer Elektrolyttemperatur von 70 °C galvanisch abgeschieden. The ruthenium was prepared from a commercial Rutheniumelektrolyten (Umicore Ru 478) with a pH of 1.4 at an electrolyte temperature of 70 ° C electrodeposited. Die Abscheidungsdauer betrug wiederum 30 s bei einer Stromdichte von 1 A/dm 2 . The deposition time was again 30 s at a current density of 1 A / dm 2.
  • Wie die Ergebnisse in Kurve As the results in curve 24 24 zeigen, tritt bei der Lokalelementbildung/Kontaktkorrosion durch Ruthenium eine noch einmal deutlich verstärkte Silberkorrosion auf, die sich in einem entsprechend schnelleren Anstieg der Silberionen-Konzentration auf ein entsprechend höheres maximales Konzentrationsniveau bemerkbar macht. show joins the local element formation / Contact corrosion from ruthenium one again significantly increased silver corrosion, which manifests itself in a correspondingly faster rise of the silver ion concentration to a correspondingly higher maximum concentration level. Die Anstiegsgeschwindigkeit der Silberionen-Konzentrationskurve und das erreichte Konzentrationsniveau liegen hierbei sogar noch über den entsprechenden Werten für die oben beschriebene, erfindungsgemäße poröse/clusterartige Rhodium-Beschichtung gemäß Kurve The slew rate of the silver ion concentration curve, and the concentration level reached in this case are even higher than the corresponding values ​​for the above-described inventive porous / cluster-like coating according to rhodium curve 22 22 . ,
  • Die erfindungsgemäßen Au/Ag-, Rh/Ag-, und Ru/Ag-Sandwich-Systeme zeigen somit im Vergleich zu reinen Silberschichten deutlich höhere kontinuierliche Silberionen-Freisetzungsraten, die eine sehr viel höhere Konzentration an Silberionen im Wasser bewirken und eine entsprechend bessere oligodynamische Wirksamkeit erfindungsgemäß beschichteter Vorrichtungen gewährleisten. The Au inventive / Ag, Rh / Ag, and Ru / Ag sandwich systems thus show compared to pure silver layers significantly higher continuous silver ion release rates which bring a much higher concentration of silver ions in the water and a correspondingly better oligodynamic ensure effectiveness inventively coated devices. Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Edelmetall-Silber-Sandwich-Systeme steigt hierbei in der angegebenen Reihenfolge an. The effectiveness of the invention precious metal silver sandwich systems here increases in the order listed.
  • Bei den vorliegenden Untersuchungen wurden auch reine Pd-Ag-Legierungsschichten (echte Legierungen) auf die angegebene Art und Weise im Hinblick auf ihre oligodynamische Wirksamkeit getestet. In the present study, pure Pd-Ag alloy layers (real alloys) were tested in the manner specified in terms of their oligodynamic effectiveness. Aufgrund ihrer sehr guten Korrosionsbeständigkeit zeigen diese jedoch praktisch keine Erhöhung der Konzentration an Silberionen im Wasser und keine bessere oligodynamische Wirksamkeit als reine Silberschichten. However, due to their excellent corrosion resistance, these show virtually no increase in the concentration of silver ions in the water and no better oligodynamic effectiveness as pure silver layers.
  • Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter erfindungsgemäßer Edelmetall-Silber-Sandwich-Systeme mit einer auf einer Silberoberfläche aufgebrachten, clusterförmigen, mikroporösen und/oder mikrorissigen Edelmetallbeschichtung beispielhaft erläutet. The present invention has been erläutet above using preferred according to the invention precious metal silver sandwich systems with an applied on a silver surface, cluster-like, microporous and / or microcracked noble metal coating by way of example. Der Vollständigkeit halber sei jedoch noch einmal darauf hingewiesen, dass sich – gemäß den obigen Ausführungen – eine gute oligodynamische Wirksamkeit auch mit erfindungsgemäßen Edelmetall-Kupfer-Sandwich-Systemen mit einer auf einer Kupferoberfläche oder einer kupferhaltigen Oberfläche aufgebrachten feuchtigkeitsdurchlässigen, insbesondere clusterförmigen, mikroporösen, und/oder mikrorissigen, Edelmetallbeschichtung erreichen lässt. The sake of completeness, however, pointed out once again that - according to the above - a good oligodynamic effectiveness with the invention precious metal-copper sandwich systems with a load applied to a copper surface or a copper-containing surface moisture permeable, particularly cluster-like, microporous, and / or micro-cracked, can reach noble metal coating. Erfindungsgemäß können hierbei auch Sandwich-Systeme mit entsprechenden Legierungen verwendet werden. According to the invention sandwich systems can be used with appropriate alloys here.

Claims (25)

  1. Oligodynamisch wirksame Vorrichtung mit einer kupfer- oder silberhaltigen Oberfläche ( Oligodynamically active device having a copper or silver-containing surface ( 10 10 ), gekennzeichnet durch, eine Edelmetallbeschichtung ( ), Characterized by a noble metal coating ( 12 12 ) der Oberfläche ( () Of the surface 10 10 ), die ein edleres Metall als die Oberfläche ( ) Which (a nobler metal than the surface 10 10 ) umfasst und so ausgebildet ist, diese in einem Feuchtigkeitskontakt mit der Umgebung ( ), And is adapted to this (in a moisture contact with the environment 16 16 ) steht. ) stands.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelmetallbeschichtung ( Device according to claim 1, characterized in that the precious metal coating ( 12 12 ) Gold, Palladium, Platin, Rhodium, Ruthenium, Silber oder eine entsprechende Legierung umfasst. includes) gold, palladium, platinum, rhodium, ruthenium, silver or a suitable alloy.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelmetallbeschichtung ( Device according to claim 1 or 2, characterized in that the precious metal coating ( 12 12 ) eine Dicke im Mikrometerbereich besitzt. ) Has a thickness in the micrometer range.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke maximal 2 μm beträgt. Device according to claim 3, characterized in that the thickness is at most 2 microns.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke zumindest 10 nm beträgt. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the thickness is at least 10 nm.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch dass die Edelmetallbeschichtung ( Device according to one of the preceding claims, characterized by that the precious metal coating ( 12 12 ) clusterförmig, mikroporös und/oder mikrorissig ausgebildet ist. ) Is cluster-shaped, microporous and / or micro-cracks formed.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelmetallbeschichtung ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the precious metal coating ( 12 12 ) auf einer kupfer- oder silberhaltigen Oberflächenbeschichtung oder Oberflächenschicht ( ) (On a copper or silver-containing surface coating or surface layer 10a 10a ) aufgebracht ist. ) Is applied.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kupfer- oder silberhaltige Oberflächenbeschichtung ( Device according to claim 7, characterized in that the copper or silver-containing surface coating ( 10a 10a ) eine Dicke im Mikrometerbereich besitzt. ) Has a thickness in the micrometer range.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke 2–10 μm beträgt. Device according to claim 8, characterized in that the thickness is 2-10 microns.
  10. Verfahren zur Herstellung einer oligodynamisch wirksamen Vorrichtung durch: – Bereitstellen einer Vorrichtung mit einer kupfer- oder silberhaltigen Oberfläche ( A process for preparing a oligodynamically active device by: - ​​providing an apparatus having a copper or silver-containing surface ( 10 10 ); ); und – Aufbringen einer Edelmetallbeschichtung ( and - depositing a noble metal coating ( 12 12 ), die ein edleres Metall als die Oberfläche ( ) Which (a nobler metal than the surface 10 10 ) umfasst und so ausgebildet ist, dass diese in einem Feuchtigkeitskontakt mit der Umgebung ( ), And is formed so that this (in a moisture contact with the environment 16 16 ) steht. ) stands.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Edelmetallbeschichtung ( A method according to claim 10, characterized in that a noble metal coating ( 12 12 ) aufgebracht wird, die Gold, Palladium, Platin, Rhodium, Ruthenium, Silber oder einer entsprechende Legierung umfasst. ) Is applied, comprises the gold, palladium, platinum, rhodium, ruthenium, silver or a suitable alloy.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Edelmetallbeschichtung ( The method of claim 10 or 11, characterized in that a noble metal coating ( 12 12 ) aufgebracht wird, deren Dicke im Mikrometerbereich liegt. ) Is applied, whose thickness is in the micrometer range.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke maximal 2 μm beträgt. A method according to claim 12, characterized in that the thickness is at most 2 microns.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke zumindest 10 nm beträgt. The method of claim 12 or 13, characterized in that the thickness is at least 10 nm.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10–14, gekennzeichnet durch dass eine clusterförmige, mikroporöse und/oder mikrorissige Edelmetallbeschichtung ( A method according to any of claims 10-14, characterized by that a cluster shaped, microporous and / or micro-cracked noble metal coating ( 12 12 ) aufgebracht wird. ) Is applied.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10–15 dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen der Vorrichtung das Aufbringen einer kupfer- oder silberhaltigen Oberflächenbeschichtung ( A method according to any of claims 10-15 characterized in that the provision of the device (the application of a copper or silver-containing surface coating 10a 10a ) auf die Vorrichtung umfasst. ) Comprises the device.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberflächenbeschichtung ( A method according to claim 16, characterized in that a surface coating ( 10a 10a ) aufgebracht wird, deren Dicke im Mikrometerbereich liegt. ) Is applied, whose thickness is in the micrometer range.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke 2–10 μm beträgt. A method according to claim 17, characterized in that the thickness is 2-10 microns.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10–18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung ( A method according to any one of claims 10-18, characterized in that the surface coating ( 10a 10a ) und die Edelmetallbeschichtung ( ) And the precious metal coating ( 12 12 ) galvanisch aufgebracht werden. ) Are applied galvanically.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das galvanische Beschichten durch die Auswahl eines geeigneten Elektrolyten, den Metallgehalt im Elektrolyten, die Elektrolyttemperatur, den pH-Wert des Elektrolyten, die Behandlungszeit und/oder über die Stromdichte bzw. die Strommenge gesteuert wird. A method according to claim 19, characterized in that the galvanic coating by selecting a suitable electrolyte, the metal content in the electrolyte, the electrolyte temperature, the pH of the electrolyte, the treatment time and / or is controlled by the current density and the amount of current.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 10–20, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche vor dem Beschichten zunächst gereinigt wird. A method according to any one of claims 10-20, characterized in that the surface is first cleaned prior to coating.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigen eine Ultraschallreinigung und/oder ein Entfetten und/oder ein Dekapieren und/oder ein Spülen der Oberfläche umfasst. A method according to claim 21, characterized in that the cleaning comprises ultrasonic cleaning and / or degreasing and / or pickling and / or rinsing the surface.
  23. Verfahren zur Erzeugung einer oligodynamisch wirksamen Kupferionen- oder Silberionen-Konzentration in feuchter oder nasser Umgebung durch Erzeugung eines Feuchtigkeitskontaktes mit einer kupfer- oder silberhaltigen Oberfläche ( A process for producing an oligodynamically active Kupferionen- or silver ion concentration in a moist or wet environment by creating a moisture contact with a copper or silver-containing surface ( 10 10 ), dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtigkeitskontakt über eine Edelmetallbeschichtung ( ), Characterized in that the moisture contact (a noble metal coating 12 12 ) der Oberfläche ( () Of the surface 10 10 ) erfolgt, die ein edleres Metall als die Oberfläche ( ) Is carried out, the (a nobler metal than the surface 10 10 ) umfasst. ) Includes.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Edelmetallbeschichtung ( A method according to claim 23, characterized in that a noble metal coating ( 12 12 ) nach einem der Ansprüche 2–7 verwendet wird. ) Is used according to any one of claims 2-7.
  25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine kupfer- oder silberhaltige Oberflächenbeschichtung ( The method of claim 23 or 24, characterized in that a copper or silver-containing surface coating ( 10a 10a ) nach Anspruch 8 oder 9 verwendet wird. ) Is used according to claim 8 or. 9
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