DE102007016500A1 - Emailbeschichtung für einen Körper - Google Patents

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Franz-Josef Behler
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Abstract

Um eine Emailbeschichtung für einen Körper zu schaffen, die eine gut antimikrobielle Wirkung aufweist, wird vorgeschlagen, dass eine antimikrobiell wirkende Oberfläche der Emailbeschichtung durch eine wirksame Grenzfläche einer silberhaltigen Emailschicht gebildet ist und dass in der Emailschicht an der wirksamen Grenzfläche silberumfassende Partikel mit einer mittleren Größe von kleiner 500 nm vorliegen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Emailbeschichtung für einen Körper. Emailbeschichtungen für Körper sind bekannt. Es sind auch Emailbeschichtungen mit eingelagertem Silber bekannt, allerdings lässt sich bei diesen keine antimikrobielle Wirkung nachweisen.
  • Es besteht jedoch der Wunsch, Emailbeschichtungen mit guter antimikrobieller Wirkung zu erhalten.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Emailbeschichtung zu schaffen, die eine gut antimikrobielle Wirkung aufweist.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Emailbeschichtung für einen Körper erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine antimikrobiell wirkende Oberfläche der Emailbeschichtung durch eine wirksame Grenzfläche einer silberhaltigen Emailschicht gebildet ist und dass in der Emailschicht an der wirksamen Grenzfläche silberumfassende Partikel mit einer mittleren Größe von kleiner 500 nm vorliegen.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist, dass durch derartige kleine silberumfassende Partikel erst die Möglichkeit eröffnet wurde, der Emailbeschichtung eine gute antimikrobielle Wirkung zu verleihen, die auch über lange Zeit anhält.
  • Noch günstiger ist es, wenn die silberumfassenden Partikel eine mittlere Größe von kleiner 200 nm aufweisen.
  • Besonders günstig ist es, wenn die silberumfassenden Partikel eine mittlere Größe von kleiner 100 nm aufweisen.
  • Dabei werden die antimikrobiellen Eigenschaften noch weiter dadurch verbessert, dass die silberumfassenden Partikel eine mittlere Größe von kleiner 50 nm aufweisen.
  • Grundsätzlich bestünde die Möglichkeit, die gesamte Emailbeschichtung als silberhaltige Emailschicht aufzubauen.
  • Um jedoch eine möglichst kostengünstige Lösung zu erhalten hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die silberhaltige Emailschicht auf einer den Körper bedeckenden Basisemailschicht, und zwar insbesondere auf einer dem Körper gegenüberliegenden Seite der Basisemailschicht, angeordnet ist.
  • Hinsichtlich des Silbergehalts der Basisemailschicht wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. Um jedoch eine möglichst kostengünstige Lösung zu erreichen ist vorgesehen, dass ein Silbergehalt der Basisemailschicht um einen Faktor 10 niedriger ist als der der silberhaltigen Emailschicht.
  • Noch besser ist es, wenn der Silbergehalt der Basisemailschicht um einen Faktor 100 niedriger ist als der Silbergehalt der silberhaltigen Emailschicht.
  • Besonders zweckmäßig ist eine Lösung, bei welcher die Basisemailschicht im Wesentlichen silberfrei ist.
  • Die Basisemailschicht eröffnet weitere Freiheitsgrade beim Aufbau der Emailbeschichtung. So kann beispielsweise die Basisemailschicht die primäre Schutzfunktion für den Körper wahrnehmen und die silberhaltige Emailschicht liefert primär die antimikrobielle Wirkung der Emailbeschichtung. Insbesondere kann die Basisemailschicht im Wesentlichen silberfrei ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die silberhaltige Emailschicht eine Dicke von weniger als 1000 μm aufweist.
  • Noch kostengünstiger ist eine Lösung, bei welcher die silberhaltige Emailschicht eine Dicke von weniger als 500 μm aufweist.
  • Eine besonders kostengünstige Lösung sieht vor, dass die silberhaltige Emailschicht eine Dicke von weniger als 300 μm aufweist.
  • Andererseits ist es – um über einen langen Zeitraum die antimikrobiellen Eigenschaften aufrecht zu erhalten – erforderlich, dass die silberhaltige Emailschicht eine Mindestdicke aufweist.
  • Aus diesem Grund sieht eine günstige Lösung vor, dass die silberhaltige Emailschicht eine Dicke von mindestens 50 μm aufweist.
  • Noch besser ist es, wenn die silberhaltige Emailschicht eine Dicke von mindestens 100 μm aufweist.
  • Mit der Dicke der silberhaltigen Emailschicht geht die Dauer der antimikrobiellen Wirkung einher, da bei einem vollständigen Abtrag der silberhaltigen Emailschicht deren vorteilhafte antimikrobielle Auswirkungen nicht mehr zum Tragen kommen.
  • Hinsichtlich der Ausbildung der silberhaltigen Emailschicht und der Basisemailschicht wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. Prinzipiell wäre es denkbar, die Zusammensetzung der silberhaltigen Emailschicht und der Basisemailschicht völlig unterschiedlich zu wählen.
  • Aus Gründen der Einfachheit und einer guten Haftung sowie homogenen Schichteigenschaften hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die silberhaltige Emailschicht dieselben Emailgrundbestandteile aufweist wie die Basisemailschicht.
  • Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die silberhaltige Emailschicht, abgesehen von den zusätzlichen silberumfassenden Partikeln, dieselbe Emailzusammensetzung aufweist wie die Basisemailschicht, so dass sich die silberhaltige Emailschicht und die Basisemailschicht hinsichtlich ihrer Eigenschaften im Wesentlichen nicht unterscheiden und somit eine gute Verbindung zwischen der silberhaltigen Emailschicht und der Basisemailschicht entsteht, die ein späteres Abplatzen der silberhaltigen Emailschicht von der Basisemailschicht verhindert.
  • Hinsichtlich der Verteilung der silberumfassenden Partikel in der silberhaltigen Emailschicht wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. Prinzipiell ist es denkbar, dass die silberhaltigen Partikel im Wesentlichen homogen in einer Matrix der silberhaltigen Emailschicht verteilt sind.
  • Wenn jedoch eine Ausbildung der silberumfassenden Partikel im Verlauf des Brennens der silberhaltigen Emailschicht auftritt, ist es denkbar, dass die silberumfassenden Partikel in der silberhaltigen Emailschicht in Form von wolkenähnlichen Bereichen und/oder schlierenähnlichen Bereichen vorliegen.
  • Derartige Bereiche in der Matrix der silberhaltigen Emailschicht sind der antimikrobiellen Wirkung derselben nicht abträglich, so lange die Bereiche bis unmittelbar an die Grenzfläche reichen.
  • Zu der Ausbildung der silberumfassenden Partikel wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
  • So sieht eine Lösung vor, dass die silberumfassenden Partikel aus einer Silberverbindung gebildet sind.
  • Insbesondere sieht eine Ausführungsbeispiel vor, dass die Silberverbindung Silberoxid ist.
  • Alternativ dazu ist es aber ebenfalls denkbar, dass die silberumfassenden Partikel ausgeschiedenes Silber aufweisen.
  • Vorzugsweise ist dieses ausgeschiedene Silber auskristallisiertes Silber, welches beispielsweise beim Brennen der silberhaltigen Emailschicht ausgeschieden wird und dann auskristallisiert in Form der silberumfassenden Partikel.
  • Hinsichtlich des Silbergehalts der silberhaltigen Emailschicht selbst wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. Auf der einen Seite ist aus Gründen einer möglichst kostengünstigen Lösung ein möglichst niedriger Silbergehalt erwünscht. Auf der anderen Seite ist es aber auch erforderlich, eine ausreichend große Zahl von Silberatomen oder Silberionen über die Grenzfläche abgeben zu können.
  • Aus diesem Grund sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die silberhaltige Emailschicht einen Silbergehalt von mindestens 0,2 Gewichtsprozent bezogen auf die übrigen Bestandteile der silberhaltigen Emailschicht aufweist.
  • Besser ist es, wenn die silberhaltige Emailschicht ein Silbergehalt von mindestens ungefähr 0,3 oder besser mindestens ungefähr 0,5 Gewichtsprozent bezogen auf die übrigen Bestandteile der silberhaltigen Emailschicht aufweist.
  • Sehr gute antimikrobielle Wirkung tritt auf, wenn die silberhaltige Emailschicht ein Silbergehalt von mindestens ungefähr 0,8 noch besser mindestens ungefähr 1 Gewichtsprozent bezogen auf die übrigen Bestandteile der silberhaltigen Emailschicht aufweist.
  • Um die Emailbeschichtung kostengünstig zu halten, ist vorgesehen, dass die silberhaltige Emailschicht einen Silbergehalt von weniger als ungefähr 5 Gewichtsprozent, noch besser weniger als ungefähr 3 Gewichtsprozent aufweist.
  • Hinsichtlich der Entstehung der silberumfassenden Partikel in der Emailschicht wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, die silberumfassenden Partikel nach Herstellen der späteren silberhaltigen Emailschicht in diese durch Diffusion einzubringen.
  • Besonders günstig ist es jedoch, wenn die silberumfassenden Partikel in der silberhaltigen Emailschicht aus in diese vor einem Brennen eingebrachten Silber gebildet sind. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass dadurch die silberhaltigen Partikel in die Matrix der silberhaltligen Emailschicht integriert sind, somit einen integralen Bestandteil derselben bilden, wobei lediglich die silberhaltigen Partikel zur Freisetzung von Silber oder Silberionen beitragen können, die unmittelbar an der Grenzfläche liegen. Dies hat den Vorteil, dass die Freisetzung von Silber über einen sehr langen Zeitraum, beispielsweise viele Jahre oder viele zig Jahre, dadurch bestimmt werden kann, welch starkem Verschleiß die Emailschicht selbst unterworfen ist und somit die Freisetzung von Silber von dem Verschleiß der silberhaltigen Emailschicht, insbesondere dem Abtrag derselben, abhängig ist.
  • Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass die silberumfassenden Partikel beim Brennen im Verlauf der Emailherstellung entstanden sind, da dabei eine Temperatur erreicht wird, bei welcher sowohl die Bestandteile der Matrix der Emailschicht als auch dann das Silber in flüssigem Zustand vorliegen.
  • Bei einigen Zusammensetzungen von Emailbeschichtungen besteht das Problem, dass sich auf der silberhaltigen Emailschicht eine dünne Deckschicht, beispielsweise eine Glasschicht bildet, die aufgrund einer Entmischung der für die silberhaltige Emailschicht vorgesehenen Bestandteile entsteht.
  • Insbesondere ist diese Deckschicht oder Glasschicht vielfach silberarm.
  • Aus diesem Grund sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Grenzfläche der silberhaltigen Emailschicht durch Abtrag einer sich bei der Herstellung der silberhaltigen Emailschicht auf dieser gebildeten dünnen Deckschicht entstanden ist. Ein Abtragen der Deckschicht beseitigt somit die Probleme, die durch Entmischung und Grenzflächeneffekte aufgetreten sind und bewirkt, dass die silberhaltige Emailschicht im vollen Umfang die antimikrobiellen Eigenschaften entfaltet.
  • Das Entfernen der Deckschicht kann dabei in unterschiedlichster Art und Weise erfolgen.
  • Eine Möglichkeit sieht vor, dass die dünne Deckschicht durch ein Alterungsprozess abgetragen ist.
  • Eine andere Möglichkeit sieht vor, dass die dünne Deckschicht durch Autoklavieren abgetragen ist.
  • Ferner ist es denkbar, dass die dünne Deckschicht durch einen abrasiven Prozess abgetragen ist.
  • Eine andere Lösung sieht vor, dass die dünne Deckschicht durch einen chemischen Ätzprozess abgetragen ist.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung nicht nur eine Emailbeschichtung, sondern auch eine Vorrichtung mit einem Körper zur Aufnahme eines Mediums, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Körper auf seiner dem Medium zugewandten Seite mit einer Emailbeschichtung nach einem oder mehreren der voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele versehen ist.
  • Die Vorteile dieser Vorrichtung sind dieselben wie die Vorteile der erfindungsgemäßen Beschichtung, nämlich die, dass damit das Medium durch Oberflächen der Emailbeschichtung begrenzt und geführt ist, die antimikrobielle Wirkung aufweisen, so dass sich insbesondere sogenannte Biofilme auf diesen in reduziertem Umfang oder vorteilhafterweise überhaupt nicht ausbilden.
  • Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Vorrichtung sieht vor, dass die Vorrichtung als Leitung für das Medium ausgebildet ist.
  • Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Vorrichtung als Rohrleitung für das Medium ausgebildet ist.
  • Eine andere Lösung sieht vor, dass die Vorrichtung als Armatur für das Medium ausgebildet ist.
  • Es ist aber auch denkbar, dass die Vorrichtung als Behälter für das Medium ausgebildet ist oder als Wärmetauscher.
  • Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass die Vorrichtung das gesamte Leitungssystem für das Medium darstellt, wobei das Leitungssystem Leitungen, Armaturen, Behälter, Wärmetauscher oder andere Komponenten umfassen kann, deren das Medium führende Seiten alle im Wesentlichen die Emailbeschichtung tragen.
  • Besonders günstig wirken sich die antimikrobiellen Eigenschaften der Emailbeschichtung aus, wenn die Vorrichtung eine Vorrichtung zur Aufnahme oder Führung von Wasser ist, insbesondere wenn das Wasser Trinkwasser ist.
  • Die erfindungsgemäßen vorteilhaften Eigenschaften treten aber insbesondere auch dann auf, wenn die Vorrichtung zur Aufnahme und/oder Führung von Luft als Medium ausgebildet ist.
  • Besonders günstig sind die erfindungsgemäßen vorteilhaften Eigenschaften dann, wenn das Medium ein in medizinischen Einrichtungen eingesetztes Medium ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
  • In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine schematische geschnittene Darstellung eines Rohrs als erfindungsgemäßen Körper mit einer Emailbeschichtung auf einer Innenseite, wobei in dem Rohr ein Medium, beispielsweise Wasser, geführt ist;
  • 2 ein Schliffbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Emailbeschichtung mit einer Basisemailschicht und einer silberhaltigen Emailschicht;
  • 3 ein vergrößertes Schliffbild der Emailbeschichtung gemäß 2;
  • 4 ein Schliffbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Emailbeschichtung durch die silberhaltige Emailschicht;
  • 5 ein vergrößertes Schliffbild des zweiten Ausführungsbeispiels;
  • 6 ein nochmals vergrößertes Schliffbild des zweiten Ausführungsbeispiels;
  • 7 ein nochmals vergrößertes Schliffbild des zweiten Ausführungsbeispiels;
  • 8 ein weiter vergrößertes Schliffbild des zweiten Ausführungsbeispiels mit Darstellung von silberumfassenden Partikeln sowohl in der Oberfläche des Schliffbildes als auch tieferliegenden silberhaltigen Partikeln;
  • 9 eine Darstellung des Schliffbildes gemäß 8 mit lediglich den in der Oberfläche des Schliffbildes liegenden silberumfassenden Partikeln;
  • 10 eine weitere vergrößerte Darstellung des Schliffbildes des zweiten Ausführungsbeispiels;
  • 11 ein Schliffbild eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Emailbeschichtung;
  • 12 eine vergrößerte Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beschichtung und
  • 13 eine weitere vergrößerte Darstellung des Schliffbildes des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Emailbeschichtung.
  • Ein in 1 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Körpers 10, beispielsweise eines Rohrs zur Aufnahme und Führung eines Mediums 12, wie beispielsweise Trinkwasser, trägt auf seiner dem Medium 12 zugewandten Innenseite 14 eine als Ganzes mit 20 bezeichnete Emailbeschichtung, die die Innenseite 14 vollflächig überdeckt und eine an das Medium 12 angrenzende Oberfläche 22 aufweist.
  • Die Emailbeschichtung 20 hat vorzugsweise eine Dicke von insgesamt mindestens 200 μm, noch besser mindestens 500 μm.
  • Wie beispielsweise im Zusammenhang mit einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt, umfasst die Emailbeschichtung 20 eine Basisschicht 30, die unmittelbar auf der Oberfläche 22 des Körpers 10 angeordnet ist und auf der Oberfläche 22 haftet. Auf dieser Basisemailschicht 30, und zwar auf einer dem Körper 10 abgewandten Seite der Basisemailschicht 30, die dem Medium 12 zugewandt ist, ist eine silberhaltige Emailschicht 40 angeordnet, die mit einer Grenzschicht 42 an das Medium 12 angrenzt, wobei die Grenzschicht 42 der silberhaltigen Emailschicht 40 die Oberfläche 22 der Emailbeschichtung 20 bildet.
  • In der silberhaltigen Emailschicht 40 ist, wie insbesondere in 3 dargestellt, eine Vielzahl von silberhaltigen Bereichen 44a, 44b und 44c vorgesehen, in denen das Silber in Form von silberumfassenden Partikeln 46 vorliegt, wobei die silberumfassenden Partikel 46 entweder in wolkenähnlichen Bereichen 48 oder schlierenähnlichen Bereichen 49 in der silberhaltigen Emailschicht 40 vorliegen, deren Emailmatrix 50 eine Emailzusammensetzung aufweist, die mit einer Emailmatrix 52 der Basisemailschicht 30 – bis auf die silberumfassenden Partikel 46 – eine im Wesentlichen gleiche Materialzusammensetzung aufweist.
  • Die Materialzusammensetzung ist dabei eine übliche Materialzusammensetzung, wie sie in bekannter Art und Weise zum Beschichten von medienführenden Körpern 10, beispielsweise Rohren, Verwendung findet.
  • Die Tatsache, dass die silberhaltige Emailschicht 40 somit als silberhaltig beschrieben wird, erfordert somit nicht, dass eine homogene Verteilung von silberumfassenden Partikeln 46 vorliegt, sondern die silberumfassenden Partikel 46 können durchaus durch in wolkenähnlichen Bereichen 48 oder schlierenähnlichen Bereichen 49 vorliegen, so dass auch im Wesentlichen silberfreie Bereiche 54 der Matrix 50 existieren.
  • Insbesondere ist jedoch bei dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die wolkenähnlichen Bereiche 48 oder zumindest ein Teil derselben bis zur Grenzfläche 42 der Emailschicht 20 reichen, so dass in der Grenzfläche 42 selbst zum Medium 12 hin zumindest partiell freiliegende silberumfassende Partikel 46 existieren, die in der Lage sind, in geringem Maße Silberionen oder Silberatome an das Medium 12 abzugeben.
  • Wie in 3 erkennbar, hat silberhaltige Emailschicht 40 ungefähr eine Dicke von 200 μm, während die darunterliegende Basisemailschicht 30 eine Dicke von mindestens ebenfalls 200 μm, vorzugsweise mindestens 500 μm aufweist.
  • Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Emailbeschichtung, dargestellt in den 4 bis 10 ist ebenfalls die silberhaltige Emailschicht 40 dargestellt, die sich bis zur Grenzfläche 42 erstreckt, wobei bei zunehmender Erhöhung der Auflösung, beispielsweise bereits in 5, die silberumfassenden Partikel 46 erkennbar sind, die in der Matrix 50 in wolkenähnlichen Bereichen 48 nahe der Grenzfläche 42 vorliegen, wobei bereits in der vergrößerten Darstellung gemäß 7 die einzelnen silberumfassenden Partikel 46 erkennbar sind, die wie sich beispielsweise aus 8 abschätzen lässt, wobei in der Vergrößerung gemäß 9 und 10 erkennbar ist, dass die silberumfassenden Partikel 46 in der Abschätzung einen mittleren Durchmesser im Bereich von ungefähr 30 bis ungefähr 100 nm aufweisen.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Emailbeschichtung, dargestellt in den 11, 12 und 13 ist ebenfalls einerseits die Basisemailschicht 30 erkennbar und andererseits die silberhaltige Emailschicht 40, welche sich bis zu dem Medium 12 erstreckt, unter Bildung der Oberfläche 22.
  • Wie in 13 erkennbar, erstreckt sich jedoch der wolkenähnliche Bereich 48 mit den silberumfassenden Partikeln 46 nicht unmittelbar bis zur Oberfläche 22, und somit zur Grenzfläche 42, sondern die Oberfläche 22 wird gebildet durch eine Glasschicht 54, die im Zuge des Brennens der Emailbeschichtung 20 entsteht, und somit zunächst einen silberarmen Bereich 56 aufweist, der unmittelbar an die Grenzfläche angrenzt.
  • Aus diesem Grund ist es bei derartigen Ausführungsbeispielen der Emailbeschichtung 20 erforderlich, die Glasschicht 54 von der silberhaltigen Emailschicht 40 zu lösen, wobei dieses Ablösen der Glasschicht 54 durch unterschiedliche Prozesse möglich ist.
  • Ein möglicher Prozess ist ein konventioneller Alterungsprozess, der dadurch erfolgt, dass beispielsweise die Oberfläche 22 ständig von dem Medium angeströmt ist und dadurch bereits durch ein langandauerndes Anströmen der Oberfläche 22 ein Ablösen der Glasschicht 54 erfolgt.
  • Alternativ dazu kann die Glasschicht 54 aber auch durch autoklavieren der Emailbeschichtung beschleunigt abgelöst werden oder es ist denkbar, die Glasschicht 54 entweder durch einen abrasiven Prozess oder durch einen chemischen Ätzprozess abzutragen, so dass nachfolgend die Grenzfläche 42 nicht mehr durch die Glasschicht 54 mit dem silberarmen Bereich 56 gebildet wird, sondern die Grenzschicht 42 dann ungefähr im Bereich einer Linie 58 verläuft, so dass unmittelbar beispielsweise der wolkenähnliche Bereich 48 an die Grenzschicht dann angrenzt und somit in der Grenzschicht 42 genügend silberumfassende Partikel 46 vorliegen, die geeignet und in der Lage sind, Silberionen oder Silberatome oberflächlich abzugeben.
  • Die erfindungsgemäße Emailbeschichtung 20 eignet sich insbesondere für wasserführende Leitungen im medizinischen Bereich oder in medizinischen Geräten, die aufgrund der normalen Kontamination von Trinkwasser mit Wasserkeimen zwangsläufig mit Bakterien besiedelt werden.
  • Eine derartige Bakterienbesiedlung bildet üblicherweise extrazelluläre Schleimsubstanzen, die die Wasserkeime in einen sich auf der Oberfläche bildenden sogenannten Biofilm einbetten, wobei sich die Keime in dem Biofilm weitgehend geschützt, beispielsweise von einer Chlorierung des Trinkwassers, vermehren können.
  • Die Ablösung von Teilen derartiger Biofilme kann dann diskontinuierlich zu einer erhöhten Keimzahl im Trinkwasser führen und Infektionen, zumindest bei gefährdeten Personen, hervorrufen.
  • Das in der erfindungsgemäßen Emailbeschichtung 20 in Form der silberumfassenden Partikel 46 enthaltene Silber wird nun von der erfindungsgemäßen Emailbeschichtung 20 im Bereich der Grenzfläche 42 in geringsten Mengen freigesetzt und bewirkt eine antimikrobielle Wirkung, die sich dahingehend äußert, dass die Besiedlung der Oberfläche 22 durch Mikroorganismen zumindest gemindert wird, wenn nicht vermieden werden kann, wobei insbesondere das in geringen Mengen abgegebene Silber die Vermehrung der Mikroorganismen in dem Biofilm verringert oder unterdrückt.
  • Die silberhaltige Emailschicht 40 mit den silberumfassenden Partikeln 46 lässt sich vorzugsweise dadurch herstellen, dass Silber mit einer Partikelgröße zwischen ungefähr 100 nm und ungefähr 200 nm, das heißt in Form sogenannter Nannopartikel einer Emailfritte, das heißt einer Trockenmischung von Basismaterial des Emails zugegeben werden, wobei die Zugabe zur Emailfritte zur Herstellung der silberhaltigen Emailschicht 14 mit einem Gewichtsanteil von mindestens 0,3% bezogen auf die Emailfritte erfolgt, so dass letztlich in der silberhaltigen Emailschicht ein Anteil von Silber in Höhe von etwas weniger als mindestens 0,3 Gewichtsprozent vorliegt.
  • Besonders günstige Werte sind Zugaben von ungefähr 1 Gewichtsprozent Silber zur Emailfritte, die dann in der silberhaltigen Emailschicht 40 zu einem Gewichtsanteil von etwas weniger als 1% Silber bezogen auf die übrigen Bestandteile der silberhaltigen Emailschicht, führen.
  • Es ist aber auch denkbar, silberhaltige Emailschichten 40 durch andere Verfahren herzustellen, beispielsweise durch Ionenaustauschverfahren an der Oberfläche emaillierter Körper, Ionenaustauschverfahren an der Emailfritte selbst und anschließend Einbringung in den Mühlenversatz, Einschmelzen von Silber in die Emailfritte und anschließend die Einbringung in den Mühlenversatz, Zugabe von Silbersalz in den Mühlenversatz des Emailschlickers oder Beimischung von Nanosilber in den Emailschlicker.
  • Das für die Emailbeschichtung vorgesehene Material der Emailfritte ist ein konventionelles Emailmaterial, das konventionelle Emailbestandteile aufweist, die zu einem Emailschlicker verarbeitet werden.
  • Dabei wird zunächst ein Emailschlicker für die Basisemailschicht 30 hergestellt und auf den Körper aufgetragen sowie aufgebrannt. Anschließend wird auf die Baisemailschicht 30 des Körpers 10 der Emailschlicker für die silberhaltige Emailschicht 40 aufgetragen, beispielsweise ebenfalls in einem Tauchprozess, und nachfolgend gebrannt.
  • Das nachfolgende Brennen der silberhaltigen Emailschicht 40 führt dazu, dass auch nochmals ein Erschmelzen der Basisemailschicht 30 erfolgt und somit beide Schichten, nämlich die Basisemailschicht 30 und die silberhaltige Emailschicht 40 eine innige Verbindung eingehen, zumal die Bestandteile der Matrix 50 der silberhaltigen Emailschicht 40 vorzugsweise identisch sind mit den Bestandteilen der Basisemailschicht 30.

Claims (37)

  1. Emailbeschichtung für einen Körper, dadurch gekennzeichnet, dass eine antimikrobiell wirkende Oberfläche (22) der Emailbeschichtung (20) durch eine wirksame Grenzfläche (42) einer silberhaltigen Emailschicht (40) gebildet ist und dass in der Emailschicht (40) an der wirksamen Grenzfläche silberumfassende Partikel (46) mit einer mittleren Größe von kleiner 500 nm vorliegen.
  2. Emailbeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die silberumfassenden Partikel (46) eine mittlere Größe von kleiner 200 nm aufweisen.
  3. Emailbeschichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die silberumfassenden Partikel (46) eine mittlere Größe von kleiner 100 nm aufweisen.
  4. Emailbeschichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die silberumfassenden Partikel (46) eine mittlere Größe von kleiner 50 nm aufweisen.
  5. Emailbeschichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die silberhaltige Emailschicht (40) auf einer den Körper (10) bedeckenden Basisemailschicht (30) angeordnet ist.
  6. Emailbeschichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die silberhaltige Emailschicht (40) eine Dicke von weniger als 1000 μm aufweist.
  7. Emailbeschichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die silberhaltige Emailschicht (40) eine Dicke von weniger als 500 μm aufweist.
  8. Emailbeschichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die silberhaltige Emailschicht (40) eine Dicke von mindestens 50 μm aufweist.
  9. Emailbeschichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die silberhaltige Emailschicht (40) eine Dicke von mindestens 100 μm aufweist.
  10. Emailbeschichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die silberhaltige Emailschicht (40) dieselben Emailgrundbestandteile aufweist wie die Basisemailschicht (30).
  11. Emailbeschichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die silberhaltige Emailschicht (40) abgesehen von den zusätzlichen silberumfassenden Partikeln dieselbe Emailzusammensetzung aufweist wie die Basisemailschicht (30).
  12. Emailbeschichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die silberumfassenden Partikel (46) in der silberhaltigen Emailschicht (40) in Form von wolkenähnlichen Bereichen (48) und/oder schlierenähnlichen Bereichen (49) vorliegen.
  13. Emailbeschichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (48, 49) bis unmittelbar an die Grenzfläche (42) reichen.
  14. Emailbeschichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die silberumfassenden Partikel (46) aus einer Silberverbindung gebildet sind.
  15. Emailbeschichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Silberverbindung Silberoxyd ist.
  16. Emailbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die silberumfassenden Partikel (46) ausgeschiedenes Silber aufweisen.
  17. Emailbeschichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgeschiedene Silber auskristallisiertes Silber ist.
  18. Emailbeschichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die silberhaltige Emailschicht (40) einen Silbergehalt von mindestens ungefähr 0,2 Gewichtsprozent bezogen auf die übrigen Bestandteile der silberhaltigen Emailschicht (40) aufweist.
  19. Emailbeschichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die silberhaltige Emailschicht (40) einen Silbergehalt von mindestens ungefähr 0,3 Gewichtsprozent bezogen auf die übrigen Bestandteile der silberhaltigen Emailschicht (40) aufweist.
  20. Emailbeschichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die silberumfassenden Partikel (46) in der silberhaltigen Emailschicht (40) aus in diese vor einem Brennen eingebrachten Silber gebildet sind.
  21. Emailbeschichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die silberumfassenden Partikel (46) beim Brennen im Verlauf der Emailherstellung entstanden sind.
  22. Emailbeschichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfläche (42) der silberhaltigen Emailschicht (40) durch Abtrag einer sich bei der Herstellung der silberhaltigen Emailschicht (40) auf dieser gebildeten dünnen Deckschicht (54) entstanden ist.
  23. Emailbeschichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (54) beim Brennen der silberhaltigen Emailschicht (40) entstanden ist.
  24. Emailbeschichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Deckschicht (54) durch einen Alterungsprozess abgetragen ist.
  25. Emailbeschichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Deckschicht (54) durch Autoklavieren abgetragen ist.
  26. Emailbeschichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Deckschicht (54) durch einen abrasiven Prozess abgetragen ist.
  27. Emailbeschichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Deckschicht (54) durch einen chemischen Ätzprozess abgetragen ist.
  28. Vorrichtung mit einem Körper (10) zur Aufnahme eines Mediums (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (10) auf seinem dem Medium (12) zugewandten Seiten mit einer Emailbeschichtung (20) nach einem der voranstehenden Ansprüche versehen ist.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Leitung für das Medium (12) ausgebildet ist.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Armatur für das Medium (12) ausgebildet ist.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Behälter für das Medium (12) ausgebildet ist.
  32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Wärmetauscher für das Medium (12) ausgebildet ist.
  33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Leitungssystem für das Medium (12) ausgebildet ist.
  34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Aufnahme und/oder Führung von Wasser ausgebildet ist.
  35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser Trinkwasser ist.
  36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Aufnahme und/oder Führung von Luft als Medium (12) ausgebildet ist.
  37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (12) ein in medizinischen Einrichtungen eingesetztes Medium ist.
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