DE102008054644A1 - Gas filter, air cleaning device and suitable gas cleaning material and its production method - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasfilter zum Filtern von Gasen, wie beispielsweise Luft, auf ein entsprechendes Luftreinigungsgerät, auf ein hierfür geeignetes Gasreinigungsmaterial und auf ein Herstellungsverfahren, wobei das Gas durch einen Filter (3) hindurchtritt, der eine proteinreaktive Substanz aufweist.The present invention relates to a gas filter for filtering gases, such as air, to a corresponding air cleaning apparatus, to a gas cleaning material suitable therefor, and to a manufacturing method, wherein the gas passes through a filter (3) having a protein-reactive substance.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasfilter zum Filtern von Gasen, wie beispielsweise Luft, nach Anspruch 1, auf ein entsprechendes Luftreinigungsgerät nach Anspruch 17, auf ein hierfür geeignetes Gasreinigungsmaterial nach Anspruch 22 und auf ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 37.The The invention relates to a gas filter for filtering gases, such as air, according to claim 1, to a corresponding Air cleaning device according to claim 17, on a device for this purpose suitable gas cleaning material according to claim 22 and a manufacturing method according to claim 37.
Derartige Gasfilter werden beispielsweise in Klimaanlagen für Großraumbüros und Arbeitsstätten, Restaurants, Diskotheken und Bars, aber auch in Kraftfahrzeugen, in entsprechenden Umluftsystemen oder in ähnlichen Luft- und Klimasystemen verwandt. Dabei können derartige Gasfilter sowohl in aktiven als auch in passiven Systemen eingesetzt werden.such Gas filters are used, for example, in air conditioning systems for open-plan offices and workplaces, restaurants, discos and bars, but also in motor vehicles, in corresponding air circulation systems or used in similar air and climate systems. It can Such gas filters in both active and passive systems be used.
Herkömmliche Gasfilter bestehen zumeist aus einem Faservlies, Papier oder Schaumstoff, das Staubpartikel, Gaspartikel und andere Kleinteile aus dem Gas bzw. der Luft ausfiltert. Derartige Gasfilter sind auch bei Staubsaugern bekannt, diese werden auch zur Herstellung entsprechender Staubsaugerbeutel be nutzt. Auch Aktivkohlefilter können als Gasfilter eingesetzt werden, bedürfen jedoch gelegentlich einer Reinigung. Auch ist der Belastungsgrad von solchen Aktivkohlefiltern im Betrieb nicht ersichtlich, wodurch das Reinigen mit großem Aufwand verbunden ist.conventional Gas filters usually consist of a fiber fleece, paper or foam, the dust particles, gas particles and other small parts from the gas or the air filters out. Such gas filters are also in vacuum cleaners These are also known for producing corresponding vacuum cleaner bags be uses. Activated carbon filters can also be used as gas filters but occasionally require cleaning. Also is the load level of such activated carbon filters in operation not apparent, which makes cleaning at great expense connected is.
Die
Die
Die
deutsche Offenlegungsschrift
Das
deutsche Gebrauchsmuster
Das
deutsche Patent
Aus
der
Aus
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gesundheit beeinträchtigende Gase zu absorbieren bzw. irreversibel zu binden, um so saubere Luft zu erhalten. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, derartige Gasfilter möglichst kostengünstig und langlebig zu gestalten, damit ein Auswech seln möglichst selten erforderlich ist. Die Erfindung soll des weiteren für diese Gasfilter geeignete Luftreinigungsgeräte und hierfür geeignetes Gasreinigungsmaterial angeben, sowie dessen Herstellungsverfahren.Of the Invention is based on the object, the health impairing To absorb or irreversibly bind gases, so clean air to obtain. Moreover, the invention is based on the object Such gas filters as inexpensively and durable, so that a change as possible rarely needed. The invention is further intended for These gas filters suitable air purifiers and this specify suitable gas cleaning material, as well as its manufacturing process.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, das bekannte Gasreinigungsmaterial durch ein universelles, im Anwendungsbereich (Bau, KfZ, Aerospace, Eisenbahn, etc..) bereits bekanntes Bau- bzw. Ausstattungsmaterial zu ersetzen und dieses mit Gasreinigungseigenschaften auszustatten, so dass eine Doppelfunktion erzielt wird.The invention is further based on the object, the known gas cleaning material by a universal, in the field of application (construction, motor vehicles, aerospace, railways, etc ..) already known to replace construction or equipment material and equip this with gas cleaning properties, so that a dual function is achieved.
Diese Aufgaben werden mit einem Gasfilter gemäß Anspruch 1 bzw. einem Luftreinigungsgerät gemäß Anspruch 17 gelöst. Ein hierfür geeignetes Gasreinigungsmaterial wird im Anspruch 22 und ein hierfür geeignetes Herstellungsverfahren im Anspruch 37 gekennzeichnet und beansprucht. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausbildungen der Erfindung angegeben. Darüber hinaus ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen in der folgenden Beschreibung näher erläutert.These Tasks are with a gas filter according to claim 1 or an air cleaning device according to claim 17 solved. A suitable gas cleaning material for this purpose is in claim 22 and a manufacturing method suitable for this purpose characterized and claimed in claim 37. In the subclaims are preferred embodiments of the invention indicated. About that In addition, an embodiment of the invention is based on the accompanying drawings in the following description explained.
Gasfilter:Gas Filters:
Gemäß der Erfindung tritt das Gas durch einen Filter hindurch, der Aminosäuren und/oder Cystein aufweisende Fasern aufweist. Bevorzugt besteht der Filter aus wasserunlöslichen Faserproteinen, insbesondere Keratin-Fasern, wobei der Anteil an Faserproteinen bevorzugt über 60%, besonders bevorzugt über 80% und ganz besonders bevorzugt bei etwa 97% liegt.According to the Invention, the gas passes through a filter, the amino acids and / or having cysteine fibers. Preferably exists the filter of water-insoluble fiber proteins, in particular keratin fibers, the proportion of fiber proteins is preferably more than 60%, more preferably over 80% and most preferably is about 97%.
Mit Vorteil ist der Filter als ein Faservlies ausgebildet. Nach einer besonders einfachen Ausbildung der Erfindung ist der Filter aus Filamenten ausgebildet, die beispielsweise aus Tierhaaren bzw. Tierwolle hergestellt sind, welche durch den chemischen Reinigungsprozess nicht belastet wurden. Zu diesem Zweck eignet sich besonders Schafswolle als Ausgangsprodukt für die Vliesstruktur, die darüber hinaus auch gute schalldämpfende Eigenschaften hat. Aufgrund ihres hohen Anteils an Aminosäuren wird eine Absorptionswirkung von insbesondere Formaldehyd und Paraformaldehyd erzielt.With Advantage, the filter is designed as a nonwoven fabric. After a Particularly simple embodiment of the invention is the filter Filaments formed, for example, from animal hair or animal wool which are produced by the chemical cleaning process were not charged. Sheep wool is particularly suitable for this purpose as the starting material for the nonwoven structure, the above It also has good sound-absorbing properties. by virtue of their high content of amino acids becomes an absorption effect of especially formaldehyde and paraformaldehyde achieved.
Die vorliegende Erfindung hat sich bevorzugt zur Absorption der chemischen Gruppe der Aldehyde, darunter Formaldehyd, Paraformaldehyd und Azaldehyde sowie auch Toluol und VOCs bewährt. Die Bindungskapazität des Faservlies der vorliegenden Erfindung ist für die vorbezeichneten Stoffe derart hoch, dass ein Filter erst nach mehreren Jahrzehnten ausgewechselt werden muss.The The present invention has been preferred for the absorption of the chemical Group of aldehydes, including formaldehyde, paraformaldehyde and azaldehyde as well as toluene and VOCs. The binding capacity The nonwoven fabric of the present invention is as previously described Substances so high that a filter only after several decades must be replaced.
Das Faservlies des Filters der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt in, zwischen oder an einer zusätzlichen Vliesschicht aus Mikrofasern ein- bzw. angefügt. Dadurch ergibt sich nicht nur eine Stabilisierung, sondern auch eine Kombinationswirkung, wodurch auch Staubpartikel und andere Kleinteile aus dem Gas bzw. der Luft noch besser ausgefiltert werden können. Das Faservlies des Filters der vorliegenden Erfindung ist dabei zu mehr als 60%, bevorzugt zu mehr als 80% aus Proteinen hergestellt.The Nonwoven fabric of the filter of the present invention is preferred in, between or on an additional nonwoven layer Inserted or added microfibers. This does not result only a stabilization, but also a combination effect, which also dust particles and other small parts from the gas or the Air can be filtered out even better. The fiber fleece the filter of the present invention is more than 60%, preferably produced more than 80% from proteins.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht der Filter zum Filtern von insbesondere Formaldehyd aus Arginin-, Histidin- und/oder Lysinfasern. Der Filter dient dabei als Sorbens für Formaldehyd, Toluol und/oder VOCs, wobei auch andere Schadstoffe ausgefiltert werden können.To a preferred embodiment of the present invention If the filter consists of filtering in particular formaldehyde Arginine, histidine and / or lysine fibers. The filter is used as a sorbent for formaldehyde, toluene and / or VOCs, wherein also other pollutants can be filtered out.
Das Faservlies des Filters hat bevorzugt ein Flächengewicht zwischen 125 g/m2 und 2000 g/m2, die zusätzliche Vliesschicht hat bevorzugt ein Flächengewicht zwischen 200 g/m2 und 1200 g/m2. Weiter bevorzugt hat das Faservlies des Filters ein Flächengewicht zwischen 200 g/m2 und 1800 g/m2, insbesondere von etwa 1200 g/m2. Die zusätzliche Vliesschicht besteht insbesondere aus Mikrofasern aus Polypropylen oder Polyethylen-Terephthalat (PET) mit einem besonders bevorzugten Flächengewicht von 300 g/m2–900 g/m2. Die Schichtdicke des Filters kann zwischen 5 mm und 50 mm, insbesondere zwischen 8 mm und 20 mm betragen. Der Filtereffekt ist überraschend gut, so dass auch dünnere Vliesdicken bereits eine erhebliche Filterwirkung bzw. Absorption für beispielsweise Formaldehyd erzielen.The nonwoven fabric of the filter preferably has a basis weight between 125 g / m 2 and 2000 g / m 2 , the additional nonwoven layer preferably has a basis weight between 200 g / m 2 and 1200 g / m 2 . More preferably, the nonwoven fabric of the filter has a basis weight between 200 g / m 2 and 1800 g / m 2 , in particular of about 1200 g / m 2 . The additional nonwoven layer is comprised of microfibers in particular of polypropylene or polyethylene terephthalate (PET) with a more preferred basis weight of 300 g / m 2 -900 g / m 2. The layer thickness of the filter can be between 5 mm and 50 mm, in particular between 8 mm and 20 mm. The filter effect is surprisingly good, so that even thinner fleece thicknesses already achieve a significant filtering effect or absorption for example formaldehyde.
Der aus Proteinen bestehende Vliesstoff absorbiert beispielsweise das als äußerst reaktives Molekül bekannte Formaldehyd durch Reaktion mit den Seitenketten der Aminosäuren. Aus den Additions- und Kondensationsreaktionen bilden sich stabile und unschädliche Verbindungen, die u. a. zu irreversiblen Vernetzungen zwischen den Peptidketten der Faser führen. Außerdem können zwischen zwei Aminosäureresten Methylen-Querverbindungen oder Oxi-Methylen-Querverbindungen gebildet werden, die zu Quervernetzungen der Proteinketten führen. Dadurch ergeben sich Reaktionsprodukte, die stabile Verbindungen darstellen. Eine nennenswerte Freisetzung von Formaldehyd aus diesen Reaktionsprodukten ist kaum feststellbar.Of the For example, nonwoven fabric made of proteins absorbs it known as extremely reactive molecule Formaldehyde by reaction with the side chains of the amino acids. The addition and condensation reactions form stable ones and harmless compounds that u. a. too irreversible Crosslinking between the peptide chains of the fiber lead. In addition, between two amino acid residues Methylene cross-links or oxi-methylene cross-links formed which lead to cross-linking of protein chains. This results in reaction products that are stable compounds represent. A significant release of formaldehyde from these Reaction products is barely detectable.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasfilters besteht darin, den Filter in eine Schuheinlage eines Schuhs einzupassen, was insbesondere in Verbindung mit PE-Formschaumsohlen Vorteile bringt. Hierdurch wird eine Geruchsbindung ermöglicht und die Feuchtigkeitsaufnahme verbessert.A advantageous embodiment of the invention Gasfilters is to put the filter in a shoe insert of a shoe fit, especially in connection with PE molded foam soles Benefits. This allows odor binding and improves the moisture absorption.
Mit Vorteil ist bei dem erfindungsgemäßen Gasfilter der Filter ein Verbundteil in Verbindung mit PET- und/oder PET-Faservlies. Dadurch ist der Gasfilter sehr vielfältig einsetzbar.With Advantage is the gas filter according to the invention the filter is a composite part in conjunction with PET and / or PET non-woven fabric. As a result, the gas filter is very versatile.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasfilters besteht darin, den Filter als dreidimensionales Formteil auszubilden, das durch ein Filzverfahren hergestellt wird. Ein solches Formteil kann beispielsweise auf eine Akustik-Paneele eines schallgedämpften Raums aufgebracht sein. Somit kann diese für die Verbesserung der Raumakustik eingesetzte Paneele zusätzlich für die Verbesserung des Raumklimas, insbesondere zur Verbesserung der Schadstoffreduzierung der Raumluft, verwendet werden. Ein solches Formteil kann aber auch auf eine Raumverkleidung oder auf eine Trennwand in einer Diskothek, Bar, einem Raucherraum oder dergleichen aufgebracht werden. Das Formteil kann als Stanzteil auch mit entsprechend ästhetischer Gestaltung ähnlich wie ein "Duftbaum" als luftreinigendes Accessoire in einem KFZ eingesetzt werden.A further advantageous embodiment of the invention Gasfilters consists of the filter as a three-dimensional molding formed by a felting process. Such For example, molding on an acoustic panel of a soundproofed Space be applied. Thus, this can be for the improvement the room acoustics used panels for the improvement of the indoor environment, in particular to improve the environment Pollutant reduction of the room air, to be used. Such But molding can also be on a room trim or on a partition applied in a nightclub, bar, a smoking room or the like become. The molding can also be used as a stamped part with a correspondingly aesthetic Design similar to a "scented tree" as air purifying Accessory be used in a car.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, den Gasfilter, insbesondere unter Verwendung von Keratinfaser, in vorzugsweise belüftete oder klimatisierte Sitze von Automobilen einzubauen. Vorteil hierbei ist, dass eine große Fläche ausgefüllt werden kann. In klimatisierten Sitzen ist darüber hinaus der Gasfilter stetiger Umluft ausgesetzt. Sie sorgt zudem für wesentlich mehr Komfort als bisher verwendetes Rosshaar. Auch in Bezug auf die Aufnahme und Abga be von Schweiß ist der erfindungsgemäße Gasfilter dem Rosshaar und PUR-Schäumen überlegen.A further advantageous embodiment of the invention therein, the gas filter, in particular using keratin fiber, in preferably ventilated or air-conditioned seats of Install automobiles. The advantage here is that a large Area can be filled. In air-conditioned Sitting is also the gas filter continuous recirculation exposed. It also ensures much more comfort as previously used horsehair. Also in terms of recording and Abga be sweat is the invention Gas filter superior to horsehair and PUR foams.
Im Folgenden sind einzelne Beispiele zur Darstellung der Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung angegeben.in the The following are individual examples for illustrating the effectiveness of the present invention.
Beispiel 1:Example 1:
Ein Stück Vliesstoff der Abmessungen 2 cm × 25 cm × 25 cm (Dicke × Breite × Länge) wurde in eine Prüfkammer aus Glas mit einem Volumen von 250 l eingebracht. Anschließend wurde in der Kammer eine Formaldehyd-Konzentration von 300 ppm eingestellt (Luftwechselrate 0 l/h, Temperatur ca. 23°C, relative Luftfeuchte 45%).One Piece of non-woven fabric of dimensions 2 cm × 25 cm × 25 cm (thickness × width × length) was in a test chamber made of glass with a volume of 250 l introduced. Subsequently, in the chamber, a formaldehyde concentration adjusted to 300 ppm (air exchange rate 0 l / h, temperature approx. 23 ° C, relative humidity 45%).
Im Mittel mehrerer Versuche wurde bereits 2 Stunden nach Versuchsbeginn in Folge chemischer Reaktion des Formaldehyds mit dem Vliesstoff ein Abbau der Formaldehyd-Konzentration in der Kammerluft zwischen 80% und 87% gemessen. Nach 24 Stunden waren es zwischen 95% und 97%.in the Means of several experiments was already 2 hours after the start of the experiment as a result of chemical reaction of the formaldehyde with the nonwoven fabric a decrease in the formaldehyde concentration in the chamber air between 80% and 87% measured. After 24 hours it was between 95% and 97%.
Beispiel 2:Example 2:
In einer zweiten Versuchsreihe wurde fünfmal im Abstand von 24 Stunden jeweils eine Formaldehydmenge in die Kammer gemäß Beispiel 1 eingegeben, die eine Formaldehyd-Konzentration in der Kammer von 300 ppm erzeugt. Nach fünf Tagen (5 × 300 ppm = 1500 ppm) wurde die Formaldehyd-Konzentration in der Kammerluft gemessen; sie betrug lediglich 0,77 ppm. Das gleiche Probestück wurde ein weiteres Mal mit 5 × 300 ppm belastet und nach fünf Tagen wurde nach der letzten Formaldehyd-Zugabe le diglich eine Konzentration von 0,21 ppm Formaldehyd gemessen. Nach weiteren fünf Tagen ohne weitere Formaldehyd-Zufuhr war die Restkonzentration nur noch 0,1 ppm. An dem derart "belasteten" Prüfmuster wurden nach einer sensorischen Prüfung keinerlei Fremdgerüche wahrgenommen (Prüflabor des Ökoinstituts Köln).In a second series of experiments was five times at a distance of 24 hours in each case a quantity of formaldehyde in the chamber according to Example 1 entered, which has a formaldehyde concentration in the chamber of 300 ppm generated. After five days (5 × 300 ppm = 1500 ppm), the formaldehyde concentration in the chamber air was measured; it was only 0.77 ppm. The same specimen was charged again with 5 × 300 ppm and after five Days became only a concentration after the last addition of formaldehyde measured from 0.21 ppm formaldehyde. After another five days without further formaldehyde feed the residual concentration was only 0.1 ppm. On the so "loaded" test sample were after a sensory examination no foreign odors perceived (testing laboratory of the Ökoinstituts Köln).
Beispiel 3:Example 3:
Der Gasfilter wurde großformatig in einen Raum eingebracht, der aufgrund seiner konstruktiven Gegebenheit mit einer Formaldehyd-Quelle (Holzwerkstoffplatte) ausgetäfelt war. Die Formaldehyd-Konzentration, die zuvor zwischen 0,15 ppm und 0,20 ppm betrug, konnte auf unter 0,05 ppm gebracht werden, indem Vliesstoff großformatig in Form von „mobilen Trennwänden" eingebracht wurde. Dadurch wird ersichtlich, dass sich der Gasfilter hervorragend zur Absorption von Formaldehyd in entsprechend belasteten Räumen nutzen lässt.Of the Gas filter was placed in a large format in a room, the due to its constructive condition with a formaldehyde source (Wood-based panel) was paneled. The formaldehyde concentration, which was previously between 0.15 ppm and 0.20 ppm, could be reduced to below 0.05 ppm can be brought by making nonwoven large format introduced in the form of "mobile partitions" has been. This shows that the gas filter is excellent for absorption of formaldehyde in appropriately loaded rooms use.
Beispiel 4:Example 4:
Ein weiterer Proberaum wurde auf das Absorptionsvermögen von Toluol und VOCs getestet. Durch Einbringen mehrerer mobiler, mit dem Faservlies ausgestatteter Trennwände konnte die Konzentration von Toluol von 1,11 mg/cm3 auf 0,07 mg/cm3 gesenkt werden. Die Gesamtmenge der VOCs wurde von 1,4 mg/cm3 auf 0,45 mg/cm3 gesenkt.Another rehearsal room was tested for the absorption capacity of toluene and VOCs. By introducing several mobile partitions equipped with the non-woven fabric, the concentration of toluene could be lowered from 1.11 mg / cm 3 to 0.07 mg / cm 3 . The total amount of VOCs was reduced from 1.4 mg / cm 3 to 0.45 mg / cm 3 .
Der vollständige Abbau von Formaldehyd in der Faser verläuft über zwei Reaktionsschritte: Of the complete degradation of formaldehyde in the fiber passes over two reaction steps:
1.
Reaktionsschritt 
2.
Reaktionsschritt 
Weitere Untersuchungen mit ungesättigten Aldehyden, Di-Aldehyden und alipathischen Aldehyden zeigten vergleichbare Ergebnisse.Further Studies with unsaturated aldehydes, di-aldehydes and alipathic aldehydes showed comparable results.
Luftreinigungsgerät:Air purifier:
Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Luftreinigungsgerät mit einem erfindungsgemäßen Gasfilter, wobei zwischen einem Gaseinlass und einem Gasauslass ein Gebläse und der ent sprechende Filter angeordnet ist. Das Luftreinigungsgerät kann dadurch realisiert werden, dass der Filter beispielsweise in die Umluftanlage oder die Lüftung eines Kraftfahrzeugs eingebaut wird. Alternativ kann der Filter auch in den Sitz eines belüfteten Autositzes eingebaut werden, so dass der Luftdurchtritt automatisch für eine Reinigung der Luft im Autoinnenraum sorgt.The The invention also relates to an air cleaning device with a gas filter according to the invention, wherein between a gas inlet and a gas outlet a fan and the ent speaking filter is arranged. The air purifier can be realized that the filter, for example, in the recirculation system or the ventilation of a motor vehicle is installed. Alternatively, the filter can also be in the seat of a ventilated car seat be installed, so that the air passage automatically for cleaning the air inside the car provides.
Alternativ kann das Filtervlies auch für entsprechende Autositzbezüge oder zum Auskleiden des Autoinnenraums, wie beispielsweise des Dachhimmels, verwendet werden, wodurch eine Passivreinigung der Luft im Innenraum des Kfz erzielt wird. Außerdem kann es bei Kraftfahrzeugen als sogenanntes Auslieferungskissen bis kurz vor der Übergabe des Kfz an den Kunden verwendet werden.alternative The filter fleece can also for corresponding car seat covers or for lining the car interior, such as the headliner, be used, creating a passive cleaning of the air in the interior of the vehicle is achieved. Besides, it can be used on motor vehicles as a so-called delivery cushion until shortly before handover of the vehicle to the customer.
Gasreinigungsmaterial:Gas cleaning Material:
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein für den Gasfilter geeignetes Gasreinigungsmaterial zum Reinigen von Gasen, wie beispielsweise Luft. Dabei kann derartiges Gasreinigungsmaterial sowohl in aktiven als auch in passiven Systemen eingesetzt werden.The invention also relates to a gas filter suitable for the gas filter for cleaning gases, such as air. In this case, such gas cleaning material in both active as can also be used in passive systems.
Das erfindungsgemäße Gasreinigungsmaterial zum Reinigen von Gasen ist dadurch gekennzeichnet, dass das Material aus einem schaum- oder vliesförmigem Trägermaterial besteht, das mit der proteinreaktiven Substanz versehen ist.The Gas cleaning material according to the invention for cleaning of gases is characterized in that the material consists of a foam or fleece-shaped carrier material, which is provided with the protein-reactive substance.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die proteinreaktive Substanz zum Filtern von insbesondere Formaldehyd aus Aminosäuren und/oder Cystein und/oder wasserunlöslichen Proteinen, insbesondere Keratin oder aus Arginin-, Histidin- und/oder Lysinproteinen. Das Material dient dabei als Sorbens für Formaldehyd, Toluol und/oder VOCs, wobei auch andere Schadstoffe ausgefiltert werden können.To a preferred embodiment of the present invention is the protein-reactive substance for filtering in particular Formaldehyde from amino acids and / or cysteine and / or water-insoluble Proteins, in particular keratin or from arginine, histidine and / or Lysine proteins. The material serves as a sorbent for Formaldehyde, toluene and / or VOCs, although other pollutants can be filtered out.
Die vorliegende Erfindung hat sich bevorzugt zur Absorption von Formaldehyd, Paraformaldehyd, Toluol und VOCs bewährt. Die Bindungskapazität des Gasreinigungsmaterials der vorliegenden Erfindung ist für die vorbezeichneten Stoffe derart hoch, dass das Material oder ein mit diesem ausgestatteter Filter erst nach mehreren Jahrzehnten ausgewechselt werden muss.The present invention has been preferred for absorption of formaldehyde, Paraformaldehyde, toluene and VOCs proven. The binding capacity of the gas cleaning material of the present invention is for the predefined substances so high that the material or a with this equipped filter replaced after several decades must become.
Das Gasreinigungsmaterial der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt in, zwischen oder an einer zusätzlichen Vliesschicht aus Mikrofasern ein- bzw. angefügt. Dadurch ergibt sich nicht nur eine Stabilisierung, sondern auch eine Kombinationswirkung, wodurch auch Staubpartikel und andere Kleinteile aus dem Gas bzw. der Luft noch besser ausgefiltert werden können. Das Faservlies des Filters der vorliegenden Erfindung ist dabei zu mehr als 60%, bevorzugt zu mehr als 80% aus Proteinen hergestellt.The Gas cleaning material of the present invention is preferably in, between or on an additional nonwoven layer of microfibers inserted or added. This does not just result in one Stabilization, but also a combination effect, which also Dust particles and other small parts from the gas or air still can be filtered out better. The fiber fleece of the filter The present invention is more than 60%, preferably made from more than 80% proteins.
Das Trägermaterial des erfindungsgemäßen Gasreinigungsmaterials besteht bevorzugt aus PE-, oder PUR-Schaum oder aus einem PE-, PP-, PET-, PA- oder CV-Vlies.The Carrier material of the invention Gas cleaning material is preferably made of PE or PUR foam or from a PE, PP, PET, PA or CV fleece.
Das Vlies des Trägermaterials hat bevorzugt ein Flächengewicht zwischen 50 g/m2 und 2000 g/m2, bevorzugt 125 g/m2 und 1800 g/m2, die zusätzliche Vliesschicht hat bevorzugt ein Flächengewicht zwischen 200 g/m2 und 1200 g/m2. Weiter bevorzugt hat das Vlies des Trägermaterials ein Flächengewicht zwischen 200 g/m2 und 1200 g/m2, insbesondere von etwa 1000 g/m2. Die zusätzliche Vliesschicht besteht insbesondere aus Mikrofasern aus Polypropylen oder Polyethylen-Terephthalat (PET) mit einem besonders bevorzugten Flächengewicht von 300 g/m2–900 g/m2. Das Trägermaterial hat bevorzugt ein Raumgewicht zwischen 20 und 200 kg/m3 aufweist, besonders bevorzugt 50 und 150 kg/m3. Das Trägermaterial ist bevorzugt schaumförmig und besteht aus geschlossenzelligem, besser noch aus offenzelligem Schaumstoff mit einer bevorzugt großen Oberfläche. Das Trägermaterial besteht bevorzugt aus einem gasdurchlässigen Schaumstoff, dessen Zellenoberflächen mit der proteinreaktiven Substanz zumindest teilweise beschichtet bzw. benetzt sind. Der Schaumstoff weist dabei bevorzugt kleine aber dicht aneinanderliegende Zellen auf, die bei geringem Volumen eine große Oberfläche, d. h. ein großes Oberflächen/Gewichtsverhältnis haben.The fleece of the carrier material preferably has a basis weight of between 50 g / m 2 and 2000 g / m 2 , preferably 125 g / m 2 and 1800 g / m 2 , the additional nonwoven layer preferably has a basis weight of between 200 g / m 2 and 1200 g / m 2 . More preferably, the nonwoven of the carrier material has a basis weight between 200 g / m 2 and 1200 g / m 2 , in particular of about 1000 g / m 2 . The additional nonwoven layer consists in particular of microfibers of polypropylene or polyethylene terephthalate (PET) with a particularly preferred basis weight of 300 g / m 2 -900 g / m 2 . The support material preferably has a density of between 20 and 200 kg / m 3 , more preferably 50 and 150 kg / m 3 . The carrier material is preferably foam-like and consists of closed-cell, better still open-cell foam with a preferably large surface area. The carrier material preferably consists of a gas-permeable foam whose cell surfaces are at least partially coated or wetted with the protein-reactive substance. The foam preferably has small but close to each other cells, which have a large surface area, ie a high surface / weight ratio at low volume.
Das Trägermaterial ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Dämm-, Dicht-, Dämpf- oder Absorptionsmaterial, insbesondere ein Schallabsorber, eine Batterieabdeckung oder eine Innenraumverkleidung.The Support material is according to a preferred embodiment invention an insulating, sealing, damping or absorption material, in particular a sound absorber, a battery cover or a Interior trim.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllt das Trägermaterial eine Doppelfunktion. Es wird nicht nur zum Dämmen, Dichten, Dämpfen oder Absorbieren eingesetzt, sondern auch zu Gasreinigungszwecken. Beispielsweise kann das Material in eine Schuheinlage eingebracht werden, vorzugsweise in Verbindung mit PE-Formschaumsohlen, die automatisch für eine Reinigung der Luft sorgen. Bevorzugt wird das Gasreinigungsmaterial nach der vorliegenden Erfindung als ein dreidimensionales Formteil ausgebildet. Dieses Formteil kann dann zu vielfältigen Einsatzzwecken verwandt werden. Je nach Einsatzzweck besteht das Form teil aus Polyurethan, Polyolefin, Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril, Cellulose oder Naturfaser und wird mit der proteinreaktiven Substanz, beispielsweise Schafwollproteinen, versehen. Dadurch lassen sich die erfindungsgemäßen, dreidimensionalen Formteile als Tür- oder Fensterdichtungen, Innenraumverkleidungen oder bei Dämm- oder Dichtzwecken einsetzen.According to the present invention satisfies the carrier material a double function. It's not just about dams, densities, Steaming or absorbing used, but also for gas cleaning purposes. For example, the material can be placed in a shoe insert be, preferably in conjunction with PE molded foam soles, the automatically clean the air. Prefers For example, the gas purification material of the present invention is referred to as formed a three-dimensional molded part. This molding can then be used for a variety of purposes. ever according to purpose the molded part consists of polyurethane, polyolefin, Polyester, polyamide, polyacrylonitrile, cellulose or natural fiber and is combined with the protein-reactive substance, for example, sheep's wool proteins, Mistake. As a result, the inventive, three-dimensional molded parts as door or window seals, Interior trim or for insulation or sealing purposes deploy.
Die proteinreaktive Substanz kann bei der Herstellung des Trägermaterials mit dessen Ausgangsstoffen vermischt und derart in bzw. auf das Trägermaterial aufgebracht werden oder es wird erst nach der Herstellung des Trägermaterials auf dieses aufgebracht. Das Trägermaterial wird dann mittels eines Sprüh-, Tauch-, Imprägnier- oder Beschichtungsverfahrens mit der proteinreaktiven Substanz zugesetzt.The protein-reactive substance may be used in the preparation of the carrier material mixed with its starting materials and in or on the Carrier material can be applied or it will only after the production of the carrier material applied to this. The carrier material is then removed by means of a spray, dip, Impregnating or coating method with the protein-reactive Substance added.
Der Tränk- bzw. Imprägnierprozess (Foulardierung):The impregnation or impregnation process (Padding):
Unter Foulardierung oder Vollbadimprägnierung versteht man ein Verfahren zur Nassbehandlung von Schäumen, Textilien, Geweben, Maschenware, Vließstoffe, etc. auf einem Foulard.Under Foulardization or full bath impregnation is understood Process for the wet treatment of foams, textiles, fabrics, Knitwear, fleeces, etc. on a pad.
Die Ware (Substrat) wird im breiten Zustand durch einen Trog geleitet. In diesem Trog befindet sich die Flotte (Tränkung bzw. Imprägnat). Danach wird das ausgerüstete Substrat durch zwei oder mehrere Walzenpaare geleitet, um den Flottenüberschuss auf ein genau definiertes Maß abzuquetschen und die Ware weiter zu transportieren.The Ware (substrate) is passed through a trough in the wide state. In this trough is the fleet (impregnation or Impregnate). Thereafter, the finished substrate passed through two or more pairs of rollers to the fleet surplus to squeeze on a well-defined measure and the goods continue to transport.
Nach dem Foulard wird fast immer ein Trocknungs- oder Fixierapparat angeschlossen, um die aufgenommene Flotte auf dem Substrat zu trocken oder auch zu fixieren.To the padder is almost always connected to a drying or fixing apparatus, to dry the captured liquor on the substrate or too to fix.
Wird das Trägermaterial als Vliesschicht verwandt, kann dieses eine Stärke von zwischen 1 mm und 100 mm, bevorzugt 5 mm und 50 mm, insbesondere zwischen 8 mm und 20 mm aufweisen.Becomes the carrier material used as a nonwoven layer, this can a thickness of between 1 mm and 100 mm, preferably 5 mm and 50 mm, in particular between 8 mm and 20 mm.
Der Filtereffekt ist aufgrund der dreidimensionalen, schwammartigen Verteilung der proteinreaktiven Substanz auf und innerhalb eines schaumartigen aber gasdurchlässigen Trägermaterials überraschend gut, so dass auch dünnere Dicken bereits eine erhebliche Filterwirkung bzw. Absorption für beispielsweise Formaldehyd erzielen. Durch die Foulardierung lässt sich eine gute Durchsetzung des Trägermaterials erzielen ohne dass die Durchleitungseigenschaften des Vlies beeinträchtigt werden.Of the Filter effect is due to the three-dimensional, sponge-like Distribution of the protein-reactive substance on and within one foamy but gas-permeable carrier material surprising good, so even thinner thicknesses already a considerable Filtering effect or absorption for example formaldehyde achieve. By padding can be a good Achieve enforcement of the substrate without the Passage properties of the web are impaired.
Das mit der proteinreaktiven Substanz benetzte bzw. versetzte Gasreinigungsmaterial absorbiert beispielsweise das als äußerst reaktive Molekül bekannte Formaldehyd durch Reaktion mit den Seitenketten der Aminosäuren. Aus den Additions- und Kondensationsreaktionen bilden sich stabile und unschädliche Verbindungen, die u. a. zu irreversiblen Vernetzungen zwischen den Peptidketten der Faser führen. Außerdem können zwischen zwei Aminosäureresten Methylen-Querverbindungen oder Oxi-Methylen-Querverbindungen gebildet werden, die zu Quervernetzungen der Proteinketten führen. Dadurch ergeben sich Reaktionsprodukte, die stabile Verbindungen darstellen. Eine nennenswerte Freisetzung von Formaldehyd aus diesen Reaktionsprodukten ist kaum feststellbar.The with the protein-reactive substance wetted or offset gas cleaning material For example, it absorbs this as extremely reactive Molecule known formaldehyde by reaction with the side chains of the amino acids. From the addition and condensation reactions form stable and harmless compounds that u. a. to irreversible cross - links between the peptide chains of the Lead fiber. Besides, you can choose between two amino acid residues methylene cross-links or oxymethylene cross-links are formed, which lead to cross-linking of the protein chains. This results in reaction products that are stable compounds represent. A significant release of formaldehyde from these Reaction products is barely detectable.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasreinigungsmaterials besteht darin, das Gasreinigungsmaterial als dreidimensionales Formteil auszubilden, das durch ein Filzverfahren hergestellt wird. Ein solches Formteil kann beispielsweise auf eine Akustik-Paneele eines schallgedämpften Raums aufgebracht sein. Somit kann diese für die Verbesserung der Raumakustik eingesetzte Paneele zusätzlich für die Verbesserung des Raumklimas, insbesondere zur Verbesserung der Schadstoffreduzierung der Raumluft, verwendet werden. Ein solches Formteil kann aber auch auf eine Raumverkleidung oder auf eine Trennwand in einer Diskothek, Bar, einem Raucherraum oder dergleichen aufgebracht werden. Das Formteil kann als Stanzteil auch mit entsprechend ästhetischer Gestaltung ähnlich wie ein "Duftbaum" als luftreinigendes Accessoire in einem KFZ eingesetzt werden.A further advantageous embodiment of the invention Gas cleaning material is the gas cleaning material form as a three-dimensional molding, the felt by a method will be produced. Such a molding can, for example, on a Acoustic panels of a soundproofed room applied be. Thus, this can improve the room acoustics inserted panels in addition for the improvement the indoor climate, in particular for the improvement of pollutant reduction the room air, to be used. However, such a molding can also on a room paneling or on a partition in a disco, Bar, a smoking room or the like can be applied. The Molded part can also be used as a stamped part with correspondingly aesthetic Design similar to a "scented tree" as air purifying Accessory be used in a car.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, das Gasreinigungsmaterial, insbesondere unter Verwendung von Keratinfaser, in vorzugsweise belüftete oder klimatisierte Sitze von Automobilen einzubauen. Der Vorteil hierbei ist, dass eine große Fläche ausgefüllt werden kann. In klimatisierten Sitzen ist darüber hinaus das Gasreinigungsmaterial stetiger Umluft ausgesetzt. Gemäß der Erfindung ist es dabei nicht notwendig, ein separates Material einzubringen, sondern das erfindungsgemäße Gasreinigungsmaterial dient gleichzeitig als dämmendes oder dämpfendes Material, z. B. für den Sitzkomfort der Insassen.A further advantageous embodiment of the invention therein, the gas cleaning material, in particular using Keratin fiber, in preferably ventilated or air-conditioned Install seats of automobiles. The advantage here is that a large area can be filled. In air-conditioned seats is also the gas cleaning material continuous circulating air exposed. According to the invention it is not necessary to introduce a separate material, but the gas cleaning material according to the invention serves as a cushioning or damping effect at the same time Material, eg. B. for the comfort of the occupants.
Das Luftreinigungsgerät der vorliegenden Erfindung kann mit einem erfindungsgemäßen Gasreinigungsmaterial ausgestattet werden, wobei mit Vorteil zwischen einem Gaseinlass und einem Gasauslass ein Gebläse und das entsprechende Gasreinigungsmaterial angeordnet ist. Das Luftreinigungsgerät kann dadurch realisiert werden, dass das Gasreinigungsmaterial als Filter beispielsweise in die Umluftanlage oder die Lüftung eines Kraftfahrzeugs eingebaut wird. Alternativ kann der Filter auch in den Sitz eines belüfteten Autositzes eingebaut werden, so dass der Luftdurchtritt automatisch für eine Reinigung der Luft im Fahrzeuginnenraum sorgt.The Air cleaning device of the present invention can with a gas cleaning material according to the invention be equipped, with advantage between a gas inlet and a gas outlet a blower and the corresponding Gas cleaning material is arranged. The air purifier can be realized by the gas cleaning material as Filter for example in the recirculation system or ventilation a motor vehicle is installed. Alternatively, the filter Also installed in the seat of a ventilated car seat be, so that the air passage automatically for a Cleaning the air in the vehicle interior ensures.
Alternativ kann das Gasreinigungsmaterial auch für entsprechende Autositzbezüge oder zum Auskleiden des Autoinnenraums, wie beispielsweise des Dachhimmels, verwendet werden, wodurch eine Passivreinigung der Luft im Innenraum des Kfz erzielt wird. Außerdem kann es bei Kraftfahrzeugen als sogenanntes Auslieferungskissen bis kurz vor der Übergabe des Kfz an den Kunden verwendet werden.alternative The gas cleaning material can also for corresponding car seat covers or for lining the car interior, such as the headliner, be used, creating a passive cleaning of the air in the interior of the vehicle is achieved. Besides, it can be used on motor vehicles as a so-called delivery cushion until shortly before handover of the vehicle to the customer.
Natürlich kann das Luftreinigungsgerät der vorliegenden Erfindung auch in herkömmliche Klima- oder Umluftgeräte, vorzugsweise in Form eines austauschbaren Filterwechseleinsatzes oder als Kanal für die Lüftung bzw. das Klimagerät, eingebaut werden. Das Gasreinigungsmaterial lässt sich darüber hinaus auch in Staubsaugergeräten einbauen, so dass die Luft automatisch beim Staubsaugen der Räume entsprechend gefiltert wird.Naturally may be the air cleaner of the present invention also in conventional air conditioning or recirculation units, preferably in the form of a replaceable filter replacement insert or as a duct for the ventilation or the air conditioning unit, to be built in. The gas cleaning material can be In addition, install in vacuum cleaners, allowing the air automatically when vacuuming the rooms is filtered accordingly.
Die erfindungsgemäßen Gasfilter lassen sich auch in einer Sichtschutz Trennwand einbauen.The Gas filters according to the invention can also be in install a privacy screen partition.
Kommt das gasförmige Formaldehyd der Raumluft mit den Keratinfasern und deren Aminogruppen des Gasfilters in Berührung, finden Reaktionen mit Aminogruppen statt und können sich durch anschließende Kondensation stabile Quervernetzungen bilden, die unschädlich sind und zu irreversiblen Vernetzungen zwischen den Peptidketten der Faser führen.comes the gaseous formaldehyde of the room air with the keratin fibers and their amino groups of the gas filter in contact, find Reactions with amino groups take place and can change subsequent condensation form stable crosslinks, harmless and irreversible networks between the peptide chains of the fiber.
Derartige Reaktionen sind bereits bekannt, führen aber erst gemäß der erfindungsgemäßen Anwendung zur Lösung der oben ge nannten Aufgabe, da gleichzeitig eine Dämmung, Dämpfung bzw. Absorption erzielt wird, so dass die erfindungsgemäße Trennwand nicht nur einen optischen Sichtschutz sondern auch einen erheblichen Schallschutz bietet. Die Erfindung ermöglicht auch einen Schutz gegen schädliche Gase, wie Entgasungen bei Drucken und Kunststoffen, Holzlacken, Möbelleimen etc., die beispielsweise noch viele Wochen und Monate nach dem Verlegen von Böden und/oder Einrichten des Raumes mit Möbeln die Raumluft verunreinigen.such Reactions are already known, but lead only according to the inventive application to the solution the task mentioned above, since at the same time an insulation, Damping or absorption is achieved, so that the inventive Partition not only an optical screen but also one offers considerable sound insulation. The invention allows also a protection against harmful gases, such as degassing in printing and plastics, wood coatings, furniture forms etc., for example, many weeks and months after installation of floors and / or setting up the room with furniture contaminate the room air.
Es empfiehlt sich, wenn das insbesondere mittig aufgestellte Halteelement zu beiden Seiten mit einer solchen Zwischenschicht aus Faservlies bedeckt ist, wodurch eine Verdopplung der schalldämpfenden und Raumluft reinigenden Wirkung zu erzielen ist. Das Halteelement sollte als wabenartig strukturierte Platte, insbesondere aus Papier oder Pappe, oder in Form einer Wellpappe ausgebildet und mit schwer entflammbaren Mitteln getränkt bzw. überzogen sein. Auch Metallgitter oder Drahtgeflechte eignen sich für das Halteelement bzw. zum Stabilisieren des Rahmens.It is recommended if the particular centered holding element on both sides with such an intermediate layer of non-woven fabric is covered, thereby doubling the sound-absorbing and room air cleaning effect can be achieved. The holding element should be a honeycomb structured plate, especially paper or cardboard, or in the form of a corrugated cardboard and heavy soaked or coated with flammable agents be. Also metal mesh or wire mesh are suitable for the holding element or for stabilizing the frame.
Darüber hinaus empfiehlt es sich, die an der Außenseite der Zwischenschicht angebrachte Bespannung bzw. Abdeckung aus Gaze, textilem Gewebe oder ähnlichen gasdurchlässigen Stoffen herzustellen, damit die verunreinigte Raumluft durch die Abdeckung hindurch in die Zwischenschicht eindringen kann. Je nach den ästhetischen Voraussetzungen kann die Abdeckung gefärbt oder strukturiert bzw. bemalt sein.About that In addition, it is recommended that on the outside of the intermediate layer attached covering or cover made of gauze, textile fabric or produce similar gas-permeable substances, so that the contaminated room air through the cover into the intermediate layer can penetrate. Depending on the aesthetic The cover may be colored or textured or painted.
Es empfiehlt sich, die aus dem Halteelement, der Zwischenschicht und der Abdeckung sowie ggf. der zusätzlichen Schicht bestehende Baueinheit von einem Rahmen zu umgeben, an dem die Haltefüße befestigt sind, die zum Aufstellen der Trennwand auf dem Raumboden dienen. Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Trennwand die Formaldehyd irreversibel absorbierenden Eigenschaften behält.It It is recommended that the from the holding element, the intermediate layer and the cover and possibly the additional layer existing Assembly surrounded by a frame on which the support feet are attached to the installation of the partition on the room floor serve. It has been found that the inventive Partition the formaldehyde irreversibly absorbing properties reserves.
Ist die Konzentration an beispielsweise Formaldehyd oder Toluol in einem renovierten Raum besonders groß, können dort auch zahlreiche erfindungsgemäße Trennwände ohne deren Sichtschutz- und Schalldämpfungsfunktion aufgestellt werden, um rasch zu einer Verminderung der Konzentration an schädlichen Gasen beizutragen. Da die Entgasungsgeschwindigkeit, d. h. die Abgabegeschwindigkeit, von Formaldehyd aus Möbeln und dergleichen allmählich abnimmt, reicht es nach einiger Zeit aus, von den zahlreich im Raum aufgestellten Trennwänden die Mehrzahl wieder wegzuschaffen, um dann unter Beibehaltung der weiteren „Entgiftung" die eigentlichen Sichtschutz- und Schallschutzfunktionen zwischen einzelnen Abteilen des Raums zu erfüllen.is the concentration of, for example, formaldehyde or toluene in one renovated space especially large, can there too Numerous partitions according to the invention set up without their privacy and sound insulation function to rapidly reduce the level of harmful Contribute to gases. Since the degassing rate, i. H. the delivery rate, from formaldehyde from furniture and the like gradually After a while, it will suffice, of the many in the room erected partition walls to remove the majority again, then while maintaining the further "detoxification" the actual privacy and sound protection functions between individual Parting the room to meet.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:A another preferred embodiment of the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Showing:
In
Gegebenenfalls
kann das Flächenelement
Das
Flächenelement
Natürlich kann das Luftreinigungsgerät der vorliegenden Erfindung auch in herkömmliche Klima- oder Umluftgeräte, vorzugsweise in Form eines austauschbaren Filterwechseleinsatzes oder als Kanal für die Lüftung bzw. das Klimagerät, eingebaut werden. Das Faservlies lässt sich darüber hinaus auch in Staubsaugergeräten einbauen, so dass die Luft automatisch beim Staubsaugen der Räume entsprechend gefiltert wird.Naturally may be the air cleaner of the present invention also in conventional air conditioning or recirculation units, preferably in the form of a replaceable filter replacement insert or as a duct for the ventilation or the air conditioning unit, to be built in. The fiber fleece can be about it also in vacuum cleaner devices, so that the Air automatically when vacuuming the rooms accordingly is filtered.
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