DE102012005380A1 - Filter medium useful for filtering air for a interior of a vehicle, comprises a filter layer and a biocide layer comprising micro capsules made of a polymer, where a biocide is stored on and/or in the microcapsules - Google Patents

Filter medium useful for filtering air for a interior of a vehicle, comprises a filter layer and a biocide layer comprising micro capsules made of a polymer, where a biocide is stored on and/or in the microcapsules Download PDF

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Abstract

Filter medium (1) comprises at least one filter layer (3-7) and at least one biocide layer (2) comprising micro capsules (8) made of at least one polymer, where at least one biocide is stored on and/or in the microcapsules.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filtermedium nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a filter medium according to the features of the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik ist, wie in der EP 1 882 511 A2 beschrieben, ein Filtermedium mit bakterieller Wirkung bekannt. Das Filtermedium zur Filterung von Luft für den Innenraum von Kraftfahrzeugen besteht aus mindestens einer Filterschicht, in der partikuläre Verunreinigungen zurückhaltbar sind, und einer dieser Filterschicht nachgeschalteten bakteriziden Filterschicht. Die bakterizide Filterschicht ist auf der Reinluftseite der mindestens einen Filterschicht angebracht und durch eine Abstandsschicht von der mindestens einen Filterschicht beabstandet.From the prior art, as in the EP 1 882 511 A2 described a filter medium with bacterial action known. The filter medium for filtering air for the interior of motor vehicles consists of at least one filter layer, in which particulate impurities are retained, and a filter layer downstream of this bactericidal filter layer. The bactericidal filter layer is mounted on the clean air side of the at least one filter layer and spaced from the at least one filter layer by a spacer layer.

In der WO 2011/090830 A1 wird ein Biazidzuführungssystem zur Zuführung von Bioziden in Biofilme beschrieben, um diese Biofilm-Ablagerungen in industriellen Wasserleitungssystemen zu entfernen. Die Biozide sind durch eine Liposomumhüllung stabilisiert.In the WO 2011/090830 A1 describes a biazide delivery system for delivery of biocides to biofilms to remove biofilm deposits in industrial water supply systems. The biocides are stabilized by a Liposomumhüllung.

Aus der WO 2010/081480 A2 sind Partikel zur kontrollierten Freisetzung eines Biozids bekannt. Die Partikel bestehen aus einem keramischen Material, welches Poren aufweist, aus denen das Biozid austreten kann.From the WO 2010/081480 A2 Particles are known for the controlled release of a biocide. The particles are made of a ceramic material which has pores from which the biocide can escape.

In der WO 2010/072288 A2 werden eine Suspension zur Behandlung von Filtern oder Filtermaterialien sowie ein Verfahren zur Behandlung von Filtern oder Filtermaterialien und Filter oder Filtermaterialien mit einer bioziden Beschichtung beschrieben. Die Filtermaterialien werden in Luftfiltern von Klimaanlagen, einschließlich Anlagen zur Luftheizung und/oder Luftkühlung eingesetzt.In the WO 2010/072288 A2 For example, a suspension for treating filters or filter materials and a method of treating filters or filter materials and filters or filter materials having a biocidal coating are described. The filter materials are used in air filters of air conditioning systems, including air heating and / or air cooling systems.

Aus der WO 2009/000650 A2 ist eine partikuläre Polymermatrix bekannt, welche einen homogen in der Polymermatrix verteilten bioziden Wirkstoff enthält. Bei dem Polymer handelt es sich um ein thermoplastisches Polymer, wobei mehr als 90% aller Partikel eine Teilchengröße von kleiner 100 μm haben und die Polymermatrix einen Wirkstoffgehalt von 2 bis 80 Gew.-% besitzt.From the WO 2009/000650 A2 For example, a particulate polymer matrix is known which contains a biocidally active agent distributed homogeneously in the polymer matrix. The polymer is a thermoplastic polymer, wherein more than 90% of all particles have a particle size of less than 100 microns and the polymer matrix has an active ingredient content of 2 to 80 wt .-%.

In der EP 0 530 291 B1 wird eine Zusammensetzung mit kontrollierter Wirkstoffabgabe eines Biozids in einer wässrigen Dispersion eines viskosen Öls beschrieben. Die Zusammensetzung umfasst eine wässrige Dispersion einer wasserunlöslichen Matrix als die disperse Phase, wobei die Matrix mindestens einen Wirkstoff enthält, welcher aus der Gruppe, bestehend aus Herbiziden, Insektiziden, Fungiziden und Nematiziden, ausgewählt ist. Die Matrix ist ein viskoses Öl mit einer Viskosität im Bereich von 102 bis 106 Centipoise und besteht aus einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Abietinsäure und Esterderivaten von Abietinsäure, Carboxylgruppen enthaltenden oder Carbonsäureestergruppen enthaltenden Materialien, und gegebenenfalls enthaltend ein oder mehrere Lösungsmittel. Die Zusammensetzung umfasst ein oder mehrere oberflächenaktive Mittel, ausgewählt aus nicht-ionischen und anionischen oberflächenaktiven Mitteln und Gemischen davon.In the EP 0 530 291 B1 describes a controlled release composition of a biocide in an aqueous dispersion of a viscous oil. The composition comprises an aqueous dispersion of a water-insoluble matrix as the disperse phase, the matrix containing at least one active agent selected from the group consisting of herbicides, insecticides, fungicides and nematicides. The matrix is a viscous oil having a viscosity in the range of 10 2 to 10 6 centipoise and consists of a compound selected from the group consisting of abietic acid and ester derivatives of abietic acid, carboxyl group-containing or carboxylic acid ester group-containing materials, and optionally containing one or more Solvent. The composition comprises one or more surfactants selected from nonionic and anionic surfactants and mixtures thereof.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Filtermedium anzugeben.The invention is based on the object to provide an improved filter medium.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Filtermedium mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a filter medium having the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Filtermedium mit biozider Wirkung zur Filterung von Luft für einen Innenraum eines Fahrzeugs besteht aus zumindest einer Filterschicht und zumindest einer Biozidschicht.A filter medium having a biocidal effect for filtering air for an interior of a vehicle consists of at least one filter layer and at least one biocide layer.

Erfindungsgemäß umfasst die Biozidschicht Mikrokapseln, welche aus zumindest einem Polymer ausgebildet sind, wobei auf und/oder in den Mikrokapseln zumindest ein Biozid gespeichert ist.According to the invention, the biocide layer comprises microcapsules which are formed from at least one polymer, at least one biocide being stored on and / or in the microcapsules.

Während eines Betriebs des Fahrzeugs kann bei aus dem Stand der Technik bekannten Filtermedien nach einiger Zeit eine biologische Belastung entstehen, zum Beispiel eine Bakterienbelastung und/oder eine Schimmelpilzbelastung. Diese Bakterien und/oder Schimmelpilze erzeugen unangenehme Gerüche in Form von so genannten microbial volatile organic components (MVOC), d. h. in Form von flüchtigen organischen Verbindungen. Zudem können bei Fahrzeuginsassen durch diese biologische Belastung auch allergische Reaktionen auftreten. Das erfindungsgemäße Filtermedium reduziert diese biologische Belastung, insbesondere die bakterielle Belastung und/oder Schimmelpilzbelastung. Zudem ist das Filtermedium auf einfache Weise zu wechseln, wenn das Biozid im Filtermedium verbraucht ist, so dass die biozide Wirkung für das Fahrzeug aufrechterhalten wird.During operation of the vehicle, biological stress may be introduced in filter media known from the prior art after some time, for example a bacterial load and / or a mold attack. These bacteria and / or molds produce unpleasant odors in the form of so-called microbial volatile organic components (MVOC), d. H. in the form of volatile organic compounds. In addition, allergic reactions may also occur in the vehicle occupant due to this biological stress. The filter medium according to the invention reduces this biological load, in particular the bacterial load and / or mold contamination. In addition, the filter medium is easy to change when the biocide in the filter medium is consumed, so that the biocidal effect is maintained for the vehicle.

Die Mikrokapseln auf Kunststoffbasis, genauer gesagt auf Polymerbasis, ermöglichen durch die Beladung mit Biozid eine kontinuierliche, langsame Abgabe des Biozids, die eine konstante Beseitigung von Mikroorganismen im Filtermedium und in einem durch das Filtermedium gefilterten Luftstrom ermöglicht, d. h. eine Reduzierung der biologischen Belastung, insbesondere der Bakterienbelastung und/oder einer Schimmelpilzbelastung, da das Biozid mikrobielle Substanzen zentral am Filtermedium hemmt. Dadurch tritt aufgrund der verminderten biologischen Belastung keine störende Geruchsentwicklung auf und ein Risiko allergischer Reaktionen der Fahrzeuginsassen aufgrund biologischer Belastung ist reduziert. Das Filtermedium ist beispielsweise als Filter einer Klimatisierungsvorrichtung des Fahrzeugs einsetzbar.The plastic-based microcapsules, more specifically polymer-based, allow biocide loading to provide a continuous, slow delivery of the biocide that allows for constant removal of microorganisms in the filter media and in a stream of air filtered through the filter media, ie, a reduction in biological stress, particularly the bacterial load and / or a mold contamination, since the biocide inhibits microbial substances centrally on the filter medium. As a result, no disturbing odor development occurs due to the reduced biological load and a risk of allergic reactions of the vehicle occupants due to biological stress is reduced. The filter medium can be used for example as a filter of an air conditioning device of the vehicle.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt:Showing:

1 schematisch ein Filtermedium. 1 schematically a filter medium.

1 zeigt schematisch ein Filtermedium 1 mit biozider Wirkung zur Filterung von Luft für einen Innenraum eines hier nicht näher dargestellten Fahrzeugs. Das Filtermedium 1 ist beispielsweise in einem Luftströmungskanal einer Klimatisierungsvorrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Eine Filterrichtung R, d. h. eine Strömungsrichtung zu filternder Luft, ist durch einen Pfeil angedeutet. Die zu filternde Luft weist hier nicht dargestellte zu filternden Partikel, beispielsweise Staubpartikeln, und des Weiteren Mikroorganismen M auf, beispielsweise Bakterien und/oder Schimmelpilzsporen, welche durch die biozide Wirkung des Filtermediums 1 zu beseitigen sind. 1 schematically shows a filter medium 1 with biocidal effect for filtering air for an interior of a vehicle not shown here. The filter medium 1 is arranged, for example, in an air flow channel of an air conditioning device of the vehicle. A filter direction R, ie a flow direction to be filtered air is indicated by an arrow. The air to be filtered here has not shown particles to be filtered, such as dust particles, and further microorganisms M, such as bacteria and / or mold spores, which by the biocidal effect of the filter medium 1 to be eliminated.

Während eines Betriebs des Fahrzeugs kann bei aus dem Stand der Technik bekannten Filtern nach einiger Zeit eine biologische Belastung durch derartige Mikroorganismen M entstehen, zum Beispiel eine Bakterienbelastung und/oder eine Schimmelpilzbelastung. Diese Bakterien und/oder Schimmelpilze erzeugen unangenehme Gerüche in Form von so genannten microbial volatile organic components (MVOC), d. h. in Form von flüchtigen organischen Verbindungen. Zudem können durch diese biologische Belastung bei Fahrzeuginsassen auch allergische Reaktionen auftreten. Das Filtermedium 1 mit biozider Wirkung reduziert diese biologische Belastung, insbesondere die bakterielle Belastung und/oder Schimmelpilzbelastung. Zudem ist das Filtermedium 1 auf einfache Weise zu wechseln, wenn das Biozid im Filtermedium 1 verbraucht ist, so dass die biozide Wirkung für das Fahrzeug aufrechterhalten wird.During operation of the vehicle, filters known from the prior art may after some time give rise to a biological load from such microorganisms M, for example bacterial load and / or mold contamination. These bacteria and / or molds produce unpleasant odors in the form of so-called microbial volatile organic components (MVOC), ie in the form of volatile organic compounds. In addition, allergic reactions can also occur due to this biological stress on vehicle occupants. The filter medium 1 with biocidal effect reduces this biological burden, especially the bacterial load and / or mold contamination. In addition, the filter medium 1 Easily switch when the biocide in the filter medium 1 is consumed so that the biocidal effect for the vehicle is maintained.

Das Filtermedium 1 besteht im hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Biozidschicht 2 und fünf weiteren Filterschichten 3, 4, 5, 6, 7, d. h. es umfasst in Filterrichtung R eine als Trägervlies ausgebildete erste Filterschicht 3, eine als Aktivkohleschicht ausgebildete zweite Filterschicht 4, eine als Feinstaubfilter ausgebildete dritte Filterschicht 5, die Biozidschicht 2, eine als Aktivkohleschicht ausgebildete vierte Filterschicht 6 und eine als Trägervlies ausgebildete fünfte Filterschicht 7. Die Biozidschicht 2, welche auf diese Weise als eine Zwischenfilterschicht zwischen zwei benachbarten Filterschichten 5, 6 des Filtermediums 1 ausgebildet ist, umfasst Mikrokapseln 8, welche aus zumindest einem Polymer ausgebildet sind. Auf und/oder in den Mikrokapseln 8 ist zumindest ein Biozid gespeichert.The filter medium 1 consists in the embodiment shown here of a biocide 2 and five additional filter layers 3 . 4 . 5 . 6 . 7 that is, it comprises in the filter direction R a trained as a carrier fleece first filter layer 3 , a second filter layer formed as an activated carbon layer 4 , a third filter layer designed as a fine dust filter 5 , the biocide layer 2 , a fourth filter layer formed as an activated carbon layer 6 and a fifth filter layer formed as a carrier fleece 7 , The biocide layer 2 which in this way acts as an intermediate filter layer between two adjacent filter layers 5 . 6 of the filter medium 1 is formed, includes microcapsules 8th which are formed of at least one polymer. On and / or in the microcapsules 8th At least one biocide is stored.

Die Mikrokapseln 8 auf Kunststoffbasis, genauer gesagt auf Polymerbasis, ermöglichen durch die Beladung mit Biozid eine kontinuierliche, langsame Abgabe des Biozids, die eine konstante Beseitigung von Mikroorganismen im Filtermedium 1 und in einem durch das Filtermedium 1 gefilterten Luftstrom ermöglicht, d. h. eine Reduzierung der biologischen Belastung, insbesondere der Bakterienbelastung und/oder einer Schimmelpilzbelastung, da das Biozid mikrobielle Substanzen zentral am Filtermedium 1 hemmt. Dadurch tritt aufgrund der verminderten biologischen Belastung keine störende Geruchsentwicklung auf und ein Risiko allergischer Reaktionen der Fahrzeuginsassen aufgrund biologischer Belastung ist reduziert.The microcapsules 8th On the basis of plastic, more precisely on the basis of polymer, biocide loading enables a continuous, slow release of the biocide, a constant removal of microorganisms in the filter medium 1 and in one through the filter medium 1 Filtered air flow allows, ie a reduction in biological stress, in particular the bacterial load and / or a mold contamination, since the biocide microbial substances centrally on the filter medium 1 inhibits. As a result, no disturbing odor development occurs due to the reduced biological load and a risk of allergic reactions of the vehicle occupants due to biological stress is reduced.

Das Einbringen der Mikrokapseln 8 in den Luftfilter ist durch die für diesen Zweck in das Filtermedium 1 integrierte Zwischenfilterschicht ermöglicht. Die Mikrokapseln 8 sind in dieser Zwischenfilterschicht in einem Vlies 9 angeordnet. Durch diese Anordnung der Mikrokapseln 8 sind sie gut fixiert und haben einen dreidimensionalen Wirkungsbereich, welcher dadurch erreicht ist, dass das Biozid mikrobielle Substanzen aufgrund der Anordnung der Zwischenfilterschicht zentral am Filter hemmt.The introduction of the microcapsules 8th in the air filter is through the for this purpose in the filter medium 1 integrated intermediate filter layer allows. The microcapsules 8th are in a fleece in this intermediate filter layer 9 arranged. By this arrangement of microcapsules 8th they are well fixed and have a three-dimensional range of action, which is achieved in that the biocide inhibits microbial substances due to the arrangement of the intermediate filter layer centrally on the filter.

Durch den Schichtaufbau, wie in 1 beispielhaft dargestellt, und die Abtrennung der Mikrokapseln 8 in der Zwischenfilterschicht zu den anderen Filterschichten 3, 4, 5, 6, 7 sind zudem geringere elektrostatische Effekte in Form von elektrostatischen Abstoßungsreaktionen erreicht, so dass ein Partikelabscheidegrad, beispielsweise ein Abscheidegrad aus der Luft herauszufilternder Staubpartikel, nicht reduziert ist.Due to the layer structure, as in 1 exemplified, and the separation of the microcapsules 8th in the intermediate filter layer to the other filter layers 3 . 4 . 5 . 6 . 7 In addition, lower electrostatic effects in the form of electrostatic repulsion reactions are achieved so that a degree of particle separation, for example a degree of separation of dust particles to be filtered out of the air, is not reduced.

Das Polymer der Mikrokapseln 8 ist vorzugsweise ein biologisch abbaubares Polymer, welches sich in einem vorgegebenen Zeitraum von beispielsweise zwei Jahren abbaut. Dadurch ist eine gleichmäßige Freisetzung des Biozids über diesen vorgegebenen Zeitraum hinweg sichergestellt. Nach diesem vorgegebenen Zeitraum ist das Filtermedium 1 auszutauschen, um die biozide Wirkung auf die dem Innenraum des Fahrzeugs zuzuführende Luft weiterhin sicherzustellen.The polymer of microcapsules 8th is preferably a biodegradable polymer which degrades in a predetermined period of, for example, two years. This ensures a uniform release of the biocide over this predetermined period of time. After this predetermined period of time is the filter medium 1 to further ensure the biocidal effect on the air to be supplied to the interior of the vehicle.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Biozidschicht 2 und/oder zumindest eine weitere Schicht des Filtermediums 1 hier nicht näher dargestellte Silbernanopartikel auf. Diese Silbernanopartikel weisen ebenfalls eine biozide Wirkung auf, d. h. eine antimikrobielle Wirkung insbesondere auf Bakterien und Pilze, so dass hierdurch eine Verstärkung des bioziden Effekts der Biozidschicht erreicht ist.In an advantageous embodiment, the biocide layer 2 and / or at least one further layer of the filter medium 1 Silver nanoparticles not shown here. These silver nanoparticles also have a biocidal effect, ie an antimicrobial effect in particular Bacteria and fungi, thereby increasing the biocidal effect of the biocide layer.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • EP 0530291 B1 [0007] EP 0530291 B1 [0007]

Claims (6)

Filtermedium (1) zur Filterung von Luft für einen Innenraum eines Fahrzeugs, bestehend aus zumindest einer Filterschicht (3, 4, 5, 6, 7) und zumindest einer Biozidschicht (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Biozidschicht (2) Mikrokapseln (8) umfasst, welche aus zumindest einem Polymer ausgebildet sind, wobei auf und/oder in den Mikrokapseln (8) zumindest ein Biozid gespeichert ist.Filter medium ( 1 ) for filtering air for an interior of a vehicle, comprising at least one filter layer ( 3 . 4 . 5 . 6 . 7 ) and at least one biocide layer ( 2 ), characterized in that the biocide layer ( 2 ) Microcapsules ( 8th ), which are formed from at least one polymer, wherein on and / or in the microcapsules ( 8th ) at least one biocide is stored. Filtermedium (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokapseln (8) in einem Vlies (9) angeordnet sind.Filter medium ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the microcapsules ( 8th ) in a nonwoven ( 9 ) are arranged. Filtermedium (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Biozidschicht (2) als eine Zwischenfilterschicht zwischen zwei benachbarten Filterschichten (3, 4, 5, 6, 7) des Filtermediums (1) ausgebildet ist.Filter medium ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the biocide layer ( 2 ) as an intermediate filter layer between two adjacent filter layers ( 3 . 4 . 5 . 6 . 7 ) of the filter medium ( 1 ) is trained. Filtermedium (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Biozidschicht (2) und/oder zumindest eine weitere Schicht des Filtermediums (1) Silbernanopartikel aufweist.Filter medium ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the biocide layer ( 2 ) and / or at least one further layer of the filter medium ( 1 ) Has silver nanoparticles. Filtermedium (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer der Mikrokapseln (8) ein biologisch abbaubares Polymer ist,Filter medium ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the polymer of the microcapsules ( 8th ) is a biodegradable polymer, Filtermedium (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend in Filterrichtung (R) eine als Trägervlies ausgebildete erste Filterschicht (3), eine als Aktivkohleschicht ausgebildete zweite Filterschicht (4), eine als Feinstaubfilter ausgebildete dritte Filterschicht (5), die Biozidschicht (2), eine als Aktivkohleschicht ausgebildete vierte Filterschicht (6) und eine als Trägervlies ausgebildete fünfte Filterschicht (7).Filter medium ( 1 ) according to one of the preceding claims, comprising in the filter direction (R) a first filter layer designed as a carrier fleece ( 3 ), designed as an activated carbon layer second filter layer ( 4 ), designed as a fine dust filter third filter layer ( 5 ), the biocide layer ( 2 ), designed as an activated carbon layer fourth filter layer ( 6 ) and designed as a carrier fleece fifth filter layer ( 7 ).
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