DE102015014581A1 - Prolamine-containing gels, process for their preparation and their use - Google Patents
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Abstract
Gele, enthaltend mindestens einen Typ eines funktionalisierten, nicht funktionalisierten, aggregierten, nicht aggregierten, agglomerierten, nicht agglomerierten, geträgerten und/oder nicht geträgerten Prolamin-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel einer mittleren Teilchengröße d50 von 1 nm bis > 1000 μm sowie mindestens einen Typ eines gelierenden funktionalen Bestandteils; Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.Gels containing at least one type of functionalized, non-functionalized, aggregated, non-aggregated, agglomerated, non-agglomerated, supported and / or unsupported prolamine macro- and / or micro- and / or nanoparticles of an average particle size d50 of 1 nm > 1000 μm and at least one type of gelling functional ingredient; Process for their preparation and their use.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft Prolamine enthaltende Gele.The present invention relates to prolamins-containing gels.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zu Herstellung der Gele.Moreover, the present invention relates to a process for preparing the gels.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der Prolamine enthaltenden Gele.Furthermore, the present invention relates to the use of gels containing prolamins.
Stand der TechnikState of the art
Der in der vorliegenden Anmeldung zitierte Stand der Technik wird durch Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Anmeldung.The prior art cited in the present application is incorporated by reference into the present application.
Gele sind heutzutage allgegenwärtig und finden Verwendung in beinahe jeder Branche. Sie bestehen meistens aus Silikon oder anderen, biologisch nicht abbaubaren Stoffen.Gels are omnipresent today and are used in almost every industry. They usually consist of silicone or other non-biodegradable substances.
Als typische Anwendungen von Gelen seien beispielhaft
- – Matratzen,
- – Schuhe,
- – Textilien,
- – Kühlpacks oder
- – Sportutensilien
- - mattresses,
- - Shoes,
- - textiles,
- - cooling packs or
- - Sporting utensils
Aus der amerikanischen Patentanmeldung US 2015/040321 (A1) geht die Verwendung von Gel in körperunterstützenden Anwendungen hervor.US Patent Application US 2015/040321 (A1) discloses the use of gel in body-supporting applications.
Aus der chinesischen Patentanmeldung
Aus den Patentanmeldungen
Aus der amerikanischen Patentanmeldung US 2015/101786 (A1) geht die Vorrichtung für Wärmeableitung hervor. Hierbei wird die Körperwärme durch Gel gekühlt und somit ein Kühlungseffekt hervorgerufen.The device for heat dissipation emerges from the American patent application US 2015/101786 (A1). Here, the body heat is cooled by gel and thus caused a cooling effect.
Aus dem koreanischen Patent
Aus der deutschen Patentanmeldung
Aus der taiwanischen Patentanmeldung
Weil viele Gele silikonhaltig sind und auch noch andere Substanzen enthalten können, die sich auf den Körper und die Umwelt negativ auswirken, ist es notwendig, eine Alternative zu den bekannten Gelen zu finden, die sogar bioabbaubar ist und/oder eine biozide Wirkung haben kann.Because many gels are silicone-containing and may contain other substances that adversely affect the body and the environment, it is necessary to find an alternative to the known gels, which may even be biodegradable and / or have a biocidal effect.
Um zu verhindern, dass sich Bakterien und somit auch Krankheitserreger verbreiten, werden Reinigungsmittel, Desinfektionsmittel und Körperpflegemittel mit Bioziden versetzt. Folgende Biozide sind beispielhaft aufgelistet:
- – Akarizide gegen Milben,
- – Algizide gegen Algen,
- – Fungizide gegen Pilze,
- – Insektizide gegen Insekten,
- – mikrobiozide Ausrüstung gegen Keime,
- – Molluskizide gegen Schnecken,
- – Nematizide gegen Fadenwürmer und
- – Viruzide gegen Viren.
- - acaricides against mites,
- - algicides against algae,
- - fungicides against fungi,
- Insecticides against insects,
- - microbiocidal equipment against germs,
- - molluscicides against snails,
- - Nematicides against roundworms and
- - Viruzide against viruses.
Beispiele bekannter Biozide sind 10,10'-Oxybisphenoxoarsin (OBPA), Octylisothiazolinon (OIT), Dichlorctylisothiazolinon (DCOIT), Butylbenzisothiazolinon (BBIT), Iodocarb (3-Iod-2-propinylbutylcabamat), Zink-Pyrithion (Zinksalz von Pyridin-2-thiol-1-oxyd), Trichlosan (polychlorierte Phenoxyphenole), Silberionen und Silber, insbesondere in der Form von Silbernanopartikeln.Examples of known biocides are 10,10'-oxybisphenoxoarsine (OBPA), octylisothiazolinone (OIT), dichloroctylisothiazolinone (DCOIT), butylbenzisothiazolinone (BBIT), iodocarb (3-iodo-2-propynylbutylcabamate), zinc pyrithione (zinc salt of pyridine-2 thiol-1-oxide), trichlosan (polychlorinated phenoxyphenols), silver ions and silver, especially in the form of silver nanoparticles.
Die bekannten Biozide weisen Nachteile wie ein enges Anwendungsspektrum, eine vergleichsweise hohe Toxität, die Neigung, Resistenzen und Kreutzresistenzen hervorzurufen und eine noch weit gehend ungeklärte ökologische Langzeitwirkung auf.The known biocides have disadvantages such as a narrow range of applications, a relatively high toxicity, the tendency to cause resistance and Kreutzresistenzen and a still largely unexplained ecological long-term effect.
Es stellt sich daher die Aufgabe, Biozide bereitzustellen, die diese Nachteile nicht aufweisen.It is therefore the task of providing biocides that do not have these disadvantages.
Polyoxymetallate (POM) sind anorganische Polysäuren mit – im Gegensatz zu Isopolysäuren – mindestens zwei verschiedenen Zentralatomen. Heteropolysäuren entstehen aus jeweils schwachen, mehrbasischen Oxosäuren eines Metalls (meist Chrom, Molybdän, Vanadium oder Wolfram) und eines Nichtmetalls (meist Arsen, Iod, Phosphor, Selen, Silicium oder Tellur) als partielle gemischte Anhydride; Beipiel: H3[PM12O40]: 12-Molybdatophosphoräure (M = Mo) bzw. 12-Wolframatophosphorsäure (M = W). Als zweites Zentralatom könne auch Actinoide oder Lanthanoide fungieren; dabei sind die Wolfram-Heteropolysäuren thermisch wesentlich stabiler als die analogen Molybdän-Verbindungen. Als Keggin-Säuren bezeichntet man gelegentlich Heteropolysäuren der allgemeinen Formulierung [(EO4)M12O36]n-8 mit n = Wertigkeit des tetraedisch koordinierten Elements E (z. B. Bor, Silicium, Zink). Mit oktaedrisch koordiniertem Heteroatom findet man häufig den Heterohexametallat-Typ [(EO6)M6O18]n-12 (Anderson-Evans-Anionen) [vgl.
In ihrem
In ihrem
Aus dem amerikanischen Patent
Aus den amerikanischen Patenten
Aus der amerikanischen Patentanmeldung US 2008/0187601 A1 und den amerikanischen Patenten
Zein ist ein Prolamin, das man im Endosperm des Maiskorns findet. Es ist somit Bestandteil eines Lebensmittels. Außerdem ist es ein Abfallprodukt aus der Bio-Ethanol-Produktion und wird als Tierfutter und Lebensmittelzusatzstoff verwendet. Weitere Prolamine sind Gliadin aus Weizen, Secalin aus Roggen, Avenin aus Hafer, Hordein aus Gerste, Oryzin aus Reis und Kafirin aus Hirse.Zein is a prolamine found in the endosperm of corn kernels. It is thus part of a food. In addition, it is a waste product from bioethanol production and is used as animal feed and food additive. Other prolamins include gliadin from wheat, secalin from rye, avenin from oats, hordein from barley, oryzine from rice and kafirin from millet.
Aus dem amerikanischen Patent
Aus dem amerikanischen Patent
Aus dem amerikanischen Patent
Aus dem britischen Patent
Aus dem britischen Patent
Aus dem britischen Patent
Aus der europäischen Patentanmeldung
Aus dem europäischen Patent
In ihrem
In seinem
In ihrem
Aus der chinesischen Patentanmeldung
Aus dem amerikanischen Patent
Aus dem amerikanischen Patent
Aus der chinesischen Patentanmeldung
Aus dem amerikanischen Patent
Aufgabe der vorliegenden ErfindungObject of the present invention
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, herkömmliches Silikon und andere Stoffe zu ersetzen und so ein neues Gel zu entwickeln, so dass der direkte und/oder indirekte Hautkontakt nicht giftig und/oder schädlich ist. Außerdem soll das neue Gel energetisch günstig und Kohlendioxid-neutral sein. Dem Gel ein Biozid zugesetzt werden können, ohne dass die vorteilhaften Eigenschaften des Gels vermindert werden oder ganz verloren gehen. Des Weiteren soll das Gel vielseitig einsetzbar sein. Einsatzmöglichkeiten sollen in der Textilindustrie, in der Medizin, bei Sportartikeln, Schlafartikeln und Haushaltswaren, in der Gesundheitsindustrie, in der Spielindustrie, in der Oberflächentechnik, bei Hygieneartikeln, im Tierbedarf und für Hobbybastler liegen. Das Gel soll recycelbar sein und eine umweltfreundlichere Entsorgung gewährleisten.The present invention was based on the object to replace conventional silicone and other substances and so to develop a new gel, so that the direct and / or indirect skin contact is not toxic and / or harmful. In addition, the new gel should be low in energy and carbon dioxide neutral. A biocide can be added to the gel without reducing or completely losing the beneficial properties of the gel. Furthermore, the gel should be versatile. Possible applications are in the textile industry, in medicine, in sports articles, sleeping articles and household goods, in the health industry, in the game industry, in surface technology, in hygiene articles, in pet supplies and for hobbyists. The gel should be recyclable and ensure a more environmentally friendly disposal.
Weitere Aufgaben gehen aus der Beschreibung hervor. Further tasks are evident from the description.
Erfindungsgemäße LösungInventive solution
Demgemäß wurde ein Gel gefunden, das mindestens ein Prolamin und mindestens einen gelierenden funktionalen Bestandteil enthält und das im Folgenden als >>erfindungsgemäßes Gel<< bezeichnet wird.Accordingly, a gel has been found which contains at least one prolamine and at least one gelling functional constituent, hereinafter referred to as "gel of the invention".
Außerdem wurde ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Gels gefunden, bei dem mindestens ein Prolamin mit mindestens einem gelierenden funktionalen Bestandteil vermischt wird und das im Folgenden als >>erfindungsgemäßes Verfahren<< bezeichnet wird.In addition, a process for the preparation of the gel according to the invention has been found in which at least one prolamine is mixed with at least one gelling functional constituent and which is referred to below as the "process according to the invention".
Nicht zuletzt wurden unterschiedliche erfindungsgemäße Verwendungen des erfindungsgemäßen Gels gefunden.Not least different uses of the gel according to the invention were found.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zu Grunde lag, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Gels, des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Verwendungen gelöst werden konnte.In view of the prior art, it was surprising and unforeseeable for the person skilled in the art that the object on which the present invention was based could be achieved with the aid of the gel according to the invention, the process according to the invention and the uses according to the invention.
Insbesondere überraschte, dass das erfindungsgemäße Gel im Wesentlichen einen natürlichen Ursprung hatte, wobei dessen Hauptbestandteil, die Prolamine, sogar in Lebensmitteln Verwendung finden und somit essbar waren.In particular, it was surprising that the gel according to the invention had essentially a natural origin, with its main constituent, the prolamins, even finding use in foods and thus being edible.
Außerdem überraschte, dass die erfindungsgemäßen Gele wenn überhaupt nur eine sehr geringe Toxizität gegenüber Menschen, Tieren und Pflanzen aufwiesen, so dass sie auch ökologisch unbedenklich waren.In addition, it was surprising that the gels according to the invention exhibited, if at all, only a very low toxicity to humans, animals and plants, so that they were also ecologically harmless.
Sie zersetzten und/oder entmischten sich auch nicht bei längerer Lagerung und/oder Ihrem Transport bei wechselnden Temperaturen und wechselnder Luftfeuchtigkeit.They do not decompose and / or segregate even during prolonged storage and / or your transport at changing temperatures and changing humidity.
Des Weiteren überraschte, dass die erfindungsgemäßen Verwendungen, zum Beispiel in der Medizintechnik, der Spielindustrie, der Textilindustrie oder für Sportartikel, für Schlafartikeln oder für Haushaltswaren, in der Oberflächentechnik, bei Hygieneartikeln, im Tierbedarf und für Hobbybastler, außerordentlich breit gefächert waren. Hieran wurde deutlich, dass in den erfindungsgemäßen Verwendungen, deutlich verbesserte Produkte zustande kamen, die vor allem signifikant gesünder waren, als die bekannten Gele.Furthermore, it was surprising that the uses according to the invention, for example in medical technology, the game industry, the textile industry or for sports articles, for sleeping articles or household goods, in surface technology, in hygiene articles, in pet supplies and for hobbyists, were extremely broad. From this it became clear that in the uses according to the invention, significantly improved products were obtained which, above all, were significantly healthier than the known gels.
Es war ein ganz besonderer zusätzlicher Vorteil, dass die erfindungsgemäßen Gele durch neue Verfahren weiterverarbeitet werden konnten. Darüber hinaus war auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Gele in Plastiksäcken und Alternativen zu Plastik außerordentlich nützlich.It was a very special additional advantage that the gels of the invention could be further processed by new methods. In addition, the use of the gels of the invention in plastic bags and alternatives to plastics has also been extremely useful.
Des Weiteren überraschte, dass für die Anwendung für Wärme- und/oder Kältepacks, die erfindungsgemäßen Gele und auch andere Gele mithilfe von Seebeck- und oder Peltier-Elementen gekühlt werden konnten. Dabei überraschte insbesondere, dass beispielsweise eine App integriert werden konnte. Außerdem konnte mithilfe eines ein Feedback-Systems die Temperatur konstant gehalten werden.Furthermore, it was surprising that for the application for thermal and / or cold packs, the gels according to the invention and also other gels could be cooled by means of Seebeck and / or Peltier elements. It was particularly surprising that, for example, an app could be integrated. In addition, using a feedback system, the temperature could be kept constant.
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff >>Nanopartikel<< einen Partikel mit einer mittleren Teilchengröße von 1 nm bis < 1000 nm.In the context of the present invention, the term >> nanoparticles << denotes a particle having an average particle size of 1 nm to <1000 nm.
Des Weiteren bezeichnet der Begriff >>Mikropartikel<< Partikel einer mittleren Teilchengröße von 1 μm bis < 1000 μm. Außerdem bezeichnet der Begriff >>Makropartikel<< Partikel, die größer als 1000 μm sind.Furthermore, the term >> microparticles << refers to particles having an average particle size of from 1 .mu.m to <1000 .mu.m. In addition, the term >> macroparticles << particles that are larger than 1000 microns.
Die Teilchengrößen können mithilfe der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Rasterelektronenmikroskopie (REM), Rastertransmissionsmikroskopie (RTEM), Rasterkraftmikroskopie (AFM) oder Rastertunnelmikroskopie (TRM) gemessen werden.The particle sizes can be measured by transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), scanning transmission microscopy (RTEM), atomic force microscopy (AFM), or scanning tunneling microscopy (TRM).
Für die erfindungsgemäßen Gele, Anwendungen und Verfahren sind die Prolamine in der Form von Makro- und/oder Mikro- und/oder Nanopartikel essenziell.For the gels, applications and methods of the invention, prolamins in the form of macro- and / or micro- and / or nanoparticles are essential.
Die Prolamin-Partikel können die unterschiedlichsten Morphologien und geometrischen Formen aufweisen, so dass diese hervorragend den anderen Bestandteilen der erfindungsgemäßen Verwendungen angepasst werden können. The prolamine particles can have a wide variety of morphologies and geometric shapes, so that they can be excellently adapted to the other constituents of the uses according to the invention.
So können sie kompakt sein, sowie mindestens einen Hohlraum und/oder eine Kern-Schale-Struktur aufweisen. Sie können auch unterschiedliche geometrische Formen, wie Kugeln, Ellipsoide, Würfel, Quader, Pyramiden, Kegel, Zylinder, Rhomben, Dodekaeder, abgestumpfte Dodekaeder, Ikosaeder, abgestumpfte Ikosaeder, Hanteln, Tori, Plättchen, oder Nadeln mit kreisförmigen, ovalen, elliptischen, quadratischen, dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen oder sternenförmigen (drei-, vier-, fünf-, oder mehrzackig) Umriss haben. Dabei können gegebenenfalls vorhandene Kanten und Ecken abgerundet sein. Es können sich auch zwei oder mehr Makro- und/oder Mikro- und/oder Nanopartikel unterschiedlicher Morphologie und/oder geometrischer Form zusammenlagern. Beispielsweise können kugelförmige Zein-Makro- und/oder Mikro- und/oder Nanopartikel spitze Auswüchse in Kegelform haben. Des Weiteren kann ihre Oberfläche Vertiefungen aufweisen, sodass die Zein-Makro und/oder Mikro- und/oder Nanopartikel eine erdbeer- oder himbeerförmige Morphologie haben. Nicht zuletzt können die Hantel, Tori, Nadeln oder Plättchen in mindestens einer Richtung des Raumes gebogen sein.Thus, they can be compact, and have at least one cavity and / or a core-shell structure. They may also have different geometric shapes, such as spheres, ellipsoids, cubes, cuboids, pyramids, cones, cylinders, rhombuses, dodecahedra, truncated dodecahedra, icosahedra, truncated icosahedra, dumbbells, tori, platelets, or needles with circular, oval, elliptical, square have triangular, quadrangular, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octagonal, or star-shaped (tri-quad, quadrilateral, pentagonal, or polygonal) outline. If necessary, existing edges and corners can be rounded. It is also possible for two or more macro- and / or micro- and / or nanoparticles of different morphology and / or geometric form to be combined. For example, spherical zein macro and / or micro and / or nanoparticles may have pointed outgrowths in the form of cones. Furthermore, their surface may have depressions such that the zein macro and / or micro and / or nanoparticles have a strawberry or raspberry morphology. Last but not least, the dumbbell, tori, needles or plates can be bent in at least one direction of the room.
Der Durchmesser der Prolamin-Makro und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel, insbesondere der Zein-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel, in Lösung und/oder Suspension kann sehr breit variieren und daher hervorragend dem jeweiligen Verwendungszweck des erfindungsgemäßen Verfahrens angepasst werden.The diameter of the prolamine macro and / or micro- and / or nanoparticles, in particular the zein macro- and / or micro- and / or nanoparticles, in solution and / or suspension can vary very widely and therefore excellent be adapted to the respective intended use of the method according to the invention.
Die erfindungsgemäßen Gele, die zu verwenden sind, beziehen sich auf die Basisstoffe. Der Hauptstoff hierfür ist Zein, welches jedoch auch durch andere Prolamine wie Gliadin (Weizen), Secalin (Roggen), Avenin (Hafer), Hordein (Gerste) Oryzin (Reis) und Kafirin (Hirse) und/oder in Kombinationen ersetzbar ist.The gels of the invention to be used refer to the base materials. The main substance for this is zein, which, however, is also replaceable by other prolamins such as gliadin (wheat), secalin (rye), avenin (oats), hordein (barley) oryzine (rice) and kafirin (millet) and / or in combinations.
Als gelierende funktionelle Zusatzstoffe können beispielsweise Gummi arabicum, Agar-Agar, Pektin, Polyhydroxyalkanoate, Polyalkylenoxide, Chitosan, Chitin, Collagen, Gelatine, Papier und papierähnliche Materialien und Stärke verwendet werden.As gelling functional additives, for example, gum arabic, agar agar, pectin, polyhydroxyalkanoates, polyalkylene oxides, chitosan, chitin, collagen, gelatin, paper and paper-like materials and starch can be used.
Die vorstehend beschriebenen Prolamin-Makro- und/oder -Mikro- und/oder Nanopartikel, insbesondere Zein-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel, in Lösung und/oder Suspension können funktionalisiert, nicht funktionalisiert, aggregiert, nicht aggregiert, agglomeriert, nicht agglomeriert, geträgert und/oder nicht geträgert sein. Beispielsweise können sie funktionalisiert, agglomeriert und geträgert sein. Sie können aber auch nicht funktionalisiert und aggregiert sein. Das Gleiche gilt für ihre Polymerketten. Diese können ebenfalls funktionalisiert, nicht funktionalisiert, aggregiert, nicht aggregiert, agglomeriert, nicht agglomeriert, geträgert und/oder nicht geträgert sein. Beispielsweise können sie funktionalisiert, agglomeriert und geträgert sein. Sie können aber auch nicht funktionalisiert und aggregiert sein.The prolamine macro- and / or micro- and / or nanoparticles described above, in particular zein macro- and / or micro- and / or nanoparticles, in solution and / or suspension can be functionalized, not functionalized, aggregated, not aggregated, agglomerated, not agglomerated, supported and / or unsupported. For example, they may be functionalized, agglomerated and supported. But they can also not be functionalized and aggregated. The same applies to their polymer chains. These may also be functionalized, non-functionalized, aggregated, not aggregated, agglomerated, not agglomerated, supported and / or unsupported. For example, they may be functionalized, agglomerated and supported. But they can also not be functionalized and aggregated.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Prolamin-Makro und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel, insbesondere die Zein-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel, können in Lösung und/oder Suspension „nackt” vorliegen. Das heißt, dass ihre Oberfläche nicht von einer Hülle umgeben ist und/oder nichtfunktionalisiert ist.The prolamine macro and / or micro- and / or nanoparticles to be used according to the invention, in particular the zein macro- and / or micro- and / or nanoparticles, may be present in solution and / or suspension "nude". This means that their surface is not surrounded by a shell and / or is not functionalized.
Außerdem können die erfindungsgemäß zu verwendeten Prolamin-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel, insbesondere die Zein-Makro- und/oder -Mikro- und/oder Nanopartikel, in Lösung und/oder Suspension von einer Hülle umgeben sein und/oder mindestens eine funktionelle Gruppe tragen. Dabei kann das Material der Hüllen die funktionellen Gruppen tragen oder aber die funktionellen Gruppen können direkt auf der -Oberfläche der Prolamin-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel vorliegen.In addition, the prolamine macro- and / or micro- and / or nanoparticles to be used according to the invention, in particular the zein macro- and / or micro- and / or nanoparticles, can be surrounded in solution and / or suspension by a shell and / or carry at least one functional group. The material of the shells may carry the functional groups or else the functional groups may be present directly on the surface of the prolamine macro- and / or micro- and / or nanoparticles.
Die Aggregate sind lockere Anhäufungen von Partikeln, die durch Kohäsion zusammengehalten werden und durch übliche und bekannte Dispergierverfahren nicht verteilt werden können. Ihre innere Oberfläche ist kleiner als die Summe der Oberflächen der Primärteilchen.The aggregates are loose aggregates of particles that are held together by cohesion and can not be distributed by conventional and known dispersion methods. Its inner surface is smaller than the sum of the surfaces of the primary particles.
Die Agglomerate sind Zusammenballungen von Primärteilchen und deren Aggregate, die über Kanten und Ecken brückenartig verbunden sind. Ihre innere Oberfläche entspricht in etwa der Summe der Oberflächen der Primärteilchen.The agglomerates are aggregates of primary particles and their aggregates, which are bridged over edges and corners. Their inner surface corresponds approximately to the sum of the surfaces of the primary particles.
Das Material der Hülle und/oder die funktionellen Gruppen können so ausgewählt werden, dass sie die physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften der Prolamin-Makro- und/oder Mikro- und/oder Nanopartikel, insbesondere die Zein-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel, in Lösung und/oder Suspension in einer gewünschten Weise modifizieren oder maskieren.The material of the sheath and / or the functional groups can be selected so that they have the physical and / or chemical properties of the prolamine macro- and / or micro- and / or Nanoparticles, in particular the zein macro and / or micro and / or nanoparticles, in solution and / or suspension in a desired manner modify or mask.
Die Hüllen und/oder die funktionellen Gruppen können über kovalente und/oder ionische Bindungen und/oder elektrostatische und/oder Van-der-Waalskräfte an die Oberfläche der Prolamin- und/oder Mikro- und/oder Nanopartikel, insbesondere die Zein-Makro- und/oder Mikro- und/oder Nanopartikel, in Lösung und/oder Suspension gebunden sein.The sheaths and / or the functional groups can be attached to the surface of the prolaminic and / or micro- and / or nanoparticles via covalent and / or ionic bonds and / or electrostatic and / or van der Waals forces, in particular the zein macroscale and / or micro- and / or nanoparticles, be bound in solution and / or suspension.
Die Bindung zwischen der Oberfläche der Prolamin-Makro- und/oder -Mikro- und/oder Nanopartikel, insbesondere die Zein-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel, in Lösung und/oder Suspension und der Hülle und/oder der funktionellen Gruppe kann permanent oder reversibel, d. h. wieder lösbar, sein.The bond between the surface of the prolamine macro- and / or micro- and / or nanoparticles, in particular the zein macro and / or micro- and / or nanoparticles, in solution and / or suspension and the shell and / or or the functional group may be permanent or reversible, i. H. be solvable again.
Die Hüllen können von organischen, anorganischen und metallorganischen, polymeren, oligomeren und niedermolekularen Materialien oder von Kombinationen von mindestens zwei dieser Materialien aufgebaut sein.The shells may be constructed of organic, inorganic and organometallic, polymeric, oligomeric and low molecular weight materials or combinations of at least two of these materials.
Im Folgenden werden Beispiele für geeignete funktionelle Gruppen und Materialien für die Hüllen der erfindungsgemäß zu verwendenden Prolamin-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel insbesondere der Zein-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel in Lösung und/oder Suspension aufgeführt. Der Fachmann kann die für den jeweiligen Einzelfall besonders gut geeigneten funktionellen Gruppen und Materialien aufgrund der ihm bekannten Eigenschaftsprofiele auswählen.Examples of suitable functional groups and materials for the shells of the prolamine macro- and / or micro- and / or nanoparticles to be used according to the invention, in particular the zein macro- and / or micro- and / or nanoparticles in the following, are given below Solution and / or suspension listed. The person skilled in the art can select the functional groups and materials which are particularly suitable for the particular individual case on the basis of the properties profiles known to him.
Übliche und bekannte funktionelle GruppenUsual and known functional groups
Fluor-, Chlor-, Brom- und Jodatome; Hydroxyl-, Thiol-, Ether-, Amino-, Peroxid-, Aldehy-, Acetal-, Carboxyl-, Peroxycarboxyl-, Ester-, Amid- und Hydrazidgruppen; Nitril-, Isonitril-, Lactid-, Lacton-, Lactam-, Oxim-, Nitroso-, Nitro-, Azo-, Azoxy-, Hydrazin-, Hydrazon-, Sulfen-, Sulfenamid-, Sulfoxyid-, Sulfon-, Silan-, Siloxan-, Phosphan-, Phosphorsäure und Phosphatgruppen.Fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms; Hydroxyl, thiol, ether, amino, peroxide, aldehyde, acetal, carboxyl, peroxycarboxyl, ester, amide and hydrazide groups; Nitrile, isonitrile, lactide, lactone, lactam, oxime, nitroso, nitro, azo, azoxy, hydrazine, hydrazone, sulfen, sulfenamide, sulfoxyid, sulfone, silane , Siloxane, phosphane, phosphoric acid and phosphate groups.
Üblich und bekannte ZusatzstoffeCommon and known additives
Beispiele geeigneter niedrigsiedender organischer Lösungsmittel und hochsiedender organischer Lösungsmittel sind Alkohole, Wasser, Ketone und Ester.Examples of suitable low-boiling organic solvents and high-boiling organic solvents are alcohols, water, ketones and esters.
Beispiele für geeignete Verstärkungsfasern sind Nanocellulose, Kohlenstoffnanoröhren, Kohlenstofffasern, Kohlenstoffnanofasern, Glasfasern, Quarzsand, Holzwolle, Sisalfasern, Aramidfasern, Flachsfasern, Hanffasern, Jutefasern, Kenaf Fasern, Holzmehl und Cellulosefasern.Examples of suitable reinforcing fibers are nanocellulose, carbon nanotubes, carbon fibers, carbon nanofibers, glass fibers, quartz sand, wood wool, sisal fibers, aramid fibers, flax fibers, hemp fibers, jute fibers, kenaf fibers, wood flour and cellulose fibers.
Weitere Beispiele für Zusatzstoffe sind Farbstoffe, Buntpigmente, Weißpigmente, fluoreszierende Pigmente und phosphoreszierende Pigmente.Further examples of additives are dyes, colored pigments, white pigments, fluorescent pigments and phosphorescent pigments.
Des Weiteren sind Kohlenhydrate wie beispielsweise Cellulose, modifizierte Cellulose, Chitin, Chitosan, Karrageen, Kollagen, Stärke, Styropor, Mycobond und Glukose gute Füllstoffe. Weitere Beispiele für Zusatzstoffe sind die nachstehenden beschriebenen Materialien.Furthermore, carbohydrates such as cellulose, modified cellulose, chitin, chitosan, carrageenan, collagen, starch, polystyrene, mycobond and glucose are good fillers. Further examples of additives are the following described materials.
Monoalkoholemonoalcohols
- Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol und ihre Stereoisomere. Polyole wie beispielsweise Glycerin.Methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol and their stereoisomers. Polyols such as glycerol.
Polyhydroxycarbonsäurenpolyhydroxycarboxylic
- Glycerin-, Citronen-, Wein-, Threonin-, Ascorbin-, Glucon-, Galacturon-, Iduron- und Lactobionsäure.Glycerol, citric, tartaric, threonine, ascorbic, gluconic, galacturonic, iduronic and lactobionic acids.
Fettsäurenfatty acids
- Laurin-, Myristin-, Öl-, Palmitin-, Linol-, Stearin-, Arachin-, Behensäure.Lauric, myristic, oleic, palmitic, linoleic, stearic, arachinic, behenic acid.
Konservierungsstoffe preservatives
- Sorbinsäure, Kaliumsorbat, Calciumsorbat, Benzoesäure, Natriumbenzoat, Kaliumbenzoat, Calciumbenzoat, 4-Hydroxybenzoesäureethylester, Natrium-4-Hydroxybenzoesäureethylester, Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit, Natriumdisulfit, Kaliumdisulfit, Calciumsulfit, Calciumhydrogensulfit, Kaliumhydrogensulfit, Kaliumnitrit, Natriumnitrit, Natriumnitrat, Kaliumnitrat, Essigsäure, Kaliumacetat, Natriumacetat, Natriumdiacetat, Calciumacetat, Milchsäure, Propionsäure, Natriumpropionat, Calciumpropionat, Kaliumpropionat, Borsäure, Natriumtetraborat, Kohlendioxid, Apfelsäure, Fumarsäure und LysozymSorbic acid, potassium sorbate, calcium sorbate, benzoic acid, sodium benzoate, potassium benzoate, calcium benzoate, 4-hydroxybenzoic acid ethyl ester, sodium 4-hydroxybenzoic acid ethyl ester, sodium sulfite, sodium bisulfite, sodium bisulfite, potassium bisulfite, calcium sulfite, calcium bisulfite, potassium bisulfite, potassium nitrite, sodium nitrite, sodium nitrate, potassium nitrate, acetic acid, potassium acetate, Sodium acetate, sodium diacetate, calcium acetate, lactic acid, propionic acid, sodium propionate, calcium propionate, potassium propionate, boric acid, sodium tetraborate, carbon dioxide, malic acid, fumaric acid and lysozyme
Beispiele geeigneter POM gehen aus der Tabelle hervor. Tabelle 1: Summenformeln von geeigneten POM a)
n Zahl, insbesondere ganze Zahlen, von 1 bis 50Examples of suitable POM are shown in the table. Table 1: Sum formulas of suitable POMs a)
n number, in particular integers, from 1 to 50
Die vorstehend aufgeführten funktionellen Gruppen und Materialien für die Zusatzstoffe der Prolamin-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel insbesondere der Zein-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel in Lösung und/oder Suspension sind nur beispielhaft und nicht abschließend aufgezählt. Die Aufzählung soll demnach die Vielfalt der Möglichkeiten verdeutlichen, und der Fachmann kann aufgrund seines allgemeinen Fachwissens ohne weiteres, weitere Möglichkeiten angeben.The functional groups and materials for the additives of the prolamine macro- and / or micro- and / or nanoparticles, in particular of the zein macro- and / or micro- and / or nanoparticles in solution and / or suspension, listed above are those listed above only by way of example and not exhaustively enumerated. The enumeration is therefore intended to illustrate the variety of possibilities, and the skilled person can readily specify other possibilities due to his general expertise.
Der Gehalt der erfindungsgemäß zu verwendenden Prolamin-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel kann breit variieren und richtet sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck.The content of the prolamine macro- and / or micro- and / or nanoparticles to be used according to the invention can vary widely and depends on the respective intended use.
Ein weiterer bevorzugter Bestandteil der erfindungsgemäß zu verwendenden Prolamin- und/oder Mikro- und/oder Nanopartikel ist Wasser. Der Wassergehalt kann breit variieren und richtet sich ebenfalls im Wesentlichen nach dem jeweiligen Verwendungszweck. Another preferred constituent of the prolamine and / or micro- and / or nanoparticles to be used according to the invention is water. The water content can vary widely and also depends essentially on the intended use.
Die erfindungsgemäße zu verwendeten Prolamin- und/oder Mikro- und/oder Nanopartikel können an andere Mikro- und/oder Nanopartikel angelagert oder mit ihnen vermischt sein. Die Prolamin- und/oder Nanopartikel und die sonstigen Mikro- und/oder Nanopartikel können durch kovalente und/oder ionische Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen, elektrostatische Anziehung und/oder Van-der-Waalskräfte aneinander gebunden sein.The prolamine and / or micro- and / or nanoparticles to be used according to the invention can be attached to or mixed with other micro- and / or nanoparticles. The prolamin and / or nanoparticles and the other micro- and / or nanoparticles can be bound to one another by covalent and / or ionic bonds, hydrogen bonds, electrostatic attraction and / or van der Waalskräfte.
Die erfindungsgemäßen Verwendungen, sind erfindungsgemäße Gele für Silikonalternativen. Die vorliegende Erfindung ist vielseitig einsetzbar. Einsatzmöglichkeiten sind die Verwendung in der Textilindustrie, in der Medizin, bei Sportartikeln, Schlafartikeln, Haushaltswaren, in der Gesundheitsindustrie, Spielindustrie, Oberflächentechnik, bei Hygieneartikeln, im Tierbedarf und für Hobbybastler.The uses according to the invention are gels according to the invention for silicone alternatives. The present invention is versatile. Areas of application are the use in the textile industry, in medicine, in sports articles, sleeping articles, household goods, in the health industry, in the game industry, in surface treatment, in hygiene articles, in pet supplies and for hobbyists.
Die nachstehenden Anwendungen sind Beispiele für ihre Kategorien:The following applications are examples of their categories:
Textilindustrietextile industry
- Unterwäschemarkt, wie zum Beispiel BHs und Unterhosen, Jacken, Polster (Schulterpolster) und Schuhe;Underwear market, such as bras and underpants, jackets, cushions (shoulder pads) and shoes;
Medizinmedicine
- Gelunterlagen für Patienten, Gelpflaster für Schuhe;Gel pads for patients, gel patches for shoes;
Sportartikelsporting Goods
- Zahnschutz, Abpolsterungen für Schläger und/oder Paddel, Fahrradsättel mit und ohne Kühl und Heizfunktion, Fahrradzubehör, wie Lenker mit Gelgriffen, die auch beheizbar und kühlbar sind, Stulpen für die Hände, die an den Lenker des Fahrrads angeschlossen werden und somit mit Wärme versorgt werden, diese Funktionen können auch per App gesteuert werden, sodass es vor dem Fahren sich schon aufwärmt oder abkühlt;Mouthguards, pads for rackets and / or paddles, bicycle saddles with and without cooling and heating function, bicycle accessories, such as handlebars with grips, which are also heatable and coolable, cuffs for the hands, which are connected to the handlebars of the bicycle and thus provides heat These functions can also be controlled via the app so that it warms up or cools down before driving;
Schlafartikelsleeping Article
- Matratzen, Kissen und Topper;Mattresses, pillows and toppers;
Haushaltswarenhousehold goods
- Kochgeschirr;Cookware;
GesundheitsindustrieHealth industry
- Kühlpacks, elektrische Kühlpacks, Baby-Beißring, Dildos, Kunststoffvaginas, Brustimplantate mit anpassbaren Gewichten, sodass die Schwingungseigenschaften bestehen bleiben und das Gel mit Hohlkörpern und freiwählbaren Stoffen und Morphologien mit unterschiedlicher speziefischer Dichte versetzt ist;Cooling packs, electric cooling packs, baby teething rings, dildos, plastic vaginas, breast implants with adjustable weights so that the vibration characteristics remain and the gel is filled with hollow bodies and optional materials and morphologies of different specific gravity;
Spielindustriegame industry
- Spielsachen, die abgepolstert sind, Glibberfiguren;Toys that are padded, Glibberfiguren;
Oberflächentechniksurface technology
- Beschichtungen und 3D-Print-Materialien;Coatings and 3D print materials;
HygieneartikelHygiene products
- POM enthaltende antibakterielle Sprays, flüssiges Gel, Kleber, Filme und Gelstifte;POM-containing antibacterial sprays, liquid gel, glue, films and gel sticks;
Tierbedarf Pet Supplies
- Kühlmatten für Tiere, insbesondere Hunde;.Cooling mats for animals, in particular dogs ;.
Hobbybastlerhobbyists
- Gele zum Basteln und zum Kleben, zum Beispiel als Strukturgel.Gels for crafting and gluing, for example as a structural gel.
Die erfindungsgemäßen Gele können mit Apps und/oder Feedback-Systemen kombiniert werden, um Funktionalität der Gele zu überwachen und zu steuern.The gels of the invention can be combined with apps and / or feedback systems to monitor and control functionality of the gels.
Die vorstehend aufgeführten Anwendungen sowie Anwendungsbereiche sind nur beispielshaft und nicht abschließend aufgezählt. Die Aufzählung soll demnach die Vielfalt der Möglichkeiten verdeutlichen, und der Fachmann kann aufgrund seines allgemeinen Fachwissens ohne weiteres, weitere Möglichkeiten angeben.The applications listed above and areas of application are only exemplary and not exhaustive enumerated. The enumeration is therefore intended to illustrate the variety of possibilities, and the skilled person can readily specify other possibilities due to his general expertise.
Zu Zwecken des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die erfindungsgemäß zu verwendenden Prolamin-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel vorzugsweise homogen oder inhomogen in dem erfindungsgemäßen Gel verteilt.For the purposes of the method according to the invention, the prolamine macro- and / or micro- and / or nanoparticles to be used according to the invention are preferably distributed homogeneously or inhomogeneously in the gel according to the invention.
Vorzugsweise werden für das erfindungsgemäße Verfahren flüssige Gemische der vorstehenden beschrieben, erfindungsgemäß zu verwendenden Prolamin-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -als Nanopartikel in Plastiksäckchen und/oder Alternativen zu Plastik gefüllt.Preferably, for the process according to the invention, liquid mixtures of the above-described prolamine macro- and / or micro- and / or nanoparticles to be used according to the invention are filled in plastic bags and / or alternatives to plastic.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Gele können die üblichen und bekannten Mischaggregate, wie schnell laufende Rührer, Ultraturrax, Inline-Dissolver, Homogenisierungsdrüsen, statische Mixer oder Kneter verwendet werden. Außerdem können Heizplatte, Wasserbäder und ähnliches ebenfalls zu Herstellung der flüssigen Gemische verwendet werden.For the preparation of the gels according to the invention, it is possible to use the customary and known mixing units, such as high-speed stirrers, Ultraturrax, inline dissolvers, homogenizing glands, static mixers or kneaders. In addition, hot plate, water baths and the like can also be used to prepare the liquid mixtures.
Nach der Herstellung der Gemische werden diese vorzugsweise in Plastiksäckchen und/oder Alternativen zu Plastik gefüllt. Diese können verschiedene Formen und verschiedene Stärken haben. Sie können Überlaufsystem haben oder nur einen bestimmten Füllstand aufweisen. Sie könne jegliche Form und Größe aufweisen. Diese Angaben richten sich nach der jeweiligen Anwendung.After preparation of the mixtures, they are preferably filled into plastic bags and / or alternatives to plastic. These can have different shapes and different strengths. You can have overflow system or have only a certain level. It could have any shape and size. This information depends on the respective application.
Die Art des Plastiks kann variieren. Die nachstehende Liste sind die beispielhaften Kunststoffe als Verwendung.The type of plastic can vary. The list below is the exemplary plastics for use.
Kunststoffeplastics
Thermoplaste:Thermoplastics:
- Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamide(PA), Polylactat(PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyvinylchlorid (PVC).Acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyamides (PA), polylactate (PLA), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyetheretherketone (PEEK) and polyvinyl chloride (PVC).
Elastomere:elastomers:
- Naturkautschuk (NR), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloropren-Kautschuk (CR), Butadien-Kautschuk (BR) und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM).Natural rubber (NR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), butadiene rubber (BR) and ethylene-propylene-diene rubber (EPDM).
Bio-KunststoffeBio-plastics
Stärke und Stärkeblends:Strength and strength blends:
Mais, Weizen, Kartoffeln in Europa, Tapioka, wasserabweisenden, biologisch abbaubaren Polymeren wie Polyester, Polyesteramiden, Polyurethanen oder Polyvinylalkohol.Corn, wheat, potatoes in Europe, tapioca, water-repellent, biodegradable polymers such as polyesters, polyester amides, polyurethanes or polyvinyl alcohol.
Celluloseprodukte:Cellulose products:
- Celluloseacetat (CA), Celluloid, Cellophan, Vulkanfiber, Cellulosenitrat, Cellulosepropionat und Celluloseacetobutyrat.Cellulose acetate (CA), celluloid, cellophane, vulcanized fiber, cellulose nitrate, cellulose propionate and cellulose acetobutyrate.
Polymilchsäure (PLA) Polylactic acid (PLA)
Polyhydroxyalkanoate:polyhydroxyalkanoates:
- Polyhydroxybuttersäure (PHB)Polyhydroxybutyrate (PHB)
Die vorstehend aufgeführten Kunststoffe sind nur beispielhaft und nicht abschließend aufgezählt. Die Aufzählung soll demnach die Vielfalt der Möglichkeiten verdeutlichen, und der Fachmann kann aufgrund seines allgemeinen Fachwissens ohne weiteres, weitere Möglichkeiten angeben.The plastics listed above are only given by way of example and not exhaustively. The enumeration is therefore intended to illustrate the variety of possibilities, and the skilled person can readily specify other possibilities due to his general expertise.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das erfindungsgemäße Gel mit dem erfindungsgemäß verwendeten Prolamin-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel, insbesondere die Zein-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel, in Lösung und/oder Suspension in Säckchen abgefüllt. Dabei ist es von Vorteil, wenn dies unter geschützter Atmosphäre geschieht, damit kein Sauerstoff an das erfindungsgemäße Gel gelangt.In the method according to the invention, the gel according to the invention is mixed with the prolamine macro- and / or micro- and / or nanoparticles used in accordance with the invention, in particular the zein macro- and / or micro- and / or nanoparticles, in solution and / or suspension bottled in sachets. It is advantageous if this happens under a protected atmosphere, so that no oxygen reaches the gel according to the invention.
Nach dem das Gel hergestellt wurde und unter Schutzatmosphäre in Plastiksäcken und/oder Alternative zu Plastik gefüllt wurde, kann es in die dafür vorgesehenen Anwendungsbereiche integriert werden. Die Oberfläche kann antibakteriell und/oder hydrophob und/oder hydrophil sein.After the gel has been manufactured and filled in protective atmosphere in plastic bags and / or alternative to plastic, it can be integrated into the intended applications. The surface may be antibacterial and / or hydrophobic and / or hydrophilic.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend näher erläuterten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen und Konfigurationen, sondern auch in anderen Kombinationen und Konfigurationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and explained in more detail below can be used not only in the specified combinations and configurations, but also in other combinations and configurations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
BeispieleExamples
Hier werden Beispiele beschrieben, welche nicht einschränkend sind für den erfindungsgemäßen Stoff, die erfindungsgemäße Anwendung und das erfindungsgemäße Verfahren.Here, examples are described which are not limiting for the substance according to the invention, the application according to the invention and the process according to the invention.
Beispiel 1 mit Vergleichsversuch: Die Herstellung eines Gels mit Verwendung als KühlpackExample 1 with comparative experiment: The preparation of a gel with use as a cooling pack
Es wurde ein Gel mit Zein und Gelatine hergestellt, welches in Plastiksäckchen oder andere Alternativen zu Plastik gefüllt wurde und mit Vakuum verschlossen wurde (Serie 1).A gel was made with zein and gelatin which was filled into plastic bags or other alternatives to plastic and sealed with vacuum (Series 1).
Formen der Ausführungen konnten individuell anatomisch geformt sein: für Augen, Stirn, Kopf, Nacken, Brust, Schulter, Arm, Hand, Ellenbogen, Rücken, Spinalkanal, Hüfte, Oberschenkel, Unterschenkel, Knie, Knöchel und Sprunggelenk. Hier konnten unterschiedliche Formen und Größen variieren, je nach Anwendungsbereich.Forms of execution could be individually anatomically shaped: for eyes, forehead, head, neck, chest, shoulder, arm, hand, elbow, back, spinal canal, hip, thigh, lower leg, knee, ankle and ankle. Here different shapes and sizes could vary, depending on the application.
Parallel dazu wurde ein Gel-Pad hergestellt, welches keine Zein-Mikro- und/oder Nanopartikel aufwies (Vergleichsserie 1).In parallel, a gel pad was produced which did not contain zein micro- and / or nanoparticles (comparative series 1).
Die beiden Gel-Pads wurden über mehrere Stunden in einen Gefrierschrank bei –18°C gelegt. Anschließend wurden diese herausgenommen und getestet. Dabei wurde festgestellt, dass das Gel-Pad mit den Zein-Makro- und/oder -Mikro- und/oder -Nanopartikel deutlich weniger gefroren war als das von der Vergleichsserie 1.The two gel pads were placed in a freezer at -18 ° C for several hours. Then they were taken out and tested. It was found that the gel pad with the zein macro- and / or micro- and / or nanoparticles was significantly less frozen than that of the comparative series 1.
Beispiel 2: Die Herstellung eines Gels mit Verwendung für elektronische Kühlpacks/WärmepacksExample 2: The preparation of a gel with use for electronic cooling packs / heat packs
Es wurde ein Gel mit Zein und Gelatine oder Silikon hergestellt, welches in Plastiksäckchen gefüllt wurde und mit Vakuum verschlossen wurde.A gel was made with zein and gelatin or silicone, which was filled in plastic bags and sealed with vacuum.
Durch ein Seebeck-Element wurde die Temperatur geregelt und das Kühlpack abgekühlt. Die Kälte wurde wurde durch das Gel-Pad auf die Haut übertragen. Das Seebeck-Element wird mit Batterie und/oder PV und/oder Akku und/oder Netzanschluss betrieben und erlangte hierdurch die nötige Stromversorgung. Das Seebeck-Element war elektrisch isoliert.The temperature was regulated by a Seebeck element and the cooling pack was cooled. The cold was transferred to the skin through the gel pad. The Seebeck element is operated with battery and / or PV and / or battery and / or mains connection and thereby obtained the necessary power supply. The Seebeck element was electrically isolated.
Durch Vorkühlung wurde der Kühlungseffekt beschleunigt. Eine Verstärkung des Seebeck-Effekts konnte mittels eines Ventilators erfolgen. Beispieel waren der Papst-Lüfter und/oder Kühllamellen. Des Weiteren kann ein Schutzsystem gegen Stromschläge und Verbrennungen an den Lüftern und/oder Kühllamellen angebracht werden.Pre-cooling accelerated the cooling effect. An amplification of the Seebeck effect could be achieved by means of a fan. Examples were the pope fan and / or cooling fins. Of Furthermore, a protection system against electric shocks and burns can be attached to the fans and / or cooling fins.
Formen der Ausführungen konnten individuell anatomisch geformt sein: für Augen, Stirn, Kopf, Nacken, Brust, Schulter, Arm, Hand, Ellenbogen, Rücken, Spinalkanal, Hüfte, Oberschenkel, Unterschenkel, Knie, Knöchel und Sprunggelenk. Hier konnten unterschiedliche Formen und Größen variieren, je nach Anwendungsbereich.Forms of execution could be individually anatomically shaped: for eyes, forehead, head, neck, chest, shoulder, arm, hand, elbow, back, spinal canal, hip, thigh, lower leg, knee, ankle and ankle. Here different shapes and sizes could vary, depending on the application.
Die Steuerung erfolgte über integrierte Fühler und Sensoren. Es gab programmierbare Kurven von Kühlprogrammen und/oder Timer/Zeitschaltuhren, die Angaben, wann die Kühlphase zu Ende ging und wann diese wieder neu gestartet werden sollte; ebenfalls konnten Zyklen eingestellt werden.The control took place via integrated sensors and sensors. There were programmable curves of cooling programs and / or timers / timers, indicating when the cooling phase came to an end and when it should be restarted; also cycles could be set.
Es gab auch Programme, die manuell eingegeben werden konnten und/oder vorprogrammierte Programme. Diese Programme ließen sich ebenfalls über eine App auf dem Smartphone und/oder Tablet und/oder Smart-Home-System steuern.There were also programs that could be entered manually and / or preprogrammed programs. These programs could also be controlled via an app on the smartphone and / or tablet and / or smart home system.
An heißen Tagen konnten die oben beschriebenen Gel-Pads Kühlung spenden und an kalten Tagen konnte das Seebeck-Element in umgekehrte Richtung arbeiten und somit das Gel-Pad aufwärmen. Dieses konnte als Alternative erhältlich sein, oder im Rahmen einer Kombination verwendet werden.On hot days, the gel pads described above were able to provide cooling, and on cold days, the Seebeck element could work in the opposite direction, warming up the gel pad. This could be available as an alternative, or used in combination.
Eine weitere Möglichkeit war ein Multifunktionsgebrauch. Hier wurde an jede Seite des Seebeck- Elementes ein Gel-Pad angebracht. An der einen Seite wurde das Gel-Pad kalt und an der anderen Seite gleichzeitig warm.Another option was a multifunctional use. Here, a gel pad was attached to each side of the Seebeck element. The gel pad became cold on one side and warm on the other side at the same time.
Die Oberfläche der Gel-Pads war antibakteriell. Durch einen Lotuseffekt wurde die Oberfläche leicht abwischbar. Zur Befestigung an den Körper konnten beispielsweise Ansaugnippel, Bandagen, Bänder und/oder Klett- und/oder Hacken-, und/oder Ösen-Verschlüsse benutzt werden.The surface of the gel pads was antibacterial. Due to a lotus effect, the surface was easily wiped off. For example, suction nipples, bandages, straps and / or hook and loop fasteners and / or eyelet closures could be used for attachment to the body.
Die Seebeck-Elemente konnten außerdem flexibel sein und ebenfalls mit Massagesystemen kombiniert werden. Des Weiteren konnte eine Kompartimentenbildung in den Gel-Pads eingebaut sein. Diese konnten fest und/oder frei beweglich darin abgebracht werden. Die Wände der Kompartimente konnten zum Beispiel isotropisch sein und/oder eine Wabenstruktur aufweisen. Die Wände der Kompartimente waren isoliert.The Seebeck elements could also be flexible and also combined with massage systems. Furthermore, a compartmentalization could be incorporated in the gel pads. These could be moved fixed and / or freely movable therein. For example, the walls of the compartments could be isotropic and / or have a honeycomb structure. The walls of the compartments were isolated.
Eine weitere Möglichkeit war, eine freiwählbare Anzahl von Seebeck-Elementen zu haben und somit unterschiedliche Temperaturzonen zu erzeugen.Another possibility was to have a freely selectable number of Seebeck elements and thus to produce different temperature zones.
Beispiel 3: Die Herstellung eines Gels mit Verwendung für SättelExample 3: The preparation of a gel with use for saddles
Es wurde ein Gel mit Zein und Gelatine hergestellt, welches in Plastiksäckchen gefüllt wurde und mit Vakuum verschlossen wurde.A gel was made with zein and gelatin which was filled in plastic bags and sealed with vacuum.
Es ergab sich eine Alternative zu den herkömmlichen Gelen und ebenfalls eine neue Struktur für die Sättel.There was an alternative to the conventional gels and also a new structure for the saddles.
In einer Serie wurde einfach die herkömmliche Füllung ersetzt.In a series simply the conventional filling was replaced.
In einer weiteren Serie wurde das Gel in Profi-Radrennsättel verarbeitet, sodass ein höherer Komfort entstand und sich der Druck besser verteilen konnte. Hier konnte das Gel direkt in einem dafür vorgesehenen Sattel gespritzt sein und/oder selbst formstabil sein oder es konnte im Plastiksack vorliegen.In another series, the gel was processed in professional bike saddles, so that a higher comfort was created and the pressure could distribute better. Here, the gel could be sprayed directly in a designated saddle and / or even be dimensionally stable or it could be present in a plastic bag.
Beispiel 4: Die Herstellung eines Gels mit Verwendung für Textilien, insbesondere BHsExample 4: The preparation of a gel with use for textiles, in particular bras
Es wurde ein Gel mit Zein und Gelatine hergestellt, welches in Plastiksäckchen und Alternativen für Plastik gefüllt wurde und mit Vakuum verschlossen wurde.A gel was made with zein and gelatin which was filled into plastic bags and alternatives for plastic and sealed with vacuum.
Das Gel wurde in fünf verschiedenen Varianten für BHs eingearbeitet.The gel was incorporated in five different variants for bras.
Die erste Variante ist das Gel-Pad. Es ist als Einlage in den herkömmlichen BH zu verwenden. Es gibt der Brust mehr Halt und lässt sie größer und/oder formschöner wirken.The first variant is the gel pad. It is to be used as an insert in the conventional bra. It gives the breast more support and makes it look bigger and / or shapely.
Das oben beschriebene Gel-Pad konnte in den BH eingelegt werden und zusätzlich durch einen Klettverschluss fest gemacht werden. Das Gel-Pad konnte sich nicht mehr im BH bewegen. The above-described gel pad could be placed in the bra and also be fixed by a Velcro fastener. The gel pad could not move in the bra anymore.
Das Gel-Pad konnte des Weiteren komplett in den BH integriert werden.The gel pad could also be fully integrated into the bra.
Ein Weiteres BH-Modell bestand aus Hohlfasern, die als Exoskelett fungierten. In dieses Exoskelett wurde war das oben beschriebene Gel hinein gefüllt. Das Gewebe war nun leicht und dünn, aber gleichzeitig sehr stabil und formend.Another BH model consisted of hollow fibers that acted as an exoskeleton. The gel described above was filled into this exoskeleton. The tissue was now light and thin, but at the same time very stable and formative.
Ein erfindungsgemäßer Sport-BH hatte ein sogenanntes Kammersystem. Er verfügte über zwei Kammern A und B. Diese waren mit einander verbunden. In den Kammern befanden sich das oben beschriebene Gel, welches durch Bewegung von Kammer A in Kammer B gelangen konnte und anders herum. Zusätzlich konnte ein Chip eingearbeitet sein, welcher unter anderem die Laufgeschwindigkeit, sowie Puls und Sauerstoffgehalt messen konnte. Dieser konnte mit einer App gekoppelt werden, sodass man mit Hilfe seines Smartphones und/oder Tablet alle wichtigen Funktionen überwachen konnte.An inventive sports bra had a so-called chamber system. He had two chambers A and B. These were connected to each other. The chambers contained the gel described above, which could move from chamber A to chamber B and vice versa. In addition, a chip could be incorporated, which could measure, inter alia, the running speed, and pulse and oxygen content. This could be coupled with an app, so you could monitor all important functions with the help of his smartphone and / or tablet.
Des Weiteren kann der BH auch selbstklebend sein oder nur aus Cups bestehen.Furthermore, the bra can also be self-adhesive or consist only of cups.
Beispiel 5: Schulterpolster:Example 5: Shoulder Pads:
In diversen Jacken gibt es Schulterpolster. Diese konnten ebenfalls durch ein Gel-Pad ersetzt werden. Hierfür werden wie oben beschrieben die Gel-Pads gemacht und dann mit Textilien ummantelt. Sie konnten dann in der Kleidung auf jegliche Art befestigt werden.There are shoulder pads in various jackets. These could also be replaced by a gel pad. For this purpose, as described above, the gel pads are made and then covered with textiles. They could then be fastened in clothing in any way.
Beispiel 6: Gel als HygieneartikelExample 6: Gel as hygiene article
Es wurde ein Gel mit Zein und Gelatine hergestellt, welches in Plastiksäckchen und Alternativen für Plastik gefüllt wurde. Diesem sind Konservierungsstoffe, POMs und weitere Zusatzstoffe zugesetzt, um eine antibakterielle Wirkung zu erzielen.A gel was made with zein and gelatin, which was filled in plastic bags and alternatives for plastic. These are added preservatives, POMs and other additives to achieve an antibacterial effect.
Das Gel konnte in Sprühflaschen abgefüllt werden und dann auf Oberflächen gesprüht werden. Diese waren dann desinfiziert, und neue Bakterien konnten sich nicht mehr bilden. Hier konnte sich auch ein Film bilden, der antibakteriell wirkte.The gel could be filled into spray bottles and then sprayed on surfaces. These were then disinfected and new bacteria could no longer form. Here could also form a film that was antibacterial.
Eine weitere Möglichkeit war ein Gel unter anderem zur Handdesinfektion. Hier konnte das Gel direkt auf die Hände gegeben werden, und somit wurden die auf den Händen befindlichen Bakterien getötet.Another option was a gel for hand disinfection. Here, the gel could be put directly on the hands, and thus the bacteria on the hands were killed.
Des Weiteren konnte das Gel in Form eines Gelstiftes produziert werden. Hierbei ist dem Verbraucher möglich, das Gel auf jeder beliebigen Fläche anzuwenden.Furthermore, the gel could be produced in the form of a gel stick. Here, the consumer is possible to apply the gel on any surface.
Die vorstehend aufgeführten Möglichkeiten sind nur beispielshaft und nicht abschließend aufgezählt. Die Aufzählung soll demnach die Vielfalt der Möglichkeiten verdeutlichen, und der Fachmann kann aufgrund seines allgemeinen Fachwissens ohne weiteres, weitere Möglichkeiten angeben.The options listed above are only exemplary and not exhaustive enumerated. The enumeration is therefore intended to illustrate the variety of possibilities, and the skilled person can readily specify other possibilities due to his general expertise.
Beispiel 7Example 7
Im Folgenden soll in diesem Beispiel die Erfindung anhand der
In den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
-
Vorrichtung, umfassend mindestens ein Gelpad
2 und mindestens ein Seebeck-Element3 Device comprising at least one gel pad2 and at least oneSeebeck element 3 - 2, 2a, 2b2, 2a, 2b
- GelpadGelpad
- 2.1, 2.1a,2.1, 2.1a,
- 2.1b2.1b
- KunststoffbehälterPlastic containers
- 2.2, 2.2a,2.2, 2.2a,
- 2.2b2.2b
- Gelgel
- 3, 3, 3b, 3c3, 3, 3b, 3c
- Seebeck-ElementSeebeck element
- 44
- Wärmesenkeheat sink
- 55
- elektrische Anschlüsseelectrical connections
- 6, 6a, 6b6, 6a, 6b
- wärmeleitende Klebeschichtthermally conductive adhesive layer
- 77
- funktionale Vorrichtungfunctional device
- 88th
- elektrische Isolierung und Abdichtungelectrical insulation and sealing
- 9a, 9b, 9c9a, 9b, 9c
- elektrisch isolierender, wärmeleitender Behälterelectrically insulating, heat-conducting container
- 10a, 10b10a, 10b
- elektrische Verbindung zwischen zwei Seebeck-Elementenelectrical connection between two Seebeck elements
Beispiel 7.1Example 7.1
Die
Verwendet wurden Seebeck-Elemente
Bevorzugt wurden thermoelektrische Module in ”egggrate”-Konfiguration (Eierkarton-Konfiguration) verwendet, wie sie beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung
Das Gelpad
Das Gelpad
Die kalte Seite des Seebeck-Elements
Das Seebeck-Element
Als funktionale Vorrichtungen
Beispiel 7.2Example 7.2
Die
Vom Aufbau und von der Funktionalität entspricht die Vorrichtung
Beispiel 7.3Example 7.3
Die
Die Gelpads
Das Gelpad
Zur Außenanwendung der Vorrichtung
Es war eine Besonderheit der Vorrichtung
Beispiel 7.4Example 7.4
Die
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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