DE102017117817A1

DE102017117817A1 - Hydrophile Zusammensetzung mit Kondensationskatalysator

Info

Publication number: DE102017117817A1
Application number: DE102017117817.1A
Authority: DE
Inventors: John W. Steele; Barbara M. Peyton; Tony Rector
Original assignee: Hamilton Sundstrand Corp
Current assignee: Hamilton Sundstrand Corp
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2018-02-22
Also published as: US20180051178A1

Abstract

Eine hydrophile Zusammensetzung, enthaltend etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsteile eines Haftmittels, etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsteile einer anorganischen Verbindung, etwa 3 bis etwa 10 Gewichtsteile eines Unlöslichmachers, etwa 0,3 bis etwa 1,5 Gewichtsteile eines antimikrobiellen Mittels und etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsteile eines Kondensationskatalysators.

Description

Diese Offenbarung betrifft anorganische hydrophile Beschichtungen. Kondensierende Wärmetauscher, wie z. B. diejenigen, die in Mikro- oder Nullschwerkraft-Anwendungen eingesetzt werden, können hydrophile und antimikrobielle Beschichtungssysteme verwenden, um kondensiertes Wasser zum anschließenden Aufsammeln einsetzen. Insbesondere hemmen solche Beschichtungssysteme eine mikrobielle Proliferation und fördern eine Durchnässung und ein Aufsaugen von Wasser, wodurch das Kondensat im Kondensator dazu induziert wird, einen dünnen, sich ausbreitenden Film in der Beschichtung zu bilden, der dann leicht aufgesammelt werden kann. Dieser dünne Film wird durch „Schlürf”-Löcher in einem Gas-Flüssigkeitsphasenabscheider aufgesammelt, der die Wassertropfen daran hindert, in dem gasförmigen Strom, aus dem diese entfernt wurden, eingeschlossen zu werden.
Eine hydrophile Zusammensetzung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung enthält etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsteile eines Haftmittels, etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsteile einer anorganischen Verbindung, etwa 3 bis etwa 10 Gewichtsteile eines Unlöslichmachers, etwa 0,3 bis etwa 1,5 Gewichtsteile eines antimikrobiellen Mittels und etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsteile eines Kondensationskatalysators.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen ist der Kondensationskatalysator ein Katalysator in Bezug auf die Kondensation von Silandiolen.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen ist der Kondensationskatalysator ein Katalysator in Bezug auf die Kondensation von Dimethylsilandiol.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen weist der Kondensationskatalysator etwa 1,5 bis etwa 14 Gewichtsteile auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen weist der Kondensationskatalysator etwa 7 bis etwa 10 Gewichtsteile auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen ist der Kondensationskatalysator ein Basen-substituierter Zeolit.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen weist die Kondensation etwa 1,5 bis etwa 14 Gewichtsteile auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen ist der Kondensationskatalysator ein Ammonium-substituierter Zeolit.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen weist der Kondensationskatalysator etwa 1,5 bis etwa 14 Gewichtsteile auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen ist das Haftmittel ausgewählt aus Kaliumsilicat, Bleiborsilicat-Glasfritte und Mischungen davon. Die anorganische Verbindung ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliciumdioxid, Kalziumsilicat und Mischungen davon. Der Unlöslichmacher ist ausgewählt aus Fluorosilicat, anorganischen Oxiden und Mischungen davon. Das antimikrobielle Mittel enthält wenigstens eines von Arsen, Iod, Eisen, Quecksilber, Silber und Zinn.
Ein Gegenstand gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung enthält ein Substrat und eine hydrophile Beschichtung auf dem Substrat. Die hydrophile Beschichtung besteht aus etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsteilen eines Haftmittels, etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsteilen einer anorganischen Verbindung, etwa 3 bis etwa 10 Gewichtsteilen eines Unlöslichmachers, etwa 0,3 bis etwa 1,5 Gewichtsteilen eines antimikrobiellen Mittels und etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsteilen eines Kondensationskatalysators.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen ist das Substrat in einem Kondensations-Wärmetauscher vorhanden.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen ist der Kondensatorkatalysator ein Katalysator in Bezug auf die Kondensation von Silandiolen.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen weist der Kondensationskatalysator etwa 1,5 bis etwa 14 Gewichtsteile auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer der oben genannten Ausführungsformen ist der Kondensationskatalysator ein Basen-substituierter Zeolit.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen ist das Haftmittel ausgewählt aus Kaliumsilicat, Bleiborsilicat-Glasfritte und Mischungen davon. Die anorganische Verbindung ist ausgewählt aus Siliciumdioxid, Kalziumsilicat und Mischungen davon. Der Unlöslichmacher ist ausgewählt aus Fluorosilicaten, anorganischen Oxiden und Mischungen davon. Das antimikrobielle Mittel enthält wenigstens eines von Arsen, Iod, Eisen, Quecksilber, Silber und Zinn.
Ein Verfahren gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung enthält das Bilden einer hydrophilen Beschichtung, bestehend aus etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsteilen eines Haftmittels, etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsteilen einer anorganischen Verbindung, etwa 3 bis etwa 10 Gewichtsteilen eines Unlöslichmachers, etwa 0,3 bis etwa 1,5 Gewichtsteilen eines antimikrobiellen Mittels und etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsteilen eines Kondensationskatalysators.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen beinhaltet das Bilden das Ablegen eines Schlamms auf ein Substrat. Der Schlamm enthält das Haftmittel, die anorganische Verbindung, den Unlöslichmacher, das antimikrobielle Mittel und den Kondensationskatalysator, mit einem Lösungsmittel vermischt sowie das Trocknen des Schlamms, um das Lösungsmittel zu entfernen, sodass die hydrophile Beschichtung auf dem Substrat verbleibt.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer beliebigen der oben genannten Ausführungsformen beinhaltet das Formen das Infiltrieren einer vorher vorhandenen Beschichtung mit dem Kondensationskatalysator, wobei die vorher vorhandene Beschichtung das Haftmittel, die anorganische Verbindung, den Unlöslichmacher und das antimikrobielle Mittel aufweist.
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden dem Fachmann auf dem Gebiet anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich. Die Zeichnungen, die der detaillierten Beschreibung beiliegen, können kurz wie folgt beschrieben werden.
1 stellt einen beispielhaften Gegenstand dar, der eine hydrophile Beschichtung mit einem Kondensationskatalysator aufweist.
2 stellt einen Querschnitt durch einen Anteil des Gegenstands von 1 dar.
3 stellt ein beispielhaftes Verfahren zum Bilden einer hydrophilen Beschichtung dar.
In sich geschlossene, habitable Systeme, wie z. B. die Weltraumstation (International Space Station (ISS)), setzen eine Wasserverarbeitungsanlage (Water Processor Assembly (WPA)) ein, um Wasser für den Gebrauch der Besatzung zu behandeln und zu reinigen. Vor dem Konsum wird das behandelte Wasser auf Qualität getestet, einschließlich dem Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff. Ein hoher Wert des Gesamtgehalts an organischem Kohlenstoff kann darauf hinweisen, dass die Filter in der WPA ausgetauscht werden müssen, oder dass ein Betriebsproblem in der WPA besteht.
Ein Anteil des in der WPA behandelten Wassers kommt von der gemeinschaftlich genutzten Kabinenluftanlage (Common Cabin Air Assembly (CCAA)) der ISS. Die CCAA behandelt und klimatisiert Luft in der ISS. Diese Behandlung und Klimatisierung beinhaltet die Temperatureinstellung und Feuchtigkeitsentfernung in einem oder mehreren kondensierenden Wärmetauschern. Solche kondensierenden Wärmetauscher können anorganische hydrophile Beschichtungen enthalten, die eine Wassersammlung durch Kondensieren von Wasser aus der Luft und ein Absaugen des Wassers an einen Kollektor fördern. Das Wasser von dem Kollektor kann dann in der WPA behandelt werden.
Das Wasser von der WPA kann Silandiole enthalten, wie z. B. Dimethylsilandiol (DMSD). Das DMSD-Molekül ist nachstehend dargestellt. DMSD ist insbesondere problematisch, weil DMSD erhöhte Messungen von organischem Gesamtkohlenstoff verursachen können, jedoch ist DMSD trotzdem kein Hinweis darauf, dass ein Multifiltrationsbett (das Ionenaustauschharze und organische Sorptionsmittel enthält) in dem WPA ausgetauscht werden muss und verhindert nicht den Konsum durch die Besatzung. Wenn daher ein erhöhter organischer Kohlenstoffwert aufgrund von DMSD (wobei die Besatzung nicht wissen kann, dass dies durch DMSD verursacht wurde) besteht, können die Multifiltrationsbetten unnötigerweise ausgetauscht, der Wasserkonsum unnötigerweise eingeschränkt werden und kostenträchtige Bodentests bodennahe Tests erforderlich werden, um zu bestätigen, dass die Ursache des erhöhten Werts DMSD ist. Dimethylsilandiol:
Silandiole entstehen aus der Hydrolyse von Siloxanen, wie z. B. Silikon aus der Luft in der ISS. Wenn die Luft in der CCAA behandelt wird, legen sich die Siloxane auf der hydrophilen Beschichtung des kondensierenden Wärmetauschers ab. Während Siloxane im Allgemeinen inert/nicht reagierend sind, hydrolysieren Silicate in der hydrophilen Beschichtung das Siloxan unter nassen und trockenen Bedingungen. Dieser Prozess wird unter trockenen Bedingungen beschleunigt. Die Silandiole werden dann später von dem kondensierten Wasser in dem Wärmetauscher mitgenommen. Die Filterbetten in der WPA sind nicht in der Lage, die Silandiole wirksam zu entfernen. In diesem Sinne ist hierin eine hydrophile Zusammensetzung offenbart, die in solchen kondensierenden Wärmetauschern verwendet werden kann, um eine Bildung von Silandiol zu unterdrücken. Obwohl eine beispielhafte Implementation in einem kondensierenden Wärmetauscher in der ISS liegt, wird man zu schätzen wissen, dass diese Offenbarung auch für andere Anwendungen von Vorteil ist, bei denen Silandiole unerwünscht sind.
1 stellt schematisch einen beispielhaften Gegenstand 20 dar. In diesem Beispiel ist der Gegenstand 20 ein kondensierender Wärmetauscher, der eine hydrophile Beschichtung 22 enthält. Die hydrophile Beschichtung 22 kann sich z. B. an Schlürfer-Stangen des Wärmetauschers befinden, um kondensiertes Wasser durch Absaugen zu entwässern. Die Stelle der hydrophilen Beschichtung 22 ist nicht auf Schlürfer-Stangen beschränkt und kann sich an einem beliebigen Teil oder einer beliebigen Wärmeübertragungsfläche des kondensierenden Wärmetauschers befinden, die in Kontakt mit kondensiertem Wasser stehen soll.
2 stellt eine Schnittansicht durch einen repräsentativen Anteil einer der Schlürfer-Stangen des Gegenstands 20 dar. In diesem Beispiel ist die hydrophile Beschichtung 22 an einem Substrat 24 angeordnet, das z. B. eine Wand aus Metalllegierung sein kann. Die hydrophile Beschichtung 22 besteht aus: etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsteilen eines Haftmittels, etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsteilen einer anorganischen Verbindung, etwa 3 bis etwa 10 Gewichtsteilen eines Unlöslichmachers, etwa 0,3 bis etwa 1,5 Gewichtsteilen eines antimikrobiellen Mittels und etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsteilen eines Kondensationskatalysators. In weiteren Beispielen kann jede hierin genannte beispielhafte Zusammensetzung Unreinheiten enthalten. In zusätzlichen Beispielen kann jede hierin genannte beispielhafte Zusammensetzung nur die aufgeführten Bestandteile oder nur die aufgeführten Bestandteile und Unreinheiten enthalten.
Das Haftmittel dient als ein Bindemittel, um der hydrophilen Beschichtung 22 eine strukturelle Integrität bereitzustellen und ein Abblättern und Reißen der Beschichtung zu beschränken. Das Haftmittel kann z. B. ausgewählt sein aus Kaliumsilicat, Bleiborsilicat-Glasfritte und Mischungen davon. In einem weiteren Beispiel ist das Haftmittel Kaliumsilicat und ist in der hydrophilen Beschichtung 22 in einer Menge von etwa 10 Gewichtsteilen bis etwa 30 Gewichtsteilen vorhanden. In einem weiteren Beispiel beträgt die Menge etwa 25,0 bis etwa 25,4 Gewichtsteile.
Die anorganische Verbindung ermöglicht die Durchwässerung zwischen Wasser und der hydrophilen Beschichtung 22, d. h. die anorganische Verbindung fördert den hydrophilen Charakter. Die anorganische Verbindung ist beispielsweise ausgewählt aus Siliciumdioxid, Calciumsilicat und Mischungen davon. In einem weiteren Beispiel ist die anorganische Verbindung Quarzmehl und ist in etwa 12 bis etwa 16 Gewichtsteilen vorhanden. In einem weiteren Beispiel ist das Quarzmehl in etwa 14,0 bis etwa 14,2 Gewichtsteilen vorhanden.
Das Haftmittel ist im Allgemeinen wasserlöslich. Um die Vorbereitung der Beschichtung zu ermöglichen, wird der Unlöslichmacher in der Zusammensetzung der hydrophilen Beschichtung 22 verwendet. Der Unlöslichmacher ist ausgewählt aus Fluorosilicaten, anorganischen Oxiden und Mischungen davon. Die Fluorosilicate können Fluorosilicate von Natrium, Kalium, Barium, Mangan oder Mischungen dieser sein. Die anorganischen Oxide können Zinkoxid enthalten oder können reines Zinkoxid sein. In einem weiteren Beispiel ist Zinkoxid oder ein weiterer Unlöslichmacher in der hydrophilen Beschichtung 22 in einer Menge von etwa 4 bis etwa 7 Gewichtseilen vorhanden. In einem weiteren Beispiel ist Zinkoxid oder ein weiterer Unlöslichmacher in der hydrophilen Beschichtung 22 in einer Menge von etwa 5,4 bis etwa 5,6 Gewichtsteilen vorhanden.
Das antimikrobielle Mittel stellt der hydrophilen Beschichtung 22 biozide Merkmale bereit, um eine mikrobielle Proliferation zu verhindern. Das antimikrobielle Mittel enthält z. B. wenigstens eines von Arsen, Iod, Eisen, Quecksilber, Silber und Zinn, die während der Herstellung der hydrophilen Beschichtung 22 anfänglich Salze sein können. In einem weiteren Beispiel ist das antimikrobielle Mittel Silberoxid. In einem weiteren Beispiel ist das Silberoxid oder ein anderes antimikrobielles Mittel in der hydrophilen Beschichtung 22 in einer Menge von etwa 0,8 bis etwa 1,2 Gewichtsteilen vorhanden. In einem zusätzlichen Beispiel beträgt die Menge an Silberoxid oder eines anderen antimikrobiellen Mittels etwa 0,9 bis etwa 1,1 Gewichtsteile.
Der Kondensationskatalysator ist ein Katalysator in Bezug auf die Förderung der katalytischen Kondensation von Silandiolen, wie z. B. DMSD. Ein Beispiel einer solchen Kondensationsreaktion ist nachfolgend in Reaktion 1 dargestellt. Während Silicate in der Zusammensetzung der hydrophilen Beschichtung 22 Siloxane hydrolysieren können, um Silandiole zu produzieren, wirkt der Kondensationskatalysator in der hydrophilen Beschichtung 22 einer solchen Bildung von Silandiolen durch Umwandeln der Silandiole zu Siloxanen entgegen. Der Kondensationskatalysator ist z. B. in der Lage, Silandiole mit niedrigem Molekulargewicht in Silane umzuwandeln, wie z. B. Silanpolymere mit einem Molekulargewicht von 10⁵. Die Menge des Silandiols, die zur Verfügung steht, um von dem kondensierten Wasser mitgenommen zu werden, wird somit reduziert, wodurch auch das Potenzial für erhöhte organische Gesamtkohlenstoffwerte aufgrund von Silandiolen, wie z. B. DMSD, reduziert wird.
REAKTION 1

[-SiOH]_n + [-SiOH]_n ------ → [Si-O-Si] + H₂O

In einem weiteren Beispiel ist der Kondensationskatalysator ein Basen-substituierter Zeolit. Ein beispielhafter Basen-substituierter Zeolit ist ein Ammonium-substituierter Zeolit. In einem weiteren Beispiel ist der Zeolit eine Siliciumdioxid-(SiO₂)-Aluminiumoxid(Al₂O₃)-Zusammensetzung und weist ein Molverhältnis von Siliciumdioxid/Aluminiumoxid von etwa 23 auf. Der Kondensationskatalysator und insbesondere der Ammonium-substituierte Zeolit weisen einen begrenzten oder gar keinen Effekt auf andere Merkmale von Interesse der hydrophilen Beschichtung 22 auf, wie z. B. Haftung, Kohäsion, Benetzbarkeit sowie antimikrobielle Eigenschaften, auf.
Die Menge des Kondensationskatalysators in der hydrophilen Beschichtung beträgt etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsteile. Die zur Verwendung ausgewählte Menge hängt typischerweise von dem Ausmaß der Umwandlung ab, das zum Kondensieren von Silandiolen zu Siloxanen erwünscht ist. Daher kann im Allgemeinen für niedrigere gewünschte Werte von Silandiolen eine größere Menge des Kondensationskatalysators verwendet werden und umgekehrt. In einem Beispiel ist der Kondensationskatalysator Ammonium-substituierter Zeolit oder ein anderer Kondensationskatalysator und weist etwa 1,5 bis etwa 14 Gewichtsteile in der hydrophilen Beschichtung 22 auf. In einem weiteren Beispiel weist der Ammonium-substituierte Zeolit oder andere Kondensationskatalysator etwa 7 bis etwa 11 Gewichtsteile in der hydrophilen Beschichtung 22 auf. In einem zusätzlichen Beispiel weist der Ammonium-substituierte Zeolit oder der andere Kondensationskatalysator etwa 8,9 bis etwa 9,3 Gewichtsteile auf. Beispielsweise kann die Bildungsrate von Silandiol, wie z. B. DMSD, um ungefähr 25% unter Verwendung des Kondensationskatalysators reduziert werden. Selbstverständlich kann die tatsächliche Reduktion mit der Menge an verwendetem Kondensationskatalysator und der bestimmten Zusammensetzung der hydrophilen Beschichtung 22 variieren.
Die oben beschriebenen Beispiele können repräsentativ für die hydrophile Beschichtung 22 sein, die als eine neue Beschichtung im Gegenstand 20 aufgetragen wird. 3 stellt im Allgemeinen z. B. ein Verfahren 30 zum Bilden der hierin beschriebenen hydrophilen Beschichtung 22 dar. Die hydrophile Beschichtung 22 kann z. B. unter Verwendung einer Schlammtechnik oder einer Infiltrationstechnik gebildet werden.
Bei der Schlammtechnik können die Bestandteile der Zusammensetzung der hydrophilen Beschichtung 22, wie z. B. als Pulver der Bestandteile, in einem Schlamm mit einem Lösungsmittel, wie z. B. Wasser, vermischt werden. Das Wasser kann in einer Menge von etwa 30 bis etwa 70 Gewichtsteilen in dem Schlamm vorhanden sein. Der Schlamm kann dann auf den Gegenstand 20 oder an besonders gewünschten Stellen des Gegenstands 20 aufgetragen werden. Das Verfahren des Auftragens ist nicht speziell beschränkt und kann das Eintauchen, Sprühen und/oder Aufpinseln des Schlamms auf eine Oberfläche des Gegenstands 20 beinhalten. Der aufgetragene Schlamm kann dann getrocknet werden, um das Wasser entweder auf natürliche Weise oder in einer Umgebung mit erhöhter Temperatur zu entfernen. Ein oder mehrere der Bestandteile können ebenfalls im Zusammenhang mit dem Entfernen des Wassers ausgehärtet werden. Wenn das Wasser einmal entfernt ist, verbleiben die Bestandteile als die hydrophile Beschichtung 22 auf dem Gegenstand. Das Auftragen des Schlamms und das Trocknen kann wiederholt werden, um dickere Beschichtungen zu produzieren. Im Allgemeinen ist die Trocknungs-/Härtungs-Temperatur nicht so hoch, um ein Sintern der Bestandteile zu induzieren. Typischerweise beträgt die Trocknungs-/Härtungs-Temperatur (oder -Temperaturen, falls fortlaufendes Trocknen/Härten verwendet wird) etwa 260°C oder weniger.
Die Infiltrationstechnik könnte ebenfalls eingesetzt werden, um eine neue Version der hydrophilen Beschichtung 22 zu erzeugen. Eine anfängliche Beschichtung, die das Haftmittel, die anorganische Verbindung, den Unlöslichmacher und das antimikrobielle Mittel aufweist, kann z. B. über die Schlammtechnik, jedoch ohne den Kondensationskatalysator, gebildet werden. Der Kondensationskatalysator wird dann wie oben für die vorbestehende Beschichtung beschrieben in die anfängliche Beschichtung infiltriert.
Die Zusammensetzung einer „aufgearbeiteten” hydrophilen Beschichtung 22 kann sich leicht von der hydrophilen Beschichtung 22, falls neu aufgetragen, unterscheiden. Falls neu aufgetragen, kann die Zusammensetzung für eine verbesserte Leistung in Bezug auf Haftung, Kohäsion, Benetzbarkeit, etc. eingestellt werden. Falls sie als eine „aufgearbeitete” hydrophile Beschichtung 22 eingesetzt wird, unterliegt die Zusammensetzung der Zusammensetzung der vorbestehenden Beschichtung. Bei einem Beispiel weist eine solche „aufgearbeitete” hydrophile Beschichtung 22 eine Zusammensetzung von etwa 15 bis etwa 25 Gewichtsteile des Haftmittels, etwa 13,5 bis etwa 17,5 Gewichtsteile der anorganischen Verbindung, etwa 4 bis etwa 8 Gewichtsteile des Unlöslichmachers und etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsteile des Kondensationskatalysators auf. Bei einem weiteren Beispiel sind etwa 1,5 bis etwa 14,0 Gewichtsteile des Kondensationskatalysators vorhanden. Bei einem zusätzlichen Beispiel weist die „aufgearbeitete” hydrophile Beschichtung 22 eine Zusammensetzung von etwa 19,2 bis etwa 19,6 Gewichtsteile des Haftmittels (Kaliumsilicat), etwa 15,4 bis etwa 15,6 der anorganischen Verbindung (Quarzmehl), etwa 5,9 bis etwa 6,1 des Unlöslichmachers (Zinkoxid), etwa 1,3 bis etwa 1,5 des antimikrobiellen Mittels (Silberoxid) und etwa 1,5 bis etwa 14,0 Gewichtsteile des Kondensationskatalysators (Ammonium-substituiertes Zeolit) auf.
Obwohl in den illustrierten Beispielen eine Kombination aus Merkmalen gezeigt ist, müssen nicht alle dieser kombiniert sein, um die Vorteile der verschiedenen Ausführungsformen dieser Offenbarung zu realisieren. Mit anderen Worten muss ein System, das gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung ausgelegt ist, nicht alle der in einer beliebigen der Figuren gezeigten Merkmale oder nicht alle der in den Figuren schematisch abgebildeten Teile enthalten. Weiterhin können ausgewählte Merkmale einer beispielhaften Ausführungsform mit ausgewählten Merkmalen anderer beispielhafter Ausführungsformen kombiniert werden.
Die vorstehende Beschreibung gilt als Beispiel und nicht einschränkend. Variationen und Modifikationen der offenbarten Beispiele, die nicht unbedingt von dieser Offenbarung abweichen, werden dem Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich. Das Gebiet des Rechtsschutzes, der dieser Offenbarung verliehen wird, kann nur anhand von Durchlesen der nachfolgenden Ansprüche festgestellt werden.

Claims

Hydrophile Zusammensetzung, umfassend: etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsteile eines Haftmittels; etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsteile einer anorganischen Verbindung; etwa 3 bis etwa 10 Gewichtsteile eines Unlöslichmachers; etwa 0,3 bis etwa 1,5 Gewichtsteile eines antimikrobiellen Mittels; und etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsteile eines Kondensationskatalysators.
Hydrophile Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Kondensationskatalysator ein Katalysator in Bezug auf die Kondensation von Silandiolen ist.
Hydrophile Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei der Kondensationskatalysator ein Katalysator in Bezug auf die Kondensation von Dimethylsilandiol ist.
Hydrophile Zusammensetzung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Kondensationskatalysator in etwa 1,5 bis etwa 14 Gewichtsteilen vorhanden ist.
Hydrophile Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Kondensationskatalysator in etwa 7 bis etwa 10 Gewichtsteilen vorhanden ist.
Hydrophile Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kondensationskatalysator ein Basen-substituierter Zeolit ist.
Hydrophile Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei die Kondensation in etwa 1,5 bis etwa 14 Gewichtsteilen vorhanden ist.
Hydrophile Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kondensationskatalysator ein Ammonium-substituierter Zeolit ist.
Hydrophile Zusammensetzung nach Anspruch 8, wobei der Kondensationskatalysator in etwa 1,5 bis etwa 14 Gewichtsteilen vorhanden ist.
Hydrophile Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Haftmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kaliumsilicat, Bleiborsilicat-Glasfritte und Mischungen davon, die anorganische Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siliciumdioxid, Calciumsilicat und Mischungen davon, der Unlöslichmacher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Fluorosilicaten, anorganischen Oxiden und Mischungen davon und das antimikrobielle Mittel wenigstens eines von Arsen, Iod, Eisen, Quecksilber, Silber und Zinn enthält.
Gegenstand, umfassend: ein Substrat; und eine hydrophile Beschichtung auf dem Substrat, wobei die hydrophile Beschichtung aus Folgendem besteht: etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsteilen eines Haftmittels; etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsteilen einer anorganischen Verbindung; etwa 3 bis etwa 10 Gewichtsteile eines Unlöslichmachers; etwa 0,3 bis etwa 1,5 Gewichtsteilen eines antimikrobiellen Mittels; und etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsteilen eines Kondensationskatalysators.
Gegenstand nach Anspruch 11, wobei sich das Substrat in einem kondensierenden Wärmetauscher befindet.
Gegenstand nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Kondensationskatalysator ein Katalysator in Bezug auf die Kondensation von Silandiolen ist.
Gegenstand nach Anspruch 13, wobei der Kondensationskatalysator etwa 1,5 bis etwa 14 Gewichtsteile aufweist.
Gegenstand nach Anspruch 14, wobei der Kondensationskatalysator ein Basen-substituierter Zeolit ist.
Gegenstand nach Anspruch 15, wobei das Haftmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kaliumsilicat, Bleiborsilicat-Glasfritte und Mischungen davon, die anorganische Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siliciumdioxid, Calciumsilicat und Mischungen davon, der Unlöslichmacher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Fluorosilicaten, anorganischen Oxiden und Mischungen davon und das antimikrobielle Mittel wenigstens eines von Arsen, Iod, Eisen, Quecksilber, Silber und Zinn enthält.
Verfahren, umfassend: Bilden einer hydrophilen Beschichtung, bestehend aus: etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsteilen eines Haftmittels; etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsteilen einer anorganischen Verbindung; etwa 3 bis etwa 10 Gewichtsteile eines Unlöslichmachers; etwa 0,3 bis etwa 1,5 Gewichtsteilen eines antimikrobiellen Mittels; und etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsteilen eines Kondensationskatalysators.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Bilden die Ablage eines Schlamms auf einem Substrat beinhaltet, wobei der Schlamm das Haftmittel, die anorganische Verbindung, den Unlöslichmacher, das antimikrobielle Mittel und den Kondensationskatalysator enthält, die mit einem Lösungsmittel gemischt sind sowie das Trocknen des Schlamms, um das Lösungsmittel derart zu entfernen, dass die hydrophile Beschichtung auf dem Substrat verbleibt.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Bilden das Infiltrieren einer vorbestehenden Beschichtung mit dem Kondensationskatalysator beinhaltet, wobei die vorbestehende Beschichtung das Haftmittel, die anorganische Verbindung, den Unlöslichmacher und das antimikrobielle Mittel aufweist.