DE102020124845A1

DE102020124845A1 - Mehrkomponenten-Zusammensetzung zur Oberflächenbehandlung

Info

Publication number: DE102020124845A1
Application number: DE102020124845.8A
Authority: DE
Inventors: Matthias Wackerbauer
Original assignee: MWK Bionik GmbH
Current assignee: Calvatis De GmbH
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2022-03-24
Also published as: EP4217461A1; WO2022063940A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrkomponenten-Zusammensetzung zur Oberflächenbehandlung, insbesondere zur Behandlung von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, die eine Reinigungslösung und eine Beschichtungslösung, die getrennt voneinander vorliegen, umfasst, wobei die Reinigungslösung mindestens eine anorganische Peroxidverbindung und mindestens eine organische Säure umfasst, und wobei die Beschichtungslösung mindestens eine photoaktive Substanz, mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung und mindestens einen phototrophen Mikroorganismus umfasst; einen Kit zur Oberflächenbehandlung ein Verfahren zur Behandlung von Oberflächen unter Verwendung der Mehrkomponenten-Zusammensetzung oder des Kits sowie die Verwendung der Mehrkomponenten-Zusammensetzung und des Kits.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrkomponenten-Zusammensetzung zur Oberflächenbehandlung, die eine Reinigungslösung und eine Beschichtungslösung, die getrennt voneinander vorliegen, umfasst, sowie einen Kit zur Oberflächenbehandlung. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Oberflächen unter Verwendung der Mehrkomponenten-Zusammensetzung oder des Kits sowie die Verwendung der Mehrkomponenten-Zusammensetzung und des Kits.
Hintergrund der Erfindung
Ältere Gebäude sind oft mit grünen oder schwarzen Belägen aus Flechten, Algen, Moos, Pilzen oder Schimmel befallen. Gebäude an befahrenen Straßen sind oft durch anorganische Verunreinigungen auf Grund von Feinstaubemissionen verfärbt. Dies ist nicht nur ein ästhetisches Problem. Organismen können Mineralien aus anorganischen Oberflächen ziehen. Fadenförmige Zellen von Pilzen, sogenannte Pilzhyphen, dringen vorwiegend in anorganische Oberflächen ein und so kommt es im Laufe der Zeit zu einer physikalischen und chemischen Zerstörung, wodurch Schäden zum Beispiel am Fassadenputz entstehen können, so dass dieser abfällt und das darunter liegende Mauerwerk durch Witterung beschädigt werden kann. Aufwändige und teure Sanierungen durch Abschlagen der betroffenen Oberflächen und Erneuerung, zum Beispiel von Fassaden oder Wänden, sind oft die Folgen.
Gewöhnliche Tensid-basierte Reinigungsmittel vermögen derartige organische und anorganische Verunreinigungen auf Oberflächen nur unzureichend zu entfernen. Häufig ist eine zusätzliche mechanische „Grobreinigung“ erforderlich, wodurch Beschädigungen an der Oberfläche entstehen können, in dem zum Beispiel der Fassadenputz unbeabsichtigt mit entfernt wird. Häufig wird mit Tensid-basierten Reinigungsmitteln auch nur eine oberflächliche Reinigung erreicht. Insbesondere bei rauen und unebenen Oberflächen, wie es bei anorganischen Oberflächen, beispielsweise Oberflächen aus Stein, Fassaden oder (Außen)Wänden von Gebäuden oder Mauern häufig der Fall ist, ist eine mechanische Reinigung oft nicht ausreichend, da man nicht in die Vertiefung, Furchen oder Risse vordringen kann, was eine Wiederverschmutzung der Oberfläche bzw. einen Neubefall mit Organismen beschleunigt.
Es besteht deshalb ein Bedarf an einem Mittel zur Oberflächenbehandlung, insbesondere von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, wie zum Beispiel Fassaden und Wände, mit dem sich solche Beläge effizient, schnell und oberflächenschonend entfernen lassen, so dass kein Abschlagen oder Sanieren der Fassade oder Wand notwendig ist, und das auch eine tiefenwirkende und nachhaltige Reinigungs- und Schutzwirkung für die Oberfläche gewährleistet, so dass eine langanhaltende Reinerhaltung der Oberfläche möglich ist.
Aufgabe der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Mittel bereitzustellen, das es ermöglicht, natürliche und künstlich hergestellte anorganische Oberflächen schnell und schonend zu reinigen und anorganische und organische Verunreinigungen gleichermaßen effizient zu entfernen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Mittel mit tiefenreinigender Wirkung bereitzustellen, das auch raue und unebene Oberfläche effizient und gründlich reinigt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Mittel bereitzustellen, das als Oberflächendesinfektionsmittel wirkt und Organsimen wie Flechten, Algen, Moos, Pilzen oder Schimmel unschädlich macht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Mittel bereitzustellen, das Modergeruch schnell und nachhaltig beseitigt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht zudem darin, ein Mittel bereitzustellen, das gleichzeitig eine nachhaltige und präventive Schutz- und Reinigungswirkung auf der Oberfläche entfaltet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein derartiges Mittel bereitzustellen, das für Mensch, Tier und Pflanzen unbedenklich ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und/oder einen Kit bereitzustellen, das ein oder mehrere der vorstehend genannten Aufgaben löst.
Erfindungsgemäße Lösung
Eine oder mehrere der vorstehend genannten Aufgaben werden gelöst durch eine Mehrkomponenten-Zusammensetzung zur Oberflächenbehandlung, insbesondere zur Behandlung von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, die eine Reinigungslösung und eine Beschichtungslösung, die getrennt voneinander vorliegen, umfasst, wobei die Reinigungslösung mindestens eine anorganische Peroxidverbindung und mindestens eine organische Säure umfasst, und wobei die Beschichtungslösung mindestens eine photoaktive Substanz, mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung und mindestens einen phototrophen Mikroorganismus umfasst.
Es wurde überraschend gefunden, dass die erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Zusammensetzung vorteilhaft eine effiziente, nachhaltige und präventive Reinigungswirkung gegenüber anorganischen und organischen Verunreinigungen auf natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen ermöglicht, die durch bioaktive Mikroorganismen auf natürliche und umweltschonende Weise unterstützt wird.
Die erfindungsgemäße Reinigungslösung wirkt dabei als oxidatives Reinigungsmittel, das anorganische und organische Verunreinigungen auf der zu behandelnden Oberfläche entfernt und dabei auch in Vertiefungen eindringt. Die erfindungsgemäße Beschichtungslösung bewirkt, nach deren Auftragung auf die zu behandelnde Oberfläche, die Ausbildung einer mikrobiologischen Beschichtung auf der Oberfläche, die materialschonend ist und gleichzeitig eine nachhaltige und kontinuierliche Selbstreinigungs- und Schutzwirkung entfaltet, indem durch ein Zusammenwirken von katalytischer Photoreaktion (Photokatalyse) und biokatalytischer Prozesse die Neubildung und Verhärtung organischer, aber auch anorganischer Verunreinigungen reduziert wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem ein Kit zur Oberflächenbehandlung, insbesondere von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, wobei das Kit umfasst: eine Reinigungslösung, die mindestens eine anorganische Peroxidverbindung und mindestens eine organische Säure umfasst, und eine Beschichtungslösung, die mindestens eine photoaktive Substanz, mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, mindestens einen phototrophen Mikroorganismus, mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung und mindestens einen optischen Aufheller umfasst.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem ein Verfahren zur Behandlung von Oberflächen, insbesondere zur Behandlung von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung oder des erfindungsgemäßen Kits, das die Schritte umfasst:

- Bereitstellen einer Reinigungslösung;
- Bereitstellen einer Beschichtungslösung;
- Auftragen der Reinigungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche; und
- Auftragen der Beschichtungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung oder des erfindungsgemäßen Kits zur Behandlung von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, insbesondere zur Behandlung von Oberflächen aus Stein, Marmor, Ton oder tonhaltigem Material wie tonhaltiger Lehm, Beton und Ziegel, und insbesondere zur Behandlung von Wänden und Fassaden sowie Wandputz und Fassadenputz, sowie die Verwendung der Reinigungslösung zur Herstellung eines Kits.
Die erfindungsgemäße Reinigungslösung und die erfindungsgemäße Beschichtungslösung sind flüssiger Natur und liegen insbesondere als homogene Lösungen vor. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäße Reinigungslösung und die erfindungsgemäße Beschichtungslösung flüssig und enthalten Wasser, vorzugsweise enthärtetes Wasser, als Hauptlösungsmittel, das heißt, es handelt sich jeweils um wässrige Lösungen. Unter dem Begriff „enthärtetes Wasser“ sollen im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl deionisiertes Wasser, demineralisiertes Wasser als auch destilliertes Wasser verstanden werden.
Die Beschichtungslösung enthält erfindungsgemäß mindestens eine photoaktive Substanz. Unter einer photoaktiven Substanz wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Substanz verstanden, die durch Absorption von insbesondere UV-Licht Radikale, insbesondere Hydroxylradikale, bildet und somit als Katalysator in einer photokatalytischen Reaktion (Photokatalyse) wirken kann. Das Phänomen der Photokatalyse ist dem Fachmann gut bekannt, zum Beispiel aus V. Parmon, et al.: IUPAC Glossary of Terms in Photocatalysis and Radiocatalysis, International Journal of Photoenerg, Vol. 4, 2002, 91-131.
Die photoaktive Substanz ist bevorzugt ausgewählt aus Metalloxid- und Halbmetalloxid-Partikeln, wobei Partikel aus Titandioxid, Siliziumdioxid, Eisen(II,III)-oxid („Magnetit“), Manganoxid, Nickeloxid, Cobaltoxid, Molybdänoxid und Selenoxid, sowie Mischungen hiervon, besonders bevorzugt sind. Erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugt sind Titandioxid-Partikel und Siliziumdioxid-Partikel, sowie eine Mischung hiervon, da diese eine hohe photokatalytische Aktivität pro Gewichts- oder Volumeneinheit aufweisen und somit im Hinblick auf die Photokatalyse am effizientesten sind. In dieser Hinsicht am meisten bevorzugt sind Titandioxid-Partikel, insbesondere in der Anatas-Modifikation.
Die Metalloxid- und Halbmetalloxid-Partikel weisen bevorzugt eine durchschnittliche Teilchengröße (D50) von 0,5 bis 2 µm, besonders bevorzugt von ungefähr 1,0 µm auf, gemessen nach einem gängigen Verfahren, bei dem ein Messinstrument HELOS der Firma Sympatec GmbH entsprechend den Angaben des Herstellers eingesetzt wurde.
Durch die photoaktive Substanz weist die Beschichtungslösung beziehungsweise, nach Auftragen der Beschichtungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche, die gebildete Beschichtung eine photokatalytische Aktivität auf. Das bedeutet, die bei der Photokatalyse durch Absorption insbesondere von UV-Licht gebildeten Radikale, insbesondere Hydroxylradikale, greifen organische Verunreinigungen auf der Oberfläche und in deren Vertiefungen chemisch an und zersetzen diese zumindest teilweise. Die so aktivierten organischen Verunreinigungen können anschließend leicht von den in der Beschichtungslösung bzw. Beschichtung enthaltenen Mikroorganismen biologisch abgebaut und letztlich zu Kohlendioxid und Wasser verstoffwechselt werden.
Die Menge der mindestens einen photoaktiven Substanz in der Beschichtungslösung liegt bevorzugt in einem Bereich von 0,4 bis 2,0 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,6 bis 1,5 Gew.-%, und besonders bevorzugt von 0,7 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungslösung. Eine geringere Konzentration an photoaktiver Substanz in der Beschichtungslösung als 0,4 Gew.-%, führt zu einer unzureichenden photokatalytischen Aktivität der Beschichtungslösung bzw. der Beschichtung. Bei einer höheren Konzentration an photoaktiver Substanz in der Beschichtungslösung als 2,0 Gew.-% kann unerwünschte Schlierenbildung auf der beschichteten Oberfläche auftreten.
Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Beschichtungslösung mindestens einen Mikroorganismus aus der Gruppe der magnetotaktischen Mikroorganismen, mindestens einen Mikroorganismus aus der Gruppe der phototrophen Mikroorganismen und mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung enthält.
Bei den erfindungsgemäß verwendeten magnetotaktischen Mikroorganismen handelt es sich bevorzugt um magnetotaktische Bakterien, das heißt, bewegliche, anaerobe oder mikroaerophile Bakterien, die ferromagnetisches Eisenoxid (Magnetit) oder Eisensulfid (Greigit) in kristalliner Form als Partikel enthalten, sogenannte Magnetosomen, deren Durchmesser etwa 40 bis 90 nm beträgt. Diese Partikel verleihen den Bakterien die Fähigkeit, sich nach dem Erdmagnetfeld zu orientieren und können, zusammen mit der in der Beschichtungslösung enthaltenen photoaktiven Substanz photokatalytisch wirken, das heißt, Hydroxylradikale bilden, die mit Verunreinigungen reagieren und diese für den mikrobiellen Abbau aktivieren. Bevorzugte Vertreter der erfindungsgemäß verwendeten magnetotaktischen Bakterien sind Bakterien der Gattungen, wie beispielsweise Aquaspirillum oder Magnetospirillum, darunter beispielsweise die Arten Magnetospirillum magnetotacticum und, bevorzugt, Magnetospirillum gryphiswaldense, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Die erfindungsgemäß eingesetzten phototrophen Mikroorganismen umfassen sowohl obligat als auch fakultativ phototrophe Mikroorganismen. Bevorzugt werden fakultativ phototrophe Mikroorganismen verwendet, das heißt, Mikroorganismen, die sowohl unter anaeroben Bedingungen im Licht als auch unter aeroben Bedingungen im Dunkeln wachsen können. Die erfindungsgemäßen Mikroorganismen können sowohl photolithotroph als auch photoorganotroph sein.
Zu den phototrophen Bakterien, die erfindungsgemäß verwendet werden können, gehören gram-negative aerobe, stabförmige und kreisförmige Bakterien sowie grampositive kreisförmige Bakterien. Diese können Endosporen aufweisen oder ohne Sporen vorhanden sein. Erfindungsgemäß geeignete phototrophe Bakterien sind beispielsweise Purpurbakterien, grüne Schwefelbakterien, grüne Nichtschwefelbakterien, nützliche bzw. unschädliche Cyanobakterien, Prochlorophyten, und Bakterien der Familie Heliobacteriaceae, ohne hierauf beschränkt zu sein. Erfindungsgemäß verwendbare Purpurbakterien sind sowohl Schwefelpurpurbakterien, beispielsweise Bakterien der Gattungen Allochromatium, Amoebobacter, Chromatium, Ectothiorhodospira, Halochromatium, Halorhodospira, Isochromatium, Lamprobacter, Lamprocystis , Marichromatium, Rhabdochromatium, Thermochromatium, Thiocapsa, Thiococcus, Thiscystis, Thiodictyon, Thiohalocapsa, Thiolamprovum, Thiopedia, Thiorodococcus, Thiorhodovibrio und Thiospirillum, als auch Nichtschwefelpurpurbakterien, beispielsweise Bakterien der Gattungen Rhodobacter, Rhodocyclus, Rhodoferax, Rhodomicrobium, Rhodopila, Rhodopseudomonas, Rhodoplanes, Rhodobium, Rhodospirillum, Rhodovibrio, Roseospira, Rhodospira Rhodovulum und Rubrivivax. Beispiele für grüne Schwefelbakterien, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind Bakterien der Gattungen Chlorobium, Prosthecochloris und Chlorobaculum. Beispiele für grüne Nichtschwefelbakterien, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind Bakterien der Gattungen Chloroflexus, Oscillochloris und Heliothrix. Beispiele für Cyanobakterien, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind Bakterien der Gattung Anabaena, Spirulina und Arthrospira. Beispiele für Prochlorophyten, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind Bakterien der Gattungen Prochloron, Prochlorothrix, Prochlorococcus. Geeignete Mitglieder der Familie der Heliobacteriaceae sind beispielsweise Bakterien der Gattungen Heliobacterium, Heliophilum und Heliobacillus.
Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Zusammensetzung in der Beschichtungslösung eine Mischung fakultativ phototropher Mikroorganismen, die Cyanobakterien, grüne Schwefelbakterien, Purpurbakterien, grüne Nichtschwefelbakterien wie Chloroflexus und Heliobacteriaceae wie Heliobacillus umfasst. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen drei, vier, fünf oder sechs der genannten Bakterienformen in der Mischung vor.
Wie vorstehend bereits erläutert wurde, wirkt die enthaltene mindestens eine photoaktive Substanz als Aktivator, indem die bei der Photokatalyse erzeugten Radikale organische und anorganische Verunreinigungen auf der zu behandelnden Oberfläche chemisch angreifen. Die aktivierten Verunreinigungen können anschließend durch den Stoffwechsel der enthaltenen Mikroorganismen biologisch abgebaut werden in unschädliche Verbindungen wie Kohlendioxid und Wasser, wodurch die gebildete mikrobiologische Beschichtung gleichzeitig eine nachhaltige, kontinuierliche und umweltschonende Selbstreinigungs- und Schutzwirkung entfaltet.
Des Weiteren können auch noch andere Mikroorganismen in der Beschichtungslösung enthalten sein, die eine positive Wirkung auf die erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Zusammensetzung ausüben. Darunter befinden sich auch Mikroorganismen mit spezifischer und unspzifischer antimykotischer Wirkung. Bevorzugt werden Milchsäurebakterien, sulfatreduzierende Bakterien, Archaea, Pilze, wie Schimmel und Hefepilze, und Algen eingesetzt. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Milchsäurebakterien sind solche der Gattung Lactobacillus, bevorzugt der Spezies Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbrückii, wie Lactobacillus delbrückii subsp. lactis und bulgaricus, Lactobacillus fructosum, und Lactobacillus sakei. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete sulfatreduzierende Bakterien sind solche der Gattungen Desulfobacter und Thermodesulfobacterium. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Archaea sind methanogene Archaeen wie solche der Gattung Methanospirillum, beispielsweise Methanospirillum hungatei. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Pilze sind solche der Gattungen Kluyveromyces und Penicillium, wie Kluyveromyces marxianus und Penicillium roqueforti. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Algen sind beispielsweise Süsswasseralgen, wie solche der Gattung Chlorella. Mikroorganismen der Gattungen Photobacterium, Allivibrio, Photohabdus, Pseudomonas oder Beneckea können ebenfalls vorhanden sein, um Stickstoff sowie Phosphat zu binden und um organische Materie abzubauen. Unter den genannten Mikroorganismen haben Vertreter der Milchsäurebakterien, der Gattung Pseudomonas und Penicilium eine antimykotische Wirkung. Die mikrobielle antimykotische Wirkung wird sowohl durch Nahrungskonkurrenz als auch Bildung unterschiedlicher biogener organischer Verbindungen, die das Wachstum von Schwarzpilzen einschränken, hervorgerufen.
Die oben genannten Mikroorganismen liegen in der Beschichtungslösung überwiegend als lebende Mikroorganismen vor, üblicherweise in einer Menge von etwa 1 × 10² bis 1 × 10¹⁰ CFU/1. Sämtliche in der Beschichtungslösung verwendeten Mikroorganismen sind nach TRBA (Technische Regeln biologische Arbeitsstoffe) 460 und 466 der niedrigsten Sicherheitskategorie 1 zugeordnet.
Die Mikroorganismen liegen, bevor sie der Beschichtungslösung zugegeben werden, üblicherweise in einem Nährmedium vor, das vor allem lebenswichtige Nährstoffe und Spurenelemente enthält und das zusammen mit den Mikroorganismen der Beschichtungslösung zugegeben wird. Zusammen bilden Nährmedium und Mikroorganismen eine Masse an Mikroorganismen.
Unter dem Begriff „Masse an Mikroorganismen“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung folglich die Gesamtmenge an enthaltenen, unterschiedlichen, vorstehend genannten Mikroorganismen inklusive Nährmedium verstanden.
Bevorzugt liegt die Masse an Mikroorganismen in der Beschichtungslösung insgesamt in einem Bereich von 50 bis 90 Gew.-%, bevorzugt von 60 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt von 70 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungslösung. Bei einer geringeren Menge an Mikroorganismen kann die Initialkonzentration der Mikroorganismen in der Beschichtung zu gering sein, um ein schnelles Bewachsen der Oberfläche auf der zu behandelnden Oberfläche zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist demnach eine Beschichtungslösung, die umfasst:

- mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung und mindestens einen phototrophen Mikroorganismus, und
- mindestens eine photoaktive Substanz,

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Beschichtungslösung der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung zusätzlich mindestens ein Biopolymer, insbesondere mindestens ein Polysaccharid. Bevorzugt ist das Polysaccharid ein Aminopolysaccharid, vorzugsweise ein Aminopolysaccharid auf Chitinbasis, beispielsweise Chitosan, das durch Einwirkung von Laugen auf Chitin erhältlich ist, oder ein Chitosan-Derivat wie Chitosanlaktat. Die Menge an Polysaccharid in der Beschichtungslösung liegt bevorzugt in einem Bereich von 0,001 bis 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,001 bis 0,01 Gew.-%, und besonders bevorzugt von 0,002 bis 0,008 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungslösung. Wenn der Anteil an Polysaccharid in der Beschichtungslösung unterhalb dieses Bereichs liegt, kann das Haftvermögen der Beschichtung auf der zu behandelnden Oberfläche reduziert sein. Wenn der Anteil an Polysaccharid oberhalb dieses Bereichs liegt, kann dies dazu führen, dass die zu behandelnde Oberfläche unerwünscht klebrig ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Beschichtungslösung des Weiteren mindestens ein Additiv, vorzugsweise mindestens zwei Additive, ausgewählt aus Tensiden, Enthärtungsmitteln, Verdunstungsmitteln, Additiven zur Verbesserung des Ablauf- und Trocknungsverhaltens, zur Einstellung der Viskosität und/oder zur Stabilisierung, optischen Aufhellern, UV-Stabilisatoren, Perlglanzmitteln, Korrosionsinhibitoren, Konservierungsmitteln, Bitterstoffen, organischen Salzen, (strukturgebenden) Polymeren, Entschäumern, pH-Stellmittel, Hautgefühl-verbessernden oder pflegenden Additiven und Nährlösungen für Mikroorganismen, insbesondere für ein schnelleres Anwachsen der Mikroorganismen auf der Oberfläche, vorzugsweise ausgewählt aus Tensiden, Enthärtungsmitteln, Verdunstungsmitteln, Entschäumern, optischen Aufhellern und Nährlösungen für Mikroorganismen, und vorzugsweise in einer Menge von insgesamt 0,001 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungslösung. Die Additive können die anwendungstechnischen Eigenschaften der Beschichtungslösung oder, nach Auftragen auf die zu behandelnde Oberfläche, der Beschichtung weiter verbessern.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist demnach eine Beschichtungslösung, die umfasst:

- mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung und mindestens einen phototrophen Mikroorganismus,
- mindestens eine photoaktive Substanz,
- mindestens ein Polysaccharid, und
- mindestens ein Additiv ausgewählt aus Tensiden, Enthärtungsmitteln, Verdunstungsmitteln, Additiven zur Verbesserung des Ablauf- und Trocknungsverhaltens, zur Einstellung der Viskosität und/oder zur Stabilisierung, optischen Aufhellern, UV-Stabilisatoren, Perlglanzmitteln, Korrosionsinhibitoren, Konservierungsmitteln, Bitterstoffen, organischen Salzen, (strukturgebenden) Polymeren, Entschäumern, pH-Stellmittel, Hautgefühl-verbessernden oder pflegenden Additiven und Nährlösungen für Mikroorganismen,

Der Wassergehalt der Beschichtungslösung beträgt üblicherweise mindestens 5,9 Gew.- %, vorzugsweise 5,9 bis 49,6 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungslösung.
In bevorzugten Ausführungsformen liegt der pH-Wert der Beschichtungslösung in einem Bereich von 3 bis 5, bevorzugt von 3 bis 4, und besonders bevorzugt von 3,3 bis 3,7.
Neben der Beschichtungslösung umfasst die erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Zusammensetzung zudem eine Reinigungslösung, die getrennt von der Beschichtungslösung vorliegt und mindestens eine anorganische Peroxidverbindung und mindestens eine organische Säure enthält.
Die mindestens eine anorganische Peroxidverbindung ist bevorzugt ausgewählt aus Wasserstoffperoxid und Peroxiden aus der Gruppe der Peroxosulfate (Persulfate), wie beispielsweise Kaliumperoxodisulfat (K₂S₂O₈) oder Ammoniumperoxodisulfat ((NH₄)₂S₂O₈), Peroxocarbonate (Percarbonate), wie beispielsweise Natriumpercarbonat, und Peroxoborate (Perborate), wie beispielsweise Natriumperborat, sowie Mischungen hiervon, wobei Wasserstoffperoxid besonders bevorzugt ist.
Die erfindungsgemäß bevorzugte Menge der mindestens einen anorganischen Peroxidverbindung in der Reinigungslösung liegt in einem Bereich von 0,03 bis 5 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,5 bis 3 Gew.%, besonders bevorzugt von 1 bis 2 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reinigungslösung. Durch die anorganische Peroxidverbindung wird der Reinigungslösung eine oxidative Reinigungswirkung, insbesondere gegenüber organischen Verunreinigungen, sowie eine Desinfektionswirkung gegenüber Keimen, Bakterien, Pilze, Sporen etc., verliehen, wobei in dem beanspruchten Konzentrationsbereich eine optimale Reinigungs- und Desinfektionswirkung bei Auftragen auf die zu behandelnde Oberfläche erzielt wird.
Die mindestens eine organische Säure ist bevorzugt ausgewählt aus aliphatischen und aromatischen, ein- und mehrwertigen Carbonsäuren und Carbonsäurederivaten sowie Mischungen hiervon. Als nicht beschränkende Beispiele genannt sind insbesondere Dipicolinsäure, Pyridin-2,6-dicarbonsäure und Zitronensäure.
Die Menge der mindestens einen organischen Säure in der Reinigungslösung liegt bevorzugt in einem Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,01 bis 4 Gew.%, besonders bevorzugt von 0,02 bis 3 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reinigungslösung. Durch die Anwesenheit der organischen Säure wird die Reinigungswirkung der Reinigungslösung verbessert. Bei Verwendung geringerer Mengen an organischer Säure wird die Reinigungswirkung der Reinigungslösung verschlechtert. Die Verwendung höherer Mengen an organischer Säure kann zu einer erhöhten Korrosion führen.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist demnach eine Reinigungslösung, die enthält:

- mindestens eine anorganische Peroxidverbindung und
- mindestens eine organische Säure,

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Reinigungslösung gemäß der vorliegenden Erfindung Wasser als Hauptlösungsmittel.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Reinigungslösung mindestens eine Alkoholverbindung als nichtwässriges Lösungsmittel zugesetzt sein. Geeignete Alkoholverbindungen umfassen ein- oder mehrwertige Alkohole, Alkanolamine, Glykole und Glykolether, sofern sie im angegebenen Konzentrationsbereich mit Wasser mischbar sind. Vorzugsweise ist die mindestens eine Alkoholverbindung ausgewählt aus Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, n-Butanol, i-Butanol, t-Butanol, Glykol, Propandiol, Butandiol, Methylpropandiol, Glycerin, Diglykol, Propyldiglycol, Butyldiglykol, Hexylenglycol, Ethylenglykolmethylether, Ethylenglykolethylether, Ethylenglykolpropylether, Ethylenglykolmono-n-butylether, Diethylenglykolmethylether, Diethylenglykolethylether, Propylenglykolmethylether, Propylenglykolethylether, Propylenglykolpropylether, Dipropylenglykolmonomethylether, Dipropylenglykolmonoethylether, Methoxytriglykol, Ethoxytriglykol, Butoxytriglykol, 1-Butoxyethoxy-2-propanol, 3-Methyl-3-methoxybutanol, Propylen-glykol-t-butylether, Di-n-octylether, sowie Polyglykolen und Polyalkylenglykolen, und Mischungen hiervon.
Die mindestens eine Alkoholverbindung ist vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 60 Gew.-%, mehr bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, noch bevorzugter 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reinigungslösung, enthalten.
Zusätzlich oder alternativ zu der mindestens einen Alkoholverbindung enthält die Reinigungslösung vorzugsweise mindestens eine oberflächenaktiven Verbindung, die ausgewählt ist aus ionischen Tensiden, das heißt anionischen und kationischen Tensiden, nichtionischen Tensiden, amphoteren Tensiden, sowie Mischungen hiervon, wobei anionische Tenside und nichtionische Tenside bevorzugt sind. Die Menge an oberflächenaktiver Verbindung in der Reinigungslösung beträgt vorzugsweise von 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reinigungslösung. Sowohl die mindestens eine Alkoholverbindung als auch die mindestens eine oberflächenaktiven Verbindung können dazu beitragen, Verunreinigungen von der zu behandelnden Oberfläche zu lösen.
Geeignete Verbindung aus der Klasse der anionischen Tenside, die im Sinne der vorliegenden Erfindung in der Reinigungslösung enthalten sein können, schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf Fettalkoholethersulfate, Fettalkoholsulfate, sekundäre Alkansulfonate, lineare Alkylbenzolsulfonate und Alkylsulfate. Derartige anionische Tenside sind im Stand der Technik bekannt.
Geeignete Kationtenside sind, ohne hierauf beschränkt zu sein, quartäre Ammoniumverbindungen der Formel (R¹)(R²)(R³)(R⁴)N⁺X^-, in der R¹ bis R⁴ für vier gleich- oder verschiedenartige, insbesondere zwei lang- und zwei kurzkettige, Alkylreste, typischerweise Stearyl-, Palmityl-, Methyl-, Benzyl- oder Butyl-Reste, und X^- für ein Anion, insbesondere ein Halogenidion, stehen, beispielsweise Didecyldimethylammoniumchlorid, Alkylbenzyldidecylammoniumchlorid und deren Mischungen. Derartige kationische Tenside sind im Stand der Technik bekannt.
Nichtionische Tenside, die im Sinne der vorliegenden Erfindung in der Reinigungslösung enthalten sein können, schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf Alkylglykoside, Fettalkoholalkoxylate, alkoxylierte Fettsäurealkylester, Fettsäurealkanolamide, Hydroxymischether, Sorbitanfettsäurester, Polyhydroxyfettsäureamide, Aminoxide und alkoxylierte Alkohole. Geeignete Alkylglykoside sind beispielsweise solche der Formel R⁵O-[G]_p, in der R⁵ ein lineares oder verzweigtes Alkyl mit 10 bis 16 Kohlenstoffatomen, G ein Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere Glucose, an den ein Alkoholrest oder Phenolrest über eine glycosidische Bindung gebunden sein kann, und der Index p 1 bis 10 ist. Derartige nichtionische Tenside sind im Stand der Technik bekannt.
Geeignete Amphotenside sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der Betaine, insbesondere der Formel (R⁶)(R⁷)(R^S)N⁺CH₂COO^-, in der R⁶ einen gegebenenfalls durch Heteroatome oder Heteroatomgruppen unterbrochenen Alkylrest mit 8 bis 25 Kohlenstoffatomen und R⁷ sowie R⁸ gleichartige oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten, wie beispielsweise C10-C18-Alkyldimethylcarboxymethylbetain und C11-C17-Alkylamidopropyldimethylcarboxymethylbetain, sind aber nicht hierauf beschränkt. Derartige amphotere Tenside sind im Stand der Technik bekannt.
Optional kann die Reinigungslösung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mindestens ein organisches Peroxid enthalten, das ausgewählt ist aus aliphatischen und aromatischen Säureperoxiden, insbesondere aus Carbonsäureperoxiden (R[C=O]-O-O-H, wobei R ein aliphatischer oder aromatischer Rest ist) wie Peressigsäure, Perpropionsäure, Perbuttersäure, Percitronensäure, Peräpfelsäure, Perglykolsäure, Permilchsäure, Perbernsteinsäure, Perglutarsäure, Peradipinsäure, Perbenzoesäure, Persorbinsäure, Permalonsäure, Permaleinsäure, Perfumarsäure, und deren Anhydriden, den sogenannten Diacylperoxiden (R[C=O]-O-O-[C=O]R, wobei R ein aliphatischer oder aromatischer Rest ist), zum Beispiel DiBenzoylperoxid, sowie Mischungen hiervon, wobei Peressigsäure besonders bevorzugt ist. Organische Peroxide weisen in ihrer Anwendung als Biozide eine besonders gute oberflächendesinfizierende Wirkung auf und können Keime, Bakterien, Pilze, Sporen etc. auf der zu behandelnden Oberfläche unschädlich machen. Durch Anwesenheit des mindestens einen organischen Peroxids wird dieser Effekt der Reinigungslösung noch zusätzlich verstärkt.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist demnach eine Reinigungslösung, die enthält:

- mindestens eine anorganische Peroxidverbindung,
- mindestens eine organische Säure,
- mindestens eine Alkoholverbindung,
- mindestens eine oberflächenaktive Verbindung, und
- gegebenenfalls mindestens eine organische Peroxidverbindung,

Der Wassergehalt der Reinigungslösung beträgt üblicherweise mindestens 20 Gew.%, vorzugsweise 20 bis 99,85 Gew.-%, besonders bevorzugt 50 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungslösung.
In bevorzugten Ausführungsformen liegt der pH-Wert der Reinigungslösung in einem Bereich von 2 bis 3, bevorzugt von 2 bis 2,5.
In der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung liegen die Reinigungslösung und die Beschichtungslösung räumlich oder physikalisch getrennt voneinander vor, z.B. in verschiedenen Behältnissen, wodurch es zum einen möglich ist, nicht kompatible Inhaltsstoffe voneinander zu trennen, und es zum anderen möglich ist, die Reinigungslösung und die Beschichtungslösung in Kombination anzubieten, wobei sie jedoch zu unterschiedlichen Zeitpunkten zum Einsatz kommen können.
Die hierin beschriebene Reinigungslösung der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung weist eine oxidativ Reinigungswirkung und eine desinfizierende Wirkung auf. Da sie auch in eventuell auf der Oberfläche vorhandene Vertiefungen eindringt, werden Verhärtung und anorganische sowie organische Verunreinigungen auf der zu behandelnden anorganischen Oberfläche effektiv gelöst bzw. entfernt und Organsimen sowie Flechten, Algen, Moos, Pilze oder Schimmel etc. unschädlich gemacht. Zudem wird ein eventuell vorhandener Modergeruch schnell beseitigt.
Die hierin beschriebene Beschichtungslösung der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung bewirkt die Ausbildung einer Beschichtung auf der zu behandelnden Oberfläche. Es wurde gefunden, dass die darin enthaltenen Mikroorganismen die Oberfläche bewachsen und durch die Verstoffwechselung der Schmutzablagerungen ein biologischer Film gebildet wird, der in Abhängigkeit von dem Nahrungsangebot (das heißt, dem vorhandenen oder neu abgelagerten Schmutz) mehrere Jahre halten kann, materialschonend ist und im Zusammenspiel mit der enthaltenen photoaktiven Substanz gleichzeitig eine nachhaltige, kontinuierliche und umweltschonende Selbstreinigungs- und Schutzwirkung auf der Oberfläche entfaltet, der eine Wiederbeschmutzung der Oberfläche bzw. einen Neubefall mit Organismen verhindert.
Die erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Zusammensetzung ermöglicht somit eine effiziente, nachhaltige und präventive Reinigungswirkung gegenüber anorganischen und organischen Verunreinigungen auf natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, die durch bioaktive Mikroorganismen auf natürliche und umweltschonende Weise unterstützt wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kit zur Oberflächenbehandlung, insbesondere von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, wobei das Kit umfasst: eine Reinigungslösung, die mindestens eine anorganische Peroxidverbindung und mindestens eine organische Säure umfasst, und eine Beschichtungslösung, die mindestens eine photoaktive Substanz, mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, und mindestens einen phototrophen Mikroorganismus umfasst.
Das Kit kann des Weiteren eines oder mehrere umfassen aus: einer Gebrauchsanweisung, einem ersten Behältnis für die Reinigungslösung, vorzugsweise einem Kunststoffkanister, beispielsweise aus Polyethylen, einem zweiten Behältnis für die Beschichtungslösung, vorzugsweise einem Kunststoffkanister, beispielsweise aus Polyethylen, einem Messbecher, und persönlicher Schutzausrüstung, beispielsweise Schutzhandschuhe oder Schutzbrille.
Bei der Beschichtungslösung handelt es sich bevorzugt um die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung beschriebene Beschichtungslösung sowie deren Ausgestaltungen.
Bevorzugt umfasst die Beschichtungslösung des Kits:

Besonders bevorzugt umfasst die Beschichtungslösung des Kits:

Bei der Reinigungslösung handelt es sich bevorzugt um die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung beschriebene Reinigungslösung sowie deren Ausgestaltungen.
Bevorzugt umfasst die Beschichtungslösung des Kits:

Besonders bevorzugt umfasst die Beschichtungslösung des Kits:

Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung beschriebenen vorteilhaften Effekte und Vorteile und werden folglich auch mit dem erfindungsgemäßen Kit zur Oberflächenbehandlung, insbesondere von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, erreicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Behandlung von Oberflächen, insbesondere zur Behandlung von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, unter Verwendung der Mehrkomponenten-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung oder des Kits gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Verfahren vorzugsweise die Schritte umfasst:

I) Bereitstellen einer Reinigungslösung;
II) Bereitstellen einer Beschichtungslösung;
III) Auftragen der Reinigungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche; und
IV) Auftragen der Beschichtungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche.

Bei dem Schritt I) des Bereitstellens der Reinigungslösung wird zunächst ein Basisgemisch der Reinigungslösung bereitgestellt, indem in einem geeigneten Behältnis, beispielsweise einem Polyethylen (PE)-Kunststoffkanister, Wasser, vorzugsweise enthärtetes Wasser, mit der mindestens einen anorganischen Peroxidverbindung und der mindestens einen organischen Säure, sowie gegebenenfalls der mindestens einen Alkoholverbindung und/oder der mindestens einen oberflächenaktiven Verbindung, in dem gewünschten Verhältnis vermischt wird, beispielsweise durch Rühren. Um die Reinigungslösung zu erhalten, wird in einem geeigneten Behältnis, beispielsweise einem PE-Kunststoffkanister, das erhaltene Basisgemisch der Reinigungslösung mit Wasser, vorzugsweise enthärtetes Wasser, in einem Verhältnis von 1:10 bis 3:1 (das heißt, 1-3 Volumeneinheiten Basisgemisch, 1-10 Volumeneinheiten Wasser), bezogen auf das Volumen des eigesetzten Basisgemischs, gemischt und gegebenenfalls das mindestens eine organische Peroxid zugegeben, vorzugsweise in einer Menge von 0,001 bis 0,24 Vol.% bezogen das Volumen des verwendeten Basisgemischs, und vermischt, beispielsweise durch Rühren.
Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung beschriebenen Definitionen und Mengen für die anorganische Peroxidverbindung, die organische Säure, die Alkoholverbindung, die oberflächenaktiven Verbindung sowie das organische Peroxid gelten auch für das hier beschriebene erfindungsgemäßen Verfahren.
Die Menge an bereitgestelltem Basisgemisch der Reinigungslösung und die Menge an Wasser, mit dem das erhaltenen Basisgemisch gemischt wird, kann in Abhängigkeit von dem Grad der Verschmutzung der zu behandelnden Oberfläche gewählt werden.
Bei dem Schritt II) des Bereitstellens der Beschichtungslösung wird zunächst ein Basisgemisch der Beschichtungslösung bereitgestellt, indem in einem geeigneten Behältnis, beispielsweise einem PE-Kunststoffkanister, Wasser, vorzugsweise enthärtetes Wasser, mit der mindestens einen photoaktiven Substanz, dem mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, dem mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung und dem mindestens einen phototrophen Mikroorganismus, sowie gegebenenfalls dem mindestens einen Polysaccharid, in dem gewünschten Verhältnis vermischt wird, beispielsweise durch Rühren. Um die Beschichtungslösung zu erhalten, wird in einem geeigneten Behältnis, beispielsweise einem PE-Kunststoffkanister, das erhaltene Basisgemisch der Beschichtungslösung mit Wasser, vorzugsweise enthärtetes Wasser, in einem Verhältnis von 1:5 bis 1:10 (1 Volumeneinheiten Basisgemisch, 5-10 Volumeneinheiten Wasser), bezogen auf das Volumen des eigesetzten Basisgemischs, gemischt und gegebenenfalls das mindestens eine Additiv zugegeben und vermischt, beispielsweise durch Rühren.
Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung beschriebenen Definitionen und Mengen für die photoaktive Substanz, den magnetotaktischen Mikroorganismus, den Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung, den phototrophen Mikroorganismus und das/die Additiv(e) gelten auch für das hier beschriebene erfindungsgemäßen Verfahren.
Die Schritte I) und II) des Bereitstellens der Reinigungslösung und der Beschichtungslösung können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden.
Die Schritte III) und IV) des Auftragens der Reinigungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche und des Auftragens der Beschichtungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche werden vorzugweise in dieser Reihenfolge ausgeführt, das bedeutet, Schritt IV wird bevorzugt nach Schritt III) ausgeführt.
Das Auftragen der Reinigungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche kann durch alle dem Fachmann bekannten Auftragungsverfahren und -geräte erfolgen. Besonders bevorzugt wird die Reinigungslösung durch geeignete Geräte gleichmäßig aufgespritzt bzw. aufgesprüht.
Durch das Auftragen der hierin beschriebenen Reinigungslösung, die oxidativ und desinfizierend wirkt und die auch in eventuell auf der Oberfläche vorhandene Vertiefungen eindringt, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Verhärtung und organische sowie anorganische Verunreinigungen auf der zu behandelnden Oberfläche gelöst bzw. entfernt und Organsimen sowie Flechten, Algen, Moos, Pilze oder Schimmel etc. unschädlich gemacht werden. Zudem kann ein eventuell vorhandener Modergeruch schnell beseitigt werden.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn zwischen dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung und dem Schritt des Auftragens der Beschichtungslösung mindestens 15 Minuten liegen, damit die Reinigungslösung ausreichend in die Verunreinigungen einwirken und diese lösen kann. Ebenso ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn zwischen dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung und dem Schritt des Auftragens der Beschichtungslösung maximal 24 Stunden liegen, da darüber hinaus keine Steigerung der Reinigungswirkung der Reinigungslösung mehr auftritt. Besonders bevorzugt liegen zwischen dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung und dem Schritt des Auftragens der Beschichtungslösung 15 min bis 24 h.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nach dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung und vor dem Schritt des Auftragens der Beschichtungslösung ein oder mehrere Reinigungsschritte durchgeführt, um die zu behandelnden Oberfläche zu reinigen und Verunreinigungen zu entfernen, wobei die Anzahl der Reinigungsschritte von dem Grad der Verschmutzung der zu behandelnden Oberfläche abhängt.
Dabei ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn ein erstmaliger Reinigungsschritt frühestens 15 Minuten nach dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung erfolgt, damit die Reinigungslösung ausreichend in die Verunreinigungen einwirken und diese lösen kann. Ebenso ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn ein erstmaliger Reinigungsschritt bis maximal 24 Stunden nach dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung erfolgt, da darüber hinaus keine Steigerung der Reinigungswirkung der Reinigungslösung mehr auftritt. Besonders bevorzugt erfolgt ein erstmaliger Reinigungsschritt 15 min bis 24 h nach dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung.
Für den oder die Reinigungsschritt(e) können alle dem Fachmann bekannten Reinigungsverfahren und- geräte verwendet werden, wobei Geräte mit Bürsten, die vorzugsweise rotieren, besonders geeignet sind. Weiterhin besonders geeignet sind solche Geräte, die ein integriertes Sprühsystem aufweisen, um die durch die Reinigungslösung gelösten Verunreinigungen schonend und ohne Druckausübung abzutragen zu können.
In Abhängigkeit von dem Grad der Verschmutzung bzw. dem Ergebnis der bisherigen Reinigung kann beliebig zwischen zwei Reinigungsschritten ein erneutes Auftragen von Reinigungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche erfolgen, bis das gewünschte Reinigungsergebnis vorliegt. Gegebenenfalls ist hierfür ein weiterer Schritt des Bereitstellens von Reinigungslösung erforderlich.
Das Auftragen der Beschichtungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche gemäß Schritt IV) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann durch alle dem Fachmann bekannten Auftragungsverfahren und -geräte erfolgen. Besonders bevorzugt wird die Beschichtungslösung durch geeignete Geräte gleichmäßig aufgespritzt bzw. aufgesprüht.
Des Weiteren ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn bei dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung und/oder dem Schritt des Auftragens der Beschichtungslösung die Temperatur der zu behandelnden Oberfläche höher als 10 °C ist, um ein optimales Wirken der Mehrkomponenten-Zusammensetzung zu gewährleisten.
Durch das Auftragen der hierin beschriebenen Beschichtungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche, das den verfahrensgemäß letzten Schritt darstellt, wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Ausbildung einer mikrobiologischen Beschichtung auf der Oberfläche erreicht, die materialschonend ist und durch das Zusammenwirken der darin enthaltenen Mikroorganismen und der darin enthaltenen photoaktiven Substanz gleichzeitig eine nachhaltige, kontinuierliche und umweltschonende Selbstreinigungs- und Schutzwirkung entfaltet, der eine Wiederbeschmutzung der Oberfläche bzw. einen Neubefall mit Organismen verhindert, wie vorstehend bereits beschrieben wurde.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit eine effiziente, nachhaltige und präventive Reinigungswirkung gegenüber anorganischen und organischen Verunreinigungen auf natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, die durch bioaktive Mikroorganismen auf natürliche und umweltschonende Weise unterstützt wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft auch die Verwendung der hierin beschriebenen Mehrkomponenten-Zusammensetzung oder des hierin beschriebenen Kits zur Behandlung von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, insbesondere zur Behandlung von Oberflächen aus Stein, Marmor, Ton (gebrannt) oder tonhaltigem Material wie tonhaltiger Lehm (gebrannt), Beton, Ziegel und dergleichen, ohne hierauf beschränkt zu sein, und insbesondere zur Behandlung von Wänden und Fassaden sowie Wandputz und Fassadenputz, um die vorstehend genannten vorteilhaften Effekte zu erreichen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung einer Reinigungslösung zur Herstellung eines Kits zur Oberflächenbehandlung, insbesondere von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, wobei das Kit die Reinigungslösung und eine Beschichtungslösung umfasst, wobei die Reinigungslösung mindestens eine anorganische Peroxidverbindung und mindestens eine organische Säure umfasst, und wobei die Beschichtungslösung mindestens eine photoaktive Substanz, mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung, mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, mindestens einen phototrophen Mikroorganismus und mindestens einen optischen Aufheller umfasst.
Das Kit kann des Weiteren eines oder mehrere umfassen aus: einer Gebrauchsanweisung, einem ersten Behältnis für die Reinigungslösung, vorzugsweise einem Kunststoffkanister, beispielsweise aus Polyethylen, einem zweiten Behältnis für die Beschichtungslösung, vorzugsweise einem Kunststoffkanister, beispielsweise aus Polyethylen, einem Messbecher, und persönlicher Schutzausrüstung, beispielsweise Schutzhandschuhe oder Schutzbrille.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kit um das hierin beschriebene erfindungsgemäße Kit.
Bei der Reinigungslösung handelt es sich bevorzugt um die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung beschriebene Reinigungslösung sowie deren Ausgestaltungen.
Bei der Beschichtungslösung handelt es sich bevorzugt um die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Zusammensetzung beschriebene Beschichtungslösung sowie deren Ausgestaltungen.

Claims

Mehrkomponenten-Zusammensetzung zur Oberflächenbehandlung, insbesondere von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, umfassend eine Reinigungslösung und eine Beschichtungslösung, die getrennt voneinander vorliegen, wobei die Reinigungslösung mindestens eine anorganische Peroxidverbindung und mindestens eine organische Säure umfasst, und wobei die Beschichtungslösung mindestens eine photoaktive Substanz, mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung, und mindestens einen phototrophen Mikroorganismus umfasst.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine photoaktive Substanz ausgewählt ist aus Metalloxid-Partikeln und Halbmetalloxid-Partikeln.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Menge der mindestens einen photoaktiven Substanz in der Beschichtungslösung in einem Bereich von 0,4 bis 2,0 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungslösung.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Masse an Mikroorganismen in der Beschichtungslösung insgesamt in einem Bereich von 50 bis 90 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungslösung.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Beschichtungslösung des Weiteren mindestens ein Polysaccharid enthält.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine Polysaccharid ein Aminopolysaccharid ist.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das mindestens eine Polysaccharid ein Aminopolysaccharid auf Chitinbasis ist.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 5-7, wobei die Menge des mindestens einen Polysaccharids in der Beschichtungslösung in einem Bereich von 0,001 bis 0,1 Gew.-%, bevorzugt von 0,001 bis 0,01 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,002 bis 0,008 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungslösung.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die mindestens eine anorganische Peroxidverbindung ausgewählt ist aus Wasserstoffperoxid und Peroxiden aus der Gruppe der Peroxosulfate, Percarbonate und Perborate, sowie Mischungen hiervon.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-9, wobei die Menge der mindestens einen anorganischen Peroxidverbindung in der Reinigungslösung in einem Bereich von 0,03 bis 5 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reinigungslösung.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-10, wobei die mindestens eine organische Säure ausgewählt ist aus aliphatischen und aromatischen, ein- und mehrwertigen Carbonsäuren und Carbonsäurederivaten, und Mischungen hiervon.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-11, wobei die Menge der mindestens einen organischen Säure in der Reinigungslösung in einem Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%, liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reinigungslösung.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-12, wobei die Reinigungslösung mindestens eine Alkoholverbindung enthält, die ausgewählt ist aus ein- oder mehrwertige Alkohole, Alkanolamine, Glykole und Glykolether, sowie Mischungen hiervon, vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 60 Gew.%, und/oder eine mindestens eine oberflächenaktive Verbindung enthält, die ausgewählt ist aus ionischen Tensiden, nichtionischen Tensiden, amphoteren Tensiden, sowie Mischungen hiervon, vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Reinigungslösung.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-13, wobei die Reinigungslösung des Weiteren mindestens ein organisches Peroxid enthält, das ausgewählt ist aus aliphatischen und aromatischen Säureperoxiden und deren Anhydriden, sowie Mischungen hiervon.
Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-14, wobei die Beschichtungslösung des Weiteren mindestens ein Additiv ausgewählt aus Tensiden, Enthärtungsmitteln, Verdunstungsmitteln, Additiven zur Verbesserung des Ablauf- und Trocknungsverhaltens, zur Einstellung der Viskosität und/oder zur Stabilisierung, optischen Aufhellern, UV-Stabilisatoren, Perlglanzmitteln, Korrosionsinhibitoren, Konservierungsmitteln, Bitterstoffen, organischen Salzen, (strukturgebenden) Polymeren, Entschäumern, pH-Stellmittel, Hautgefühl-verbessernden oder pflegenden Additiven und Nährlösungen für Mikroorganismen enthält, vorzugsweise in einer Menge von insgesamt 0.001 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungslösung.
Kit zur Oberflächenbehandlung, insbesondere von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, wobei das Kit umfasst: eine Reinigungslösung, die mindestens eine anorganische Peroxidverbindung und mindestens eine organische Säure umfasst, und eine Beschichtungslösung, die mindestens eine photoaktive Substanz, mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung, und mindestens einen phototrophen Mikroorganismus umfasst.
Verfahren zur Oberflächenbehandlung, insbesondere zur Behandlung von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, unter Verwendung der Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-15 oder des Kits nach Anspruch 16, umfassend die Schritte: I) Bereitstellen einer Reinigungslösung; II) Bereitstellen einer Beschichtungslösung; III) Auftragen der Reinigungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche; und IV) Auftragen der Beschichtungslösung auf die zu behandelnde Oberfläche.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Bereitstellen der Reinigungslösung umfasst: 11) Bereitstellen eines Basisgemischs durch Vermischen von Wasser mit der mindestens einen anorganischen Peroxidverbindung und der mindestens einen organischen Säure, und gegebenenfalls der mindestens einen Alkoholverbindung und/oder der mindestens einen oberflächenaktiven Verbindung; und I2) Mischen des Basisgemischs aus I1) mit Wasser in einem Verhältnis von 1:1 bis 3:1, bezogen auf das Volumen des Basisgemischs aus 11), und gegebenenfalls Zugabe des mindestens einen organischen Peroxids, um die Reinigungslösung zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Bereitstellen der Beschichtungslösung umfasst: II1) Bereitstellen eines Basisgemischs durch Vermischen von Wasser mit der mindestens einen photoaktiven Substanz, dem mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, dem mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung und dem mindestens einen phototrophen Mikroorganismus, und gegebenenfalls Zugabe des mindestens einen Polysaccharids, II2) Mischen des Basisgemischs aus II1) mit Wasser in einem Verhältnis von 1:5 bis 1:10, bezogen auf das Volumen des Basisgemischs aus II1), und gegebenenfalls Zugabe des mindestens einen Additivs, um die Beschichtungslösung zu erhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei zwischen dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung und dem Schritt des Auftragens der Beschichtungslösung mindestens 15 Minuten liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei nach dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung und vor dem Schritt des Auftragens der Beschichtungslösung ein oder mehrere Reinigungsschritte durchgeführt werden, um die zu behandelnden Oberfläche zu reinigen.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei ein erstmaliger Reinigungsschritt bis maximal 24 Stunden, und vorzugsweise nicht vor 15 Minuten, nach dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei bei dem Schritt des Auftragens der Reinigungslösung und/oder dem Schritt des Auftragens der Beschichtungslösung die Temperatur der zu behandelnden Oberfläche höher als 10 °C ist.
Verwendung einer Mehrkomponenten-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-15 oder eines Kits nach Anspruch 16 zur Behandlung von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, insbesondere Oberflächen aus Stein, Marmor, Ton oder tonhaltigem Material wie tonhaltiger Lehm, Beton und Ziegel, und insbesondere zur Behandlung von Wänden und Fassaden sowie Wandputz und Fassadenputz.
Verwendung einer Reinigungslösung zur Herstellung eines Kits zur Oberflächenbehandlung, insbesondere von natürlichen und künstlich hergestellten anorganischen Oberflächen, wobei das Kit die Reinigungslösung und eine Beschichtungslösung umfasst, wobei die Reinigungslösung mindestens eine anorganische Peroxidverbindung und mindestens eine organische Säure umfasst, und wobei die Beschichtungslösung mindestens eine photoaktive Substanz, mindestens einen magnetotaktischen Mikroorganismus, mindestens einen Mikroorganismus mit antimykotischer Wirkung, und mindestens einen phototrophen Mikroorganismus umfasst.