DE102020125921B4 - Mobile device for cleaning and disinfecting room air that can be operated by a temperature difference - Google Patents
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Abstract
Durch eine Temperaturdifferenz betreibbare, mobile Vorrichtung (1) zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft, umfassend - von innen nach außen gesehen -,- einen rohrförmigen Innenraum (1.9) von (1) mit einer vertikalen Anordnung von mindestens zwei in einem festen Abstand übereinander um eine zentrale Drehachse (6.1) mit kreisförmigem Umfang und einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤80 W/(m.K) drehbar gelagerten, horizontalen Paaren (6) aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern (6L; 6R) mit bioziden Beschichtungen (5), einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤0,6 W/(m.K) und trocken geschmierten Laufflächen (6.4.7) der drehbaren Flügelradnaben (6.4),- eine feststehende, durchgängige, zentrale oder eine zusammengesetzte, zentrale Drehachse (6.1) mit einer unteren Lagerung (6.2) und einer oberen Lagerung (6.9), wobei die untere Lagerung (6.2) mit einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤0,6 W/(m.K) durch mindestens eine horizontale seitliche Verankerung (6.3) mit einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤0,6 W/(m.K) fixiert ist und die obere Lagerung (6.9) mit einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von ≥80 W/(m.K) bis 430 W/(m.K) durch mindestens eine horizontale seitliche Verankerung (6.10) mit einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von ≥80 W/(m.K) bis 430 W/(m.K) fixiert ist,- eine vertikale, rohrförmige, biozide Beschichtung (5), die von einem horizontal umlaufenden Kühlring (2.7) mit einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von ≥80 W/(m.K) bis 430 W/(m.K) bis zum einem Heizraum (2.3) reicht,- eine vertikale, rohrförmige Wärmedämmbeschichtung (4; 4.2) mit einer Wärmeleitfähigkeit A im Bereich von 0,001 W/(m.K) bis 1,0 W/(m.K), die von der Unterkante des Kühlrings (2.7) bis zu der Wärmeleitpaste (2.4) oder der Aluminiumnitrid-Keramikscheibe (2.4) unterhalb der kalten Seite (2.2) mindestens eines Peltier-Elements (2) reicht,- unterhalb der unteren Lagerung (6.2) und ihrer Verankerung (6.3) den Heizraum (2.3) oberhalb der heißen Seite (2.1) des mindestens eines Peltier-Elements (2),- eine becherförmige Kälteleitung (2.5; 2.6), umfassend eine horizontale, scheibenförmige Kälteleitung (2.5) mit kreisförmigem Umfang und einer Wärmeleitfähigkeit A im Bereich von ≥80 W/(m.K) bis 430 W/(m.K) unterhalb der Wärmeleitpaste (2.4) oder der Aluminiumnitrid-Keramikscheibe (2.4) sowie eine vertikale, rohrförmige Kälteleitung (2.6) mit kreisförmigem Umfang und einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von ≥80 W/(m.K) bis 430 W/(m.K), welche bis zum Kühlring (2.7) reicht,- eine bis zum oberen Ende (1.4) einer rohrförmigen Wand (1.1) reichende, becherförmige Wärmedämmbeschichtung (4; 4.1; 4.3) mit einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,001 W/(m.K) bis 1,0 W/(m.K) zwischen der Kälteleitung (2.5; 2.6) und der vertikalen Innenseite (1.2) der rohrförmigen Wand (1.1) und der horizontalen Oberseite eines Bodenbereichs (1.7),- den horizontalen Bodenbereich (1.7) einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0, 1 W/(m.K) bis ≤80 W/(m.K) mit einem eingeschobenen, wieder aufladbaren Akkumulator 9 und einem daran angeschlossenen, elektronischen Steuergerät (8),- die rohrförmige vertikale Wand (1.1) mit kreisförmigem Umfang, einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤80 W/(m.K) und mindestens einer horizontal umlaufenden Trennstelle (1.5) sowie- in der Höhe des Heizraums (2.3) mindestens zwei Durchführungen (1.3) von der Außenseite der Wand (1.1) bis zum Heizraum (2.3) für Lufteinlassrohre (3) mit Wänden (3.1) für die einströmende Luft (3.2).A mobile device (1) for cleaning and disinfecting indoor air that can be operated by a temperature difference, comprising - seen from the inside out - a tubular interior (1.9) of (1) with a vertical arrangement of at least two at a fixed distance one above the other a central axis of rotation (6.1) with a circular circumference and a thermal conductivity λ in the range from 0.1 W/(m.K) to ≤80 W/(m.K) rotatably mounted, horizontal pairs (6) each consisting of two counter-rotating impellers (6L; 6R) with biocidal coatings (5), a thermal conductivity λ in the range from 0.1 W/(m.K) to ≤0.6 W/(m.K) and dry-lubricated running surfaces (6.4.7) of the rotatable impeller hubs (6.4), - a fixed one , continuous, central or a composite, central axis of rotation (6.1) with a lower bearing (6.2) and an upper bearing (6.9), the lower bearing (6.2) having a thermal conductivity λ in the range of 0.1 W/(m.K) up to ≤0.6 W/(m.K) by at least one horiz ontal lateral anchorage (6.3) with a thermal conductivity λ in the range of 0.1 W/(m.K) to ≤0.6 W/(m.K) and the upper bearing (6.9) with a thermal conductivity λ in the range of ≥80 W /(m.K) to 430 W/(m.K) is fixed by at least one horizontal lateral anchorage (6.10) with a thermal conductivity λ in the range of ≥80 W/(m.K) to 430 W/(m.K),- a vertical, tubular, Biocidal coating (5), which extends from a horizontally rotating cooling ring (2.7) with a thermal conductivity λ in the range of ≥80 W/(m.K) to 430 W/(m.K) to a heating chamber (2.3), - a vertical, tubular one thermal insulation coating (4; 4.2) with a thermal conductivity A in the range of 0.001 W/(m.K) to 1.0 W/(m.K) from the lower edge of the cooling ring (2.7) to the thermal paste (2.4) or the aluminum nitride ceramic disc (2.4) below the cold side (2.2) of at least one Peltier element (2), below the lower bearing (6.2) and its anchoring (6.3) the heating space (2.3) above the hot side (2.1) of at least one Peltier element (2 ),- a cup-shaped refrigeration line (2.5; 2.6), comprising a horizontal, disc-shaped refrigeration line (2.5) with a circular circumference and a thermal conductivity A in the range of ≥80 W/(m.K) to 430 W/(m.K) below the thermally conductive paste (2.4 ) or the aluminum nitride ceramic disc (2.4) and a vertical, tubular refrigeration line (2.6) with a circular circumference and a thermal conductivity λ in the range of ≥80 W/(m.K) to 430 W/(m.K), which leads to the cooling ring (2.7) ranges - a cup reaching up to the upper end (1.4) of a tubular wall (1.1). shaped thermal insulation coating (4; 4.1; 4.3) with a thermal conductivity λ in the range from 0.001 W/(m.K) to 1.0 W/(m.K) between the refrigeration line (2.5; 2.6) and the vertical inside (1.2) of the tubular wall (1.1) and the horizontal top of a Floor area (1.7), - the horizontal floor area (1.7) with a thermal conductivity λ in the range from 0.1 W/(m.K) to ≤80 W/(m.K) with an inserted, rechargeable accumulator 9 and an electronic control unit connected to it ( 8),- the tubular vertical wall (1.1) with a circular circumference, a thermal conductivity λ in the range from 0.1 W/(m.K) to ≤80 W/(m.K) and at least one horizontally circumferential separation point (1.5) and- in the Height of the boiler room (2.3) at least two penetrations (1.3) from the outside of the wall (1.1) to the boiler room (2.3) for air inlet pipes (3) with walls (3.1) for the incoming air (3.2).
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine durch eine Temperaturdifferenz betreibbare, mobile Vorrichtung zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft.The present invention relates to a mobile device for cleaning and disinfecting room air that can be operated by a temperature difference.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft mithilfe einer durch eine Temperaturdifferenz betriebenen, mobilen Vorrichtung.The present invention also relates to a method for cleaning and disinfecting room air using a mobile device operated by a temperature difference.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung insbesondere die Verwendung der durch eine Temperaturdifferenz betreibbaren, mobilen Vorrichtung zur Abtötung von Mikroorganismen, speziell Viren und Virionen, die im Folgenden zusammenfassend als Viren bezeichnet werden.Furthermore, the present invention relates in particular to the use of the mobile device, which can be operated by a temperature difference, for killing microorganisms, specifically viruses and virions, which are collectively referred to below as viruses.
Stand der TechnikState of the art
Mikroorganismen sind Archaeen, Bakterien, Eukaryoten, Protisten, Pilze und Grünalgen. Es ist immer noch ein Gegenstand von Diskussionen, ob Viren oder Virionen überhaupt als Organismen anzusehen sind. Die Mikroorganismen und Viren sind die Quelle einer Reihe von schweren Krankheiten, von Epidemien und Pandemien wie die gegenwärtige Covid-19-Pandemie.Microorganisms are archaea, bacteria, eukaryotes, protists, fungi and green algae. It is still a matter of debate whether viruses or virions should be considered organisms at all. Microorganisms and viruses are the source of a number of serious diseases, epidemics and pandemics such as the current Covid-19 pandemic.
Zahlreiche Pestizide wie Fungizide, Herbizide, Insektizide Algizide, Molluskizide, Rodentizide, Akarizide und Schleimbekämpfungsmittel sind entwickelt worden, um die schädlichen Wirkungen auf multizelluläre Menschentieren und Pflanzen zu bekämpfen.Numerous pesticides such as fungicides, herbicides, insecticides, algaecides, molluscicides, rodenticides, acaricides, and slimicides have been developed to combat the deleterious effects on multicellular humans and plants.
In gleicher Weise sind zahlreiche antimikrobielle Wirkstoffe wie Germicide, Antibiotika, Bakterizide, Viruzide, Antimykotika, Antiprotozoenmittel und Antiparasitenmittel entwickelt worden um die Krankheiten, die durch die Mikroorganismen ausgelöst werden, zu heilen.Likewise, numerous antimicrobial agents such as germicides, antibiotics, bactericides, virucides, antifungal agents, antiprotozoal agents and antiparasitic agents have been developed to cure the diseases caused by the microorganisms.
Die permanente Bedrohung durch Mikroorganismen, insbesondere durch Viren und Virionen und ganz speziell durch das Coronavirus SARS-Co-V2 hat eine wachsende Nachfrage nach effizienten und effektiven Methoden für die Dekontamination und Desinfektion hervorgerufen. Die „List N: Products with Emerging Viral Pathogens AND Human Coronavirus Claims for Use against SARS-CoV-2, Date Accessed: 05/31/2020 of the EPA lists, US Govt.“ führt zahlreiche organische und anorganische aktive Verbindungen wie HOCI, Peroxoessigsäure, quaternäres Ammonium, Kaliumperoxomonosulfat, Chlordioxid, Wasserstoffperoxid, Zitronensäure, Milchsäure, Dichlorisocyanurat, Natriumhypochlorit oder Ethanol. Diese Desinfektionsmittel können aber nur in Reinigungslösungen oder Wischlösungen verwendet werden und haben keine dauerhafte desinfizierende Wirkung.The constant threat of microorganisms, especially viruses and virions and especially the coronavirus SARS-Co-V2, has created a growing demand for efficient and effective methods for decontamination and disinfection. The "List N: Products with Emerging Viral Pathogens AND Human Coronavirus Claims for Use against SARS-CoV-2, Date Accessed: 05/31/2020 of the EPA lists, US Govt." lists numerous organic and inorganic active compounds such as HOCI, peroxoacetic acid, quaternary ammonium, potassium peroxomonosulphate, chlorine dioxide, hydrogen peroxide, citric acid, lactic acid, dichloroisocyanurate, sodium hypochlorite or ethanol. However, these disinfectants can only be used in cleaning solutions or wiping solutions and have no permanent disinfecting effect.
PropioconazolPropioconazole
(±)-1-{[2-(2,4-Dichlorphenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl}-H-1,2,4-triazol (IUPAC),(±)-1-{[2-(2,4-Dichlorophenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl}-H-1,2,4-triazole (IUPAC),
FolpetFolpet
N-(Trichlormethylthio)phthalimid,N-(trichloromethylthio)phthalimide,
Chlorkresole,chlorocresols,
Fludioxonilfludioxonil
4-(2,2-Difluor-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrol-3-carbonitril (IUPAC)4-(2,2-Difluoro-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrole-3-carbonitrile (IUPAC)
Azoxystrobinazoxystrobin
Methyl-(E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylat (IUPAC)
werden als genehmigte Schutzmittel für Fasern, Leder, Gummi und polymerisierte Materialien in dem„Helpdesk - Genehmigte Wirkstoffe - Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin“:
- https://www.reach-clp-biozid-helpdesk.de/DE/Biozide/Wirkstoffe/Genehmigte-Wirkstoffe/Genehmiate-Wirkstoffe-0.html#PT9
aufgeführt.Methyl (E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylate (IUPAC)
are listed as approved protective agents for fibers, leather, rubber and polymerized materials in the "Helpdesk - Approved Active Substances - Federal Institute for Occupational Safety and Health":
- https://www.reach-clp-biozid-helpdesk.de/DE/Biozide/Wirkstoffe/Genahmete-Wirkstoffe/Genehmiate-Wirkstoffe-0.html#PT9
listed.
Diese Wirkstoffe sind jedoch niedermolekulare Verbindungen, sodass stets die Gefahr besteht, dass sie aus den geschützten Materialien ausgelaugt werden.However, these active ingredients are low molecular weight compounds, so there is always a risk that they will leach out of the protected materials.
Deswegen hat es schon zahlreiche Versuche gegeben, die desinfizierenden Wirkstoffe und Pharmazeutika zu immobilisieren, um eine dauerhafte desinfizierende und/oder pharmazeutisch wirksame Oberfläche zu erzielen.For this reason there have already been numerous attempts to immobilize the disinfecting active ingredients and pharmaceuticals in order to achieve a permanent disinfecting and/or pharmaceutically active surface.
So offenbart die internationale Patentanmeldung
Aus dem amerikanischen Patent
Das amerikanische Patent
Die amerikanische Patentanmeldung
Die internationale Patentanmeldung
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Das amerikanische Patent
Seit dem Beginn der SARS-Co-V2 Pandemie sind zahlreiche Versuche zur Entwicklung neuer Methoden und Materialien zur Verhinderung der Ausbreitung des Virus gemacht worden.Since the start of the SARS-Co-V2 pandemic, numerous attempts have been made to develop new methods and materials to prevent the spread of the virus.
So beschreiben A. J. Galante et al. vom Department of Industrial Engineering, University of Pittsburgh, and The Department of Ophthalmology, Charles T. Campbell Laboratory of Ophthalmic Microbiology, University of Pittsburgh, School of Medicine, superhemophobe Anti-Virofouling-Beschichtungen für medizinische Kleidung (siehe auch: SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, „Researchers Create New Washable, Textile, Coating the Can Repel Viruses.“, Published on 2020-05-26"; und „New coating could improve medical gear by making the coronavirus slide right off.“; https://www.zmescience.com/science/news-science/coating-personal-protection-equipment-252342/). Die widerstandsfähigen, mehrschichtigen Beschichtungen werden durch Sintern von Polytetrafluoroethylen(PTFE)-Nanopartikeln in einem Lösemittel auf Polypropylen-Mikrofasern hergestellt. Nachteilig ist, dass ihre Herstellung viel Energie und Lösemittel sowie teures PTFE verbraucht. Außerdem töten sie nicht die Viren ab.Thus, A.J. Galante et al. from the Department of Industrial Engineering, University of Pittsburgh, and The Department of Ophthalmology, Charles T. Campbell Laboratory of Ophthalmic Microbiology, University of Pittsburgh, School of Medicine, superhemophobic anti-virofouling coatings for medical apparel (see also: SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, "Researchers Create New Washable, Textile, Coating the Can Repel Viruses.", Published on 2020-05-26"; and "New coating could improve medical gear by making the coronavirus slide right off."; https ://www.zmescience.com/science/news-science/coating-personal-protection-equipment-252342/) The tough, multilayer coatings are made by sintering polytetrafluoroethylene (PTFE) nanoparticles in a solvent onto polypropylene microfibers The disadvantage is that their production requires a lot of energy and solvents, expensive PTFE and they do not kill the viruses.
Forscher von der Ben Gurion University, Israel, haben Beschichtungen auf Basis von Nanopartikeln entwickelt, um die Verbreitung des Coronavirus zu verhindern. Sie haben herausgefunden, dass Kupfernanopartikel in dieser Hinsicht am effektivsten sind. Die antiviralen Beschichtungen können auf Oberflächen gepinselt oder gesprüht werden. Es können übliche und bekannte Polymere, die Nanopartikel von Kupfer enthalten, verwendet werden. Die Nanopartikel ermöglichen die kontrollierte Freisetzung von Metallionen auf die beschichteten Oberflächen (siehe auch SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, published on 2020-05-21). Die Kupfernanopartikel und die Kupferionen sind aber nicht nur für Mikroorganismen und Viren toxisch, sondern auch für höhere Tiere und Menschen.Researchers from Ben Gurion University, Israel, have developed coatings based on nanoparticles to prevent the spread of the coronavirus. They have found that copper nanoparticles are the most effective in this regard. The antiviral coatings can be brushed or sprayed onto surfaces. Conventional and known polymers containing nanoparticles of copper can be used. The nanoparticles enable the controlled release of metal ions onto the coated surfaces (see also SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, published on 2020-05-21). However, the copper nanoparticles and the copper ions are not only toxic for microorganisms and viruses, but also for higher animals and humans.
Bio-Fence, Inc., Israel, hat neue antimikrobielle Beschichtungen entwickelt, die einen dauerhaften Schutz gegen Coronaviren bieten sollen. Offenbar enthalten die Beschichtungen ein Polymer, das aktives Chlor umfasst, dass durch Hydrochlorit-Lösungen wiederaufgefrischt werden kann (siehe SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, published on 2020-05-12). Der Nachteil dieser Beschichtungen ist die Verwendung von korrosivem Hypochlorit und aktivem Chlor, das vermutlich an Stickstoffatome in der Form von >N-Cl Gruppen gebunden ist. Somit sind diese Materialien toxisch und haben einen intensiven unangenehmen Geruch.Bio-Fence, Inc., Israel, has developed new antimicrobial coatings intended to provide durable protection against coronavirus. Apparently the coatings contain a polymer comprising active chlorine that can be replenished by hydrochlorite solutions (see SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, published on 2020-05-12). The disadvantage of these coatings is the use of corrosive hypochlorite and active chlorine presumably bound to nitrogen atoms in the form of >N-Cl groups. Thus, these materials are toxic and have an intense unpleasant odor.
Am 30.6.2020 veröffentlichte die SpecialChem website eine Notiz betreffend „New Hybrid Coatings to Protect Interior Walls from Microbial Contamination“ auf der Basis von Polyacrylaten, die als Comonomer 3-(Methacrylamino)propyltrimethylammoniumchlorid enthalten. Die seitenständigen quaternären Ammoniumgruppen fungieren als biozide Zentren:
- https://physicsworld.com/a/cellular-nanosponaes-could-neutralize-sars-cov-2/?utm medium=email&utm source=iop&utm term=&utm campaian=14258-46562&utm content=Title%3A%20Cellular%20nanosponges%20could%20neutralize%20SA RS-CoV-2%20%20-%20research update&Campaign+Owner=
- https://physicsworld.com/a/cellular-nanosponaes-could-neutralize-sars-cov-2/?utm medium=email&utm source=iop&utm term=&utm campaian=14258-46562&utm content=Title%3A%20Cellular%20nanosponges% 20could%20neutralize%20SA RS-CoV-2%20%20-%20research update&Campaign+Owner=
Ein anderer Ansatz wird an der Concordia University, Canada, und dem Canada-wide research network based at Concordia, verfolgt. Dabei handelt es sich um Kupfer- und Titandioxid- Spritzlacke, die die Verbreitung von Covid 19 verhindern sollen:
- https://www.conordia.ca/content/shared/en/news/stories/2020/05/28/a-canada-wideresearch-network-based-at-concordia-is-ready-to-make-work-surfeces-safer-for-frontlinestaff.html
- https://www.conordia.ca/content/shared/en/news/stories/2020/05/28/a-canada-wideresearch-network-based-at-concordia-is-ready-to-make-work- surfeces-safer-for-frontlinestaff.html
Noch ein weiterer Ansatz wird von der Firma TriOptoTec von Forschern der Universitätskliniken der Universität Regensburg, Deutschland, verfolgt. (Siehe „SpecialChem“ 29.6.2020:
- https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/siegwerk-to-distribute-varcotecantimicrobial-coating-innovation-000221983?lr=ipc20061570&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm cam paign=ipc20061570&m i=NcWvxMS lqE4uDtFR2SUvnvKpGP6scLXvpSt5W)N3KriGtDbdz% 2BxzVTOAM%2Bqw0%2BV%2B21wdqflul3qQabGieKUHdikvRbBNp
- https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/siegwerk-to-distribute-varcotecantimicrobial-coating-innovation-000221983?lr=ipc20061570&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm cam paign=ipc20061570&m i=NcWpWpFRpLXvxDt2pGPSUsc5uqm N3KriGtDbdz% 2BxzVTOAM%2Bqw0%2BV%2B21wdqflul3qQabGieKUHdikvRbBNp
Der betreffende Lack enthält offenbar Dioctylnatriumsulfosuccinat in Butyldiglycol. Er enthält außerdem 10H-Benzo[G]pteridin-2,4-dion-Derivate (vgl. die amerikanischen Patente
Auf dem Gebiet der Oberflächentechnologie ist es allgemein bekannt, dass man einen besonders starken Lotus-Effekt oder einer Superhydrophobie durch ein hierarchisch strukturiertes Oberflächendesign erreichen kann. So offenbart die amerikanische Patentanmeldung
Aditya Kumar, Kalpita Nath und Poonam Chauhan vom, Department of Chemical Engineering haben eine superhydrophobe antivirale Beschichtung mit selbstreinigenden Eigenschaften auf der Basis von Silbernanopartikeln, die mit UV-Strahlung bestrahlt und anschließend mit Perfluorodecyltriethoxysilan behandelt werden, entwickelt:
- https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/new-superhydrophobic-antiviralcoating-self-cleaning-properties-000221961?lr=ipc20061569&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm cam paign=ipc20061569&m i=owCobZpJ7BFfD70L%2BHEhcWDRZ0rH4AKAPPd55vGetHRPb8i tAEQFCfeJRcddTTWGNwEzLArkBh9IQcRenmaXfr87TrjboV
- https://www.technicaltextile.net/news/iit-ism-s-silver-nanoparticle-anti-viral-textile-coating-268082.html
- https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/new-superhydrophobic-antiviralcoating-self-cleaning-properties-000221961?lr=ipc20061569&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm cam paign=ipc20061569&m i=owCobZpJ7BFfD70L%2BHEhcWDRZ0rH4AKAPPd55vGetHRPb8i tAEQFCfeJRcddTTWGNwezLArkBh9IQcRenmaXfr87TrjboV
- https://www.technicaltextile.net/news/iit-ism-s-silver-nanoparticle-anti-viral-textile-coating-268082.html
(Vgl. auch SpecialChem for Coatings, Industry News, 23. 6. 2020). Wegen der Superhydrophobie sind aber auch hier die vorstehend geschilderten Nachteile zu erwarten.(See also SpecialChem for Coatings, Industry News, June 23, 2020). Because of the superhydrophobicity, however, the disadvantages described above are also to be expected here.
Noch ein weiterer Ansatz wird von J. Mostaghimi von der Universität Toronto, Kanada verfolgt. Siehe dazu „SpecialChem The material selection platform, 7.9.2020“, Twin-wire Arc Spray Technology to Deposit Cu on Fabrics):
- https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/new-way-cu-coatings-masks-covid19-transmission-000222593?lr=ipc20091591&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm cam paign=ipc20091591&m i=LKHowSxEDOQaaf6IRKgtys82qOFcOeUHDQaNaznX2JvZxauM0 NNdHnP8q95KPhnJ0ofLb9h8b 4U4K4g4szOnptKr2LD&status=valid
und „Anti-viral copper coatings could help slow the transmission of
- https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/new-way-cu-coatings-masks-covid19-transmission-000222593?lr=ipc20091591&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm cam paign=ipc20091591&m i=LKHowSxEDOQaaf6IRKgtys82qOFcOeUHDQaNaznX2JvZxauM0 NNdHnP8q95KPhnJ0ofLb9h8b 4U4K4g4szOnptKr2LD&status=valid
and "Anti-viral copper coatings could help slow the transmission of
Jinghzi Pu et al. von der School of Science an der IUBUI, Iniana, USA, Maskenfilter entwickelt, der die innere Struktur von Fischkiemen nachahmt. Die Herstellung der komplexen Strukturen erfolgt durch 3-D-Drucken und anschließender Beschichtung der Oberfläche mit Kupfer durch Elektroplattieren. Durch die Erhöhung der Oberfläche, über die die Luft hinwegstreicht, soll sich die biozide Wirkung des Kupfers erhöhen. Die Entwickler spekulieren, dass diese Strukturen auch für Filter für Klimaanlagen in Gebäuden und Flugzeugen geeignet sein könnten (vgl. SpecialChem, Industry News, Researchers Use Cu Coating on Plastic Mask Filters to Reduce Virus Spread, Publ. 17.9.2020
- https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/cu-coating-plastic-mask-filters-reducevirus-spread-000222707?lr=ipc20091594&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm cam paign=ipc20091594&m i=fM1fEM0ZwQ1A6LPH0ipPWKoH2EusD4Rm30xmwWHtDbV2rPu3 3i6wCO0u0%2Bwy4Rm1vNWcGxaS2K9Fxo WpaHR7r3%2B8aWffp&status=valid
vgl. auch
- https://news.iu.edu/stories/2020/09/iupui/releases/16-copper-coating-3d-printed-plasticfillers-pandemic-fighter.html).
- https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/cu-coating-plastic-mask-filters-reducevirus-spread-000222707?lr=ipc20091594&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm cam paign=ipc20091594&m i=fM1fEM0ZwQ1A6LPH0ipPWKoH2EusD4Rm30xmwWHtDbV2rPu3 3i6wCO0u0%2Bwy4Rm1vNWcGxaS2K9Fxo WpaHR7r3%2B8aWffp&status=valid
cf. also
- https://news.iu.edu/stories/2020/09/iupui/releases/16-copper-coating-3d-printed-plasticfillers-pandemic-fighter.html).
Es steht indes zu befürchten, dass bei einem hohen Luftdurchsatz mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten diese komplexen Strukturen intensive Geräusche wie Rauschen oder Pfeifen erzeugen.However, it is to be feared that these complex structures will generate intense noises such as hissing or whistling if there is a high air throughput with high flow velocities.
Luftreiniger sind mobile Vorrichtungen zur Reinigung von Luft mithilfe von Filtern. Nach ihrer Abscheidungswirksamkeit können die Filter in
- - Hochleistungs-Partikelfilter (EPA = Efficient Particulate Air filter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 100 nm,
- - Schwebstofffilter (HEPA = High Efficiency Particulate Air filter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 100 nm,
- - Hochleistungs-Schwebstofffilter (ULPA = Ultra Low Penetration Air filter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 50 nm,
- - Medium-Filter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 300 nm,
- - Vorfilter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 1000 nm, und
- - Automobilinnenraumfilter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 500 nm unterteilt werden. Für
den Bereich von 1 nm bis 50 nm stehen somit keine Filter zur Verfügung.
- - High-performance particle filter (EPA = Efficient Particulate Air filter), smallest filterable particle size: 100 nm,
- - Particle filter (HEPA = High Efficiency Particulate Air filter), smallest filterable particle size: 100 nm,
- - High-performance particulate filter (ULPA = Ultra Low Penetration Air filter), smallest filterable particle size: 50 nm,
- - Medium filter, smallest filterable particle size: 300 nm,
- - Pre-filter, smallest filterable particle size: 1000 nm, and
- - Automobile cabin filters, smallest filterable particle size: 500 nm. There are therefore no filters available for the range from 1 nm to 50 nm.
Je nach Partikelgröße beruht ihre Filterwirkung auf den folgenden Effekten:
- - Diffusionseffekt: Sehr kleine Partikel (Partikelgröße: 50 nm bis 100 nm) folgen nicht dem Gasstrom, sondern haben durch ihre Zusammenstöße mit den Gasmolekülen einer der Brownschen Bewegung ähnliche Flugbahn und stoßen dadurch mit den Filterfasern zusammen, woran sie haften bleiben. Dieser Effekt wird auch als Diffusionscharakteristik (diffusion regime) bezeichnet.
- - Sperreffekt: Kleinere Partikel (Partikelgröße: 100 nm bis 500 nm), die dem Gasstrom um die Faser folgen, bleiben haften, wenn sie der Filterphase zu nahekommen. Dieser Effekt wird auch als Abfangcharakteristik (interception regime) bezeichnet.
- - Trägheitseffekt: Größere Partikel (Partikelgröße: 500 nm bis >1 µm) folgen nicht dem Gasstrom um die Faser, sondern prallen aufgrund ihrer Trägheit dagegen und bleiben daran haften. Dieser Effekt wird auch als inerte Einschlags- und Abfangcharakteristik (inertial impaction regime) bezeichnet.
- - Diffusion effect: Very small particles (particle size: 50 nm to 100 nm) do not follow the gas flow, but have a trajectory similar to Brownian movement due to their collisions with the gas molecules and thus collide with the filter fibers, to which they adhere. This effect is also known as the diffusion regime.
- - Barrier effect: Smaller particles (particle size: 100 nm to 500 nm) following the gas flow around the fiber will stick if they get too close to the filter phase. This effect is also known as the interception regime.
- - Effect of inertia: Larger particles (particle size: 500 nm to >1 µm) do not follow the gas flow around the fiber but, due to their inertia, collide against it and stick to it. This effect is also referred to as the inertial impaction regime.
In dem Partikelgrößenbereich von 100 nm bis 500 nm treten der Diffusionseffekt und der Sperreffekt gemeinsam auf. In dem Partikelgrößenbereich von 500 nm bis >1 µm treten der Trägheitseffekt und der Sperreffekt ebenfalls gemeinsam auf.In the particle size range from 100 nm to 500 nm, the diffusion effect and the blocking effect occur together. In the particle size range from 500 nm to >1 µm, the inertia effect and the blocking effect also occur together.
Gemäß den Filtereffekten sind Teilchen einer Teilchengröße von 200 nm bis 400 nm am schwersten abzuscheiden. Sie werden auch als MMPS = most penetrating particle size bezeichnet. Die Filtereffizienz sinkt in diesem Größenbereich auf 50 %. Größere und kleinere Teilchen werden aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften besser abgeschieden.According to the filter effects, particles with a particle size of 200 nm to 400 nm are the most difficult to separate. They are also referred to as MMPS = most penetrating particle size. The filter efficiency drops to 50% in this size range. Larger and smaller particles are better separated due to their physical properties.
Man klassifiziert EPA, HEPA und UPLA nach der Effektivität für diese Korngrößen mittels eines Prüfaerosols aus Di-2-ethylhexyl-sebacat (DEHS). K. W. Lee und B. Y. H. Liu geben in ihrem Artikel „On the Minimum Efficiency and the Most Penetrating Particle Size for Fibrous Filters“ in Journal of the Air Pollution Control Association, Bd. 30, Nr. 4, April 1980, Seiten 377 bis 381, Formeln an, die es gestatten, die kleinste Effizienz und MMPS für Faserfilter aufgrund des Diffusionseffekts und des Trägheitseffekts zu berechnen. Die Ergebnisse zeigen, dass MMPS mit steigender Filtriergeschwindigkeit und mit steigendem Faservolumenanteil abnimmt und mit zunehmender Fasergröße zunimmt.EPA, HEPA and UPLA are classified according to their effectiveness for these grain sizes using a test aerosol of di-2-ethylhexyl sebacate (DEHS). K.W. Lee and B.Y.H. Liu give formulas in their article "On the Minimum Efficiency and the Most Penetrating Particle Size for Fibrous Filters" in Journal of the Air Pollution Control Association, Vol. 30, No. 4, April 1980, pages 377-381 which allow to calculate the minimum efficiency and MMPS for fiber filters due to the diffusion effect and the inertial effect. The results show that MMPS decreases with increasing filtration speed and fiber volume fraction and increases with increasing fiber size.
Besonders kritisch ist aber auch die Tatsache, dass es für Nanopartikel einer mittleren Teilchengröße d50 von 1 nm bis <50 nm keine Filter gibt. Ausgerechnet diese Teilchen lagern sich leicht in Bronchien und Lungenbläschen ab und haben generell die höchste Mortalität und Toxizität. Sie können daher Krankheiten wie Asthma, Bronchitis, Arteriosklerose, Arrythmie, Dermitis, Autoimmunerkrankungen, Krebs, Morbus Crohn oder Organversagen hervorrufen.However, the fact that there are no filters for nanoparticles with an average particle size d 50 of 1 nm to <50 nm is also particularly critical. Ironically, these particles are easily deposited in the bronchi and alveoli and generally have the highest mortality and toxicity. They can therefore cause diseases such as asthma, bronchitis, arteriosclerosis, arrhythmia, dermatitis, autoimmune diseases, cancer, Crohn's disease or organ failure.
Das ist besonders kritisch, da die Tiefenfilter oder Schwebstofffilter unter anderem im medizinischen Bereich wie Operationsräumen, Intensivstationen und Laboratorien sowie in Reinräumen, in der Kerntechnik und in Luftwäschern eingesetzt werden.This is particularly critical since the depth filters or HEPA filters are used in medical areas such as operating rooms, intensive care units and laboratories, as well as in clean rooms, in nuclear technology and in air washers.
Eine weitere in dieser Hinsicht problematische Technologie sind Elektrofilter für die elektrische Gasreinigung, Elektro-Staubfilter oder Elektrostate, die auf der Abscheidung von Partikeln aus Gasen mittels des elektrostatischen Prinzips beruhen. Die Abscheidung im Elektrofilter kann in fünf getrennten Phasen stattfinden:
- 1. Freisetzung von elektrischen Ladungen, meist Elektronen,
- 2. Aufladung der Staubpartikel im elektrischen Feld oder Ionisator,
- 3. Transport der geladenen Staubteilchen zu der Niederschlagselektrode
- 4. Anhaftungen der Staubpartikel an der Niederschlagselektrode und
- 5. Entfernung der Staubschicht von der Niederschlagselektrode.
- 1. Release of electrical charges, mostly electrons,
- 2. charging of the dust particles in the electric field or ionizer,
- 3. Transport of the charged dust particles to the collecting electrode
- 4. Adherence of the dust particles to the collecting electrode and
- 5. Removal of the dust layer from the collecting electrode.
Es gelingt indes nicht Partikel im Nanometerbereich vollständig abzutrennen, sodass die Gefahr einer Kontamination mit lungengängigen Partikeln in der Umgebung solcher Anlagen besteht.However, it is not possible to completely separate particles in the nanometer range, so that there is a risk of contamination with respirable particles in the vicinity of such systems.
Diese Elektro-Staubfilter werden häufig in der Abgasaufbereitung eingesetzt. Dabei werden Amine, Kohlendioxid, Ammoniak, Salzsäure, Schwefelwasserstoff und andere giftige Gase mithilfe von Membranen dem Abgasstrom entzogen. Da die Elektro-Staufilter die feinsten Partikel nicht vollständig entfernen können, schädigen diese die Membranen und erniedrigen deren Trennleistung.These electric dust filters are often used in exhaust gas treatment. Amines, carbon dioxide, ammonia, hydrochloric acid, hydrogen sulfide and other toxic gases are removed from the exhaust gas flow using membranes. Since the electrostatic accumulation filters cannot completely remove the finest particles, they damage the membranes and reduce their separation efficiency.
Zu Einzelheiten betreffend die Toxikologie wird auf die Übersichtsartikel von Günter Oberdörster, Eva Oberdörster und Jan Oberdörster, „Nanotoxicology. An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles“, in Environmental Health Perpectives Volume 113. (7), 2005, 823-839, und Günter Oberdörster, Vicki Stone und Ken Donaldson, „Toxicology of nanoparticles: A historical perspective“, Nanotoxicology, March 2007; 1(1): 2-25, verwiesen.For details regarding the toxicology, see the review articles by Günter Oberdörster, Eva Oberdörster and Jan Oberdörster, “Nanotoxicology. An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles”, in Environmental Health Perspectives Volume 113. (7), 2005, 823-839, and Günter Oberdörster, Vicki Stone and Ken Donaldson, “Toxicology of nanoparticles: A historical perspective”, Nanotoxicology, March 2007; 1(1): 2-25, referenced.
Außerhalb von Zellen vorliegende Viren werden wissenschaftlich als Virionen bezeichnet. Sie haben einen Durchmesser von 15 nm bis 440 nm und sind deutlich kleiner als Bakterien, von denen die meistens einen Durchmesser von 1 µm bis 5 µm haben. Die Viren oder Virionen weisen somit Größen auf, die in die „Filterlücken“ von 1 nm bis 50 nm und von 200 nm bis 400 nm fallen.Viruses present outside of cells are scientifically called virions. They have a diameter of 15 nm to 440 nm and are significantly smaller than bacteria, most of which have a diameter of 1 µm to 5 µm. The viruses or virions thus have sizes that fall within the "filter gaps" of 1 nm to 50 nm and 200 nm to 400 nm.
Daher können die mit Filtern ausgestatteten Luftreiniger bestenfalls die Konzentration von Viren oder Virionen in der Raumluft senken, aber sie können sie nicht vollständig entfernen oder vernichten, weil eine desinfizierende Wirkung fehlt.Therefore, the air purifiers equipped with filters can at best reduce the concentration of viruses or virions in the indoor air, but they cannot completely remove or destroy them because of the lack of a disinfecting effect.
Durch Menschen und Tiere erzeugte, nicht sedimentierende Aerosole, insbesondere Aerosole, die durch Atmen, Husten oder Niesen entstehen und sich in geschlossenen Räumen sehr rasch in großen Volumina verteilen, spielen eine zentrale Rolle für die Übertragung von Viren von Mensch zu Mensch, von Tier zu Mensch, von Tier zu Tier und von Mensch zu Tier. Sie tragen wesentlich zur Verbreitung von Krankheiten bei. Da die nicht sedimentierenden Aerosole im Allgemeinen einen Teilchendurchmesser von 0,1 nm bis 100 nm haben, lassen sie sich - wenn überhaupt - nur unvollständig durch die Luftfilter abfangen.Non-sedimenting aerosols generated by humans and animals, particularly aerosols created by breathing, coughing or sneezing and which disperse very rapidly in large volumes in enclosed spaces, play a central role in the transmission of viruses from human to human, from animal to animal Human, animal to animal and human to animal. They contribute significantly to the spread of diseases. Since the non-sedimenting aerosols generally have a particle diameter of 0.1 nm to 100 nm, they can only be intercepted incompletely - if at all - by the air filters.
Will man daher die Konzentration von Viren und Virionen in der Luft in geschlossenen Räumen unterhalb einer Schwelle halten, ab der eine hochgradige Infektionsgefahr besteht, muss die Luft permanent in großen Mengen umgewälzt werden. Dies funktioniert aber derzeit nur mit stationären Klimaanlagen, die aber häufig nicht nachträglich in Gebäude, Transportmittel usw. eingebaut werden können. Ein weiterer Nachteil ist, dass leistungsstarke Klimaanlagen, Gebläse und mobile Luftreiniger häufig laut rauschen, was als störend empfunden wird. Ihre besonders starken Luftströme verursachen häufig gesundheitliche Probleme wie Erkältungen und Gelenkschmerzen.If you want to keep the concentration of viruses and virions in the air in closed rooms below a threshold above which there is a high risk of infection, the air must be constantly circulated in large quantities. However, this currently only works with stationary air conditioning systems, which often cannot be retrofitted to buildings, means of transport, etc. Another disadvantage is that powerful air conditioners, blowers and mobile air purifiers often make a loud noise, which is perceived as annoying. Their particularly strong air currents often cause health problems such as colds and joint pain.
In der Firmenschrift von „LUFTREINIGERDEPOT Ihr Spezialist für gesunde Raumluft“,
https://www.luftreinigerdepot.de/gegen/bakterien-und-viren?p=1&o=2&n=20&f=784
heruntergeladen am 25.8.2020 werden noch einmal die Probleme verdeutlicht (Originalzitat Anfang):
- „Luftreiniger gegen Viren & Bakterien - auch gegen den Coronavirus? Ein Luftreiniger gegen Bakterien und Viren ist besonders sinnvoll für Warteräume von Arztpraxen, für Büros oder Pakete, für andere öffentliche Räume wie Kantinen, Friseursalons oder Nagelstudios. Überall dort, wo Menschen zusammenkommen und die Luft mehr oder weniger steht, steigt nämlich die Ansteckungsgefahr, die durch den Einsatz von Luftreinigern gesenkt werden kann. Ob Luftreiniger auch konkret gegen
den Covid 19 Coronavirus wirken, ist aufgrund dessen, dass es Ihn noch nicht lange gibt noch nicht getestet worden. Da es kein komplett neuer Virus ist, sondern eine mutierte Form bereits bekannter Viren, spricht jedoch sehr viel für eine Wirksamkeit. - Welche Luftreiniger besonders gut gegen Bakterien und Viren geeignet sind, erfahren Sie weiter unten.
- WICHTIGER HINWEIS:
- Bitte beachten Sie, dass Luftreiniger zwar die Konzentration von Viren und Bakterien in der Luft erheblich reduzieren, jedoch nicht komplett verhindern können. Der beste Schutz vor dem Coronavirus ist die Meidung sozialer Kontakte sowie häufiges und gründliches Händewaschen. Bitte leisten Sie in jedem Fall den Auflagen der Bundes- und Landesregierungen folge.
- „Aufgrund der geringen Größe von Bakterien und Viren müssen Luftreiniger über die richtigen Filter verfügen, um schwebende Gefahren aus der Luft sicher einfangen zu können. Luftreiniger mit HEPA-Filter arbeiten sehr effektiv gegen mikroskopisch kleine Infektionsherde und filtern auch besonders winzige Bakterien mit einer
Partikelgröße von nur 0,3 Mikrometer (µm) sicher aus der Raumluft. Zusätzliche Methoden wie photokatalytische Filter, Nano-Silber-Filter oder zugeschaltete Ionisatoren können dabei helfen, den Wirkungsgrad von Luftreinigern noch weiter zu verbessern. Um Bakterien und Viren möglichst schnell in die verfügbaren Filter einzufangen ist auch ein hoher Luftdurchsatz bei Luftreinigern wichtig. Ein Luftreiniger sollte in der Lage sein, die komplette Raumluft mindestens zwei Mal pro Stunde zu reinigen. Hersteller von Premium Geräten visieren eine komplette Reinigung derRaumluft bis zu 5 Malpro Stunde an.“
https://www.luftreinigungdepot.de/gegen/bakterien-und-viren?p=1&o=2&n=20&f=784
downloaded on August 25th, 2020, the problems are clarified again (original quote at the beginning):
- "Air purifier against viruses & bacteria - also against the corona virus? An air purifier against bacteria and viruses is particularly useful for waiting rooms in medical practices, for offices or parcels, for other public spaces such as canteens, hairdressing salons or nail salons. Wherever people come together and the air is more or less still, the risk of infection increases, which can be reduced by using air purifiers. Whether air purifiers also work specifically against the
Covid 19 corona virus has not yet been tested due to the fact that it has not been around for long. Since it is not a completely new virus, but a mutated form of already known viruses, there is a lot to be said for its effectiveness. - You can find out below which air purifiers are particularly suitable against bacteria and viruses.
- IMPORTANT NOTE:
- Please note that while air purifiers significantly reduce the concentration of viruses and bacteria in the air, they cannot completely prevent them. The best protection against the corona virus is avoiding social contacts and washing your hands frequently and thoroughly. In any case, please follow the requirements of the federal and state governments.
- “Due to the small size of bacteria and viruses, air purifiers must have the right filters to safely capture airborne hazards. Air purifiers with HEPA filters work very effectively against microscopic sources of infection and also reliably filter particularly tiny bacteria with a particle size of just 0.3 micrometers (µm) from the room air. Additional methods such as photocatalytic filters, nano-silver filters or switched-on ionizers can help to further improve the efficiency of air purifiers. In order to catch bacteria and viruses as quickly as possible in the available filters, a high air flow rate is also important for air purifiers. An air purifier should be able to clean the entire room air at least twice an hour. Manufacturers of premium devices are targeting a complete cleaning of the room air up to 5 times per hour.”
(Originalzitat Ende).(End of original quote).
Eine weitere Möglichkeit, die Konzentration von Virionen und Aerosolen in geschlossenen Räumen zu reduzieren, ist eine intensive Stoßlüftung durch Außenluft. Dies setzt zum einen voraus, dass die Räume auf der Außenseite von Gebäuden liegen, damit solche Lüftungsmöglichkeiten überhaupt vorhanden sind und wenn ja, dass die Wetterbedingungen eine Lüftung gestatten. Dies dürfte bei tiefen Außentemperaturen, Schlagregen, Gewitter, Hagel, Schnee, Eisregen usw. schwierig werden.Another way to reduce the concentration of virions and aerosols in closed rooms is intensive forced ventilation with outside air. On the one hand, this presupposes that the rooms are on the outside of buildings so that such ventilation options are available at all and, if so, that the weather conditions permit ventilation. This is likely to be difficult at low outside temperatures, driving rain, thunderstorms, hail, snow, freezing rain, etc.
Aus der japanischen Patentanmeldung
Aus der deutschen Patentanmeldung
Japanische Patentanmeldung JP H11-304 281 A1 (maschinelle Übersetzung) beschreibt eine durch eine Temperaturdifferenz betreibbare Luftreinigungsvorrichtung als Klimagerät mit einem Peltier-Element, welches zwischen zwei Luftzufuhrkanälen angeordnet ist, wobei die kalte Seite an dem Kaltluftkanal und die warme Seite am Warmluftkanal anliegt. Beide Luftkanäle sind thermisch voneinander getrennt. Des Weiteren ist die warme Seite des Peltier-Elements mit einer Träger-Katalysatorbeschichtung (poröser Glasfilm mit eingebetteten Metallen) versehen, so dass auf der Warmluft-Seite gleichzeitig eine Luftreinigung stattfindet. (
Die internationale Patentanmeldung
Die deutsche Patentanmeldung
Die deutsche Patentschrift
Die deutsche Patentschrift
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster
Das deutsche Gebrauchsmuster
Aufgabe der vorliegenden ErfindungObject of the present invention
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, eine geräuscharme oder im Idealfall geräuschlose, mobile Vorrichtung zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft vorzuschlagen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweist, sondern die es gestattet, kontaminierte Raumluft von den unterschiedlichsten Noxen und Mikroorganismen dauerhaft zu befreien. Insbesondere soll die mobile Vorrichtung Bakterien und/oder Viren sowie durch Bakterien und/oder Viren kontaminierte Aerosole, speziell SARS-Co-V2-Viren und durch SARS-Co-V2-Virenzu kontaminierte Aerosole, eliminieren und die dabei resultierenden Zerfallsprodukte absorbieren und/oder adsorbieren.The present invention was based on the object of proposing a low-noise or ideally noiseless, mobile device for cleaning and disinfecting room air, which no longer has the disadvantages of the prior art, but which allows contaminated room air from a wide variety of noxae and Permanently rid of microorganisms. In particular, the mobile device should eliminate bacteria and/or viruses and aerosols contaminated by bacteria and/or viruses, specifically SARS-Co-V2 viruses and aerosols contaminated by SARS-Co-V2 viruses, and absorb and/or the resulting decomposition products adsorb.
Dadurch soll auch erreicht werden, dass das Luftvolumen, das umgewälzt werden muss, um eine nachhaltige Wirkung zu erzielen, signifikant verringert werden kann. Dadurch soll auch der Energieverbrauch nachhaltig verringert werden. Insgesamt soll eine optimale Balance zwischen dem umzuwälzenden Luftvolumen, der Kontaktzeit der Viren und Bakterien mit den Bioziden und der Größe der Vorrichtungen erzielt werden.This is also intended to ensure that the volume of air that has to be circulated in order to achieve a lasting effect can be significantly reduced. This should also reduce energy consumption in the long term. Overall, an optimal balance should be achieved between the air volume to be circulated, the contact time of the viruses and bacteria with the biocides and the size of the devices.
Des Weiteren sollen die Vorrichtungen in einfacher Weise herstellbar sein und nur bakterizide und viruzide Substanzen enthalten, die behördlich zu diesen Zwecken zugelassen sind.Furthermore, the devices should be easy to produce and only contain bactericidal and virucidal substances that are officially approved for these purposes.
Darüber hinaus sollen die Vorrichtungen keine Stäube, Dämpfe oder Aerosole in die gereinigte und desinfizierte Raumluft abgeben.In addition, the devices should not emit any dust, vapors or aerosols into the cleaned and disinfected room air.
Die erfindungsgemäße LösungThe solution according to the invention
Demgemäß wurde die durch Temperaturdifferenz betreibbare, mobile Vorrichtung zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gefunden, die nachstehend als »erfindungsgemäße Vorrichtung« bezeichnet wird. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche 2 bis 12.Accordingly, the mobile device for cleaning and disinfecting room air that can be operated by temperature difference was found according to
Außerdem wurde das Verfahren zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch 13 gefunden. Das Verfahren wird im Folgenden als »erfindungsgemäßes Verfahren« bezeichnet. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche 14 bis 16.In addition, the method for cleaning and disinfecting room air using the device according to the invention according to claim 13 was found. The method is referred to below as the “method according to the invention”. Advantageous embodiments of the method according to the invention are the subject matter of
Ferner wurde die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Eliminierung von freien oder an Aerosole gebundenen Bakterien, Viren und anderen Noxen in der Luft gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 17 gefunden. Im Folgenden wird diese Verwendung als »erfindungsgemäße Verwendung« bezeichnet.Furthermore, the use of the device according to the invention and the method according to the invention for eliminating free or aerosol-bound bacteria, viruses and other noxae in the air according to
Nicht zuletzt wurde die erfindungsgemäße Testvorrichtung für das Testen der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gefunden.Last but not least, the test device according to the invention was found for testing the effectiveness of the device according to the invention.
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, mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Verwendung 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 is based could be achieved with the aid of the device according to the invention, the method according to the invention and the use according to the invention.
Insbesondere überraschte, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufwies, sondern es gestattete, kontaminierte Raumluft von den unterschiedlichsten Noxen und Mikroorganismen dauerhaft zu befreien. Insbesondere konnten mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens Bakterien und Viren sowie durch Bakterien und/oder Viren kontaminierte Aerosole, speziell SARS-Co-V2-Viren und durch SARS-Co-V2-Viren kontaminierte Aerosole, durch Kontakt eliminiert und die dabei resultierenden Zerfallsprodukte absorbiert und/oder adsorbiert werden.In particular, it was surprising that the device according to the invention no longer had the disadvantages of the prior art, but instead allowed contaminated room air to be permanently freed from a wide variety of noxae and microorganisms. In particular, using the device according to the invention and the method according to the invention, bacteria and viruses and aerosols contaminated by bacteria and/or viruses, specifically SARS-Co-V2 viruses and aerosols contaminated by SARS-Co-V2 viruses, could be eliminated by contact and the resulting Decay products are absorbed and / or adsorbed.
Dadurch konnte auch erreicht werden, dass das Luftvolumen, das umgewälzt werden musste, um eine nachhaltige Wirkung zu erzielen, signifikant verringert werden konnte. Dadurch wurde auch der Energieverbrauch nachhaltig gesenkt. Insgesamt wurde eine optimale Balance zwischen dem umzuwälzenden Luftvolumen, der Kontaktzeit der Viren und Bakterien mit den Bioziden und der Größe der Vorrichtungen erzielt.This also made it possible to significantly reduce the volume of air that had to be circulated in order to achieve a lasting effect. This also resulted in a sustained reduction in energy consumption. Overall, an optimal balance was achieved between the volume of air to be circulated, the contact time of the viruses and bacteria with the biocides and the size of the devices.
Des Weiteren konnte die erfindungsgemäße Vorrichtung in einfacher Weise hergestellt und automatisch betrieben werden und enthielt nur bakterizide und viruzide Substanzen, die auch behördlich zu diesen Zwecken zugelassen sind. Außerdem konnten die freien Oberflächen sämtlicher Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichfalls mit einer Beschichtung mit permanenter viruzider und bakterizider Wirkung versehen werden, was die Gesamtwirkung in vorteilhafter Weise weiter steigerte.Furthermore, the device according to the invention could be manufactured and operated automatically in a simple manner and contained only bactericidal and virucidal substances that are also officially approved for these purposes. In addition, the free surfaces of all components of the device according to the invention could also be provided with a coating with a permanent virucidal and bactericidal effect, which advantageously further increased the overall effect.
Darüber gab die erfindungsgemäße Vorrichtung keine Stäube, Dämpfe oder Aerosole in die gereinigte und desinfizierte Raumluft ab.In addition, the device according to the invention did not release any dust, vapors or aerosols into the cleaned and disinfected room air.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren konnten in den unterschiedlichsten geschlossenen Räumen angewandt werden, wobei sich ihre Mobilität als weiterer besonderer Vorteil erwies.The device according to the invention and the method according to the invention could be used in a wide variety of closed rooms, with their mobility proving to be a further particular advantage.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung war, dass verbrauchte viruzide und/oder bakterizide Adsorbentien und Absorbentien in einfacher Weise direkt durch mechanochemische Verfahren, bei denen schädliche organische Abfallprodukte in Kohlenstoff umgewandelt wurden, dekontaminiert werden konnten. Gleiches galt für die erst nach überraschend langem Gebrauch von den vorgegebenen Spezifikationen abweichenden Kunststoffteile.Another essential advantage of the device according to the invention was that used virucidal and/or bactericidal adsorbents and absorbents could be decontaminated in a simple manner directly by mechanochemical processes in which harmful organic waste products were converted into carbon. The same applied to the plastic parts, which only deviated from the specified specifications after a surprisingly long period of use.
Wegen ihren im Vergleich zu Lüftern mit Filtern oder elektrostatischen Lüftern deutlich geringeren Abmessungen und Platzbedarf sind die erfindungsgemäßen Vorrichtungen besonders hervorragend dazu geeignet, die Raumluft auch in den Ecken von Räumen geräuschlos oder nahezu geräuschlos zu reinigen und zu dekontaminieren. Deshalb können sie auch besonders gut in Klassenräumen oder Konferenzräumen verwendet werden, worin stark rauschende Lüfter besonders störend sind.Because of their significantly smaller dimensions and space requirements compared to fans with filters or electrostatic fans, the devices according to the invention are particularly well suited to cleaning and decontaminating the room air in the corners of rooms silently or almost silently. Therefore, they can also be used particularly well in classrooms or conference rooms, where loudly noisy fans are particularly annoying.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.Further advantages of the invention appear from the following description.
Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed Description of the Invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Reinigung und Desinfizierung von Raumluft in Räumen aller Art. Insbesondere dient sie der Eliminierung von freien oder an Aerosole gebundenen Bakterien, Viren und anderen Noxen in der Luft von Wohnräumen, Krankenzimmern, Operationssälen, Behandlungsräumen in Arztpraxen und physiotherapeutischen Einrichtungen, Laboratorien aller Art, Gaststätten, Restaurants, Bistros, Hotelzimmern, Klassenzimmern, Unterrichtsräumen, Fitnesscentern, Zügen, Autos, Bussen, Taxis, Wohnwagen, Wohnmobilen, Campingzelten, Flugzeugen, Schiffskabinen, Büros, Konferenzräumen, Versammlungsräumen, Theatern, Kinos, Schiffsterminals, Bahnhöfen, Flughafenterminals, Aufzügen, Werkstätten, Fabrikhallen, Sporthallen, Umzugsräumen, Treppenhäusern und Geschäften aller Art.The device according to the invention is used to clean and disinfect the air in rooms of all kinds. In particular, it is used to eliminate free bacteria or bacteria, viruses and other noxae bound to aerosols in the air of living rooms, sick rooms, operating theaters, treatment rooms in doctor's offices and physiotherapy facilities, laboratories of all kinds, pubs, restaurants, bistros, hotel rooms, classrooms, classrooms, fitness centers, trains, cars, buses, taxis, caravans, mobile homes, camping tents, airplanes, ship cabins, offices, conference rooms, meeting rooms, theaters, cinemas, ship terminals, train stations, airport terminals , elevators, workshops, factory buildings, sports halls, moving rooms, stairwells and shops of all kinds.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst die nachstehend beschriebenen Bauteile.The device according to the invention comprises the components described below.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Oberflächen der Bauteile, insbesondere die Oberflächen, die mit Luft in Kontakt kommen, mit mindestens einer der nachfolgend beschriebenen bakteriziden und/oder viruziden Beschichtung versehen.In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the surfaces of the components, in particular the surfaces that come into contact with air, are provided with at least one of the bactericidal and/or virucidal coatings described below.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine vertikale, rohrförmige Außenwand mit einem horizontalen Bodenbereich und einem Standboden sowie einer oberen kreisförmigen Öffnung auf. Der horizontale Querschnitt oder Umfang der vertikalen, rohrförmigen Außenwand ist kreisförmig.The device according to the invention has a vertical, tubular outer wall with a horizontal base area and a standing base as well as an upper circular opening. The horizontal cross-section or perimeter of the vertical tubular outer wall is circular.
Der Durchmesser der rohrförmigen Außenwand und damit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann breit variieren und richtet sich in erster Linie nach dem Luftvolumen, das dekontaminiert werden soll. Vorzugsweise liegt der Durchmesser bei 5 cm bis 50 cm. Bevorzugt ist die Wandstärke 0,2 cm bis 2 cm, besonders bevorzugt 0,3 cm bis 1,5 cm und insbesondere 0,5 cm bis 1 cm.The diameter of the tubular outer wall and thus of the device according to the invention can vary widely and depends primarily on the volume of air that is to be decontaminated. The diameter is preferably 5 cm to 50 cm. The wall thickness is preferably 0.2 cm to 2 cm, particularly preferably 0.3 cm to 1.5 cm and in particular 0.5 cm to 1 cm.
Der Höhe der rohrförmigen Außenwand und damit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ebenfalls breit variieren und richtet sich in erster Linie nach dem Luftvolumen, das dekontaminiert werden soll. Vorzugsweise ist die Höhe 30 cm bis 300 cm, bevorzugt 50 cm bis 300 cm und insbesondere 60 cm bis 300 cm.The height of the tubular outer wall and thus of the device according to the invention can also vary widely and depends primarily on the volume of air that is to be decontaminated. The height is preferably 30 cm to 300 cm, preferably 50 cm to 300 cm and in particular 60 cm to 300 cm.
Die Außenwand ist aus den unterschiedlichsten Materialien mir einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤80 W/(m.K) aufgebaut. Vorzugsweise werden diese Materialien aus der Gruppe, bestehend aus polierten, aufgerauten, verzierten, bemalten, mit Reliefs und Schmucksteinen und/oder Mosaiken versehenen, mit Klarlack beschichteten und/oder mit schalldämmenden Beschichtungen versehenen Sandsteinen, massiven Hölzern, Graniten, Basalten, Marmor, Kunststeinen Gläsern, hochlegierten Stählen, niedriglegierten ferritischen Stählen, Chromstählen, Kunststoffen, glasfaserverstärkten Kunststoffen, textilfaserverstärkten Kunststoffen und mit Füllstoffen verstärkten Kunststoffen, aufgebaut.The outer wall is made of a wide variety of materials with a thermal conductivity λ in the range from 0.1 W/(m.K) to ≤80 W/(m.K). These materials are preferably selected from the group consisting of polished, roughened, decorated, painted, provided with reliefs and gemstones and/or mosaics, coated with clear lacquer and/or provided with sound-absorbing coatings sandstones, solid woods, granites, basalts, marble, artificial stones Glasses, high-alloy steels, low-alloy ferritic steels, chromium steels, plastics, glass fiber reinforced plastics, textile fiber reinforced plastics and plastics reinforced with fillers.
Geeignete Kunststoffe sind übliche und bekannte lineare und/oder verzweigte und/oder blockartig, kammartig und/oder statistisch aufgebaute Polyadditionsharze, Polykondensationsharze und/oder (Co)Polymerisate von ethylenisch ungesättigten Monomeren.Suitable plastics are customary and known linear and/or branched and/or block, comb and/or random polyaddition resins, polycondensation resins and/or (co)polymers of ethylenically unsaturated monomers.
Beispiele geeigneter (Co)Polymerisate sind (Meth)Acrylat(co)polymerisate und/oder Polystyrol, Polyvinylester, Polyvinylether, Polyvinylhalogenide, Polyvinylamide, Polyacrylnitrile Polyethylene, Polypropylene, Polybutylene, Polyisoprene und/oder deren Copolymerisate.Examples of suitable (co)polymers are (meth)acrylate (co)polymers and/or polystyrene, polyvinyl esters, polyvinyl ethers, polyvinyl halides, polyvinylamides, polyacrylonitriles, polyethylenes, polypropylenes, polybutylenes, polyisoprenes and/or their copolymers.
Beispiele geeigneter Polyadditionsharze oder Polykondensationsharze sind Polyester, Alkyde, Polylactone, Polycarbonate, Polyether, Proteine, Epoxidharz-Amin-Addukte, Polyurethane, Alkydharze Polysiloxane, Phenol-Formaldehyd-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Cellulose, Polysulfide, Polyacetale, Polyethylenoxide, Polycaprolactame, Polylactone, Polylactide, Polyimide, und/ oder Polyharnstoffe.Examples of suitable polyaddition resins or polycondensation resins are polyesters, alkyds, polylactones, polycarbonates, polyethers, proteins, epoxy resin-amine adducts, polyurethanes, alkyd resins, polysiloxanes, phenol-formaldehyde resins, urea-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins, cellulose, polysulfides , polyacetals, polyethylene oxides, polycaprolactams, polylactones, polylactides, polyimides, and/or polyureas.
Bekanntermaßen werden die Duroplaste aus mehrfach funktionellen, niedermolekularen und/oder oligomeren Verbindungen durch thermisch und/oder mit aktinischer Strahlung initiierte (Co)Polymerisation hergestellt.As is known, thermosets are produced from multifunctional, low molecular weight and/or oligomeric compounds by (co)polymerization initiated thermally and/or with actinic radiation.
Die Kunststoffe können übliche und bekannte Verstärkungsfasern und Füllstoffe enthalten, sofern Letztere nicht die Wärmeleitfähigkeit λ über 80W/(m.K) erhöhen.The plastics can contain customary and known reinforcing fibers and fillers, provided the latter do not increase the thermal conductivity λ above 80W/(m.K).
Beispiele geeigneter Metalle sind Chromstahl, hochlegierter Stahl, niedriglegierter ferritischer Stahl, unlegierter Stahl und Titan.Examples of suitable metals are chromium steel, high-alloy steel, low-alloy ferritic steel, unalloyed steel and titanium.
Beispiele geeigneter Harthölzer sind Buchenholz, Eichenholz und Eschenholz.Examples of suitable hardwoods are beech, oak and ash.
Beispiele geeigneter Gläser werden in Römpp-Online unter den Stichworten »Glas«, »Hartglas« oder »Sicherheitsglas« oder in der deutschen Übersetzung des europäischen Patents
Die vertikale, rohrförmige Außenwand weist mindestens eine umlaufende Trennstelle und vorzugsweise zwei umlaufende Trennstellen auf, an der oder an denen die Außenwand auseinandergenommen und wieder zusammengefügt werden kann. Bei diesen Trennstellen kann es sich um Steckverbindungen, Bayonettverbindungen, Flanschverbindungen oder Schraubverbindungen handeln. Die Trennstellen erleichtern den Zusammenbau und die Wartung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The vertical, tubular outer wall has at least one circumferential separation point and preferably two circumferential separation points at which or at which the outer wall is disassembled and can be put back together. These separation points can be plug connections, bayonet connections, flange connections or screw connections. The separation points facilitate assembly and maintenance of the device according to the invention.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen rohrförmigen Innenraum mit einer vertikalen Anordnung von mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, besonders bevorzugt mindestens fünf und insbesondere mindestens sechs Paaren von jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern mit bioziden Beschichtungen auf. Die Paare sind in einem festen Abstand übereinander angeordnet und um eine zentrale Drehachse mit kreisförmigem Umfang und einer Wärmeleitfähigkeit von 0,1 W/(m.K) bis ≤80 W/(m.K) drehbar gelagert. Jedes Flügelrad umfasst mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, besonders bevorzugt mindestens fünf und insbesondere mindestens sechs an einer Flügelradnabe befestigten Flügelblätter, von denen jeweils zwei einander gegenüberstehen, sodass beim Drehen des Flügelrads keine Unwucht entsteht. Die Flügelradnaben und die Flügelradblätter bestehen vorzugsweise jeweils aus einem Stück. Sie weisen eine Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤80 W/(m.K) auf. Die Flügelblätter innerhalb eines Paares von Flügelrädern sind jeweils so geneigt und/oder geformt, dass sie sich beim vertikalen Anströmen längst der Drehachse mit Luft sich in entgegengesetzter Richtung gegenläufig drehen. Dabei können die Flügelblätter auch die Form von sogenannten Flüsterflügeln haben, wie sie beispielsweise in dem europäischen Patent
Die Laufflächen der drehbaren Flügelradnaben sind trocken geschmiert.The running surfaces of the rotating impeller hubs are dry lubricated.
Vorzugsweise wird dies dadurch bewerkstelligt, dass die Flügelradnaben aus mindestens einem Kunststoff einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤0,6 W/(m.K) aufgebaut sind, der bei Trockenschmierung einen Gleitreibungskoeffizienten µGleit gegen gehärteten und geschliffenen Stahl bei 23 °C und 50 % Raumfeuchtigkeit, einem Anpressdruck von P = 0,05 MPa (0,5 bar), einer Geschwindigkeit von v = 0,6 m/s (21,6 km/h) und einer Temperatur in Laufflächennähe von t = 60 °C von 0,01 bis 0,5 hat. Beispiele geeigneter Kunststoffe sind Polyamid 6, Polyamid 66, Polyamid 12, Polyacetal-Copolymer POM-C, Polyethylenterephthalat PET, Polytetrafluorethylen PTFE, Polyvinylidendifluorid PVDF, Polypropylen PP, Polyvinylchlorid PVC, Polyetheretherketon PEEK und Polysulfon PSU.This is preferably achieved by the impeller hubs being constructed from at least one plastic with a thermal conductivity λ in the range from 0.1 W/(m.K) to ≤0.6 W/(m.K) which, with dry lubrication, has a coefficient of sliding friction µsliding against hardened and ground Steel at 23 °C and 50% room humidity, a contact pressure of P = 0.05 MPa (0.5 bar), a speed of v = 0.6 m/s (21.6 km/h) and a temperature near the tread from t = 60 °C from 0.01 to 0.5. Examples of suitable plastics are
Vorzugsweise bestehen alle Flügelblätter aus einem demselben Kunststoff.All blades are preferably made of the same plastic.
Die Flügelräder können in einfacher Weise durch 3-D-Druck, Spritzguss oder spanende Bearbeitung von Rohformen hergestellt werden.The impellers can be easily manufactured by 3D printing, injection molding or machining from raw shapes.
Die Anordnung hat den besonderen Vorteil, dass durch die gegenläufigen Drehungen sich die Drehmomente gegenseitig aufheben, sodass sich diese Anordnung von selbst stabilisiert.The arrangement has the particular advantage that, due to the counter-rotating rotations, the torques cancel each other out, so that this arrangement stabilizes itself.
Den Flügelrädern ist eine feststehende, durchgängige, zentrale Drehachse mit einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤80 W/(m.K) aus beispielsweise unlegiertem Stahl, hochlegiertem Stahl, niedriglegiertem, ferritischem Stahl oder Chromstahl, und einer unteren Lagerung und einer oberen Lagerung zugeordnet. Vorzugsweise ist die durchgängige Drehachse ein Hohlrohr, weil dieses gegenüber einem Vollstab ein geringeres Gewicht und eine bessere Biegesteifigkeit hat. Die untere Lagerung ist aus mindestens einem der vorstehend beschriebenen Materialien gefertigt, die eine Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤0,6 W/(m.K) aufweisen. Sie ist mit mindestens einer symmetrisch angeordneten, seitlichen, horizontalen Verankerung, die dieselbe Wärmeleitfähigkeit A hat, an der vertikalen rohrförmigen Kälteleitung mit kreisförmigem Umfang und einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von ≥80 W/(m.K) bis 430 W/(m.K) befestigt.The impellers have a fixed, continuous, central axis of rotation with a thermal conductivity λ in the range from 0.1 W/(m.K) to ≤80 W/(m.K) made of, for example, unalloyed steel, high-alloy steel, low-alloy, ferritic steel or chromium steel, and one assigned lower storage and an upper storage. The continuous axis of rotation is preferably a hollow tube because this is lighter and has better flexural strength than a solid rod. The lower bearing is made of at least one of the materials described above, which have a thermal conductivity λ in the range from 0.1 W/(m.K) to ≤0.6 W/(m.K). It is fixed to a vertical tubular refrigeration pipe with a circular perimeter and a thermal conductivity λ ranging from ≥80 W/(m.K) to 430 W/(m.K) with at least one symmetrically placed lateral horizontal anchorage having the same thermal conductivity A.
Die obere Lagerung ist mit mindestens einer symmetrisch angeordneten, seitlichen, horizontalen Verankerung vorzugsweise mit der vertikalen Innenseite des nachstehend beschriebenen Kühlrings befestigt. Die Materialien dieser Anordnung haben eine Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von ≥80 W/(m.K) bis 430 W/(m.K). Beispiele geeigneter Materialien mit dieser hohen Wärmeleitfähigkeit λ sind Nickel, Wolfram, Zink, Messing, Molybdän, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Gold, Kupferlegierungen, Kupfer und Silber.The upper bearing is preferably attached to the vertical inside of the cooling ring described below with at least one symmetrically arranged, lateral, horizontal anchorage. The materials in this arrangement have a thermal conductivity λ in the range from ≥80 W/(m.K) to 430 W/(m.K). Examples of suitable materials with this high thermal conductivity λ are nickel, tungsten, zinc, brass, molybdenum, aluminum, aluminum alloys, gold, copper alloys, copper and silver.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die zentrale, vertikale Drehachse aus korrespondierenden komplementären Bauteilen einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤80 W/(m.K), insbesondere aus unlegiertem Stahl, hochlegiertem Stahl, niedriglegiertem, ferritischem Stahl oder Chromstahl angefertigt. Die Bauteile können dabei massiv und/oder hohl sein.In a further embodiment, the central, vertical axis of rotation consists of corresponding complementary components with a thermal conductivity λ in the range from 0.1 W/(m.K) to ≤80 W/(m.K), in particular made of unalloyed steel, high-alloy steel, low-alloy, ferritic steel or made of chrome steel. The components can be solid and/or hollow.
Von der Unterkante des nachstehend näher beschriebenen umlaufenden Kühlrings bis zu dem nachstehend beschriebenen Heizraum ist der rohrförmige Innenraum der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mindestens einer nachstehend näher beschriebenen vertikalen, rohrförmigen, bioziden Beschichtung ausgekleidet. Die Stärke und die Zusammensetzung der bioziden Beschichtung kann breit variieren und richtet sich nach den Erfordernissen des Einzelfalls.The tubular interior of the device according to the invention is lined with at least one vertical, tubular, biocidal coating, described in more detail below, from the lower edge of the circumferential cooling ring described in more detail below to the heating space described below. The strength and the composition of the biocidal coating can vary widely and depends on the requirements of the individual case.
Die vertikale, rohrförmige, biozide Beschichtung ist mit einer vertikalen, rohrförmigen, Wärmedämmbeschichtung mit einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0,001 W/(m.K) bis 1,0 W/(m.K) verbunden. Die Wärmedämmbeschichtung reicht von der Unterkante des Kühlrings bis zu der Wärmeleitpaste oder der wärmeleitenden Aluminiumnitrid-Keramikscheibe unterhalb der kalten Seite des mindestens einen nachstehend beschriebenen Peltier-Elements.The vertical, tubular, biocidal coating is connected to a vertical, tubular, thermally insulating coating with a thermal conductivity λ in the range from 0.001 W/(m.K) to 1.0 W/(m.K). The thermal barrier coating extends from the lower edge of the cooling ring to the thermally conductive paste or the thermally conductive aluminum nitride ceramic disk below the cold side of the at least one Peltier element described below.
Vorzugsweise werden Wärmedämmbeschichtungen aus Dämmfarben, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Korkfarben, diffusionsoffenen Dämmfarben auf Silikonbasis, Dämmfarben mit einem hohen Anteil an keramischen Hohlkugeln, Dämmfarben mit Aerogelen, Schaumzement und Dämmfarben mit mikrofeinen Hohlglaskugeln, hergestellt.Thermal insulation coatings are preferably made from insulation paints selected from the group consisting of cork paints, silicone-based insulation paints open to diffusion, insulation paints with a high proportion of ceramic hollow spheres, insulation paints with aerogels, foam cement and insulation paints with microfine hollow glass spheres.
Vorzugsweise wird die die Wärmeleitpaste aus der Gruppe, bestehend aus Graphit-, Nanokohlenstoff-, Silber-, Diamant- und Aluminiumnitrid-Wärmeleitpaste, ausgewählt.Preferably, the thermal paste is selected from the group consisting of graphite, nanocarbon, silver, diamond, and aluminum nitride thermal paste.
Unterhalb der unteren Lagerung der Drehachse und ihrer mindestens einen Verankerung befindet sich der Heizraum für die einströmende kontaminierte Luft oberhalb der heißen Seite mindestens eines Peltier-Elements.The heating chamber for the inflowing contaminated air is located below the lower bearing of the axis of rotation and its at least one anchorage, above the hot side of at least one Peltier element.
Das mindestens eine Peltier-Element ist somit derart angeordnet, dass seine kalte Seite der horizontalen, scheibenförmigen Kälteleitung mit kreisförmigem Umfang zugeordnet ist, wogegen die heiße Seite dem nachstehend beschriebenen Heizraum zugewandt ist.The at least one Peltier element is thus arranged in such a way that its cold side is associated with the horizontal, disk-shaped refrigeration line with a circular circumference, whereas the hot side faces the heating space described below.
Die scheibenförmige Kälteleitung ist integraler Bestandteil der becherförmigen Kälteleitung, die des Weiteren eine vertikale, rohrförmige Kälteleitung mit kreisförmigem Umfang und einer Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von ≥80 W/(m.K) bis 430 W/(m.K) umfasst, die bis zu dem horizontalen Kühlring am oberen Ende der becherförmigen Kälteleitung reicht.The disc-shaped refrigeration pipe is an integral part of the cup-shaped refrigeration pipe, which further includes a vertical tubular refrigeration pipe with a circular circumference and a thermal conductivity λ ranging from ≥80 W/(m.K) to 430 W/(m.K) leading to the horizontal cooling ring at the upper end of the cup-shaped refrigeration pipe.
Die Anzahl, die Größe, die Form, die Anzahl der Stufen (einstufig oder mehrstufig) und die Leistung des Peltier-Elements oder der Peltier-Elemente kann breit variieren und richtet sich in erster Linie nach dem gewünschten Temperaturunterschied zwischen der heißen und der kalten Seite und der Luftmenge, die während einer Zeiteinheit umgesetzt werden soll, und damit nach der Größe der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der Fachmann kann anhand dieser Vorgaben geeignete, im Handel erhältliche Peltier-Elemente leicht auswählen.The number, size, shape, number of stages (single-stage or multi-stage) and power of the Peltier element or elements can vary widely and depends primarily on the desired temperature difference between the hot and cold sides and the amount of air to be converted during a unit of time, and thus according to the size of the device according to the invention. Those skilled in the art can easily select suitable, commercially available Peltier elements based on these specifications.
Was den horizontalen Kühlring betrifft, so kann sein freier Innenraum von gitterartig gekreuzten, dünnen Metallstreben mit hoher Wärmeleitfähigkeit λ durchzogen sein, die den Luftwiderstand nur geringförmig erhöhen, aber den Kühleffekt signifikant verstärken.As far as the horizontal cooling ring is concerned, its free interior can be traversed by thin metal struts with a high thermal conductivity λ, crossed like a lattice, which only slightly increase the air resistance, but significantly increase the cooling effect.
Die becherförmige Kälteleitung ist an ihrer Außenseite ebenfalls mit mindestens einer der vorstehend beschriebenen Wärmedämmbeschichtungen beschichtet. Diese mindestens eine Wärmedämmbeschichtung schließt sich direkt an die Innenseite der Außenwand der erfindungsgemäßen Vorrichtung an.The outside of the cup-shaped cold pipe is also coated with at least one of the thermal insulation coatings described above. This at least one thermal insulation coating is directly connected to the inside of the outer wall of the device according to the invention.
Oberhalb des Niveaus der heißen Seite des mindestens einen Peltier-Elements befinden sich mindestens zwei Durchführungen durch die Außenwand, die Wärmedämmbeschichtungen, und die vertikale Kälteleitung für Lufteinlässe in der Form von Lufteinlassrohren. Die Lufteinlassrohre können an ihren Einlassöffnungen ein Gitter aufweisen, mit dessen Hilfe vermieden wird, dass größere Teile in den Heizraum eindringen. Außerdem können die Gitter und die Wände bereits biozide Beschichtungen aufweisen.Above the level of the hot side of the at least one Peltier element there are at least two penetrations through the outer wall, the thermal insulation coatings, and the vertical cold pipe for air inlets in the form of air inlet pipes. The air inlet pipes can have a grid at their inlet openings, with the help of which it is avoided that larger parts enter the boiler room. In addition, the grids and the walls can already have biocidal coatings.
Die mindestens zwei oder vorzugsweise die mindestens drei, bevorzugt die mindestens vier und insbesondere die mindestens fünf Lufteinlassohre können verschiedene Querschnitte aufweisen. So kann der Querschnitt kreisförmig, elliptisch, oval, rechteckig, quadratisch oder spaltenförmig sein. Die mindestens zwei Luftrohre können geradlinig oder gebogen verlaufen, sodass der Lufteintritt in den Heizraum tangential erfolgt, wodurch in der einströmenden kontaminierten Luft Wirbel gebildet werden, die die Wärmeübertragung fördern. Dabei kann sich die lichte Weite des Querschnitts von dem Einlass bis dem Auslass hin trichterförmig erweitern. Zur besseren Luftlenkung zum Einlass der mindestens zwei Lufteinlassrohre hin kann die Außenwand eine entsprechend geformte Luftleitfurche aufweisen. Die Wände der mindestens zwei Lufteinlassrohre können aus den unterschiedlichsten Materialien aufgebaut sein, wobei vorzugsweise die vorstehend beschriebenen Materialien mit niedriger Wärmeleitfähigkeit in Betracht kommen.The at least two or preferably at least three, preferably at least four and in particular at least five air inlet pipes can have different cross sections. Thus, the cross-section can be circular, elliptical, oval, rectangular, square, or columnar. The at least two air pipes can be straight or curved, so that the air enters the heating room tangentially, as a result of which vortices are formed in the inflowing contaminated air, which promote heat transfer. The clear width of the cross section can be funnel-shaped from the inlet to the outlet expand moderately. For better air guidance towards the inlet of the at least two air inlet pipes, the outer wall can have a correspondingly shaped air guiding groove. The walls of the at least two air inlet pipes can be constructed from a wide variety of materials, with the materials described above having low thermal conductivity preferably being considered.
In dem horizontalen Bodenbereich der Außenwand ist ein wieder aufladbarer Akkumulator und ein elektronisches Steuergerät eingeschoben. Das elektronische Steuergerät ist mit einem Miniaturanemometer und einem Temperatursensor im Bereich des Kühlrings und mit einem Temperatursensor im Heizraum mit Signalleitungen verbunden. Das elektronische Steuergerät verarbeitet die empfangenen Messsignale und regelt die Temperaturdifferenz und damit den Luftstrom durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.A rechargeable battery and an electronic control unit are inserted in the horizontal floor area of the outer wall. The electronic control unit is connected to a miniature anemometer and a temperature sensor in the area of the cooling ring and to a temperature sensor in the heating room with signal lines. The electronic control unit processes the measurement signals received and regulates the temperature difference and thus the air flow through the device according to the invention.
Zur Verstärkung des Kamineffekts kann ein entsprechend dimensionierter Aufsatz aus einem Kunststoff in der Form eines umgedrehten Trichters mit Trichterrohr, Trichterstil und Trichterkegelstumpf mit Steckverbindungen, die sich an der Trichterunterkante befinden, auf das kreisförmige obere Ende der Außenwand der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgesteckt werden. Durch die zwischen den Steckverbindungen befindlichen Lufteinlässe wird zusätzlich Luft angesaugt. Die Steckverbindung kann aber auch ein umlaufender Ring sein, der in die komplementäre Vertiefung im oberen Ende der Außenwand gesteckt wird. Dadurch entfällt die seitliche Zufuhr von Luft. Vorzugsweise ist die Innenseite des Aufsatzes ebenfalls mit mindestens einer bioziden Beschichtung beschichtet.To enhance the chimney effect, an appropriately sized attachment made of plastic in the form of an inverted funnel with a funnel tube, funnel handle and funnel truncated cone with plug connections located on the bottom edge of the funnel can be attached to the circular upper end of the outer wall of the device according to the invention. Additional air is drawn in through the air inlets located between the plug connections. However, the plug-in connection can also be a circumferential ring that is inserted into the complementary recess in the upper end of the outer wall. This eliminates the lateral supply of air. The inside of the attachment is preferably also coated with at least one biocidal coating.
Anstelle dieses Aufsatzes oder zusätzlich zu diesem können noch übliche und bekannte, luftdurchlässige Filter in oder oberhalb der oberen horizontalen Öffnung der Außenwand vorhanden sein. Deren Gewebe kann ebenfalls mit bioziden Beschichtungen beschichtet sein.Instead of this essay or in addition to this usual and known, air-permeable filter can be present in or above the upper horizontal opening of the outer wall. Their tissue can also be coated with biocidal coatings.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden bioziden Beschichtungen auf den freien Oberflächen der Bauteile aus Metallen und Nichtmetallen können aus mindestens einem physikalisch, thermisch, mit aktinischer Strahlung oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual Cure) härtbaren, flüssigen oder festen Beschichtungsstoff in dem (i) mindestens ein Biozid als solches molekulardispers gelöst und/oder suspendiert und/oder emulgiert ist und/oder in dem (ii) das mindestens eine Biozid auf mindestens einem partikulären Trägermaterial einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Partikelgröße von 500 nm bis 1000 µm geträgert und in dieser Form suspendiert ist, hergestellt werden.The biocidal coatings to be used according to the invention on the free surfaces of the components made of metals and non-metals can consist of at least one physically, thermally, with actinic radiation or thermally and with actinic radiation (dual cure) curable, liquid or solid coating material in the (i) at least one Biocide as such is dissolved and/or suspended and/or emulsified in a molecularly disperse manner and/or in which (ii) the at least one biocide is supported on at least one particulate carrier material with an average particle size determined by sieve analysis of 500 nm to 1000 μm and is suspended in this form , getting produced.
Die biozide Beschichtungen auf den freien Oberflächen der Bauteile aus Nichtmetallen können auch aus bioziden Metallschichten, inselartigen Metallschichten und/oder Metallpartikeln bestehen, die mithilfe des elektrischen Doppeldrahtsprühens (Twin-wire Arc Spraying; TWAS), der chemischen Gasphasenabscheidung (Chemical Vapor Deposition; CVD), der Kathodenzerstäubung (Sputtern), des Beschichtens durch Kaltsprühen (Cold-Spray Coating) und der stromlosen Metallabscheidung (Electroless Plating) hergestellt werden.Biocidal coatings on the exposed surfaces of non-metal components can also consist of biocidal metal layers, island-like metal layers and/or metal particles deposited using Twin-wire Arc Spraying (TWAS), Chemical Vapor Deposition (CVD) , sputtering, cold spray coating and electroless plating.
Des Weiteren können die bioziden Beschichtungen auf den freien Oberflächen der Bauteile aus Metallen und aus Nichtmetallen durch das Aufsprühen von festen bioziden Mikropartikeln einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Partikelgröße von 500 nm bis 1000 µm und/oder durch das Aufsprühen von mit festen und/oder flüssigen Bioziden beladenen, partikulären Trägermaterialien einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Partikelgröße von 500 nm bis 1000 µm auf nicht ausgehärte Schichten von Beschichtungsmitteln und/oder Klebstoffen und nachträgliches Aushärten hergestellt werden. Dadurch werden die Biozide und/oder die geträgerten Biozide an den Oberflächen der Beschichtungen fixiert, sodass sie leicht zugängliche biozide Zentren bilden.Furthermore, the biocidal coatings on the free surfaces of the metal and non-metal components can be applied by spraying on solid biocidal microparticles with an average particle size determined by sieve analysis of 500 nm to 1000 μm and/or by spraying on with solid and/or liquid biocides loaded, particulate carrier materials with an average particle size determined by sieve analysis of 500 nm to 1000 μm on uncured layers of coating materials and/or adhesives and subsequent curing. As a result, the biocides and/or the supported biocides are fixed to the surfaces of the coatings so that they form easily accessible biocidal centers.
Es ist für die Kontakteliminierung von Vorteil, wenn die bioziden Beschichtungen eine Mikrorauheit nach ISO von N4 bis N12 aufweist.It is advantageous for contact elimination if the biocidal coatings have an ISO micro-roughness of N4 to N12.
Außerdem ist es für die Kontakteliminierung von Vorteil, wenn die bioziden Beschichtungen einen Kontaktwinkel θ mit Wasser von ≤90° haben, wodurch die Benetzung und damit die Kontaktzeiten der kontaminierten Aerosole verlängert werden.In addition, it is advantageous for contact elimination if the biocidal coatings have a contact angle θ with water of ≤90°, as a result of which wetting and thus the contact times of the contaminated aerosols are extended.
Trägermaterialien für die Biozide sind beispielsweise Silikate.Carrier materials for the biocides are, for example, silicates.
Wegen ihrer strukturellen Besonderheit werden Schichtsilikate bevorzugt verwendet oder zumindest mitverwendet. Die elementare Zusammensetzung und die Struktur der Schichtsilikat-Mikropartikel können sehr weit variieren. Bekannt ist beispielsweise die Einteilung der Silikate in die folgenden Strukturen:
- - Inselsilikate
- - Gruppensilikate
- - Ringsilikate
- - Ketten- und Bandsilikate
- - Übergangsstrukturen zwischen Ketten- und Schichtsilikaten
- - Schichtsilikate
- - Gerüstsilikate
- - Island silicates
- - group silicates
- - ring silicates
- - chain and ribbon silicates
- - Transitional structures between chain and sheet silicates
- - layered silicates
- - tectosilicates
Schichtsilikate sind Silikate, deren Silikationen aus Schichten eckenverknüpfter SiO4-Tetraeder bestehen. Diese Schichten und/oder Doppelschichten sind untereinander nicht weiter verknüpft. Die technisch wichtigen und in Sedimentgestein verbreiteten Tonminerale sind ebenfalls Schichtsilikate. Der schichtartige Aufbau dieser Minerale bestimmt die Form und die Eigenschaften der Kristalle. Sie sind meist tafelig bis blättrig mit guter bis perfekter Spaltbarkeit parallel zu den Schichten. Die Zähligkeit der Ringe, aus denen sich die Silikatschichten zusammensetzen, bestimmt oft die Symmetrie und Form der Kristalle. Zwischen den Schichten können sich Wassermoleküle, große Kationen und/oder Lipide einlagern.Layered silicates are silicates whose silicate cations consist of layers of corner-sharing SiO 4 tetrahedra. These layers and/or double layers are not further linked to one another. The technically important clay minerals that are widespread in sedimentary rock are also phyllosilicates. The layered structure of these minerals determines the shape and properties of the crystals. They are mostly tabular to laminar with good to perfect cleavage parallel to the layers. The number of rings that make up the silicate layers often determines the symmetry and shape of the crystals. Water molecules, large cations and/or lipids can be stored between the layers.
In der nachstehenden Tabelle 1 sind Schichtsilikate beispielhaft und nicht abschließend aufgelistet. Der Fachmann ohne Weiteres kann für den jeweiligen Einzelfall besonders gut geeignete weitere Schichtsilikate auswählen. Tabelle 1: Summenformeln von geeigneten Schichtsilikaten a)
a) vgl. Mineralienatlas, Mineralklasse VIII/H - Schichtsilikate (Phyllosilikate), Strunz 8 SystematikIn Table 1 below, layered silicates are listed by way of example and not exhaustively. The person skilled in the art can easily select further phyllosilicates that are particularly well suited for the respective individual case. Table 1: Molecular formulas of suitable phyllosilicates a)
a) cf. Mineralienatlas, mineral class VIII/H - sheet silicates (phyllosilicates),
Ganz besonders bevorzugt wird Bentonit aus der Gruppe der Montmorillonite ((Na,Ca)0.3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·nH2O) verwendet. Bentonit ist eine Mischung aus verschiedenen Tonmineralien und enthält als wichtigsten Bestandteil Montmorillonit.Very particular preference is given to using bentonite from the group of montmorillonites ((Na,Ca) 0.3 (Al,Mg) 2 Si 4 O 10 (OH) 2 .nH 2 O). Bentonite is a mixture of different clay minerals and contains montmorillonite as the most important component.
Weitere geeignete Trägermaterialien sind Sklerite und Skelette von Diatomeen, Radiolarien, Seesternen, Korallen und Schwämmen.Other suitable carrier materials are sclerites and skeletons of diatoms, radiolarians, starfish, corals and sponges.
Vorzugsweise weist das Trägermaterial eine Wärmeleitfähigkeit λ von 0,001 W/(m.K) bis 1,0 W/(m.K) auf.The carrier material preferably has a thermal conductivity λ of 0.001 W/(m.K) to 1.0 W/(m.K).
Die vorstehend beschriebenen Phyllosilikate sind indes nicht nur als Trägermaterialien, sondern auch hervorragend als Absorbentien und/oder Adsorbentien und/oder Biozide geeignet.However, the phyllosilicates described above are not only suitable as carrier materials, but also outstandingly suitable as absorbents and/or adsorbents and/or biocides.
Weitere Beispiele für geeignete Trägermaterialien können aus der Gruppe, bestehend aus Kugeln, Hohlkugeln, Scherben, Granulaten, gemahlenen Brocken, Scherben und Granulaten, Pellets, Ringen, Kugeln mit Kern-Schale-Strukturen, Ellipsoiden, Würfeln, Quadern, Pyramiden, Kegeln, Zylindern, Rhomben, Dodekaedern, abgestumpften Dodekaedern, Ikosaedern, abgestumpften Ikosaedern, Hanteln, Tori, Plättchen, Nadeln mit kreisförmigem, ovalen, elliptischen, quadratischen, dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen oder sternförmigen Querschnitten, in mindestens einer Richtung des Raumes gebogenen Scherben, Ringen, Hanteln, Tori, Nadeln und Plättchen von Schichtsilikaten, Schaumgläsern, Schaumglasschottern Bimssteinen, Zeolithen, Blähtonen, Blähgläsern, Blähglimmern, Blähperliten, Schaumzementen und Keramikschäumen, ausgewählt werden.Further examples of suitable carrier materials can be from the group consisting of spheres, hollow spheres, shards, granules, ground chunks, shards and granules, pellets, rings, spheres with core-shell structures, ellipsoids, cubes, cuboids, pyramids, cones, cylinders , rhombuses, dodecahedrons, truncated dodecahedrons, icosahedrons, truncated icosahedrons, dumbbells, tori, platelets, needles with circular, oval, elliptical, square, triangular, quadrangular, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octagonal or star-shaped cross-sections, in at least one direction of space curved shards, rings, dumbbells, tori, needles and plates of phyllosilicates, foam glass, cellular glass gravel, pumice stones, zeolites, expanded clay, expanded glass, expanded mica, expanded perlite, foamed cement and ceramic foams.
Vorzugsweise wird die mindestens eine Art eines partikulären Adsorbens und/oder Absorbens aus der Gruppe, bestehend aus Kugeln, Hohlkugeln, Scherben, Granulaten, gemahlenen Brocken, Scherben und Granulaten, Pellets, Ringen, Kugeln mit Kern-Schale-Strukturen, Ellipsoiden, Würfeln, Quadern, Pyramiden, Kegeln, Zylindern, Rhomben, Dodekaedern, abgestumpften Dodekaedern, Ikosaedern, abgestumpften Ikosaedern, Hanteln, Tori, Plättchen, Nadeln mit kreisförmigem, ovalen, elliptischen, quadratischen, dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen oder sternförmigen Querschnitten, in mindestens einer Richtung des Raumes gebogenen Scherben, Ringen, Hanteln, Tori, Nadeln und Plättchen von partikulären, insbesondere nicht brennbaren, Adsobentien und/oder Absorbentien, ausgewählt.The at least one type of particulate adsorbent and/or absorbent from the group consisting of spheres, hollow spheres, shards, granules, ground lumps, shards and granules, pellets, rings, spheres with core-shell structures, ellipsoids, cubes, Blocks, pyramids, cones, cylinders, rhombuses, dodecahedrons, truncated dodecahedrons, icosahedrons, truncated icosahedrons, dumbbells, tori, platelets, needles with circular, oval, elliptical, square, triangular, quadrilateral, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octagonal or star-shaped cross-sections shards, rings, dumbbells, tori, needles and plates of particulate, in particular non-combustible, adsorbents and/or absorbents that are bent in at least one spatial direction.
Vorzugsweise werden partikulären Adsobentien und/oder Absorbentien aus der Gruppe, bestehend aus Aktivkoks, Aktivkoks/Kalkhydrat, den vorstehen beschriebenen Phyllosilikaten, Zeolithen, Kieselgelen, Aluminiumoxid, Tonerden, Aktivtonerden, metallorganischen Gerüstverbindungen (MOFs) und Trass, ausgewählt.Particulate adsorbents and/or absorbents are preferably selected from the group consisting of activated coke, activated coke/lime hydrate, the phyllosilicates described above, zeolites, silica gels, aluminum oxide, alumina, activated alumina, metal-organic frameworks (MOFs) and trass.
Die partikulären Adsorbentien und/oder Absorbentien können in einem kreisrunden Behälter mit luftdurchlässigem Boden und luftdurchlässiger Abdeckung angewandt werden. Zu diesem Zweck wird der kreisrunden Behälter auf das kreisförmige obere Ende des Außenrohrs der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgesetzt, sodass die aus strömende Luft durch die Schüttung im Behälter geleitet wird.The particulate adsorbents and/or absorbents can be used in a circular container with an air-permeable bottom and air-permeable cover. For this purpose, the circular container is placed on the circular upper end of the outer tube of the device according to the invention, so that the air flowing out is guided through the bed in the container.
Bevorzugt weisen die partikulären, anorganischen Trägermaterialien, die partikulären, anorganischen, bakterizid und/oder viruziden Materialien und die partikulären Adsobentien und/oder Absorbentien eine durch Siebanalyse ermittelte mittlere Teilchengröße von 500 nm bis 1000 µ, insbesondere 1 µm bis 1000 µm auf.The particulate, inorganic carrier materials, the particulate, inorganic, bactericidal and/or virucidal materials and the particulate adsorbents and/or absorbents preferably have an average particle size, determined by sieve analysis, of 500 nm to 1000 μm, in particular 1 μm to 1000 μm.
Die Beschichtungen enthalten mindestens ein Biozid, insbesondere mindestens ein Bakterizid und/oder Viruzid, insbesondere mindestens ein Pharmazeutikum und/oder Desinfektionsmittel, das oder die an der ausgehärteten Bindemittelmatrix der Beschichtung in der Form von Mikropartikeln fixiert und/oder in der ausgehärteten Bindemittelmatrix dispergiert oder gelöst sind.The coatings contain at least one biocide, in particular at least one bactericide and/or virucide, in particular at least one pharmaceutical and/or disinfectant, which is/are fixed to the cured binder matrix of the coating in the form of microparticles and/or dispersed or dissolved in the cured binder matrix are.
Vorzugsweise handelt es sich bei den Bioziden um Feststoffe oder Flüssigkeiten mit einer Siedetemperatur bei Atmosphärendruck oberhalb von 150 °C oder einer Zersetzungstemperatur oberhalb 150°. Oder aber sie haben keinen Siedepunkt und/oder einen sehr niedrigen Dampfdruck bei ihrer Gebrauchstemperatur. Sie emittieren keine unangenehmen Gerüche und schädliche, toxische und/oder korrosive Substanzen wie Chlor, Brom, lod, organische Halogenverbindungen, organische und anorganische Säuren, Ammoniak, organische Amine, anorganische und organische Schwefelverbindungen wie Schwefelwasserstoff oder Mercaptane, Ozon, organische oder anorganische Phosphorverbindungen wie Phosphine oder organische Verbindungen wie Formaldehyd, Ketone, Ester oder Terpene bei den Temperaturen, bei denen die beschichteten Trägermaterialien verwendet werden.The biocides are preferably solids or liquids with a boiling point at atmospheric pressure above 150° C. or a decomposition temperature above 150°. Or they have no boiling point and/or a very low vapor pressure at their service temperature. They do not emit unpleasant odors and harmful, toxic and/or corrosive substances such as chlorine, bromine, iodine, organic halogen compounds, organic and inorganic acids, ammonia, organic amines, inorganic and organic sulfur compounds such as hydrogen sulfide or mercaptans, ozone, organic or inorganic phosphorus compounds such as Phosphines or organic compounds such as formaldehyde, ketones, esters or terpenes at the temperatures at which the coated substrates are used.
Vorzugsweise sind die festen Biozide, insbesondere die festen Bakterizide und/oder Viruzide, bei ihrer Gebrauchstemperatur Mikropartikel, die beispielsweise durch Sprühtrocknung hergestellt werden können (vgl. R. Vehring in„Pharmaceutical Particle Engineering via Spray Drying“, in Pharmaceutical Research 2007, Expert Review).The solid biocides, in particular the solid bactericides and/or virucides, are preferably microparticles at their temperature of use, which can be produced, for example, by spray drying (cf. R. Vehring in "Pharmaceutical Particle Engineering via Spray Drying", in Pharmaceutical Research 2007, Expert Review ).
Die Mikropartikel können wie die Trägermaterialien die unterschiedlichsten Morphologien aufweisen wie Kugeln, Hohlkugeln, Scherben, Granulate, gemahlenen Brocke, Scherben und Granulate, Pellets, Ringen Kugeln mit Kern-Schale-Strukturen, Ellipsoide, Würfel, Quader, Pyramiden, Kegel, Zylinder, Rhomben, Dodekaeder, abgestumpfte Dodekaeder, Ikosaeder, abgestumpfte Ikosaeder, Hantel, Tori, Plättchen, Nadeln mit kreisförmigem, ovalen, elliptischen, quadratischen, dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen oder sternförmigen Querschnitten und/oder in mindestens einer Richtung des Raumes gebogenen Scherben, Ringen, Hanteln, Tori, Nadeln und Plättchen. Außerdem können die Ecken und Kanten abgerundet sein. Zwei oder mehr Mikropartikel können Aggregate oder Agglomerate bilden. Dabei können die Mikropartikel von gleicher oder unterschiedlicher Art sein. Zwei oder drei zylinderförmige Mikropartikel können aneinander in Form eines T oder eines Y gebunden sein. Nicht zuletzt können ihre Oberfläche Vertiefungen enthalten, sodass erdbeerförmige, himbeerförmige oder brombeerförmige Morphologien resultieren.Like the carrier materials, the microparticles can have a wide variety of morphologies such as spheres, hollow spheres, shards, granules, ground lumps, shards and granules, pellets, rings, spheres with core-shell structures, ellipsoids, cubes, cuboids, pyramids, cones, cylinders, rhombuses , dodecahedron, truncated dodecahedron, icosahedron, truncated icosahedron, dumbbell, tori, platelet, needle with circular, oval, elliptical, square, triangular, quadrangular, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octagonal or star-shaped cross-sections and/or in at least one direction of space curved shards, rings, dumbbells, tori, needles and plates. In addition, the corners and edges can be rounded. Two or more microparticles can form aggregates or agglomerates. The microparticles can be of the same or different type. Two or three cylindrical microparticles may be bonded to each other in a T or Y-shape. Last but not least, their surface can contain indentations, resulting in strawberry-shaped, raspberry-shaped or blackberry-shaped morphologies.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung gilt der Durchmesser von Mikropartikeln, die keine Kugelform haben, als die längste, durch die Mikropartikel gelegte Strecke.In the context of the present invention, the diameter of non-spherical microparticles is considered to be the longest distance laid through the microparticles.
Vorzugsweise wird der mittlere Durchmesser oder die mittlere Teilchengröße der Mikropartikel durch Lichtmikroskopie, Trockensiebung, Nasssiebung, Coulter-Counter-Messungen oder Fraunhofer Streuung bestimmt.The average diameter or the average particle size of the microparticles is preferably determined by light microscopy, dry sieving, wet sieving, Coulter Counter measurements or Fraunhofer scattering.
Vorzugsweise werden Biozide, insbesondere Bakterizide und/oder Viruzide verwendet, die von staatlichen oder zwischenstaatlichen Behörden zugelassen sind. Insbesondere werden die Biozide aus der folgenden Gruppe ausgewählt:
- Biphenyl-2ol
- DCCP 1-(2,3-Dichlorphenyl)piperazin
- L(+)-Milchsäure
- Zitronensäure
- Ascorbinsäure
- MIT Methylisothiazolinon
- CMIT, CMI, MCI Chloromethylisothiazolinon
- BIT Benzisothiazolinon
- OIT, Ol Octylisothiazolinon
- DCOIT, DCOI Dichlorooctylisothiazolinon
- BBIT Butylbenzisothiazolinon
- PHMB polyhexanid Poly(iminocarbonylimidoyl-iminocarbonylimidoylimino-1,6-hexanediyl)-hydrochlorid
- Propioconazol (±)-1-{[2-(2,4-Dichlorphenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl}-H-1,2,4-triazol (IUPAC)
- Folpet N-(Trichlormethylthio)phthalimid
- Chlorkresole,
- Fludioxonil 4-(2,2-Difluor-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrol-3-carbonitril (IUPAC),
- Azoxystrobin Methyl-(E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylat (IUPAC)
- Quaternäres Ammonium Reaktionsprodukt von N-(C10-C16)-N-Trimethylamin mit Chloressigsäure
- Calcium/Magnesium-Oxid
- Calcium/Magnesium-Oxidtetrahydrate
- Kalkhydrat
- Kalk
- IPBC 3-lod-2-propinyl-butylcarbamat
- Bronopol 2-Brom-2-nitropropan-1,3-diol
- 1R-trans-Phenothrine 3-Phenoxybenzyl-(1R,3R)-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropancarboxylat
- 2-Phenoxyethanol
- Diamin N-(3-Aminopropyl)-N-dodecylpropan-1,3-diamin
DTBMA 2,2'-Dithiobis[N-methylbenzamid]- DBDCB 2-Brom-2-(brommethyl)pentandinitril
- IPBC 3-lod-2-propynylbutylcarbamat
- DDAC (C8-10) Didecyldimethylammoniumchlorid
- BBIT 2-Butyl-benzo[d]isothiazol-3-on
- PHMB (1600:1.8) Polyhexamethylenebiguanidehydrochlorid mit einem zahlenmittlerem Molekulargewicht (Mn) von 1600 und einer mittleren Polydispersität (PDI) von 1.8
- MBIT Poly[iminocarbonimidoyliminocarbonimidoylimino-1, 6-hexandiyl]hydrochloride 49
- Mischung von CMIT/MIT
- Natriumpyrithion 2-Methyl-1,2-benzothiazol-3(2H)-on
- Pyridin-2-thiol-1-oxid- Natriumsalz Reaktionsmasse von Titandioxid und Silberchlorid
DBNPA 2,2-Dibrom-2-cyanoacetamide- Zinkpyrithion
- Dodecylguanidinmonohydrochlorid
- p-Diiodmethyl)sulphonyl]toluol
- Dichlofluanid, Euparen N-(Dichlorfluormethylthio)-N',N'-dimethyl-N-phenylsulfamid (IUPAC)
- Thiachloprid, Calypso {(2Z)-3-[(6-Chlor-3-pyridinyl)methyl]-1,3-thiazolidin-2-yliden}cyanamid (IUPAC)
- Chlothianidin (E)-1-(2-chlor-1,3-thiazol-5-ylmethyl)-3-methyl-2-nitroguanidine
- Etofenprox, Trebon 2-(4-Ethoxyphenyl)-2-methylpropyl-3-phenoxybenzylether
- Tebuconazol (RS)-1-tert-Butyl-1-(4-chlorphenethyl)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)ethanol
- K-HDO N-Cyclohexylhydroxydiazen-1-oxid-Natriumssalz
- Thiabendazol 2-(4-Thiazolyl)-1H-benzimidazol
- Thiamethoxam 3-(2-Chlor-thiazol-5-ylmethyl)-5-methyl(1,3,5)oxadiazinan-4-yliden-N-nitroamin (Zersetzung bei 147°C)
- Fenpropimorph (±)-cis-4-[3-(4-tert-Butylphenyl)-2-methylpropyl]-2,6-dimethylmorpholin (IUPAC; bp. 120°C)
- Borsäure
- Boroxid
- Dinatriumoctaborattetrahydrat
- Dinatriumoctaboratpentahydrat
- Dinatriumtetraboratdecahydrat
- Tolylfluanid N-[Dichlor(fluor)methyl]sulfanyl-N-(dimethylsulfamoyl)-4-methylanilin (IUPAC; Zersetzung ab 150 °C)
Dazomet 3,5-Dimethylperhydro-1,3,5-thiadiazin-2-thion (Schmelzpunkt 140°C unter Zersetzung)- Fenoxycarb Ethyl-N-[2-(4-phenoxyphenoxy)ethyl]carbamat
- Bifentrin (1R*,3R*)-3-(2-Chlor-3,3,3-trifluor-1-propenyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure(2-methylbiphenyl-3-yl)methylester
DCOIT 4,5-Dichlor-2-n-octyl-4-isothiazolin-3-on- Kupferhydroxid
- Basisches Kupfercarbonat
- Flufenoxuron N-[[4-[2-Chlor-4-(trifluormethyl)phenoxy]-2-fluorphenyl]carbamoyl]-2,6-difluorbenzamid
- DDA carbonate N,N-Didecyl-N,N-dimethylammoniumcarbonat
- ADBAC N-Alkyl-N-benzyl-N,N-dimethylammoniumchlorid
- Chlorfenpyr 4-Bromo-2-(4-chlorphenyl)-1-ethoxymethyl-5-trifluormethyl-pyrrol-3-carbonitril
- Cypermethrin (R,S)-α-Cyano-3-phenoxybenzyl-(1RS)-cis,trans-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carboxylat
- Cu-HDO Bis-(N-cyclohexyldiazeniumdioxy)-kupfer
- Cyproconazol 2-(4-Chlorphenyl)-3-cyclopropyl-1-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-ol (IUPAC)
- Permethrin 3-(2,2-Dichloroethenyl)-2,2-dimethylcyclopropancarbonsäure-(3-phenoxyphenyl)methylester
- Natriumsorbat
- Granuliertes Kupfer
- Didecvlmethylpoly(oxvethyl)ammoniumpropionat
- ATMAC/TMAC Cocoalkyltrimethylammoniumchlorid
- OIT 2-Octyl-2H-isothiazol-3-on (Siedepunkt 120°C)
- Penflufen 2'-[(RS)-1,3-Dimethylbutyl]-5-fluor-1,3-dimethylpyrazol-4-carboxanilid
- MBM Natriumdiethyldithiocarbamat
- Difethialon 3-[3-(4'-Brom[1,1'-biphenyl]-4-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphth-1-yl]-4-hydroxy-2H-1-benzothiopyran-2-on
- Difenacoum 3-(3-(1,1'-Biphenyl)-4-yl-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalenyl)-4-hydroxy-2H-1-benzopyran-2-0n
- Chloralose C1,2-O-(2,2,2-Trichlorethyliden)-α-D-glucofuranose
- Bromadiolon 3-(3-(4'-Brom(1,1'-biphenyl)-4-yl)-3-hydroxy-1-phenyl-propyl)-4-hydroxy-2H-1-benzopyran-2-on
- Chlorphacinon (RS)-2-(α-(4-Chlorphenyl)phenylacetyl)indan-1,3-dion
- Coumatetralyl 4-Hydroxy-3-(1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthyl)cumarin
- Flocumafen 4-Hydroxy-3-(1,2,3,4-tetrahydro-3-(4-(4-trifluormethylbenzyloxy)phenyl)-1-naphthyl)-cumarin
- Warfarin (RS)-4-Hydroxy-3-(3-oxo-1-phenyl-butyl)-cumarin (IUPAC)
- Warfarin Natrium
- Brodifacum 3-[3-(4'-Bromo-1,1'-biphenyl-4-yl)-1 ,2,3,4-tetrahydro-1-naphthyl]-4-hydroxycumarin
- Cholecalciferol 3-[2-[7a-Methyl-1-(6-methylheptan-2-yl)- 2,3,3a,5,6,7-hexahydro-1H-inden-4-yliden]ethyliden]-4-methyliden-cyclohexan-1-ol
- Indoxocarb (RS)-Methyl-7-chlor-2,3,4a,5-tetrahydro-2-[methoxycarbonyl-(4-trifluormethoxyphenyl)carbamoyl]indeno[1,2-e][1,3,4]oxadiazin-4a-carboxylat
- Methofluthrin (1RS,3RS;1SR,3SR)-2,2-Dimethyl-3-(EZ)-(prop-1-enyl)cyclopropancarbonsäure-2,3,5,6-tetrafluoro-4-(methoxymethyl)benzylester
- Spinosad
- Imidacloprid 1-(6-Chlor-3-pyridinylmethyl)-N-nitroimidazolidin-2-ylidenamin
- Abamectin
- Fipronil (RS)-5-Amino-1-(2,6-dichlor-α,α,α-trifluor-p-tolyl)-4-trifluormethylsulfinyl-1H-pyrazol-3-carbonitril
- Lamba-Cyhalotrin 3-(2-Chlor-3,3,3-trifluor-1-propenyl)-2,2-dimethyl-cyclopropan-carbonsäure-cyano(3-phenoxy-phenyl)methylester
- Deltamethrin (1R,3R)-[(S)-α-Cyano-3-phenoxybenzyl-3-(2,2-dibromvinyl)]-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat (IUPAC)
Bendiocarb 2,2- Dimethyl-1,3-benzodioxol-4-yl-N-methylcarbamat- Pyriproxyfen (RS)-4-Phenoxyphenyl2-(2-pyridyloxy)propylether
- Diflubenzuron N-{[(4-Chlorphenyl)amino]carbonyl}-2,6-difluorbenzamid
- 1R-trans-
Phenothrin 2,2-Dimethyl-3-(2-methylpropenyl)cyclopropancarbonsäure-m-phenoxybenzylester - S-Methopren 11-Methoxy-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadiensäure-1-methylethylester
- Transfluthrin (1R)-trans-3-(2,2-Dichlorvinyl)-2-dimethylcyclopropancarbonsäure-2,3,5,6-tetrafluorbenzylester
- Synthetisches amorphes Siliziumdioxid
- Oberflächenmodifiziertes synthetisches amorphes Siliziumdioxid
- Dinotefuran (RS)-N-Methyl-N'-nitro-N"-[(tetrahydro-3-furanyl)methyl]guanidin
- Hexaflumuron 1-[3,5-Dichlor-4-(1,1,2,2-tetrafluorethoxy)phenyl]-3-(2,6-difluorbenzoyl)harnstoff (IUPAC)
- Cyromazin N-Cyclopropyl-1,3,5-triazin-2,4,6-triamin
- Cyfluthrin alpha-Cyano-4-fluor-3-phenoxybenzyl-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat
- PBO 5-[2-(2-Butoxyethoxy)ethoxymethyl]-6-propyl-1,3-benzodioxol
- Epsilon-
2,3,5,6-Tetrafluor-4-(methoxymethyl)benzyl (1R,3R)-3-[(Z)-2-cyanoprop-1-enyl]-2,2-dimethylcyclopropancarboxylatMomfluorothrin - Imiprothrin (2,5-Dioxo-3-prop-2-inylimidazolidin-1-yl)methyl-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropan-1-carboxylat
- Acetamiprid (E)-N1-[(6-Chlor-3-pyridyl)methyl]-N2-cyano-N1-methylacetamidin (IUPAC)
- Cyphenotrin [Cyano-(3-phenoxyphenyl)methyl]-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropan-1-carboxylat
- DEET N,N-Diethyl-3-methylbenzamid
- Nonansäure
- Decansäure
- (Z,E)-TDA (Z,E)-Tetradeca-9, 12-dienylacetat
- Methylnonylketon 2-Undecanon
- Zineb Zink-ethylen-1,2-bis-dithiocarbamat
- cis-9-Tricosen
- DCOIT Dichloroctyl-isothiazolinone
OBPA 10,10'-Oxybisphenoxoarsin- Kupfer-Pyrithion Pyridin-2-thiol-1-oxid-Kupfer
- Trichlosan Polychlorierte Phenoxyphenole
- Medetomidin (RS)-4-[1-(2,3-Dimethylphenyl)ethyl]-1H-imidazol
- Tralopyril 4-Brom-2-(4-chlorphenyl)-5-(trifluormethyl)-1H-pyrrol-3-carbonitril (IUPAC)
- Kupferflocken beschichtet mit einem Film aus einer aliphatischen Carbonsäuren
- Dikupferoxid-Mikropartikel
- Kupferoxid-Mikropartikel
- Kupferthiocyanat-Mikropartikel.
- Silbermikropartikel
- Siberchloridmikropartikel
- Chlorhexidin (RS)-4-[1-(2,3-Dimethylphenyl)ethyl]-1H-imidazolchlorid und -gluconat
- Octenidin N,N'-(Decan-1,10-diyldi-1(4H)-pyridyl-4-yliden)bis(octylammonium)dichlorid
- Taurolidin 4-[(1,1-Dioxo-1,2,4-thiadiazinan-4-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxide
- 2-Oxido-4-[(2-oxido-1-oxo-1,2,4-thiadiazinan-2-ium-4-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-2-ium-1-oxide
- 4-[(1,1-Dioxothiadiazinan-4-yl)methyl]thiadiazinan-1,1-dioxid
- 2-[(1,1-Dioxo-1,2,4-thiadiazinan-2-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxid
- 3-[(1,1-Dioxo-1,2,4-thiadiazinan-3-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxid
- 2-Hydroxy-4-[(2-hydroxy-1-oxo-1,2,4-thiadiazinan-4-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1-oxid
- N-(4-Azidobutyl)-2-methvlsulfonylethansulfonamid
- 4-N-Cyclopropylpiperazin-1,4-disulfonamid
- (2,2-Dimethyl-1-methylsulfonylpropyl)-(methyldiazenyl)sulfonyldiazen
- 6-Methyl-N-[1-(methylamino)ethenyl]-1,1-dioxo-1,2,6-thiadiazinan-2-sulfonamid
- Azodicarbonamid
- Cicloxolone Natrium 18beta-glycyrrhetinsäure-(H)-(1R)-cis-cyclohexan-1,2-dicarboxylat
- Dichlorisocyanursäure-Natriumsalz
- Kongorot Dinatrium-3,3'-[4,4'-biphenyldiyldi(E)-2,1-diazenediyl]bis(4-amino-1-naphthalinsulfonat) (IUPAC)
- Para-aminobenzoesäure
- Bis(monosuccinamid)-Derivat von p,p'-Bis(2-aminoethyl)diphenyl-C60 (Fulleren)
- Merocyanin 1-Methyl-4-[(oxocyclohexadienyliden)ethyliden]-1,4-dihydropyridin
- Bengal Rosa, Acid Red 94 4,5,6,7-Tetrachloro-3',6'-dihydroxy-2',4',5',7'-tetraiodspiro[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on
1,3,4,6,8,13-Hexahydroxy-10,11-dimethylphenanthro[1,10,9,8-opqra]perylen-7,14-dion (IUPAC)Hypericin - Hypocrellin (12R,13S)-12-Acetyl-9,13,17-trihydroxy-5,10,16,21-tetramethoxy-13-methylhexacyclo[13.8.0.02,11.03,8.04,22.018,23]tricosa-1(15),2(11),3(8),4(22),5,9,16,18(23),20-nonaen-7,19-dion
- Von Pflanzen extrahierte Anthrachinone
- Sulfonierte Anthrachinone
- Anthrachinonderivative
Acid blue 40 und 129, Acid black 48, Alizarin violet R,
Reactive blue 2 - Gramicidin Lineares Pentadecapeptid
Gossypol 2,2'-Bis(formyl-1,6,7-trihydroxy-5-isopropyl-3-methylnaphthalin)- Extrakte von ledum palustre, leonurus cardiaca, Celandine, Schwarzer Johannisbeere, Preiselbeere und Blaubeere
- Alkaloide und Phytosterylester Marigenolkonzentrate, enthaltend Taxol und/oder Taxanester als Wirkstoffe
- Extrakte von Cordia salicifolia
- Dampfdestillat von Houttuynia cordata (Saururaceae) und seinen Bestandteilen
- 5,6,7-Trimethoxyflavon von Calicarpa japonica
5,7,8,4'-Tetrahydroxyflavon von Scutellaria baikalensis undnd Isocutellarein-8-methyletherIsocullarein - Amantadin 1-Tricyclo[3.3.1.13,7]decylamin (IUPAC)
- Sialinsäure Neuraminsäure
- Zanamivir (4S,5R,6R)-5-Acetylamino-4-guanidino-6-[(1R,2R)-1,2,3-trihydroxypropyl]-5,6-dihydro-4H-pyran-2-carbonsäure
- Oseltamivir (3R,4R,5S)-4-Acetamido-5-amino-3-(1-ethylpropoxy)cyclohex-1-en-1-carbonsäureethylester
- Rimantadin (RS)-Adamantan-1-yl-ethylamin (IUPAC)
- Diuron 3-(3,4-Dichlorphenyl)-1,1-dimethylharnstoff
- Quaternisiertes Chitosan (vg., A. Domard et al., „New method for the quaternization of chitosan“, International Journal of Biological Macromolecules,
Band 8,Ausgabe 2, April, 1986, Seiten 105-107).
- biphenyl-2ol
- DCCP 1-(2,3-Dichlorophenyl)piperazine
- L(+)-lactic acid
- citric acid
- ascorbic acid
- WITH methylisothiazolinone
- CMIT, CMI, MCI Chloromethylisothiazolinone
- BIT Benzisothiazolinone
- OIT, Ol Octylisothiazolinone
- DCOIT, DCOI Dichlorooctylisothiazolinone
- BBIT butylbenzisothiazolinone
- PHMB polyhexanide Poly(iminocarbonylimidoyl-iminocarbonylimidoylimino-1,6-hexanediyl) hydrochloride
- Propioconazole (±)-1-{[2-(2,4-Dichlorophenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl}-H-1,2,4-triazole (IUPAC)
- Folpet N-(trichloromethylthio)phthalimide
- chlorocresols,
- fludioxonil 4-(2,2-difluoro-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrole-3-carbonitrile (IUPAC),
- Azoxystrobin methyl (E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylate (IUPAC)
- Quaternary ammonium reaction product of N-(C 10 -C 16 )-N-trimethylamine with chloroacetic acid
- Calcium/Magnesium Oxide
- Calcium/Magnesium Oxide Tetrahydrate
- hydrated lime
- lime
- IPBC 3-iodo-2-propynyl butyl carbamate
- Bronopol 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol
- 1R-trans-Phenothrine 3-Phenoxybenzyl-(1R,3R)-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropanecarboxylate
- 2-phenoxyethanol
- Diamine N-(3-aminopropyl)-N-dodecylpropane-1,3-diamine
- DTBMA 2,2'-dithiobis[N-methylbenzamide]
- DBDCB 2-bromo-2-(bromomethyl)pentanedinitrile
- IPBC 3-iodo-2-propynylbutyl carbamate
- DDAC (C8-10) didecyldimethylammonium chloride
- BBIT 2-butyl-benzo[d]isothiazol-3-one
- PHMB (1600:1.8) Polyhexamethylenebiguanide hydrochloride having a number average molecular weight (Mn) of 1600 and an average polydispersity (PDI) of 1.8
- MBIT Poly[iminocarbonimidoyliminocarbonimidoylimino-1,6-hexanediyl]hydrochloride 49
- Mixture of CMIT/MIT
- Sodium pyrithione 2-methyl-1,2-benzothiazol-3(2H)-one
- Pyridine-2-thiol-1-oxide sodium salt Reaction mass of titanium dioxide and silver chloride
- DBNPA 2,2-dibromo-2-cyanoacetamide
- zinc pyrithione
- dodecylguanidine monohydrochloride
- p-diiodomethyl)sulphonyl]toluene
- Dichlofluanide, Euparen N-(Dichlorofluoromethylthio)-N',N'-dimethyl-N-phenylsulfamide (IUPAC)
- Thiachlopride, Calypso {(2Z)-3-[(6-Chloro-3-pyridinyl)methyl]-1,3-thiazolidin-2-ylidene}cyanamide (IUPAC)
- Clothianidin (E)-1-(2-chloro-1,3-thiazol-5-ylmethyl)-3-methyl-2-nitroguanidine
- Etofenprox, Trebon 2-(4-Ethoxyphenyl)-2-methylpropyl-3-phenoxybenzyl ether
- Tebuconazole (RS)-1-tert-butyl-1-(4-chlorophenethyl)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)ethanol
- K-HDO N-cyclohexylhydroxydiazene-1-oxide sodium salt
- Thiabendazole 2-(4-thiazolyl)-1H-benzimidazole
- Thiamethoxam 3-(2-Chloro-thiazol-5-ylmethyl)-5-methyl(1,3,5)oxadiazinan-4-ylidene-N-nitroamine (decomp. at 147°C)
- Fenpropimorph (±)-cis-4-[3-(4-tert-butylphenyl)-2-methylpropyl]-2,6-dimethylmorpholine (IUPAC; bp. 120°C)
- boric acid
- boron oxide
- disodium octaborate tetrahydrate
- disodium octaborate pentahydrate
- disodium tetraborate decahydrate
- Tolylfluanid N-[Dichloro(fluoro)methyl]sulfanyl-N-(dimethylsulfamoyl)-4-methylaniline (IUPAC; decomposition above 150 °C)
- Dazomet 3,5-dimethylperhydro-1,3,5-thiadiazine-2-thione (mp 140°C with decomposition)
- Fenoxycarb Ethyl N-[2-(4-phenoxyphenoxy)ethyl]carbamate
- Bifentrin (1R*,3R*)-3-(2-Chloro-3,3,3-trifluoro-1-propenyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid (2-methylbiphenyl-3-yl)methyl ester
- DCOIT 4,5-dichloro-2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one
- copper hydroxide
- Basic copper carbonate
- Flufenoxuron N -[[4-[2-Chloro-4-(trifluoromethyl)phenoxy]-2-fluorophenyl]carbamoyl]-2,6-difluorobenzamide
- DDA carbonate N,N-didecyl-N,N-dimethylammonium carbonate
- ADBAC N-alkyl-N-benzyl-N,N-dimethylammonium chloride
- Chlorfenpyr 4-Bromo-2-(4-chlorophenyl)-1-ethoxymethyl-5-trifluoromethyl-pyrrole-3-carbonitrile
- Cypermethrin (R,S)-α-cyano-3-phenoxybenzyl-(1RS)-cis,trans-3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropane carboxylate
- Cu-HDO bis(N-cyclohexyldiazeniumdioxy) copper
- Cyproconazole 2-(4-chlorophenyl)-3-cyclopropyl-1-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-ol (IUPAC)
- Permethrin 3-(2,2-Dichloroethenyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid (3-phenoxyphenyl)methyl ester
- sodium sorbate
- Granulated Copper
- Didecylmethylpoly(oxethyl)ammonium propionate
- ATMAC/TMAC cocoalkyl trimethyl ammonium chloride
- OIT 2-Octyl-2H-isothiazol-3-one (bp 120°C)
- Penflufen 2'-[(RS)-1,3-dimethylbutyl]-5-fluoro-1,3-dimethylpyrazole-4-carboxanilide
- MBM sodium diethyldithiocarbamate
- Difethialone 3-[3-(4'-Bromo[1,1'-biphenyl]-4-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphth-1-yl]-4-hydroxy-2H-1-benzothiopyran- 2-on
- Difenacoum 3-(3-(1,1'-Biphenyl)-4-yl-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalenyl)-4-hydroxy-2H-1-benzopyran-2-0n
- Chloralose C1,2-O-(2,2,2-Trichloroethylidene)-α-D-glucofuranose
- Bromadiolone 3-(3-(4'-Bromo(1,1'-biphenyl)-4-yl)-3-hydroxy-1-phenyl-propyl)-4-hydroxy-2H-1-benzopyran-2-one
- Chlorphacinone (RS)-2-(α-(4-Chlorophenyl)phenylacetyl)indan-1,3-dione
- Coumatetralyl 4-Hydroxy-3-(1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthyl)coumarin
- Flocumafen 4-Hydroxy-3-(1,2,3,4-tetrahydro-3-(4-(4-trifluoromethylbenzyloxy)phenyl)-1-naphthyl)coumarin
- Warfarin (RS)-4-Hydroxy-3-(3-oxo-1-phenylbutyl)coumarin (IUPAC)
- warfarin sodium
- Brodifacum 3-[3-(4'-Bromo-1,1'-biphenyl-4-yl)-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthyl]-4-hydroxycoumarin
- Cholecalciferol 3-[2-[7a-Methyl-1-(6-methylheptan-2-yl)-2,3,3a,5,6,7-hexahydro-1H-inden-4-ylidene]ethylidene]-4- methylidene-cyclohexan-1-ol
- Indoxocarb (RS)-methyl-7-chloro-2,3,4a,5-tetrahydro-2-[methoxycarbonyl-(4-trifluoromethoxyphenyl)carbamoyl]indeno[1,2-e][1,3,4]oxadiazine- 4a-carboxylate
- Methofluthrin (1RS,3RS;1SR,3SR)-2,2-dimethyl-3-(EZ)-(prop-1-enyl)cyclopropanecarboxylic acid 2,3,5,6-tetrafluoro-4-(methoxymethyl)benzyl ester
- spinosad
- Imidacloprid 1-(6-Chloro-3-pyridinylmethyl)-N-nitroimidazolidin-2-ylideneamine
- abamectin
- Fipronil (RS)-5-amino-1-(2,6-dichloro-α,α,α-trifluoro-p-tolyl)-4-trifluoromethylsulphinyl-1H-pyrazole-3-carbonitrile
- Lamba-Cyhalotrin 3-(2-Chloro-3,3,3-trifluoro-1-propenyl)-2,2-dimethyl-cyclopropane-carboxylic acid cyano(3-phenoxy-phenyl)methyl ester
- Deltamethrin (1R,3R)-[(S)-α-cyano-3-phenoxybenzyl-3-(2,2-dibromovinyl)]-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylate (IUPAC)
- Bendiocarb 2,2-dimethyl-1,3-benzodioxol-4-yl N-methylcarbamate
- Pyriproxyfen (RS)-4-phenoxyphenyl 2-(2-pyridyloxy)propyl ether
- Diflubenzuron N -{[(4-Chlorophenyl)amino]carbonyl}-2,6-difluorobenzamide
- 1R-trans-Phenothrin 2,2-dimethyl-3-(2-methylpropenyl)cyclopropanecarboxylic acid m-phenoxybenzyl ester
- S-Methoprene 1-Methylethyl 11-Methoxy-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadienoate
- Transfluthrin (1R)-trans-3-(2,2-Dichlorovinyl)-2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid 2,3,5,6-tetrafluorobenzyl ester
- Synthetic amorphous silica
- Surface modified synthetic amorphous silica
- Dinotefuran (RS)-N-methyl-N'-nitro-N"-[(tetrahydro-3-furanyl)methyl]guanidine
- Hexaflumuron 1-[3,5-dichloro-4-(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)phenyl]-3-(2,6-difluorobenzoyl)urea (IUPAC)
- Cyromazine N-cyclopropyl-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine
- Cyfluthrin alpha-cyano-4-fluoro-3-phenoxybenzyl 3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylate
- PBO 5-[2-(2-Butoxyethoxy)ethoxymethyl]-6-propyl-1,3-benzodioxole
- Epsilon momfluorothrin 2,3,5,6-Tetrafluoro-4-(methoxymethyl)benzyl (1R,3R)-3-[(Z)-2-cyanoprop-1-enyl]-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylate
- Imiprothrin (2,5-dioxo-3-prop-2-inylimidazolidin-1-yl)methyl 2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropane-1-carboxylate
- Acetamiprid (E)-N 1 -[(6-chloro-3-pyridyl)methyl]-N 2 -cyano-N 1 -methylacetamidine (IUPAC)
- Cyphenotrin [cyano-(3-phenoxyphenyl)methyl]-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropane-1-carboxylate
- DEET N,N-diethyl-3-methylbenzamide
- nonanoic acid
- decanoic acid
- (Z,E)-TDA (Z,E)-Tetradeca-9,12-dienyl acetate
- methyl nonyl ketone 2-undecanone
- Zineb zinc ethylene 1,2-bis-dithiocarbamate
- cis-9-tricoses
- DCOIT Dichloroctyl-isothiazolinone
- OBPA 10,10'-oxybisphenoxoarsine
- Copper pyrithione pyridine-2-thiol-1-oxide copper
- Trichlosan Polychlorinated Phenoxyphenols
- Medetomidine (RS)-4-[1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1H-imidazole
- Tralopyril 4-Bromo-2-(4-chlorophenyl)-5-(trifluoromethyl)-1H-pyrrole-3-carbonitrile (IUPAC)
- Copper flakes coated with a film of an aliphatic carboxylic acid
- Dicopper Oxide microparticles
- copper oxide microparticles
- Copper thiocyanate microparticles.
- silver microparticles
- silver chloride microparticles
- Chlorhexidine (RS)-4-[1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1H-imidazole chloride and gluconate
- Octenidine N,N'-(decane-1,10-diyldi-1(4H)-pyridyl-4-ylidene)bis(octylammonium) dichloride
- Taurolidine 4-[(1,1-dioxo-1,2,4-thiadiazinan-4-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxides
- 2-Oxido-4-[(2-oxido-1-oxo-1,2,4-thiadiazinan-2-ium-4-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-2-ium-1-oxide
- 4-[(1,1-Dioxothiadiazinan-4-yl)methyl]thiadiazine 1,1-dioxide
- 2-[(1,1-dioxo-1,2,4-thiadiazinan-2-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxide
- 3-[(1,1-dioxo-1,2,4-thiadiazinan-3-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxide
- 2-Hydroxy-4-[(2-hydroxy-1-oxo-1,2,4-thiadiazinan-4-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1-oxide
- N-(4-Azidobutyl)-2-methylsulfonylethanesulfonamide
- 4-N-Cyclopropylpiperazine-1,4-disulfonamide
- (2,2-dimethyl-1-methylsulfonylpropyl)-(methyldiazenyl)sulfonyldiazene
- 6-Methyl-N-[1-(methylamino)ethenyl]-1,1-dioxo-1,2,6-thiadiazine-2-sulfonamide
- azodicarbonamide
- Cicloxolone sodium 18beta-glycyrrhetinic acid (H)-(1R)-cis-cyclohexane-1,2-dicarboxylate
- Dichloroisocyanuric acid sodium salt
- Congo Red disodium 3,3'-[4,4'-biphenyldiyldi(E)-2,1-diazenediyl]bis(4-amino-1-naphthalenesulfonate) (IUPAC)
- para-aminobenzoic acid
- Bis(monosuccinamide) derivative of p,p'-bis(2-aminoethyl)diphenyl-C60 (fullerene)
- Merocyanine 1-Methyl-4-[(oxocyclohexadienylidene)ethylidene]-1,4-dihydropyridine
- Bengal Rosa, Acid Red 94 4,5,6,7-Tetrachloro-3',6'-dihydroxy-2',4',5',7'-tetraiodospiro[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H ]xanthene]-3-one
- Hypericin 1,3,4,6,8,13-hexahydroxy-10,11-dimethylphenanthro[1,10,9,8-opqra]perylene-7,14-dione (IUPAC)
- Hypocrellin (12R,13S)-12-acetyl-9,13,17-trihydroxy-5,10,16,21-tetramethoxy-13-methylhexacyclo[13.8.0.0 2.11 .0 3.8 .0 4.22 . 0 18.23 ]tricosa-1(15),2(11),3(8),4(22),5,9,16,18(23),20-nonaen-7,19-dione
- Anthraquinones extracted from plants
- Sulfonated Anthraquinones
- Anthraquinone derivatives Acid blue 40 and 129, Acid black 48, Alizarin violet R, Reactive blue 2
- Gramicidin Linear Pentadecapeptide
- Gossypol 2,2'-bis(formyl-1,6,7-trihydroxy-5-isopropyl-3-methylnaphthalene)
- Extracts of ledum palustre, leonurus cardiaca, celandine, black currant, cranberry and blueberry
- Alkaloids and phytosteryl esters Marigenol concentrates containing taxol and/or taxane esters as active ingredients
- Cordia salicifolia extracts
- Steam distillate of Houttuynia cordata (Saururaceae) and its components
- 5,6,7-trimethoxyflavone from Calicarpa japonica
- Isocullarein 5,7,8,4'-tetrahydroxyflavone from Scutellaria baikalensis and isocutellarein 8-methyl ether
- Amantadine 1-Tricyclo[3.3.1.1 3,7 ]decylamine (IUPAC)
- sialic acid neuraminic acid
- Zanamivir (4S,5R,6R)-5-acetylamino-4-guanidino-6-[(1R,2R)-1,2,3-trihydroxypropyl]-5,6-dihydro-4H-pyran-2-carboxylic acid
- Oseltamivir (3R,4R,5S)-4-acetamido-5-amino-3-(1-ethylpropoxy)cyclohex-1-en-1-carboxylic acid ethyl ester
- Rimantadine (RS)-adamantan-1-yl-ethylamine (IUPAC)
- Diuron 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea
- Quaternized chitosan (cf., A. Domard et al., "New method for the quaternization of chitosan", International Journal of Biological Macromolecules, Volume 8, Issue 2, April, 1986, pages 105-107).
(Eine detaillierte Beschreibung einiger dieser Viruzide findet sich in A. S. Galabov, „Virucidal agents in the of manorapid synergy™“, in GMS Krankenhaushygiene Interdisziplinär, 2007 2(1): Doc 18).(A detailed description of some of these virucides can be found in A.S. Galabov, "Virucidal agents in the of manorapid synergy™", in GMS Hospital Hygiene Interdisciplinary, 2007 2(1): Doc 18).
Weitere geeignete Bakterizide und/oder Viruzide sind Polyoxometallate, die im Folgenden mit der Abkürzung »POM« bezeichnet werden.Other suitable bactericides and/or virucides are polyoxometalates, which are referred to below with the abbreviation “POM”.
Die elementare Zusammensetzung und die Struktur der POM können sehr breit variieren.The elemental composition and the structure of the POM can vary widely.
Bekannt ist beispielsweise die Einteilung der POM in die folgenden Strukturen:
- - das Lindquist-Hexamolybdatanion, Mo6O19 2-,
- - das Decavanadatanion, V10O28 6-,
- - das Paratungstatanion, H2W12O42 10-,
- - Mo36-Polymolybdate, Mo36O112(H2O)8-,
- - die Strandberg-Struktur, HP2Mo5O23 4-,
- - die Keggin-Struktur, XM12O40 n-,
- - die Doppel-Keggin-Struktur,
- - die Keggin-Sandwichstruktur,
- - die monolacunare Keggin-Struktur,
- - die dilacunare Keggin-Struktur,
- - die Wells-Dawson-Struktur, X2M18O62 n-,
- - die Anderson-Struktur, XM6O24 n-,
- - die Allman-Waugh-Struktur, X12M18O32 n-,
- - die Weakley-Yamase- Struktur, XM10O36 n-, und
- - die Dexter-Silverton-Struktur, XM12O42 n-.
- - the Lindquist hexamolybdate anion, Mo 6 O 19 2- ,
- - the decavanadate anion, V 10 O 28 6- ,
- - the paratungstate anion, H 2 W 12 O 42 10- ,
- - Mo 36 -polymolybdates, Mo 36 O 112 (H 2 O) 8- ,
- - the Strandberg structure, HP 2 Mo 5 O 23 4- ,
- - the Keggin structure, XM 12 O 40 n- ,
- - the double Keggin structure,
- - the Keggin sandwich structure,
- - the monolacunar Keggin structure,
- - the dilacunar Keggin structure,
- - the Wells-Dawson structure, X 2 M 18 O 62 n- ,
- - the Anderson structure, XM 6 O 24 n- ,
- - the Allman-Waugh structure, X 12 M 18 O 32 n- ,
- - the Weakley-Yamase structure, XM 10 O 36 n- , and
- - the Dexter-Silverton structure, XM 12 O 42 n- .
Die Hochzahl n ist hier eine ganze Zahl von 3 bis 20 bezeichnet die Wertigkeit eines Anions, die in Abhängigkeit von den Variablen X und M variiert.Here, the exponent n is an integer from 3 to 20 denotes the valency of an anion, which varies depending on the X and M variables.
Als ein weiteres Ordnungsprinzip für POM können die Formeln I bis XIII dienen:
- -
(BW12O40)5- (I), - -
(W10O32)4- (II), - -
(P2W18O62)6- (III), - -
(PW11O39)7- (IV), - -
(SiW11O39)8- (V), - -
(HSiW9O34)9- (VI), - -
(HPW9O34)8- (VII), - -
(TM)4(PW9O34)t- (VIII), - -
(TM)4(P2W15O56)2 t- (IX), - -
(NaP5W30O110)14- (X), - -
(TM)3(PW9O34)2 12- (XI) - -
(P2W18O6)6- (XII).
- -
(BW 12 O 40 ) 5- (I), - -
(W 10 O 32 ) 4- (II), - -
( P2W18O62 )6- ( III ), - -
(PW 11 O 39 ) 7- (IV), - -
(SiW 11 O 39 ) 8- (V), - -
(HSiW 9 O 34 ) 9- (VI), - -
(HPW 9 O 34 ) 8- (VII), - -
(TM) 4 (PW 9 O 34 ) t- (VIII), - -
(TM) 4 (P 2 W 15 O 56 ) 2 t- (IX), - -
(NaP 5 W 30 O 110 ) 14- (X), - -
(TM) 3 (PW 9 O 34 ) 2 12- (XI) - -
( P2 W18 O6 )6- ( XII ) .
In den Formeln I bis XII steht TM für ein zweiwertiges oder dreiwertiges Übergangsmetallion wie Mn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Ni2+, Cu2+ und Zn2+. Die Hochzahl t ist eine ganze Zahl und bezeichnet die Wertigkeit eines Anions, die in Abhängigkeit von der Wertigkeit der Variable TM variiert.In formulas I to XII, TM represents a divalent or trivalent transition metal ion such as Mn 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Co 3+ , Ni 2+ , Cu 2+ and Zn 2+ . The exponent t is an integer and denotes the valence of an anion, which varies depending on the valence of the variable TM.
Des Weiteren kommen POM der allgemeinen Formel XIII in Betracht:
- -
(AxGayNbaOb)z- (XIII).
- -
(A x Ga y Nb a O b ) z- (XIII).
In der Formel XIII steht die Variable A für Phosphor, Silicium oder Germanium und der Index x steht für 0 oder für eine ganze Zahl von 1 bis 40. Der Index y steht für eine ganze Zahl von 1 bis 10, der Index a steht für eine ganze Zahl von 1 bis 8 und der Index b ist eine ganze Zahl von 15 bis 150. Die Hochzahl z variiert in Abhängigkeit von der Natur und dem Oxidationsgrad der Variable A. Es kommen auch die Aquakomplexe und die aktiven Fragmente der POM XIII in Betracht.In formula XIII, the variable A is phosphorus, silicon or germanium and the subscript x is 0 or an integer from 1 to 40. The subscript y is an integer from 1 to 10, the subscript a is one is an integer from 1 to 8 and the subscript b is an integer from 15 to 150. The exponent z varies depending on the nature and degree of oxidation of the variable A. Aqua complexes and active fragments of POM XIII can also be considered.
Wenn der Index x gleich 0 ist, ist y bevorzugt gleich 6-a, wobei der Index a gleich einer ganzen Zahl von 1 bis 5 ist und der Index b gleich 19 ist.When the index x is 0, y is preferably 6-a, where the index a is an integer from 1 to 5 and the index b is 19.
Wenn die Variable A gleich Silicium oder Germanium ist, ist der Index x gleich 2, der Index y gleich 18, der Index a gleich 6 und der Index b gleich 77.When the variable A is silicon or germanium, the subscript x is 2, the subscript y is 18, the subscript a is 6, and the subscript b is 77.
Wenn die Variable A gleich P ist, ist der Index x gleich 2 oder 4, der Index y gleich 12, 15, 17 oder 30, der Index a gleich 1, 3 oder 6 und der Index b gleich 62 oder 123.If the variable A is P, then the index x is 2 or 4, the index y is 12, 15, 17, or 30, the index a is 1, 3, or 6, and the index b is 62 or 123.
Außerdem kommen die Isomere der POM in Betracht. So hat die Keggin-Struktur fünf Isomere, die alpha, beta, gamma, delta, und epsilon-Struktur. Des Weiteren kommen Defektstrukturen oder lacunare Strukturen sowie Teilstrukturen in Betracht.In addition, the isomers of the POM come into consideration. Thus, the Keggin structure has five isomers, the alpha, beta, gamma, delta, and epsilon structure. Furthermore, defect structures or lacunar structures as well as partial structures come into consideration.
Vorzugsweise werden die Anionen I bis XIII in der Form von Salzen mit Kationen, die für die Reinigung und Körperpflege und die pharmazeutische Anwendung zugelassen sind, angewandt.The anions I to XIII are preferably used in the form of salts with cations which are approved for cleaning and personal care and pharmaceutical use.
Beispiele geeigneter Kationen sind
- - einwertige Kationen wie Wasserstoff-, Lithium-, Natrium-, Kalium-, Rubidium-, Cäsium-, Kupfer(I)- und Silberionen;
- - zweiwertige Kationen wie Magnesium-, Calcium-, Strontium-, Barium-, Kupfer (II)-, Eisen (II)-, Nickel-, Kobalt-, Zinn (II) und Zinkionen;
- - dreiwertige Kationen wie Aluminium-, Eisen (III)-, Lanthanoid- und Actinoidionen;
- - vierwertige Kationen wie Blei (IV)-Kationen;
- - Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-(C1-C20-alkylammonium) wie Pentadecyldimethylferrocenylmethylammonium, Undecyldimethylferrocenylmethylammonium, Hexadecyltrimethylammonium, Octadecyltrimethylammonium, Didodecyldimethylammonium, Ditetradecyldimethylammonium, Dihexadecyldimethylammonium, Dioctadecyldimethylammonium, Dioctadecylviologen, Trioctadecylmethylammonium und Tetrabutylammonium;
- - Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-(C1-C20-alkanolammonium) wie Ethanolammonium Diethanolammonium und Triethanolammonium; und
- - Monokationen natürlich vorkommender Aminosäuren wie Histidinium (HISH+), Argininium (ARGH+) oder Lysinium (LYSH+) oder Oligo- oder Polypeptide mit einem oder mehreren protonierten basischen Aminosäurerest(en).
- - monovalent cations such as hydrogen, lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, cuprous and silver ions;
- - divalent cations such as magnesium, calcium, strontium, barium, copper(II), iron(II), nickel, cobalt, tin(II) and zinc ions;
- - trivalent cations such as aluminum, ferric, lanthanide and actinide ions;
- - tetravalent cations such as lead (IV) cations;
- - mono-, di-, tri- or tetra-(C 1 -C 20 -alkylammonium) such as pentadecyldimethylferrocenylmethylammonium, undecyldimethylferrocenylmethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium, didodecyldimethylammonium, ditetradecyldimethylammonium, dihexadecyldimethylammonium, dioctadecyldimethylammonium, dioctadecylviologen, trioctadecylmethylammonium and tetrabutylammonium;
- - Mono-, di-, tri- or tetra-(C 1 -C 20 -alkanolammonium) such as ethanolammonium, diethanolammonium and triethanolammonium; and
- - Monocations of naturally occurring amino acids such as histidinium (HISH + ), argininium (ARGH + ) or lysinium (LYSH + ) or oligo- or polypeptides with one or more protonated basic amino acid residue(s).
[Vgl. z.B. US 6,020,369 A, Spalte 3, Zeile 6, bis Spalte 4, Zeile 29][See. e.g. US 6,020,369 A,
Es kommen auch natürliche, modifizierte natürliche und synthetische kationische Oligomere und Polymere, d.h., Oligomere und Polymere, die primäre, sekundäre, tertiäre und quartäre Ammoniumgruppen, primäre, sekundäre und tertiäre Sulfoniumgruppen und/oder primäre, sekundäre und tertiäre Phosphoniumgruppen tragen in Betracht. Synthetische Oligomere und Polymere sind üblich und bekannt und werden beispielsweise in Elektrotauchlacken verwendet. Beispiele für natürliche kationische Oligomere und Polymere sind Polyaminoaccharide wie Polyglucosamine wie Chitin, N-Acetylglykoside und insbesondere Chitosan.Also contemplated are natural, modified natural, and synthetic cationic oligomers and polymers, i.e., oligomers and polymers bearing primary, secondary, tertiary, and quaternary ammonium groups, primary, secondary, and tertiary sulfonium groups, and/or primary, secondary, and tertiary phosphonium groups. Synthetic oligomers and polymers are common and well known and are used, for example, in electrocoatings. Examples of natural cationic oligomers and polymers are polyaminoaccharides such as polyglucosamines such as chitin, N-acetylglycosides and in particular chitosan.
Die Kettenlänge und das Molekulargewicht des Chitosans können sehr breit variiert werden. So können Chitosane mit kurzer und langer Kettenlänge und/oder niedrigem und hohem Molekulargewicht verwendet werden. Sie können mit den POM durch chemische Vernetzung, Verstrickung (Entanglement) mit den polymeren Ketten und/oder durch kovalente und/oder ionische Bindungen, durch Wasserstoffbrückenbindungen und/oder durch Van der Waalskräfte und/oder London-Kräfte verbunden sein.The chain length and the molecular weight of the chitosan can be varied very widely. Thus, short and long chain length and/or low and high molecular weight chitosans can be used. They can be connected to the POM by chemical crosslinking, entanglement with the polymeric chains and/or by covalent and/or ionic bonds, by hydrogen bonds and/or by Van der Waals forces and/or London forces.
Beispiele geeigneter POM gehen aus der Tabelle 2 hervor. Tabelle 2: Summenformeln von geeigneten POMa)
a) vgl.
a) cf.
Tierui Zhang, Shaoquin Liu, Dirk G. Kurth und Charl F. J. Faul, »Organized Nanostructured Complexes of Polyoxometalates and Surfactants that Exhibit Photoluminescence and Electrochromism, Advanced Functional Materials, 2009, 19, Seiten 642 bis 652;
n Zahl, insbesondere ganze Zahl, von 1 bis 50.Tierui Zhang, Shaoquin Liu, Dirk G. Kurth and Charl FJ Faul, "Organized Nanostructured Complexes of Polyoxometalates and Surfactants that Exhibit Photoluminescence and Electrochromism, Advanced Functional Materials, 2009, 19, pages 642 to 652;
n A number, in particular an integer, from 1 to 50.
Weitere Beispiele geeigneter POM sind aus dem amerikanischen Patent
Weitere bevorzugte POM, sind die von J. T.Rhule, C. L. Hill und D. A. Judd in dem Artikel »Polyoxometalates in Medicine« in Chemical Reviews, Band 98, Seiten 327 bis 357, in Tabelle 1 »In Vitro Antiviral Activities of Polyoxometalates«, Seiten 332 bis 347, und in Tabelle 2 »In Vivo Activities of Polyoxometalates«, Seite 351, aufgeführten Polyoxometallate, die auf ihre antivirale Aktivität getestet worden sind.Other preferred POMs are those of J.T.Rhule, CL Hill and DA Judd in the article "Polyoxometalates in Medicine" in Chemical Reviews, Volume 98, pages 327 to 357, in Table 1 "In Vitro Antiviral Activities of Polyoxometalates", pages 332 to 347, and in Table 2 »In Vivo Activities of Polyoxometalates«, page 351, listed polyoxometalates that have been tested for their antiviral activity.
Bevorzugt werden POM mit Keggin-Struktur, Doppel-Keggin-Struktur und Wells-Dawson-Struktur verwendet.POMs with a Keggin structure, double Keggin structure and Wells-Dawson structure are preferably used.
Ganz besonders bevorzugt werden
- - Ammoniumheptamolybdat-Tetrahydrat {(NH4)6Mo7O24] . 4H2O, CAS-Nr.13106-76-8 (wasserfrei), CAS-Nr. 12054-85-2 (Tetrahydrat), AHMT},
- - Wolframatophosphorsäure-Hydrat {H3[P(W3O10)4] xH2O, CAS-Nr. 1343-93-7 (wasserfrei), CAS-Nr. 12067-99-1 (Hydrat), Wo-Pho},
- - Molybdatophosphorsäure-Hydrat, {H3P(Mo3O10)4] xH2O, CAS-Nr.:12026-57-2 (wasserfrei), CAS-Nr. 51429-74-4 (Hydrat), Mo-Pho} und/oder
- - Wolframatokieselsäure {H4[Si(W3O10)4] · xH2O, CAS-Nr. 12027-43-9, CAS-Nr. WKS}
und/oder ihre Salze verwendet.are most particularly preferred
- - Ammonium heptamolybdate tetrahydrate {(NH4) 6 Mo 7 O 24 ] . 4H 2 O, CAS no.13106-76-8 (anhydrous), CAS no. 12054-85-2 (tetrahydrate), AHMT},
- - Tungstophosphoric acid hydrate {H 3 [P(W 3 O 10 ) 4 ] xH 2 O, CAS no. 1343-93-7 (anhydrous), CAS no. 12067-99-1 (hydrate), Wo-Pho},
- - Molybdophosphoric acid hydrate, {H 3 P(Mo 3 O 10 ) 4 ] xH2O, CAS no.:12026-57-2 (anhydrous), CAS no. 51429-74-4 (hydrate), Mo-Pho} and/or
- - tungstosilicic acid {H 4 [Si(W 3 O 10 ) 4 ] xH 2 O, CAS no. 12027-43-9, CAS no. WCS}
and/or their salts are used.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein POM-Chitosan-Komposit verwendet.In a particularly preferred embodiment, a POM-chitosan composite is used.
Die vorstehend beschriebenen POM-Mikropartikel sind unverändert, sauerstoffersetzt, funktionalisiert, aggregiert, und/oder agglomeriert. Beispielsweise können sie funktionalisiert und agglomeriert sein. Sie können aber auch nicht funktionalisiert und aggregiert sein.The POM microparticles described above are unmodified, oxygen-substituted, functionalized, aggregated, and/or agglomerated. For example, they can be functionalized and agglomerated. However, they can also be non-functionalized and aggregated.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden POM-Mikropartikel können mithilfe üblicher und bekannter nasschemischer Verfahren wie zum Beispiel Fällungsverfahren hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, die POM in Wasser aufzulösen und die resultierende Lösung gegen einen warmen Luftstrom zu sprühen. Außerdem ist es möglich, die Lösung im Vakuum einzudampfen, wobei sie mit IR-Strahlung bestrahlt wird. Des Weiteren ist es möglich, Lösungen, insbesondere wässrige Lösungen, von POM auf kalte Oberflächen, wie tiefgekühlte, glatte Metalloberflächen, Trockeneis, tiefgekühlte organische Lösungsmittel und verflüssigte Gase, wie Methan, Ethan Propan, Butan, Methylcyclohexan oder Benzine, flüssigen Stickstoff oder flüssiges Helium aufzusprühen und das Trockeneis oder die flüssigen Substanzen zu verdampfen.The POM microparticles to be used according to the invention can be produced with the aid of customary and known wet-chemical processes such as precipitation processes. However, it is also possible to dissolve the POM in water and spray the resulting solution against a stream of warm air. It is also possible to evaporate the solution in vacuo by irradiating it with IR radiation. Furthermore, it is possible to apply solutions, in particular aqueous solutions, of POM to cold surfaces such as deep-frozen, smooth metal surfaces, dry ice, deep-frozen organic solvents and liquefied gases such as methane, ethane, propane, butane, methylcyclohexane or petrol, liquid nitrogen or liquid helium to spray and to vaporize the dry ice or liquid substances.
Weitere geeignete Bakterizide und/oder Viruzide sind ionische Flüssigkeiten. Sie bestehen ausschließlich aus Ionen (Kationen und Anionen). Dabei können sie aus organischen Kationen sowie organischen oder anorganischen Anionen oder aus anorganischen Kationen und organischen Anionen bestehen.Other suitable bactericides and/or virucides are ionic liquids. They consist exclusively of ions (cations and anions). They can consist of organic cations and organic or inorganic anions or of inorganic cations and organic anions.
Prinzipiell sind ionische Flüssigkeiten Salzschmelzen mit niedrigem Schmelzpunkt. Man rechnet nicht nur die bei der Umgebungstemperatur flüssigen, sondern auch alle Salzverbindungen dazu, die vorzugsweise unter 150°C, bevorzugt unter 130°C und insbesondere unter 100°C schmelzen. Im Gegensatz zu herkömmlichen anorganischen Salzen wie Kochsalz (Schmelzpunkt 808°C) sind bei ionischen Flüssigkeiten durch Ladungsdelokalisierung Gitterenergie und Symmetrie verringert, was zur Erstarrungspunkten bis zu -80°C und darunter führen kann. Aufgrund der zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten von Anionen und Kationen lassen sich ionische Flüssigkeiten mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften herstellen (vgl. a. Römpp Online 2007, »ionische Flüssigkeiten«).In principle, ionic liquids are molten salts with a low melting point. Not only those salt compounds which are liquid at ambient temperature are included, but also all salt compounds which preferably melt below 150.degree. C., preferably below 130.degree. C. and in particular below 100.degree. In contrast to conventional inorganic salts such as table salt (melting point 808°C), lattice energy and symmetry are reduced in ionic liquids due to charge delocalization, which can lead to freezing points down to -80°C and below. Due to the numerous possible combinations of anions and cations, ionic liquids with very different properties can be produced (see also Römpp Online 2007, »ionic liquids«).
Als organische Kationen kommen alle Kationen in Betracht, wie sie üblicherweise in ionischen Flüssigkeiten verwendet werden. Vorzugsweise handelt es sich um nicht cyclische oder heterocyclische Oniumverbindungen.Suitable organic cations are all cations that are customarily used in ionic liquids. The onium compounds are preferably non-cyclic or heterocyclic.
Bevorzugt werden nicht cyclische und heterocyclische Oniumverbindungen aus der Gruppe, bestehend aus quartären Ammonium-, Oxonium-, Sulfonium- und Phosphonium-Kationen sowie aus Uronium-, Thiouronium- und Guanidinium-Kationen, bei denen die einfach positive Ladung über mehrere Heteroatome delokalisiert ist, verwendet.Preferred are non-cyclic and heterocyclic onium compounds from the group consisting of quaternary ammonium, oxonium, sulfonium and phosphonium cations and uronium, thiouronium and guanidinium cations in which the single positive charge is delocalized over several heteroatoms, used.
Besonders bevorzugt werden quartäre Ammonium-Kationen und ganz besonders bevorzugt heterocyclische quartäre Ammonium-Kationen verwendet.Particular preference is given to using quaternary ammonium cations and very particular preference to using heterocyclic quaternary ammonium cations.
Insbesondere werden die heterocyclischen quartären Ammonium-Kationen aus der Gruppe, bestehend aus Pyrrolium-, Imidazolium-, 1H-Pyrazolium-, 3H-Pyrazolium-, 4H-Pyrazolium-, 1-Pyrazolinium-, 2-Pyrazolinium-, 3-Pyrazolinium-, 2,3-Dihydro-imidazolinium-, 4,5-Dihydro-imidazolinium-, 2,5-Dihydro-imidazolinium-, Pyrrolidinium-, 1,2,4-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 1-Stellung), 1,2,4-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 4-Stellung), 1,2,3-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 1-Stellung), 1,2,3-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 4-Stellung), Oxazolium-, Isooxazolium-, Thiazolium-, Isothiazolium-, Pyridinium-, Pyridazinium-, Pyrimidinium-, Piperidinium-, Morpholinium-, Pyrazinium-, Indolium-, Chinolinium-, Isochinolinium-, Chinoxalinium- und Indolinium-Kationen, ausgewählt.In particular, the heterocyclic quaternary ammonium cations are selected from the group consisting of pyrrolium, imidazolium, 1H-pyrazolium, 3H-pyrazolium, 4H-pyrazolium, 1-pyrazolinium, 2-pyrazolinium, 3-pyrazolinium, 2,3-dihydro-imidazolinium, 4,5-dihydro-imidazolinium, 2,5-dihydro-imidazolinium, pyrrolidinium, 1,2,4-triazolium (quaternary nitrogen atom in 1-position), 1,2 ,4-Triazolium (4-position quaternary nitrogen), 1,2,3-Triazolium (1-position quaternary nitrogen), 1,2,3-Triazolium (4-position quaternary nitrogen), oxazolium- , isooxazolium, thiazolium, isothiazolium, pyridinium, pyridazinium, pyrimidinium, piperidinium, morpholinium, pyrazinium, indolium, quinolinium, isoquinolinium, quinoxalinium and indolinium cations.
Die vorstehend beschriebenen organischen Kationen sind an sich bekannte Spezies, die beispielsweise in den deutschen und internationalen Patentanmeldungen sowie in der amerikanischen Patentanmeldung
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DE 10 2005 055 815 A1Seite 6, Absatz [0033],bis Seite 15, Absatz [0074], - -
DE 10 2005 035 103 A1Seite 3, Absatz [0014],bis Seite 10, Absatz [0051], und - -
DE 103 25 050 A1 Seiten 2 und 3 übergreifende Absatz [0006] inVerbindung mit Seite 3, Absatz [0011],bis Seite 5, Absatz [0020], - -
WO 03/029329 A2 Seite 4, letzter Absatz,bis Seite 8, zweiter Absatz, - -
WO 2004/052340 A1 Seite 8, erster Absatz,bis Seite 10, erster Absatz, - -
WO 2004/084627 A2 Seite 14, zweiter Absatz,bis Seite 16, erster Absatz,und Seite 17, erster Absatz,bis Seite 19, zweiter Absatz, - -
WO 2005/017252 A1 Seite 11,Zeile 20,bis Seite 12,Zeile 19, - -
WO 2005/017001 A1 Seite 7, letzter Absatz, bis Seite 9, viertletzter Absatz, - -
WO 2005/023873 A1 Zeile 7,bis Seite 10,Zeile 20, - -
WO 2006/116126 A2 Seite 4,Zeile 1,bis Seite 5, Zeile 24, - -
WO 2007/057253 A2 Seite 4, Zeile 24,bis Seite 18, Zeile 38, - -
WO 2007/085624 A1 Seite 14, Zeile 27,bis Seite 18,Zeile 11, und - -
US 2007/0006774 A1 Seite 17, Absatz [0157],bis Seite 19, Absatz [0167],
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DE 10 2005 055 815 A1page 6, paragraph [0033], topage 15, paragraph [0074], - -
DE 10 2005 035 103 A1page 3, paragraph [0014], topage 10, paragraph [0051], and - -
DE 103 25 050 A1 2 and 3 in connection withpages page 3, paragraph [0011], topage 5, paragraph [0020], - -
WO 03/029329 A2 page 4, last paragraph, topage 8, second paragraph, - -
WO 2004/052340 A1 page 8, first paragraph, topage 10, first paragraph, - -
WO 2004/084627 A2 page 14, second paragraph, topage 16, first paragraph, andpage 17, first paragraph, topage 19, second paragraph, - -
WO 2005/017252 A1 page 11,line 20, topage 12,line 19, - -
WO 2005/017001 A1 page 7, last paragraph, to page 9, fourth last paragraph, - -
WO 2005/023873 A1 line 7, topage 10,line 20, - -
WO 2006/116126 A2 page 4,line 1, topage 5, line 24, - -
WO 2007/057253 A2 page 4, line 24, topage 18, line 38, - -
WO 2007/085624 A1 page 14, line 27, topage 18,line 11, and - -
US 2007/0006774 A1 Page 17, paragraph [0157], topage 19, paragraph [0167],
Von den vorstehend beschriebenen organischen Kationen werden vor allem Imidazolium-Kationen, insbesondere das 1-Ethyl-3-methylimidazolium-Kation (EMIM) oder das 1-Butyl-3-methylimidazolium-Kation (BMIM), worin sich der quartäre Stickstoff jeweils in 1-Stellung befindet, verwendet.Of the organic cations described above, imidazolium cations, in particular the 1-ethyl-3-methylimidazolium cation (EMIM) or the 1-butyl-3-methylimidazolium cation (BMIM), in which the quaternary nitrogen is in the 1st -position is used.
Als anorganische Kationen kommen alle Kationen in Betracht, die mit den organischen Anionen der ionischen Flüssigkeiten (C) keine kristallinen Salze bilden, deren Schmelzpunkt oberhalb 150°C liegt. Beispiele geeigneter anorganischer Kationen sind die Kationen der Lanthanide.Suitable inorganic cations are all cations which do not form crystalline salts whose melting point is above 150° C. with the organic anions of the ionic liquids (C). Examples of suitable inorganic cations are the lanthanide cations.
Als anorganische Anionen kommen im Grunde alle Anionen in Betracht, die mit den organischen Kationen der ionischen Flüssigkeiten (C) keine kristallinen Salze bilden, deren Schmelzpunkt oberhalb 150°C liegt, und die auch keine unerwünschten Wechselwirkungen mit den organischen Kationen, wie chemische Reaktionen, eingehen.Suitable inorganic anions are basically all anions which do not form crystalline salts with the organic cations of the ionic liquids (C), whose melting point is above 150° C., and which also do not have any undesirable interactions with the organic cations, such as chemical reactions enter.
Vorzugsweise werden die anorganischen Anionen aus der Gruppe, bestehend aus Halogenid-, Pseudohalogenid-, Sulfid-, Halometallat-, Cyanometallat-, Carbonylmetallat-, Haloborat-, Halophosphat-, Haloarsenat- und Haloantimonatanionen sowie den Anionen der Sauerstoffsäuren der Halogenide, des Schwefels, des Stickstoffs, des Phosphors, des Kohlenstoffs, des Siliziums, des Bors und der Übergangsmetalle, ausgewählt.The inorganic anions are preferably selected from the group consisting of halide, pseudohalide, sulfide, halometallate, cyanometallate, carbonylmetallate, haloborate, halophosphate, haloarsenate and haloantimonate anions and the anions of the oxygen acids of the halides, sulfur, nitrogen, phosphorus, carbon, silicon, boron and transition metals.
Bevorzugt werden als Halogenidanionen Fluorid-, Chlorid-, Bromid- und/oder lodidionen, als Pseudohalogenidanionen Cyanid-, Cyanat-, Thiocyanat-, Isothiocyanat- und/oder Azidanionen, als Sulfidanionen Sulfid-, Hydrogensulfid-, Polysulfid- und/oder Hydrogenpolysulfidanionen, als Halometallatanionen Chlor- und/oder Bromaluminate und/oder -ferrate, als Cyanometallatanionen Hexacyanoferrat(ll)- und/oder -(III)-Anionen, als Carbonylmetallatanionen Tetracarbonylferratanionen, als Haloboratanionen Tetrachlor- und/oder Tetrafluoroboratanionen, als Halophosphat-, Haloarsenat- und Haloantimonatanionen Hexafluorphosphat-, Hexafluorarsenat-, Hexachlorantimonat- und/oder Hexafluorantimonatanionen sowie als Anionen der Sauerstoffsäuren der Halogenide, des Schwefels, des Stickstoffs, des Phosphors, des Kohlenstoffs, des Siliziums, des Bors und der Übergangsmetalle Chlorat-, Perchlorat-, Bromat-, lodat-, Sulfat-, Hydrogensulfat-, Sulfit-, Hydrogensulfit-, Thiosulfat-, Nitrit-, Nitrat-, Phosphinat-, Phosphonat-, Phosphat-, Hydrogenphosphat-, Dihydrogenphosphat-, Carbonat-, Hydrogencarbonat-, Glyoxylat-, Oxalat-, Deltaat-, Quadrat-, Krokonat-, Rhodizonat-, Silikat-, Borat-, Chromat-, Peroxometallat- und/oder Permanganatanionen verwendet.Fluoride, chloride, bromide and/or iodide ions are preferred as halide anions, cyanide, cyanate, thiocyanate, isothiocyanate and/or azide anions as pseudohalide anions, sulfide, hydrogensulfide, polysulfide and/or hydrogenpolysulfide anions as sulfide anions, Chlorine and/or bromoaluminates and/or ferrates as halometallate anions, hexacyanoferrate(II) and/or (III) anions as cyanometallate anions, tetracarbonylferrate anions as carbonylmetallate anions, tetrachloro and/or tetrafluoroborate anions as haloborate anions, halophosphate, haloarsenate anions and haloantimonate anions hexafluorophosphate, hexafluoroarsenate, hexachloroantimonate and/or hexafluoroantimonate anions and as anions of the oxygen acids of the halides, sulfur, nitrogen, phosphorus, carbon, silicon, boron and the transition metals chlorate, perchlorate, bromate , iodate, sulfate, hydrogen sulfate, sulfite, hydrogen sulfite, thiosulfate, nitrite, nitrate, phosphinate, pho sphonate, phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, carbonate, hydrogen carbonate, glyoxylate, oxalate, deltaate, squarate, croconate, rhodozonate, silicate, borate, chromate, peroxometallate and/or Permanganate anions used.
Besonders bevorzugt werden die vorstehend aufgeführten POM-Anionen verwendet.The POM anions listed above are particularly preferably used.
In gleicher Weise kommen als organische Anionen kommen im Grunde alle Anionen in Betracht, die mit den organischen oder anorganischen Kationen der ionischen Flüssigkeiten keine kristallinen Salze bilden, deren Schmelzpunkt oberhalb 150°C, liegt und die auch keine unerwünschten Wechselwirkungen mit den organischen oder anorganischen Kationen, wie chemische Reaktionen eingehen.In the same way, suitable organic anions are basically all anions which do not form crystalline salts with the organic or inorganic cations of the ionic liquids, whose melting point is above 150° C. and which also have no undesirable interactions with the organic or inorganic cations how chemical reactions occur.
Vorzugsweise leiten sich die organischen Anionen von aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Säuren aus der Gruppe, bestehend aus Carbonsäuren, Sulfonsäuren, sauren Sulfatestern, Phosphonsäuren, Phosphinsäuren, sauren Phosphatestern, Hypodiphosphinsäuren, Hypodiphosphonsäuren, Hypodiphosphonsäuren, sauren Borsäureestern, Borsäuren, sauren Kieselsäureestern und sauren Silanen, ab oder sie werden aus der Gruppe, bestehend aus aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Thiolat-, Alkoholat-, Phenolat-, Methid-, Bis(carbonyl)imid-, Bis(sulfonyl)imid- und Carbonylsulfonylimidanionen, ausgewählt.The organic anions of aliphatic, cycloaliphatic and aromatic acids are preferably derived from the group consisting of carboxylic acids, sulfonic acids, acidic sulfate esters, phosphonic acids, phosphinic acids, acidic phosphate esters, hypodiphosphinic acids, hypodiphosphonic acids, hypodiphosphonic acids, acidic boric acid esters, boric acids, acidic silicic acid esters and acidic silanes, from or they are selected from the group consisting of aliphatic, cycloaliphatic and aromatic thiolate, alcoholate, phenolate, methide, bis(carbonyl)imide, bis(sulfonyl)imide and carbonylsulfonylimide anions.
Beispiele geeigneter anorganischer und organischer Anionen sind aus den internationalen Patentanmeldungen
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WO 2005/017252 A1 Seite 7,Seite 14,bis Seite 11,Seite 6, und - -
WO 2007/057235 A2 Seite 19,Zeile 5, bis Seite 23, Seite 23,
bekannt. Ganz besonders bevorzugt werden Acetatanionen verwendet.Examples of suitable inorganic and organic anions are from the international patent applications
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WO 2005/017252 A1 page 7,page 14, topage 11,page 6, and - -
WO 2007/057235 A2 page 19,line 5, to page 23, page 23,
famous. Acetate anions are very particularly preferably used.
Insbesondere wird 1-Ethyl-3-methylimidazolium-acetat (EMIM Ac) und Tetra-(1-ethyl-3-methylimidazolium)-wolframatosilikat als ionische Flüssigkeit verwendet.In particular, 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (EMIM Ac) and tetra-(1-ethyl-3-methylimidazolium)tungstate silicate are used as the ionic liquid.
Als partikuläre, anorganische, bakterizide und/oder biozide Materialien werden vorzugsweise Materialien verwendet, die in Wasser nur schlecht löslich sind, sodass die Materialien nicht durch Aerosole angegriffen werden. Außerdem sollen sie für Mensch und Tier nicht hoch toxisch und karzinogen sein und sicher zu handhaben und zu entsorgen sein.Materials that are only poorly soluble in water are preferably used as particulate, inorganic, bactericidal and/or biocidal materials, so that the materials are not attacked by aerosols. In addition, they should not be highly toxic or carcinogenic to humans or animals and should be safe to handle and dispose of.
Beispiele geeigneter partikulärer, anorganischer, bakterizider und/oder biozider Materialien sind Borsäure, Boroxid, Dinatriumoctaborattetrahydrat, Dinatriumtetraboratpentahydrat, Dinatriumtetraboratdecahydrat, Kupferhydroxyd, basisches Kupfercarbonat, granulierte Kupfer, Kupferflocken, Dikupferoxid, Kupferoxid, Kupferthiocyanat, Silber, Silberchlorid, Silberbromid, Calciumcarbonat, Kalkhydrat, Kalk, Calcium-Magnesiumoxid-Tetrahydrat, Calcium-Magnesium-oxid und/oder Titandioxid.Examples of suitable particulate, inorganic, bactericidal and/or biocidal materials are boric acid, boron oxide, disodium octaborate tetrahydrate, disodium tetraborate pentahydrate, disodium tetraborate decahydrate, copper hydroxide, basic copper carbonate, granulated copper, copper flakes, dicopper oxide, copper oxide, copper thiocyanate, silver, silver chloride, silver bromide, calcium carbonate, hydrated lime, lime , calcium magnesium oxide tetrahydrate, calcium magnesium oxide and/or titanium dioxide.
Die bakteriziden und/oder viruziden Beschichtungen auf den vorstehend beschriebenen Trägermaterialien, enthaltend die vorstehend beschriebenen Biozide, werden vorzugsweise aus flüssigen oder pulverförmigen Beschichtungsstoffen hergestellt. Dabei werden Beschichtungsstoffe auf Wasserbasis oder auf der Basis organischer Lösemittel verwendet. Die flüssigen Beschichtungsstoffe können molekulardispers gelöste Stoffe enthalten oder sie können vorzugsweise Dispersionen sein.The bactericidal and/or virucidal coatings on the carrier materials described above, containing the biocides described above, are preferably produced from liquid or pulverulent coating materials. Water-based or organic solvent-based coating materials are used. The liquid coating materials can contain dissolved substances in molecularly disperse form, or they can preferably be dispersions.
Die pulverförmigen Beschichtungsstoffe werden mithilfe üblicher und bekannter Verfahren wie elektrostatisches Sprühen, Wirbelbettbeschichtung und Coil-Coating-Verfahren und nachträglichen Aufschmelzen appliziert. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Substrate thermisch stabil sind, sodass sie nicht durch die Erwärmung geschädigt werden. Es ist ein weiterer Vorteil der Pulverbeschichtung, dass die vorstehend beschriebenen festen Biozide und/oder Viruzide gleichzeitig mit den Pulvern gesprüht werden können. Dadurch sind die Mikropartikel an der Oberfläche der Pulverbeschichtung konzentriert, wo sie fest an der aushärtenden Beschichtung kleben und so für die Eliminierung von Bakterien, Viren und Virionenn zur Verfügung stehen.The powdered coating materials are applied with the help of customary and known processes such as electrostatic spraying, fluidized bed coating and coil coating processes and subsequent melting. It is advantageous if the substrates are thermally stable, so that they are not damaged by heating. It is a further advantage of powder coating that the solid biocides and/or virucides described above can be sprayed simultaneously with the powders. As a result, the microparticles are concentrated at the surface of the powder coating, where they firmly adhere to the curing coating, making them available for the elimination of bacteria, viruses and virions.
Die flüssigen Beschichtungsmittel oder Beschichtungsstoffe können mithilfe üblicher und bekannter Beschichtungsverfahren wie Tauchverfahren, Sprühverfahren, insbesondere Druckluftsprühen, luftfreies Sprühen, Air-Mix-Sprühen, Streichen, Heißsprühen, Vorhanggießen, Rakeln, Zweikomponentenbeschichtung, elektrostatisches Sprühen, elektrostatisch unterstütztes Sprühen, Rollerapplikation, Wischen, Giesen, Abkellen, Streifenbeschichtung, Zentrifugieren und Trommelbeschichtung appliziert werden.The liquid coating compositions or coating materials can be applied using customary and known coating methods such as dipping methods, spraying methods, in particular compressed air spraying, airless spraying, air-mix spraying, brushing, hot spraying, curtain pouring, knife coating, two-component coating, electrostatic spraying, electrostatically assisted spraying, roller application, wiping, pouring , troweling, strip coating, centrifugation and drum coating.
Die vorstehend beschriebenen festen Biozide können als feste Mikropartikel in den flüssigen Beschichtungsstoffen dispergiert sein. Es ist jedoch von Vorteil, wenn ein Teil oder die Gesamtmenge der Mikropartikel auf die beschichteten Trägermaterialien appliziert werden, bevor die flüssigen Beschichtungsstoffe aushärten. Dadurch entstehen leicht zugängliche viruzide und/oder bakterizide Zentren, die außerdem noch als Abstandshalter dienen können und so das Verkleben der beschichteten Trägermaterialien verhindern.The solid biocides described above can be dispersed as solid microparticles in the liquid coating materials. However, it is advantageous if some or all of the microparticles are applied to the coated substrate before the liquid coating materials harden. This creates easily accessible virucidal and/or bactericidal centers which can also serve as spacers and thus prevent the coated carrier materials from sticking together.
Im Falle von thermoplastischen Pulverbeschichtungsstoffen werden die applizierten Beschichtungsstoffe physikalisch gehärtet. D. h., sie verfestigen sich beim Abkühlen.In the case of thermoplastic powder coating materials, the applied coating materials are physically cured. That is, they solidify on cooling.
Je nachdem welche reaktive funktionelle Gruppen in den Beschichtungsstoffen vorhanden sind, werden Letztere thermisch oder durch radikalische Polymerization, die durch aktinische Strahlung oder durch radikalische Initiatoren in Gang gesetzt wird, ausgehärtet. Es können aber auch beide Mechanismen in einem Beschichtungsstoff kombiniert werden. Man spricht dann von „Dual Cure“.Depending on which reactive functional groups are present in the coating materials, the latter are cured thermally or by free-radical polymerization, which is set in motion by actinic radiation or by free-radical initiators. However, both mechanisms can also be combined in one coating material. One speaks then of "Dual Cure".
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter aktinischer Strahlung Korpuskularstrahlung wie Elektronenstrahlung, Alphastrahlung, Betastrahlung und Neutronenstrahlung sowie elektromagnetische Strahlung wie Infrarotstrahlung, sichtbares Licht, UV-Strahlung, Röntgenstrahlung und Gammastrahlung verstanden. Insbesondere wird sichtbares Licht und UV-Strahlung verwendet.In the context of the present invention, actinic radiation is understood as meaning corpuscular radiation such as electron radiation, alpha radiation, beta radiation and neutron radiation, and electromagnetic radiation such as infrared radiation, visible light, UV radiation, X-rays and gamma radiation. In particular, visible light and UV radiation are used.
Die Tabelle 3 gibt einen Überblick über geeignete funktionelle Gruppen für die Vernetzungsreaktionen. Tabelle 3: Beispiele von komplementären reaktiven funktionellen Gruppen für die thermische Härtung und die Strahlenhärtung
Bei einem bevorzugten Verfahren zur Beschichtung der vorstehend beschriebenen, partikulären, anorganischen, inerten Trägermaterialien wird eine Anlage verwendet, die eine automatische Zuführung der partikulären Trägermaterialien auf ein über mindestens zwei Transportrollen geführtes Endlosband mit einer Rüttelstrecke umfasst. Die zugeführten partikulären Trägermaterialien werden gerüttelt und in einer ersten Station mit mindestens einem der nachstehend beschriebenen flüssigen Beschichtungsstoffe besprüht. Durch das Rütteln wird sichergestellt, dass die Trägermaterialien möglichst gleichmäßig beschichtet werden. Bevor die Beschichtungsstoffe ausgehärtet werden, werden sie in einer zweiten Station unter Rütteln mit Mikropartikeln mindestens einer Art von Biozid besprüht, sodass die Mikropartikel auf und in den Beschichtungsstoffen gleichmäßig verteilt werden und kleben bleiben. In einer dritten Station werden die Beschichtungsstoffe - ebenfalls unter Rütteln - thermisch in einem Durchlaufofen, mit IR-Strahlern und/oder mit UV-Strahlung gehärtet, sodass sich die biozide Beschichtung auf den Trägermaterialien bildet. Durch das Rütteln wird verhindert, dass die Partikel zusammenkleben und die ausgehärteten Beschichtungsstoffe keine fest anhaftenden Filme auf dem Endlosband bilden. Sofern dies doch in einem gewissen Umfang geschieht, werden die Partikel in einer dritten Station vereinzelt und danach in ein Vorratsgefäß ausgetragen. Die an dem Endlosband anhaftenden Reste von ausgehärteten Beschichtungsstoffen werden nach dem Umlenken des Endlosbands mit Rakeln abgekratzt.In a preferred method for coating the above-described, particulate, inorganic, inert carrier materials, a system is used which includes automatic feeding of the particulate carrier materials onto an endless belt with a vibrating section, which is guided over at least two transport rollers. The supplied particulate carrier materials are vibrated and sprayed in a first station with at least one of the liquid coating materials described below. The shaking ensures that the substrates are coated as evenly as possible. Before the coating materials are cured, they are sprayed with microparticles of at least one type of biocide while being shaken in a second station, so that the microparticles are evenly distributed on and in the coating materials and remain sticky. In a third station, the coating materials are cured - also with shaking - thermally in a continuous oven, with IR radiators and/or with UV radiation, so that the biocidal coating forms on the carrier materials. The shaking prevents the particles from sticking together and the hardened coating materials from forming any firmly adhering films on the endless belt. If this does happen to a certain extent, the particles are separated in a third station and then discharged into a storage vessel. The residues of cured coating materials adhering to the endless belt are scraped off with squeegees after the endless belt has been deflected.
Die Beschichtungsmittel oder Beschichtungsstoffe können anhand ihrer Bindemittel in Gruppen eingeteilt werden.The coating compositions or coating materials can be divided into groups on the basis of their binders.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von ÖlenCoating materials based on oils
Diese Beschichtungsstoffe enthalten natürliche, trocknende Öle, die eine autooxidative Polymerisation in der Gegenwart von Katalysatoren und atmosphärischem Sauerstoff eingehen. Chemisch modifizierte oxidativ trocknende Öle wie Polyurethanöle oder niedermolekulare Polybutadienöle können ebenfalls verwendet werden.These coatings contain natural, drying oils that undergo auto-oxidative polymerization in the presence of catalysts and atmospheric oxygen. Chemically modified oxidative drying oils such as polyurethane oils or low molecular weight polybutadiene oils can also be used.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von CelluloseCoating materials based on cellulose
Nitrozelluloselacke enthalten üblicherweise zusätzliche Harze und Lösemittel, um ihre anwendungstechnischen Eigenschaften zu verbessern. Weitere Beschichtungsstoffe auf der Basis von Cellulose enthalten organische Celluloseester wie Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat oder Celluloseacetatpropionat.Nitrocellulose paints usually contain additional resins and solvents to improve their performance properties. Other coating materials based on cellulose contain organic cellulose esters such as cellulose acetate, cellulose acetate butyrate or cellulose acetate propionate.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von KautschukRubber-based coating materials
Diese Beschichtungsstoffe auf der Basis von chloriertem Kautschuk, chlorierten Kautschuk-Alkydharz-Kombinationen und chlorierten Kautschuk-Acrylatharz-Kombinationen sind gegen Wasser beständig, was für die vorliegende Erfindung bei speziellen Anwendungen von Vorteil sein kann.These coating materials based on chlorinated rubber, chlorinated rubber-alkyd resin combinations and chlorinated rubber-acrylic resin combinations are resistant to water, which can be of advantage for the present invention in special applications.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von VinylharzenCoating materials based on vinyl resins
Diese Beschichtungsstoffe enthalten Polyolefine und Polyolefinderivate wie Polyethylen und Polyisobutene. Ethylencopolymere wie Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymere sind wasserlöslich und können Salze bilden. Chlorsulfonierte Polyethylene haben eine sehr hohe chemische Widerstandsfähigkeit, insbesondere gegen Oxidationsmittel.These coating materials contain polyolefins and polyolefin derivatives such as polyethylene and polyisobutene. Ethylene copolymers such as ethylene vinyl acetate copolymers or ethylene maleic anhydride copolymers are water soluble and can form salts. Chlorosulfonated polyethylenes have a very high chemical resistance, especially against oxidizing agents.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von Polyvinylhalogeniden und Vinylhalogenid-CopolymerenCoating materials based on polyvinyl halides and vinyl halide copolymers
Beschichtungsstoffe, die Polyvinylchlorid und chloriertes Polyvinylchlorid enthalten, haben vorteilhafte mechanische Eigenschaften und eine hohe Abriebfestigkeit. Beschichtungsstoffe mit Vinylidenchlorid-Copolymeren haben zahlreiche technische Anwendungsmöglichkeiten. Wichtige Beispiele von Copolymeren ohne zusätzliche funktionelle Gruppen sind Vinylacetat-, Dibutylmaleinat- oder Isobutylvinylether-Copolymere. Terpolymere mit Carboxylgruppen werden mit Dibutylmaleinat oder Vinylacetat und einer Dicarbonsäure hergestellt. Copolymere und Terpolymere mit Hydroxylgruppen werden mit Hydroxyacrylaten oder mit Vinylacetat und Vinylalkohol erhalten. Vinylidenchloridcopolymere mit Acrylnitril oder Acrylharzen haben eine hervorragende Chemikalienbeständigkeit und werden vor allem als Folien für Nahrungsmittelverpackungen verwendet. Polyvinylidendifluorid ist ein thermoplastisches Fluorpolymer und kann deshalb für Pulverbeschichtungsstoffe verwendet werden. Weitere Beispiele von Fluorpolymeren für Beschichtungsstoffe sind cyclische perfluorierte Polymere. Vernetzbare perfluorierte Polymere enthalten Epoxygruppen, Ethergruppen, Hydroxylgruppen oder Carboxylgruppen als vernetzende funktionelle Gruppen.Coating materials containing polyvinyl chloride and chlorinated polyvinyl chloride have advantageous mechanical properties and high abrasion resistance. Coating materials with vinylidene chloride copolymers have numerous technical applications. Important examples of copolymers without additional functional groups are vinyl acetate, dibutyl maleate or isobutyl vinyl ether copolymers. Terpolymers with carboxyl groups are made with dibutyl maleate or vinyl acetate and a dicarboxylic acid. Copolymers and terpolymers with hydroxyl groups are obtained with hydroxyacrylates or with vinyl acetate and vinyl alcohol. Vinylidene chloride copolymers with acrylonitrile or acrylic resins have excellent chemical resistance and are primarily used as films for food packaging. Polyvinylidene difluoride is a thermoplastic fluoropolymer and can therefore be used for powder coatings. Further examples of fluoropolymers for coating materials are cyclic perfluorinated polymers. Crosslinkable perfluorinated polymers contain epoxy groups, ether groups, hydroxyl groups or carboxyl groups as crosslinking functional groups.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von Vinylesterpolymeren und -copolymerenCoating materials based on vinyl ester polymers and copolymers
Beschichtungsstoffe auf der Basis von Vinylacetatpolymeren und Vinylacetatcopolymeren mit Vinyllaurat, Dibutylmaleinat oder Crotonsäure haben eine besonders hohe Lichtfestigkeit und eine starke Haftung auf Metallen. Polyvinylalkohol wird üblicherweise durch die Hydrolyse von Polyvinylacetat hergestellt. Er hat eine hohe Wasserlöslichkeit und ist beständig gegenüber Ölen und Fetten, Schmiermitteln und Wachsen. Polyvinylacetale wie Polyvinylformal und Polyvinylbutyral werden durch die Reaktion von Polyvinylacetat mit Aldehyden hergestellt. Sie können als Terpolymere von Vinylacetat, Vinylalkohol und Vinylacetal angesehen werden. Sie sind physikalisch vernetzbar, können aber auch durch Hydroxylgruppen chemisch vernetzt werden.Coating materials based on vinyl acetate polymers and vinyl acetate copolymers with vinyl laurate, dibutyl maleate or crotonic acid have particularly high lightfastness and strong adhesion to metals. Polyvinyl alcohol is commonly produced by the hydrolysis of polyvinyl acetate. It has a high water solubility and is resistant to oils and fats, lubricants and waxes. Polyvinyl acetals such as polyvinyl formal and polyvinyl butyral are made by reacting polyvinyl acetate with aldehydes. They can be viewed as terpolymers of vinyl acetate, vinyl alcohol and vinyl acetal. They are physically crosslinkable, but can also be chemically crosslinked through hydroxyl groups.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von VinyletherpolymerenCoating materials based on vinyl ether polymers
Vinyletherpolymere werden aus Methylvinylether oder Isobutylvinylether hergestellt und werden oft als weichmachende Harze in Beschichtungsstoffen verwendet.Vinyl ether polymers are made from methyl vinyl ether or isobutyl vinyl ether and are often used as plasticizing resins in coatings.
Polystyrol und Styrolcopolymerepolystyrene and styrene copolymers
Wegen ihrer hohen Glastemperatur bilden Polystyroldispersionen keine Filme bei Raumtemperatur. Die Härte von Polystyrol kann jedoch über einen weiten Temperaturbereich durch die Copolymerisation mit weichen Monomeren wie Butadien und Acrylatester dem jeweiligen Verwendungszweck des Beschichtungsstoffs angepasst werden.Because of their high glass transition temperature, polystyrene dispersions do not form films at room temperature. However, the hardness of polystyrene can be adapted to the specific application of the coating material over a wide temperature range by copolymerization with soft monomers such as butadiene and acrylate ester.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von AcrylatenCoating materials based on acrylates
Polyacrylate werden nur wenig von Chemikalien angegriffen und verleihen daher den Beschichtungsstoffen eine hohe Widerstandsfähigkeit. Sie sind farblos, transparent und vergilben auch nicht nach länger andauernder thermischen Belastung. Sie absorbieren keine Strahlung über 300 nm und werden deshalb auch nicht durch UV-Strahlung abgebaut, solange sie kein Styrol oder ähnliche aromatische Verbindungen enthalten. Sie haben keine instabilen Doppelbindungen, haben aber einen hohen, beständigen Glanz und sind hydrolysestabil. Je nach ihren lateralen funktionellen Gruppen können sie in vielfältiger Weise vernetzt werden (vgl. Tabelle 3).Polyacrylates are only slightly attacked by chemicals and therefore give the coating materials a high level of resistance. They are colourless, transparent and do not yellow even after prolonged thermal stress. They do not absorb radiation above 300 nm and are therefore not degraded by UV radiation as long as they do not contain styrene or similar aromatic compounds. They have no unstable double bonds, but have a high, lasting gloss and are hydrolytically stable. Depending on their lateral functional groups, they can be crosslinked in a variety of ways (see Table 3).
Alkyd-Beschichtungsstoffealkyd coating materials
Alkydharzbindemittel enthalten Öle/Fettsäuren, Dicarbonsäuren (hauptsächlich Phthalsäure oder Phthalsäureanhydrid) und Polyalkohole. Sie werden als kurzölige, mittelölige oder langölige Harze klassifiziert. Sie werden mit natürlichen Fettsäuren oder Ölen modifiziert. Für spezielle technische Anwendungen werden die Alkydharze zusätzlich mit Harzsäuren, Benzoesäure, Styrol, Vinyltoluol, Isocyanaten, Acrylaten, Epoxiden und Silikonverbindungen modifiziert.Alkyd resin binders contain oils/fatty acids, dicarboxylic acids (mainly phthalic acid or phthalic anhydride) and polyalcohols. They are classified as short oil, medium oil or long oil resins. They are modified with natural fatty acids or oils. For special technical applications, the alkyd resins are additionally modified with resin acids, benzoic acid, styrene, vinyl toluene, isocyanates, acrylates, epoxides and silicone compounds.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von gesättigten PolyesternCoating materials based on saturated polyesters
Gesättigte Polyester werden durch die Polykondensation von Polycarbonsäuren wie Terephtalsäure und Polyalkoholen wie Ethylenglykol hergestellt. Hydroxylgruppen enthaltende Polyester können durch Melaminharze, Benzoguanaminharze und blockierte Isocyanate vernetzt werden. Carboxylgruppen enthaltende gesättigte Polyester können mit Triglycidylisocyanurat oder Epoxidharzen vernetzt werden. Laterale Acrylatgruppen enthaltende gesättigte Polyester können durch UV-Strahlung und Elektronenstrahlung gehärtet werden.Saturated polyesters are made by the polycondensation of polycarboxylic acids such as terephthalic acid and polyalcohols such as ethylene glycol. Polyesters containing hydroxyl groups can be crosslinked with melamine resins, benzoguanamine resins and blocked isocyanates. Saturated polyesters containing carboxyl groups can be crosslinked with triglycidyl isocyanurate or epoxy resins. Saturated polyesters containing lateral acrylate groups can be cured by UV radiation and electron beams.
Beschichtungsstoffe auf der Basis ungesättigter PolyesterCoating materials based on unsaturated polyesters
Ungesättigte Polyesterharze oder UP-Harze sind lösliche lineare Polykondensationsprodukte, die durch die Reaktion von üblicherweise ungesättigten mehrwertigen Carbonsäuren wie Malieinsäure oder Fumarsäure und zweiwertigen Alkoholen wie Ethylenglykol hergestellt werden. Die Härtung wird durch Peroxid- oder C-C-Radikalstarter initiiert. Sie können aber auch in der Gegenwart von Photoinitiatoren durch UV-Strahlung gehärtet werden.Unsaturated polyester resins or UP resins are soluble linear polycondensation products made by the reaction of commonly unsaturated polybasic carboxylic acids such as maleic acid or fumaric acid and dihydric alcohols such as ethylene glycol. Curing is initiated by peroxide or C-C radical initiators. However, they can also be cured by UV radiation in the presence of photoinitiators.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von PolyurethanenCoating materials based on polyurethanes
Polyurethane sind Bindemittel mit Urethan-, Harnstoff-, Biuret- oder Allophanatgruppen als verbindende Gruppen. Die Beschichtungsstoffe enthalten niedermolekulare, oligomere oder polymere Komponenten, die durch blockierte Polyisocyanate in Einkomponentensystemen und mit freien Polyisocyanaten in Zweikomponentensystemen vernetzt werden können. Die ausgehärteten Beschichtungen haben eine hohe chemische Beständigkeit und eine exzellente Lichtstabilität und Wetterstabilität.Polyurethanes are binders with urethane, urea, biuret, or allophanate groups as linking groups. The coating materials contain low-molecular, oligomeric or polymeric components that can be crosslinked with blocked polyisocyanates in one-component systems and with free polyisocyanates in two-component systems. The cured coatings have high chemical resistance and excellent light and weather stability.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von EpoxidharzenCoating materials based on epoxy resins
Es gibt verschiedene Arten von Epoxidharzen wie Bisphenol A Harze, Bisphenol F Harze, Epoxynovolacke, aliphatische Epoxidharzen, cycloaliphatische Epoxidharze, Glycidylester und heterocyclische Epoxidverbindungen. Sie können durch Amine, Polyester, Phenolharze, Aminoharze oder Polyisocyanate vernetzt werden. Außerdem können sie chemisch modifiziert werden, sodass Epoxidharzester und Epoxidharz(meth)acrylsäureester resultieren.There are different types of epoxy resins such as bisphenol A resins, bisphenol F resins, epoxy novolacs, aliphatic epoxy resins, cycloaliphatic epoxy resins, glycidyl esters and heterocyclic epoxy compounds. They can be crosslinked with amines, polyesters, phenolic resins, amino resins or polyisocyanates. In addition, they can be chemically modified so that epoxy resin esters and epoxy resin (meth)acrylic acid esters result.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von Harnstoff-, Benzoguanamin- und MelaminharzenCoating materials based on urea, benzoguanamine and melamine resins
Alkylierte Harnstoff-, Benzoguanamin-, Glycoluril-, Toluolsulfonamid- und Melaminformaldehydharze sind eine vielseitige Gruppe von Vernetzungsmittel für Hydroxyl-, Amid-, Carboxylgruppen enthaltende Polymere. Sie werden sowohl in Beschichtungsstoffen auf Wasserbasis und auf Lösemittelbasis verwendet.Alkylated urea, benzoguanamine, glycoluril, toluenesulfonamide and melamine formaldehyde resins are a versatile group of crosslinking agents for hydroxyl, amide, carboxyl containing polymers. They are used in both waterborne and solventborne coatings.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von PhenolharzenCoating materials based on phenolic resins
Phenolharze sind Polykondensationsprodukte von Phenolen und Formaldehyd und sind in der Gegenwart von Basen oder basischen Salzen selbstvernetzend. Phenolharze sind schwach gelb bis dunkelbraun gefärbt und kommen daher für eine Farbanwendung nicht in Betracht. Da sie harte und brüchige Filme bilden, müssen sie mit anderen Harzen wie Epoxidharzen, Polyvinylbutyral-Harzen oder Polyesterharzen vermischt werden.Phenolic resins are polycondensation products of phenols and formaldehyde and are self-crosslinking in the presence of bases or basic salts. Phenolic resins are pale yellow to dark brown in color and are therefore not suitable for color applications. Because they form hard and brittle films, they must be mixed with other resins such as epoxy resins, polyvinyl butyral resins, or polyester resins.
Beschichtungsstoffe auf der Basis von Silikonharzen und organisch-anorganischen HybridharzenCoating materials based on silicone resins and organic-inorganic hybrid resins
Polysiloxan oder Silikonharze für Beschichtungszwecke werden aus Mischungen von di- oder trifunktionellen Organosilanmonomeren wie Phenyl- und Methyltriethoxysilan, Methylphenyldichlorsilan und Dimethyldichlorsilan durch kontrollierte Hydrolyse und Kondensation hergestellt. Reine Silikonharze sind aber oftmals zu weich und zu thermoplastisch für Beschichtungszwecke. Deshalb werden sie mit üblichen und bekannten Harzen wie Alkydharzen, Acrylharzen, Epoxidharzen und Phenolharzen vermischt.Polysiloxane or silicone resins for coating purposes are prepared from mixtures of di- or trifunctional organosilane monomers such as phenyl- and methyltriethoxysilane, methylphenyldichlorosilane and dimethyldichlorosilane by controlled hydrolysis and condensation. However, pure silicone resins are often too soft and too thermoplastic for coating purposes. Therefore, they are mixed with common and well-known resins such as alkyd resins, acrylic resins, epoxy resins and phenolic resins.
Eine besonders gut geeignete Gruppe von Silikonharzen sind Hybride von Siloxan-Polyurethan- und Siloxan-Epoxy- oder Siloxan-Acrylat- und Sol-Gel-Polymeren.A particularly well suited group of silicone resins are hybrids of siloxane-polyurethane and siloxane-epoxy or siloxane-acrylate and sol-gel polymers.
Die Sol-Gel-Hybridpolymere werden durch die Polykondensation von Siloxanen, die hydrolysierbare Gruppen und die nachstehend beschriebenen organischen Reste enthalten, hergestellt.The sol-gel hybrid polymers are prepared by the polycondensation of siloxanes containing hydrolyzable groups and the organic moieties described below.
Der wesentliche Bestandteil der Hybrid-Dispersionen sind oberflächenmodifizierte, kationisch stabilisierte, anorganische Nanopartikel mindestens einer Art, insbesondere einer Art.The essential component of the hybrid dispersions are surface-modified, cationically stabilized, inorganic nanoparticles of at least one type, in particular one type.
Vorzugsweise werden die zu modifizierenden Nanopartikel aus der Gruppe, bestehend aus Haupt- und Nebengruppen-Metallen und deren Verbindungen ausgewählt. Bevorzugt werden die Haupt- und Nebengruppen-Metalle aus Metallen der dritten bis fünften Hauptgruppe, der dritten bis sechsten sowie der ersten und zweiten Nebengruppe des Periodensystems der Elemente sowie den Lanthaniden ausgewählt. Besonders bevorzugt werden Bor, Aluminium, Gallium, Silizium, Germanium, Zinn, Arsen, Antimon, Silber, Zink, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram und Cer, insbesondere Aluminium, Silizium, Silber, Cer, Titan und Zirkonium, eingesetzt.The nanoparticles to be modified are preferably selected from the group consisting of main and subgroup metals and their compounds. The main and subgroup metals are preferably selected from metals of the third to fifth main group, the third to sixth and the first and second subgroup of the periodic table of the elements, and the lanthanides. Particularly preferred are boron, aluminum, gallium, silicon, germanium, tin, arsenic, antimony, silver, zinc, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten and cerium, especially aluminum, silicon, silver, cerium, Titanium and zirconium used.
Vorzugsweise handelt es sich bei den Verbindungen der Metalle um die Oxide, Oxidhydrate, Sulfate oder Phosphate.The compounds of the metals are preferably the oxides, oxide hydrates, sulfates or phosphates.
Bevorzugt werden Silber, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydrat, Titandioxid, Zirkoniumoxid, Ceroxid und Mischungen hiervon, besonders bevorzugt Silber, Ceroxid, Siliziumdioxid, Aluminiumoxidhydrat und Mischungen hiervon, ganz besonders bevorzugt Aluminiumoxidhydrat und insbesondere Böhmit verwendet.Silver, silicon dioxide, aluminum oxide, aluminum oxide hydrate, titanium dioxide, zirconium oxide, cerium oxide and mixtures thereof are preferred, particularly preferably silver, cerium oxide, silicon dioxide, aluminum moxidhydrat and mixtures thereof, very particularly preferably alumina hydrate and in particular boehmite used.
Vorzugsweise weisen die zu modifizierenden Nanopartikel eine Primärpartikelgröße <50 nm, bevorzugt 5 nm bis 50 nm, insbesondere 10 nm bis 30 nm, auf.The nanoparticles to be modified preferably have a primary particle size <50 nm, preferably 5 nm to 50 nm, in particular 10 nm to 30 nm.
Die Nanopartikel bzw. deren Oberfläche sind mit mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel XIV:
In der allgemeinen Formel XIV haben die Indizes und der Variablen die folgende Bedeutung:
- S
- reaktive funktionelle Gruppe;
- L
- mindestens zweibindige organische verknüpfende Gruppe;
- H
- hydrolysierbare einbindige Gruppe oder hydrolysierbares Atom;
- M
- zwei- bis sechswertiges Hauptgruppen- und Nebengruppen-Metall;
- R
- einbindiger organischer Rest;
- o
- eine ganze
Zahl von 1bis 5,insbesondere 1; - m + n + p
- eine ganze
Zahl von 2bis 6,insbesondere 3oder 4; - p
- eine ganze
Zahl von 1bis 6,insbesondere 1bis 4; - m und n
- Null oder eine ganze
Zahl von 1bis 5,vorzugsweise 1bis 3,insbesondere 1, speziell m = 1 und n = 0.
- S
- reactive functional group;
- L
- at least divalent organic linking group;
- H
- hydrolyzable monovalent group or atom;
- M
- divalent to hexavalent main group and subgroup metal;
- R
- monovalent organic residue;
- O
- an integer from 1 to 5, especially 1;
- m + n + p
- an integer from 2 to 6, especially 3 or 4;
- p
- an integer from 1 to 6, especially 1 to 4;
- m and n
- Zero or an integer from 1 to 5, preferably 1 to 3, in particular 1, especially m = 1 and n = 0.
Dabei kann die Modifizierung durch physikalische Adsorption der Verbindungen XIV an die Oberfläche der unmodifizierten Nanopartikel und/oder durch chemische Reaktion der Verbindungen XIV mit geeigneten reaktiven funktionellen Gruppen an der Oberfläche der unmodifizierten Nanopartikel erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Modifizierung über chemische Reaktionen.The modification can be carried out by physical adsorption of the compounds XIV on the surface of the unmodified nanoparticles and/or by chemical reaction of the compounds XIV with suitable reactive functional groups on the surface of the unmodified nanoparticles. The modification preferably takes place via chemical reactions.
Beispiele geeigneter Metalle M sind die vorstehend beschriebenen.Examples of suitable metals M are those described above.
Vorzugsweise wird die reaktive funktionelle Gruppe S aus der Gruppe, bestehend aus (S 1) reaktiven funktionellen Gruppen, die mindestens eine mit aktinischer Strahlung aktivierbare Bindung enthalten, und (S 2) reaktiven funktionellen Gruppen, die mit Gruppen ihrer Art („mit sich selbst“) und/oder mit komplementären reaktiven funktionellen Gruppen thermisch initiierte Reaktionen eingehen, ausgewählt. Beispiele geeigneter reaktiver funktioneller Gruppen (S 2) sind die vorstehend beschriebenen Gruppen, insbesondere Epoxidgruppen.Preferably, the reactive functional group S is selected from the group consisting of (S 1) reactive functional groups containing at least one bond which can be activated with actinic radiation, and (S 2) reactive functional groups which are linked to groups of their own kind (“with themselves “) and/or undergo thermally initiated reactions with complementary reactive functional groups. Examples of suitable reactive functional groups (S 2) are the groups described above, in particular epoxide groups.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer mit aktinischer Strahlung aktivierbaren Bindung eine Bindung verstanden, die bei Bestrahlen mit aktinischer Strahlung reaktiv wird und mit anderen aktivierten Bindungen ihrer Art Polymerisationsreaktionen und/oder Vernetzungsreaktionen eingeht, die nach radikalischen und/oder ionischen Mechanismen ablaufen. Beispiele geeigneter Bindungen sind Kohlenstoff-Wasserstoff-Einzelbindungen oder Kohlenstoff-Kohlenstoff-, Kohlenstoff-Sauerstoff-, Kohlenstoff-Stickstoff-, Kohlenstoff-Phosphor -oder Kohlenstoff-Silizium-Einzelbindungen oder -Doppelbindungen. Von diesen sind die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen besonders vorteilhaft und werden deshalb erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugt verwendet. Der Kürze halber werden sie im Folgenden als „Doppelbindungen“ bezeichnet.In the context of the present invention, a bond which can be activated with actinic radiation is understood as meaning a bond which becomes reactive when irradiated with actinic radiation and undergoes polymerization reactions and/or crosslinking reactions with other activated bonds of its type, which proceed according to free-radical and/or ionic mechanisms. Examples of suitable bonds are carbon-hydrogen single bonds or carbon-carbon, carbon-oxygen, carbon-nitrogen, carbon-phosphorus or carbon-silicon single bonds or double bonds. Of these, the carbon-carbon double bonds are particularly advantageous and are therefore used with very particular preference according to the invention. For the sake of brevity, they are hereinafter referred to as “double bonds”.
Demnach enthält die erfindungsgemäß bevorzugte reaktive Gruppe (S 1) eine Doppelbindung oder zwei, drei oder vier Doppelbindungen. Werden mehr als eine Doppelbindung verwendet, können die Doppelbindungen konjugiert sein. Erfindungsgemäß ist es indes von Vorteil, wenn die Doppelbindungen isoliert, insbesondere jede für sich endständig, in der hier in Rede stehenden Gruppe (S 1) vorliegen. Erfindungsgemäß ist es von besonderem Vorteil zwei Doppelbindungen, insbesondere eine Doppelbindung, zu verwenden.Accordingly, the reactive group (S1) preferred according to the invention contains one double bond or two, three or four double bonds. If more than one double bond is used, the double bonds can be conjugated. According to the invention, however, it is advantageous if the double bonds are isolated, in particular each terminally, in the group (S1) in question here. According to the invention, it is of particular advantage to use two double bonds, in particular one double bond.
Die mit aktinischer Strahlung aktivierbaren Bindungen können über Kohlenstoff-Kohlenstoffbindungen oder Ether-, Thioether-, Carbonsäureester-, Thiocarbonsäureester-, Carbonat-, Thiocarbonat-, Phosphorsäureester-, Thiophosphorsäureester-, Phosphonsäureester-, Thiophosphonsäureester-, Phosphit-, Thiophosphit-, Sulfonsäureester-, Amid-, Amin-, Thioamid-, Phosphorsäureamid-, Thiophosphorsäureamid-, Phosphonsäureamid-, Thiophosphonsäureamid-, Sulfonsäureamid-, Imid-, Urethan-, Hydrazid-, Harnstoff-, Thioharnstoff-, Carbonyl-, Thiocarbonyl-, Sulfon- oder Sulfoxidgruppen, insbesondere aber über Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen, Carbonsäureestergruppen und Ethergruppen, mit der verknüpfenden Gruppe L verbunden sein.The bonds that can be activated with actinic radiation can be via carbon-carbon bonds or ether, thioether, carboxylic acid ester, thiocarboxylic acid ester, carbonate, thiocarbonate, phosphoric acid ester, thiophosphoric acid ester, phosphonic acid ester, thiophosphonic acid ester, phosphite, thiophosphite, sulfonic acid ester , amide, amine, thioamide, phosphoric acid amide, thiophosphoric acid amide, phosphonic acid amide, thiophosphonic acid amide, sulfonic acid amide, imide, urethane, hydrazide, urea, thiourea, carbonyl, thiocarbonyl, sulfone or sulfoxide groups , but in particular via carbon-carbon bonds, carboxylic acid ester groups and ether groups, be connected to the linking group L.
Besonders bevorzugte reaktive funktionelle Gruppen (S 1) sind daher (Meth)Acrylat-, Ethacrylat-, Crotonat-, Cinnamat-, Vinylether-, Vinylester-, Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylgruppen; Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylethergruppen oder Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylestergruppen, insbesondere aber Methcrylatgruppen (S 1).Particularly preferred reactive functional groups (S1) are therefore (meth)acrylate, ethacrylate, crotonate, cinnamate, vinyl ether, vinyl ester, dicyclopentadienyl, norbornenyl, isoprenyl, isopropenyl, allyl or butenyl groups; Dicyclopentadienyl, norbornenyl, isoprenyl, isopropenyl, allyl or butenyl ether groups or dicyclopentadienyl, norbornenyl, isoprenyl, isopropenyl, allyl or butenyl ester groups, but especially methacrylate groups (S 1).
Die Variable H steht für eine hydrolysierbare einbindige Gruppe oder für ein hydrolysierbares Atom.The variable H represents a hydrolyzable monovalent group or a hydrolyzable atom.
Beispiele geeigneter hydrolysierbarer Atome sind Wasserstoffatome und Halogenatome, insbesondere Chlor- und Bromatome.Examples of suitable hydrolyzable atoms are hydrogen and halogen, especially chlorine and bromine.
Vorzugsweise werden die hydrolysierbaren einbindigen Gruppen verwendet. Beispiele geeigneter Gruppen dieser Art sind Gruppen der allgemeinen Formel XV:
In der allgemeinen Formel XV steht die Variable X für ein Sauerstoffatom, Schwefelatom und/oder eine Gruppe >NR2, worin R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl und n-Butyl, bedeutet. Bevorzugt steht X für ein Sauerstoffatom.In the general formula XV, the variable X represents an oxygen atom, a sulfur atom and/or a group >NR 2 , in which R 2 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl, ethyl, propyl and n-butyl. Preferably X is an oxygen atom.
R steht für einen einbindigen organischen Rest. Der einbindige Rest R kann substituiert oder unsubstituiert sein; vorzugsweise ist er unsubstituiert. Er kann aromatisch, aliphatisch oder cycloaliphatisch sein. Ein einbindiger Rest R wird dann als aromatisch angesehen, wenn X direkt mit dem aromatischen Rest verbunden ist. Diese Regel ist sinngemäß auf die aliphatischen und cycloaliphatischen Reste anzuwenden. Vorzugsweise werden lineare oder verzweigte, insbesondere lineare, aliphatische Reste eingesetzt. Bevorzugt sind niedere aliphatische Reste. Von diesen werden die Methylgruppen oder die Ethylgruppen ganz besonders bevorzugt verwendet.R represents a monovalent organic radical. The monovalent radical R can be substituted or unsubstituted; preferably it is unsubstituted. It can be aromatic, aliphatic or cycloaliphatic. A monovalent radical R is considered to be aromatic if X is linked directly to the aromatic radical. This rule applies analogously to aliphatic and cycloaliphatic radicals. Linear or branched, in particular linear, aliphatic radicals are preferably used. Lower aliphatic radicals are preferred. Of these, the methyl group or the ethyl group is most preferably used.
Die Variable L steht für eine mindestens zweibindige, insbesondere zweibindige, organische verknüpfende Gruppe.The variable L represents an at least divalent, especially divalent, organic linking group.
Beispiele geeigneter zweibindiger organischer vernüpfender Gruppen L sind gegebenenfalls Heteroatome enthaltende, aliphatische, aromatische, cycloaliphatische und aromatischcycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste, wie
- (1) substituierte oder unsubstituierte, bevorzugt unsubstituierte, lineare oder verzweigte, vorzugsweise lineare, Alkandiyl-Reste mit 3 bis 30, bevorzugt 3 bis 20 und insbesondere 3 Kohlenstoffatomen, die innerhalb der Kohlenstoffkette auch cyclische Gruppen enthalten können, insbesondere Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Heptamethylen, Octamethylen, Nonan-1,9-diyl, Decan-1,10-diyl, Undecan-1,11-diyl Dodecan-1,12-diyl, Tridecan-1,13-diyl, Tetradecan-1,14-diyl, Pentadecan-1,15-diyl, Hexadecan-1,16-diyl, Heptadecan-1,17-diyl, Octadecan-1,18-diyl, Nonadecan-1,19-diyl oder Eicosan-1,20-diyl, bevorzugt Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Heptamethylen, Octamethylen, Nonan-1,9-diyl, Decan-1,10-diyl, 2-Heptyl-1-pentyl-cyclohexan-3,4-bis(non-9-yl), Cyclohexan-1,2-, - 1,4- oder -1,3-bis(methyl), Cyclohexan-1,2-, 1,4- oder 1,3-bis(eth-2-yl), Cyclohexan-1,3-bis(prop-3-yl) oder Cyclohexan-1,2-, 1,4- oder 1,3-bis(but-4-yl);
- (2) substituierte oder unsubstituierte, bevorzugt unsubstituierte, lineare oder verzweigte, vorzugsweise lineare, Oxalkandiyl-
Reste mit 3 bis 30,bevorzugt 3bis 20 und insbesondere 3bis 6 Kohlenstoffatomen, die innerhalb der Kohlenstoffkette auch cyclische Gruppen enthalten können, insbesondere Oxapropan-1,4-diyl, Oxabutan-1,5-diyl, Oxapentan-1,5-diyl, Oxahexan-1,7-diyl oder 2-Oxapentan-1,5-diyl; - (3) zweiwertige Polyesterreste mit wiederkehrenden Polyesteranteilen der allgemeinen Formel XVI:
-(-CO-(CHR3)r-CH2-O-)_ (XVI). Index r bevorzugt 4bis 6 und der Substitutent R3= Wasserstoff, ein Alkyl-, Cycloalkyl- oder Alkoxy-Rest. Kein Substituententhält mehr als 12 Kohlenstoffatome; - (4) lineare Polyetherreste, vorzugsweise mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 400 bis 5.000, insbesondere von 400 bis 3.000, die sich von Poly(oxyethylen)glykolen, Poly(oxypropylen)glykolen und Poly(oxybutylen)glykolen ableiten;
- (5) lineare Siloxanreste, wie sie beispielsweise in Siliconkautschuken vorliegen, hydrierte Polybutadien- oder Polyisoprenreste, statistische oder alternierende Butadien-Isopren-Copolymerisatreste oder Butadien-Isopren-Pfropfmischpolymerisatreste, die noch Styrol einpolymerisiert enthalten können, sowie Ethylen-Propylen-Dienreste;
- (6) Phen-1,4-, -1,3- oder -1,2-ylen, Naphth-1,4-, -1,3-, -1,2-, -1,5- oder -2,5-ylen, Propan-2,2-di(phen-4'-yl), Methan-di(phen-4'-yl), Diphenyl-4,4'-
diyl oder 2,4-oder 2,6-Toluylen; oder - (7) Cycloalkandiyl-
Reste mit 4bis 20 Kohlenstoffatomen, wie Cyclobutan-1,3-diyl, Cyclopentan-1,3-diyl, Cyclohexan-1,3- oder-1,4-diyl, Cycloheptan-1,4-diyl, Norbornan-1,4-diyl, Adamantan-1,5-diyl, Decalin-diyl, 3,3,5-Trimethyl-cyclohexan-1,5-diyl, 1-Methylcyclohexan-2,6-diyl, Dicyclohexylmethan-4,4'-diyl, 1,1'-Dicyclohexan-4,4'-diyl oder 1,4-Dicyclohexylhexan-4,4"-diyl, insbesondere 3,3,5-Trimethyl-cyclohexan-1,5-diyl oder Dicyclohexylmethan-4,4'-diyl.
- (1) substituted or unsubstituted, preferably unsubstituted, linear or branched, preferably linear, alkanediyl radicals having 3 to 30, preferably 3 to 20 and in particular 3 carbon atoms, which can also contain cyclic groups within the carbon chain, in particular trimethylene, tetramethylene, pentamethylene , Hexamethylene, Heptamethylene, Octamethylene, Nonane-1,9-diyl, Decane-1,10-diyl, Undecane-1,11-diyl Dodecane-1,12-diyl, Tridecane-1,13-diyl, Tetradecane-1, 14-diyl, pentadecane-1,15-diyl, hexadecane-1,16-diyl, heptadecane-1,17-diyl, octadecane-1,18-diyl, nonadecane-1,19-diyl or eicosane-1,20- diyl, preferably tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, heptamethylene, octamethylene, nonane-1,9-diyl, decane-1,10-diyl, 2-heptyl-1-pentylcyclohexane-3,4-bis(non-9-yl ), cyclohexane-1,2-, -1,4- or -1,3-bis(methyl), cyclohexane-1,2-, 1,4- or 1,3-bis(eth-2-yl), cyclohexane-1,3-bis(prop-3-yl) or cyclohexane-1,2-, 1,4- or 1,3-bis(but-4-yl);
- (2) substituted or unsubstituted, preferably unsubstituted, linear or branched, preferably linear, oxalkandiyl radicals having 3 to 30, preferably 3 to 20 and in particular 3 to 6 carbon atoms, which can also contain cyclic groups within the carbon chain, in particular oxapropane-1 ,4-diyl, oxabutane-1,5-diyl, oxapentane-1,5-diyl, oxahexane-1,7-diyl or 2-oxapentane-1,5-diyl;
- (3) divalent polyester radicals with recurring polyester portions of the general formula XVI:
-(-CO-(CHR 3 ) r -CH 2 -O-) _ (XVI). - (4) linear polyether radicals, preferably having a number average molecular weight of 400 to 5000, more preferably 400 to 3000, derived from poly(oxyethylene) glycols, poly(oxypropylene) glycols and poly(oxybutylene) glycols;
- (5) linear siloxane radicals, such as those present in silicone rubbers, hydrogenated polybutadiene or polyisoprene radicals, random or alternating butadiene-isoprene copolymer radicals or butadiene-isoprene graft copolymer radicals, which may also contain styrene in copolymerized form, and ethylene-propylene-diene radicals;
- (6) Phen-1,4-, -1,3- or -1,2-ylene, naphth-1,4-, -1,3-, -1,2-, -1,5- or -2 ,5-ylene, propan-2,2-di(phen-4'-yl), methane-di(phen-4'-yl), diphenyl-4,4'-diyl or 2,4- or 2,6 -tolylene; or
- (7) Cycloalkanediyl radicals having 4 to 20 carbon atoms, such as cyclobutane-1,3-diyl, cyclopentane-1,3-diyl, cyclohexane-1,3- or 1,4-diyl, cycloheptane-1,4-diyl , Norbornane-1,4-diyl, Adamantane-1,5-diyl, Decalin-diyl, 3,3,5-Trimethylcyclohexane-1,5-diyl, 1-Methylcyclohexane-2,6-diyl, Dicyclohexylmethane-4 ,4'-diyl, 1,1'-dicyclohexane-4,4'-diyl or 1,4-dicyclohexylhexane-4,4"-diyl, in particular 3,3,5-trimethyl-cyclohexane-1,5-diyl or Dicyclohexylmethane-4,4'-diyl.
Besonders bevorzugt werden die verknüpfenden Gruppen L (1) und L (2), ganz besonders bevorzugt Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Heptamethylen, Octamethylen, Oxapropan-1,4-diyl oder 2-Oxapentan-1,5-diyl und insbesondere Trimethylen, Oxapropan-1,4-diyl oder2-Oxapentan-1,5-diyl verwendet.Particularly preferred are the linking groups L(1) and L(2), most particularly trimethylene, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, heptamethylene, octamethylene, oxapropane-1,4-diyl or 2-oxapentane-1,5-diyl and especially trimethylene, oxapropane-1,4-diyl or 2-oxapentane-1,5-diyl is used.
In der allgemeinen Formel XIV steht die Variable o für eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 4, bevorzugt 1 bis 3 und besonders bevorzugt 1 und 2. Insbesondere ist o gleich 1.In the general formula XIV, the variable o is an integer from 1 to 5, preferably 1 to 4, preferably 1 to 3 and particularly preferably 1 and 2. In particular, o is 1.
Die Verbindungen XIV können auch in komplexierter Form eingesetzt werden, wie dies beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung
Die Verbindungen XIV sind üblich und bekannt und zu einem großen Teil im Handel erhältlich. Gut geeignete Verbindungen XIV sind beispielsweise aus der
- - internationalen Patentanmeldung
WO 99/52964 A2 Seite 6,Zeile 1,bis Seite 8,Zeile 20, - - der deutschen Patentanmeldung
DE 197 26 829 A Spalte 2, Zeile 27,bis Spalte 3, Zeilen 38, - - der deutschen Patentanmeldung
DE 199 10 876 A Seite 2, Zeile 35,bis Seite 3,Zeile 12, - - der deutschen Patentanmeldung
DE 38 28 098 A Seite 2, Zeile 27,bis Seite 4, Zeile 43, oder - - der europäischen Patentanmeldung
EP 0 450 625 A Seite 2, Zeile 57,bis 5, Zeile 32,
bekannt.The compounds XIV are customary and known and to a large extent commercially available. Well suited compounds XIV are for example from
- - international patent application
WO 99/52964 A2 page 6,line 1, topage 8,line 20, - - the German patent application
DE 197 26 829 A column 2, line 27, tocolumn 3, lines 38, - - the German patent application
DE 199 10 876 A page 2, line 35, topage 3,line 12, - - the German patent application
DE 38 28 098 A page 2, line 27, topage 4, line 43, or - - the European patent application
EP 0 450 625 A page 2, line 57, to 5, line 32,
famous.
Bevorzugte hydrolysierbare Siloxane oder Silane, die zu Polymerisation oder zur Vernetzung oder als Ausgangsmaterialien hierfür (optional in der Form von Vorkondensaten und Polykondensaten) sind
- - 3-Glycidyloxypropytrimethoxysilan,
- - 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilan,
- - 3-Glycidyloxypropylmethyldimethoxysilan,
- - 3-Glyxidyloxypropyldiethoxydimethoxysilan und
- - 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan.
- - 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane,
- - 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane,
- - 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane,
- - 3-glyxidyloxypropyldiethoxydimethoxysilane and
- - 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane.
Weitere Alkoxysilane, die als solche oder vorzugsweise in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Alkoxysilanen die zur Polyaddition oder Polykondensation befähigte Gruppen aufweisen sind Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetra-n-propoxysilan, tetra-n-Butoxysilan, Cyclohexyltrimethoxysilan, Cyclopentyltrimethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Phenylethyltrimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, n-Propyltrimethoxysilan, Cyclohexylmethyldimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diisopropyldimethoxysilan, Phenylmethyldimethoxysilan, Phenylethyltriethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenylmethyldiethoxysilan und Phenyldimethylethoxysilan.Other alkoxysilanes which, as such or preferably in combination with the alkoxysilanes listed above, have groups capable of polyaddition or polycondensation are tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclopentyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenylethyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, phenylmethyl dimethoxysilane, phenylethyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane and phenyldimethylethoxysilane.
Des Weiteren können Alkoxide of Aluminium, Titan, Zirkon, Tantal, Niob, Zinn, Zink, Wolfram, Germanium und Bor mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in ihren Alkyresten mitverwendet werden. Geeignete Vertreter solcher Alkoxide sind Aluminium-sec.-butylat, Titanisopropoxid, Titanpropoxid, Titanbutoxid, Zirkonisopropoxid, Zirkonpropoxid, Zirkonbutoxid, Zirkonethoxid, Tantalethoxide, Tantalbutoxid, Niobethoxid, Niobbutoxid, Zinn-tert-butoxid, Wolfram(VI)ethoxid, Germaniumethoxid, Germaniumisopropoxid und di-tert-Butoxyaluminiumtriethoxysilan.Furthermore, alkoxides of aluminum, titanium, zirconium, tantalum, niobium, tin, zinc, tungsten, germanium and boron having 1 to 4 carbon atoms in their alkyl radicals can also be used. Suitable representatives of such alkoxides are aluminum sec-butoxide, titanium isopropoxide, titanium propoxide, titanium butoxide, zirconium isopropoxide, zirconium propoxide, zirconium butoxide, zirconium ethoxide, tantalum ethoxide, tantalum butoxide, niobium ethoxide, niobium butoxide, tin tert-butoxide, tungsten(VI) ethoxide, germanium ethoxide, germanium isopropoxide and di-tert-butoxyaluminum triethoxysilane.
Im Falle der besonders reaktiven Alkoxide von Titan, Aluminium oder Zirkon ist es von Vorteil, die Verbindungen in komplexierter Form zu verwenden. Beispiele für geeignete Komplexierungsmittel sind ungesättigte Carbonsäuren und beta-Dicarbonylgruppenverbindungen wie Methacrylsäure, Acetylaceton und Essigsäureethylester.In the case of the particularly reactive alkoxides of titanium, aluminum or zirconium, it is advantageous to use the compounds in complexed form. Examples of suitable complexing agents are unsaturated carboxylic acids and beta-dicarbonyl group compounds such as methacrylic acid, acetylacetone and ethyl acetate.
Methodisch gesehen bietet die Modifizierung der Oberfläche der Nanopartikel keine Besonderheiten, sondern erfolgt nach den üblichen und bekannten Verfahren, die beispielsweise aus der internationalen Patentanmeldung
Der Gehalt der Dispersionen an den oberflächenmodifizierten, anorganischen Nanopartikeln kann breit variieren und richtet sich nach den Erfordernissen des Einzelfalls. Vorzugsweise sind die Nanopartikel in den Dispersionen in einer Menge von, bezogen auf die Gesamtmenge der Bestandteile), 60 bis 98 Gew.-% enthalten.The content of the surface-modified, inorganic nanoparticles in the dispersions can vary widely and depends on the requirements of the individual case. The nanoparticles are preferably present in the dispersions in an amount of 60 to 98% by weight, based on the total amount of the components.
Außer den vorstehend beschriebenen Harzen oder Bindemitteln können die Beschichtungsstoffe übliche und bekannte Additive enthalten. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Reaktivverdünner, die thermisch oder durch aktinische Strahlung, insbesondere durch UV-Strahlung, gehärtet werden können, niedrigsiedende organische Lösemittel und hochsiedende organische Lösemittel, Wasser, UV-Absorber, Radikalfänger, thermolabile radikalische Initiatoren, Photoinitiatoren, Katalysatoren für die thermische Vernetzung, Entlüftungsmittel, Slipadditive, Polymerisationsinhibitoren, Entschäumer, Netzmittel, Dispergiermittel, Haftverbesserer, Glättungsmittel, filmbildende Hilfsmittel, Mittel gegen das Absenken, Rheologiehilfsmittel (Verdicker), Flammschutzmittel, Trocknungsmittel, Hautverhinderungsmittel, Korrosionsinhibitoren, Wachse und Mattierungsmittel.In addition to the resins or binders described above, the coating materials may contain customary and known additives. Preferably, these are reactive diluents that can be cured thermally or by actinic radiation, in particular by UV radiation, low-boiling organic solvents and high-boiling organic solvents, water, UV absorbers, free-radical scavengers, thermolabile free-radical initiators, photoinitiators, catalysts for the thermal crosslinking, deaerating agents, slip additives, polymerization inhibitors, defoamers, wetting agents, dispersants, adhesion promoters, smoothing agents, film-forming aids, anti-sag agents, rheology aids (thickeners), flame retardants, drying agents, anti-skinning agents, corrosion inhibitors, waxes and matting agents.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die bakteriziden und/oder viruziden Beschichtungen durch das Aufsprühen von bioziden Metallen wie Kupfer oder Silber mithilfe des elektrischen Doppeldrahtsprühens (twin-wire arc spraying) auf die vorstehend beschriebenen partikulären, anorganischen, inerten Trägermaterialien appliziert. Dieser den wesentlichen Vorteil, dass es sich bei dieser Technologie um ein ausgereiftes Verfahren handelt und dass dadurch erhebliche Mengen an teuerem biozidem Kupfer eingespart werden kann, wodurch auch das Gewicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung verringert wird.In a further advantageous embodiment, the bactericidal and/or virucidal coatings are applied to the above-described particulate, inorganic, inert carrier materials by spraying on biocidal metals such as copper or silver using electric twin-wire arc spraying. This has the significant advantage that this technology is a mature process and that considerable amounts of expensive biocidal copper can be saved as a result, which also reduces the weight of the device according to the invention.
Vorzugsweise enthalten die Kontaktstellen in dem Wärmeleitsystem und dem Kälteleitsystem der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Intensivierung der thermischen Leitung Schichten aus einer Wärmeleitpaste, insbesondere einer Graphit-, Nanokohlenstoff-, Silber-, Diamant- oder Aluminiumnitrid-Wärmeleitpaste und/oder AIN-Keramikscheiben.The contact points in the thermal conduction system and the cold conduction system of the device according to the invention to intensify the thermal conduction preferably contain layers of a thermally conductive paste, in particular a graphite, nanocarbon, silver, diamond or aluminum nitride thermally conductive paste and/or AlN ceramic discs.
In den horizontalen Boden der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens ein wieder aufladbarer Akkumulator als Stromquelle für das mindestens eine Peltier-Element eingebaut. Der mindestens eine Akkumulator ist dabei in eine entsprechend geformte Öffnung wieder herausnehmbar eingeschoben. Er steht in Verbindung mit einem elektronischen Steuergerät zur Regelung der Leistungsabgabe des mindestens einen Peltier-Elements im horizontalen Boden.At least one rechargeable accumulator is built into the horizontal base of the device according to the invention as a power source for the at least one Peltier element. The at least one accumulator is pushed into a correspondingly shaped opening so that it can be removed again. It is connected to an electronic control unit for controlling the power output of the at least one Peltier element in the horizontal floor.
Vorzugsweise ist das elektronische Steuergerät über Signalleitungen mit einem in einer oberen Öffnung einer vertikalen Wand angeordneten Miniaturanemometer und einem Temperatursensor sowie mit einem Temperatursensor im Heizraum verbunden. Das elektronische Steuergerät regelt den Luftdurchfluss durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auf der Basis der von den Sensoren erhaltenen Signale.Preferably, the electronic control unit is connected via signal lines to a miniature anemometer and a temperature sensor arranged in an upper opening of a vertical wall and to a temperature sensor in the heating room. The electronic control unit regulates the air flow through the device according to the invention on the basis of the signals received from the sensors.
Die Vorderseite des elektronischen Steuergeräts umfasst vorzugsweise einen Drehknopf zum Einschalten und zur manuellen Regelung, eine Aufnahme für den Stecker eines Ladekabels, Leuchtdioden zur Funktionsanzeige und eine visuelle Anzeige, die die Temperaturdifferenz zwischen dem Temperatursensor in der Öffnung der Vorrichtung und dem Temperatursensor im Heizraum zeigt.The front of the electronic control unit preferably includes a knob for switching on and for manual control, a socket for the plug of a charging cable, LEDs for indicating operation and a visual display showing the temperature difference between the temperature sensor in the opening of the device and the temperature sensor in the boiler room.
Unterhalb der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung aus gegensinnig rotierende Flügelräder kann oberhalb des Heizraums ein automatisch oder manuell abschaltbarer Axialventilator mit einem elektronisch gesteuerten Elektromotor mit mindestens zwei Flügeln als Hilfsaggregat an einer Aufhängung in dem zweiten Innenrohr horizontal befestigt sein. Als Axialventilator und kommen insbesondere Papst-Ventilatoren, wie sie zur Belüftung von elektronischen Geräten verwendet werden, in Betracht. Der horizontale Axialventilator kann in das elektronische Steuerungssystem integriert sein und kann bei Bedarf in Gang gesetzt werden, um den Luftstrom durch die Kartusche zu starten. Wenn der Kamineffekt dann den Luftstrom verstärkt und am Laufen hält, kann der Axialventilator automatisch oder manuell abgeschaltet werden.Below the above-described inventive arrangement of counter-rotating impellers, an automatically or manually switchable axial fan with an electronically controlled electric motor with at least two blades can be attached horizontally as an auxiliary unit to a suspension in the second inner tube above the boiler room. In particular, Pope fans, such as those used to ventilate electronic devices, come into consideration as axial fans. The horizontal axial fan can be integrated into the electronic control system and can be activated when needed to start airflow through the cartridge. If the chimney effect then increases the airflow and keeps it running, the axial fan can be switched off automatically or manually.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft wird mithilfe der durch eine Temperaturdifferenz betriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt und umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
- (A) Ansaugen von kontaminierter Luft durch mindestens zwei Lufteinlassrohre in den Heizraum oberhalb der heißen Seite des mindestens einen Peltier-Elements,
- (B) Aufheizen der einströmenden kontaminierten Luft,
- (C) Erzeugen eines Kamineffekts in dem Innenraum durch die Kühlung des Kühlrings mithilfe der kalten Seite des mindestens einen Peltier-Elements und des Kälteleitsystems oder Kühlsystems, wodurch ein Luftstrom durch den Innenraum entsteht, der unter Bildung von Luftwirbeln durch eine vertikale Anordnung von mindestens zwei in einem festen Abstand übereinander um eine zentrale Drehachse mit kreisförmigem Umfang und einer Wärmeleitfähigkeit Ä im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤80 W/(m.K) drehbar gelagerten, horizontale Paare (6) aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern mit bioziden Beschichtungen, einer Wärmeleitfähigkeit Ä im Bereich von 0,1 W/(m.K) bis ≤0,6 W/(m.K) und trocken geschmierten Laufflächen der drehbaren Flügelradnaben,
- (D) Eliminierung der in dem Luftstrom vorhandenen freien oder an Aerosole gebundenen Bakterien, Viren, Virionen und anderen Noxen durch Kontakteliminierung an den bioziden Beschichtungen auf den freien Oberflächen der Bauteile im Inneren der mobilen Vorrichtung und
- (E) Ausleiten der dekontaminierten Luft aus der horizontalen oberen Öffnung der vertikalen rohrförmigen Wand.
- (A) sucking in contaminated air through at least two air inlet pipes into the heating space above the hot side of the at least one Peltier element,
- (B) heating the incoming contaminated air,
- (C) Creating a chimney effect in the interior space by cooling the cooling ring using the cold side of the at least one Peltier element and the refrigeration system or cooling system, creating an air flow through the interior space, which creates air vortices by a vertical arrangement of at least two horizontal pairs (6) each consisting of two counter-rotating impellers with biocides, rotatably mounted at a fixed distance above one another about a central axis of rotation with a circular circumference and a thermal conductivity Ä in the range from 0.1 W/(mK) to ≤80 W/(mK). Coatings, a thermal conductivity Ä in the range from 0.1 W/(mK) to ≤0.6 W/(mK) and dry-lubricated running surfaces of the rotating impeller hubs,
- (D) Elimination of bacteria, viruses, virions and other noxae present in the air flow, free or bound to aerosols, by contact elimination on the biocidal coatings on the free surfaces of the components inside the mobile device and
- (E) Discharging the decontaminated air from the horizontal top opening of the vertical tubular wall.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vor dem Ausleiten der dekontaminierten Luft im Verfahrensschritt (E) die durch die Eliminierung erzeugten Zerfallsprodukte und Noxen vorzugsweise an und/oder in anorganischen Adsorbentien und/oder Absorbentien gebunden.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, before the decontaminated air is discharged in method step (E), the decomposition products and noxae produced by the elimination are preferably bound to and/or in inorganic adsorbents and/or absorbents.
Bei noch einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Leistungsabgabe des mindestens einen Peltier-Elements mithilfe eines Miniaturanemometers und eines Temperatursensors im Bereich des Kühlrings und eines Temperatursensors im Heizraum, die über Signalleitungen mit dem elektronischen Steuergerät verbunden sind, automatisch geregelt.In yet another advantageous embodiment of the method according to the invention, the power output of the at least one Peltier element is automatically regulated using a miniature anemometer and a temperature sensor in the area of the cooling ring and a temperature sensor in the heating chamber, which are connected to the electronic control unit via signal lines.
Bei noch einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Kamineffekt mithilfe eines elektronisch gesteuerten Axialventilators als Hilfsaggregat in Gang gesetzt.In yet another advantageous embodiment of the method according to the invention, the chimney effect is set in motion with the aid of an electronically controlled axial fan as an auxiliary unit.
Die biozide, insbesondere bakterizide und viruzide, Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann mithilfe der erfindungsgemäßen Testvorrichtung quantitativ und qualitativ gemessen werden. Die erfindungsgemäße Testvorrichtung umfasst
- - eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer mit einer Dichtung abgedichteten, geschlossenen Kammer,
- - eine Abzugshaube mit einer Luftableitung für die Abluft,
- - eine Aerosolzuleitung mit einem Gebläse, einem Absperrventil und einer Vernebelungsdüse im Inneren der Kammer zur Erzeugung einer Aerosolwolke,
- - einen Anschluss für gereinigte trockene Luft mit einem Absperrventil und einer Lufteinlassdüse im Inneren der Kammer,
- - einen Sensor für die Partikelzählung durch Laserbeugung in der Luftableitung, der mit einer Signalleitung mit einem Partikelmessgerät verbunden ist,
- - einen weiteren Sensor für die Partikelzählung durch Laserbeugung in der Kammer, der mit einer Signalleitung mit einem weiteren Partikelmessgerät verbunden ist,
- - einen Sensor für die Strömungsmessung in der Luftableitung, der mit einer Signalleitung mit einem Strömungsmessgerät verbunden ist, wobei
- - die Partikelmessgeräte und das Strömungsmessgerät über die Signalleitungen mit der zentralen Datenverarbeitungsanlage zur Verarbeitung der Signale der Messgeräte verbunden sind und wobei
- - die in der Datenverarbeitungsanlage verarbeiteten Signale auf dem Anzeigegerät ausgegeben werden.
- - a device according to the invention in a closed chamber sealed with a gasket,
- - an extractor hood with an air duct for the exhaust air,
- - an aerosol supply line with a blower, a shut-off valve and a nebulization nozzle inside the chamber to generate an aerosol cloud,
- - a connector for cleaned dry air with a shut-off valve and an air inlet nozzle inside the chamber,
- - a sensor for particle counting by laser diffraction in the air discharge, which is connected to a particle measuring device with a signal line,
- - another sensor for particle counting by laser diffraction in the chamber, which is connected with a signal line to another particle measuring device,
- - a sensor for flow measurement in the air discharge, which is connected to a signal line with a flow meter, wherein
- - the particle measuring devices and the flow measuring device are connected via the signal lines to the central data processing system for processing the signals from the measuring devices and wherein
- - the signals processed in the data processing system are output on the display device.
Figurenlistecharacter list
-
1 die Draufsicht auf den vertikalen Längsschnitt längs der Drehachse 6.1 durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, -
2 die Draufsicht auf zwei horizontale Querschnitte durch ein Paar von gegenläufig rotierenden Flügelrädern 6; 6L; 6R, -
3 die Draufsicht auf einen horizontalen Längsschnitt längs der Drehachse 6.1 einer Ausführungsform von mehreren Paaren von übereinander angeordneten, gegenläufig rotierenden Flügelrädern 6; 6L; 6R in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, -
4 die Draufsicht von oben auf eine kreisförmige drehbare Halterung mit einem zentriert angeordneten, die zentrale Buchse 6.4.5 umlaufenden Steg 6.4.4, -
5 die Draufsicht auf einen vertikalen Längsschnitt längs der Drehachse 6.1 einer weiteren Ausführungsform mehrerer vertikal übereinander angeordneter Paare 6 von übereinander angeordneten, gegeneinander rotierenden Flügelrädern 6L; 6R in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, -
6 die Draufsicht auf einen vertikalen Längsschnitt längs der Drehachse 6.1 noch einer weiteren Ausführungsform mehrerer vertikal übereinander angeordneter Paare 6 von übereinander angeordneten, gegenläufig rotierenden Flügelrädern 6L; 6R in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 -
7 die Draufsicht auf einen vertikalen Längsschnitt durchden Aufsatz 10 in der Form eines umgedrehten Trichters, -
8 die Seitenansicht auf den trichterförmigen Aufsatz, und -
9a), b ) c) die Draufsicht auf die Querschnitte durch drei Ausführungsformenvon bioziden Beschichtungen 5 auf freien Oberflächen 11 vonBauteilen der Vorrichtung 1, -
10 die Draufsicht auf eine schematische Darstellung einer Testvorrichtung 18 zur Ermittlung der Wirksamkeit erfindungsgemäßer Vorrichtungen 1 und -
11 die Draufsicht auf die schematische Darstellung der Frontalansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit einergedämpften Standsicherung 19.
-
1 the top view of the vertical longitudinal section along the axis of rotation 6.1 through adevice 1 according to the invention, -
2 the plan view of two horizontal cross sections through a pair ofcounter-rotating impellers 6; 6L; 6R, -
3 the top view of a horizontal longitudinal section along the axis of rotation 6.1 of an embodiment of several pairs ofcounter-rotating impellers 6 arranged one above the other; 6L; 6R in adevice 1 according to the invention, -
4 the plan view from above of a circular rotatable holder with a centrally arranged web 6.4.4 surrounding the central bushing 6.4.5, -
5 the plan view of a vertical longitudinal section along the axis of rotation 6.1 of a further embodiment of a plurality ofpairs 6 arranged vertically one above the other of counter-rotating impellers 6L arranged one above the other; 6R in adevice 1 according to the invention, -
6 the plan view of a vertical longitudinal section along the axis of rotation 6.1 of yet another embodiment of a plurality ofpairs 6 arranged vertically one above the other of counter-rotating impellers 6L arranged one above the other; 6R in a device according to theinvention 1 -
7 the top view of a vertical longitudinal section through theattachment 10 in the form of an inverted funnel, -
8th the side view of the funnel-shaped attachment, and -
9a), b ) c) the top view of the cross sections through three embodiments ofbiocidal coatings 5 onfree surfaces 11 of components of thedevice 1, -
10 the plan view of a schematic representation of atest device 18 for determining the effectiveness ofdevices 1 according to the invention and -
11 the top view of the schematic representation of the front view of thedevice 1 according to the invention with a dampedstand safety device 19.
In den
- 1
- Durch eine Temperaturdifferenz betriebene mobile Vorrichtung zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft; erfindungsgemäße Vorrichtung
- 1.1
- Rohrförmige vertikale Wand mit kreisförmigem Umfang mit geringer Wärmeleitfähigkeit Ä
- 1.2
- Innenseite der rohrförmigen Wand 1.1
- 1.3
- Durchführung
für das Lufteinlassrohr 3 - 1.4
- Oberes Ende der rohrförmigen Wand 1.1
- 1.5
- Horizontal umlaufende Trennstelle
- 1.6
- Horizontaler Standboden
- 1.7
- Bodenbereich
- 1.8
- Obere horizontale Öffnung der rohrförmigen Wand 1.1
- 1.9
- Rohrförmiger Innenraum
- 2
- Peltier-Element
- 2.1
- Heiße Seite des Peltier-
Elements 2 - 2.2
- Kalte Seite des Peltier-
Elements 2 - 2.3
- Heizraum oberhalb der heißen Seite 2.1 des Peltier-
Elements 2 - 2.4
- Wärmeleitpaste; Aluminiumnitrid-Keramikscheibe mit hoher Wärmeleitfähigkeitskapazität Gott Ä
- 2.5
- Horizontale, scheibenförmige Kälteleitung mit kreisförmigem Umfang und hoher Wärmeleitfähigkeit Ä
- 2.6
- Vertikale, rohrförmige Kälteleitung mit hoher Wärmeleitfähigkeit Ä
- 2.7
- Umlaufender horizontaler Kühlring mit hoher Wärmeleitfähigkeit Ä
- 3
- Lufteinlassrohr
- 3.1
- Wand des
Lufteinlassrohrs 3 - 3.2
- Einströmende Luft
- 3.3
- In
den Trichteraufsatz 10 seitlich einströmende Luft - 3.4
- Aus dem Trichterrohr ausströmende Luft
- 3.6
- Abluft
- 4
- Wärmedämmbeschichtung mit geringer Wärmeleitfähigkeit Ä
- 4.1
- Wärmedämmbeschichtung zwischen der Innenwand 1.2 und der Außenwand der vertikalen, rohrförmigen Kälteleitung 2.6
- 4.2
- Wärmedämmbeschichtung an der Innenwand der vertikalen, rohrförmigen Kälteleitung 2.6
- 4.3
- Horizontale Wärmedämmbeschichtung zwischen der horizontalen, scheibenförmigen Kälteleitung 2.5 mit kreisförmigem Umfang und den Bodenbereich 1.7
- 5
- Biozide Beschichtung auf der den Innenraum 1.9 zugewandten Oberfläche der Wärmedämmbeschichtung 4.1, biozide Beschichtung auf den freien Oberflächen der Bauteile
- 5a
- Nicht ausgehärtetes biozides Beschichtungsmittel
- 5.1
- Biozide
- 5.2
- Mikrorauheit der bioziden Beschichtung
- 5.3
- Biozider Mikropartikel
- 5.4
- Biozide Beschichtung aus Metall
- 6
- Ein Paar von vertikal übereinander angeordneten, gegeneinander rotierenden Flügelrädern 6L; 6R
- 6L
- Linksdrehendes Flügelrad
- 6L.1
- Verbindung zwischen der Flügelradnabe 6.4 und dem Flügelblatt 6L.2
- 6L.2
- Schräg geneigtes Flügelblatt für die Linksdrehung
- 6R
- Rechtsdrehendes Flügelrad
- 6R.1
- Verbindung zwischen der Flügelradnabe 6.4 und dem Flügelblatt 6R.2
- 6R.2
- Schräg geneigtes Flügelblatt für die Rechtsdrehung
- 6.1
- Feststehende, durchgängige oder zusammengesetzte zentrale Drehachse; gedachte Drehachse
- 6.1.1
- Durchführung für die Drehachse 6.1
- 6.1.2
- Gleitfläche Flügelradnabe//Teilstück 6.1.3 der zusammengesetzten Drehachse 6.1
- 6.1.3
- Stift als Teilstück der zusammengesetzten Drehachse 6.1
- 6.1.4
- Gewinde
- 6.2
- Untere Lagerung der feststehenden, durchgängigen oder zusammengesetzten Drehachse 6.1
- 6.2.1
- Fixierung des unteren Endes der zusammengesetzten Drehachse 6.1
- 6.3
- Horizontale seitliche Verankerung der unteren Lagerung 6.2 mit niedriger Wärmeleitfähigkeit λ an der Innenseite der rohrförmigen Kälteleitung 2.6
- 6.4
- Drehbare Flügelradnabe
- 6.4.1a
- Horizontale Oberfläche der Flügelradnabe 6.4
- 6.4.1b
- Vertikale Oberfläche der Flügelradnabe 6.4
- 6.4.2a
- Abstand zwischen dem ersten Flügelrad 6L und der unteren Lagerung 6.2; 6.3
- 6.4.2b
- Abstand zwischen den Flügelrädern 6L; 6R eines Flügelradpaars 6
- 6.4.2c
- Abstand zum nächsthöheren Flügelradpaar 6
- 6.4.3
- Vertikaler Abstandshalter
- 6.4.4
- Umlaufender, vertikaler, kreisförmiger Steg mit viereckigem Profil; Abstandshalter
- 6.4.5
- Buchse zur Aufnahme des Steckers 6.4.6 des nächsthöheren, komplementären Bauteils 6.5
- 6.4.6
- Stecker
- 6.4.7
- Laufflächen im Bauteil 6.5 für die Flügelradnabe 6.4
- 6.4.8
- Fixierschraube
- 6.5
- Bauteil zum Aufbau einer zusammengesetzten Drehachse 6.1
- 6.6
- Drehrichtung um die Drehachse 6.1
- 6.6L
- Drehrichtung nach links
- 6.6R
- Drehrichtung nach rechts
- 6.7
- Luftwirbel
- 6.8
- Horizontale seitliche Verankerung der mittleren Lagerung 6.8.1 der Drehachse 6.1 mit niedriger Wärmeleitfähigkeit λ an der Innenseite der rohrförmigen Kälteleitung 2.6
- 6.8.1
- Mittlere Lagerung mit niedriger Wärmeleitfähigkeit λ der Drehachse 6.1
- 6.9
- Obere Lagerung mit hoher Wärmeleitfähigkeit λ der Drehachse 6.1
- 6.10
- Horizontale seitliche Verankerung mit hoher Wärmeleitfähigkeit λ der oberen Lagerung 6.9 der Drehachse 6.1 an der Innenseite des Kühlrings 2.7
- 6.11
- Lagerung des Teilstücks 6.1.3 der zusammengesetzten Drehachse 6.1 zwischen zwei Flügelradpaaren 6
- 6.11.1
- Seitliche, horizontale, flexible Verankerung zur Schwingungsdämpfung
- 6.12
- Elastischer Dämpfungsring
- 6.13
- Erstes die Drehachse 6.1 umgreifendes, vertikales Bauteil mit Laufflächen 6.4.7
- 6.14
- Zweites die Drehachse 6.1 umgreifendes, vertikales Bauteil mit Laufflächen 6.4.7
- 6.15
- Drittes die Drehachse 6.1 umgreifendes, vertikales Bauteil mit Laufflächen 6.4.7
- 6.16
- Viertes bis n-tes die Drehachse 6.1 umgreifendes, vertikales Bauteil mit Laufflächen 6.4.7
- 7
- Luftdurchlässige Trägerscheibe mit hoher Wärmeleitfähigkeit λ
- 8
- Elektronisches Steuergerät
- 8.1
- Anzeige der Temperaturdifferenz zwischen dem oberen und dem unteren Temperatursensor
- 8.2
- Anzeige der Strömungsgeschwindigkeit
- 8.3
- LED-Funktionsleuchten
- 8.4
- Drehknopf zum Einschalten und zur manuellen Regelung
- 9
- Wieder aufladbarer Akkumulator
- 10
- Aufsatz in der Form eines umgedrehten Trichters
- 10.1
- Trichterrohr
- 10.2
- Trichterstiel
- 10.3
- Trichterkegelstumpf
- 10.4
- Trichterinnenseite
- 10.5
- Trichterunterkante
- 10.6
- Steckverbindung
- 10.7
- Trichteroberkante
- 10.8
- Lufteinlass
- 11
- Freie Oberfläche eines Bauteils
- 12
- Geschlossene Kammer
- 12.1
- Dichtung
- 12.2
- Vernebelungsdüse
- 12.3
- Aerosolzuleitung
- 12.4
- Gebläse
- 12.5
- Absperrventil
- 12.6
- Aerosolwolke
- 13
- Festes zellbiologisches Nährmedium auf einer sterilen Folie
- 13.1
- Luftdurchlässiger Träger für das feste zellbiologische Nährmedium 13
- 13.2
- Entnahmeschleuse
- 14
- Abzugshaube
- 14.1
- Luftableitung
- 15
- Zentrale Datenverarbeitungsanlage
- 15.1
- Sensor für die Partikelzählung (Laserbeugung)
- 15.1.1
- Partikelmessgerät
- 15.1.2
- Signalleitung
- 15.2.2
- Signalleitung
- 15.2
- Sensor für die Strömungsmessung
- 15.2.1
- Strömungsmessgerät
- 16
- Anzeigegerät
- 17
- Anschluss für gereinigte trockene Luft
- 17.1
- Absperrventil
- 17.2
- Lufteinlassdüse
- 18
- Testvorrichtung
- 19
- Standsicherung
- 19.1
- Elastische Dämpfungsschicht
- 19.2
- Sicherungsring
- 20
- Fußboden, Oberfläche von Möbeln
- h.v
- Aktinische Strahlung, UV-Strahlung
- Δ
- Wärmeenergie
- 1-11
- Reihenfolge des Zusammenbaus der Bauteile
- 1
- Mobile device for cleaning and disinfecting indoor air operated by a temperature difference; device according to the invention
- 1.1
- Circular perimeter tubular vertical wall with low thermal conductivity Ä
- 1.2
- Inside of the tubular wall 1.1
- 1.3
- Grommet for the
air inlet pipe 3 - 1.4
- Upper end of the tubular wall 1.1
- 1.5
- Horizontal all-round separation point
- 1.6
- Horizontal stand
- 1.7
- floor area
- 1.8
- Upper horizontal opening of the tubular wall 1.1
- 1.9
- Tubular interior
- 2
- Peltier element
- 2.1
- Hot side of the
Peltier element 2 - 2.2
- Cold side of the
Peltier element 2 - 2.3
- Heating space above the hot side 2.1 of the
Peltier element 2 - 2.4
- thermal paste; Aluminum nitride ceramic disc with high thermal conductivity capacity Gott Ä
- 2.5
- Horizontal disc-shaped refrigeration pipe with a circular circumference and high thermal conductivity Ä
- 2.6
- Vertical tubular refrigeration pipe with high thermal conductivity Ä
- 2.7
- Circumferential horizontal cooling ring with high thermal conductivity Ä
- 3
- air intake pipe
- 3.1
- Air
inlet pipe wall 3 - 3.2
- incoming air
- 3.3
- Air flowing into the
funnel attachment 10 from the side - 3.4
- Air flowing out of the funnel tube
- 3.6
- exhaust air
- 4
- Thermal insulation coating with low thermal conductivity Ä
- 4.1
- Thermal insulation coating between the inner wall 1.2 and the outer wall of the vertical tubular refrigeration line 2.6
- 4.2
- Thermal insulation coating on the inner wall of the vertical tubular refrigeration line 2.6
- 4.3
- Horizontal thermal insulation coating between the horizontal, disc-shaped refrigeration pipe 2.5 with a circular circumference and the floor area 1.7
- 5
- Biocidal coating on the surface of the thermal insulation coating 4.1 facing the interior 1.9, biocidal coating on the free surfaces of the components
- 5a
- Uncured biocidal coating agent
- 5.1
- biocides
- 5.2
- Micro-roughness of the biocidal coating
- 5.3
- Biocidal microparticle
- 5.4
- Biocidal coating of metal
- 6
- A pair of vertically stacked counter-rotating impellers 6L; 6R
- 6L
- Left-hand impeller
- 6L.1
- Connection between the impeller hub 6.4 and the blade 6L.2
- 6L.2
- Inclined wing blade for left rotation
- 6R
- Right-hand impeller
- 6R.1
- Connection between the impeller hub 6.4 and the impeller blade 6R.2
- 6R.2
- Inclined wing blade for clockwise rotation
- 6.1
- Fixed, continuous or compound central axis of rotation; imaginary axis of rotation
- 6.1.1
- Implementation for the axis of rotation 6.1
- 6.1.2
- Sliding surface impeller hub // Section 6.1.3 of the composite axis of rotation 6.1
- 6.1.3
- Pin as part of the composite axis of rotation 6.1
- 6.1.4
- thread
- 6.2
- Lower storage of the fixed, continuous or composite axis of rotation 6.1
- 6.2.1
- Fixation of the lower end of the composite axis of rotation 6.1
- 6.3
- Horizontal lateral anchoring of the lower bearing 6.2 with low thermal conductivity λ on the inside of the tubular refrigeration line 2.6
- 6.4
- Rotatable impeller hub
- 6.4.1a
- Horizontal surface of the impeller hub 6.4
- 6.4.1b
- Vertical surface of the impeller hub 6.4
- 6.4.2a
- distance between the first impeller 6L and the lower bearing 6.2; 6.3
- 6.4.2b
- distance between impellers 6L; 6R of a pair of
impellers 6 - 6.4.2c
- Distance to the next
higher impeller pair 6 - 6.4.3
- Vertical spacer
- 6.4.4
- Circumferential, vertical, circular bar with square profile; spacers
- 6.4.5
- Socket for receiving the plug 6.4.6 of the next higher, complementary component 6.5
- 6.4.6
- plug
- 6.4.7
- Running surfaces in component 6.5 for the impeller hub 6.4
- 6.4.8
- fixing screw
- 6.5
- Component for building a composite axis of rotation 6.1
- 6.6
- Direction of rotation around the axis of rotation 6.1
- 6.6L
- Direction of rotation to the left
- 6.6R
- Direction of rotation to the right
- 6.7
- air vortex
- 6.8
- Horizontal lateral anchoring of the central bearing 6.8.1 of the axis of rotation 6.1 with low thermal conductivity λ on the inside of the tubular refrigeration line 2.6
- 6.8.1
- Medium bearing with low thermal conductivity λ of the axis of rotation 6.1
- 6.9
- Upper bearing with high thermal conductivity λ of the axis of rotation 6.1
- 6.10
- Horizontal lateral anchoring with high thermal conductivity λ of the upper bearing 6.9 of the axis of rotation 6.1 on the inside of the cooling ring 2.7
- 6.11
- Storage of the section 6.1.3 of the assembled axis of rotation 6.1 between two pairs of
impellers 6 - 6.11.1
- Lateral, horizontal, flexible anchoring for vibration damping
- 6.12
- Elastic damping ring
- 6.13
- First, the axis of rotation 6.1 encompassing, vertical component with running surfaces 6.4.7
- 6.14
- Second axis of rotation 6.1 encompassing, vertical component with running surfaces 6.4.7
- 6.15
- Third, the axis of rotation 6.1 encompassing, vertical component with running surfaces 6.4.7
- 6.16
- Fourth to n-th axis of rotation 6.1 encompassing, vertical component with running surfaces 6.4.7
- 7
- Air-permeable carrier disc with high thermal conductivity λ
- 8th
- Electronic control unit
- 8.1
- Display of the temperature difference between the upper and lower temperature sensor
- 8.2
- Flow rate display
- 8.3
- LED function lights
- 8.4
- Rotary knob for switching on and for manual control
- 9
- Rechargeable accumulator
- 10
- Cap in the shape of an inverted funnel
- 10.1
- funnel tube
- 10.2
- funnel stem
- 10.3
- truncated cone
- 10.4
- funnel inside
- 10.5
- bottom edge of funnel
- 10.6
- connector
- 10.7
- funnel top edge
- 10.8
- air intake
- 11
- Free surface of a component
- 12
- closed chamber
- 12.1
- poetry
- 12.2
- misting nozzle
- 12.3
- aerosol supply line
- 12.4
- fan
- 12.5
- shut-off valve
- 12.6
- aerosol cloud
- 13
- Solid cell biological culture medium on a sterile foil
- 13.1
- Air-permeable carrier for the solid cell
biological culture medium 13 - 13.2
- removal sluice
- 14
- extractor hood
- 14.1
- air discharge
- 15
- Central data processing system
- 15.1
- Particle counting sensor (laser diffraction)
- 15.1.1
- particle meter
- 15.1.2
- signal line
- 15.2.2
- signal line
- 15.2
- Flow measurement sensor
- 15.2.1
- flow meter
- 16
- display device
- 17
- Connection for cleaned dry air
- 17.1
- shut-off valve
- 17.2
- air inlet nozzle
- 18
- test fixture
- 19
- stand security
- 19.1
- Elastic cushioning layer
- 19.2
- locking ring
- 20
- Floor, surface of furniture
- hv
- Actinic radiation, UV radiation
- Δ
- Thermal energy
- 1-11
- Order of assembling the components
Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures
Figuren 1, 2 und 6 sowie 7 und 8Figures 1, 2 and 6 and 7 and 8
Die Konstruktion einer vertikalen Anordnung von Paaren 6 aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern 6L; 6R mit einer durchgängigen Drehachse 6.1The construction of a vertical arrangement of
Die mobile erfindungsgemäße rohrförmige Vorrichtung 1 war von ihrem Standboden 1.6 bis zu ihrem oberen Ende 1.4 100 cm hoch. Sie wies eine rohrförmige, vertikale Wand 1.1 mit kreisförmigem Umfang eines Außendurchmessers von 20 cm auf. Ihre Wandstärke lag bei 1cm. Ihr Bodenbereich 1.7 mit dem Standboden 1.6 war 10 cm hoch. Sie war aus Polymethylmethacrylat PMMA einer Dichte von 1,18 g/cm3, einer Glastemperatur von 105 °C und einer Wärmeleitfähigkeit λ von 0,10 W/(m.K) gefertigt. In Ihrem Bodenbereich 1.7 befand sich eine Aussparung, in die ein wieder aufladbarer Akkumulator 9 und ein daran angeschlossenes, elektronisches Steuergerät 8 eingeschoben war. Das elektronische Steuergerät 8 wertete die Signale eines Temperatursensors (nicht dargestellt) im Heizraum 2.3 sowie eines Temperatursensors (nicht dargestellt) und eines Miniaturanemometers (nicht dargestellt) in der oberen horizontalen Öffnung 1.8 der vertikalen Wand 1.1 aus und regelte aufgrund der erhalten Messwerte die Leistungsabgabe des Peltier-Elements 2. Die Innenseite 1.2 der rohrförmigen Wand 1.1 und die horizontale Innenseite des Bodenbereichs 1.7 wiesen eine Wärmedämmbeschichtung 4; 4.1 auf, die zugleich die Außenseite der becherförmigen Kälteleitung 2.5; 2.6 aus einer rohrförmigen vertikalen Kälteleitung 2.6 und einer horizontalen, scheibenförmigen Kälteleitung 2.5 mit kreisförmigem Umfang thermisch isolierte.The mobile
Die Wärmedämmbeschichtung 4; 4.1 war aus einer Wärmedämmfarbe mit mikrofeinen Hohlglaskugeln hergestellt worden. Die Stärke der Wärmedämmbeschichtung lag bei 0,8 cm. Ihre Wärmeleitfähigkeit λ betrug 0,01 W/(m.K).The
Die becherförmigen Kälteleitung 2.5; 2.6 aus einer rohrförmigen vertikalen Kälteleitung 2.6 und einer horizontalen, scheibenförmigen Kälteleitung 2.5 mit kreisförmigem Umfang wies eine Wandstärke von 0,6 cm auf und bestand aus 99,5 %igem Aluminium einer Wärmeleitfähigkeit λ von 236 W/(m.K). Die Höhe der rohrförmigen, vertikalen Kälteleitung 2.6 lag bei 90 cm. Ihr oberes Ende bildete einen umlaufenden horizontalen Kühlring aus 99,5%igem Aluminium einer Wärmeleitfähigkeit λ von 230 W/(m.K), einer Wanddicke von 0,8 cm und einer lichten Weite von 13,6 cm. Im Zentrum des Kühlrings 2.7 war die obere Lagerung 6.9 für die feststehende, durchgängige, zentrale Drehachse 6.1 auf einer Länge von 1,5 cm angebracht. Die obere Lagerung 6.9 wurde von vier symmetrisch angeordneten, horizontalen seitlichen Verankerungen 6.10, die auf halber Höhe des Kühlrings 2.7 an dessen Innenwand befestigt waren, gehalten. Die Lagerung 6.9 und die Verankerungen 6.10 bestanden ebenfalls aus 99,5%igem Aluminium. Auf der umlaufenden Oberkante des Kühlrings 2.7 war ein weitmaschiges Gitter aus 0,1 cm durchmessenden Aluminiumdrähten unter Verwendung von Aluminiumnitrid-Wärmeleitpaste in wärmeleitendem Kontakt aufgeklebt. Das weitmaschige Gitter behinderte nicht den Austritt des dekontaminierten Luftstroms 3.2, erhöht jedoch die Kühlwirkung über die gesamte horizontale, offene Fläche des Kühlrings 2.7 hinweg.The cup-shaped refrigeration line 2.5; 2.6, consisting of a tubular, vertical refrigeration line 2.6 and a horizontal, disc-shaped refrigeration line 2.5 with a circular circumference, had a wall thickness of 0.6 cm and consisted of 99.5% aluminum with a thermal conductivity λ of 236 W/(m.K). The height of the tubular, vertical refrigeration line 2.6 was 90 cm. Its upper end formed a circumferential horizontal cooling ring made of 99.5% aluminum with a thermal conductivity λ of 230 W/(m.K), a wall thickness of 0.8 cm and a clear width of 13.6 cm. The upper bearing 6.9 for the fixed, continuous, central axis of rotation 6.1 was attached over a length of 1.5 cm in the center of the cooling ring 2.7. The upper bearing 6.9 was held by four symmetrically arranged horizontal lateral anchors 6.10, which were fastened to the inner wall halfway up the cooling ring 2.7. The bearing 6.9 and the anchorages 6.10 also consisted of 99.5% aluminum. A wide-meshed grid made of aluminum wires with a diameter of 0.1 cm was glued in thermally conductive contact to the circumferential upper edge of the cooling ring 2.7 using aluminum nitride heat-conducting paste. The wide-mesh grid did not impede the exit of the decontaminated air flow 3.2, but increased the cooling effect over the entire horizontal, open area of the cooling ring 2.7.
Von der Unterkante des Kühlrings 2.7 bis zu dem Übergang von der vertikalen Kühlleitung 2.6 in die horizontale Kühlleitung 2.5 war eine weitere rohrförmige, vertikale, 0,8 cm dicke Wärmedämmschicht 4.2 einer horizontalen Länge von etwa 85,4 cm angeordnet. Auf deren Innenseite war auf einer vertikalen Länge von etwa 75 cm eine 100 µm dicke biozide Beschichtung 5 der nachstehend beschriebenen Art aufgetragen. Die biozide Beschichtung 5 wies eine Mikrorauheit nach ISO von N12 auf.Another tubular, vertical, 0.8 cm thick thermal insulation layer 4.2 with a horizontal length of about 85.4 cm was arranged from the lower edge of the cooling ring 2.7 to the transition from the vertical cooling line 2.6 to the horizontal cooling line 2.5. A 100 μm thick
Die feststehende, durchgängige, 85 cm lange Drehachse 6.1 verlief nach dem Zusammenbau der vertikalen Anordnung von übereinander angeordneten Paaren von jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern (6.6; 6.6L; 6.6R) entlang der Längsachse des rohrförmigen Innenraums 1.9 bis zu der unteren Lagerung 6.2, die wie die Lagerung 6.9 mit vier symmetrisch angeordneten Verankerungen 6.10 an der Kälteleitung 2.6 befestigt waren. Im Gegensatz zu den oberen Lagerung 6.9 und den Verankerungen 6.10 waren die Lagerung 6.2 und die Verankerungen 6.3 aus dem thermoplastischen Hochleistungskunststoff Polysulfon PSU einer Wärmeleitfähigkeit von 0,3 W/(m.K) gefertigt. Von gleicher Bauart war die mittlere Lagerung 6.8.1 einer Höhe von 1 cm mit den vier seitlichen Verankerungen 6.8 als Stabilisierung für die feststehende durchgängige Drehachse 6.1.The fixed, continuous, 85 cm long axis of rotation 6.1 ran after assembling the vertical arrangement of pairs of two counter-rotating impellers (6.6; 6.6L; 6.6R) arranged one above the other along the longitudinal axis of the tubular interior 1.9 to the lower bearing 6.2, the as the storage 6.9 with four symmetrically arranged anchors 6.10 were attached to the refrigeration line 2.6. In contrast to the upper bearing 6.9 and the anchoring 6.10, the bearing 6.2 and the anchoring 6.3 were made from the high-performance thermoplastic polysulfone PSU with a thermal conductivity of 0.3 W/(mK). The middle bearing 6.8.1 with a height of 1 cm with the four lateral anchorages 6.8 as stabilization for the fixed continuous axis of rotation 6.1 was of the same design.
Die rohrförmige Drehachse 6.1 bestand ebenfalls aus Polysulfon PSU und hatte einen kreisförmigen Umriss, einen Durchmesser von 1,5 cm und eine innere lichten Weite von 0,7 cm. Für den Zusammenbau wurde sie in der unteren Lagerung mit einem Schraubgewinde 6.1.4 einer Länge von 1,5 cm mittig befestigt (Schritt 1). Auf der horizontalen Oberfläche der unteren Lagerung 6.2 war ein 3 mm dicker, elastischer Dämpfungsring 6.12 aufgelegt (Schritt 2). Darauf wurde das erste die Drehachse 6.1 umgreifende, zentrosymmetrische Bauteil 6.13 mit einer unteren horizontalen Standplatte und einer vertikalen Hülse, die in einem Abstand 6.4.2a von 3 cm in die scheibenförmige, horizontale Lauffläche 6.4.7 eines Durchmessers von Kante zu Kante von 4,5 cm überging, aufgelegt und wurde - wie anderen Bauteile gleicher Funktion - mit Fixierschrauben 6.4.8 an der Oberfläche der Drehachse 6.1 befestigt (Schritt 3).The tubular axis of rotation 6.1 was also made of polysulfone PSU and had a circular outline, a diameter of 1.5 cm and an internal width of 0.7 cm. For assembly, it was fixed centrally in the lower bearing with a screw thread 6.1.4 with a length of 1.5 cm (step 1). A 3 mm thick, elastic damping ring 6.12 was placed on the horizontal surface of the lower bearing 6.2 (step 2). The first centrosymmetric component 6.13, enclosing the axis of rotation 6.1, was then fitted with a lower horizontal standing plate and a vertical sleeve which, at a distance 6.4.2a of 3 cm, was fitted into the disc-shaped, horizontal running surface 6.4.7 with a diameter from edge to edge of 4. 5 cm, was placed and - like other components with the same function - was attached to the surface of the rotary axis 6.1 with fixing screws 6.4.8 (step 3).
Das Bauteil 6.13 bestand aus poliertem, hochlegiertem Stahl einer Wärmeleitfähigkeit λ von 15 W/(m.K) und wies an allen Positionen eine Wandstärke von 0,3 cm auf. Gleiches galt für das zweite und dritte Bauteil 6.14; 6.15 sowie für die weiteren baugleichen Bauteile.Component 6.13 consisted of polished, high-alloy steel with a thermal conductivity λ of 15 W/(m.K) and had a wall thickness of 0.3 cm at all positions. The same applied to the second and third component 6.14; 6.15 and for the other structurally identical components.
Auf die erste horizontale Lauffläche 6.4.7 des Bauteils 6.13 wurde das erste, linksdrehende Flügelrad 6L mit seiner drehbaren Flügelradnabe 6.4; 6.4.1a; 6.4.1b; 6.1.1 einer Höhe von 1cm aufgelegt (Schritt 4). Das Flügelrad 6L wies vier strahlenförmig angeordnete, horizontal entgegen der Drehrichtung leicht gebogene, 0,3 cm starke, etwa 1 cm breite und in einer Rundung endende Flügelblätter 6L.2 mit einer für die Linksdrehung 6.6L geeigneten Neigung auf (in der
Das Flügelrad 6L wurde aus Polyoxymethylen POM-C einer Wärmeleitfähigkeit λ von 0,25 W/(m.K) durch Spritzguss hergestellt. Die Flügelradnabe 6.4 und die Laufflächen 6.4.7 aus Stahl wiesen bei der Trockenschmierung einen Gleitreibungskoeffizienten µGIeit gegen gehärteten und geschliffenen Stahl bei 23 °C und 50 % Raumfeuchtigkeit, einem Anpressdruck von P = 0,05 MPa (0,5 bar), einer Geschwindigkeit von v = 0,6 m/s (21,6 km/h) und einer Temperatur in Laufflächennähe von t = 60 °C von 0,1 auf.The impeller 6L was made of polyoxymethylene POM-C with a thermal conductivity λ of 0.25 W/(m.K) by injection molding. With dry lubrication, the impeller hub 6.4 and the running surfaces 6.4.7 made of steel had a coefficient of sliding friction µGleit against hardened and ground steel at 23 °C and 50% humidity, a contact pressure of P = 0.05 MPa (0.5 bar), a speed of v = 0.6 m/s (21.6 km/h) and a temperature near the tread of t = 60 °C of 0.1.
Diese Parameter galten in gleicher Weise für alle Flügelräder 6L; 6R.These parameters applied equally to all impellers 6L; 6R.
Nach dem Auflegen des ersten Flügelrads 6L wurde das Bauteil 6.14 aufgesteckt (Schritt 5) und dann das erste rechtsdrehende Flügelrad 6R aufgelegt (Schritt 6). Das Bauteil 6.14 hatte eine Höhe von 6 cm. Zusammen mit dem Bauteil 6.13 ergab sich eine Gesamthöhe längs der Drehachse 6.1 von 10 cm.After placing the first impeller 6L, component 6.14 was attached (step 5) and then the first clockwise rotating impeller 6R was placed (step 6). The component 6.14 had a height of 6 cm. Together with the component 6.13, the total height along the axis of rotation 6.1 was 10 cm.
In analoger Weise wurden die Bauteile 6.15 und 6.16 für das zweite Flügelradpaar 6; 6L; 6 in den Schritten 7-8 und 9-10 aufgesteckt, sodass sich eine Gesamthöhe längs der Drehachse 6.1 von 8 cm ergab. Somit blieb unterhalb der mittleren Lagerung 6.8.1 noch Raum für ein drittes Flügelradpaar 6L; 6R (Schritte 11 und folgende).In an analogous manner, the components were 6.15 and 6.16 for the
Nach dem Aufstecken der mittleren Lagerung 6.8.1 wurden in analoger Weise drei weitere Flügelradpaare 6; 6L; 6R aufgesteckt, sodass die Anordnung insgesamt sechs solcher Paare aufwies. Die gesamten Oberflächen der Flügelblätter 6L.2; 6R.2 waren bei den verschiedenen Ausführungsformen mit den nachstehend beschriebenen bioziden Beschichtungen 5 beschichtet.After attaching the middle bearing 6.8.1, three more impeller pairs 6; 6L; 6R so that the arrangement had a total of six such pairs. The entire surfaces of the wing blades 6L.2; 6R.2 were coated with the
Bei einer zweiten Ausführungsform der Flügelräder 6L; 6R wiesen diese die Form eines Rades mit sechs Speichen auf, die radial von der Flügelradnabe 6.4 zu dem umlaufenden Ring des Rades ausstrahlten. Der äußere Rand des umlaufenden Rings war etwa 0,13 cm von der bioziden Beschichtung 5 entfernt. Die Speichen waren streifenartig geformt und wiesen die für die linke oder rechte Drehrichtung 6.6L; 6.6R geeignete Neigung auf. Zur Vergrößerung der Oberflächen konnten diese Erhebungen und Vertiefungen wie zum Beispiel Wellenberge und Wellentäler aufweisen (nicht dargestellt). Auch diese Art von Flügelrädern 6; 6L; 6R waren mit den nachstehend beschriebenen bioziden Beschichtungen 5 beschichtet.In a second embodiment of the impellers 6L; 6R these were in the form of a wheel with six spokes radiating radially from the impeller hub 6.4 to the orbiting ring of the wheel. The outer edge of the circumferential ring was about 0.13 cm from the
Unterhalb der unteren Lagerung 6.2 und ihrer horizontalen seitlichen Verankerung war der 8 cm hohe Heizraum 2.3 angeordnet. In diesen wurden oberhalb der heißen Seite 2.1 des Peltier-Elements über sechs symmetrisch angeordnete, runde Lufteinlassrohre 3 eines Durchmessers von 1,5 cm und einer lichten Weite von 1,3 cm einströmende Luft 3.2 eingesaugt. Die die Wände der Lufteinlassrohre bestanden ebenfalls aus Polysulfon PSU und waren auf die Innenseite mit den nachstehend beschriebenen bioziden Beschichtungen 5 beschichtet. In den Einlässen der Lufteinlassrohre 3 waren engmaschige Gitter (nicht dargestellt) angebracht, die das Eindringen größerer Partikel in den Heizraum 2.3 verhinderten.The 8 cm high boiler room 2.3 was arranged below the lower bearing 6.2 and its horizontal lateral anchoring. Air 3.2 flowing in was sucked into these above the hot side 2.1 of the Peltier element via six symmetrically arranged, round
Das Peltier-Element 2 wies einen kreisrunden Umfang und einen Durchmesser von 13 cm auf. Sein Gesamtumfang war von der Wärmedämmschicht 4.2 umgeben. Seine kalte Seite 2.2 stand über eine Aluminiumnitrid-Keramikscheibe in wärmeleitendem Kontakt mit der horizontalen Kälteleitung 2.5.The
Bei der Inbetriebnahme der mobilen erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 beider Ausführungsformen wurde das Peltier-Element unter Strom gesetzt, wodurch sich die heiße Seite 2.1 aufheizte und die einströmende Luft 3.2 im Heizraum 2.3 erwärmte. Die erwärmte Luft 3.2 stieg dadurch nach oben, was durch die Kühlung des Kühlrings 2.7 beschleunigt wurde. Dadurch wurde ein stetiger Kamineffekt erzeugt, der die Flügelräder 6; 6L; 6R in gegenläufige Umdrehungen versetzte, wodurch starke Luftwirbel 6.7 erzeugt wurden, die einen intensiven Kontakt der dekontaminierten Luft mit den bioziden Beschichtungen 5 bewirkten.When the
Um den Kamineffekt zu verstärken, konnte ein Aufsatz 10 aus Kunststoff in der Form eines umgedrehten Trichters mit einem Trichterrohr 10.1, einem Trichterstil 10.2 mit einer oberen Kante 10.7 und einem Trichterkegelstumpf 10.3 mit einer Trichterinnenseite 10.4 mithilfe von vertikalen Steckverbindungen 10.6 in das umlaufende obere Ende 1.4 der rohrförmigen vertikalen Wand 1.1 aufgesteckt werden. Zwischen den Steckverbindungen 10.6 waren Lufteinlässe 10.8 angeordnet. Bei einer weiteren Ausführungsform des Aufsatzes 10 wurde der umgedrehte Trichter mithilfe eines Steckrings 10.6 (nicht dargestellt) in das obere Ende 1.4 eingesteckt. Dadurch entfielen die Lufteinlässe 10.8.In order to increase the chimney effect, a
In noch einer weiteren Ausführungsform wurde ein kreisrunder dosenförmiger Aufsatz mit einem luftdurchlässigen Boden und einem luftdurchlässigen Deckel mit Hilfe eines Steckrings 10.6 in das obere Ende 1.4 eingesteckt (nicht dargestellt). Der Aufsatz war mit einer Schüttung von Bentonit mit einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Partikelgröße von 7 mm gefüllt (nicht dargestellt). An der Schüttung wurden eventuell entweichende, durch die Eliminierung entstandene Zerfallsprodukte adsorbiert und/oder absorbiert bzw. interkaliert.In yet another embodiment, a circular, can-shaped attachment with an air-permeable base and an air-permeable lid was inserted into the upper end 1.4 with the aid of a plug-in ring 10.6 (not shown). The attachment was filled with a bed of bentonite with an average particle size of 7 mm determined by sieve analysis (not shown). Any decomposition products that may have escaped as a result of the elimination were adsorbed and/or absorbed or intercalated on the bed.
Figuren 3 und 4Figures 3 and 4
Die Konstruktion einer vertikalen Anordnung von Paaren 6 aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern 6L; 6R mit einer zusammengesetzten Drehachse 6.1The construction of a vertical arrangement of
Für die Paare 6 der gegenläufigen Flügelräder 6L; 6R wurden die vorstehend beschriebenen Flügelräder 6L; 6R verwendet. Die Flügelradnaben 6.4; 6.4.1a; 6.4.1b und die Laufflächen 6.4.7 wiesen dieselben Abmessungen wie vorstehend beschrieben auf. Die untere Lagerung 6.2 war ein erstes Bauteil mit kreisrundem Umfang, das symmetrisch um die gedachte Drehachse 6.1 angeordnet war und - wie die anderen Bauteile 6.5 zum Aufbau der zusammengesetzten Drehachse 6.1 - aus einem hochlegierten austenitischen Stahl einer Wärmeleitfähigkeit λ von 15/(m.K) bestand. Es wies eine Buchse 6.4.5 zur Aufnahme eines Steckers 6.4.6 des nächst höheren komplementären zweiten Bauteils 6.5 auf. Die Buchsen 6.4.5 wurden von umlaufenden, vertikalen, kreisförmigen Stegen 6.4.4 gebildet, die auch als Abstandshalter 6.4.3 zur Einstellung der Abstände 6.4.2a; 6.4.2b; 6.4.2c usw. zwischen den dritten, vierten usw. Bauteilen 6.5 dienten. Zwischen der unteren Lagerung 6.2 und dem nächsthöheren komplementären zweiten Bauteil 6.5 befand sich ein elastischer Dämpfungsring 6.12. In einem Abstand 6.4.2.a zwischen der Lagerung 6.2 und der horizontalen Lauffläche 6.4.7 des ersten nächsthöheren Bauteils 6.5 waren das erste Flügelrad 6R mit der Flügelradnabe 6.4 mit ihren Laufflächen 6.4.1a; 6.4.1b angeordnet. In gleicher Weise war darüber das zweite Flügelrad 6L mit der Flügelradnabe 6.4 und ihren Laufflächen 6.4.1a; 6.4.1b angeordnet. Zusammen bildeten sie das erste Paar 6 von gegenläufigen Flügelrädern 6R; 6L. Somit bildeten stets zwei übereinander gesteckte Bauteile 6.5 eine Halterung für eine drehbare Flügelradnabe 6.4.For the
Nach diesem Konstruktionsprinzip konnten vertikale Anordnungen mit der gewünschten Anzahl von horizontalen Paaren 6 aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern 6L; 6R mit bioziden Beschichtungen 5, die in einem festen Abstand übereinander um eine zusammengesetzte Drehachse 6.1 drehbar gelagert waren, in einfacher und vorteilhafter Weise aus genormten Bauteilen hergestellt werden.According to this design principle, vertical arrangements with the desired number of
Figur 5figure 5
Die Konstruktion einer vertikalen Anordnung von Paaren 6 aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern 6L; 6R mit einer zusammengesetzten Drehachse 6.1The construction of a vertical arrangement of
Die Konstruktion der
Auch nach diesem Konstruktionsprinzip konnten vertikale Anordnungen mit der gewünschten Anzahl von horizontalen Paaren 6 aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern 6.6; 6.6L; 6.6R mit bioziden Beschichtungen 5, die in einem festen Abstand übereinander um eine zusammengesetzte Drehachse 6.1 drehbar gelagert waren, in einfacher und vorteilhafter Weise aus genormten Bauteilen hergestellt werden.According to this design principle, vertical arrangements with the desired number of
Figur 9figure 9
Die Herstellung der bioziden Beschichtungen 5The production of the
Die hergestellten bioziden Beschichtungen 5 befanden sich auf der dem Innenraum 1.9 zugewandten Oberfläche der Wärmedämmbeschichtung 4.1, auf den freien Oberflächen der Bauteile 6.5 sowie insbesondere auf den Flügelblättern 6L; 6R. Während die Wärmedämmbeschichtung 4.1 eine genügend hohe Oberflächenrauigkeit aufwies, die die Haftung der bioziden Beschichtungen 5 erhöhte, konnte die Haftung der bioziden Beschichtungen 5 auf den Kunststoffoberflächen der Flügelblätter 6L; 6R durch eine Vorbehandlung durch Plasmaätzen signifikant verbessert werden.The
In einer ersten Ausführungsform bestand die biozide Beschichtung 5a) im Wesentlichen aus einer aus mindestens einer Beschichtungsmittel hergestellten Schicht mit einer Mikrorauheit N7, in der die Biozide 5.1 molekulardispers oder dispergiert homogen verteilt waren.In a first embodiment, the
In einer zweiten Ausführungsform bestand die biozide Beschichtung 5b) im Wesentlichen aus mindestens einem bioziden Metall 5.1 wie Kupfer oder Silber, die mithilfe des elektrischen Doppeldrahtsprühens (Twin-wire Arc Spraying; TWAS) aufgesprüht wurden. Dabei bildeten sich homogene Schichten 5.4, inselartige Schichten 5.4 und/oder punktuelle Erhebungen 5.4 aus Metall. Für die biozide Wirkung war hier eine ungleichmäßige mikroskalige Beschichtung von Vorteil.In a second embodiment, the biocidal coating 5b) consisted essentially of at least one biocidal metal 5.1, such as copper or silver, which was sprayed on using electric twin-wire arc spraying (TWAS). This formed homogeneous layers 5.4, island-like layers 5.4 and/or punctiform elevations 5.4 of metal. An uneven microscale coating was advantageous for the biocidal effect.
In einer dritten Ausführungsform bestand die biozide Beschichtung 5c) im Wesentlichen aus einer thermisch und/oder mit UV-Strahlung h.v ausgehärteten Beschichtung, auf deren Oberfläche biozide Mikropartikel 5.3 hafteten. Dies wurde dadurch erzielt, dass auf die noch nicht ausgehärteten Beschichtungsstoffe 5a biozide Mikropartikel 5.3 gesprüht wurden, wonach die Beschichtungsmittel oder Beschichtungsstoffe ausgehärtet wurden.In a third embodiment, the biocidal coating 5c) consisted essentially of a coating cured thermally and/or with UV radiation h.v, to the surface of which biocidal microparticles 5.3 adhered. This was achieved in that biocidal microparticles 5.3 were sprayed onto the
Die Herstellung einer bioziden Beschichtung 5a)The production of a
Dem in dem Lehrbuch von Bodo Müller und Ulrich Poth, Coatings Compendien, Lackformulierung und Lackrezeptur, Das Lehrbuch für Ausbildung und Praxis, Vincentz Verlag, Hannover 2003, in der Tabelle II-2.5: Automobilserienklarlack, auf Seite 142 beschriebenen Automobilserienklarlack wurden, bezogen auf 1000 Gewichtsteile des Beschichtungsstoffs, 2 Gewichtsteile Diuron: 3-(3,4-Dichlorphenyl)-1,1-dimethylharnstoff, 3 Gewichtsteile Quaternisiertes Chitosan (vg., A. Domard et al., „New method for the quaternization of chitosan“, International Journal of Biological Macromolecules, Band 8, Ausgabe 2, April, 1986, Seiten 105-107) und 5 Gewichtsteile_Azoxystrobin: Methyl-(E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylat (IUPAC) zugesetzt. Die resultierende Mischung wurde homogenisiert und durch Sprühauftrag auf die Wärmedämmbeschichtungen 4.2 von erfindungsgemäßen mobilen Vorrichtungen 1 appliziert und anschließend mit Infrarotstrahlung thermisch gehärtet.The automotive series clear coat described in the textbook by Bodo Müller and Ulrich Poth, Coatings Compendien, paint formulation and paint recipe, the textbook for training and practice, Vincentz Verlag, Hanover 2003, in Table II-2.5: Automobile series clear coat, on page 142, based on 1000 Parts by weight of coating material, 2 parts by weight diuron: 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea, 3 parts by weight quaternized chitosan (cf., A. Domard et al., "New method for the quaternization of chitosan", International Journal of Biological Macromolecules, Vol. 8,
Die Herstellung einer bioziden Beschichtung 5b)The production of a biocidal coating 5b)
Die Flügelradnaben 6.4 der Flügelräder 6L; 6R wurde abgedeckt, und die Oberflächen der Flügelradblätter 6L.2; 6R.2 wurden durch Plasmaätzen aufgeraut. Anschließend wurden sie mithilfe des elektrischen Doppeldrahtsprühens (Twin-wire Arc Spraying; TWAS) mit einer 10 µm dünnen Beschichtung mit Kupfer beaufschlagt.The impeller hubs 6.4 of the impellers 6L; 6R has been covered, and the surfaces of the impeller blades 6L.2; 6R.2 were roughened by plasma etching. They were then coated with a 10 µm thin coating of copper using Twin-wire Arc Spraying (TWAS).
Die Herstellung einer bioziden Beschichtung 5c)The production of a biocidal coating 5c)
Dem vorstehend beschriebenen Automobilserienklarlack wurden zunächst keine Biozide zugesetzt. Er wurde auf die durch Plasmaätzen aufgerauten Oberflächen von weiteren Flügelblättern 6L.2; 6R.2 appliziert, so dass nach dem Aushärten eine Beschichtung 5a mit einer Schichtdicke von 30 µm resultierte. Der applizierte Beschichtungsstoff 5a wurde soweit vernetzt, dass seine Oberfläche noch stark klebrig blieb. Danach wurden als feste Biozide 5.3 eine Mischung von Mikropartikeln einer mittleren Teilchengröße von 5 µm aufgesprüht. Als Mikropartikel wurden Kupferoxid-Mikropartikel, Calcium-Magnesiumoxid-Oxid-Mikropartikel, Cu2{H4[Si(W3O10)4]} xH2O-Mikropartikel, Mikropartikel von Fludioxonil: 4-(2,2-Difluor-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrol-3-carbonitril (IUPAC) und Mikropartikel von Octenidin: N,N'-(Decan-1,10-diyldi-1(4H)-pyridyl-4-yliden)bis(octylammonium)dichlorid im Gewichtsverhältnis von 1:2:2:1:1:1,5 verwendet.No biocides were initially added to the automotive series clearcoat described above. He was on the roughened by plasma etching surfaces of other blades 6L.2; 6R.2 applied, so that after curing a
Die vorstehend beschriebenen mit bioziden Beschichtungen 5a); 5b); 5c) versehenen Flügelräder 6R; 6L wurden in die mobilen erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 der verschiedenen Ausführungsformen eingebaut, wonach die Wirksamkeit der mobilen erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 getestet wurde.The ones described above with
Figur 10figure 10
Die Tests der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen mobilen Vorrichtungen 1The tests of the effectiveness of the mobile devices according to the
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 wurde mithilfe der Testvorrichtung gemäß der
Vor den Bestimmungen der Leistungsfähigkeit wurden die jeweilige Kammer 12 und die jeweilige erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit hochreiner Nullpunktluft (analytische Luft) bei 23 °C und 1,2 bar über den Anschluss 17, das automatisch geregelte Absperrventil 17.1 und die Lufteinlassdüse 17.2 gespült. Sobald an dem Anzeigegerät 16 keine Partikelsignale mehr auftauchten wurde die Spülung durch Schließen des Absperrventil 17.1 beendet, und es wurden Aerosolwolken 12.6, die der Sicherheit wegen harmlose Darmbakterien wie Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria und Actinobateria enthielten, über die Aerosolzuleitung 12.3, das Gebläse 12.4, das geöffnete Absperrventil 12.5 und die im Inneren der Kammer 12 befindliche Vernebelungsdüse 12.1 bei 23 °C und 1,2 bar in die Kammer 12 geblasen, durch die jeweilige erfindungsgemäße Vorrichtung 1 geleitet und über die Abzugshaube 14 und die Luftableitung 14.1 abgelassen.Before determining the performance, the
In der Abzugshaube 14 wurde die Abluft 3.6 direkt auf das feste zellbiologische Nährmedium 13 auf der zuvor sterilisierten Folie geblasen.In the
Nach einer Exposition von 15 Minuten, 30 Minuten, 45 Minuten, 60 Minuten wurde das zellbiologische Nährmedium 13 auf der zuvor sterilisierten Folie aus der Entnahmeschleuse 13.2 entnommen, und es wurde sofort ein neues Nährmedium 13 eingeschleust. Danach wurde jeweils in üblicher und bekannter Weise getestet, ob sich noch vermehrungsfähige Darmbakterien auf dem Nährmedium 13 befanden. Es zeigte sich, dass bereits nach 15 Minuten der Exposition keine vermehrungsfähigen Darmbakterien vorhanden waren. Dies befand sich in Übereinstimmung mit der Partikelmessung mit dem Sensor 15.1 und dem Messgerät 15.1.1 in der Abluft 3.6, mit denen keine Partikel in der fraglichen Größenordnung mehr festgestellt werden konnten.After exposure for 15 minutes, 30 minutes, 45 minutes, 60 minutes, the cell-
Figur 11figure 11
Frontale Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 der vorstehend beschriebenen AusführungsformenFrontal view of the
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 standen in Sicherungsringen 19.2, die konzentrisch auf dreieckigen, viereckigen oder mehreckigen oder runden, scheibenförmigen Standsicherungen 19, die mit einer elastischen Dämpfungsschicht 19.1 unterlegt waren. Die Standsicherungen 19 bestanden aus Holz, Glas, Stein, Kunststein, Metallen, Kunststoffen und verbunden aus diesen Materialien. Die Sicherungsringe 19.2 bestanden vorzugsweise aus Metallen wie Edelstahl. Die Vorderseite der elektronischen Steuergeräte 8 wiesen jeweils eine Anzeige 8.1 der Temperaturdifferenz zwischen dem oberen und dem unteren Temperatursensor, eine Anzeige 8.2 der Strömungsgeschwindigkeit, LED-Funktionsleuchten 8.3 und einen Drehknopf 8.4 zum Einschalten und zur manuellen Regelung auf. Oberhalb der elektronischen Steuergeräte 8 befanden sich die Lufteinlässe 3 für die kontaminierte Luft. Die dekontaminierte Luft trat aus den oberen Öffnung 1.8 aus.The
In dieser Weise konnten die erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 standsicher auf Fußböden oder horizontalen Oberflächen von Möbeln, wie Konferenztischen, Labortischen oder Schreibtischen aufgestellt werden.In this way, the
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 konnten aber auch mithilfe entsprechender Halterungen in unterschiedlichen Höhen an Wänden, Geländern und anderen architektonischen Einheiten in Innenräumen angebracht werden.However, the
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