DE102021123449A1

DE102021123449A1 - Device and method for dosing and preserving liquid media

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Publication number: DE102021123449A1
Application number: DE102021123449.2A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-09-10
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-03-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen Zusammensetzung.

The present invention relates to a device and a method for volumetric or gravimetric dosing and preserving a flowable composition.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen Zusammensetzung. Speziell betrifft die Erfindung die in situ-Herstellung von konservierenden Komponenten in einer Dosiervorrichtung und/oder die on site-Konservierung von fließfähigen Zusammensetzungen.The present invention relates to a device and a method for volumetric or gravimetric dosing and preserving a flowable composition. In particular, the invention relates to the in situ production of preservative components in a dosing device and/or the on-site preservation of flowable compositions.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Eine Vielzahl von Zwischen- und Endprodukten in Form von fließfähigen Zusammensetzungen unterlaufen vor ihrer Weiterverarbeitung oder der Konfektionierung für einen Endverbraucher einen Dosierschritt und bedürfen zusätzlich einer Konservierung gegenüber Schadorganismen.A large number of intermediate and end products in the form of free-flowing compositions undergo a dosing step before they are further processed or packaged for an end user and also require preservation against harmful organisms.

Besondere Anforderungen an die Dosierung und Konservierung stellen wässrige Zusammensetzungen, die Feststoffteilchen enthalten oder bei denen potentiell die Möglichkeit besteht, dass sich in ihnen Feststoffteilchen ausbilden. Dazu zählen z. B. Suspensionen, d. h. Dispersionen von unlöslichen Feststoffteilchen in Flüssigkeiten, aber auch teilerstarrte Schmelzen oder flüssige Medien mit Feststoffteilchen, die durch Auskristallisation eines in der Flüssigkeit ursprünglich gelösten Feststoffs resultieren. Die Dosieranlagen für solche Medien weisen z. B. Behälter auf, die ein mechanisches Rührwerk enthalten, um ein Absetzen des Feststoffs zu mindern oder günstigstenfalls zu vermeiden. Mit den an die Behälter angeschlossenen Pumpen werden die Medien in der gewünschten (d. h. zu dosierenden) Menge in einen Vorlagenbehälter (Dosiervorlage) gefördert und gegebenenfalls gemeinsam mit anderen Komponenten zum gewünschten Produkt konfektioniert.Aqueous compositions which contain solid particles or in which there is a potential possibility that solid particles form in them make particular demands on the dosage and preservation. These include e.g. B. Suspensions, i. H. Dispersions of insoluble solid particles in liquids, but also partially solidified melts or liquid media with solid particles that result from the crystallization of a solid originally dissolved in the liquid. The dosing systems for such media have z. B. containers that contain a mechanical stirrer to reduce or at best avoid settling of the solid. With the pumps connected to the containers, the media are conveyed in the desired quantity (i.e. to be dosed) into a storage container (dosing template) and, if necessary, packaged together with other components to form the desired product.

Ein typisches Beispiel für ein Massenprodukt in Form einer fließfähigen wässrigen Zusammensetzung sind Anstrichmittel auf Wasserbasis, die Bindemittel, Farbmittel (Pigmente oder lösliche Farbstoffe), Füllstoffe, Wasser, gegebenenfalls weitere Lösungsmittel sowie gegebenenfalls Zusatzstoffe enthalten. Aktuelle Anstrichmittel enthalten keine oder nur eine geringe Menge an organischen Lösungsmitteln (Low VOC-Formulierungen). Solche Farben und Lacke auf Wasserbasis, insbesondere sogenannte Pigmentpastenzubereitungen (d.h. wässrige Pigmentkonzentrate), sind anfällig für einen mikrobiellen Befall. Dies gilt speziell auch, bevor sie auf ein Substrat aufgetragen und getrocknet bzw. verfilmt werden. Da Mikroorganismen, wie Bakterien, Viren, Pilze und Algen, in wasserbasierten Anstrichmitteln ideale Wachstumsbedingungen vorfinden, würde ohne den Zusatz von Konservierungsmitteln ein beträchtlicher Teil verderben, noch bevor sie den Endverbraucher erreichen.A typical example of a mass product in the form of a free-flowing aqueous composition is water-based paints containing binders, colorants (pigments or soluble dyes), fillers, water, optionally other solvents and optionally additives. Current paints contain little or no organic solvents (low VOC formulations). Such water-based paints and varnishes, especially so-called pigment paste preparations (i.e. aqueous pigment concentrates), are susceptible to microbial attack. This also applies specifically before they are applied to a substrate and dried or filmed. Since microorganisms such as bacteria, viruses, fungi and algae find ideal growth conditions in water-based paints, without the addition of preservatives a considerable proportion would spoil before they even reach the end user.

Um eine lange Haltbarkeit und eine gute Produktqualität zu gewährleisten werden wässrigen fließfähigen Zusammensetzungen häufig mikrobiozide Inhaltsstoffe (sog. Topfkonservierungsmittel oder Topfkonservierer) zugesetzt. Der Begriff Topfkonservierer bezeichnet Produkte zum Schutz von Fertigerzeugnissen (außer Lebens- und Futtermitteln) in Behältern gegen mikrobielle Schädigung zwecks Verlängerung ihrer Haltbarkeit. In der Vergangenheit wurden häufig Biozide aus der Gruppe der Isothiazolinone, wie Methylisothiazolinon, Chlormethylisothiazolinon oder Benzisothiazolinon als Konservierungsmittel gegen Mikroorganismen in wässrigen Dispersionen, Emulsionen und Lösungen eingesetzt. Im Hinblick auf die aktuelle Umweltdiskussion und behördliche Vorgaben soll zukünftig auf den Einsatz solcher Topfkonservierer möglichst verzichtet werden.In order to ensure a long shelf life and good product quality, microbiocidal ingredients (so-called in-can preservatives or in-can preservatives) are often added to aqueous, free-flowing compositions. The term in-can preservatives refers to products used to protect finished products (other than food and feed) in containers against microbial damage in order to extend their shelf life. In the past, biocides from the group of isothiazolinones, such as methylisothiazolinone, chloromethylisothiazolinone or benzisothiazolinone, were used as preservatives against microorganisms in aqueous dispersions, emulsions and solutions. In view of the current environmental discussion and official requirements, the use of such in-can preservatives should be avoided in future if possible.

Eine besondere Problematik ergibt sich bei der Herstellung von Anstrichmitteln, wie z.B. Wandfarben, mit vom Endverbraucher gewünschten Farbtönen. Im Bereich der Anstrichzusammensetzungen hat der Verbraucher heute die Auswahl aus einer quasi unbegrenzten Palette von Farbtönen, die üblicherweise durch Abmischen von Standardfarbtönen hergestellt werden. Da die Kunden erwarten, dass derartige Anstrichmittel bei Bedarf direkt verfügbar sind, werden diese in immer stärkerem Maße unmittelbar auf Kundenanfrage produziert. Die Herstellung von Anstrichmitteln mit dem vom Endverbraucher gewünschten Farbton am Verkaufsort (Point of sale, kurz POS) erfolgt in Farbmitteldosieranlagen. Dazu werden in der Regel konzentrierte Farbmittel (Pigmentpasten) in der berechneten Menge zu einer meist weißen, seltener transparenten Basis zudosiert. In herkömmlichen (konventionellen) Dosieranlagen werden die verwendeten Farbpasten vielfach noch in (meist offenen) sogenannten Rührwerksbehältern bevorratet, die bei Erreichen einer Mindestmenge neu aufgefüllt werden müssen. Dies geschieht durch Einfüllen der Paste aus den Handelsverpackungen, wie Dosen oder Eimer, in die Dosiermaschinenbehälter. Bei einem Verzicht auf die zuvor genannten Topfkonservierer wird die Herstellung von Anstrichmitteln mit definierten Farbtönen am Verkaufsort kaum mehr möglich sein. Während sich konservierungsmittelfreie Farbprodukte unter sterilen Industriefertigungsbedingungen noch mit einiger Produktsicherheit fertigen lassen, ist die Herstellung von Produkten mit ausreichend langer Haltbarkeit unter der Verwendung von Farbmischmaschinen vor Ort kaum möglich. Wird in diesem Fall bei den Farbmitteln (speziell den Pigmentpasten) auf Konservierungsmittel verzichtet, kann durch Kontamination mit Umweltkeimen sehr rasch eine mikrobiologische Schädigung einsetzen, die insbesondere bei ständigem Kontakt mit der Außenluft ungehindert fortschreitet. Dieses Keimwachstum führt dann zum Verderben des Produkts.A particular problem arises in the production of paints, such as wall paints, with shades desired by the end user. In the area of coating compositions, the consumer today has a virtually unlimited range of color shades to choose from, which are usually produced by mixing standard color shades. Since customers expect such paints to be readily available when they are needed, they are increasingly being produced directly upon customer request. The production of paints with the color desired by the end consumer at the point of sale (POS) takes place in colorant dosing systems. For this purpose, concentrated colorants (pigment pastes) are usually added in the calculated amount to a mostly white, rarely transparent base. In conventional dosing systems, the color pastes used are often still stored in (usually open) so-called agitator containers, which have to be refilled when a minimum quantity is reached. This is done by pouring the paste from the retail packaging, such as cans or buckets, into the dosing machine containers. If you do without the in-can preservatives mentioned above, it will hardly be possible to produce paints with defined colors at the point of sale. While preservative-free color products can still be manufactured with some degree of product safety under sterile industrial production conditions, the production of products with a sufficiently long shelf life using on-site color mixing machines is hardly possible. In this case, if preservatives are not used in the colorants (especially the pigment pastes), contamination with environmental germs can very quickly cause a micro start biological damage, which progresses unhindered, especially with constant contact with the outside air. This germ growth then leads to spoilage of the product.

Es ist bekannt, zur Dosierung von Anstrichmitteln Vorrichtungen einzusetzen, die ein geschlossenes Behältersystem aufweisen. Dabei werden die Anstrichmittel nicht mehr aus einem offenen Gebinde in offene Rührwerksbehälter der Dosieranlage eingefüllt, sondern es werden geschlossene Behältnisse in einer Dosieranlage mit geschlossenem Kreislaufsystem eingesetzt. Hier ist der Luftkontakt der Edukte bis zur Fertigung des Anstrichmittels mit dem gewünschten Farbton im Wesentlichen ausgeschlossen.It is known to use devices which have a closed container system for dosing paints. The paints are no longer poured from an open container into open agitator tanks of the dosing system, but closed containers are used in a dosing system with a closed circuit system. Here the contact with air of the educts is essentially excluded until the coating material with the desired color is produced.

Die EP 2067716 A2 beschreibt eine Dosiervorrichtung auf Basis eines in einem Behälter angeordneten flexiblen Beutels, wobei das Behältersystem zusammen mit einer Fördereinrichtung und entsprechenden Leitungen einen geschlossenen Kreislauf bildet, von dem eine Dosierstrecke abgeht. Das flüssige Medium kann somit in der Vorrichtung, einschließlich des Behältersystems, zirkulieren.The EP 2067716 A2 describes a dosing device based on a flexible bag arranged in a container, with the container system forming a closed circuit together with a conveying device and corresponding lines, from which a dosing section branches off. The liquid medium can thus circulate in the device, including the container system.

Die EP 3461760 A2 beschreibt eine Vorrichtung zum volumetrischen Dosieren einer fließfähigen Zusammensetzung und speziell zum Mischen einer Farbformulierung mit einem in einen Kreislauf integrierten Standbodenbeutel.The EP 3461760 A2 describes an apparatus for volumetric dosing of a flowable composition, and specifically for mixing a paint formulation, with a stand-up pouch integrated into a circuit.

Die zuvor genannten Verfahren verbessern zwar die Haltbarkeit der in der Dosieranlage befindlichen Anstrichmittel bzw. der Komponenten, aus denen diese gemischt werden. Für den Fall einer dennoch erfolgten Kontamination wäre jedoch eine Konservierung der bereits in der Dosieranlage befindlichen fließfähigen Zusammensetzung wünschenswert. Zudem lösen Anlagen mit geschlossenen Kreisläufen noch nicht das Problem der Haltbarkeit der fertig gemischten und für den Endverbraucher konfektionierten abgetönten Anstrichmittel.The methods mentioned above improve the durability of the paints in the metering system or the components from which they are mixed. In the event of contamination, however, it would be desirable to preserve the flowable composition that is already in the dosing system. In addition, systems with closed circuits do not yet solve the problem of the shelf life of the ready-mixed and tinted paints formulated for the end user.

Die WO 2020094258 A1 beschreibt ein Verfahren zur Konservierung einer Dispersion, die sich in einem Behälter befindet, der Teil einer Dosieranlage ist, wobei bei dem Verfahren ein Oxidationsmittel in den Behälter eingebracht wird. Als geeignet werden sauerstoff- oder chlorbasierte Oxidationsmittel beschrieben, speziell Ozon.The WO2020094258 A1 describes a method for preserving a dispersion that is located in a container that is part of a dosing system, with an oxidizing agent being introduced into the container in the method. Oxygen- or chlorine-based oxidizing agents, especially ozone, are described as being suitable.

Es ist weiter bekannt, dass bestimmte Metalle mikrobiozide Wirkung entfalten und sich zur Konservierung unter Anderem von Anstrichmitteln gegen mikrobiellen Befall eignen. Die WO 2007/025914 A1 beschreibt eine wässrige Zusammensetzung für Außen-, Innen-, Fassaden- und/oder Dachanstriche, die elementares Silber, speziell in nanopartikulärer Form, als Biozid enthält. Zusätzlich kann die Anstrichzusammensetzung Silber in Form eines löslichen Silbersalzes, insbesondere Silbernitrat, enthalten. Diese Additivierung dient sowohl zur Konservierung der Beschichtungsmittel vor ihrer Verarbeitung als auch der daraus resultierenden Beschichtungen.It is also known that certain metals have a microbiocidal effect and are suitable for preserving paints, among other things, against microbial attack. The WO 2007/025914 A1 describes an aqueous composition for exterior, interior, facade and/or roof coatings that contains elemental silver, specifically in nanoparticulate form, as a biocide. In addition, the paint composition may contain silver in the form of a soluble silver salt, particularly silver nitrate. These additives serve both to preserve the coating materials before they are processed and the resulting coatings.

Diese Silberadditive lösen aber noch nicht befriedigend das Problem der Topfkonservierung von Produkten aus POS-Anlagen in denen die Anstrichmittel am Verkaufsort endgefertigt werden. Diese neigen zur Koagulation und oft sind die Additive in der fertigen fließfähigen Zusammensetzung heterogen verteilt.However, these silver additives do not yet satisfactorily solve the problem of in-can preservation of products from POS systems in which the paints are finished at the point of sale. These tend to coagulate and the additives are often heterogeneously distributed in the finished flowable composition.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen Zusammensetzung und ein darauf basierendes Verfahren zur Dosierung und gleichzeitigen Konservierung Verfügung zu stellen, das eine mikrobielle Kontamination sowohl von in der Dosieranlage befindlichen Komponenten, als auch der fertig dosierten Handelsprodukte vermeidet. Speziell soll es sich bei der Vorrichtung um eine Farbmitteldosieranlage für die Herstellung von Anstrichmitteln mit dem vom Endverbraucher gewünschten Farbton am Verkaufsort (POS-Dosieranlage) handeln. The present invention has for its object to provide a device for volumetric or gravimetric dosing and preservation of a flowable composition and a method based thereon for dosing and simultaneous preservation that microbial contamination of both the components in the dosing system and the finished dosed commercial products avoids. Specifically, the device should be a colorant dosing system for the production of paints with the color desired by the end user at the point of sale (POS dosing system).

Dabei soll der Einsatz von organisch-chemischen Topfkonservierern, wie Bioziden aus der Gruppe der Isothiazolinone, vermieden werden.The use of organic chemical in-can preservatives, such as biocides from the group of isothiazolinones, should be avoided.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass die Aufgabe gelöst wird, wenn man in einer Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen wässrigen Zusammensetzung wenigstens eine Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln in die fließfähige Zusammensetzung vorsieht.Surprisingly, it has now been found that the object is achieved if at least one source for releasing metal ions and/or metal-containing particles into the flowable composition is provided in a device for volumetric or gravimetric dosing and preservation of a flowable aqueous composition.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Metallionen in situ in der fließfähigen Zusammensetzung zu erzeugen. Somit kann der konservierende Wirkstoff in der Dosieranlage selbst hergestellt werden und muss der fließfähigen Zusammensetzung nicht mit einem der Ausgangsstoffe oder als separates Additiv zugesetzt werden. Es wurde gefunden, dass es somit möglich ist, konservierungsmittelfreie Ausgangsprodukte einzusetzen und diese für die Verweildauer in der Dosieranlage temporär zu konservieren. Es wurde weiterhin gefunden, dass mit der erfindungsgemäßen Dosierung und Konservierung auch eine Konservierung der erhaltenen Endprodukte, zumindest temporär bis zu deren Verarbeitung (z.B. bis zu deren Verwendung als Anstrichmittel) erzielt werden kann. Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Einsatz herkömmlicher Topfkonservierer besteht darin, dass die erfindungsgemäß eingesetzten Metallionen und/oder metallhaltigen Partikel nicht flüchtig sind und somit im Wesentlichen nicht in die Luft ausgasen und eingeatmet werden können. Sie eignen sich somit vorteilhaft auch zur Konservierung des verarbeiteten Endprodukts, in dem sie (z.B. im Falle eines ausgehärteten/verfilmten Anstrichmittels) in der Regel in gebundener Form (d.h. für Umwelt und Gesundheit unbedenklich) vorliegen.It has proven particularly advantageous here to generate metal ions in situ in the flowable composition. Thus, the preserving active ingredient can be produced in the dosing system itself and does not have to be added to the free-flowing composition with one of the starting materials or as a separate additive. It was found that it is thus possible to use preservative-free starting products and to temporarily preserve them while they remain in the dosing system. It has also been found that the dosage and preservation according to the invention can also be used to preserve the end products obtained, at least temporarily until they are processed (eg until they are used as paints). Another advantage over the use of conventional In-can preservation consists in the fact that the metal ions and/or metal-containing particles used according to the invention are non-volatile and therefore essentially cannot escape into the air and be inhaled. They are therefore advantageously also suitable for preserving the processed end product, in which they (eg in the case of a cured/film-formed coating material) are generally present in bound form (ie harmless to the environment and health).

Somit gelingt im Allgemeinen eine Konservierung der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung mit einer geringeren Konzentration an Metallionen und Metallpartikeln als mit aus dem Stand der Technik bekannten Metalladditiven und speziell Silberadditiven. Zudem sind in-situ erzeugte (naszierende) Metallionen vorteilhaft zur Additivierung von absetzgefährdeten fließfähigen Zusammensetzungen, da sie nicht separat (z.B. in einem flüssigen Träger) eingebracht werden müssen, sondern direkt am Ort des Entstehens/der Freisetzung wirken.Thus, in general, the free-flowing aqueous composition can be preserved with a lower concentration of metal ions and metal particles than with metal additives known from the prior art and specifically silver additives. In addition, in-situ generated (nascent) metal ions are advantageous for adding additives to flowable compositions that are at risk of settling, since they do not have to be introduced separately (e.g. in a liquid carrier), but act directly at the point of origin/release.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen Zusammensetzung, umfassend wenigstens eine Fördereinrichtung, wenigstens ein Gebinde, das die zu dosierende fließfähige Zusammensetzung enthält, und wenigstens eine Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln in die fließfähige Zusammensetzung.A first object of the present invention is a device for volumetric or gravimetric dosing and preserving a fluid composition, comprising at least one conveyor, at least one container containing the fluid composition to be dosed, and at least one source for dispensing metal ions and/or metal-containing particles into the flowable composition.

In einer bevorzugten Ausführung wird die wenigstens eine Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln in situ in der fließfähigen Zusammensetzung erzeugt. Speziell werden in der fließfähigen Zusammensetzung in situ Metallionen elektrochemisch erzeugt.In a preferred embodiment, the at least one source for delivering metal ions and/or metal-containing particles is created in situ in the flowable composition. Specifically, metal ions are electrochemically generated in situ in the flowable composition.

In einer bevorzugten Ausführung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Kreislauf für die fließfähige Zusammensetzung, wobei in den Kreislauf die Fördereinrichtung, das wenigstens ein Gebinde und die Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln integriert sind.In a preferred embodiment, the device according to the invention comprises a circuit for the flowable composition, with the conveyor device, the at least one container and the source for releasing metal ions and/or metal-containing particles being integrated into the circuit.

In einer bevorzugten Ausführung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung als Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln eine Vorrichtung zur elektrochemischen Erzeugung von Metallionen und/oder Metallpartikeln. Speziell umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens Quelle zur Abgabe von Silberionen und/oder silberhaltigen Partikeln.In a preferred embodiment, the device according to the invention comprises a device for the electrochemical generation of metal ions and/or metal particles as the source for releasing metal ions and/or metal-containing particles. In particular, the device according to the invention comprises at least one source for the release of silver ions and/or silver-containing particles.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer konservierten Farbformulierung, bei dem man wenigstens eine fließfähige wässrige Farbstoffzusammensetzung bereitstellt und mit wenigstens einer Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren, wie zuvor und im Folgenden definiert, in einen Behälter dosiert.Another object of the invention is a method for producing a preserved paint formulation, in which at least one free-flowing aqueous dye composition is provided and metered into a container with at least one device for volumetric or gravimetric metering and preservation, as defined above and below.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung wenigstens einer Vorrichtung, wie zuvor und im Folgenden definiert, in einer Farbmitteldosieranlage zum Dosieren und Konservieren einer fließfähigen wässrigen pigmenthaltigen Farbstoffzusammensetzung. Eine spezielle Ausführungsform ist die Verwendung in einer konventionellen Farbmitteldosieranlage, die kein geschlossenes Behältersystem und/oder keinen Kreislauf für die fließfähige wässrige pigmenthaltige Farbstoffzusammensetzung umfasst. Eine weitere spezielle Ausführungsform ist die Verwendung in einer Farbmitteldosieranlage, die einen Kreislauf für die fließfähige pigmenthaltige Farbstoffzusammensetzung umfasst, wobei in den Kreislauf eine Fördereinrichtung, wenigstens ein Gebinde, das die zu dosierende Farbstoffzusammensetzung enthält, und die Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln integriert sind.Another object of the invention is the use of at least one device, as defined above and below, in a colorant metering system for metering and preserving a free-flowing, aqueous, pigment-containing dye composition. A specific embodiment is the use in a conventional colorant metering system which does not include a closed container system and/or no circuit for the free-flowing aqueous pigment-containing colorant composition. Another special embodiment is the use in a colorant dosing system, which includes a circuit for the free-flowing, pigment-containing colorant composition, with a conveyor device, at least one container containing the colorant composition to be dosed, and the source for the release of metal ions and/or metal-containing materials in the circuit Particles are integrated.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Dosieren und Konservieren einer fließfähigen Zusammensetzung wird im Folgenden auch kurz als Dosiervorrichtung bezeichnet. Dabei kann es sich um eine volumetrisch dosierende Vorrichtung oder um eine gravimetrisch dosierende Vorrichtung handeln. Volumetrisches Dosieren erfolgt volumen- und damit mengenbezogen. Beim gravimetrischen oder gewichtsgeregelten Dosieren messen (wiegen) eine oder mehrere in die Vorrichtung integrierte Wiegezellen das zu dosierende Material. Messgröße ist demnach das Gewicht.The device according to the invention for dosing and preserving a free-flowing composition is also referred to below for short as a dosing device. This can be a volumetrically dosing device or a gravimetrically dosing device. Volumetric dosing is based on volume and therefore quantity. With gravimetric or weight-controlled dosing, one or more load cells integrated into the device measure (weigh) the material to be dosed. The measurement is therefore weight.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen in vorteilhafter Weise die in situ-Erzeugung von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln in Gegenwart der zu dosierenden fließfähigen Zusammensetzung. Speziell werden dabei Metallionen elektrochemisch erzeugt und in situ in die fließfähige Zusammensetzung abgegeben. Dieses in situ-Verfahren ist besonders vorteilhaft, da eine separate Herstellung, Verpackung, Lagerung und/oder Dosierung des Konservierungsmittels entfällt, dieses nur mit dem Endprodukt in Kontakt kommt und z.B. im Falle eines Anstrichmittels in diesem gebunden (immobilisiert bzw. komplexiert), d.h. in einer für Umwelt und Gesundheit unbedenklichen Form vorliegt.The device according to the invention and the method according to the invention advantageously enable the in situ generation of metal ions and/or metal-containing particles in the presence of the flowable composition to be metered. Specifically, metal ions are generated electrochemically and released into the flowable composition in situ. This in situ method is particularly advantageous since there is no need for separate production, packaging, storage and/or dosing of the preservative, it only comes into contact with the end product and, for example in the case of a paint, is bound (immobilized or complexed) in it, i. in a form that is harmless to the environment and health.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen weiterhin in vorteilhafter Weise die on site-Konservierung der zu dosierenden fließfähigen Zusammensetzung. Darunter wird verstanden, dass die Herstellung der zur Konservierung eingesetzten Komponente und deren Zugabe am Ort der Fertigung des Endprodukts erfolgt. Im Falle einer Farbmitteldosieranlage für die Herstellung von Anstrichmitteln kann diese on site-Konservierung (z.B. im Falle einer POS-Dosieranlage) unmittelbar am Verkaufsort erfolgen (der identisch mit dem Ort der Herstellung ist).The device according to the invention and the method according to the invention also allow advantageously the on-site preservation of the flowable composition to be dosed. This means that the components used for preservation are manufactured and added at the site where the end product is manufactured. In the case of a colorant dosing system for the manufacture of paints, this on-site preservation (eg in the case of a POS dosing system) can take place directly at the point of sale (which is identical to the place of manufacture).

Der erfindungsgemäße Einsatz wenigstens einer Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln in eine zu dosierende fließfähige Zusammensetzung bringt Vorteile sowohl beim Einsatz in herkömmlichen (konventionellen) Dosiervorrichtungen als auch in Dosiervorrichtung, die einen Kreislauf für die fließfähige Zusammensetzung aufweisen, um diese zu homogenisieren und ein Absetzen von festen Bestandteilen zu vermeiden. Herkömmliche Dosiermaschinen können anstelle eines Kreislaufs beispielsweise über Rührwerke in den jeweiligen Vorratsbehältern der Maschine verfügen, um ein Absetzen zu vermeiden.The use according to the invention of at least one source for releasing metal ions and/or metal-containing particles into a flowable composition to be dosed brings advantages both when used in conventional (conventional) dosing devices and in dosing devices that have a circuit for the flowable composition in order to homogenize it and to avoid settling of solid components. Conventional dosing machines can, for example, have agitators in the respective storage tanks of the machine instead of a circuit to prevent sedimentation.

Im Rahmen der Erfindung wird unter einer wässrigen Zusammensetzung eine Zusammensetzung verstanden, die bezogen auf das Gesamtgewicht der bei Normalbedingungen (20°C, 1013,25 mbar) flüssigen Komponenten (d.h. bei Lösungen bezogen auf die Gesamtmenge an Lösungsmitteln und bei flüssigen Medien, die Feststoffteilchen enthalten, bezogen auf die Gesamtmenge an Suspendiermittel) wenigstens 50 Gew.-% Wasser, bevorzugt wenigstens 75 Gew.-% Wasser, insbesondere wenigstens 90 Gew.-% Wasser, speziell wenigstens 95 Gew.-% Wasser, spezieller wenigstens 99 Gew.-% Wasser enthalten. Die wässrige Zusammensetzung kann zusätzlich zu Wasser wenigstens ein organisches Lösungsmittel enthalten. Bevorzugt enthält die wässrige Zusammensetzung, bezogen auf das Gesamtgewicht der bei Normalbedingungen (20°C, 1013,25 mbar) flüssigen Komponenten, höchstens 50 Gew.-% wenigstens eines organischen Lösungsmittels, bevorzugt höchstens 25 Gew.-% wenigstens eines organischen Lösungsmittels, insbesondere höchstens 10 Gew.-% wenigstens eines organischen Lösungsmittels, speziell höchstens 5 Gew.-% wenigstens eines organischen Lösungsmittels, spezieller höchstens 1 Gew.-% wenigstens eines organischen Lösungsmittels. Bevorzugt sind die organischen Lösungsmittel teilweise oder vollständig mit Wasser mischbar.In the context of the invention, an aqueous composition is understood to mean a composition which, based on the total weight of the components that are liquid under normal conditions (20°C, 1013.25 mbar) (i.e. in the case of solutions, based on the total amount of solvents and in the case of liquid media, the solid particles contain, based on the total amount of suspending agent) at least 50% by weight water, preferably at least 75% by weight water, in particular at least 90% by weight water, especially at least 95% by weight water, more especially at least 99% by weight. % water contained. The aqueous composition may contain at least one organic solvent in addition to water. The aqueous composition preferably contains at most 50% by weight of at least one organic solvent, preferably at most 25% by weight of at least one organic solvent, based on the total weight of the components which are liquid under normal conditions (20° C., 1013.25 mbar). at most 10% by weight of at least one organic solvent, especially at most 5% by weight of at least one organic solvent, more especially at most 1% by weight of at least one organic solvent. The organic solvents are preferably partly or completely miscible with water.

Im Rahmen der Erfindung bezeichnet Konservieren einer fließfähigen Zusammensetzung die Verlängerung ihrer Haltbarkeit durch eine Vermeidung oder Verminderung eines Befalls mit Schadorganismen (Mikroorganismen), wie Bakterien, Viren, Pilzen, Algen, etc.In the context of the invention, preserving a flowable composition means extending its shelf life by avoiding or reducing infestation with harmful organisms (microorganisms) such as bacteria, viruses, fungi, algae, etc.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln, wobei das Metall ausgewählt ist unter Silber, Kupfer, Zink, Zinn, Aluminium, Titan, Zirkonium, Quecksilber, Blei, Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan, Arsen, Antimon, Wismut, Barium, Cadmium und Chrom. Bevorzugt ist das Metall ausgewählt ist unter Silber, Kupfer und Kombinationen davon.The device according to the invention preferably comprises at least a source for the release of metal ions and/or metal-containing particles, the metal being selected from silver, copper, zinc, tin, aluminium, titanium, zirconium, mercury, lead, iron, cobalt, nickel, manganese and arsenic , antimony, bismuth, barium, cadmium and chromium. The metal is preferably selected from silver, copper and combinations thereof.

In einer speziellen Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens Quelle zur Abgabe von Silberionen und/oder silberhaltigen Partikeln.In a special embodiment, the device according to the invention comprises at least a source for the release of silver ions and/or silver-containing particles.

Bevorzugt enthält die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthaltene fließfähige Zusammensetzung Metallionen und metallhaltige Partikel in einer Gesamtmenge von bis zu 2000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt bis zu 1500 Gew.-ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.The flowable composition contained in the device according to the invention preferably contains metal ions and metal-containing particles in a total amount of up to 2000 ppm by weight, particularly preferably up to 1500 ppm by weight, based on the total weight of the composition.

Bevorzugt enthält die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthaltene fließfähige Zusammensetzung Silberionen und silberhaltige Partikel in einer Gesamtmenge von bis zu 1000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt bis zu 500 Gew.-ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.The flowable composition contained in the device according to the invention preferably contains silver ions and silver-containing particles in a total amount of up to 1000 ppm by weight, particularly preferably up to 500 ppm by weight, based on the total weight of the composition.

Bevorzugt enthält die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthaltene fließfähige Zusammensetzung Silberionen und silberhaltige Partikel in einer Gesamtmenge von 10 bis 1000 Gew.-ppm.The flowable composition contained in the device according to the invention preferably contains silver ions and silver-containing particles in a total amount of 10 to 1000 ppm by weight.

Speziell enthält die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthaltene fließfähige Zusammensetzung Silberionen in einer Gesamtmenge von 10 bis 1000 Gew.-ppm.Specifically, the flowable composition contained in the device according to the invention contains silver ions in a total amount of 10 to 1000 ppm by weight.

Bevorzugt ist die Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln ausgewählt unter:

i) Vorrichtungen zur elektrochemischen Erzeugung von Metallionen und/oder Metallpartikeln,
ii) Schlauchmaterialien, Rohrmaterialien und Materialien des Behältersystems, die zumindest auf einem Teil ihrer innenseitigen Oberfläche eine Metallionen oder kolloidales Metall freisetzende Verbindung aufweisen,
iii) metallhaltigen Additiven,

The source for releasing metal ions and/or metal-containing particles is preferably selected from:

i) Devices for the electrochemical generation of metal ions and/or metal particles,
ii) hose materials, pipe materials and materials of the container system which have a compound releasing metal ions or colloidal metal on at least part of their inner surface,
iii) metal-containing additives,

Kombinationen davon.combinations thereof.

Besonders bevorzugt umfasst die Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln wenigstens eine Vorrichtung i) und gegebenenfalls zusätzlich wenigstens eine Komponente ii) und/oder iii).The source for releasing metal ions and/or metal-containing particles particularly preferably comprises at least one device i) and optionally additionally at least one component ii) and/or iii).

In einer ersten bevorzugten Ausführung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung als Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln wenigstens eine Vorrichtung zur elektrochemischen Erzeugung von Metallionen und/oder Metallpartikeln durch Elektrolyse, umfassend wenigstens zwei metallhaltige Elektroden (Elektrolysezelle).In a first preferred embodiment, the device according to the invention comprises at least one device for the electrochemical generation of metal ions and/or metal particles by electrolysis, comprising at least two metal-containing electrodes (electrolytic cell) as the source for releasing metal ions and/or metal-containing particles.

In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung um eine herkömmliche Dosiervorrichtung (Dispenser), die als Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln wenigstens eine Elektrode in wenigstens einem Behälter, speziell in wenigstens einem Vorratsbehälter für die fließfähige Zubereitung, umfasst. Dabei handelt es sich einen üblichen Behälter einer konventionellen Dosieranlage, mit oder ohne Rührwerk, mit bevorzugt wenigstens einem Gleich- oder Wechselstromgenerator, oder einer Stromquelle.In a second preferred embodiment, the device according to the invention is a conventional dosing device (dispenser) which, as a source for dispensing metal ions and/or metal-containing particles, has at least one electrode in at least one container, especially in at least one storage container for the flowable preparation. includes. This is a conventional container of a conventional dosing system, with or without an agitator, preferably with at least one DC or AC generator, or a power source.

Elektrolysezelleelectrolytic cell

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln an die fließfähige Zusammensetzung wenigstens eine Elektrolysezelle oder besteht aus wenigstens einer Elektrolysezelle.In a preferred embodiment, the source for delivering metal ions and/or metal-containing particles to the flowable composition comprises or consists of at least one electrolysis cell.

Bevorzugt handelt es sich bei der Elektrolysezelle um eine Durchflusselektrolysezelle, die von der fließfähigen Zusammensetzung durchströmt wird und Metallionen und/oder metallhaltige Partikel an diese abgibt. Diese Ausführung eignet sich speziell für den Einsatz in einer Dosiervorrichtung, die einen Kreislauf für die fließfähige Zusammensetzung mit einem in den Kreislauf integrierten Behältersystem aufweist. Derartige Dosiervorrichtungen sind in der EP 2067716 A2 und der EP 3461760 A2 beschrieben, worauf hier in vollem Umfang Bezug genommen wird.The electrolysis cell is preferably a flow-through electrolysis cell through which the free-flowing composition flows and releases metal ions and/or metal-containing particles to it. This embodiment is particularly suitable for use in a dosing device which has a circuit for the flowable composition with a container system integrated into the circuit. Such dosing devices are in the EP 2067716 A2 and the EP 3461760 A2 described, which is incorporated herein by reference in its entirety.

In dieser Ausführung umfasst die Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren dann vorzugsweise einen Kreislauf für die fließfähige wässrige Zusammensetzung, wobei in den Kreislauf wenigstens eine Fördereinrichtung, wenigstens ein Behältersystem und wenigstens eine Vorrichtung zur elektrolytischen Erzeugung von Metallionen und/oder Metallpartikeln durch Elektrolyse integriert ist.In this embodiment, the device for volumetric or gravimetric dosing and preservation then preferably comprises a circuit for the free-flowing aqueous composition, at least one conveyor device, at least one container system and at least one device for the electrolytic production of metal ions and/or metal particles by electrolysis being integrated into the circuit is.

Speziell weist die Vorrichtung zusätzlich einen in den Kreislauf integrierten Unterdrucksensor auf. Dann wird die fließfähige wässrige Zusammensetzung über einen Entnahmeanschluss aus dem Behältersystem entnommen, durchströmt die Durchflusselektrolysezelle, den Unterdrucksensor (falls vorhanden), die Fördereinrichtung und wird in das Behältersystem über einen Zuführanschluss zurückgeführt. Dabei sind der Entnahmeanschluss und der Zuführanschluss des Behältersystems vorzugsweise so angeordnet, dass bei Betrieb der Fördereinrichtung der gesamte Behälterinhalt durchmischt wird. Somit kann die gesamte Menge der in dem Kreislauf befindlichen fließfähigen wässrigen Zusammensetzung im Wesentlichen gleichmäßig mit Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln (speziell mit Silberionen und/oder silberhaltigen Partikeln) beaufschlagt und so konserviert werden.In particular, the device also has a vacuum sensor integrated into the circuit. Then the free-flowing aqueous composition is removed from the tank system via a discharge connection, flows through the flow-through electrolytic cell, the vacuum sensor (if present), the conveyor and is returned to the tank system via a feed connection. The extraction connection and the supply connection of the container system are preferably arranged in such a way that the entire container contents are mixed during operation of the conveyor device. Thus, the entire quantity of the free-flowing aqueous composition in the circuit can be applied essentially uniformly with metal ions and/or metal-containing particles (especially with silver ions and/or silver-containing particles) and thus preserved.

Die elektrochemische Erzeugung von Metallionen und/oder Metallpartikeln (speziell von Silberionen und/oder silberhaltigen Partikeln) kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Hierzu kann an die Elektroden dauerhaft oder mit zeitliche Unterbrechungen eine Spannung angelegt werden. Die Dauer der Elektrolysephasen ist ein Parameter zur Steuerung des Gehalts der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung an Metallionen und metallhaltigen Partikeln (speziell an Silberionen und silberhaltigen Partikeln). In vielen Fällen hat es sich als praktikabel erwiesen, nur zu Zeiten, zu denen auch die Fördereinrichtung in Betrieb ist Metallionen und/oder Metallpartikel elektrochemisch zu erzeugen. Auch wenn die elektrochemische Erzeugung der Metallionen und/oder Metallpartikel nur während des Betriebs der Fördereinrichtung erfolgt, kann während dieser Zeit die Erzeugung kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.The electrochemical generation of metal ions and/or metal particles (especially silver ions and/or silver-containing particles) can take place continuously or discontinuously. For this purpose, a voltage can be applied to the electrodes permanently or with time interruptions. The duration of the electrolysis phases is a parameter for controlling the level of metal ions and metal-containing particles (particularly silver ions and silver-containing particles) in the flowable aqueous composition. In many cases it has proven to be practicable to electrochemically generate metal ions and/or metal particles only at times when the conveying device is also in operation. Even if the metal ions and/or metal particles are only generated electrochemically during operation of the conveyor device, they can be generated continuously or discontinuously during this time.

Die Elektrolysezelle wird vorzugsweise mit Gleichstrom betrieben. Im Rahmen der Erfindung wird als Gleichstrom sowohl ein elektrischer Strom bezeichnet, dessen Stromstärke sich zeitlich nicht ändert, als auch Strom, bei dem sich zwar zeitlich die Stärke ändert, aber nicht das Vorzeichen und bei dem die Schwankungen für die beabsichtigte Wirkung unbeachtlich sind. Auch Strom aus einer Gleichstromquelle, die in Abständen umgepolt wird, wobei die Frequenz in der Regel kleiner ist als 1 Hz (d.h. die Umpolung erfolgt in größeren Zeitabständen als 1 Sekunde) wird als Gleichstrom bezeichnet.The electrolytic cell is preferably operated with direct current. In the context of the invention, direct current is both an electric current whose current strength does not change over time, and current in which the strength changes over time, but not the sign and in which the fluctuations are irrelevant for the intended effect. Current from a direct current source, which is reversed at intervals, the frequency of which is usually less than 1 Hz (i.e. the polarity is reversed at intervals greater than 1 second), is also referred to as direct current.

In einer bevorzugten Ausführung wird die Polarität der Spannungsquelle in periodischen Abständen gewechselt (Umpolung). Durch eine solche Umpolung in regelmäßigen zeitlichen Intervallen lässt sich erreichen, dass die Auflösung der Elektroden durch die Abgabe von Metallionen und/oder Metallpartikeln in das fließfähige Medium im Wesentlichen gleichmäßig erfolgt. Somit lässt sich der Verschleißgrad der Elektroden angleichen und das Elektrodenmaterial optimal nutzen. Die Frequenz (f) der Umpolung ist vorzugsweise 0 < f < 10 Hz, besonders bevorzugt 0,01 < f < 5 Hz, insbesondere 0,05 < f < 2 Hz. Die Frequenz der Umpolung hat einen Einfluss auf den Anteil der aus den Elektroden freigesetzten metallhaltigen Partikel, der Teilchengröße und der Teilchengrößenverteilung.In a preferred embodiment, the polarity of the voltage source is changed at periodic intervals (polarity reversal). Such polarity reversal at regular time intervals makes it possible for the electrodes to be dissolved essentially uniformly by the release of metal ions and/or metal particles into the flowable medium. The degree of wear of the electrodes can thus be adjusted and the electrode material used optimally. The frequency (f) of the polarity reversal is preferably 0<f<10 Hz, particularly preferably 0.01<f<5 Hz, in particular 0.05<f<2 Hz. The frequency of the polarity reversal has an influence on the proportion of the electrodes released set metal-containing particles, the particle size and the particle size distribution.

Als Elektroden können übliche Metallelektroden und metallhaltige Elektroden eingesetzt werden. Bevorzugt sind Metallelektroden, die aus einem reinen Metall oder einer Legierung aus zwei oder mehr als zwei Metallen bestehen. Bevorzugt sind die Metalle ausgewählt unter Ag, Au, Cu, Zn, Sn, AI, Ti, Zr, Hg, Pb, Fe, Co, Ni, Pd, Mn, As, Bi, Ba, Cd, Cr und Legierungen davon. Besonders bevorzugt sind die Metalle ausgewählt unter Ag, Au, Cu, Zn, Sn, AI, Ti, Zr, Fe, Co, Ni, Pd und Legierungen davon. Insbesondere sind die Metalle ausgewählt unter Silber, Kupfer und Kombinationen davon. In einer speziellen Ausführungsform werden Elektroden aus reinem Silber eingesetzt, speziell aus Elektrolytsilber (Feinsilber).Conventional metal electrodes and metal-containing electrodes can be used as electrodes. Metal electrodes consisting of a pure metal or an alloy of two or more than two metals are preferred. The metals are preferably selected from Ag, Au, Cu, Zn, Sn, Al, Ti, Zr, Hg, Pb, Fe, Co, Ni, Pd, Mn, As, Bi, Ba, Cd, Cr and alloys thereof. The metals are particularly preferably selected from Ag, Au, Cu, Zn, Sn, Al, Ti, Zr, Fe, Co, Ni, Pd and alloys thereof. In particular, the metals are selected from silver, copper and combinations thereof. In a special embodiment, electrodes made from pure silver are used, specifically from electrolytic silver (fine silver).

Die Elektrolysezelle umfasst eine erste Elektrode oder eine Anordnung von mehreren ersten Elektroden, die mit dem ersten Pol der Spannungsquelle verbunden ist und eine zweite Elektrode, oder eine Anordnung von mehreren zweiten Elektroden, die mit dem entgegengesetzt gepolten zweiten Pol der Spannungsquelle verbunden ist.The electrolytic cell comprises a first electrode or an arrangement of several first electrodes which is connected to the first pole of the voltage source and a second electrode or an arrangement of several second electrodes which is connected to the oppositely poled second pole of the voltage source.

Die Spannung, die an die Elektrolysezelle angelegt wird, liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis 300 Volt, besonders bevorzugt 3 bis 200 Volt, insbesondere 5 bis 100 Volt.The voltage applied to the electrolytic cell is preferably in the range of about 2 to 300 volts, more preferably 3 to 200 volts, especially 5 to 100 volts.

Die Stromstärke liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,5 bis 1000 mA, besonders bevorzugt von 1 bis 250 mA.The current intensity is preferably in a range from about 0.5 to 1000 mA, particularly preferably from 1 to 250 mA.

Die experimentell ermittelten Werte können vom Fachmann individuell an die verschiedenen Arten der wässrigen Zubereitungen angepasst werden.The experimentally determined values can be adapted individually to the different types of aqueous preparations by a person skilled in the art.

Die Stromstärke hat einen Einfluss darauf, ob und in welcher Menge bei der Elektrolyse Metallionen, metallhaltige Partikel oder Mischungen davon gebildet werden. Die Stromstärke hat weiterhin einen Einfluss auf die Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung der bei der Elektrolyse gebildeten metallhaltigen Partikel. So werden z.B. bei geringen Stromstärken, speziell in einem Bereich von etwa 1 bis 25 mA, spezieller 5 bis 15 mA, nanoskalige metallhaltige Partikel gebildet und in die fließfähige wässrige Zusammensetzung abgegeben.The current has an influence on whether and in what quantity metal ions, metal-containing particles or mixtures thereof are formed during the electrolysis. The amperage also has an influence on the particle size and the particle size distribution of the metal-containing particles formed during the electrolysis. For example, at low current levels, specifically in a range of about 1 to 25 mA, more specifically 5 to 15 mA, nanoscale metal-containing particles are formed and released into the free-flowing aqueous composition.

Als Spannungsquelle zur Elektrolyse kann ein üblicher Transformator dienen. Die Vorrichtung kann weitere Komponenten umfassen, wie eine Steuerung der Umpolung der an den Elektroden anliegenden Spannung, Widerstände als Kurzschlusssicherung, etc.A conventional transformer can be used as the voltage source for the electrolysis. The device can include additional components, such as a controller for reversing the polarity of the voltage applied to the electrodes, resistors as short-circuit protection, etc.

Die Metallelektroden sind vorzugsweise so positioniert, dass die fließfähige wässrige Zusammensetzung beim Betrieb der Fördereinrichtung an Ihnen vorbeiströmt und mit Ihnen in Kontakt ist. Dies begünstigt die gleichmäße Verteilung von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln (speziell Silberionen und/oder Silberpartikeln) im Behältersystem.The metal electrodes are preferably positioned so that the flowable aqueous composition flows past and is in contact with them during operation of the conveyor. This promotes the even distribution of metal ions and/or metal-containing particles (especially silver ions and/or silver particles) in the container system.

Abhängig von der Art der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung, z.B. eines Anstrichmittels, kann der Stromfluss nach einer definierten Zeit unterbrochen werden. Die Quantität der bei den elektrolytischen Prozessen freiwerdenden Silberionen und Partikel können für jede Pastenqualität angepasst werden. Vorzugsweise ist aber eine Standardeinstellung für eine komplette Maschine sinnvoll. Die Ermittlung der jeweils geeigneten Stromstärke, Spannung, Behandlungsdauer und weiterer Einstellungen zur Erzielung einer bestimmten Qualität der dosierten Zusammensetzung (z.B. einer bestimmten Qualität eines dosierten und konfektionierten Anstrichmittels) kann im Labor durch Routineversuche ermittelt werden. Auch die Behandlungsintervalle, die erforderlich sind, um eine bestimmte Metallionenkonzentration zu erzielen, können für die jeweilige zu dosierende Zusammensetzung (z.B. ein Anstrichmittel) individuell ermittelt werden. Somit kann sichergestellt werden, dass eine für die keimhemmende Wirkung ausreichende Menge an Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln (speziell Silberionen und/oder Silberpartikeln) in der wässrigen Zusammensetzung enthalten ist. Der Gesamtgehalt an Metallionen und Metallpartikeln in der Wasserphase kann z.B. nasschemisch nach einer Partikelausfällung oder einem anderen geeigneten Trennverfahren bestimmt werden. Die Bestimmung der Metallgehalte kann weiterhin durch ein ICP-AES-Verfahren (Inductively Coupled Argon Plasma - Atomic Emission Spectrometry) erfolgen.Depending on the type of free-flowing aqueous composition, e.g. a paint, the current flow can be interrupted after a defined time. The quantity of silver ions and particles released during the electrolytic processes can be adjusted for each paste quality. However, a standard setting for a complete machine is preferable. The determination of the appropriate current, voltage, treatment time and other settings to achieve a certain quality of the dosed composition (e.g. a certain quality of a dosed and formulated paint) can be determined in the laboratory through routine tests. The treatment intervals required to achieve a specific metal ion concentration can also be determined individually for the composition to be dosed (e.g. a paint). It can thus be ensured that an amount of metal ions and/or metal-containing particles (especially silver ions and/or silver particles) that is sufficient for the germ-inhibiting effect is contained in the aqueous composition. The total content of metal ions and metal particles in the water phase can be determined, for example, wet-chemically after particle precipitation or another suitable separation process. The metal content can also be determined by an ICP-AES method (Inductively Coupled Argon Plasma—Atomic Emission Spectrometry).

Die Elektrolyse durch Anlegen der Spannung an die Elektroden erfolgt vorzugsweise während des Betriebs der Fördereinrichtung (Zirkulationsphase), damit die Metallelektroden umströmt, und die Metallionen und/oder Metallpartikel im Wesentlichen homogen in der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung verteilt werden. Wie erwähnt, kann über die Dauer der Elektrolysephase(n) der Metallionengehalt, speziell der Silbergehalt, in der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung gesteuert werden.The electrolysis by applying the voltage to the electrodes preferably takes place during the operation of the conveyor (circulation phase) so that the metal electrodes flow around and the metal ions and/or metal particles are distributed substantially homogeneously in the free-flowing aqueous composition. As mentioned, the metal ion content, specifically the silver content, in the free-flowing aqueous composition can be controlled over the duration of the electrolysis phase(s).

Es können je nach Anforderung und Bedingungen gemischte Elektrodenpaare, vorzugsweise Silber-/Kupfer verwendet werden.Depending on the requirements and conditions, mixed pairs of electrodes, preferably silver/copper, can be used.

In einer weiteren Ausführungsform kann als Metallionenenquelle eine Kombination von zwei Elektroden mit unterschiedlichen Elektrodenpotentialen eingesetzt werden. Die Standardpotentiale der verschiedenen Metalle lassen sich dabei der elektronischen Spannungsreihe entnehmen und das Elektrodenpotentials eines Redox-Paares unter realen Bedingungen durch Routineversuche ermitteln bzw. berechnen. Somit ist es prinzipiell möglich, z.B. wenigstes eine Elektrode eines edleren und wenigstens eine Elektrode eines unedleren Metalls als Metallionenquelle einzusetzen, wobei die Potentialdifferenz zu einem Stromfluss zwischen den Elektroden und zur Freisetzung von Metallionen in die zu dosierende fließfähige Zusammensetzung führt. Eine solche Vorrichtung kann im Prinzip ohne externe Stromversorgung auskommen. Dabei wird die Elektrode des unedleren Metalls aufgezehrt und dient als Verschleißelektrode.In a further embodiment, a combination of two electrodes with different electrode potentials can be used as the metal ion source. The standard potentials of the different metals can be taken from the electronic voltage series and the electrode potential of a redox pair can be determined or calculated under real conditions through routine tests. It is therefore possible in principle to use at least one electrode of a nobler metal and at least one electrode of a baser metal as a metal ion source, with the potential difference leading to a current flow between the electrodes and the release of metal ions into the flowable composition to be metered. In principle, such a device can do without an external power supply. The electrode of the less noble metal is consumed and serves as a wear electrode.

Herkömmliche DosieranlagenConventional dosing systems

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum volumetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen wässrigen Zusammensetzung eignen sich auch vorteilhaft zum Einsatz in konventionellen Dosieranlagen. So können auch Anlagen mit herkömmlichen Behältern, z.B. mit üblichen Rührwerksbehältern, nachgerüstet werden. Dazu wird beispielsweise wenigstens ein Vorratsbehälter einer herkömmlichen Dosieranlage mit Dosierpumpe mit mindestens einer Elektrode als Metallionenquelle ausgerüstet. In der Literatur sind Vorrichtungen und Verfahren zum Einsatz von Metallionen zur Keimbekämpfung bekannt, wonach diese hauptsächlich für die Trink- und Brauchwasseraufbereitung eingesetzt werden. Als geeignet werden Silber-, und Silber-Kupfer-Ionisierungsvorrichtungen beschrieben. Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich entsprechend angepasste Elektroden für den Einsatz in Behältern konventioneller Dosieranlagen, speziell für Anstrichmittel, eignen. Dabei wird eine oder werden mehrere Elektroden in einem Vorratsbehälter einer konventionellen Dosieranlage vorzugsweise so angebracht, dass auch bei Erreichen des Mindestfüllstandes die fließfähige Zusammensetzung mit der/den Elektrode(n) in Kontakt ist. Dazu kann beispielsweise wenigstens eine Elektrode in Längsrichtung des Behälters angebracht werden, so dass die fließfähige Zusammensetzung bei jedem Füllstand, von minimal bis maximal, mit der wenigstens einen Elektrode in Kontakt ist, so dass unabhängig vom Füllstand des Behälters Metallionen in die fließfähige Zusammensetzung abgegeben werden können. Weiterhin können z.B. mehrere Elektroden horizontal umlaufend an der Behälterinnenwand angebracht werden. Bevorzugt wird mindestens ein Behälter einer herkömmlichen Dosieranlage mit mindestens einer Metallelektrode, besonders bevorzugt einer Silberelektrode, ausgerüstet. Bezüglich geeigneter Elektroden wird auf die Ausführungen im Abschnitt Elektrolysezelle Bezug genommen.The device according to the invention and the method according to the invention for the volumetric dosing and preservation of a free-flowing aqueous composition are also advantageously suitable for use in conventional dosing systems. In this way, systems with conventional tanks, e.g. with conventional agitator tanks, can also be retrofitted. For this purpose, for example, at least one storage container of a conventional dosing system with a dosing pump is equipped with at least one electrode as a metal ion source. Devices and methods for using metal ions to combat germs are known in the literature, according to which they are mainly used for the treatment of drinking water and process water. Silver and silver-copper ionization devices are described as suitable. Surprisingly, it was found that correspondingly adapted electrodes are suitable for use in containers of conventional dosing systems, especially for paints. One or more electrodes are preferably placed in a reservoir of a conventional dosing system in such a way that the flowable composition is in contact with the electrode(s) even when the minimum fill level is reached. For this purpose, for example, at least one electrode can be attached in the longitudinal direction of the container, so that the flowable composition is in contact with the at least one electrode at every fill level, from minimum to maximum, so that metal ions are released into the flowable composition regardless of the fill level of the container can. Furthermore, e.g. several electrodes can be mounted horizontally around the inner wall of the container. At least one container of a conventional dosing system is preferably equipped with at least one metal electrode, particularly preferably a silver electrode. With regard to suitable electrodes, reference is made to the explanations in the electrolysis cell section.

Die Elektroden können über Kabel mit einer Gleichstromquelle mit einer Stromstärke im Milliampere-Bereich verbunden werden. In einer besonderen Ausführungsform kann auch eine Wechselstromelektrolyse unter Einsatz wenigstens eines Elektrolyten in der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung verwendet werden. Diese ist über ein Steuerungssystem einstellbar. Mit dem Schließen eines Stromkreislaufs durch die Verbindung mit dem Minuspol der Gleichstromquelle über die wässrige fließfähige Zubereitung, werden die Metallionen aus den Elektroden freigesetzt. Infolge der lonenbewegung nach der Freisetzung in der fließfähigen Zubereitung (z.B. durch den Betrieb der Fördereinrichtung oder als zufällige Bewegung infolge der Brownschen Molekularbewegung/Diffusion) werden die Metallionen in der fließfähigen Zusammensetzung gleichmäßig verteilt. Somit lassen sich in der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung Metallionenkonzentrationen erzielen, die eine zuverlässige Konservierung ermöglichen. Eine wirksame Kupferionenkonzentration liegt beispielsweise in einem Bereich von 0,7-1,0 mg/l. Die minimale Konzentration an Silberkationen zur Hemmung unerwünschter Mikroorganismen liegt bei ca. 8 - 100 ppm. Dieses in-situ Verfahren mit dem erfindungsgemäßen Einsatz von Elektroden als Metallionenquelle in Vorratsbehältern einer Farbmitteldosieranlage für wässrige Farbmittel eignet sich deshalb im Besonderen, da die Elektroden aus Silber und Kupfer sich im bevorzugt neutralen pH bis alkalischen pH Bereich, z.T. >11, beständig sind und zuverlässig Metallionen freisetzen. Je nach Zusammensetzung der eingesetzten Farbmittel lassen sich verschiedene Metallelektroden als Anode/Kathode kombinieren. Ein weiterer Vorteil dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Depotwirkung der erzeugten Metallionen im Anstrichmittel. Die Ionisation kann in Intervallen erfolgen, um die biozide Wirkung der Metallionen aufrecht zu erhalten. Diese können für jedes Anstrichmittel individuell in Routineversuchen bestimmt und festgelegt werden. Weiterhin ist diese Depotwirkung besonders vorteilhaft, da diese nach der Herstellung eines Anstrichmittels nach Rezeptur mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Produkt verbleibt und dieses steril hält. Damit ist es möglich, dass das Endprodukt im on-site Verfahren bis zur Verarbeitung lagerstabil gehalten wird.The electrodes can be connected via cables to a direct current source with a current strength in the milliampere range. In a particular embodiment, alternating current electrolysis using at least one electrolyte in the free-flowing aqueous composition can also be used. This can be set via a control system. The metal ions are released from the electrodes when an electric circuit is closed by connecting to the negative pole of the direct current source via the aqueous flowable preparation. As a result of ionic movement after release in the flowable composition (e.g., by operation of the conveyor or as random movement due to Brownian motion/diffusion), the metal ions become evenly distributed throughout the flowable composition. It is thus possible to achieve metal ion concentrations in the free-flowing aqueous composition which enable reliable preservation. An effective copper ion concentration is, for example, in a range of 0.7-1.0 mg/l. The minimum concentration of silver cations to inhibit unwanted microorganisms is around 8 - 100 ppm. This in-situ method with the use of electrodes according to the invention as a metal ion source in storage containers of a colorant dosing system for aqueous colorants is particularly suitable because the electrodes made of silver and copper are stable in the preferably neutral pH to alkaline pH range, sometimes >11, and reliably release metal ions. Depending on the composition of the colorants used, different metal electrodes can be combined as anode/cathode. A further advantage of this device according to the invention is the depot effect of the metal ions produced in the paint. The ionization can take place at intervals in order to maintain the biocidal effect of the metal ions. These can be individually determined and defined for each coating material in routine tests. Furthermore, this depot effect is particularly advantageous since it remains in the product after the production of a paint according to the recipe with the device according to the invention and keeps it sterile. This makes it possible for the end product in the on-site process to be kept storage-stable until processing.

Eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft die in-situ Erzeugung von Metallionen in einem separaten Behälter einer Dosieranlage. Diese Metallionen können aus einer in dem separaten Behälter enthaltenen wässrigen Elektrolytlösung über eine Förderpumpe zur Konservierung einer in der Dosiervorrichtung separat nach Rezeptur hergestellten Farbmittelzusammensetzung on-site verwendet werden. Dabei wird die im separaten Behälter hergestellte Metallionenlösung einer der Dosierkomponenten oder dem Endprodukt zugegeben. Nach dem Verschließen des Verkaufsgebindes wirken die Metallionen als Biozid bis zum Öffnen des Gebindes und auch noch nach Anwendung im verfilmten/gehärteten Anstrichmittel. Diese on-site Konservierung soll sicherstellen, dass das Endprodukt nach der Herstellung lagerstabil bleibt. Ein wesentlicher Vorteil dieses erfindungsgemäßen in-situ/on-site Konservierungsverfahrens ist, dass die als Wirkstoff vorliegenden Metallionen nach der Verarbeitung des Endprodukts immobilisiert, gebunden oder komplexiert, d.h. in für Umwelt und Gesundheit unbedenklicher Form vorliegen.A further, particularly preferred embodiment of the device according to the invention and the method according to the invention relates to the in-situ generation of metal ions in a separate container of a dosing system. These metal ions can be used on-site from an aqueous electrolytic solution contained in the separate container via a feed pump for preserving a colorant composition prepared separately according to recipe in the metering device. The Metallio, which is produced in a separate container, is added to one of the dosing components or the end product. After closing the sales container, the metal ions act as a biocide until the container is opened and even after application in the filmed/hardened paint. This on-site preservation is intended to ensure that the end product remains stable in storage after manufacture. An essential advantage of this in-situ/on-site preservation method according to the invention is that the metal ions present as an active ingredient are immobilized, bound or complexed after processing of the end product, ie are present in a form that is harmless to the environment and health.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Metallionenerzeugung in herkömmlichen Anlagen mit Drehtischausführung kann zur Erzeugung des Ionisationsstroms die Drehbewegung des Tisches genutzt werden um einen Generator zur Stromerzeugung anzutreiben. Dazu wird vorzugsweise auf der feststehenden Drehachse des Tisches die Welle des Generators zentriert montiert. Die im Generatorgehäuse montierten beweglichen Magnete werden mit dem Gehäuse auf dem rotierenden, die Achse umlaufenden Tisch fixiert. Somit wird die Rotation des Tischs in eine Drehbewegung der Magnetspulen des Generators um die Achse des Generators bewirkt. Der Generator setzt somit jede Drehbewegung des Tisches in elektrischen Strom um. Damit wird gleichzeitig die Stromerzeugung an die Benutzungsaktivität gekoppelt. Dies ist vorteilhaft, da nur dann Wirkstoff erzeugt wird, wenn die Maschine in Betrieb ist. Im Bedarfsfall kann die nutzungsgekoppelte Stromerzeugung auch durch eine permanente Stromversorgung ersetzt oder ergänzt werden.In a further embodiment of the metal ion generation according to the invention in conventional systems with a rotary table design, the rotary motion of the table can be used to generate the ionization current in order to drive a generator to generate electricity. For this purpose, the shaft of the generator is preferably mounted centered on the fixed axis of rotation of the table. The movable magnets mounted in the generator housing are fixed with the housing on the rotating table that revolves around the axis. Thus, the rotation of the table is caused to rotate the magnet coils of the generator about the axis of the generator. The generator thus converts every rotary movement of the table into electricity. At the same time, power generation is linked to usage activity. This is advantageous because active substance is only produced when the machine is in operation. If necessary, the use-coupled power generation can also be replaced or supplemented by a permanent power supply.

Der lonisationsprozess kann über sensorische Erfassung z.B. der elektrischen Leitfähigkeit, oder selektiven Messverfahren, Spektroskopie der fließfähigen Zubereitung überwacht und gesteuert werden. Eine weitere probate Methode ist das kontinuierliche Messverfahren mit ionenselektiven Messverfahren. Der Vorteil liegt darin, dass mit kontinuierlichem Messen durch Elektroden (Referenzelektrode und lonenselektive Elektrode) mit gleichzeitiger Auswertung und Regelung, die vorgegebene lonenkonzentration konstant gehalten wird. Das ist für die jeweilige Qualität der fließfähigen Zubereitung individuell möglich.The ionization process can be monitored and controlled via sensory detection, e.g. of the electrical conductivity, or selective measuring methods, spectroscopy of the free-flowing preparation. Another proven method is the continuous measuring method with ion-selective measuring methods. The advantage lies in the fact that the specified ion concentration is kept constant with continuous measurement by electrodes (reference electrode and ion-selective electrode) with simultaneous evaluation and control. This is individually possible for the respective quality of the free-flowing preparation.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen in situ/on site-Verfahrens gegenüber Verfahren aus dem Stand der Technik, wie sie z.B. in der WO 2020094258 beschrieben sind, wonach über ein Verteilersystem ein Konservierungsmittel zu der zu konservierenden Zusammensetzung zudosiert wird, besteht darin, dass kein weiterer Behälter als Vorlagebehälter verwendet werden muss. Ebenso kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren auf flüssigkeitsführende Bauteile, Zerstäuberdüsen etc., verzichtet werden. Weiterhin ist die in der WO 2020094258 beschriebene bevorzugte Konservierung mittels Ozonerzeugung über UV-C Bestrahlung nachteilig gegenüber der erfindungsgemäßen Metallionenerzeugung, da diese nur über die Oberfläche der behandelten Flüssigkeit wirkt. Im Gegensatz dazu ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren die gleichmäßige Verteilung von Metallionen und/oder Metallpartikeln über das gesamte Füllvolumen des Vorratsgebindes, in dem sich die zu dosierende und konservierende fließfähige Zusammensetzung befindet. Weiterhin hat die erfindungsgemäße Metallionenerzeugung im fließfähigen Medium den Vorteil, dass der Prozess der Konservierung sehr viel einfacher gesteuert werden kann als eine Dosierung von konservierenden Additiven oder eine Ozonerzeugung/Begasung. Durch die Metallionenerzeugung im fließfähigen Medium kann aufgrund der Depotwirkung die wirksame Konservierung des Endprodukts nach dem Dosiervorgang erreicht werden.An advantage of the in situ / on site method according to the invention over methods from the prior art, such as those in WO2020094258 are described, after which a preservative is metered into the composition to be preserved via a distribution system, is that no further container has to be used as a storage container. Likewise, with the device according to the invention and the method according to the invention, liquid-carrying components, atomizer nozzles, etc. can be dispensed with. Furthermore, the in the WO2020094258 preferred preservation described by means of ozone generation via UV-C radiation is disadvantageous compared to the metal ion generation according to the invention, since this only acts via the surface of the treated liquid. In contrast to this, the device according to the invention and the method according to the invention enable the uniform distribution of metal ions and/or metal particles over the entire filling volume of the storage container in which the flowable composition to be dosed and preserved is located. Furthermore, the metal ion generation according to the invention in the flowable medium has the advantage that the preservation process can be controlled much more easily than metering of preservative additives or ozone generation/gassing. By generating metal ions in the flowable medium, effective preservation of the end product after the dosing process can be achieved due to the depot effect.

Metallhaltige Schlauch-, Rohr- und BehältermaterialienMetal-containing hose, pipe and container materials

Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen wässrigen Zusammensetzung, als wenigstens eine Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln, Komponenten, die mit der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung in Kontakt sind und die zumindest auf einem Teil ihrer innenseitigen Oberfläche eine Metallionen und/oder kolloidales Metall freisetzende Verbindung aufweisen. Speziell handelt es sich um Schlauch- und Rohrmaterialien, die zumindest innenseitig silberhaltig sind.The device according to the invention for the volumetric or gravimetric dosing and preservation of a free-flowing aqueous composition preferably comprises, as at least one source for the release of metal ions and/or metal-containing particles, components which are in contact with the free-flowing aqueous composition and which are at least on part of its inner side Surface have a metal ions and / or colloidal metal-releasing compound. Specifically, these are hose and pipe materials that contain silver, at least on the inside.

Bevorzugt sind die Komponenten, die mit der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung in Kontakt sind und die Metallionen und/oder kolloidales Metall freisetzende Verbindung aufweisen ausgewählt unter Schlauchmaterialien, Rohrmaterialien und Behältermaterialien.Preferably, the components that are in contact with the flowable aqueous composition and that contain metal ions and/or a colloidal metal-releasing compound are selected from tubing materials, tubing materials, and container materials.

Für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignete silberhaltige Schlauch- und Rohrmaterialien sind kommerziell erhältlich. Dazu zählen z.B. die unter der Bezeichnung Versilon™ Silver-Schlauch (alte Bezeichnung TYGON ® Silver-Schlauch) erhältlichen Typen der ProLiquid GmbH, Deutschland.Silver-containing tubing and tubing suitable for use in the apparatus of the present invention are commercially available. These include, for example, the types available from ProLiquid GmbH, Germany under the name Versilon™ Silver hose (old name TYGON ® Silver hose).

Geeignete Polymere für die Schlauch- und Rohrmaterialien sind z.B. ausgewählt unter Polyurethanen, Silikonen, Fluorsilikonen, Acrylnitril/Butadien/Acrylaten (ABA), Acrylnitril-Butadien-Kautschuken (ABN), Acrylnitril-Butadien-Styrolen (ABS), Acrylnitril-Methylmethacrylaten (AMMA), Acrylnitril-Styrol-Acrylaten (ASA), Polysulfonen (PSU), Poly(meth)acrylaten, Polyvinylchloriden (PVC), Polyphenylenethern (PPE = Polyphenylenoxide (PPO)), Polystyrolen (PS), Polyamiden (PA), Polyolefinen, z. B. Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), Polyketonen (PK), z. B. aliphatischen Polyketonen oder aromatischen Polyketonen, Polyetherketonen (PEK), z. B. aliphatischen Polyetherketonen oder aromatischen Polyetherketonen, Polyimiden (PI), Polyetherimiden, Polyethylenterephthalaten (PET), Polybutylenterephthalaten (PBT), Fluorpolymeren, Polyethersulfonen (PES), Polybutadienen, Polybutylen, Polyneoprenen, Polynitrilen, Polyisoprenen, Naturkautschuken, Copolymerkautschuken wie Styrol-Isopren-Styrolen (SIS), Styrol-Butadien-Styrolen (SBS), Ethylen-Propylenen (EPR), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuken (EPDM), Styrol-Butadienen-Kautschuken (SBR) sowie deren Copolymere und Mischungen (Blends) davon.Suitable polymers for hose and pipe materials are selected, for example, from polyurethanes, silicones, fluorosilicones, acrylonitrile/butadiene/acrylates (ABA), acrylonitrile-butadiene rubbers (ABN), acrylonitrile-butadiene-styrenes (ABS), acrylnite ril-methyl methacrylates (AMMA), acrylonitrile styrene acrylates (ASA), polysulfones (PSU), poly(meth)acrylates, polyvinyl chlorides (PVC), polyphenylene ethers (PPE = polyphenylene oxides (PPO)), polystyrenes (PS), polyamides (PA ), polyolefins, e.g. B. polyethylene (PE) or polypropylene (PP), polyketones (PK), z. B. aliphatic polyketones or aromatic polyketones, polyether ketones (PEK), z. B. aliphatic polyetherketones or aromatic polyetherketones, polyimides (PI), polyetherimides, polyethylene terephthalates (PET), polybutylene terephthalates (PBT), fluoropolymers, polyether sulfones (PES), polybutadienes, polybutylene, polyneoprenes, polynitriles, polyisoprenes, natural rubbers, copolymer rubbers such as styrene-isoprene Styrenes (SIS), styrene-butadiene-styrenes (SBS), ethylene-propylenes (EPR), ethylene-propylene-diene rubbers (EPDM), styrene-butadiene rubbers (SBR) and their copolymers and mixtures (blends) thereof.

Geeignete Polymere für die flexiblen Schlauchmaterialien sind z.B. ausgewählt unter Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan, Poly(ethylen)terephthalat, Weich-PVC oder Silikon. Der flexible Teil der Verbindungsleitung kann auch durch einen Gewebeschlauch gebildet werden.Suitable polymers for the flexible tube materials are selected, for example, from polyethylene, polypropylene, polyurethane, poly(ethylene) terephthalate, soft PVC or silicone. The flexible part of the connecting line can also be formed by a fabric hose.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Behältersystem auf, das einen Beutel zur Aufnahme der fließfähigen Zusammensetzung umfasst, wobei der Beutel auf zumindest auf einem Teil seiner innenseitigen Oberfläche eine Metallionen- und/oder kolloidales Metall freisetzende Verbindung aufweist. Besonders bevorzugt weist der Beutel auf zumindest auf einem Teil seiner innenseitigen Oberfläche eine Silberionen- und/oder kolloidales Silber freisetzende Verbindung auf.In a further preferred embodiment, the device according to the invention has a container system which comprises a bag for receiving the flowable composition, the bag having a compound releasing metal ions and/or colloidal metal on at least part of its inside surface. The bag particularly preferably has a compound releasing silver ions and/or colloidal silver on at least part of its inside surface.

Die Vorteile des Einsatzes der beschriebenen metallhaltigen Materialien in der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren liegen vor allem in einer zusätzlichen Unterstützung der bioziden Prozesse.The advantages of using the metal-containing materials described in the device according to the invention and the method according to the invention lie primarily in additional support for the biocidal processes.

Metallhaltige AdditiveMetal-containing additives

Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen wässrigen Zusammensetzung, als wenigstens eine Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln wenigstens ein metallhaltiges Additiv. Besonders bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens ein silberhaltiges Additiv.The device according to the invention for the volumetric or gravimetric dosing and preservation of a free-flowing aqueous composition preferably comprises at least one metal-containing additive as at least one source for the release of metal ions and/or metal-containing particles. The device according to the invention particularly preferably comprises at least one silver-containing additive.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Zugabe wenigstens eines silberhaltigen Additivs in die fließfähige wässrige Zusammensetzung. Das silberhaltige Additiv ist vorzugsweise ausgewählt unter silberhaltigen Fluiden, silberhaltigen Feststoffen und Kombinationen davon. Geeignete silberhaltige Fluide sind Dispersionen und Lösungen.In a preferred embodiment, at least one silver-containing additive is added to the free-flowing aqueous composition. The silver-containing additive is preferably selected from silver-containing fluids, silver-containing solids, and combinations thereof. Suitable silver-containing fluids are dispersions and solutions.

Geeignete silberhaltige Additive sind Silbersalze, Silber in mikrokristalliner oder nanopartikulärer Form sowie Silbersalze und Silber auf einem Trägermaterial. Bevorzugt handelt es sich bei dem trägermaterial um ein nanopartikuläres Trägermaterial.Suitable silver-containing additives are silver salts, silver in microcrystalline or nanoparticulate form, and silver salts and silver on a carrier material. The carrier material is preferably a nanoparticulate carrier material.

Geeignete silberhaltige Additive sind weiterhin silberhaltige zeolithische Materialien. In silberhaltigen zeolithischen Materialien ist Silber in ionischer Form in anorganische Silikatgerüste eingebunden.Suitable silver-containing additives are also silver-containing zeolitic materials. In silver-containing zeolitic materials, silver is bound in ionic form in inorganic silicate frameworks.

Geeignete silberhaltige Additive sind weiterhin silberhaltige lonenaustauscherharze. Die WO 2007054227 A1 beschreibt silberhaltige makroporöse chelatisierende lonenaustauscherharze und deren Herstellung. Diese können gleichzeitig die Funktion eines Speichers für Silberionen als auch die Funktion einer dosierten Abgabe von Silberionen wahrnehmen.Suitable silver-containing additives are also silver-containing ion exchange resins. The WO 2007054227 A1 describes silver-containing macroporous chelating ion exchange resins and their preparation. These can simultaneously perform the function of a store for silver ions and the function of a metered release of silver ions.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Zugabe wenigstens eines silberhaltigen Additivs in die fließfähige wässrige Zusammensetzung in einer Menge von 1 bis 1000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt 10 bis 100 Gew.-ppm.In a preferred embodiment, at least one silver-containing additive is added to the free-flowing aqueous composition in an amount of 1 to 1000 ppm by weight, particularly preferably 10 to 100 ppm by weight.

Der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindlichen fließfähigen wässrigen Zusammensetzung kann wenigstens ein weiteres mikrobiozides Additiv zugegeben werden. Ein bevorzugtes mikrobiozides Additiv ist Wasserstoffperoxid. Insbesondere wird der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindlichen fließfähigen wässrigen Zusammensetzung zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Metallionen und metallhaltigen Partikeln kein weiteres Additiv zugesetzt.At least one further microbiocidal additive can be added to the free-flowing aqueous composition located in the device according to the invention. A preferred microbiocidal additive is hydrogen peroxide. In particular, no further additive is added to the flowable aqueous composition in the device according to the invention in addition to the metal ions and metal-containing particles described above.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz wenigstens einer Quelle zur Abgabe von Metallionen und/oder metallhaltigen Partikeln in die fließfähige Zusammensetzung kann ein sehr effizienter Schutz der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung gegenüber einem mikrobiellen Befall erreicht werden. Dies gilt auch speziell für eine Kombination von zwei oder mehr der zuvor genannten Maßnahmen. Die so geschützten fließfähigen Zusammensetzungen können dennoch als konservierungsmittelfrei angesehen werden.By using at least one source according to the invention for releasing metal ions and/or metal-containing particles into the flowable composition, very efficient protection of the flowable aqueous composition against microbial infestation can be achieved. This also applies specifically to a combination of two or more of the aforementioned measures. The flowable compositions thus protected can still be considered preservative-free.

Insbesondere als silberhaltige Stabilisatoren bezeichnete Zuschlagsstoffe können vorteilhaft in Anlagen nach DE102017011283A1 eingesetzt werden. Die silberhaltigen Stabilisatoren können während der Dosierung und/oder der anschließenden Konfektionierung zur Herstellung des Endprodukts zugegeben werden.In particular, additives referred to as silver-containing stabilizers can advantageously be used in plants DE102017011283A1 be used. The silver-containing stabilizers can be added during dosing and/or subsequent packaging to produce the end product.

Das Behältersystem zur Aufnahme der fließfähigen Zusammensetzung weist vorzugsweise einen ersten Anschluss in seinem unteren Bereich (Anschluss zur Entnahme) und einen zweiten Anschluss (Anschluss zur Zuführung) oberhalb des ersten Anschlusses angeordnet ist, auf. Dabei sind die Anschlüsse unabhängig voneinander ausgewählt unter Dreh-, Steck-, Klemm-, Schraub-Verbindungen und beliebigen Kombinationen daraus.The container system for receiving the flowable composition preferably has a first connection in its lower region (connection for withdrawal) and a second connection (connection for supply) arranged above the first connection. The connections are selected independently from rotary, plug, clamp, screw connections and any combination thereof.

In einer speziellen Ausführung umfasst das Behältersystem oder besteht das Behältersystem aus wenigstens einem Standbodenbeutel. In einer weiteren speziellen Ausführung umfasst das Behältersystem ein Bag-in-Box-System.In a special embodiment, the container system comprises or consists of at least one stand-up pouch. In a further special embodiment, the container system includes a bag-in-box system.

Die in den Behältersystemen eingesetzten Beutel können ein- oder mehrlagig ausgeführt sein. Die einzelnen Lagen können aus den gleichen oder unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Die erfindungsgemäßen Beutel sind bevorzugt aus Folie gefertigt. Als Material für die Folien werden bevorzugt Kunststoffe, Verbundstoffe, wie beispielsweise Metallverbundstoffe, eingesetzt. Für den jeweiligen Verwendungszweck geeignete Materialien sind dem Fachmann hinreichend bekannt.The bags used in the container systems can have one or more layers. The individual layers can be made of the same or different materials. The bags according to the invention are preferably made of film. Plastics, composites, such as metal composites, are preferably used as the material for the foils. Materials suitable for the respective intended use are sufficiently known to the person skilled in the art.

Unter einer fließfähigen Zusammensetzung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ganz allgemein ein fließfähiges Medium verstanden, das wenigstens eine flüssige Phase oder wenigstens eine teilchenförmige Phase oder eine Kombination aus wenigstens einer flüssigen und wenigstens einer teilchenförmigen Phase aufweist. Bevorzugt weist die fließfähige Zusammensetzung wenigstens eine flüssige Phase auf. Speziell handelt es sich bei der fließfähigen Zusammensetzung um eine ein- oder mehrphasige Flüssigkeit. Beispiele für fließfähige Zusammensetzungen sind Lösungen, Emulsionen (zwei- und mehrphasige Flüssigkeiten), Suspensionen, Dispersionen und andere flüssige Medien. Eine fließfähige Zusammensetzung kann Feststoffteilchen enthalten oder es kann potentiell die Möglichkeit bestehen, dass sich in ihr Feststoffteilchen ausbilden. Dazu zählen z. B. Suspensionen, d. h. Dispersionen von unlöslichen Feststoffteilchen in Flüssigkeiten, aber auch teilerstarrte Schmelzen oder flüssige Medien mit Feststoffteilchen, die aus dem Auskristallisieren eines in der Flüssigkeit ursprünglich gelösten Feststoffs resultieren. Bei der fließfähigen Zusammensetzung kann es sich auch um ein Gemisch aus feinteiligen Feststoffen, wie beispielsweise Pulver oder Granulat, handeln. Die fließfähige Zusammensetzung kann absetzgefährdet sein, d. h. zur Ausbildung eines festen Bodensatzes neigen. Insbesondere kann es sich bei der fließfähigen Zusammensetzung um eine Farbstoffzusammensetzung handeln. Die Viskositäten fließfähiger Zusammensetzungen können in einem weiten Bereich variieren, der von leichtflüssig bis zähflüssig/pastös reicht. Bei der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung kann es sich z.B. um Chemikalien, Futtermittel, Lebensmittel, Kosmetika, Pharmazeutika und Farbmischungen handeln. Speziell handelt es bei der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung um ein Anstrichmittel.In the context of the present invention, a flowable composition is understood very generally to mean a flowable medium which has at least one liquid phase or at least one particulate phase or a combination of at least one liquid phase and at least one particulate phase. The flowable composition preferably has at least one liquid phase. Specifically, the flowable composition is a single or multi-phase liquid. Examples of flowable compositions are solutions, emulsions (two- and multi-phase liquids), suspensions, dispersions and other liquid media. A flowable composition may contain, or potentially have the potential for, particulate formation. These include e.g. B. Suspensions, i. H. Dispersions of insoluble solid particles in liquids, but also partially solidified melts or liquid media with solid particles that result from the crystallization of a solid originally dissolved in the liquid. The flowable composition can also be a mixture of finely divided solids, such as powder or granules. The flowable composition may be susceptible to settling, i. H. tend to form a solid sediment. In particular, the flowable composition can be a dye composition. The viscosities of flowable compositions can vary over a wide range, ranging from slightly liquid to viscous/pasty. The flowable aqueous composition can be, for example, chemicals, animal feeds, foods, cosmetics, pharmaceuticals and paint mixtures. Specifically, the flowable aqueous composition is a paint.

Insbesondere handelt es bei der fließfähigen wässrigen Zusammensetzung um eine absetzgefährdete fließfähige Zusammensetzung. Unter absetzgefährdeten fließfähigen Zusammensetzungen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung fließfähige Gemische und Flüssigkeiten verstanden, wie beispielsweise Lösungen, Emulsionen (zwei- und mehrphasige Flüssigkeiten) und flüssige Medien, die Feststoffteilchen enthalten oder bei denen potentiell die Möglichkeit besteht, dass sich in ihnen Feststoffteilchen ausbilden. Dazu zählen insbesondere Suspensionen bzw. Dispersionen von unlöslichen Feststoffteilchen in Flüssigkeiten, aber auch teilerstarrte Schmelzen oder flüssige Medien mit Feststoffteilchen, die aus dem Auskristallisieren eines in der Flüssigkeit ursprünglich gelösten Feststoffs resultieren. Die Viskosität der absetzgefährdeten fließfähigen wässrigen Zusammensetzungen kann dabei in einem weiten Bereich variieren, der von leichtflüssig bis zähflüssig/pastös reicht.In particular, the flowable aqueous composition is a flowable composition that is liable to settling. In the context of the present invention, flowable compositions that are at risk of settling are understood as meaning flowable mixtures and liquids, such as solutions, emulsions (two- and multi-phase liquids) and liquid media, which contain solid particles or in which there is a potential possibility that solid particles form in them. These include, in particular, suspensions or dispersions of insoluble solid particles in liquids, but also partially solidified melts or liquid media with solid particles that result from the crystallization of a solid originally dissolved in the liquid. The viscosity of the flowable aqueous compositions, which are at risk of settling, can vary within a wide range, ranging from slightly liquid to viscous/pasty.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die fließfähige Zusammensetzung wenigstens eines der folgenden Merkmale auf:

- die fließfähige Zusammensetzung zeigt thixotropes Verhalten,
- bei der fließfähigen Zusammensetzung handelt es sich um eine Dispersion oder Suspension mit einem Äquivalentdurchmesser der Feststoffpartikeln im Bereich von 1 nm bis 100 µm,
- bei der fließfähigen Zusammensetzung handelt es sich um eine Farbdispersion,
- die fließfähige Zusammensetzung weist eine Viskosität bei Raumtemperatur im Bereich von 0,1 mPa·s bis 10⁷ mPa·s, bevorzugt im Bereich von 1 mPa·s bis 10⁵ mP·as, besonders bevorzugt im Bereich von 10 mPa·s bis 10³ mPa·s auf.

According to a preferred embodiment, the flowable composition has at least one of the following features:

- the flowable composition shows thixotropic behavior,
- the flowable composition is a dispersion or suspension with an equivalent diameter of the solid particles in the range from 1 nm to 100 µm,
- the flowable composition is a color dispersion,
- The flowable composition has a viscosity at room temperature in the range from 0.1 mPas to 10 ⁷ mPas, preferably in the range from 1 mPas to 10 ⁵ mPas, particularly preferably in the range from 10 mPas to 10 ³ mPa·s.

Eine gebräuchliche Methode zur Bestimmung der Viskosität für ein absetzgefährdetes Fluid ist z. B. die Bestimmung mittels Rotationsviskosimeter entsprechend DIN 53 019.A common method for determining the viscosity for a fluid at risk of settling is e.g. B. the determination using a rotational viscometer according to DIN 53 019.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform umfass das erfindungsgemäße Behältersystem oder besteht das erfindungsgemäße Behältersystem aus wenigstens einem kollabierbaren Beutel. Unter einem kollabierbaren Beutel wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Beutel verstanden, der auch ohne Be- oder Entlüftung zusammengedrückt, gepresst, zusammengelegt, gefaltet, zusammengeklappt oder auf andere Weise kompaktiert werden kann. Dabei sollen die Innenwände vorzugsweise nicht verkleben und/oder die Wandung soll nicht beschädigt werden.In a likewise preferred embodiment, the container system according to the invention comprises or if the container system according to the invention consists of at least one collapsible bag. In the context of the present invention, a collapsible bag is understood to mean a bag that can be compressed, pressed, collapsed, folded, collapsed or compacted in some other way even without ventilation. The inner walls should preferably not stick together and/or the wall should not be damaged.

In einer bevorzugten Ausführung umfasst das erfindungsgemäße Behältersystem:

- eine Aufnahmevorrichtung,
- einen in der Aufnahmevorrichtung angeordneten erfindungsgemäßen Beutel,
- eine Fördereinrichtung,
- eine Entnahmeleitung von einem ersten Anschluss des Beutels, und
- eine Zuführleitung zu einem zweiten Anschluss des Beutels.

In a preferred embodiment, the container system according to the invention comprises:

- a recording device,
- a bag according to the invention arranged in the receiving device,
- a funding facility,
- a sampling line from a first port of the bag, and
- a feed line to a second port of the bag.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Anschluss des Beutels unabhängig von der Befüllung des Standbodenbeutels oberhalb des ersten Anschlusses angeordnet.In a preferred embodiment, the second connection of the bag is arranged above the first connection, independently of the filling of the stand-up bag.

Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen wässrigen Zusammensetzung wenigstens einen Pufferbehälter. Des Weiteren bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen wässrigen Zusammensetzung wenigstens einen Unterdrucksensor.The device according to the invention for the volumetric or gravimetric dosing and preservation of a free-flowing aqueous composition preferably comprises at least one buffer container. Furthermore, the device according to the invention for the volumetric or gravimetric dosing and preservation of a free-flowing aqueous composition preferably comprises at least one vacuum sensor.

Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen wässrigen Zusammensetzung einen Kreislauf für die fließfähige Zusammensetzung und weist zusätzlich wenigstens einen Pufferbehälter auf, der in den Kreislauf integriert ist.The device according to the invention for the volumetric or gravimetric dosing and preservation of a free-flowing aqueous composition preferably comprises a circuit for the free-flowing composition and additionally has at least one buffer container which is integrated into the circuit.

Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen wässrigen Zusammensetzung einen Kreislauf für die fließfähige Zusammensetzung und weist zusätzlich wenigstens einen Unterdrucksensor auf, der in den Kreislauf integriert ist.The device according to the invention for the volumetric or gravimetric dosing and preservation of a free-flowing aqueous composition preferably comprises a circuit for the free-flowing composition and additionally has at least one vacuum sensor that is integrated into the circuit.

Der Pufferbehälter kann dazu dienen, dass eine in dem Behältersystem verbliebene Restmenge in einfacher Weise umgefüllt werden oder gegebenenfalls für eine weitere Verwendung zwischengelagert werden kann. Als Material für den Pufferbehälter können z. B. Kunststoffe, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan, Poly(ethylen)terephthalat, Weich-PVC oder Silikon, Metall, Keramik, Glas, Papier, Verbundmaterialien oder geeignete Kombinationen davon eingesetzt werden. Bei der Verwendung von starren Materialien kann vorzugsweise ein Druckausgleichssystem installiert werden. Insbesondere ist der Pufferbehälter in der Zuführleitung angeordnet.The buffer container can be used so that a residual quantity remaining in the container system can be refilled in a simple manner or, if necessary, can be temporarily stored for further use. The material for the buffer tank z. B. plastics such as polyethylene, polypropylene, polyurethane, poly (ethylene) terephthalate, soft PVC or silicone, metal, ceramic, glass, paper, composite materials or suitable combinations thereof can be used. When using rigid materials, a pressure equalization system can preferably be installed. In particular, the buffer tank is arranged in the feed line.

Ein Unterdrucksensor registriert, wenn der Druck unter einen spezifischen Wert unterhalb des Normaldruckes abfällt. Ein Abfallen des Druckes in der Leitung auf diesen Wert oder darunter zeigt an, dass in den bzw. aus dem Behältersystem keine Flüssigkeit mehr gefördert wird. Die Fördereinrichtung kann auf dieses Signal hin von Hand oder automatisch abgeschaltet werden. Anschließend kann der das Behältersystem gegebenenfalls aufgefüllt oder ein darin befindlicher Beutel diskonnektiert und/oder ersetzt werden. Insbesondere ist der Unterdrucksensor in der Entnahmeleitung angeordnet.A vacuum sensor registers when the pressure falls below a specific value below normal pressure. A drop in the pressure in the line to this value or below indicates that no more liquid is being pumped into or out of the container system. The conveyor can be switched off manually or automatically in response to this signal. The container system can then be filled up if necessary, or a bag located therein can be disconnected and/or replaced. In particular, the vacuum sensor is arranged in the removal line.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behältersystems können die Zuführleitung und die Entnahmeleitung zu einem Kreislauf für die fließfähige Zusammensetzung verbunden werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kommt vorteilhafterweise ohne zusätzliche mechanische Rührvorrichtung aus, wenn die Durchmischung über einen Kreislauf erfolgt, der durch das Verbinden der Zuführleitung und der Entnahmeleitung geschlossen wird. Die fließfähige Zusammensetzung kann so in Intervallen oder kontinuierlich umgewälzt werden, so dass eine Entmischung oder ein Absetzen von Feststoffen vermieden oder zumindest stark vermindert werden. Das Behältersystem kann als Ein- oder Mehrweg-Wechselsystem ausgeführt werden.In a particularly preferred embodiment of the container system according to the invention, the feed line and the removal line can be connected to form a circuit for the flowable composition. The device according to the invention advantageously does not require an additional mechanical stirring device if the mixing takes place via a circuit which is closed by connecting the supply line and the removal line. The flowable composition can thus be agitated at intervals or continuously so that segregation or settling of solids is avoided or at least greatly reduced. The container system can be designed as a disposable or reusable system.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum volumetrischen oder gravimetrischen Dosieren und Konservieren einer fließfähigen Zusammensetzung umfasst vorzugsweise einen Kreislauf für die fließfähige wässrige Zusammensetzung mit einem in einen Kreislauf integrierten erfindungsgemäßen Behältersystem und eine von dem Kreislauf abgehende Dosierstrecke. Insbesondere umfasst die Dosierstrecke wenigstens ein Ventil. In einer geeigneten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Dosierstrecke wenigstens eine Fördereinrichtung. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird die Dosierstrecke als Hochdruckdosierung, beispielsweise mit der in der EP 2067716 beschriebenen Split-Dosierung, betrieben.The device according to the invention for the volumetric or gravimetric dosing and preservation of a free-flowing composition preferably comprises a circuit for the free-flowing aqueous composition with a container system according to the invention integrated into a circuit and a dosing section extending from the circuit. In particular, the dosing section includes at least one valve. In a suitable embodiment of the device according to the invention, the dosing section comprises at least one conveying device. In a particularly preferred embodiment, the metering section is used as a high-pressure metering, for example with the in the EP2067716 described split dosage operated.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer konservierten Farbformulierung, bei dem man wenigstens eine fließfähige wässrige Farbstoffzusammensetzung bereitstellt und mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung oder mehreren erfindungsgemäßen Vorrichtungen, wie zuvor definiert, in einen Behälter dosiert.The invention further relates to a method for producing a preserved paint formulation, in which at least one free-flowing aqueous dye composition is provided and with a device according to the invention or several devices according to the invention, as defined above, metered into a container.

Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem

- ein Farbmuster gewählt wird,
- entsprechend dem gewählten Farbmuster über zwei oder mehr Vorrichtungen, wie in zuvor definiert, fließfähige wässrige Farbstoffzusammensetzungen in einen Behälter dosiert werden, und
- die erhaltene Mischung gegebenenfalls anschließend zu einem fertigen Produkt konfektioniert wird.

Preferred is a method in which

- a color pattern is chosen,
- according to the selected color pattern, flowable aqueous dye compositions are dosed into a container via two or more devices as defined in the preceding, and
- The resulting mixture is then optionally made into a finished product.

Unter Konfektionieren im Sinne der vorliegenden Erfindung wird das Fertigstellen eines Produktes verstanden. Damit umfasst sind alle Arbeiten, die nach dem Abfüllen der Komponenten zur Herstellung des verkaufsfertigen Produktes notwendig sind, wie beispielsweise das Veredeln, Mischen, Verpacken und/oder die Bildung von verkaufsfähigen Einheiten.Manufacturing within the meaning of the present invention is understood to mean the completion of a product. This includes all work that is necessary after the components have been filled to produce the ready-to-sell product, such as refining, mixing, packaging and/or the formation of salable units.

Figurenlistecharacter list

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die 1 erläutert. Die ausgeführten Möglichkeiten sind nur als Beispiele und nicht als Einschränkung auf diese Möglichkeiten zu verstehen.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur elektrochemischen Erzeugung von Metallionen in einer herkömmlichen Dosieranlage für fließfähige Zubereitungen.

In the following, the present invention with reference to the 1 explained. The options listed are only to be understood as examples and not as a restriction to these options.

1 shows a device according to the invention for the electrochemical generation of metal ions in a conventional dosing system for free-flowing preparations.

In der 1 werden die folgenden Bezugszeichen verwendet:

1: Kolbenpumpe mit Dosierventil
2: Vorratsbehälter für die fließfähige Zubereitung
3: Rührwerk
4: Behälterdeckel
5: Kabelanschluss Elektroden
6: Elektrode
7: Kabel Elektrodenversorgung
8: Metallionen
9: Leitungsführung Kabel +Pol
10: Fließfähige Zubereitung
11: Leitungsführung Kabel - Pol
12: Generator/Transformator
13: Netzanschluss
14: Steuerungseinheit PC

In the 1 the following reference symbols are used:

1: Piston pump with dosing valve
2: Storage container for the flowable preparation
3: agitator
4: container lid
5: Cable connection electrodes
6: electrode
7: Electrode supply cable
8th: metal ions
9: Wiring cable + pole
10: Flowable preparation
11: Wiring Cable - Pol
12: generator/transformer
13: power connection
14: PC control unit

1 zeigt einen Behälter einer konventionellen Dosieranlage für eine fließfähige Zusammensetzung [2] mit Rührwerk zur Homogenisierung [3] und einem Deckel [4] sowie mit einer Förderpumpe [1]. Um die Bildung eines Unterdrucks durch die Entnahme von Flüssigkeit durch die Förderpumpe zu vermeiden sind die Deckel [4] nicht dicht schließend ausgeführt, so dass Luft in den Behälter nachströmt, und das Volumen der entnommenen Menge der fließfähigen Zusammensetzung ersetzt. Erfindungsgemäß enthält der Behälter wenigstens eine Metallelektrode als Metallionenquelle [6]. Die Elektroden sind über Kabel [5, 7, 9] mit der Strom-/Spannungsquelle [12] am Pluspol verbunden. Diese Quelle gibt eine definierte Gleichstromspannung in definierter Stromstärke an die Elektrode ab. Die Elektroden sind so in Längsrichtung des Behälters angebracht, dass sie bei jedem möglichen Füllstand zwischen minimal und maximal mit der fließfähigen Zusammensetzung [10] in Kontakt sind, so dass Metallionen in die fließfähige Zusammensetzung abgegeben werden. Die fließfähige wässrige Zusammensetzung dient gleichzeitig als Elektrolyt/Stromleiter. Über die Anode mit Ableitung [11] wird das Kabel am Minuspol der Stromquelle angeschlossen und so der Stromkreis geschlossen. Die Stromquelle ist mit einer Steuerungseinheit, vorzugsweise einem PC-System mit Software [14], und der Stromnetzversorgung [13] verbunden. Durch die Steuerung des Stroms werden in der fließfähigen Zubereitung Metallionen [8] freigesetzt. In der 1 ist beispielhaft die Verwendung einer Silber- und einer Kupfer-Elektrode beschrieben. Hierbei werden erfindungsgemäß beispielhaft Silberionen (Ag⁺) und Kupferionen (Cu²⁺) freigesetzt. 1 shows a container of a conventional dosing system for a flowable composition [2] with an agitator for homogenization [3] and a cover [4] and with a feed pump [1]. In order to avoid the formation of a vacuum as a result of the removal of liquid by the feed pump, the covers [4] are not designed to close tightly, so that air flows into the container and replaces the volume of the amount of flowable composition removed. According to the invention, the container contains at least one metal electrode as a metal ion source [6]. The electrodes are connected to the current/voltage source [12] at the positive pole via cables [5, 7, 9]. This source delivers a defined DC voltage with a defined current to the electrode. The electrodes are placed in the longitudinal direction of the container so that they are in contact with the flowable composition [10] at every possible filling level between minimum and maximum, so that metal ions are released into the flowable composition. The free-flowing aqueous composition also serves as an electrolyte/current conductor. The cable is connected to the negative pole of the power source via the anode with lead [11], thus closing the circuit. The power source is connected to a control unit, preferably a PC system with software [14], and the mains power supply [13]. By controlling the current, metal ions [8] are released in the flowable preparation. In the 1 the use of a silver and a copper electrode is described as an example. Here, according to the invention, silver ions (Ag ⁺ ) and copper ions (Cu ²⁺ ) are released, for example.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 2067716 A2 [0008, 0043]
EP 3461760 A2 [0009, 0043]
WO 2020094258 [0011, 0066]
WO 2007025914 A1 [0012]
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EP 2067716 [0099]

Claims

Device for dosing and preserving a flowable aqueous composition, comprising at least one conveying device, at least one container containing the flowable composition to be dosed, and at least one source for releasing metal ions and/or metal-containing particles into the flowable composition.

device after claim 1 wherein metal ions are electrochemically generated and delivered in situ into the flowable composition.

device after claim 1 or 2 , which comprises a circuit for the flowable composition, the conveyor device, the at least one container and the source for the release of metal ions and/or metal-containing particles being integrated into the circuit.

Device according to one of the preceding claims, which additionally comprises at least one vacuum sensor, the vacuum sensor preferably being integrated into a circuit for the flowable composition.

Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the source for delivering metal ions and/or metal-containing particles is selected from: i) Devices for the electrochemical generation of metal ions and/or metal particles, ii) hose materials, pipe materials and materials of the container system which have a compound releasing metal ions and/or colloidal metal on at least part of their inner surface, iii) metal-containing additives, combinations thereof.

Device according to one of the preceding claims, which comprises at least one device for the electrochemical production of metal ions and/or metal particles by electrolysis, comprising at least two metal-containing electrodes, as a source for the release of metal ions and/or metal-containing particles.

device after claim 6 , wherein the device for the electrochemical generation of metal ions and/or metal particles by electrolysis is a flow-through electrolysis cell through which the free-flowing composition flows and metal ions and/or metal-containing particles can be released to it.

Device according to one of the preceding claims, comprising at least a source for the release of metal ions and/or metal-containing particles, the metal being selected from silver, gold, copper, zinc, tin, aluminium, titanium, zirconium, mercury, lead, iron, cobalt, nickel, palladium, manganese, arsenic, antimony, bismuth, barium, cadmium and chromium, preferred among silver, copper and combinations thereof.

Device according to one of the preceding claims, wherein the at least one container contains a flowable composition which is liable to settle, preferably a dispersion or suspension, in particular a dispersion or suspension which contains solid particles with an equivalent diameter in the range from 1 nm to 100 µm.

Device according to one of the preceding claims, wherein the at least one container contains an aqueous dye composition.

A method of making a preserved paint formulation comprising providing at least one flowable aqueous dye composition and having at least one apparatus as in any of Claims 1 until 8th defined, dosed into a container.

Use of at least one device as in one of Claims 1 until 8th defined, in a colorant dosing system for dosing and preserving a flowable aqueous pigment-containing dye composition.

use after claim 12 in a conventional colorant dosing installation which does not include a closed container system and/or a circuit for the free-flowing aqueous pigment-containing colorant composition.

use after claim 12 in a colorant dosing system, which comprises a circuit for the free-flowing, aqueous, pigment-containing colorant composition, with a conveyor device, at least one container containing the colorant composition to be dosed, and the source for releasing metal ions and/or metal-containing particles being integrated into the circuit.