DE202020105701U1 - Mobile Vorrichtung zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft - Google Patents
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Abstract
Mobile Vorrichtung (1) zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft, umfassend,
- einen rohrförmigen Innenraum (1.5) von (1) mit einer vertikalen Anordnung von mindestens zwei in einem festen Abstand übereinander um eine zentrale Drehachse (6.1) mit kreisförmigem Umfang drehbar gelagerten, horizontalen Paaren (6) aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern (6L; 6R) mit bioziden Beschichtungen (5) und trocken geschmierten Laufflächen (6.4.7) der drehbaren Flügelradnaben (6.4),
- eine feststehende, durchgängige, zentrale oder eine zusammengesetzte, zentrale Drehachse (6.1) mit einer unteren Lagerung (6.2) und einer oberen Lagerung (6.9), die durch horizontale seitliche Verankerungen (6.3; 6.10) an der Innenseite der Wand (1.1) fixiert sind,
oder alternativ
- eine Kartusche (4) mit Schüttungen von unterschiedlichen Bioziden mit einem Kartuschenboden (4.2), einem horizontal umlaufenden Flansch (4.6), Kammern (4.7; 4.8; 4.9; 4.10) mit Schüttungen von bioziden Partikeln und Kammern (4.11) mit Schüttungen von partikulären anorganischen Adsorbentien und/oder Absorbentien, wobei die Kammern (4.7; 4.8; 4.9; 4.10; 4.11) von horizontalen, luftdurchlässigen, auswechselbaren Sieben (4.5) gebildet sind, die auf den horizontalen umlaufenden Auflagen (4.4) angeordnet sind,
des Weiteren umfassend
- unterhalb der unteren Lagerung (6.2) und ihrer Verankerung (6.3) oder dem Kartuschenboden (4.2) den axialen, gegenläufig rotierenden Lüfter (2; 2.1; 2.2) mit einer Ansaugseite (2.6) und einer Austrittsseite (2.7),
- den horizontalen Bodenbereich (1.8) mit einem eingeschobenen, wieder aufladbaren Akkumulator 9 und einem daran angeschlossenen, elektronischen Steuergerät (8),
- die rohrförmige vertikale Wand (1.1) mit kreisförmigem Umfang und mindestens einer horizontal umlaufenden Trennstelle (1.4) sowie
- in der Höhe des Ansaugraums (2.3) unterhalb des Lüfters (2) mindestens zwei Lufteinlassrohre (3) mit Wänden (3.1) für die einströmende kontaminierte Luft (3.2).
- einen rohrförmigen Innenraum (1.5) von (1) mit einer vertikalen Anordnung von mindestens zwei in einem festen Abstand übereinander um eine zentrale Drehachse (6.1) mit kreisförmigem Umfang drehbar gelagerten, horizontalen Paaren (6) aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern (6L; 6R) mit bioziden Beschichtungen (5) und trocken geschmierten Laufflächen (6.4.7) der drehbaren Flügelradnaben (6.4),
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- unterhalb der unteren Lagerung (6.2) und ihrer Verankerung (6.3) oder dem Kartuschenboden (4.2) den axialen, gegenläufig rotierenden Lüfter (2; 2.1; 2.2) mit einer Ansaugseite (2.6) und einer Austrittsseite (2.7),
- den horizontalen Bodenbereich (1.8) mit einem eingeschobenen, wieder aufladbaren Akkumulator 9 und einem daran angeschlossenen, elektronischen Steuergerät (8),
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- in der Höhe des Ansaugraums (2.3) unterhalb des Lüfters (2) mindestens zwei Lufteinlassrohre (3) mit Wänden (3.1) für die einströmende kontaminierte Luft (3.2).
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Vorrichtung zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft.
- Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Testvorrichtung für die Wirksamkeit der mobilen Vorrichtung.
- Stand der Technik
- Mikroorganismen sind Archaeen, Bakterien, Eukaryoten, Protisten, Pilze und Grünalgen. Es ist immer noch ein Gegenstand von Diskussionen, ob Viren oder Virionen überhaupt als Organismen anzusehen sind. Die Mikroorganismen und Viren sind die Quelle einer Reihe von schweren Krankheiten, von Epidemien und Pandemien wie die gegenwärtige Covid-19-Pandemie.
- Zahlreiche Pestizide wie Fungizide, Herbizide, Insektizide Algizide, Molluskizide, Rodentizide, Akarizide und Schleimbekämpfungsmittel sind entwickelt worden, um die schädlichen Wirkungen auf multizelluläre Menschentieren und Pflanzen zu bekämpfen.
- In gleicher Weise sind zahlreiche antimikrobielle Wirkstoffe wie Germicide, Antibiotika, Bakterizide, Viruzide, Antimykotika, Antiprotozoenmittel und Antiparasitenmittel entwickelt worden um die Krankheiten, die durch die Mikroorganismen ausgelöst werden, zu heilen.
- Die permanente Bedrohung durch Mikroorganismen, insbesondere durch Viren und Virionen und ganz speziell durch das Coronavirus SARS-Co-V2 hat eine wachsende Nachfrage nach effizienten und effektiven Methoden für die Dekontamination und Desinfektion hervorgerufen. Die „List N: Products with Emerging Viral Pathogens AND Human Coronavirus Claims for Use against SARS-CoV-2, Date Accessed: 05/31/2020 of the EPA lists, US Govt.“ führt zahlreiche organische und anorganische aktive Verbindungen wie HOCI, Peroxoessigsäure, quaternäres Ammonium, Kaliumperoxomonosulfat, Chlordioxid, Wasserstoffperoxid, Zitronensäure, Milchsäure, Dichlorisocyanurat, Natriumhypochlorit oder Ethanol. Diese Desinfektionsmittel können aber nur in Reinigungslösungen oder Wischlösungen verwendet werden und haben keine dauerhafte desinfizierende Wirkung.
- Propioconazol
(±)-1-{[2-(2,4-Dichlorphenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl}-H-1,2,4-triazol (IUPAC),
Folpet
N-(Trichlormethylthio)phthalimid,
Chlorkresole,
Fludioxonil
4-(2,2-Difluor-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrol-3-carbonitril (IUPAC), and
Azoxystrobin Methyl-(E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylat (IUPAC)
werden als genehmigte Schutzmittel für Fasern, Leder, Gummi und polymerisierte Materialien in dem „Helpdesk - Genehmigte Wirkstoffe - Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin‟:
https://www.reach-clp-biozid-helpdesk.de/DE/Biozide/Wirkstoffe/Genehmigte-Wirkstoffe/Genehmiate-Wirkstoffe-0.html#PT9
aufgeführt. - Diese Wirkstoffe sind jedoch niedermolekulare Verbindungen, sodass stets die Gefahr besteht, dass sie aus den geschützten Materialien ausgelaugt werden.
- Deswegen hat es schon zahlreiche Versuche gegeben, die desinfizierenden Wirkstoffe und Pharmazeutika zu immobilisieren, um eine dauerhafte desinfizierende und/oder pharmazeutisch wirksame Oberfläche zu erzielen.
- So offenbart die internationale Patentanmeldung
WO 96/39821 - Aus dem amerikanischen Patent
US 5,883,155 gehen Filme aus Elastomeren hervor, worin aktive Chemikalien wie Biozide für medizinische Zwecke gleichmäßig in der Form von Geleinschlüssen dispergiert sind. Beispielsweise enthält der elastomere Film als Wirkstoffe quaternäres Ammonium, Phthalaldehyd, Phenolderivate, Formalin, nichtionische Tenside, die mindestens einen Polyoxyethylen-Block enthalten, Hexamidin, lodverbindungen, oberflächenaktive Substanzen mit viruzider Wirkung, Natrium- und Kaliumdichromat und Hydrochlorite. Diese Wirkstoffe sind jedoch toxisch und krebserzeugend und werden in die Umwelt abgegeben. - Das amerikanische Patent
US 6,180,584 B1 offenbart desinfizierende Mischungen mit länger anhaltender biozider Wirkung. Die Mischungen bilden einen haftfähigen, transparenten, wasserunlöslichen Polymerfilm auf den Substratoberflächen, der eine länger anhaltende antimikrobielle desinfizierende Wirkung hat. Die Wirkung hält auch ohne einen neuen Auftrag länger an. Die desinfizierende Wirkung der Oberfläche beruht auf dem direkten Kontakt, und die Bestandteile werden nicht in eine kontaktierende Lösung in einer Menge freigesetzt, die die Lösung desinfizieren würde. Der Wirkstoff ist ein metallisches Material, insbesondere Silberiodid. Dieses Salz ist aber lichtempfindlich sodass sich im Lauf der Zeit dunkle Flecken in der Mischung bilden. - Die amerikanische Patentanmeldung
2007/0031512 A1 - Die internationale Patentanmeldung
WO 2007/120509 - Die amerikanische Patentanmeldung
US 2007/0292486 A1 - Die internationale Patentanmeldung
WO 2008/127416 A2 - Die amerikanische Patentanmeldung
US 2009/0081249 A1 - Die amerikanische Patentanmeldung
US 2009/0320849 A1 - Die amerikanische Patentanmeldung
US 2012/0016055 A1 - Die amerikanische Patentanmeldung
US 2013/0344122 A1 - Die internationale Patentanmeldung
WO 2014/149321 A1 - Die amerikanische Patentanmeldung
US 2014/0127517 A1 - Die internationale Patentanmeldung
WO 2016/116259 A1 - Die amerikanische Patentanmeldung
2017/0275472 A1 - Das
amerikanische Patent 10,227,495 B2 - Seit dem Beginn der SARS-Co-V2 Pandemie sind zahlreiche Versuche zur Entwicklung neuer Methoden und Materialien zur Verhinderung der Ausbreitung des Virus gemacht worden.
- So beschreiben A. J. Galante et al. vom Department of Industrial Engineering, University of Pittsburgh, and The Department of Ophthalmology, Charles T. Campbell Laboratory of Ophthalmic Microbiology, University of Pittsburgh, School of Medicine, superhemophobe Anti-Virofouling-Beschichtungen für medizinische Kleidung (siehe auch: SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, „Researchers Create New Washable, Textile, Coating the Can Repel Viruses.", Published on 2020-05-26‟; und „New coating could improve medical gear by making the coronavirus slide right off.“; https://www.zmescience.com/science/news-science/coating-personal-protection-equipment-252342/). Die widerstandsfähigen, mehrschichtigen Beschichtungen werden durch Sintern von Polytetrafluoroethylen(PTFE)-Nanopartikeln in einem Lösemittel auf Polypropylen-Mikrofasern hergestellt. Nachteilig ist, dass ihre Herstellung viel Energie und Lösemittel sowie teures PTFE verbraucht. Außerdem töten sie nicht die Viren ab.
- Forscher von der Ben Gurion University, Israel, haben Beschichtungen auf Basis von Nanopartikeln entwickelt, um die Verbreitung des Coronavirus zu verhindern. Sie haben herausgefunden, dass Kupfernanopartikel in dieser Hinsicht am effektivsten sind. Die antiviralen Beschichtungen können auf Oberflächen gepinselt oder gesprüht werden. Es können übliche und bekannte Polymere, die Nanopartikel von Kupfer enthalten, verwendet werden. Die Nanopartikel ermöglichen die kontrollierte Freisetzung von Metallionen auf die beschichteten Oberflächen (siehe auch SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, published on 2020-05-21). Die Kupfernanopartikel und die Kupferionen sind aber nicht nur für Mikroorganismen und Viren toxisch, sondern auch für höhere Tiere und Menschen.
- Bio-Fence, Inc., Israel, hat neue antimikrobielle Beschichtungen entwickelt, die einen dauerhaften Schutz gegen Coronaviren bieten sollen. Offenbar enthalten die Beschichtungen ein Polymer, das aktives Chlor umfasst, dass durch Hydrochlorit-Lösungen wiederaufgefrischt werden kann (siehe SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, published on 2020-05-12). Der Nachteil dieser Beschichtungen ist die Verwendung von korrosivem Hypochlorit und aktivem Chlor, das vermutlich an Stickstoffatome in der Form von >N-CI Gruppen gebunden ist. Somit sind diese Materialien toxisch und haben einen intensiven unangenehmen Geruch.
- Am 30.6.2020 veröffentlichte die SpecialChem website eine Notiz betreffend „New Hybrid Coatings to Protect Interior Walls from Microbial Contamination“ auf der Basis von Polyacrylaten, die als Comonomer 3-(Methacrylamino)propyltrimethylammoniumchlorid enthalten. Die seitenständigen quaternären Ammoniumgruppen fungieren als biozide Zentren:
https://physicsworld.com/a/cellular-nanosponges-could-neutralize-sars-cov- 2/?utmmedium=email&utmsource=iop&utmterm=&utmcampaign=14258- 46562&utm content=Title%3A%20Cellular%20nanosponges%20could%20neutralize%20SA RS-CoV-2%20%20-%20research update&Campaign+Owner= - Ein anderer Ansatz wird an der Concordia University, Canada, und dem Canada-wide research network based at Concordia, verfolgt. Dabei handelt es sich um Kupfer- und Titandioxid- Spritzlacke, die die Verbreitung von Covid 19 verhindern sollen:
https://www.conordia.ca/content/shared/en/news/stories/2020/05/28/a-canada-wideresearch-network-based-at-concordia-is-readv-to-make-work-surfeces-safer-for-frontlinestaff.html - Noch ein weiterer Ansatz wird von der Firma TriOptoTec von Forschern der Universitätskliniken der Universität Regensburg, Deutschland, verfolgt. (Siehe „SpecialChem“ 29.6.2020:
https://coatinas.specialchem.com/news/industry-news/siegwerk-to-distribute-varcotec- antimicrobial-coating-innovation- 000221983?lr=ipc20061570&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm cam paiqn=ipc20061570&mi=NcWvxMS1gE4uDtFR2SUvnvKpGP6scLXvpSt5WIN3KriGtDbdz% 2BxzVTOAM%2Bqw0%2BV%2B21wdafluI3qOabGieKUHdjkvRbBNp - Der betreffende Lack enthält offenbar Dioctylnatriumsulfosuccinat in Butyldiglycol. Er enthält außerdem 10H-Benzo[G]pteridin-2,4-dion-Derivate (vgl. die amerikanischen Patente
US 10,227,348 B2 US 9,796,715 B2 US 9,302,004 B2 - Auf dem Gebiet der Oberflächentechnologie ist es allgemein bekannt, dass man einen besonders starken Lotus-Effekt oder einer Superhydrophobie durch ein hierarchisch strukturiertes Oberflächendesign erreichen kann. So offenbart die amerikanische Patentanmeldung
US 2014/0238646 A1 - Aditya Kumar, Kalpita Nath und Poonam Chauhan vom, Department of Chemical Engineering haben eine superhydrophobe antivirale Beschichtung mit selbstreinigenden Eigenschaften auf der Basis von Silbernanopartikeln, die mit UV-Strahlung bestrahlt und anschließend mit Perfluorodecyltriethoxysilan behandelt werden, entwickelt:
https://coatinas.specialchem.com/news/industry-news/new-superhydrophobic-antiviralcoating-self-cleaning-properties-000221961?lr=ipc20061569&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm cam paign=ipc20061569&mi=owCobZpJ7BFfD70L%2BHEhcWDRZ0rH4AKAPPd55vGetHRPb8i tAEQFCfeJ RcddTTWGNwEzLArkBh9IQcRenmqXfr87TrjboV
https://www.technicaltextile.net/news/iit-ism-s-silver-nanoparticle-anti-viral-textile-coating-268082.html
(Vgl. auch SpecialChem for Coatings, Industry News, 23. 6. 2020). Wegen der Superhydrophobie sind aber auch hier die vorstehend geschilderten Nachteile zu erwarten. - Noch ein weiterer Ansatz wird von J. Mostaghimi von der Universität Toronto, Kanada verfolgt. Siehe dazu „SpecialChem The material selection platform, 7.9.2020‟, Twin-wire Arc Spray Technology to Deposit Cu on Fabrics):
https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/new-way-cu-coatings-masks-covid19-transmission- 000222593?Ir=ipc20091591&li=200165733&utmsource=NL&utm medium=EML&utm cam
paign=ipc20091591&mi=LKHowSxEDOQqaf61RKgtvs82qOFcOeUHDQgNaznX2JvZxauM0 NNdHnP8q95KPhnJ0ofLb9h8b04U4K4q4szOnptKr2LD&status=valid
und „Anti-viral copper coatings could help slow the transmission of COVID 19“, Department of Mechanical & Industrial Engineering, University of Toronto, lynsey@mie.utoronto.ca; 31.8.2020. - Jinghzi Pu et al. von der School of Science an der IUBUI, Iniana, USA, Maskenfilter entwickelt, der die innere Struktur von Fischkiemen nachahmt. Die Herstellung der komplexen Strukturen erfolgt durch 3-D-Drucken und anschließender Beschichtung der Oberfläche mit Kupfer durch Elektroplattieren. Durch die Erhöhung der Oberfläche, über die die Luft hinwegstreicht, soll sich die biozide Wirkung des Kupfers erhöhen. Die Entwickler spekulieren, dass diese Strukturen auch für Filter für Klimaanlagen in Gebäuden und Flugzeugen geeignet sein könnten (vgl. SpecialChem, Industry News, Researchers Use Cu Coating on Plastic Mask Filters to Reduce Virus Spread, Publ. 17.9.2020
https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/cu-coating-plastic-mask-filters-reducevirus-spread-000222707?lr=ipc20091594&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm cam paign=ipc20091594&mi=fM1fEM0ZwQ1A6LPH0ipPWKoH2EusD4Rm30xmwWHtDbV2rPu3 3i6wC0fu0%2Bwy4Rm1vNWcGxaS2K9FxoWpaHR7r3%2B8aWffp&status=valid vgl. auch
https://news.iu.edu/stories/2020/09/iupui/releases/16-copper-coating-3d-printed-plastic-fillers-pandemic-fighter.html). - Es steht indes zu befürchten, dass bei einem hohen Luftdurchsatz mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten diese komplexen Strukturen intensive Geräusche wie Rauschen oder Pfeifen erzeugen.
- Luftreiniger sind mobile Vorrichtungen zur Reinigung von Luft mithilfe von Filtern. Nach ihrer Abscheidungswirksamkeit können die Filter in
- - Hochleistungs-Partikelfilter (EPA = Efficient Particulate Air filter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 100 nm,
- - Schwebstofffilter (HEPA = High Efficiency Particulate Air filter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 100 nm,
- - Hochleistungs-Schwebstofffilter (ULPA = Ultra Low Penetration Air filter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 50 nm,
- - Medium-Filter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 300 nm,
- - Vorfilter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 1000 nm, und
- - Automobilinnenraumfilter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 500 nm unterteilt werden. Für den Bereich von 1 nm bis 50 nm stehen somit keine Filter zur Verfügung.
- Je nach Partikelgröße beruht ihre Filterwirkung auf den folgenden Effekten:
- - Diffusionseffekt: Sehr kleine Partikel (Partikelgröße: 50 nm bis 100 nm) folgen nicht dem Gasstrom, sondern haben durch ihre Zusammenstöße mit den Gasmolekülen einer der Brownschen Bewegung ähnliche Flugbahn und stoßen dadurch mit den Filterfasern zusammen, woran sie haften bleiben. Dieser Effekt wird auch als Diffusionscharakteristik (diffusion regime) bezeichnet.
- - Sperreffekt: Kleinere Partikel (Partikelgröße: 100 nm bis 500 nm), die dem Gasstrom um die Faser folgen, bleiben haften, wenn sie der Filterphase zu nahekommen. Dieser Effekt wird auch als Abfangcharakteristik (interception regime) bezeichnet.
- - Trägheitseffekt: Größere Partikel (Partikelgröße: 500 nm bis >1 µm) folgen nicht dem Gasstrom um die Faser, sondern prallen aufgrund ihrer Trägheit dagegen und bleiben daran haften. Dieser Effekt wird auch als inerte Einschlags- und Abfangcharakteristik (inertial impaction regime) bezeichnet.
- In dem Partikelgrößenbereich von 100 nm bis 500 nm treten der Diffusionseffekt und der Sperreffekt gemeinsam auf. In dem Partikelgrößenbereich von 500 nm bis >1 µm treten der Trägheitseffekt und der Sperreffekt ebenfalls gemeinsam auf.
- Gemäß den Filtereffekten sind Teilchen einer Teilchengröße von 200 nm bis 400 nm am schwersten abzuscheiden. Sie werden auch als MMPS = most penetrating particle size bezeichnet. Die Filtereffizienz sinkt in diesem Größenbereich auf 50 %. Größere und kleinere Teilchen werden aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften besser abgeschieden.
- Man klassifiziert EPA, HEPA und UPLA nach der Effektivität für diese Korngrößen mittels eines Prüfaerosols aus Di-2-ethylhexyl-sebacat (DEHS). K. W. Lee und B. Y. H. Liu geben in ihrem Artikel „On the Minimum Efficiency and the Most Penetrating Particle Size for Fibrous Filters" in Journal of the Air Pollution Control Association, Bd. 30, Nr. 4, April 1980, Seiten 377 bis 381, Formeln an, die es gestatten, die kleinste Effizienz und MMPS für Faserfilter aufgrund des Diffusionseffekts und des Trägheitseffekts zu berechnen. Die Ergebnisse zeigen, dass MMPS mit steigender Filtriergeschwindigkeit und mit steigendem Faservolumenanteil abnimmt und mit zunehmender Fasergröße zunimmt.
- Besonders kritisch ist aber auch die Tatsache, dass es für Nanopartikel einer mittleren Teilchengröße d50 von 1 nm bis <50 nm keine Filter gibt. Ausgerechnet diese Teilchen lagern sich leicht in Bronchien und Lungenbläschen ab und haben generell die höchste Mortalität und Toxizität. Sie können daher Krankheiten wie Asthma, Bronchitis, Arteriosklerose, Arrythmie, Dermitis, Autoimmunerkrankungen, Krebs, Morbus Crohn oder Organversagen hervorrufen.
- Das ist besonders kritisch, da die Tiefenfilter oder Schwebstofffilter unter anderem im medizinischen Bereich wie Operationsräumen, Intensivstationen und Laboratorien sowie in Reinräumen, in der Kerntechnik und in Luftwäschern eingesetzt werden.
- Eine weitere in dieser Hinsicht problematische Technologie sind Elektrofilter für die elektrische Gasreinigung, Elektro-Staubfilter oder Elektrostate, die auf der Abscheidung von Partikeln aus Gasen mittels des elektrostatischen Prinzips beruhen. Die Abscheidung im Elektrofilter kann in fünf getrennten Phasen stattfinden:
- 1. Freisetzung von elektrischen Ladungen, meist Elektronen,
- 2. Aufladung der Staubpartikel im elektrischen Feld oder Ionisator,
- 3. Transport der geladenen Staubteilchen zu der Niederschlagselektrode
- 4. Anhaftungen der Staubpartikel an der Niederschlagselektrode und
- 5. Entfernung der Staubschicht von der Niederschlagselektrode.
- Es gelingt indes nicht Partikel im Nanometerbereich vollständig abzutrennen, sodass die Gefahr einer Kontamination mit lungengängigen Partikeln in der Umgebung solcher Anlagen besteht.
- Diese Elektro-Staubfilter werden häufig in der Abgasaufbereitung eingesetzt. Dabei werden Amine, Kohlendioxid, Ammoniak, Salzsäure, Schwefelwasserstoff und andere giftige Gase mithilfe von Membranen dem Abgasstrom entzogen. Da die Elektro-Staufilter die feinsten Partikel nicht vollständig entfernen können, schädigen diese die Membranen und erniedrigen deren Trennleistung.
- Zu Einzelheiten betreffend die Toxikologie wird auf die Übersichtsartikel von Günter Oberdörster, Eva Oberdörster und Jan Oberdörster, „Nanotoxicology. An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles“, in Environmental Health Perpectives Volume 113. (7), 2005, 823-839, und Günter Oberdörster, Vicki Stone und Ken Donaldson, „Toxicology of nanoparticles: A historical perspective“, Nanotoxicology, March 2007; 1(1): 2-25, verwiesen.
- Außerhalb von Zellen vorliegende Viren werden wissenschaftlich als Virionen bezeichnet. Sie haben einen Durchmesser von 15 nm bis 440 nm und sind deutlich kleiner als Bakterien, von denen die meistens einen Durchmesser von 1 µm bis 5 µm haben. Die Viren oder Virionen weisen somit Größen auf, die in die „Filterlücken“ von 1 nm bis 50 nm und von 200 nm bis 400 nm fallen.
- Daher können die mit Filtern ausgestatteten Luftreiniger bestenfalls die Konzentration von Viren oder Virionen in der Raumluft senken, aber sie können sie nicht vollständig entfernen oder vernichten, weil eine desinfizierende Wirkung fehlt.
- Durch Menschen und Tiere erzeugte, nicht sedimentierende Aerosole, insbesondere Aerosole, die durch Atmen, Husten oder Niesen entstehen und sich in geschlossenen Räumen sehr rasch in großen Volumina verteilen, spielen eine zentrale Rolle für die Übertragung von Viren von Mensch zu Mensch, von Tier zu Mensch, von Tier zu Tier und von Mensch zu Tier. Sie tragen wesentlich zur Verbreitung von Krankheiten bei. Da die nicht sedimentierenden Aerosole im Allgemeinen einen Teilchendurchmesser von 0,1 nm bis 100 nm haben, lassen sie sich - wenn überhaupt - nur unvollständig durch die Luftfilter abfangen.
- Will man daher die Konzentration von Viren und Virionen in der Luft in geschlossenen Räumen unterhalb einer Schwelle halten, ab der eine hochgradige Infektionsgefahr besteht, muss die Luft permanent in großen Mengen umgewälzt werden. Dies funktioniert aber derzeit nur mit stationären Klimaanlagen, die aber häufig nicht nachträglich in Gebäude, Transportmittel usw. eingebaut werden können. Ein weiterer Nachteil ist, dass leistungsstarke Klimaanlagen, Gebläse und mobile Luftreiniger häufig laut rauschen, was als störend empfunden wird. Ihre besonders starken Luftströme verursachen häufig gesundheitliche Probleme wie Erkältungen und Gelenkschmerzen.
- In der Firmenschrift von „LUFTREINIGERDEPOT Ihr Spezialist für gesunde Raumluft“,
https://www.luftreinigerdepot.de/gegen/bakterien-und-viren?p=1&o=2&n=20&f=784
heruntergeladen am 25.8.2020 werden noch einmal die Probleme verdeutlicht (Originalzitat Anfang): - „Luftreiniger gegen Viren & Bakterien - auch gegen den Coronavirus?
- Ein Luftreiniger gegen Bakterien und Viren ist besonders sinnvoll für Warteräume von Arztpraxen, für Büros oder Pakete, für andere öffentliche Räume wie Kantinen, Friseursalons oder Nagelstudios. Überall dort, wo Menschen zusammenkommen und die Luft mehr oder weniger steht, steigt nämlich die Ansteckungsgefahr, die durch den Einsatz von Luftreinigern gesenkt werden kann. Ob Luftreiniger auch konkret gegen den Covid 19 Coronavirus wirken, ist aufgrund dessen, dass es Ihn noch nicht lange gibt noch nicht getestet worden. Da es kein komplett neuer Virus ist, sondern eine mutierte Form bereits bekannter Viren, spricht jedoch sehr viel für eine Wirksamkeit.
- Welche Luftreiniger besonders gut gegen Bakterien und Viren geeignet sind, erfahren Sie weiter unten.
- WICHTIGER HINWEIS:
-
- Bitte beachten Sie, dass Luftreiniger zwar die Konzentration von Viren und Bakterien in der Luft erheblich reduzieren, jedoch nicht komplett verhindern können. Der beste Schutz vor dem Coronavirus ist die Meidung sozialer Kontakte sowie häufiges und gründliches Händewaschen. Bitte leisten Sie in jedem Fall den Auflagen der Bundes- und Landesregierungen folge.
- „Aufgrund der geringen Größe von Bakterien und Viren müssen Luftreiniger über die richtigen Filter verfügen, um schwebende Gefahren aus der Luft sicher einfangen zu können. Luftreiniger mit HEPA-Filter arbeiten sehr effektiv gegen mikroskopisch kleine Infektionsherde und filtern auch besonders winzige Bakterien mit einer Partikelgröße von nur 0,3 Mikrometer (µm) sicher aus der Raumluft. Zusätzliche Methoden wie photokatalytische Filter, Nano-Silber-Filter oder zugeschaltete Ionisatoren können dabei helfen, den Wirkungsgrad von Luftreinigern noch weiter zu verbessern. Um Bakterien und Viren möglichst schnell in die verfügbaren Filter einzufangen ist auch ein hoher Luftdurchsatz bei Luftreinigern wichtig. Ein Luftreiniger sollte in der Lage sein, die komplette Raumluft mindestens zwei Mal pro Stunde zu reinigen. Hersteller von Premium Geräten visieren eine komplette Reinigung der Raumluft bis zu 5 Mal pro Stunde an.“
- (Originalzitat Ende).
- Eine weitere Möglichkeit, die Konzentration von Virionen und Aerosolen in geschlossenen Räumen zu reduzieren, ist eine intensive Stoßlüftung durch Außenluft. Dies setzt zum einen voraus, dass die Räume auf der Außenseite von Gebäuden liegen, damit solche Lüftungsmöglichkeiten überhaupt vorhanden sind und wenn ja, dass die Wetterbedingungen eine Lüftung gestatten. Dies dürfte bei tiefen Außentemperaturen, Schlagregen, Gewitter, Hagel, Schnee, Eisregen usw. schwierig werden.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung
- Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, eine geräuscharme mobile Vorrichtung zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft vorzuschlagen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweist, sondern die es gestattet, kontaminierte Raumluft von den unterschiedlichsten Noxen und Mikroorganismen dauerhaft zu befreien. Insbesondere soll die mobile Vorrichtung Bakterien und/oder Viren sowie durch Bakterien und/oder Viren kontaminierte Aerosole, speziell SARS-Co-V2-Viren und durch SARS-Co-V2-Virenzu kontaminierte Aerosole, eliminieren und die dabei resultierenden Zerfallsprodukte absorbieren und/oder adsorbieren.
- Dadurch soll auch erreicht werden, dass das Luftvolumen, das umgewälzt werden muss, um eine nachhaltige Wirkung zu erzielen, signifikant verringert werden kann. Dadurch soll auch der Energieverbrauch nachhaltig verringert werden. Insgesamt soll eine optimale Balance zwischen dem umzuwälzenden Luftvolumen, der Kontaktzeit der Viren und Bakterien mit den Bioziden und der Größe der Vorrichtungen erzielt werden.
- Des Weiteren sollen die Vorrichtungen in einfacher Weise herstellbar sein und nur bakterizide und viruzide Substanzen enthalten, die behördlich zu diesen Zwecken zugelassen sind.
- Darüber hinaus sollen die Vorrichtungen keine Stäube, Dämpfe oder Aerosole in die gereinigte und desinfizierte Raumluft abgeben.
- Die erfindungsgemäße Lösung
- Demgemäß wurde die mobile Vorrichtung zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft gemäß dem unabhängigen Schutzanspruch 1 gefunden, die nachstehend als »erfindungsgemäße Vorrichtung« bezeichnet wird. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Schutzansprüche 2 bis 10.
- Nicht zuletzt wurde die erfindungsgemäße Testvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 11 für das Testen der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gefunden.
- Vorteile der Erfindung
- Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zu Grunde lag, mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Verwendung gelöst werden konnte.
- Insbesondere überraschte, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufwies, sondern es gestattete, kontaminierte Raumluft von den unterschiedlichsten Noxen und Mikroorganismen dauerhaft zu befreien. Insbesondere konnten mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens Bakterien und Viren sowie durch Bakterien und/oder Viren kontaminierte Aerosole, speziell SARS-Co-V2-Viren und durch SARS-Co-V2-Viren kontaminierte Aerosole, durch Kontakt eliminiert und die dabei resultierenden Zerfallsprodukte absorbiert und/oder adsorbiert werden.
- Dadurch konnte auch erreicht werden, dass das Luftvolumen, das umgewälzt werden musste, um eine nachhaltige Wirkung zu erzielen, signifikant verringert werden konnte. Dadurch wurde auch der Energieverbrauch nachhaltig gesenkt. Insgesamt wurde eine optimale Balance zwischen dem umzuwälzenden Luftvolumen, der Kontaktzeit der Viren und Bakterien mit den Bioziden und der Größe der Vorrichtungen erzielt.
- Des Weiteren konnte die erfindungsgemäße Vorrichtung in einfacher Weise hergestellt und automatisch betrieben werden und enthielt nur bakterizide und viruzide Substanzen, die auch behördlich zu diesen Zwecken zugelassen sind. Außerdem konnten die freien Oberflächen sämtlicher Bauteile im Inneren der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichfalls mit einer Beschichtung mit permanenter viruzider und bakterizider Wirkung versehen werden, was die Gesamtwirkung in vorteilhafter Weise weiter steigerte.
- Darüber gab die erfindungsgemäße Vorrichtung keine Stäube, Dämpfe oder Aerosole in die gereinigte und desinfizierte Raumluft ab.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren konnten in den unterschiedlichsten geschlossenen Räumen angewandt werden, wobei sich ihre Mobilität als weiterer besonderer Vorteil erwies.
- Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung war, dass verbrauchte viruzide und/oder bakterizide Adsorbentien und Adsorbentien in einfacher Weise direkt durch mechanochemische Verfahren, bei denen schädliche organische Abfallprodukte in Kohlenstoff umgewandelt wurden, dekontaminiert werden konnten. Gleiches galt für die nach überraschend langem Gebrauch von den vorgegebenen Spezifikationen abweichenden Kunststoffteile.
- Wegen ihren im Vergleich zu Lüftern mit Filtern oder elektrostatischen Lüftern deutlich geringeren Abmessungen und geringerem Platzbedarf sind die erfindungsgemäßen Vorrichtungen besonders hervorragend dazu geeignet, die Raumluft auch in den Ecken von Räumen geräuschlos oder nahezu geräuschlos zu reinigen und zu dekontaminieren. Deshalb können sie auch besonders gut in Klassenräumen oder Konferenzräumen verwendet werden, worin stark rauschende Lüfter besonders störend waren.
- Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.
- Ausführliche Beschreibung der Erfindung
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Reinigung und Desinfizierung von Raumluft in Räumen aller Art. Insbesondere dient sie der Eliminierung von freien oder an Aerosole gebundenen Bakterien, Viren und anderen Noxen in der Luft von Wohnräumen, Krankenzimmern, Operationssälen, Behandlungsräumen in Arztpraxen und physiotherapeutischen Einrichtungen, Laboratorien aller Art, Gaststätten, Restaurants, Bistros, Hotelzimmern, Klassenzimmern, Unterrichtsräumen, Fitnesscentern, Zügen, Autos, Bussen, Taxis, Wohnwagen, Wohnmobilen, Campingzelten, Flugzeugen, Schiffskabinen, Büros, Konferenzräumen, Versammlungsräumen, Theatern, Kinos, Schiffsterminals, Bahnhöfen, Flughafenterminals, Aufzügen, Werkstätten, Fabrikhallen, Sporthallen, Umzugsräumen, Treppenhäusern und Geschäften aller Art.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst die nachstehend beschriebenen Bauteile.
- In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Oberflächen der Bauteile, insbesondere die Oberflächen, die mit Luft in Kontakt kommen, mit mindestens einer der nachfolgend beschriebenen bakteriziden und/oder viruziden Beschichtung versehen.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine vertikale, rohrförmige Außenwand mit einem horizontalen Bodenbereich und einem Standboden sowie einer oberen kreisförmigen Öffnung auf. Der horizontale Querschnitt oder Umfang der vertikalen, rohrförmigen Außenwand ist kreisförmig.
- Der Durchmesser der rohrförmigen Außenwand und damit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann breit variieren und richtet sich in erster Linie nach dem Luftvolumen, das dekontaminiert werden soll. Vorzugsweise liegt der Durchmesser bei 5 cm bis 50 cm. Bevorzugt ist die Wandstärke 0,2 cm bis 2 cm, besonders bevorzugt 0,3 cm bis 1,5 cm und insbesondere 0,5 cm bis 1 cm.
- Der Höhe der rohrförmigen Außenwand und damit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ebenfalls breit variieren und richtet sich in erster Linie nach dem Luftvolumen, das dekontaminiert werden soll. Vorzugsweise ist die Höhe 30 cm bis 300 cm, bevorzugt 50 cm bis 300 cm und insbesondere 60 cm bis 300 cm.
- Die Außenwand ist aus den unterschiedlichsten Materialien aufgebaut. Vorzugsweise werden diese Materialien aus der Gruppe, bestehend aus polierten, aufgerauten, verzierten, bemalten, mit Reliefs und Schmucksteinen und/oder Mosaiken versehenen, mit Klarlack beschichteten und/oder mit schalldämmenden Beschichtungen versehenen Sandsteinen, massiven Hölzern, Graniten, Basalten, Marmor, Kunststeinen Gläsern, Stählen, Aluminium, Kunststoffen, glasfaserverstärkten Kunststoffen, textilfaserverstärkten Kunststoffen und mit Füllstoffen verstärkten Kunststoffen, ausgewählt.
- Geeignete Kunststoffe sind übliche und bekannte lineare und/oder verzweigte und/oder blockartig, kammartig und/oder statistisch aufgebaute Polyadditionsharze, Polykondensationsharze und/oder (Co)Polymerisate von ethylenisch ungesättigten Monomeren in Betracht.
- Beispiele geeigneter (Co)Polymerisate sind (Meth)Acrylat(co)polymerisate und/oder Polystyrol, Polyvinylester, Polyvinylether, Polyvinylhalogenide, Polyvinylamide, Polyacrylnitrile Polyethylene, Polypropylene, Polybutylene, Polyisoprene und/oder deren Copolymerisate.
- Beispiele geeigneter Polyadditionsharze oder Polykondensationsharze sind Polyester, Alkyde, Polylactone, Polycarbonate, Polyether, Proteine, Epoxidharz-Amin-Addukte, Polyurethane, Alkydharze Polysiloxane, Phenol-Formaldehyd-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Cellulose, Polysulfide, Polyacetale, Polyethylenoxide, Polycaprolactame, Polylactone, Polylactide, Polyimide, und/ oder Polyharnstoffe.
- Bekanntermaßen werden die Duroplaste aus mehrfach funktionellen, niedermolekularen und/oder oligomeren Verbindungen durch thermisch und/oder mit aktinischer Strahlung initiierte (Co)Polymerisation hergestellt.
- Die Kunststoffe können übliche und bekannte Verstärkungsfasern und Füllstoffe enthalten.
- Beispiele geeigneter Harthölzer sind Buchenholz, Eichenholz und Eschenholz.
- Beispiele geeigneter Gläser werden in Römpp-Online unter den Stichworten »Glas«, »Hartglas« oder »Sicherheitsglas« oder in der deutschen Übersetzung des europäischen Patents
EP 0 847 965 B1 mit dem AktenzeichenDE 697 312 168 T2 , Seite 8, Absatz [0053], beschrieben. Beispiele besonders gut geeigneter Gläser sind nicht vorgespanntes, teilvorgespanntes und vorgespanntes Floatglas, Gußglas oder Keramikglas. - Die vertikale, rohrförmige Außenwand weist mindestens eine umlaufende Trennstelle und vorzugsweise zwei umlaufende Trennstellen auf, an der oder an denen die Außenwand auseinandergenommen und wieder zusammengefügt werden kann. Bei diesen Trennstellen kann es sich um Steckverbindungen, Bajonettverbindungen, Flanschverbindungen oder Schraubverbindungen handeln. Die Trennstellen erleichtern den Zusammenbau und die Wartung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen rohrförmigen Innenraum mit einer vertikalen Anordnung von mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, besonders bevorzugt mindestens fünf und insbesondere mindestens sechs Paaren von jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern mit bioziden Beschichtungen auf. Die Paare sind in einem festen Abstand übereinander angeordnet und um eine zentrale Drehachse mit kreisförmigem Umfang drehbar gelagert. Jedes Flügelrad umfasst mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, besonders bevorzugt mindestens fünf und insbesondere mindestens sechs an einer Flügelradnabe befestigten Flügelblätter, von denen jeweils zwei einander gegenüberstehen, sodass beim Drehen des Flügelrads keine Unwucht entsteht. Die Flügelradnaben und die Flügelradblätter bestehen vorzugsweise jeweils aus einem Stück. Die Flügelblätter innerhalb eines Paares von Flügelrädern sind jeweils so geneigt und/oder geformt, dass sie sich beim vertikalen Anströmen längst der Drehachse mit Luft sich in entgegengesetzter Richtung gegenläufig drehen. Dabei können die Flügelblätter auch die Form von sogenannten Flüsterflügeln haben, wie sie beispielsweise in dem europäischen Patent
EP 1953083 B1 beschrieben werden. - Die Laufflächen der drehbaren Flügelradnaben sind trocken geschmiert.
- Vorzugsweise wird dies dadurch bewerkstelligt, dass die Flügelradnaben aus mindestens einem Kunststoff aufgebaut sind, der bei Trockenschmierung einen Gleitreibungskoeffizienten µGleit gegen gehärteten und geschliffenen Stahl bei 23 °C und 50 % Raumfeuchtigkeit, einem Anpressdruck von P = 0,05 MPa (0,5 bar), einer Geschwindigkeit von v = 0,6 m/s (21,6 km/h) und einer Temperatur in Laufflächennähe von t = 60 °C von 0,01 bis 0,5 hat. Beispiele geeigneter Kunststoffe sind Polyamid 6, Polyamid 66, Polyamid 12, Polyacetal-Copolymer POM-C, Polyethylenterephthalat PET, Polytetrafluorethylen PTFE, Polyvinylidendifluorid PVDF, Polypropylen PP, Polyvinylchlorid PVC, Polyetheretherketon PEEK und Polysulfon PSU.
- Vorzugsweise bestehen alle Flügelblätter aus ein und demselben Kunststoff.
- Die Flügelräder können in einfacher Weise durch 3-D-Druck, Spritzguss oder spanende Bearbeitung von Rohformen hergestellt werden.
- Die Anordnung hat den besonderen Vorteil, dass durch die gegenläufigen Drehungen sich die Drehmomente gegenseitig aufheben, sodass sich diese Anordnung von selbst stabilisiert.
- Den Flügelrädern ist eine feststehende, durchgängige, zentrale Drehachse aus beispielsweise sterilisierbaren thermoplastischen Hochleistungskunststoffen, unlegiertem Stahl, hochlegiertem Stahl, niedriglegiertem, ferritischem Stahl oder Chromstahl, und einer unteren Lagerung und eine obere Lagerung zugeordnet. Vorzugsweise ist die durchgängige Drehachse ein Hohlrohr, weil dieses gegenüber einem Vollstab ein geringeres Gewicht und eine bessere Biegesteifigkeit hat. Die untere Lagerung ist aus mindestens einem der vorstehend beschriebenen Materialien gefertigt und ist mit mindestens einer symmetrisch angeordneten, seitlichen, horizontalen Verankerung an der Innenseite der vertikalen rohrförmigen Wand befestigt. Die obere Lagerung ist ebenfalls mit mindestens einer symmetrisch angeordneten, seitlichen, horizontalen Verankerung an der Innenseite der vertikalen rohrförmigen Wand befestigt.
- Bei einer weiteren Ausführungsform ist die zentrale, vertikale Drehachse aus korrespondierenden komplementären Bauteilen insbesondere aus Edelstahl angefertigt. Die Bauteile können dabei massiv und/oder hohl sein.
- Unterhalb der unteren Lagerung der Drehachse und ihrer Verankerung befindet sich ein axial angeordneter, mit einem Elektromotor angetriebenen, gegenläufig rotierender Lüfter. Lüfter dieser Art sind bekannt und zeichnen sich durch eine hohe Förderrate und Effizienz aus. Beispiele geeigneter Lüfter sind CR 6300 N von ebmpapst oder die gegenläufig rotierenden Lüfter von Sanyo Denki (vgl.:
https://www.digikey.ch/de/product-highlight/s/sanvo-denki/counter-rotating-fans#:~:text=Die%20gegenl%C3%A4ufig%20rotierenden%20L%C3%BCfter%20von%20San yo%20Denki%20bieten,so%20kleine%20bisschen%20Druck%20aus%20dem%20sich%20
heruntergeladen am 28.9.2020). Dem Fachmann stehen daher die für den jeweiligen Einzelfall optimalen gegenläufig rotierenden Lüfter zur Verfügung. Die Lüfter sind vorzugsweise mit einer horizontal umlaufenden Halterung an der Innenseite der vertikalen rohrförmigen Wand befestigt. - An der Unterkante der Lüfter, d. h. an der Ansaugseite, befinden sich horizontale oder schräg nach unten bis zur Innenseite der vertikalen rohrförmigen Wand verlaufende Luftleitbleche, welche die durch die Lufteinlassrohre in den Ansaugraum unterhalb der Lüfter einströmende Luft zur Ansaugseite leiten. Vorzugsweise befindet sich auf dem horizontalen Boden des Ansaugraums noch ein mittig angeordneter Luftleitkegel.
- Die mindestens zwei oder vorzugsweise die mindestens drei, bevorzugt die mindestens vier und insbesondere die mindestens fünf Lufteinlassohre können verschiedene Querschnitte aufweisen. So kann der Querschnitt kreisförmig, elliptisch, oval, rechteckig, quadratisch oder spaltenförmig sein. Die mindestens zwei Luftrohre können geradlinig oder gebogen verlaufen, sodass der Lufteintritt in den Ansaugraum tangential erfolgt, wodurch in der einströmenden kontaminierten Luft Wirbel gebildet werden, die die Durchmischung fördern. Dabei kann sich die lichte Weite des Querschnitts von dem Einlass bis dem Auslass hin trichterförmig erweitern. Zur besseren Luftlenkung zum Einlass der mindestens zwei Lufteinlassrohre hin kann die Außenwand entsprechend geformte Luftleitfurchen aufweisen. Die Wände der mindestens zwei Lufteinlassrohre können aus den unterschiedlichsten Materialien aufgebaut sein, wobei vorzugsweise die vorstehend beschriebenen Materialien in Betracht kommen.
- In dem horizontalen Bodenbereich der Außenwand ist ein wieder aufladbarer Akkumulator und ein elektronisches Steuergerät eingeschoben. Das elektronische Steuergerät ist mit einem Miniaturanemometer, das mittig in der oberen Öffnung der vertikalen rohrförmigen Wand angeordnet ist, durch Signalleitungen verbunden. Das elektronische Steuergerät verarbeitet die empfangenen Messsignale und regelt die Drehzahl der Lüfter und den Luftstrom durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.
- Zur Erzeugung eines Sogeffekts kann ein entsprechend dimensionierter Aufsatz aus einem Kunststoff in der Form eines Venturirohrs oder eines umgedrehten Trichters mit Trichterrohr, Trichterstil und Trichterkegelstumpf mit Steckverbindungen, die sich an der Trichterunterkante befinden, auf das kreisförmige obere Ende der Außenwand der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgesteckt werden. Durch die zwischen den Steckverbindungen befindlichen Lufteinlässe wird zusätzlich Luft angesaugt. Die Steckverbindung kann aber auch ein umlaufender Ring sein, der in die komplementäre Vertiefung im oberen Ende der Außenwand gesteckt wird. Dadurch entfällt die seitliche Zufuhr von Luft. Die Innenseite des Aufsatzes kann ebenfalls mit mindestens einer bioziden Beschichtung beschichtet sein.
- Anstelle dieses Aufsatzes oder zusätzlich zu diesem können noch übliche und bekannte, luftdurchlässige Filter in oder oberhalb der oberen horizontalen Öffnung der Außenwand vorhanden sein. Deren Gewebe kann ebenfalls mit bioziden Beschichtungen beschichtet sein.
- Die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleicht, was den Bodenbereich, den Standboden, den wieder aufladbaren Akkumulator, das elektronische Steuergerät, den horizontalen Boden des Ansaugraums, den Luftleitkegel, die Lufteinlässe, das Luftleitblech sowie den gegenläufig rotierenden Lüfter mit seiner Verankerung betrifft, im Wesentlichen den erfindungsgemäßen Vorrichtung der ersten Ausführungsform nur, dass anstelle der Anordnungen aus Paaren von gegenläufig rotierenden Flügelrädern Kartuschen mit Schüttungen von unterschiedlichen Bioziden verwendet werden und dass die Verankerung des Lüfters so ausgestaltet ist, dass eine horizontale Auflage für den horizontalen luftdurchlässigen Kartuschenboden resultiert.
- Die Kartuschen sind vorzugsweise aus einem desinfizierbaren thermoplastischen Hochleistungskunststoff gefertigt. Die Kartuschen weisen Kammern mit Schüttungen aus bioziden Partikeln und Kammern mit Schüttungen von partikulären anorganischen Adsorbentien und/oder Absorbentien auf. Die Kammern werden von horizontalen, luftdurchlässigen, auswechselbaren Sieben gebildet, die auf horizontalen umlaufenden Auflagen angeordnet sind. Die unterste Kammer weist noch einen horizontalen, luftdurchlässigen, auswechselbaren Sieb auf, der direkt auf dem Kartuschenboden aufliegt.
- Die erfindungsgemäß zu verwendenden bioziden Beschichtungen auf den freien Oberflächen der Bauteile aus Metallen und Nichtmetallen können aus mindestens einem physikalisch, thermisch, mit aktinischer Strahlung oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual Cure) härtbaren, flüssigen oder festen Beschichtungsstoff in dem (i) mindestens ein Biozid als solches molekulardispers gelöst und/oder suspendiert und/oder emulgiert ist und/oder in dem (ii) das mindestens eine Biozid auf mindestens einem partikulären Trägermaterial einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Partikelgröße von 500 nm bis 1000 µm geträgert und in dieser Form suspendiert ist, hergestellt werden.
- Die biozide Beschichtungen auf den freien Oberflächen der Bauteile aus Nichtmetallen können auch aus bioziden Metallschichten, inselartigen Metallschichten und/oder Metallpartikeln bestehen, die mithilfe des elektrischen Doppeldrahtsprühens (Twin-wire Arc Spraying; TWAS), der chemischen Gasphasenabscheidung (Chemical Vapor Deposition; CVD), der Kathodenzerstäubung (Sputtern), der Beschichtung durch Kaltsprühen (Cold-Spray Coating) und der stromlosen Metallabscheidung (Electroless Plating) hergestellt werden.
- Des Weiteren können die bioziden Beschichtungen auf den freien Oberflächen der Bauteile aus Metallen und aus Nichtmetallen durch das Aufsprühen von festen bioziden Mikropartikeln einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Partikelgröße von 500 nm bis 1000 µm und/oder durch das Aufsprühen von mit festen und/oder flüssigen Bioziden beladenen, partikulären Trägermaterialien einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Partikelgröße von 500 nm bis 1000 µm auf nicht ausgehärte Schichten von Beschichtungsmitteln und/oder Klebstoffen und nachträgliches Aushärten hergestellt werden. Dadurch werden die Biozide und/oder die geträgerten Biozide an den Oberflächen der Beschichtungen fixiert, sodass sie leicht zugängliche biozide Zentren bilden.
- Es ist für die konnte Kontakteliminierung von Vorteil, wenn die bioziden Beschichtungen eine Mikrorauheit nach ISO von N4 bis N12 aufweist.
- Außerdem ist es für die Kontakteliminierung von Vorteil, wenn die bioziden Beschichtungen einen Kontaktwinkel θ mit Wasser von ≤90° haben, wodurch die Benetzung und damit die Kontaktzeiten der kontaminierten Aerosole verlängert werden.
- Trägermaterialien für die Biozide sind beispielsweise Silikate.
- Wegen ihrer strukturellen Besonderheit werden Schichtsilikate bevorzugt verwendet oder zumindest mitverwendet. Die elementare Zusammensetzung und die Struktur der Schichtsilikat-Mikropartikel können sehr weit variieren. Bekannt ist beispielsweise die Einteilung der Silikate in die folgenden Strukturen:
- - Inselsilikate
- - Gruppensilikate
- - Ringsilikate
- - Ketten- und Bandsilikate
- - Übergangsstrukturen zwischen Ketten- und Schichtsilikaten
- - Schichtsilikate
- - Gerüstsilikate
- Schichtsilikate sind Silikate, deren Silikationen aus Schichten eckenverknüpfter SiO4-Tetraeder bestehen. Diese Schichten und/oder Doppelschichten sind untereinander nicht weiter verknüpft. Die technisch wichtigen und in Sedimentgestein verbreiteten Tonminerale sind ebenfalls Schichtsilikate. Der schichtartige Aufbau dieser Minerale bestimmt die Form und die Eigenschaften der Kristalle. Sie sind meist tafelig bis blättrig mit guter bis perfekter Spaltbarkeit parallel zu den Schichten. Die Zähligkeit der Ringe, aus denen sich die Silikatschichten zusammensetzen, bestimmt oft die Symmetrie und Form der Kristalle. Zwischen den Schichten können sich Wassermoleküle, große Kationen und/oder Lipide einlagern.
- In der nachstehenden Tabelle 1 sind die Schichtsilikate beispielhaft und nicht abschließend aufgelistet. Der Fachmann ohne Weiteres kann für den jeweiligen Einzelfall besonders gut geeignete weitere Schichtsilikate auswählen. Tabelle 1: Summenformeln von geeigneten Schichtsilikaten a)
Nr. Typ Summenformel 1 Martinit (Na,Ca)11Ca4(Si,S,B)14B2O40F2·4(H2O) 2 Apophyllit-(NaF) NaCa4Si8O20F·8H2O 3 Apophyllit-(KF) (K,Na)Ca4Si8O20(F,OH)·8H2O 4 Apophyllit-(KOH) KCa4Si8O20(OH,F)·8H2O 5 Cuprorivait CaCuSi4O10 6 Wesselsit (Sr,Ba)Cu[Si4O10] 7 Effenbergerit BaCu[Si4O10] 8 Gillespit BaFe2+Si4O10 9 Sanbornit BaSi2O5 10 Bigcreekit BaSi2O5·4H2O 11 Davanit K2TiSi6O15 12 Dalyit K2ZrSi6O15 13 Fenaksit KNaFe2+Si4O10 14 Manaksit KNaMn2+[Si4O1O] 15 Ershovit K3Na4(Fe,Mn,Ti)2[Si8O20(OH)4]·4H2O 16 Paraershovit Na3K3Fe3+2Si8O20(OH)4·4H2O 17 Natrosilit Na2Si2O5 18 Kanemit NaSi2O3·3H2O 19 Revdit Na16Si16O27(OH)26·28H2O 20 Latiumit (Ca,K)4(Si,Al)5O11(SO4,CO3) 21 Tuscanit K(Ca,Na)6(Si,Al)10O22(SO4,CO3,(OH)2)·H2O 22 Carletonit KNa4Ca4Si8O18(CO3)4(OH,F)·H2O 23 Pyrophyllit Al2Si4O10(OH)2 24 Ferripyrophyllit Fe3+Si2O5(OH) 25 Macaulayit (Fe3+,Al)24Si4O43(OH)2 26 Talk Mg3Si4O10(OH)2 27 Minnesotait Fe2+ 3Si4O10(OH)2 28 Willemseit (Ni,Mg)3Si4O10(OH)2 29 Pimelit Ni3Si4O10(OH)2·4H2O 30 Kegelit Pb4Al2Si4O10(SO4)(CO3)2(OH)4 31 Aluminoseladonit K(Mg,Fe2+)AI[(OH)2|Si4O10] 32 Ferroaluminoseladonit K(Fe2+,Mg)(AI,Fe3+)[(OH)2|Si4O10] 33 Seladonit K(Mg,Fe2+)(Fe3+,Al)Si4O10(OH)2 34 Chromseladonit KMgCr[(OH)21Si4O10] 35 Ferroseladonit K(Fe2+,Mg)(Fe3+,Al)[(OH)2|Si4O10] 36 Paragonit NaAl2(Si3Al)O10(OH)2 37 Boromuskovit KAl2(Si3B)O10(OH,F)2 38 Muskovit KA2(Si3Al)O10(OH,F)2 39 Chromphyllit K(Cr,Al)2[(OH,F)2|AlSi3O10] 40 Roscoelith K(V,Al,Mg)2AlSi3O10(OH)2 41 Ganterit (Ba,Na,K)(Al,Mg)2[(OH,F)2|(Al,Si)Si2O10] 42 Tobelith (NH4,K)Al2(Si3Al)O10(OH)2 43 Nanpingit CsAl2(Si,Al)4O10(OH,F)2 44 Polylithionit KLi2AlSi4O10(F,OH)2 45 Tainiolith KLiM92Si4O10F2 46 Norrishit KLiMn3+ 2Si4O12 47 Shirokshinit KNaMg2[F2|Si4O10] 48 Montdorit KMn0.5 2+Fe1.5 2+Mg0.5[F2|Si4O10] 49 Trilithionit KLi1.5Al1.5[F2|AlSi3O10] 50 Masutomilith K(Li,Al,Mn2+ )3(Si,Al)4O10(F,OH)2 51 Aspidolith-1M NaMg3(AlSi3)O10(OH)2 52 Fluorophlogopit KMg3(AlSi3)O10F2 53 Phlogopit KMg3(Si3Al)O10(F,OH)2 54 Tetraferriphlogopit KMg3[(F,OH)2|(Al,Fe3+)SbO10] 55 Hendricksit K(Zn,Mn)3Si3AlO10(OH)2 56 Shirozulith K(Mn2+,Mg)3[(OH)2|AlSi3O10] 57 Fluorannit KFe3 2+[(F,OH)2|AlSi3O10] 58 Annit KFe2+ 3(Si3Al)O10(OH,F)2 59 Tetraferriannit KFe2+ 3(Si3Fe3+)O10(OH)2 60 Ephesit NaLiAl2(AlZSi2)O10(OH)2 61 Preiswerkit NaMg2Al3Si2O10(OH)2 62 Eastonit KMg2Al[(OH)2|Al2Si2O10] 63 Siderophyllit KFe2 2+Al(Al2Si2)O10(F,OH)2 64 Anandit (Ba,K)(Fe2+,Mg)3(Si,Al,Fe)4O10(S,OH)2 65 Bityit CaLiAl2(AlBeSi2)O10(OH)2 66 Oxykinoshitalith (Ba,K)(Mg,Fe2+,Ti4+)3(Si,Al)4O10O2 67 Kinoshitalith (Ba,K)(Mg,Mn,Al)3Si2Al2O10(OH)2 68 Ferrokinoshitalith Ba(Fe2+,Mg)3[(OH,F)2|Al2Si2O10] 69 Margarit CaAl2(Al2Si2)O10(OH)2 70 Chernykhit BaV2(Si2Al2)O10(OH)2 71 Clintonit Ca(Mg,Al)3(Al3Si)O10(OH)2 72 Wonesit (Na,K,)(Mg,Fe,Al)6(Si,Al)8O20(OH,F)4 73 Brammallit (Na,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,H2O] 74 Illit (K,H3O)Al2(Si3Al)O10(H2O,OH)2 75 Glaukonit (K,Na) (Fe3+,Al,Mg)2(Si,A1)4O10(OH)2 76 Agrellit NaCa2Si4O10F 77 Glagolevit NaMg6[(OH,O)8|AlSi3O10]·H2O 78 Erlianit Fe2+ 4Fe3+ 2Si6O15(OH)8 79 Bannisterit (Ca,K,Na)(Mn2+,Fe2+,Mg,Zn)10(Si,Al)16O38(OH)8·nH2O 80 Bariumbannisterit (K, H3O)(Ba,Ca)(Mn2+,Fe2+,Mg)21(Si,Al)32O80(O,OH)16·4-12 H2O 81 Lennilenapeit K6-7(Mg,Mn,Fe2+,Fe3+,Zn)48(Si,Al)72(O,OH)216·16H2O 82 Stilpnomelan K(Fe2+,Mg,Fe3+,Al)8(Si,Al)12(O,OH)27·2H2O 83 Franklinphilit (K,Na)1-x(Mn2+,Mg,Zn,Fe3+)8(Si,Al)12(O,OH)36·nH2O 84 Parsettensit (K,Na,Ca)7.5(Mn,Mg)49Si72O168(OH)50·nH2O 85 Middendorfit K3Na2Mn5Si12(O,OH)36·2H2O 86 Eggletonit (Na,K,Ca)2(Mn,Fe)8(Si,Al)12O29(OH)7·11H2O 87 Ganophyllit (K,Na)xMn2+ 6(Si,Al)10O24(OH)4·nH2O {x = 1-2}{n = 7-11} 88 Tamait (Ca,K,Ba,Na)3-4Mn2+ 24[(OH)12|{(Si,Al)4(O,OH)10}10]·21H2O 89 Ekmanit (Fe2+,Mg,Mn,Fe3+)3(Si,Al)4O10(OH)2·2H2O 90 Lunijianlait Li0.7Al6.2(Si7AlO20)(OH,O)10 91 Saliotit Na0.5Li0.5Al3[(OH)5|AlSi3O10] 92 Kulkeit Na0.35Mg8Al(AlSi7)O20(OH)10 93 Aliettit Ca0.2Mg6(Si,Al)8O20(OH)4·4H2O 94 Rectorit (Na,Ca)Al4(Si,Al)8O20(OH)4·2H2O 95 Tarasovit (Na,K,H3O,Ca)2Al4[(OH)2|(Si,Al)4O10]2·H2O 96 Tosudit Na0.5(Al,Mg)6(Si,Al)8O18(OH)12·5H2O 97 Corrensit (Ca,Na,K)(Mg,Fe,Al)9(Si,Al)8O20(OH)10·nH2O 98 Brinrobertsit (Na,K,Ca)0.3(Al,Fe,Mg)4(Si,Al)8O20)(OH)4·3.5H2O 99 Montmorillonit (Na,Ca)0.3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·nH2O 100 Beidellit (Na,Ca0.5)0.3Al2(Si,Al)4O10(OH)2·4H2O 101 Nontronit Na0.3Fe2 3+(Si,Al)4O10(OH)2·4H2O 102 Volkonskoit Ca0.3(Cr3+,Mg,Fe3+)2(Si,Al)4O10(OH)2·4H2O 103 Swinefordit (Ca,Na)0.3(Al,Li,Mg)2(Si,Al)4O10(OH,F)2·2H2O 104 Yakhontovit (Ca,Na,K)0.3(CuFe2+Mg)2Si4O10(OH)2·3H2O 105 Hectorit Na0.3(Mg,Li)3Si4O10(F,OH)2 106 Saponit (Ca|2,Na)0.3(Mg,Fe2+)3(Si,Al)4O10(OH)2·4H2O 107 Ferrosaponit Ca0.3(Fe2+,Mg,Fe3+)3[(OH)2|(Si,Al)Si3O10]·4H2O 108 Spadait M9SiO2(OH)2·H2O 109 Stevensit (Ca|2)0.3Mg3Si4O10)(OH)2 110 Sauconit Na0.3Zn3(Si,Al)4O10(OH)2·4H2O 111 Zinksilit Zn3Si4O10(OH)2·4H2O 112 Vermiculit Mg0.7(Mg,Fe,Al)6(Si,Al)8O20(OH)4·8H2O 113 Rilandit (Cr3+,Al)6SiO11·5H2O 114 Donbassit Al2.3[(OH)8|AlSi3O10] 115 Sudoit Mg2Al3(Si3Al)O10(OH)8 116 Klinochlor (Mg,Fe2+)5Al(Si3Al)O1O(OH)8 117 Chamosit (Fe2+,Mg,Fe3+)5Al(Si3Al)O10(OH,O)8 118 Orthochamosit (Fe2+,Mg,Fe3+)5Al(Si3Al)O10(OH,O)8 119 Baileychlor (Zn,Fe2+,Al,Mg)6(Si,Al)4O10(OH)8 120 Pennantit Mn2+ 5Al(Si3Al)O10(OH)8 121 Nimit (Ni,Mg,Fe2+)5Al(Si3Al)O10(OH)8 122 Gonyerit Mn2+ 5Fe3+(Si3Fe3+O10)(OH)8 123 Cookeit LiAl4(Si3Al)O10(OH)8 124 Borocookeit Li1-1.5Al4-3.5[(OH,F)8|(B,Al)Si3O10] 125 Manandonit Li2Al4[(Si2AlB)O10](OH)8 126 Franklinfurnaceit Ca2(Fe3+Al)Mn3+Mn3 2+Zn2Si2O10(OH)8 127 Kämmererit(Var.v. Klinochlor) Mg5(Al,Cr)2Si3O10(OH)8 128 Niksergievit (Ba, Ca)2Al3[(OH)6|CO3|(Si,Al)4O1O]·0.2H2O 129 Surit Pb2Ca(Al,M9)2(Si,Al)4O10(OH)2(CO3,OH)3·0.5H2O 130 Ferrisurit (Pb,Ca)2-3(Fe3+,Al)2[(OH,F)2.5-3|(CO3)1.5-2|Si4O10]·0.5H2O 131 Kaolinit Al2Si2O3(OH)4 132 Dickit Al2Si2O3(OH)4 133 Halloysit-7Å Al2Si2O3(OH)4 134 Sturtit Fe3+(Mn2+,Ca,Mg)Si4O10(OH)3·10H2O 135 Allophan Al2O3·(SiO2)1.3-2·(H2O)2.5-3 136 Imogolith Al2SiO3(OH)4 137 Odinit (Fe3+,Mg,Al,Fe2+,Ti,Mn)2.4(Si1.8Al0.2)O5(OH)4 138 Hisingerit Fe2 3+Si2O5(OH)4·2H2O 139 Neotokit (Mn,Fe2+)SiO3·H2O 140 Chrysotil Mg3Si2O5(OH)4 141 Klinochrysotil Mg3Si2O5(OH)4 142 Maufit (Mg,Ni)Al4Si3O13·4H2O 143 Orthochrysotil Mg3Si2O5(OH)4 144 Parachrysotil Mg3Si2O5(OH)4 145 Antigorit (mg,Fe2+)3Si2O5(OH)4 146 Lizardit Mg3Si2O5(OH)4 147 Karyopilit Mn2+ 3Si2O5(OH)4 148 Greenalith (Fe2+,Fe3+)2-3Si2O5(OH)4 149 Berthierin (Fe2+,Fe3+,Al)3(Si,Al)2O5(OH)4 150 Fraipontit (Zn,Al)3(Si,Al)2O3(OH)4 151 Zinalsit Zn7Al4(SiO4)6(OH)2·9H2O 152 Dozyit Mg7(Al,Fe3+,Cr)2[(OH)12|Al2Si4O15] 153 Amesit Mg2Al(SiAl)O3(OH)4 154 Kellyit (Mn2+,Mg,Al)3(Si,Al)2O5(OH)4 155 Cronstedtit Fe2 2+Fe3+(SiFe3+)O5(OH)4 156 Karpinskit (Mg,Ni)2Si2O5(OH)2 157 Nepouit (Ni,Mg)3Si2O5(OH)4 158 Pecorait Ni3Si2O5(OH)4 159 Brindleyit (Ni,Mg,Fe2+)2Al(SiAl)O5(OH)4 160 Carlosturanit (Mg,Fe2+,Ti)21(Si,Al)12O28(OH)34·H2O 161 Pyrosmalith-(Fe) (Fe2+,Mn)8Si6O15(Cl,OH)10 162 Pyrosmalith-(Mn) (Mn,Fe2+)8Si6O15(OH,Cl)10 163 Brokenhillit (Mn,Fe)8Si6O15(OH,Cl)10 164 Nelenit (Mn,Fe2+)16Si12As3+ 3O36(OH)17 165 Schallerit (Mn2+,Fe2+)16Si12As3+ 3O36(OH)17 166 Friedelit Mn2+ 8Si6O15(OH,Cl)10 167 Mcgillit Mn2+ 8Si6O15(OH)8Cl2 168 Bementit Mn7SieO15(OH)8 169 Varennesit Na8(Mn,Fe3+,Ti)2[(OH,Cl)2|(Si2O5)5]·12H2O 170 Naujakasit Na6(Fe2+,Mn)Al4Si8O26 171 Manganonaujakasit Na6(Mn2+,Fe2+)Al4[Si8O26] 172 Spodiophyllit (Na,K)4(Mg,Fe2+)3(Fe3+,Al)2(Si8O24) 173 Sazhinit-(Ce) Na2CeSieO14(OH)·nH2O 174 Sazhinit-(La) Na3La[Si6O15]·2H2O 175 Burckhardtit Pb2(Fe3+Te6+)[AlSi3O8]O6 176 Tuperssuatsiait Na2(Fe3+,Mn2+)3Si8O20(OH)2·4H2O 177 Palygorskit (Mg,Al)2Si4O10(OH)·4H2O 178 Yofortierit Mn2+ 5Si8O20(OH)2·7H2O 179 Sepiolith Mg4Si6O15(OH)2·6H2O 180 Falcondoit (Ni,Mg)4Si6O15(OH)2·6H2O 181 Loughlinit Na2Mg3Si6O16·8H2O 182 Kalifersit (K,Na)5Fe7 3+[(OH)3|Si10O25]2·12H2O 183 Minehillit (K,Na)2-3Ca28(Zn4Al4Si40)O112(OH)16 184 Truscottit (Ca,Mn)14Si24O58(OH)8·2H2O 185 Orlymanit Ca4Mn3 2+Si8O20(OH)6·2H2O 186 Fedorit (Na,K)2-3(Ca,liegt Na)7[Si4O8(F,Cl,OH)2|(Si4O10)3]·3.5H2O 187 Reyerit (Na,K)4Ca14Si22Al2O58(OH)8·6H2O 188 Gyrolith NaCai6Si23AlO60(OH)8·14H2O 189 Tungusit Ca14Feg2+[(OH)22|(Si4O10)6] 190 Zeophyllit Ca4Si3O8(OH,F)4·2H2O 191 Armstrongit CaZr(Si6O15)· 3 H2O 192 Jagoit Pb18Fe3+ 4[Si4(Si,Fe3+)6][Pb4Si16(Si,Fe)4]O82Cl6 193 Hyttsjöit Pb18Ba2Ca5Mn2 2+Fe2 3+[Cl|(Si15O45)2]·6H2O 194 Maricopait Ca2Pb7(Si36,Al12)(O,OH)99·n(H2O,OH) 195 Cavansit Ca(VO)Si4O10·4H2O 196 Pentagonit Ca(VO)Si4O10-4H2O 197 Weeksit (K,Ba)2[(UO2)2|Si5O13]·4H2O 198 Coutinhoit Th0.5(UO2)2Si5O13·3H2O 199 Haiweeit Ca[(UO2)2|Si5O12(OH)2]-6H2O 200 Metahaiweeit Ca(UO2)2Si6O15·nH2O 201 Monteregianit-(Y) KNa2YSi8O19·5H2O 202 Mountainit KNa2Ca2[Si8O19(OH)]·6H2O 203 Rhodesit KHCa2Si8O19·5H2O 204 Delhayelith K7Na3Ca5Al2Si14O38F4Cl2 205 Hydrodelhayelith KCa2AlSi7O17(OH)2·6H2O 206 Macdonaldit BaCa4Si16O36(OH)2·10H2O 207 Cymrit Ba(Si,Al)4(O,OH)8·H2O 208 Kampfit Ba12(Si11Al5)O31(CO3)8Cl5 209 Lourenswalsit (K,Ba)2(Ti,Mg,Ca,Fe)4(Si,Al,Fe)6O14(OH)12 210 Tienshanit (Na,K)9-10(Ca,Y)2Ba6(Mn2+,Fe2+,Ti4+,Zn)6(Ti,Nb) [(O,F,OH)11|B2O4|Si6O15]6 211 Wickenburgit Pb3CaAl[Si10O27]·3H2O 212 Silhydrit Si3O6·H2O 213 Magadiit Na2Si14O29·11H2O 214 Strätlingit Ca2Al[(OH)8AlSiO2(OH)4]·2.5H2O 215 Vertumnit Ca4Al4Si4O6(OH)24·3H2O 216 Zussmanit K(Fe2+,Mg,Mn)13(Si,Al)18O42(OH)14 217 Coombsit K(Mn2+,Fe2+,Mg)13[(OH)7|(Si,Al)3O31Si6O18]2 - a) vgl. Mineralienatlas, Mineralklasse VIII/H - Schichtsilikate (Phyllosilikate), Strunz 8 Systematik
- Ganz besonders bevorzugt wird Bentonit aus der Gruppe der Montmorillonite ((Na,Ca)0.3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·nH2O) verwendet. Bentonit ist eine Mischung aus verschiedenen Tonmineralien und enthält als wichtigsten Bestandteil Montmorillonit.
- Weitere geeignete Trägermaterialien sind Sklerite und Skelette von Diatomeen, Radiolarien, Seesternen, Korallen und Schwämmen.
- Die vorstehend beschriebenen Phyllosilikate sind indes nicht nur als Trägermaterialien, sondern auch hervorragend als Absorbentien und/oder Absorbentien und/oder Biozide geeignet.
- Weitere Beispiele für geeignete Trägermaterialien können aus der Gruppe, bestehend aus Kugeln, Hohlkugeln, Scherben, Granulaten, gemahlenen Brocken, Scherben und Granulaten, Pellets, Ringen, Kugeln mit Kern-Schale-Strukturen, Ellipsoiden, Würfeln, Quadern, Pyramiden, Kegeln, Zylindern, Rhomben, Dodekaedern, abgestumpften Dodekaedern, Ikosaedern, abgestumpften Ikosaedern, Hanteln, Tori, Plättchen, Nadeln mit kreisförmigem, ovalen, elliptischen, quadratischen, dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen oder sternförmigen Querschnitten, in mindestens einer Richtung des Raumes gebogenen Scherben, Ringen, Hanteln, Tori, Nadeln und Plättchen von Schichtsilikaten, Schaumgläsern, Schaumglasschottern Bimssteinen, Zeolithen, Blähtonen, Blähgläsern, Blähglimmern, Blähperliten, Schaumzementen und Keramikschäumen, ausgewählt werden.
- Vorzugsweise wird die mindestens eine Art eines partikulären Adsorbens und/oder Absorbens aus der Gruppe, bestehend aus Kugeln, Hohlkugeln, Scherben, Granulaten, gemahlenen Brocken, Scherben und Granulaten, Pellets, Ringen, Kugeln mit Kern-Schale-Strukturen, Ellipsoiden, Würfeln, Quadern, Pyramiden, Kegeln, Zylindern, Rhomben, Dodekaedern, abgestumpften Dodekaedern, Ikosaedern, abgestumpften Ikosaedern, Hanteln, Tori, Plättchen, Nadeln mit kreisförmigem, ovalen, elliptischen, quadratischen, dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen oder sternförmigen Querschnitten, in mindestens einer Richtung des Raumes gebogenen Scherben, Ringen, Hanteln, Tori, Nadeln und Plättchen von partikulären, insbesondere nicht brennbaren, Adsobentien und/oder Adsorbentien, ausgewählt.
- Vorzugsweise werden partikulären Adsobentien und/oder Adsorbentien aus der Gruppe, bestehend aus Aktivkoks, Aktivkoks/Kalkhydrat, den vorstehen beschriebenen Phyllosilikaten, Zeolithen, Kieselgelen, Aluminiumoxid, Tonerden, Aktivtonerden, metallorganischen Gerüstverbindungen (MOFs) und Trass, ausgewählt.
- Die partikulären Adsorbentien und/oder Absorbentien können in einem kreisrunden Behälter mit luftdurchlässigem Boden und luftdurchlässiger Abdeckung angewandt werden. Zu diesem Zweck wird der kreisrunden Behälter auf das kreisförmige obere Ende des Außenrohrs der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgesetzt, sodass die aus strömende Luft durch die Schüttung im Behälter geleitet wird.
- Bevorzugt weisen die partikulären, anorganischen Trägermaterialien, die partikulären, anorganischen, bakterizid und/oder viruziden Materialien und die partikulären Adsobentien und/oder Adsorbentien eine durch Siebanalyse ermittelte mittlere Teilchengröße von 500 µm bis 20 mm, insbesondere 3 mm bis 15 mm auf.
- Die Beschichtungen enthalten mindestens ein Biozid, insbesondere mindestens ein Bakterizid und/oder Viruzid, insbesondere mindestens ein Pharmazeutikum und/oder Desinfektionsmittel, das oder die an der ausgehärteten Bindemittelmatrix der Beschichtung in der Form von Mikropartikeln fixiert und/oder in der ausgehärteten Bindemittelmatrix dispergiert oder gelöst sind.
- Vorzugsweise handelt es sich bei den Bioziden um Feststoffe oder Flüssigkeiten mit einer Siedetemperatur bei Atmosphärendruck oberhalb von 150 °C oder einer Zersetzungstemperatur oberhalb 150°. Oder aber sie haben keinen Siedepunkt und/oder einen sehr niedrigen Dampfdruck bei ihrer Gebrauchstemperatur. Sie emittieren keine unangenehmen Gerüche und schädliche, toxische und/oder korrosive Substanzen wie Chlor, Brom, lod, organische Halogenverbindungen, organische und anorganische Säuren, Ammoniak, organische Amine, anorganische und organische Schwefelverbindungen wie Schwefelwasserstoff oder Mercaptane, Ozon, organische oder anorganische Phosphorverbindungen wie Phosphine oder organische Verbindungen wie Formaldehyd, Ketone, Ester oder Terpene bei den Temperaturen, bei denen die beschichteten Trägermaterialien verwendet werden.
- Vorzugsweise sind die festen Biozide, insbesondere die festen Bakterizide und/oder Viruzide, bei ihrer Gebrauchstemperatur Mikropartikel, die beispielsweise durch Sprühtrocknung hergestellt werden können (vgl. R. Vehring in „Pharmaceutical Particle Engineering via Spray Drying‟, in Pharmaceutical Research 2007, Expert Review).
- Die Mikropartikel können wie die Trägermaterialien die unterschiedlichsten Morphologien aufweisen wie Kugeln, Hohlkugeln, Scherben, Granulate, gemahlenen Brocke, Scherben und Granulate, Pellets, Ringen Kugeln mit Kern-Schale-Strukturen, Ellipsoide, Würfel, Quader, Pyramiden, Kegel, Zylinder, Rhomben, Dodekaeder, abgestumpfte Dodekaeder, Ikosaeder, abgestumpfte Ikosaeder, Hantel, Tori, Plättchen, Nadeln mit kreisförmigem, ovalen, elliptischen, quadratischen, dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen oder sternförmigen Querschnitten und/oder in mindestens einer Richtung des Raumes gebogenen Scherben, Ringen, Hanteln, Tori, Nadeln und Plättchen. Außerdem können die Ecken und Kanten abgerundet sein. Zwei oder mehr Mikropartikel können Aggregate oder Agglomerate bilden. Dabei können die Mikropartikel von gleicher oder unterschiedlicher Art sein. Zwei oder drei zylinderförmige Mikropartikel können aneinander in Form eines T oder eines Y gebunden sein. Nicht zuletzt können ihre Oberfläche Vertiefungen enthalten, sodass erdbeerförmige, himbeerförmige oder brombeerförmige Morphologien resultieren.
- Im Rahmen der vorliegenden Erfindung gilt der Durchmesser von Mikropartikeln, die keine Kugelform haben, als die längste, durch die Mikropartikel gelegte Strecke.
- Vorzugsweise wird der mittlere Durchmesser oder die mittlere Teilchengröße der Mikropartikel durch Lichtmikroskopie, Trockensiebung, Nasssiebung, Coulter-Counter-Messungen oder Fraunhofer Streuung bestimmt.
- Vorzugsweise werden Biozide, insbesondere Bakterizide und/oder Viruzide verwendet, die von staatlichen oder zwischenstaatlichen Behörden zugelassen sind. Insbesondere werden die Biozide aus der folgenden Gruppe ausgewählt:
Biphenyl-2ol
DCCP
1-(2,3- Dichlorphenyl)piperazin
L(+)-Milchsäure
Zitronensäure
Ascorbinsäure
MIT
Methylisothiazolinon
CMIT, CMI, MCI
Chloromethvlisothiazolinon
BIT
Benzisothiazolinon
OIT. OI
Octvlisothiazolinon
DCOIT, DCOI
Dichlorooctylisothiazolinon
BBIT
Butylbenzisothiazolinon
PHMB polvhexanid
Poly(iminocarbonylimidoyl-iminocarbonylimidoylimino-1,6-hexanediyl)-hydrochlorid
Propioconazol
(±)-1-{[2-(2,4-Dichlorphenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl}-H-1,2,4-triazol (IUPAC)
Folpet
N-(Trichlormethylthio)phthalimid
Chlorkresole,
Fludioxonil
4-(2,2-Difluor-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrol-3-carbonitril (IUPAC),
Azoxystrobin
Methyl-(E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylat (IUPAC)
Quaternäres Ammonium
Reaktionsprodukt von N-(C10-C16)-N-Trimethylamin mit Chloressigsäure Calcium/Magnesium-Oxid
Calcium/Magnesium-Oxidtetrahydrate
Kalkhydrat
Kalk
IPBC
3-Iod-2-propinyl-butylcarbamat
Bronopol
2-Brom-2-nitropropan-1,3-diol
1 R-trans-Phenothrine
3-Phenoxybenzyl-(1R,3R)-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropancarboxylat
2-Phenoxvethanol
Diamin
N-(3-Aminopropyl)-N-dodecylpropan-1,3-diamin
DTBMA
2,2'-Dithiobis[N-methylbenzamid]
DBDCB
2-Brom-2-(brommethyl)pentandinitril
IPBC
3-Iod-2-propynylbutylcarbamat
DDAC (08-10)
Didecyldimethylammoniumchlorid
BBIT
2-Butyl-benzo[d]isothiazol-3-on
PHMB (1600:1.8)
Polyhexamethylenebiguanidehydrochlorid mit einem zahlenmittlerem Molekulargewicht (Mn) von 1600 und einer mittleren Polydispersität (PDI) von 1.8
MBIT
Poly[iminocarbonimidoyliminocarbonimidoylimino-1, 6-hexandiyl]hydrochloride 49
Mischung von CMIT/MIT
Natriumpyrithion
2-Methyl-1,2-benzothiazol-3(2H)-on
Pyridin-2-thiol-1-oxid-Natriumsalz
Reaktionsmasse von Titandioxid und Silberchlorid
DBNPA
2,2-Dibrom-2-cyanoacetamide
Zinkpyrithion
Dodecylguanidinmonohydrochlorid
p-Diiodmethyl)sulphonyl]toluol
Dichlofluanid, Euparen
N-(Dichlorfluormethylthio)-N',N'-dimethyl-N-phenylsulfamid (IUPAC)
Thiachloprid, Calypso
{(2Z)-3-[(6-Chlor-3-pyridinyl)methyl]-1,3-thiazolidin-2-yliden}cyanamid (IUPAC)
Chlothianidin
(E)-1-(2-chlor-1,3-thiazol-5-ylmethyl)-3-methyl-2-nitroguanidine
Etofenprox, Trebon
2-(4-Ethoxyphenyl)-2-methylpropyl-3-phenoxybenzylether
Tebuconazol
(RS)-1-tert-Butyl-1-(4-chlorphenethyl)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)ethanol
K-HDO
N-Cyclohexylhydroxydiazen-1-oxid-Natriumssalz
Thiabendazol
2-(4-Thiazolyl)-1H-benzimidazol
Thiamethoxam
3-(2-Chlor-thiazol-5-ylmethyl)-5-methyl(1,3,5)oxadiazinan-4-yliden-N-nitroamin (Zersetzung bei 147°C)
Fenpropimorph
(±)-cis-4-[3-(4-tert-Butylphenyl)-2-methylpropyl]-2,6-dimethylmorpholin (IUPAC; bp. 120°C)
Borsäure
Boroxid
Dinatriumoctaborattetrahydrat
Dinatriumoctaboratpentahydrat
Dinatriumtetraboratdecahydrat
Tolylfluanid
N-[Dichlor(fluor)methyl]sulfanyl-N-(dimethylsulfamoyl)-4-methylanilin (IUPAC; Zersetzung ab 150°C)
Dazomet
3,5-Dimethylperhydro-1,3,5-thiadiazin-2-thion (Schmelzpunkt 140°C unter Zersetzung)
Fenoxycarb
Ethyl-N-[2-(4- phenoxyphenoxy)ethyl]carbamat
Bifentrin
(1R*,3R*)-3-(2-Chlor-3,3,3-trifluor-1-propenyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure(2-methylbiphenyl-3-yl)methylester
DCOIT
4,5-Dichlor-2-n-octyl-4-isothiazolin-3-on
Kupferhydroxid
Basisches Kupfercarbonat
Flufenoxuron
N-[[4-[2-Chlor-4-(trifluormethyl)phenoxy]-2-fluorphenyl]carbamoyl]-2,6-difluorbenzamid
DDA carbonate
N,N-Didecyl-N,N-dimethylammoniumcarbonat
ADBAC
N-Alkyl-N-benzyl-N,N-dimethylammoniumchlorid
Chlorfenpyr
4-Bromo-2-(4-chlorphenyl)-1-ethoxymethyl-5-trifluormethyl-pyrrol-3-carbonitril
Cypermethrin
(R,S)-α-Cyano-3-phenoxybenzyl-(1RS)-cis,trans-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carboxylat
Cu-HDO
Bis-(N-cyclohexyldiazeniumdioxy)-kupfer
Cyproconazol
2-(4-Chlorphenyl)-3-cyclopropyl-1-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-ol (IUPAC)
Permethrin
3-(2,2-Dichloroethenyl)-2,2-dimethylcyclopropancarbonsäure-(3-phenoxyphenyl) methylester Natriumsorbat
Granuliertes Kupfer
Didecylmethylpoly(oxvethyl)ammoniumpropionat
ATMAC/TMAC
Cocoalkyltrimethylammoniumchlorid
OIT
2-Octyl-2H-isothiazol-3-on (Siedepunkt 120°C)
Penflufen
2'-[(RS)-1,3-Dimethylbutyl]-5-fluor-1,3-dimethylpyrazol-4-carboxanil id
MBM
Natriumdiethyldithiocarbamat
Difethialon
3-[3-(4'-Brom[1,1'-biphenyl]-4-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphth-1-yl]-4-hydroxy-2H-1-benzothiopyran-2-on
Difenacoum
3-(3-(1,1'-Biphenyl)-4-yl-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalenyl)-4-hydroxy-2H-1-benzopyran-2-on
Chloralose
C1,2-O-(2,2,2-Trichlorethyliden)-a-D-glucofuranose
Bromadiolon
3-(3-(4'-Brom(1,1'-biphenyl)-4-yl)-3-hydroxy-1-phenyl-propyl)-4-hydroxy-2H-1-benzopyran-2-on
Chlorphacinon
(RS)-2-(a-(4-Chlorphenyl)phenylacetyl)indan-1,3-dion
Coumatetralyl
4-Hydroxy-3-(1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthyl)cumarin
Flocumafen
4-Hydroxy-3-(1,2,3,4-tetrahydro-3-(4-(4-trifluormethylbenzyloxy)phenyl)-1-naphthyl)-cumarin
Warfarin
(RS)-4-Hydroxy-3-(3-oxo-1-phenyl-butyl)-cumarin (IUPAC)
Warfarin Natrium
Brodifacum
3-[3-(4'-Bromo-1,1'-biphenyl-4-yl)-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthyl]-4-hydroxycumarin
Cholecalciferol
3-[2-[7a-Methyl-1-(6-methylheptan-2-yl)- 2,3,3a,5,6,7-hexahydro-1H-inden-4-yliden]ethyliden]-4-methyliden-cyclohexan-1-ol
Indoxocarb
(R S)-Methyl-7-chlor-2,3,4a,5-tetrahydro-2-[methoxycarbonyl-(4-trifluormethoxyphenyl)carbamoyl]indeno[1,2-e][1,3,4]oxadiazin-4a-carboxylat
Methofluthrin
(1RS,3RS;1SR,3SR)-2,2-Dimethyl-3-(EZ)-(prop-1-enyl)cyclopropancarbonsäure-2,3,5,6-tetrafluoro-4-(methoxymethyl)benzylester
Spinosad
1-(6-Chlor-3-pyridinylmethyl)-N-nitroimidazolidin-2-ylidenamin
Abamectin
(RS)-5-Amino-1-(2,6-dichlor-a,a,a-trifluor-p-tolyl)-4-trifluormethylsulfinyl-1H-pyrazol-3-carbonitril
Lamba-Cyhalotrin
3-(2-Chlor-3,3,3-trifluor-1-propenyl)-2,2-dimethyl-cyclopropan-carbonsäure-cyano(3-phenoxy-phenyl)methylester
Deltamethrin
(1R,3R)-[(S)-a-Cyano-3-phenoxybenzyl-3-(2,2-dibromvinyl)]-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat (IUPAC)
Bendiocarb
2,2-Dimethyl-1,3-benzodioxol-4-yl-N-methylcarbamat
Pyriproxyfen
(RS)-4-Phenoxyphenyl2-(2-pyridyloxy)propylether
Diflubenzuron
N-{[(4-Chlorphenyl)amino]carbonyl}-2,6-difluorbenzamid
1R-trans-Phenothrin
2,2-Dimethyl-3-(2-methylpropenyl)cyclopropancarbonsäure-m-phenoxybenzylester
S-Methopren
11-Methoxy-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadiensäure-1-methylethylester
Transfluthrin
(1R)-trans-3-(2,2-Dichlorvinyl)-2-dimethylcyclopropancarbonsäure-2,3,5,6-tetrafluorbenzylester
Synthetisches amorphes Siliziumdioxid
Oberflächenmodifiziertes synthetisches amorphes Siliziumdioxid
Dinotefuran
(RS)-N-Methyl-N'-nitro-N''-[(tetrahydro-3-furanyl)methyl]guanidin
Hexaflumuron
1-[3,5-Dichlor-4-(1,1,2,2-tetrafluorethoxy)phenyl]-3-(2,6-difluorbenzoyl)harnstoff (IUPAC)
Cyromazin
N-Cyclopropyl-1,3,5-triazin-2,4,6-triamin
Cyfluthrin
alpha-Cyano-4-fluor-3-phenoxybenzyl-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat
PBO
5-[2-(2-Butoxyethoxy)ethoxymethyl]-6-propyl-1,3-benzod ioxol
Epsilon-Momfluorothrin
2,3,5,6-Tetrafluor-4-(methoxymethyl)benzyl (1R,3R)-3-[(Z)-2-cyanoprop-1-enyl]-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat
Imiprothrin
(2,5-Dioxo-3-prop-2-inylimidazolidin-1-yl)methyl-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropan-1-carboxylat
Acetamiprid
(E)-N1-[(6-Chlor-3-pyridyl)methyl]-N2-cyano-N1-methylacetamidin (IUPAC)
Cyphenotrin
[Cyano-(3-phenoxyphenyl)methyl]-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropan-1-carboxylat
DEET
N,N-Diethyl-3-methylbenzamid
Nonansäure
Decansäure
(Z.E)-TDA
(Z, E)-Tetradeca-9, 12-dienylacetat
Methylnonylketon
2-Undecanon
Zineb
Zink-ethylen-1 ,2-bis-dithiocarbamat
cis-9-Tricosen
DCOIT
Dichloroctyl-isothiazolinone
OBPA
10,10'-Oxybisphenoxoarsin
Kupfer-Pyrithion
Pyridin-2-thiol-1-oxid-Kupfer
Trichlosan
Polychlorierte Phenoxyphenole
Medetomidin
(RS)-4-[1-(2,3-Dimethylphenyl)ethyl]-1 H-imidazol
Tralopyril
4-Brom-2-(4-chlorphenyl)-5-(trifluormethyl)-1H-pyrrol-3-carbonitril (IUPAC)
Kupferflocken
beschichtet mit einem Film aus einer aliphatischen Carbonsäuren
Dikupferoxid-Mikropartikel
Kupferoxid-Mikropartikel
Kupferthiocyanat-Mikropartikel.
Silbermikropartikel
Siberchloridmikropartikel
Chlorhexidin
(RS)-4-[1-(2,3-Dimethylphenyl)ethyl]-1H-imidazolchlorid und -gluconat
Octenidin
N,N'-(Decan-1,10-diyldi-1(4H)-pyridyl-4-yliden)bis(octylammonium)dichlorid
Taurolidin
4-[(1,1-Dioxo-1,2,4-thiadiazinan-4-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxide
2-Oxido-4-r(2-oxido-1-oxo-1,2,4-thiadiazinan-2-ium-4-yl)methyll-1,2,4-thiadiazinan-2-ium-1-oxide
4-[(1,1-Dioxothiadiazinan-4-vl)methyllthiadiazinan-1,1-dioxid
2-[(1,1-Dioxo-1,2,4-thiadiazinan-2-vl)methyll-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxid
3-[(1,1-Dioxo-1,2,4-thiadiazinan-3-vl)methyll-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxid
2-Hydroxy-4-[(2-hydroxy-1-oxo-1.2.4-thiadiazinan-4-yl)methyl]-1.2,4-thiadiazinan-1-oxid
N-(4-Azidobutyl)-2-methylsulfonylethansulfonamid
4-N-Cyclopropylpiperazin-1,4-disulfonamid
(2,2-Dimethyl-1-methylsulfonylpropyl)-(methyldiazenyl)sulfonyldiazen
6-Methyl-N-f1-(methylamino)ethenyll-1,1-dioxo-1,2,6-thiadiazinan-2-sulfonamid
Azodicarbonamid
Cicloxolone Natrium
18beta-glycyrrhetinsäure-(H)-(1R)-cis-cyclohexan-1,2-dicarboxylat Dichlorisocyanursäure-Natriumsalz
Kongorot
Dinatrium-3,3'-[4,4'-biphenyldiyldi(E)-2, 1-diazenediyl]bis(4-amino-1-naphthalinsulfonat)
(IUPAC)
Para-aminobenzoesäure
Bis(monosuccinamid)-Derivat von p,p'-Bis(2-aminoethyl)diphenyl-C60 (Fulleren)
Merocyanin
1-Methyl-4-[(oxocyclohexadienyliden)ethyliden]-1,4-dihydropyridin
Bengal Rosa, Acid Red 94
4,5,6,7-Tetrachloro-3',6'-dihydroxy-2',4',5',7'-tetraiodspiro[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on
Hypericin
1,3,4,6,8,13-Hexahydroxy-10,11-dimethylphenanthro[1,10,9,8-opgra]perylen-7,14-dion
(IUPAC)
Hypocrellin
(12R,13S)-12-Acetyl-9,13,17-trihydroxy-5,10,16,21-tetramethoxy-13-methylhexacyclo[13.8.0.02,11.03,8.04,22.018,23]tricosa-1(15),2(11),3(8),4(22),5,9,16,18(23),20-nonaen-7,19-dion
Von Pflanzen extrahierte Anthrachinone
Sulfonierte Anthrachinone
Anthrachinonderivative
Acid blue 40 und 129, Acid black 48, Alizarin violet R, Reactive blue 2
Gramicidin
Lineares Pentadecapeptid
Gossypol
2,2'-Bis(formyl-1,6,7 -trihydroxy-5-isopropyl-3-methylnaphthalin)
Extrakte von ledum palustre, leonurus cardiaca, Celandine, Schwarzer Johannisbeere, Preiselbeere und Blaubeere
Alkaloide und Phytosterylester
Marigenolkonzentrate, enthaltend Taxol und/oder Taxanester als Wirkstoffe
Extrakte von Cordia salicifolia
Dampfdestillat von Houttuynia cordata (Saururaceae) und seinen Bestandteilen 5,6,7-Trimethoxyflavon von Calicarpa japonica
Isocullarein
5,7,8,4'-Tetrahydroxyflavon von Scutellaria baikalensis undnd Isocutellarein-8-methylether
Amantadin
1-Tricyclo[3.3.1.13,7]decylamin (IUPAC)
Sialinsäure
Neuraminsäure
Zanamivir
(4S,5R,6R)-5-Acetylamino-4-guanidino-6-[(1R,2R)-1,2,3-trihydroxypropyl]-5,6-dihydro-4H-pyran-2-carbonsäure
Oseltamivir
(3R,4R,5S)-4-Acetamido-5-amino-3-(1-ethylpropoxy)cyclohex-1-en-1-carbonsäureethylester
Rimantadin
(RS)-Adamantan-1-yl-ethylamin (IUPAC)
Diuron
3-(3,4-Dichlorphenyl)-1,1-dimethylharnstoff
Quaternisiertes Chitosan (vg., A. Domard et al., „New method for the quaternization of chitosan", International Journal of Biological Macromolecules, Band 8, Ausgabe 2, April, 1986, Seiten 105-107). - (Eine detaillierte Beschreibung einiger dieser Viruzide findet sich in A. S. Galabov, „Virucidal agents in the of manorapid synergy™", in GMS Krankenhaushygiene Interdisziplinär, 2007 2(1): Doc 18).
- Weitere geeignete Bakterizide und/oder Viruzide sind Polyoxometallate, die im Folgenden mit der Abkürzung »POM« bezeichnet werden.
- Die elementare Zusammensetzung und die Struktur der POM können sehr breit variieren.
- Bekannt ist beispielsweise die Einteilung der POM in die folgenden Strukturen:
- - das Lindquist-Hexamolybdatanion, MO6O19 2-,
- - das Decavanadatanion, V10O28 6-,
- - das Paratungstatanion, H2W12O42 10-,
- - MO36-Polymolybdate, MO36O112(H2O)8-,
- - die Strandberg-Struktur, HP2MO5O23 4-,
- - die Keggin-Struktur, XM12O40 n-,
- - die Doppel-Keggin-Struktur,
- - die Keggin-Sandwichstruktur,
- - die monolacunare Keggin-Struktur,
- - die dilacunare Keggin-Struktur,
- - die Wells-Dawson-Struktur, X2M18062 n-,
- - die Anderson-Struktur, XM6O24 n-,
- - die Allman-Waugh-Struktur, X12M18O32 n-,
- - die Weakley-Yamase- Struktur, XM10O36 n-, und
- - die Dexter-Silverton-Struktur, XM12O42 n-.
- Die Hochzahl n ist hier eine ganze Zahl von 3 bis 20 bezeichnet die Wertigkeit eines Anions, die in Abhängigkeit von den Variablen X und M variiert.
- Als ein weiteres Ordnungsprinzip für POM können die Formeln I bis XIII dienen:
- (BW12O40)5- (I), - (W10O32)4- (II), - (P2W18O62)6- (III), - (PW11O39)7- (IV), - (SiW11O39)8- (V), - (HSiW9O34)9- (VI), - (HPW9O34)8- (VII), - (TM)4(PW9O34)t- (VIII), - (TM)4(P2W15O56)2 t- (IX), - (NaP5W30O110)14- (X), - (TM)3(PW9O34)2 12- (XI) - (P2W18O6)6- (XII). - In den Formeln I bis XII steht TM für ein zweiwertiges oder dreiwertiges Übergangsmetallion wie Mn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Ni2+, Cu2+ und Zn2+. Die Hochzahl t ist eine ganze Zahl und bezeichnet die Wertigkeit eines Anions, die in Abhängigkeit von der Wertigkeit der Variable TM variiert.
- Des Weiteren kommen POM der allgemeinen Formel XIII in Betracht:
- (AxGayNbaOb)z- (XIII). - In der Formel XIII steht die Variable A für Phosphor, Silicium oder Germanium und der Index x steht für 0 oder für eine ganze Zahl von 1 bis 40. Der Index y steht für eine ganze Zahl von 1 bis 10, der Index a steht für eine ganze Zahl von 1 bis 8 und der Index b ist eine ganze Zahl von 15 bis 150. Die Hochzahl z variiert in Abhängigkeit von der Natur und dem Oxidationsgrad der Variable A. Es kommen auch die Aquakomplexe und die aktiven Fragmente der POM XIII in Betracht.
- Wenn der Index x gleich 0 ist, ist y bevorzugt gleich 6-a, wobei der Index a gleich einer ganzen Zahl von 1 bis 5 ist und der Index b gleich 19 ist.
- Wenn die Variable A gleich Silicium oder Germanium ist, ist der Index x gleich 2, der Index y gleich 18, der Index a gleich 6 und der Index b gleich 77.
- Wenn die Variable A gleich P ist, ist der Index x gleich 2 oder 4, der Index y gleich 12, 15, 17 oder 30, der Index a gleich 1, 3 oder 6 und der Index b gleich 62 oder 123.
- Außerdem kommen die Isomere der POM in Betracht. So hat die Keggin-Struktur fünf Isomere, die alpha, beta, gamma, delta, und epsilon-Struktur. Des Weiteren kommen Defektstrukturen oder lacunare Strukturen sowie Teilstrukturen in Betracht.
- Vorzugsweise werden die Anionen I bis XIII in der Form von Salzen mit Kationen, die für die Reinigung und Körperpflege und die pharmazeutische Anwendung zugelassen sind, angewandt.
- Beispiele geeigneter Kationen sind
-
- - einwertige Kationen wie Wasserstoff-, Lithium-, Natrium-, Kalium-, Rubidium-, Cäsium- , Kupfer(I)- und Silberionen;
- - zweiwertige Kationen wie Magnesium-, Calcium-, Strontium-, Barium-, Kupfer (II)-, Eisen (II)-, Nickel-, Kobalt-, Zinn (II) und Zinkionen;
- - dreiwertige Kationen wie Aluminium-, Eisen (III)-, Lanthanoid- und Actinoidionen;
- - vierwertige Kationen wie Blei (IV)-Kationen;
- - Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-(C1-C20-alkylammonium) wie Pentadecyldimethylferrocenylmethylammonium, Undecyldimethylferrocenylmethylammonium, Hexadecyltrimethylammonium, Octadecyltrimethylammonium, Didodecyldimethylammonium, Ditetradecyldimethylammonium, Dihexadecyldimethylammonium, Dioctadecyldimethylammonium, Dioctadecylviologen, Trioctadecylmethylammonium und Tetrabutylammonium;
- - Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-(C1-C20)-alkanolammonium) wie Ethanolammonium Diethanolammonium und Triethanolammonium; und
- - Monokationen natürlich vorkommender Aminosäuren wie Histidinium (HISH+), Argininium (ARGH+) oder Lysinium (LYSH+) oder Oligo- oder Polypeptide mit einem oder mehreren protonierten basischen Aminosäurerest(en).
- [Vgl. z.B. US 6,020,369, Spalte 3, Zeile 6, bis Spalte 4, Zeile 29]
- Es kommen auch natürliche, modifizierte natürliche und synthetische kationische Oligomere und Polymere, d.h., Oligomere und Polymere, die primäre, sekundäre, tertiäre und quartäre Ammoniumgruppen, primäre, sekundäre und tertiäre Sulfoniumgruppen und/oder primäre, sekundäre und tertiäre Phosphoniumgruppen tragen in Betracht. Synthetische Oligomere und Polymere sind üblich und bekannt und werden beispielsweise in Elektrotauchlacken verwendet. Beispiele für natürliche kationische Oligomere und Polymere sind Polyaminoaccharide wie Polyglucosamine wie Chitin, N-Acetylglykoside und insbesondere Chitosan.
- Die Kettenlänge und das Molekulargewicht des Chitosans können sehr breit variiert werden. So können Chitosane mit kurzer und langer Kettenlänge und/oder niedrigem und hohem Molekulargewicht verwendet werden. Sie können mit den POM durch chemische Vernetzung, Verstrickung (Entanglement) mit den polymeren Ketten und/oder durch kovalente und/oder ionische Bindungen, durch Wasserstoffbrückenbindungen und/oder durch Van der Waalskräfte und/oder London-Kräfte verbunden sein.
- Beispiele geeigneter POM gehen aus der Tabelle 2 hervor. Tabelle 2: Summenformeln von geeigneten POMa)
Nr. Summenformel Strukturfamilie 1 [(NMP)2H]3PW12O40 2 [(DMA)2H]3PMo12O40 3 (NH4)17Na[NaSb9W21O86] Anorganisches Kryptat 4 a- und b-H5BW12O40 " 5 a- und b-H6ZnW12O40 " 6 a- und b-H6P2W18O62 " 7 alpha-(NH4)6P2W18O62 Wells-Dawson-Struktur 8 K10CU4(H2O)2(PW9O34)2.20H2O " 9 K10CO4(H2O)2(PW9O34)2.20H2O " 10 Na7PW11O39 Na7PW11O39.20H2O + 2 C8H3P(O)(OH)2 " " 11 [(n-Butyl)4N]4H3PW11O39 " 12 b-Na8HPW9O34 " 13 [(n-Butyl)4N]3PMoW11O39 " 14 a-[(n-Butyl)4N]4Mo8O26 " 15 [(n-Butyl)4N]2W6O19 " 16 [(n-Butyl)4N]2Mo6O19 " 17 a-(NH4)nH(4-n)SiW12O40 " 18 a-(NH4)nH(5-n)BW12O40 " 19 a-K5BW12O40 " 20 K4W4O1O(O2)6 " 21 b-Na9HSiW9O34 " 22 Na6H2W12O40 23 (NH4)14[NaP5W30O110] Preyssler-Struktur 24 a-(NH4)5BW12O40 " 25 a-Na5BW12O40 " 26 (NH4)4W10O32 " „27 (Me4N)4W10O32 " 28 (HISH+)nH(5-n)BW12O40 " 29 (LYSH+)nH(5-n)BW12O40 " 30 (ARGH+)nH(5-n)BW12O40 " 31 HISH+)nH(4-n)SiW12O40 " 32 (LYSH+)nH(4-n)SiW12O40 " 34 (ARGH+)nH(4-n)SiW12O40 " 35 K12[EuP5W30O110].22H2Ob) " 36 a-K8SiW11O39 " 37 K10(H2W12O42) " 38 K12Ni3(II)(PW9O34)2.nH2O " 39 (NH4)10Co4(II)(PW9O34)2.nH2O " 40 K12Pd3(II)(PW9O34)2.nH2O " 41 Na12P2W15O56.18H2O Lacunare (defekte) Struktur 42 Na16Cu4(H2O)2(P2W15O56)2.nH2O " 43 Na16Zn4(H2O)2(P2W15O56)2.nH2O " 44 Na16Co4(H2O)2(P2W15O56)2.nH2O " 45 Na16Ni4(H2O)2(P2W15O56)2.nH2O Wells-Dawson-Sandwich-Struktur 46 Na16Mn4(H2O)2(P2W15O56)2.nH2O " 47 Na16Fe4(H2O)2(P2W15O56)2.nH2O " 48 K10Zn4(H2O)2(PW9O34)2.20H2O Keggin-Sandwich-Struktur 49 K10Ni4(H2O)2(PW9O34)2.nH2O " 50 K10Mn4(H2O)2(PW9O34)2.nH2O " 51 K10Fe4(H2O)2(PW9O34)2.nH2O " 52 K12Cu3(PW9O34)2.nH2O " 53 K12(CoH2O)3(PW9O34)2.nH2O " 54 K12Zn3(PN9O34)2.15H2O " 55 K12Mn3(PW9O34)2.15H2O " 56 K12Fe3(PW9O34)2.25H2O " 57 (ARGH+)10(NH4)7Na[NaSb9W21O86] " 58 (ARGH+)5HW11O39.17H2O " 59 K7Ti2W10O40 " 60 [(CH3)4N]7Ti2W10O40 " 61 Cs7Ti2W10O40 " 62 [HISH+]7Ti2W10O40 " 63 [LYS H+]nNa7-nPTi2W10O40 " 64 [ARGH+]nNa7-nPTi2W10O40 " 65 [n-Butyl4N+]3H3V10O28 " 66 K7HNb6O19.13H2O " 67 [(CH3)4N+]4SiW11O39-O[SiCH2CH2C(O)OCH3]2 Organisch modifizierte Struktur 68 [(CH3)4N+]4PW11O39-(SiCH2CH2CH2CN) " 69 [(CH3)4N+]4PW11O39-(SiCH2CH2CH2Cl) " 70 [(CH3)4N+]4PW11O39-(SiCH2=CH2) " 71 Cs4[SiW11O39-(SiCH2CH2C(O)OCH3)2]4 " 72 Cs4[SiW11O39-(SiCH2CH2CH2CN)]4 " 73 Cs4[SiW11O39-(SiCH2CH2CH2Cl)2]4 " 74 Cs4[SiW11O39-(SiCH2=CH2)]4 " 75 [(CH3)4N+]4SiW11O39-O-(SiCH2CH2CH2Cl)2 " 76 [(CH3)4N+]4SiW11O39-O(SiCH2CH2CH2CN)2 " 77 [(CH3)4N+]4SiW11O39-O(SiCH2=CH2)2 " 78 [(CH3)4N+]4SiW11O39-O[SiC(CH3)]2 " 79 [(CH3)4N+]4SiW11O39-O[SiCH2CH(CH3)]2 " 80 [(CH3)4N+]4SiW11O39-O[SiCH2CH2C(O)OCH3]2 " 81 K5Mn(II)PW11O39.nH2O Mit Übergangsmetallen substituierte Struktur 82 K8Mn(II)P2W17O61.nH2O " 83 K6Mn(II)SiW11O39.nH2O " 84 K5PW11O39[Si(CH3)2].nH2O " 85 K3PW11O41(PC6H5)2.nH2O " 86 Na3PW11O41(PC6H5)2.nH2O " 87 K5PTiW11O40 " 88 Cs5PTiW11O39 " 89 K6SiW11O39[Si(CH3)2].nH2O " 90 KSiW11O39[Si(C6H5)(tert.-C4H9)].nH2O " 91 K6SiW11O39[Si(C6H5)2].nH2O " 92 K7SiW9Nb3O40.nH2O " 93 Cs7SiW9Nb3O40.nH2O " 94 Cs8Si2W18Nb6O77.nH2O " 95 [(CH3)3NH+]7SiW9Nb3O40.nH2O Substituierte Keggin-Struktur 96 (CN3H6)7SiW9Nb3O40.nH2O " 97 (CN3H6)8Si2W18Nb6O77.nH2O " 98 Rb7SiW9Nb3O40.nH2O " 99 Rb8Si2W18Nb6O77.nH2O " 100 K8Si2W18Nb6O77.nH2O " 101 K6P2Mo18O62.nH2O " 102 (C5H5N)7HSi2W18Nb6O77.nH2O " 103 (C5H5N)7SiW9Nb3O40.nH2O " 104 (ARGH+)8SiW18Nb6O77.18H2O " 105 (LYSH+)7KSiW18Nb6O77.18H2O " 106 (HISH+)6K2SiW18Nb6O77.18H2O " 107 [(CH3)4N+]4SiW11O39-O(SiCH2CH3)2 " 108 [(CH3)4N+]4SiW11O39-O(SiCH3)2 " 109 [(CH3)4N+]4SiW11O39-O(SiC16H33)2 " 110 Li9P2V3(CH3)3W12O62 " 111 Li7HSi2W18Nb6O77 " 112 Cs9P2V3CH3W12O62 " 113 Cs12P2V3W12O62 " 114 K4H2PV4W8O40 " 115 Na12P4W14O58 " 116 Na14H6P6W18O79 " 117 a-K5(NbO2)SiW11O39 " 118 aO2)SiW11O39 " 119 [(CH3)3NH+)5NbSiW11O40 " 120 [(CH3)3NH+]5TaSiW11O40 " 121 K6Nb3PW9O40 Peroxo-Keggin-Struktur 122 [(CH3)3NH+]5(NbO2)SiW11O39 " 123 [(CH3)3NH+]5(TaO2)SiW11O39 " 124 K4(NbO2)PW11O39 " 125 K7(NbO2)P2W12O61 " 126 [(CH3)3NH+]7(NbO2)3SiW9O37 " 127 Cs7(NbO2)3SiW9O37 " 128 K6(Nbo2)3PW9O37 " 129 Na10(H2W12O42) " 130 K4NbPW11O40 " 131 [(CH3)3N H+]4NbPW11O40 " 132 K5NbSiW11O40 " 133 K5TaSiW11O40 " 134 K7NbP2W17O62 Wells-Dawson-Struktur 135 K7(TiO2)2PW10O38 " 136 K7(TaO2)3SiW9O37 " 137 K7Ta3SiW9O40 " 138 K6(TaO2)3PW9O37 " 139 K6Ta3PW9O40 " 140 K8CO2W11O39 " 141 H2[(CH3)4N+]4(C2H5Si)2CoW11O40 " 142 H2[(CH3)4N+]4(iso-C4H9Si)2CoW11O40 " 143 K9Nb3P2W15O62 " 144 K9(NbO2)3P2W15O59 " 145 K12(NbO2)6P2W12O56 Wells-Dawson-Peroxostruktur 146 K12Nb6P2W12O62 Wells-Dawson-Struktur ff. 147 a2-K10P2W17O61 " 148 K6Fe(III)Nb3P2W15O62 " 149 K7Zn(II)Nb3P2W15O62 " 150 (NH4)6(a-P2W18O62).nH2O " 151 K12[H2P2W12O48].24H2O " 152 K2Na15H5[PtMo6O24].8H2O " 153 K8[a2-P2W17MoO62].nH2O " 154 KHP2V3W15O62.34H2O " 155 K6[P2W12Nb6O621.24H2O " 156 Na6[V10O28].H2O " 157 (Guanidinium)8H[PV14O62].3H2O " 158 K8H[PV14O62] " 159 Na7[MnV13O38].18H2O " 160 K6[BW11O39Ga(OH)2].13H2O " 161 K7H[Nb6O19].13H2O " 162 [(CH3)4N+/Na+/K+]4[Nb2W4O19] " 163 [(CH3)4N+]9[P2W15Nb3O62] " 164 [(CH3)4N+]15[HP4W30Nb6O123].16H2O " 165 [Na/K]a[Nb4W2O19] " 166 [(CH3)4N+/Na+/K+]5[Nb3W3O19].6H2O " 167 K5[CpTiSiW11O39].12H2O " 169 b2-K8[SiW11O39].14H2O " 170 a-K8[SiW10O36].12H2O " 171 Cs7Na2[PW10O37].8H2O " 172 Cs6[P2W5O23].7,5H2O " 173 g-Cs7[PW10O36].7H2O " 174 K5[SiNbW11O40].7H2O " 175 K4[PNbW11O40].12H2O " 176 Na6[Nb4W2O19].13H2O " 177 K6[Nb4W2O19].7H2O " 180 K4[V2W4O19].3,5H2O " 181 Na5[V3W3O19].12H2O " 182 K8[PV3W9O40].14H2O " 183 Na9[A-b-GeW9O34].8H2O " 184 Na10[A-a-GeW9O34].9H2O " 185 K7[BV2W10O40].6H2O " 186 Na5[CH3Sn(Nb6O19)].10H2O " 187 Na8[Pt(P(m-SO3C6H5)3)3Cl].3H2O " 188 [(CH3)3NH+]10(H)[Si(H)3W18O68].10H2O " 189 K7[A-a-GeNb3W9O40].18H2O " 190 K7[A-b-SiNb3W9O40].20H2O " 191 [(CH3)3NH+]9[A-a-HGe2Nb6W18O78 " 192 K7(H)[A-a-Ge2Nb6W18O77].18H2O " 193 K8[A-b-Si2Nb6W18O77] " 194 [(CH3)3NH+]8[A-B-Si2Nb6W18O77] " a) vgl. US 6,020,369 , TABLE 1, Spalten 3 bis 10; - Tierui Zhang, Shaoquin Liu, Dirk G. Kurth und Charl F. J. Faul, »Organized Nanostructured Complexes of Polyoxometalates and Surfactants that Exhibit Photoluminescence and Electrochromism, Advanced Functional Materials, 2009, 19, Seiten 642 bis 652;
n Zahl, insbesondere ganze Zahl, von 1 bis 50. - Weitere Beispiele geeigneter POM sind aus dem amerikanischen Patent
US 7,097,858 B2 , Spalte 14, Zeile 56, bis Spalte 17, Zeile 19, sowie aus TABLE 8a, Spalte 22, Zeile 41, bis Spalte 23, Zeile 28, Verbindungen Nummer 1-53, und TABLE 8b, Spalte 23, Zeile 30, bis Spalte 25, Zeile 34, Verbindungen Nummer 1 bis 150, bekannt. - Weitere bevorzugte POM, sind die von J. T.Rhule, C. L. Hill und D. A. Judd in dem Artikel »Polyoxometalates in Medicine« in Chemical Reviews, Band 98, Seiten 327 bis 357, in Tabelle 1 »In Vitro Antiviral Activities of Polyoxometalates«, Seiten 332 bis 347, und in Tabelle 2 »In Vivo Activities of Polyoxometalates«, Seite 351, aufgeführten Polyoxometallate, die auf ihre antivirale Aktivität getestet worden sind.
- Bevorzugt werden POM mit Keggin-Struktur, Doppel-Keggin-Struktur und Wells-Dawson-Struktur verwendet.
- Ganz besonders bevorzugt werden
-
- - Ammoniumheptamolybdat-Tetrahydrat {(NH4)6Mo7O24] · 4H2O, CAS-Nr. 13106-76-8 (wasserfrei), CAS-Nr. 12054-85-2 (Tetrahydrat), AHMT},
- - Wolframatophosphorsäure-Hydrat {H3[P(W3O10)4] · xH2O, CAS-Nr. 1343-93-7 (wasserfrei), CAS-Nr. 12067-99-1 (Hydrat), Wo-Pho},
- - Molybdatophosphorsäure-Hydrat, {H3P(Mo3O10)4] · xH2O, CAS-Nr.:12026-57-2 (wasserfrei), CAS-Nr. 51429-74-4 (Hydrat), Mo-Pho} und/oder
- - Wolframatokieselsäure {H4[Si(W3O10)4] · xH2O, CAS-Nr. 12027-43-9, CAS-Nr. WKS}
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein POM-Chitosan-Komposit verwendet.
- Die vorstehend beschriebenen POM-Mikropartikel sind unverändert, sauerstoffersetzt, funktionalisiert, aggregiert, und/oder agglomeriert. Beispielsweise können sie funktionalisiert und agglomeriert sein. Sie können aber auch nicht funktionalisiert und aggregiert sein.
- Die erfindungsgemäß zu verwendenden POM-Mikropartikel können mithilfe üblicher und bekannter nasschemischer Verfahren wie zum Beispiel Fällungsverfahren hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, die POM in Wasser aufzulösen und die resultierende Lösung gegen einen warmen Luftstrom zu sprühen. Außerdem ist es möglich, die Lösung im Vakuum einzudampfen, wobei sie mit IR-Strahlung bestrahlt wird. Des Weiteren ist es möglich, Lösungen, insbesondere wässrige Lösungen, von POM auf kalte Oberflächen, wie tiefgekühlte, glatte Metalloberflächen, Trockeneis, tiefgekühlte organische Lösungsmittel und verflüssigte Gase, wie Methan, Ethan Propan, Butan, Methylcyclohexan oder Benzine, flüssigen Stickstoff oder flüssiges Helium aufzusprühen und das Trockeneis oder die flüssigen Substanzen zu verdampfen.
- Weitere geeignete Bakterizide und/oder Viruzide sind ionische Flüssigkeiten. Sie bestehen ausschließlich aus Ionen (Kationen und Anionen). Dabei können sie aus organischen Kationen sowie organischen oder anorganischen Anionen oder aus anorganischen Kationen und organischen Anionen bestehen.
- Prinzipiell sind ionische Flüssigkeiten Salzschmelzen mit niedrigem Schmelzpunkt. Man rechnet nicht nur die bei der Umgebungstemperatur flüssigen, sondern auch alle Salzverbindungen dazu, die vorzugsweise unter 150°C, bevorzugt unter 130°C und insbesondere unter 100°C schmelzen. Im Gegensatz zu herkömmlichen anorganischen Salzen wie Kochsalz (Schmelzpunkt 808°C) sind bei ionischen Flüssigkeiten durch Ladungsdelokalisierung Gitterenergie und Symmetrie verringert, was zur Erstarrungspunkten bis zu -80°C und darunter führen kann. Aufgrund der zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten von Anionen und Kationen lassen sich ionische Flüssigkeiten mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften herstellen (vgl. a. Römpp Online 2007, »ionische Flüssigkeiten«).
- Als organische Kationen kommen alle Kationen in Betracht, wie sie üblicherweise in ionischen Flüssigkeiten verwendet werden. Vorzugsweise handelt es sich um nicht cyclische oder heterocyclische Oniumverbindungen.
- Bevorzugt werden nicht cyclische und heterocyclische Oniumverbindungen aus der Gruppe, bestehend aus quartären Ammonium-, Oxonium-, Sulfonium- und Phosphonium-Kationen sowie aus Uronium-, Thiouronium- und Guanidinium-Kationen, bei denen die einfach positive Ladung über mehrere Heteroatome delokalisiert ist, verwendet.
- Besonders bevorzugt werden quartäre Ammonium-Kationen und ganz besonders bevorzugt heterocyclische quartäre Ammonium-Kationen verwendet.
- Insbesondere werden die heterocyclischen quartären Ammonium-Kationen aus der Gruppe, bestehend aus Pyrrolium-, Imidazolium-, 1H-Pyrazolium-, 3H-Pyrazolium-, 4H-Pyrazolium-, 1-Pyrazolinium-, 2-Pyrazolinium-, 3-Pyrazolinium-, 2,3-Dihydro-imidazolinium-, 4,5-Dihydro-imidazolinium-, 2,5-Dihydro-imidazolinium-, Pyrrolidinium-, 1,2,4-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 1-Stellung), 1,2,4-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 4-Stellung), 1,2,3-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 1-Stellung), 1,2,3-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 4-Stellung), Oxazolium-, Isooxazolium-, Thiazolium-, Isothiazolium-, Pyridinium-, Pyridazinium-, Pyrimidinium-, Piperidinium-, Morpholinium-, Pyrazinium-, Indolium-, Chinolinium-, Isochinolinium-, Chinoxalinium- und Indolinium-Kationen, ausgewählt.
- Die vorstehend beschriebenen organischen Kationen sind an sich bekannte Spezies, die beispielsweise in den deutschen und internationalen Patentanmeldungen sowie in der amerikanischen Patentanmeldung
- -
DE 10 2005 055 815 A , Seite 6, Absatz [0033], bis Seite 15, Absatz [0074], - -
DE 10 2005 035 103 A1 , Seite 3, Absatz [0014], bis Seite 10, Absatz [0051], und - -
DE 103 25 050 A1 , der die Seiten 2 und 3 übergreifende Absatz [0006] in Verbindung mit Seite 3, Absatz [0011], bis Seite 5, Absatz [0020], - -
WO 03/029329 A2 - -
WO 2004/052340 A1 - -
WO 2004/084627 A2 - -
WO 2005/017252 A1 - -
WO 2005/017001 A1 - -
WO 2005/023873 A1 - -
WO 2006/116126 A2 - -
WO 2007/057253 A2 - -
WO 2007/085624 A1 - -
US 2007/0006774 A1 - Von den vorstehend beschriebenen organischen Kationen werden vor allem Imidazolium-Kationen, insbesondere das 1-Ethyl-3-methylimidazolium-Kation (EMIM) oder das 1-Butyl-3-methylimidazolium-Kation (BMIM), worin sich der quartäre Stickstoff jeweils in 1-Stellung befindet, verwendet.
- Als anorganische Kationen kommen alle Kationen in Betracht, die mit den organischen Anionen der ionischen Flüssigkeiten (C) keine kristallinen Salze bilden, deren Schmelzpunkt oberhalb 150°C liegt. Beispiele geeigneter anorganischer Kationen sind die Kationen der Lanthanide.
- Als anorganische Anionen kommen im Grunde alle Anionen in Betracht, die mit den organischen Kationen der ionischen Flüssigkeiten (C) keine kristallinen Salze bilden, deren Schmelzpunkt oberhalb 150°C liegt, und die auch keine unerwünschten Wechselwirkungen mit den organischen Kationen, wie chemische Reaktionen, eingehen.
- Vorzugsweise werden die anorganischen Anionen aus der Gruppe, bestehend aus Halogenid- , Pseudohalogenid-, Sulfid-, Halometallat-, Cyanometallat-, Carbonylmetallat-, Haloborat-, Halophosphat-, Haloarsenat- und Haloantimonatanionen sowie den Anionen der Sauerstoffsäuren der Halogenide, des Schwefels, des Stickstoffs, des Phosphors, des Kohlenstoffs, des Siliziums, des Bors und der Übergangsmetalle, ausgewählt.
- Bevorzugt werden als Halogenidanionen Fluorid-, Chlorid-, Bromid- und/oder lodidionen, als Pseudohalogenidanionen Cyanid-, Cyanat-, Thiocyanat-, Isothiocyanat- und/oder Azidanionen, als Sulfidanionen Sulfid-, Hydrogensulfid-, Polysulfid- und/oder Hydrogenpolysulfidanionen, als Halometallatanionen Chlor- und/oder Bromaluminate und/oder -ferrate, als Cyanometallatanionen Hexacyanoferrat(II)- und/oder -(III)-Anionen, als Carbonylmetallatanionen Tetracarbonylferratanionen, als Haloboratanionen Tetrachlor- und/oder Tetrafluoroboratanionen, als Halophosphat-, Haloarsenat- und Haloantimonatanionen Hexafluorphosphat-, Hexafluorarsenat-, Hexachlorantimonat- und/oder Hexafluorantimonatanionen sowie als Anionen der Sauerstoffsäuren der Halogenide, des Schwefels, des Stickstoffs, des Phosphors, des Kohlenstoffs, des Siliziums, des Bors und der Übergangsmetalle Chlorat-, Perchlorat-, Bromat-, lodat-, Sulfat-, Hydrogensulfat-, Sulfit-, Hydrogensulfit-, Thiosulfat-, Nitrit-, Nitrat-, Phosphinat-, Phosphonat-, Phosphat-, Hydrogenphosphat-, Dihydrogenphosphat-, Carbonat-, Hydrogencarbonat-, Glyoxylat-, Oxalat-, Deltaat-, Quadrat-, Krokonat-, Rhodizonat-, Silikat-, Borat-, Chromat-, Peroxometallat- und/oder Permanganatanionen verwendet.
- Besonders bevorzugt werden die vorstehend aufgeführten POM-Anionen verwendet.
- In gleicher Weise kommen als organische Anionen kommen im Grunde alle Anionen in Betracht, die mit den organischen oder anorganischen Kationen der ionischen Flüssigkeiten keine kristallinen Salze bilden, deren Schmelzpunkt oberhalb 150°C, liegt und die auch keine unerwünschten Wechselwirkungen mit den organischen oder anorganischen Kationen, wie chemische Reaktionen eingehen.
- Vorzugsweise leiten sich die organischen Anionen von aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Säuren aus der Gruppe, bestehend aus Carbonsäuren, Sulfonsäuren, sauren Sulfatestern, Phosphonsäuren, Phosphinsäuren, sauren Phosphatestern, Hypodiphosphinsäuren, Hypodiphosphonsäuren, Hypodiphosphonsäuren, sauren Borsäureestern, Borsäuren, sauren Kieselsäureestern und sauren Silanen, ab oder sie werden aus der Gruppe, bestehend aus aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Thiolat-, Alkoholat-, Phenolat-, Methid-, Bis(carbonyl)imid-, Bis(sulfonyl)imid- und Carbonylsulfonylimidanionen, ausgewählt.
- Beispiele geeigneter anorganischer und organischer Anionen sind aus den internationalen Patentanmeldungen
- -
WO 2005/017252 A1 - -
WO 2007/057235 A2 - Insbesondere wird 1-Ethyl-3-methylimidazolium-acetat (EMIM Ac) und Tetra-(1-ethyl-3-methylimidazolium)-wolframatosilikat als ionische Flüssigkeit verwendet.
- Als partikuläre, anorganische, bakterizide und/oder biozide Materialien werden vorzugsweise Materialien verwendet, die in Wasser nur schlecht löslich sind, sodass die Materialien nicht durch Aerosole angegriffen werden. Außerdem sollen sie für Mensch und Tier nicht hoch toxisch und karzinogen sein und sicher zu handhaben und zu entsorgen sein.
- Beispiele geeigneter partikulärer, anorganischer, bakterizider und/oder biozider Materialien sind Borsäure, Boroxid, Dinatriumoctaborattetrahydrat, Dinatriumtetraboratpentahydrat, Dinatriumtetraboratdecahydrat, Kupferhydroxyd, basisches Kupfercarbonat, granulierte Kupfer, Kupferflocken, Dikupferoxid, Kupferoxid, Kupferthiocyanat, Silber, Silberchlorid, Silberbromid, Calciumcarbonat, Kalkhydrat, Kalk, Calcium-Magnesiumoxid-Tetrahydrat, Calcium-Magnesium-oxid und/oder Titandioxid.
- Die bakteriziden und/oder viruziden Beschichtungen auf den vorstehend beschriebenen Trägermaterialien, enthaltend die vorstehend beschriebenen Biozide, werden vorzugsweise aus flüssigen oder pulverförmigen Beschichtungsstoffen hergestellt. Dabei werden Beschichtungsstoff auf Wasserbasis oder auf der Basis organischer Lösemittel verwendet. Die flüssigen Beschichtungsstoffe können molekulardispers gelöste Stoffe enthalten oder sie können vorzugsweise Dispersionen sein.
- Die pulverförmigen Beschichtungsstoffe werden mithilfe üblicher und bekannter Verfahren wie elektrostatisches Sprühen, Wirbelbettbeschichtung und Coil-Coating-Verfahren und nachträglichen Aufschmelzen appliziert. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Substrate thermisch stabil sind, sodass sie nicht durch die Erwärmung geschädigt werden. Es ist ein weiterer Vorteil der Pulverbeschichtung, dass die vorstehend beschriebenen festen Biozide und/oder Viruzide gleichzeitig mit den Pulvern gesprüht werden können. Dadurch sind die Mikropartikel an der Oberfläche der Pulverbeschichtung konzentriert, wo sie fest an der aushärtenden Beschichtung kleben und so für die Eliminierung von Bakterien, Viren und Virionenn zur Verfügung stehen.
- Die flüssigen Beschichtungsmittel oder Beschichtungsstoffe können mithilfe üblicher und bekannter Beschichtungsverfahren wie Tauchverfahren, Sprühverfahren, insbesondere Druckluftsprühen, luftfreies Sprühen, Air-Mix-Sprühen, Streichen, Heißsprühen, Vorhanggießen, Rakeln, Zweikomponentenbeschichtung, elektrostatisches Sprühen, elektrostatisch unterstütztes Sprühen, Rollerapplikation, Wischen, Giesen, Abkellen, Streifenbeschichtung, Zentrifugieren und Trommelbeschichtung appliziert werden.
- Die vorstehend beschriebenen festen Biozide können als feste Mikropartikel in den flüssigen Beschichtungsstoffen dispergiert sein. Es ist jedoch von Vorteil, wenn ein Teil oder die Gesamtmenge der Mikropartikel auf die beschichteten Trägermaterialien appliziert werden, bevor die flüssigen Beschichtungsstoffe aushärten. Dadurch entstehen leicht zugängliche viruzide und/oder bakterizide Zentren, die außerdem noch als Abstandshalter dienen können und so das Verkleben der beschichteten Trägermaterialien verhindern.
- Im Falle von thermoplastischen Pulverbeschichtungsstoffen werden die applizierten Beschichtungsstoffe physikalisch gehärtet. D. h., sie verfestigen sich beim Abkühlen.
- Je nachdem welche reaktive funktionelle Gruppen in den Beschichtungsstoffen vorhanden sind, werden Letztere thermisch oder durch radikalische Polymerization, die durch aktinische Strahlung oder durch radikalische Initiatoren in Gang gesetzt wird, ausgehärtet. Es können aber auch beide Mechanismen in einem Beschichtungsstoff kombiniert werden. Man spricht dann von „Dual Cure“.
- Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter aktinischer Strahlung Korpuskularstrahlung wie Elektronenstrahlung, Alphastrahlung, Betastrahlung und Neutronenstrahlung sowie elektromagnetische Strahlung wie Infrarotstrahlung, sichtbares Licht, UV-Strahlung, Röntgenstrahlung und Gammastrahlung verstanden. Insbesondere wird sichtbares Licht und UV-Strahlung verwendet.
- Die Tabelle 3 gibt einen Überblick über geeignete funktionelle Gruppen für die Vernetzungsreaktionen. Tabelle 3: Beispiele von komplementären reaktiven funktionellen Gruppen für die thermische Härtung und die Strahlenhärtung
Bindemittel und Vernetzungsmittel oder Vernetzungsmittel und Bindemittel -SH -C(O)-OH -OH -C(O)-O-C(O)- -NH-C(O)-OR1 -CH2-OH -CH2-O-CH3 -NH-C(O)-CH(-C(O)OR1)2 -NH-C(O)-CH(-C(O)OR1)(-C(O)-R1) >Si(OR1)2 -C(O)-OH O-CH-CH2 -O-C(O)-CR5=CH2 -OH -O-CR=CH2 -C(O)-CH2-C(O)-R1 -O-CR=CH2 -CH=CH2 -CR=CH2 -CH=CH2 - Bei einem bevorzugten Verfahren zur Beschichtung der vorstehend beschriebenen, partikulären, anorganischen, inerten Trägermaterialien wird eine Anlage verwendet, die eine automatische Zuführung der partikulären Trägermaterialien auf ein über mindestens zwei Transportrollen geführtes Endlosband mit einer Rüttelstrecke umfasst. Die zugeführten partikulären Trägermaterialien werden gerüttelt und in einer ersten Station mit mindestens einem der nachstehend beschriebenen flüssigen Beschichtungsstoffe besprüht. Durch das Rütteln wird sichergestellt, dass die Trägermaterialien möglichst gleichmäßig beschichtet werden. Bevor die Beschichtungsstoffe ausgehärtet werden, werden sie in einer zweiten Station unter Rütteln mit Mikropartikeln mindestens einer Art von Biozid besprüht, sodass die Mikropartikel auf und in den Beschichtungsstoffen gleichmäßig verteilt werden und kleben bleiben. In einer dritten Station werden die Beschichtungsstoffe - ebenfalls unter Rütteln - thermisch in einem Durchlaufofen, mit IR-Strahlern und/oder mit UV-Strahlung gehärtet, sodass sich die biozide Beschichtung auf den Trägermaterialien bildet. Durch das Rütteln wird verhindert, dass die Partikel zusammenkleben und die ausgehärteten Beschichtungsstoffe keine fest anhaftenden Filme auf dem Endlosband bilden. Sofern dies doch in einem gewissen Umfang geschieht, werden die Partikel in einer dritten Station vereinzelt und danach in ein Vorratsgefäß ausgetragen. Die an dem Endlosband anhaftenden Reste von ausgehärteten Beschichtungsstoffen werden nach dem Umlenken des Endlosbands mit Rakeln abgekratzt.
- Die Beschichtungsmittel oder Beschichtungsstoffe können anhand ihrer Bindemittel in Gruppen eingeteilt werden.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Ölen
- Diese Beschichtungsstoffe enthalten natürliche, trocknende Öle, die eine autooxidative Polymerisation in der Gegenwart von Katalysatoren und atmosphärischem Sauerstoff eingehen. Chemisch modifizierte oxidativ trocknende Öle wie Polyurethanöle oder niedermolekulare Polybutadienöle können ebenfalls verwendet werden.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Cellulose
- Nitrozelluloselacke enthalten üblicherweise zusätzliche Harze und Lösemittel, um ihre anwendungstechnischen Eigenschaften zu verbessern. Weitere Beschichtungsstoffe auf der Basis von Cellulose enthalten organische Celluloseester wie Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat oder Celluloseacetatpropionat.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Kautschuk
- Diese Beschichtungsstoffe auf der Basis von chloriertem Kautschuk, chlorierten Kautschuk-Alkydharz-Kombinationen und chlorierten Kautschuk-Acrylatharz-Kombinationen sind gegen Wasser beständig, was für die vorliegende Erfindung bei speziellen Anwendungen von Vorteil sein kann.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Vinylharzen
- Diese Beschichtungsstoffe enthalten Polyolefine und Polyolefinderivate wie Polyethylen und Polyisobutene. Ethylencopolymere wie Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymere sind wasserlöslich und können Salze bilden. Chlorsulfonierte Polyethylene haben eine sehr hohe chemische Widerstandsfähigkeit, insbesondere gegen Oxidationsmittel.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Polyvinylhalogeniden und Vinylhalogenid-Copolymeren
- Beschichtungsstoffe, die Polyvinylchlorid und chloriertes Polyvinylchlorid enthalten, haben vorteilhafte mechanische Eigenschaften und eine hohe Abriebfestigkeit. Beschichtungsstoffe mit Vinylidenchlorid-Copolymeren haben zahlreiche technische Anwendungsmöglichkeiten. Wichtige Beispiele von Copolymeren ohne zusätzliche funktionelle Gruppen sind Vinylacetat- , Dibutylmaleinat- oder Isobutylvinylether-Copolymere. Terpolymere mit Carboxylgruppen werden mit Dibutylmaleinat oder Vinylacetat und einer Dicarbonsäure hergestellt. Copolymere und Terpolymere mit Hydroxylgruppen werden mit Hydroxyacrylaten oder mit Vinylacetat und Vinylalkohol erhalten. Vinylidenchloridcopolymere mit Acrylnitril oder Acrylharzen haben eine hervorragende Chemikalienbeständigkeit und werden vor allem als Folien für Nahrungsmittelverpackungen verwendet. Polyvinylidendifluorid ist ein thermoplastisches Fluorpolymer und kann deshalb für Pulverbeschichtungsstoffe verwendet werden. Weitere Beispiele von Fluorpolymeren für Beschichtungsstoffe sind cyclische perfluorierte Polymere. Vernetzbare perfluorierte Polymere enthalten Epoxygruppen, Ethergruppen, Hydroxylgruppen oder Carboxylgruppen als vernetzende funktionelle Gruppen.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Vinylesterpolymeren und -copolymeren
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Vinylacetatpolymeren und Vinylacetatcopolymeren mit Vinyllaurat, Dibutylmaleinat oder Crotonsäure haben eine besonders hohe Lichtfestigkeit und eine starke Haftung auf Metallen. Polyvinylalkohol wird üblicherweise durch die Hydrolyse von Polyvinylacetat hergestellt. Er hat eine hohe Wasserlöslichkeit und ist beständig gegenüber Ölen und Fetten, Schmiermitteln und Wachsen. Polyvinylacetale wie Polyvinylformal und Polyvinylbutyral werden durch die Reaktion von Polyvinylacetat mit Aldehyden hergestellt. Sie können als Terpolymere von Vinylacetat, Vinylalkohol und Vinylacetal angesehen werden. Sie sind physikalisch vernetzbar, können aber auch durch Hydroxylgruppen chemisch vernetzt werden.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Vinyletherpolymeren
- Vinyletherpolymere werden aus Methylvinylether oder Isobutylvinylether hergestellt und werden oft als weichmachende Harze in Beschichtungsstoffen verwendet.
- Polystyrol und Styrolcopolymere
- Wegen ihrer hohen Glastemperatur bilden Polystyroldispersionen keine Filme bei Raumtemperatur. Die Härte von Polystyrol kann jedoch über einen weiten Temperaturbereich durch die Copolymerisation mit weichen Monomeren wie Butadien und Acrylatester dem jeweiligen Verwendungszweck des Beschichtungsstoffs angepasst werden.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Acrylaten
- Polyacrylate werden nur wenig von Chemikalien angegriffen und verleihen daher den Beschichtungsstoffen eine hohe Widerstandsfähigkeit. Sie sind farblos, transparent und vergilben auch nicht nach länger andauernder thermischen Belastung. Sie absorbieren keine Strahlung über 300 nm und werden deshalb auch nicht durch UV-Strahlung abgebaut, solange sie kein Styrol oder ähnliche aromatische Verbindungen enthalten. Sie haben keine instabilen Doppelbindungen, haben aber einen hohen, beständigen Glanz und sind hydrolysestabil. Je nach ihren lateralen funktionellen Gruppen können sie in vielfältiger Weise vernetzt werden (vgl. Tabelle 3).
- Alkyd-Beschichtungsstoffe
- Alkydharzbindemittel enthalten Öle/Fettsäuren, Dicarbonsäuren (hauptsächlich Phthalsäure oder Phthalsäureanhydrid) und Polyalkohole. Sie werden als kurzölige, mittelölige oder langölige Harze klassifiziert. Sie werden mit natürlichen Fettsäuren oder Ölen modifiziert. Für spezielle technische Anwendungen werden die Alkydharze zusätzlich mit Harzsäuren, Benzoesäure, Styrol, Vinyltoluol, Isocyanaten, Acrylaten, Epoxiden und Silikonverbindungen modifiziert.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von gesättigten Polyestern
- Gesättigte Polyester werden durch die Polykondensation von Polycarbonsäuren wie Terephtalsäure und Polyalkoholen wie Ethylenglykol hergestellt. Hydroxylgruppen enthaltende Polyester können durch Melaminharze, Benzoguanaminharze und blockierte Isocyanate vernetzt werden. Carboxylgruppen enthaltende gesättigte Polyester können mit Triglycidylisocyanurat oder Epoxidharzen vernetzt werden. Laterale Acrylatgruppen enthaltende gesättigte Polyester können durch UV-Strahlung und Elektronenstrahlung gehärtet werden.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis ungesättigter Polyester
- Ungesättigte Polyesterharze oder UP-Harze sind lösliche lineare Polykondensationsprodukte, die durch die Reaktion von üblicherweise ungesättigten mehrwertigen Carbonsäuren wie Malieinsäure oder Fumarsäure und zweiwertigen Alkoholen wie Ethylenglykol hergestellt werden. Die Härtung wird durch Peroxid- oder C-C-Radikalstarter initiiert. Sie können aber auch in der Gegenwart von Photoinitiatoren durch UV-Strahlung gehärtet werden.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Polyurethanen
- Polyurethane sind Bindemittel mit Urethan-, Harnstoff-, Biuret- oder Allophanatgruppen als verbindende Gruppen. Die Beschichtungsstoffe enthalten niedermolekulare, oligomere oder polymere Komponenten, die durch blockierte Polyisocyanate in Einkomponentensystemen und mit freien Polyisocyanaten in Zweikomponentensystemen vernetzt werden können. Die ausgehärteten Beschichtungen haben eine hohe chemische Beständigkeit und eine exzellente Lichtstabilität und Wetterstabilität.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Epoxidharzen
- Es gibt verschiedene Arten von Epoxidharzen wie Bisphenol A Harze, Bisphenol F Harze, Epoxynovolacke, aliphatische Epoxidharzen, cycloaliphatische Epoxidharze, Glycidylester und heterocyclische Epoxidverbindungen. Sie können durch Amine, Polyester, Phenolharze, Aminoharze oder Polyisocyanate vernetzt werden. Außerdem können sie chemisch modifiziert werden, sodass Epoxidharzester und Epoxidharz(meth)acrylsäureester resultieren.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Harnstoff-, Benzoguanamin- und Melaminharzen
- Alkylierte Harnstoff-, Benzoguanamin-, Glycoluril-, Toluolsulfonamid- und Melaminformaldehydharze sind eine vielseitige Gruppe von Vernetzungsmittel für Hydroxyl-, Amid-, Carboxylgruppen enthaltende Polymere. Sie werden sowohl in Beschichtungsstoffen auf Wasserbasis und auf Lösemittelbasis verwendet.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Phenolharzen
- Phenolharze sind Polykondensationsprodukte von Phenolen und Formaldehyd und sind in der Gegenwart von Basen oder basischen Salzen selbstvernetzend. Phenolharze sind schwach gelb bis dunkelbraun gefärbt und kommen daher für eine Farbanwendung nicht in Betracht. Da sie harte und brüchige Filme bilden, müssen sie mit anderen Harzen wie Epoxidharzen, Polyvinylbutyral-Harzen oder Polyesterharzen vermischt werden.
- Beschichtungsstoffe auf der Basis von Silikonharzen und organisch-anorganischen Hybridharzen
- Polysiloxan oder Silikonharze für Beschichtungszwecke werden aus Mischungen von di- oder trifunktionellen Organosilanmonomeren wie Phenyl- und Methyltriethoxysilan, Methylphenyldichlorsilan und Dimethyldichlorsilan durch kontrollierte Hydrolyse und Kondensation hergestellt. Reine Silikonharze sind aber oftmals zu weich und zu thermoplastisch für Beschichtungszwecke. Deshalb werden sie mit üblichen und bekannten Harzen wie Alkydharzen, Acrylharzen, Epoxidharzen und Phenolharzen vermischt.
- Eine besonders gut geeignete Gruppe von Silikonharzen sind Hybride von Siloxan-Polyurethan- und Siloxan-Epoxy- oder Siloxan-Acrylat- und Sol-Gel-Polymeren.
- Die Sol-Gel-Hybridpolymere werden durch die Polykondensation von Siloxanen, die hydrolysierbare Gruppen und die nachstehend beschriebenen organischen Reste enthalten, hergestellt.
- Der wesentliche Bestandteil der Hybrid-Dispersionen sind oberflächenmodifizierte, kationisch stabilisierte, anorganische Nanopartikel mindestens einer Art, insbesondere einer Art.
- Vorzugsweise werden die zu modifizierenden Nanopartikel aus der Gruppe, bestehend aus Haupt- und Nebengruppen-Metallen und deren Verbindungen ausgewählt. Bevorzugt werden die Haupt- und Nebengruppen-Metalle aus Metallen der dritten bis fünften Hauptgruppe, der dritten bis sechsten sowie der ersten und zweiten Nebengruppe des Periodensystems der Elemente sowie den Lanthaniden ausgewählt. Besonders bevorzugt werden Bor, Aluminium, Gallium, Silizium, Germanium, Zinn, Arsen, Antimon, Silber, Zink, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram und Cer, insbesondere Aluminium, Silizium, Silber, Cer, Titan und Zirkonium, eingesetzt.
- Vorzugsweise handelt es sich bei den Verbindungen der Metalle um die Oxide, Oxidhydrate, Sulfate oder Phosphate.
- Bevorzugt werden Silber, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydrat, Titandioxid, Zirkoniumoxid, Ceroxid und Mischungen hiervon, besonders bevorzugt Silber, Ceroxid, Siliziumdioxid, Aluminiumoxidhydrat und Mischungen hiervon, ganz besonders bevorzugt Aluminiumoxidhydrat und insbesondere Böhmit verwendet.
- Vorzugsweise weisen die zu modifizierenden Nanopartikel eine Primärpartikelgröße <50 nm, bevorzugt 5 nm bis 50 nm, insbesondere 10 nm bis 30 nm, auf.
- Die Nanopartikel bzw. deren Oberfläche sind mit mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel XIV:
[(S-)o-L-]mM(R)n(H)p (XIV), - In der allgemeinen Formel XIV haben die Indizes und der Variablen die folgende Bedeutung:
- S
- reaktive funktionelle Gruppe;
- L
- mindestens zweibindige organische verknüpfende Gruppe;
- H
- hydrolysierbare einbindige Gruppe oder hydrolysierbares Atom;
- M
- zwei- bis sechswertiges Hauptgruppen- und Nebengruppen-Metall;
- R
- einbindiger organischer Rest;
- o
- eine ganze Zahl von 1 bis 5, insbesondere 1;
- m + n + p
- eine ganze Zahl von 2 bis 6, insbesondere 3 oder 4;
- p
- eine ganze Zahl von 1 bis 6, insbesondere 1 bis 4;
- m und n
- Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1, speziell m = 1 und n = 0.
- Dabei kann die Modifizierung durch physikalische Adsorption der Verbindungen XIV an die Oberfläche der unmodifizierten Nanopartikel und/oder durch chemische Reaktion der Verbindungen XIV mit geeigneten reaktiven funktionellen Gruppen an der Oberfläche der unmodifizierten Nanopartikel erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Modifizierung über chemische Reaktionen.
- Beispiele geeigneter Metalle M sind die vorstehend beschriebenen.
- Vorzugsweise wird die reaktive funktionelle Gruppe S aus der Gruppe, bestehend aus (S 1) reaktiven funktionellen Gruppen, die mindestens eine mit aktinischer Strahlung aktivierbare Bindung enthalten, und (S 2) reaktiven funktionellen Gruppen, die mit Gruppen ihrer Art („mit sich selbst“) und/oder mit komplementären reaktiven funktionellen Gruppen thermisch initiierte Reaktionen eingehen, ausgewählt. Beispiele geeigneter reaktiver funktioneller Gruppen (S 2) sind die vorstehend beschriebenen Gruppen, insbesondere Epoxidgruppen.
- Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer mit aktinischer Strahlung aktivierbaren Bindung eine Bindung verstanden, die bei Bestrahlen mit aktinischer Strahlung reaktiv wird und mit anderen aktivierten Bindungen ihrer Art Polymerisationsreaktionen und/oder Vernetzungsreaktionen eingeht, die nach radikalischen und/oder ionischen Mechanismen ablaufen. Beispiele geeigneter Bindungen sind Kohlenstoff-Wasserstoff-Einzelbindungen oder Kohlenstoff-Kohlenstoff-, Kohlenstoff-Sauerstoff-, Kohlenstoff-Stickstoff-, Kohlenstoff-Phosphor -oder Kohlenstoff-Silizium-Einzelbindungen oder -Doppelbindungen. Von diesen sind die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen besonders vorteilhaft und werden deshalb erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugt verwendet. Der Kürze halber werden sie im Folgenden als „Doppelbindungen“ bezeichnet.
- Demnach enthält die erfindungsgemäß bevorzugte reaktive Gruppe (S 1) eine Doppelbindung oder zwei, drei oder vier Doppelbindungen. Werden mehr als eine Doppelbindung verwendet, können die Doppelbindungen konjugiert sein. Erfindungsgemäß ist es indes von Vorteil, wenn die Doppelbindungen isoliert, insbesondere jede für sich endständig, in der hier in Rede stehenden Gruppe (S 1) vorliegen. Erfindungsgemäß ist es von besonderem Vorteil zwei Doppelbindungen, insbesondere eine Doppelbindung, zu verwenden.
- Die mit aktinischer Strahlung aktivierbaren Bindungen können über Kohlenstoff-Kohlenstoffbindungen oder Ether-, Thioether-, Carbonsäureester-, Thiocarbonsäureester-, Carbonat-, Thiocarbonat-, Phosphorsäureester-, Thiophosphorsäureester-, Phosphonsäureester-, Thiophosphonsäureester-, Phosphit-, Thiophosphit-, Sulfonsäureester- , Amid-, Amin-, Thioamid-, Phosphorsäureamid-, Thiophosphorsäureamid-, Phosphonsäureamid-, Thiophosphonsäureamid-, Sulfonsäureamid-, Imid-, Urethan-, Hydrazid-, Harnstoff-, Thioharnstoff-, Carbonyl-, Thiocarbonyl-, Sulfon- oder Sulfoxidgruppen, insbesondere aber über Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen, Carbonsäureestergruppen und Ethergruppen, mit der verknüpfenden Gruppe L verbunden sein.
- Besonders bevorzugte reaktive funktionelle Gruppen (S 1) sind daher (Meth)Acrylat-, Ethacrylat-, Crotonat-, Cinnamat-, Vinylether-, Vinylester-, Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylgruppen; Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylethergruppen oder Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylestergruppen, insbesondere aber Methcrylatgruppen (S 1).
- Die Variable H steht für eine hydrolysierbare einbindige Gruppe oder für ein hydrolysierbares Atom.
- Beispiele geeigneter hydrolysierbarer Atome sind Wasserstoffatome und Halogenatome, insbesondere Chlor- und Bromatome.
- Vorzugsweise werden die hydrolysierbaren einbindigen Gruppen verwendet. Beispiele geeigneter Gruppen dieser Art sind Gruppen der allgemeinen Formel XV:
-X-R (XV). - In der allgemeinen Formel XV steht die Variable X für ein Sauerstoffatom, Schwefelatom und/oder eine Gruppe >NR2, worin R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl und n-Butyl, bedeutet. Bevorzugt steht X für ein Sauerstoffatom.
- R steht für einen einbindigen organischen Rest. Der einbindige Rest R kann substituiert oder unsubstituiert sein; vorzugsweise ist er unsubstituiert. Er kann aromatisch, aliphatisch oder cycloaliphatisch sein. Ein einbindiger Rest R wird dann als aromatisch angesehen, wenn X direkt mit dem aromatischen Rest verbunden ist. Diese Regel ist sinngemäß auf die aliphatischen und cycloaliphatischen Reste anzuwenden. Vorzugsweise werden lineare oder verzweigte, insbesondere lineare, aliphatische Reste eingesetzt. Bevorzugt sind niedere aliphatische Reste. Von diesen werden die Methylgruppen oder die Ethylgruppen ganz besonders bevorzugt verwendet.
- Die Variable L steht für eine mindestens zweibindige, insbesondere zweibindige, organische verknüpfende Gruppe.
- Beispiele geeigneter zweibindiger organischer vernüpfender Gruppen L sind gegebenenfalls Heteroatome enthaltende, aliphatische, aromatische, cycloaliphatische und aromatischcycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste, wie
- (1) substituierte oder unsubstituierte, bevorzugt unsubstituierte, lineare oder verzweigte, vorzugsweise lineare, Alkandiyl-Reste mit 3 bis 30, bevorzugt 3 bis 20 und insbesondere 3 Kohlenstoffatomen, die innerhalb der Kohlenstoffkette auch cyclische Gruppen enthalten können, insbesondere Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Heptamethylen, Octamethylen, Nonan-1,9-diyl, Decan-1,10-diyl, Undecan-1,11-diyl Dodecan-1,12-diyl, Tridecan-1,13-diyl, Tetradecan-1,14-diyl, Pentadecan-1,15-diyl, Hexadecan-1,16-diyl, Heptadecan-1,17-diyl, Octadecan-1,18-diyl, Nonadecan-1,19-diyl oder Eicosan-1,20-diyl, bevorzugt Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Heptamethylen, Octamethylen, Nonan-1,9-diyl, Decan-1,10-diyl, 2-Heptyl-1-pentyl-cyclohexan-3,4-bis(non-9-yl), Cyclohexan-1,2-, - 1,4- oder -1,3-bis(methyl), Cyclohexan-1,2-, 1,4- oder 1,3-bis(eth-2-yl), Cyclohexan-1,3-bis(prop-3-yl) oder Cyclohexan-1,2-, 1,4- oder 1,3-bis(but-4-yl);
- (2) substituierte oder unsubstituierte, bevorzugt unsubstituierte, lineare oder verzweigte, vorzugsweise lineare, Oxalkandiyl-Reste mit 3 bis 30, bevorzugt 3 bis 20 und insbesondere 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, die innerhalb der Kohlenstoffkette auch cyclische Gruppen enthalten können, insbesondere Oxapropan-1,4-diyl, Oxabutan-1,5-diyl, Oxapentan-1,5-diyl, Oxahexan-1,7-diyl oder 2-Oxapentan-1,5-diyl;
- (3) zweiwertige Polyesterreste mit wiederkehrenden Polyesteranteilen der allgemeinen Formel XV:
-(-CO-(CHR3)r-CH2-O-)- (XVI). - (4) lineare Polyetherreste, vorzugsweise mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 400 bis 5.000, insbesondere von 400 bis 3.000, die sich von Poly(oxyethylen)glykolen, Poly(oxypropylen)glykolen und Poly(oxybutylen)glykolen ableiten;
- (5) lineare Siloxanreste, wie sie beispielsweise in Siliconkautschuken vorliegen, hydrierte Polybutadien- oder Polyisoprenreste, statistische oder alternierende Butadien-Isopren-Copolymerisatreste oder Butadien-Isopren-Pfropfmischpolymerisatreste, die noch Styrol einpolymerisiert enthalten können, sowie Ethylen-Propylen-Dienreste;
- (6) Phen-1,4-, -1,3- oder -1,2-ylen, Naphth-1,4-, -1,3-, -1,2-, -1,5- oder -2,5-ylen, Propan-2,2-di(phen-4'-yl), Methan-di(phen-4'-yl), Diphenyl-4,4'-diyl oder 2,4- oder 2,6-Toluylen; oder
- (7) Cycloalkandiyl-Reste mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie Cyclobutan-1,3-diyl, Cyclopentan-1,3-diyl, Cyclohexan-1,3- oder-1,4-diyl, Cycloheptan-1,4-diyl, Norbornan-1,4-diyl, Adamantan-1,5-diyl, Decalin-diyl, 3,3,5-Trimethyl-cyclohexan-1,5-diyl, 1-Methylcyclohexan-2,6-diyl, Dicyclohexylmethan-4,4'-diyl, 1,1'-Dicyclohexan-4,4'-diyl oder 1,4-Dicyclohexylhexan-4,4"-diyl, insbesondere 3,3,5-Trimethyl-cyclohexan-1,5-diyl oder Dicyclohexylmethan-4,4'-diyl.
- Besonders bevorzugt werden die verknüpfenden Gruppen L (1) und L (2), ganz besonders bevorzugt Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Heptamethylen, Octamethylen, Oxapropan-1,4-diyl oder 2-Oxapentan-1,5-diyl und insbesondere Trimethylen, Oxapropan-1,4-diyl oder2-Oxapentan-1,5-diyl verwendet.
- In der allgemeinen Formel XIV steht die Variable o für eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 4, bevorzugt 1 bis 3 und besonders bevorzugt 1 und 2. Insbesondere ist o gleich 1.
- Die Verbindungen XIV können auch in komplexierter Form eingesetzt werden, wie dies beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung
WO 09/52964 - Die Verbindungen XIV sind üblich und bekannt und zu einem großen Teil im Handel erhältlich. Gut geeignete Verbindungen XIV sind beispielsweise aus der
- - internationalen Patentanmeldung
WO 99/52964 - - der deutschen Patentanmeldung
DE 197 26 829 A 1, Spalte 2, Zeile 27, bis Spalte 3, Zeilen 38, - - der deutschen Patentanmeldung
DE 199 10 876 A 1, Seite 2, Zeile 35, bis Seite 3, Zeile 12, - - der deutschen Patentanmeldung
DE 38 28 098 A 1, Seite 2, Zeile 27, bis Seite 4, Zeile 43, oder - - der europäischen Patentanmeldung
EP 0 450 625 A 1, Seite 2, Zeile 57, bis 5, Zeile 32, - Bevorzugte hydrolysierbare Siloxane oder Silane, die zu Polymerisation oder zur Vernetzung oder als Ausgangsmaterialien hierfür (optional in der Form von Vorkondensaten und Polykondensaten) sind
- - 3-Glycidyloxypropytrimethoxysilan,
- - 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilan,
- - 3-Glycidyloxypropylmethyldimethoxysilan,
- - 3-Glyxidyloxypropyldiethoxydimethoxysilan und
- - 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan.
- Weitere Alkoxysilane, die als solche oder vorzugsweise in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Alkoxysilanen die zur Polyaddition oder Polykondensation befähigte Gruppen aufweisen sind Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetra-n-propoxysilan, tetra-n-Butoxysilan, Cyclohexyltrimethoxysilan, Cyclopentyltrimethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Phenylethyltrimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, n-Propyltrimethoxysilan, Cyclohexylmethyldimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diisopropyldimethoxysilan, Phenylmethyldimethoxysilan, Phenylethyltriethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenylmethyldiethoxysilan und Phenyldimethylethoxysilan.
- Des Weiteren können Alkoxide of Aluminium, Titan, Zirkon, Tantal, Niob, Zinn, Zink, Wolfram, Germanium und Bor mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in ihren Alkyresten mitverwendet werden. Geeignete Vertreter solcher Alkoxide sind Aluminium-sec.-butylat, Titanisopropoxid, Titanpropoxid, Titanbutoxid, Zirkonisopropoxid, Zirkonpropoxid, Zirkonbutoxid, Zirkonethoxid, Tantalethoxide, Tantalbutoxid, Niobethoxid, Niobbutoxid, Zinn-tert-butoxid, Wolfram(VI)ethoxid, Germaniumethoxid, Germaniumisopropoxid und di-tert-Butoxyaluminiumtriethoxysilan.
- Im Falle der besonders reaktiven Alkoxide von Titan, Aluminium oder Zirkon ist es von Vorteil, die Verbindungen in komplexierter Form zu verwenden. Beispiele für geeignete Komplexierungsmittel sind ungesättigte Carbonsäuren und beta-Dicarbonylgruppenverbindungen wie Methacrylsäure, Acetylaceton und Essigsäureethylester.
- Methodisch gesehen bietet die Modifizierung der Oberfläche der Nanopartikel keine Besonderheiten, sondern erfolgt nach den üblichen und bekannten Verfahren, die beispielsweise aus der internationalen Patentanmeldung
WO 99/52964 DE 197 26 829 A 1, Beispiele 1 bis 6, Spalte 5, Zeile 63, bis Spalte 8, Zeile 38, bekannt sind. Vorzugsweise werden die dort angegebenen Mengenverhältnisse von Verbindungen XIV zu unmodifizierten Nanopartikeln angewandt. - Der Gehalt der Dispersionen an den oberflächenmodifizierten, anorganischen Nanopartikeln kann breit variieren und richtet sich nach den Erfordernissen des Einzelfalls. Vorzugsweise sind die Nanopartikel in den Dispersionen in einer Menge von, bezogen auf die Gesamtmenge der Bestandteile), 60 bis 98 Gew.-% enthalten.
- Außer den vorstehend beschriebenen Harzen oder Bindemitteln können die Beschichtungsstoffe übliche und bekannte Additive enthalten. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Reaktivverdünner, die thermisch oder durch aktinische Strahlung, insbesondere durch UV-Strahlung, gehärtet werden können, niedrigsiedende organische Lösemittel und hochsiedende organische Lösemittel, Wasser, UV-Absorber, Radikalfänger, thermolabile radikalische Initiatoren, Photoinitiatoren, Katalysatoren für die thermische Vernetzung, Entlüftungsmittel, Slipadditive, Polymerisationsinhibitoren, Entschäumer, Netzmittel, Dispergiermittel, Haftverbesserer, Glättungsmittel, filmbildende Hilfsmittel, Mittel gegen das Absenken, Rheologiehilfsmittel (Verdicker), Flammschutzmittel, Trocknungsmittel, Hautverhinderungsmittel, Korrosionsinhibitoren, Wachse und Mattierungsmittel.
- Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die bakteriziden und/oder viruziden Beschichtungen durch das Aufsprühen von bioziden Metallen wie Kupfer oder Silber mithilfe des elektrischen Doppeldrahtsprühens (twin-wire arc spraying) auf die vorstehend beschriebenen partikulären, anorganischen, inerten Trägermaterialien appliziert. Dieser den wesentlichen Vorteil, dass es sich bei dieser Technologie um ein ausgereiftes Verfahren handelt und dass dadurch erhebliche Mengen an teuerem biozidem Kupfer eingespart werden kann, wodurch auch das Gewicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung verringert wird.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft wird mithilfe der durch eine Temperaturdifferenz betriebenen, erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt und umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
- (A) Ansaugen von kontaminierter Luft durch zwei Lufteinlassrohre in den Ansaugraum unterhalb der Ansaugseite des axialen gegenläufig rotierenden Lüfters,
- (B) rasches Ausströmen der kontaminierten Luft aus der Austrittsseite des axialen, gegenläufig rotierenden Lüfters,
- (C) Erzeugen eines Luftstroms durch den Innenraum unter Bildung von Luftwirbeln durch eine vertikale Anordnung von mindestens zwei in einem festen Abstand übereinander um eine zentrale Drehachse mit kreisförmigem Umfang drehbar gelagerte, horizontale Paare aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern mit bioziden Beschichtungen, und trocken geschmierten Laufflächen der drehbaren Flügelradnaben oder
- (D) Erzeugen eines Luftstroms durch eine im Innenraum einer Kartusche mit Schüttungen von unterschiedlichen Bioziden in mehreren luftdurchlässigen Kammern und Schüttungen von partikulären anorganischen Adsorbentien und/oder Absorbentien in weiteren luftdurchlässigen Kammern,
- (E) Eliminierung der in dem Luftstrom vorhandenen freien oder an Aerosole gebundenen Bakterien, Viren, Virionen und anderen Noxen durch Kontakteliminierung an den bioziden Beschichtungen auf den freien Oberflächen der Bauteile im Inneren der erfindungsgemäßen mobilen Vorrichtung oder an den Schüttungen von unterschiedlichen Bioziden in der Kartusche sowie
- (F) Ausleiten der dekontaminierten Luft aus der horizontalen oberen Öffnung der vertikalen rohrförmigen Wand.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vor dem Ausleiten der dekontaminierten Luft im Verfahrensschritt (F) die durch die Eliminierung erzeugten Zerfallsprodukte und Noxen vorzugsweise an und/oder in anorganischen Adsorbentien und/oder Absorbentien gebunden.
- Bei noch einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Leistungsabgabe des axialen, gegenläufig rotierenden Lüfters mithilfe eines Miniaturanemometers, das über Signalleitungen mit dem elektronischen Steuergerät verbunden ist, automatisch geregelt.
- Die biozide, insbesondere bakterizide und viruzide, Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann mithilfe der erfindungsgemäßen Testvorrichtung quantitativ und qualitativ gemessen werden. Die erfindungsgemäße Testvorrichtung umfasst
- - eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer mit einer Dichtung abgedichteten, geschlossenen Kammer,
- - eine Abzugshaube mit einer Luftableitung für die Abluft,
- - eine Aerosolzuleitung mit einem Gebläse, einem Absperrventil und einer Vernebelungsdüse im Inneren der Kammer zur Erzeugung einer Aerosolwolke,
- - einen Anschluss für gereinigte trockene Luft mit einem Absperrventil und einer Lufteinlassdüse im Inneren der Kammer,
- - einen Sensor für die Partikelzählung durch Laserbeugung in der Luftableitung, der mit einer Signalleitung mit einem Partikelmessgerät verbunden ist,
- - einen weiteren Sensor für die Partikelzählung durch Laserbeugung in der Kammer, der mit einer Signalleitung mit einem weiteren Partikelmessgerät verbunden ist,
- - einen Sensor für die Strömungsmessung in der Luftableitung, der mit einer Signalleitung mit einem Strömungsmessgerät verbunden ist, wobei
- - die Partikelmessgeräte und das Strömungsmessgerät über die Signalleitungen mit der zentralen Datenverarbeitungsanlage zur Verarbeitung der Signale der Messgeräte verbunden sind und wobei
- - die in der Datenverarbeitungsanlage verarbeiteten Signale auf dem Anzeigegerät ausgegeben werden.
- Figurenliste
-
-
1 bis12 dienen der Veranschaulichung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ihrer Wirkungsweise. Sie sind deshalb auch nicht maßstäblich ausgeführt, sondern betonen ihre wesentlichen Merkmale. Sie sind auch nur als beispielhaft und nicht als einschränkend aufzufassen. Es zeigt -
1 die Draufsicht auf den vertikalen Längsschnitt längs der Drehachse6.1 durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung1 , -
2 die Draufsicht auf zwei horizontale Querschnitte durch ein Paar von gegenläufig rotierenden Flügelrädern6 ;6L ;6R , -
3 die Draufsicht auf einen horizontalen Längsschnitt längs der Drehachse6.1 einer Ausführungsform von mehreren Paaren von übereinander angeordneten, gegenläufig rotierenden Flügelrädern6 ;6L ;6R in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung1 , -
4 die Draufsicht von oben auf eine kreisförmige drehbare Halterung6.4 ; 6.4.1 mit einem zentriert angeordneten, die zentrale Buchse6.4.5 umlaufenden Steg6.4.4 , -
5 die Draufsicht auf einen vertikalen Längsschnitt längs der Drehachse6.1 einer weiteren Ausführungsform mehrerer vertikal übereinander angeordneter Paare6 von übereinander angeordneten, gegeneinander rotierenden Flügelrädern6L ;6R in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung1 , -
6 die Draufsicht auf einen vertikalen Längsschnitt längs der Drehachse6.1 noch einer weiteren Ausführungsform mehrerer vertikal übereinander angeordneter Paare6 von übereinander angeordneten, gegenläufig rotierenden Flügelrädern6L ;6R in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 -
7 die Draufsicht auf einen vertikalen Längsschnitt durch den Aufsatz10 in der Form eines umgedrehten Trichters, -
8 die Seitenansicht auf den trichterförmigen Aufsatz, und -
9a ),b )c ) die Draufsicht auf die Querschnitte durch drei Ausführungsformen von bioziden Beschichtungen5 auf freien Oberflächen11 von Bauteilen der Vorrichtung1 , -
10 die Draufsicht auf eine schematische Darstellung einer Testvorrichtung18 zur Ermittlung der Wirksamkeit erfindungsgemäßer Vorrichtungen1 -
11 die Draufsicht auf den vertikalen Längsschnitt längs der Drehachse6.1 durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung1 mit einer Kartusche4 und -
12 die Draufsicht auf die schematische Darstellung der Frontalansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung1 mit einer gedämpften Standsicherung19 . - In den
1 bis9 haben die Bezugszeichen die folgende Bedeutung: - 1
- Mobile Vorrichtung zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft; erfindungsgemäße Vorrichtung
- 1.1
- Rohrförmige vertikale Wand mit kreisförmigem Umfang
- 1.2
- Innenseite der rohrförmigen Wand
1.1 - 1.3
- Gedachte Trennlinie
- 1.4
- Horizontal umlaufende Trennstelle
- 1.5
- Rohrförmiger Innenraum
- 1.6
- Oberes Ende der vertikalen Wand
1.1 - 1.7
- Obere horizontale Öffnung der rohrförmigen Wand
1.1 - 1.8
- Bodenbereich
- 1.9
- Horizontaler Standboden
- 2
- Gegenläufig rotierender Lüfter
- 2.1
- Rechtsdrehender Lüfter
- 2.2
- Linksdrehender Lüfter
- 2.3
- Ansaugraum
- 2.4
- Umlaufende Halterung
- 2.4.1
- Auflage für den Karuschenboden
4.2 - 2.5
- Umlaufendes Luftleitblech
- 2.6
- Ansaugseite
- 2.7
- Austrittsseite
- 2.8
- Luftleitkegel
- 2.9
- Horizontaler Boden des Ansaugraums
2.3 - 3
- Lufteinlassrohr
- 3.1
- Wand des Lufteinlassrohrs
3 - 3.2
- Einströmenden Luft
- 3.3
- In den Trichteraufsatz
10 seitlich einströmende Luft - 3.4
- Aus dem Trichterrohr ausströmende Luft
- 3.5
- Schutzgitter
- 4
- Kartusche
- 4.1
- Kartuschenwand
- 4.2
- Horizontaler luftdurchlässiger Kartuschenboden
- 4.3
- Luftdurchlässiger, auswechselbarer horizontaler Sieb
- 4.4
- Horizontal umlaufende Auflage für den luftdurchlässigen, auswechselbaren horizontalen Zwischenboden
- 4.5
- Luftdurchlässigen, auswechselbarer horizontaler Zwischenboden
- 4.6
- Horizontaler umlaufender Flansch
- 4.7
- Kammer mit erster biozider Schüttung
- 4.8
- Kammer mit zweiter biozider Schüttung
- 4.9
- Kammer mit dritter biozider Schüttung
- 4.10
- Kammer mit vierter biozider Schüttung
- 4.11
- Kammer mit Schüttungen aus partikulären anorganischen Absorbentien und/oder Adsorbentien
- 4.12
- Kammer mit auswechselbarem Filter
7 - 4.12.1
- Steckverbindung
- 4.12.2
- Luftdurchlässige Abdeckung
- 5
- Biozide Beschichtung
- 5a
- Nicht ausgehärtetes biozides Beschichtungsmittel
- 5.1
- Biozide
- 5.2
- Mikrorauheit der bioziden Beschichtung
- 5.3
- Biozider Mikropartikel
- 5.4
- Biozide Beschichtung aus Metall
- 6
- Ein Paar von vertikal übereinander angeordneten, gegeneinander rotierenden Flügelrädern
6L ;6R - 6L
- Linksdrehendes Flügelrad
- 6L.1
- Verbindung zwischen der Flügelradnabe
6.4 und dem Flügelblatt6L.2 - 6L.2
- Schräg geneigtes Flügelblatt für die Linksdrehung
- 6R
- Rechtsdrehendes Flügelrad
- 6R.1
- Verbindung zwischen der Flügelradnabe
6.4 und dem Flügelblatt6R.2 - 6R.2
- Schräg geneigtes Flügelblatt für die Rechtsdrehung
- 6.1
- Feststehende, durchgängige oder zusammengesetzte zentrale Drehachse; gedachte Drehachse
- 6.1.1
- Durchführung für die Drehachse
6.1 - 6.1.2
- Gleitfläche Flügelradnabe//Teilstück
6.1.3 der zusammengesetzten Drehachse6.1 - 6.1.3
- Stift als Teilstück der zusammengesetzten Drehachse
6.1 - 6.1.4
- Gewinde
- 6.2
- Untere Lagerung der feststehenden, durchgängigen oder zusammengesetzten Drehachse
6.1 - 6.2.1
- Fixierung des unteren Endes der zusammengesetzten Drehachse
6.1 - 6.3
- Horizontale seitliche Verankerung der unteren Lagerung
6.2 mit niedriger Wärmeleitfähigkeit λ an der Innenseite der rohrförmigen Kälteleitung2.6 - 6.4
- Drehbare Flügelradnabe
- 6.4.1a
- Horizontale Oberfläche der Flügelradnabe
6.4 - 6.4.1b
- Vertikale Oberfläche der Flügelradnabe
6.4 - 6.4.2a
- Abstand zwischen dem ersten Flügelrad
6L und der unteren Lagerung6.2 ;6.3 - 6.4.2b
- Abstand zwischen den Flügelrädern
6L ;6R eines Flügelradpaars6 - 6.4.2c
- Abstand zum nächsthöheren Flügelradpaar
6 - 6.4.3
- Vertikaler Abstandshalter
- 6.4.4
- Umlaufender, vertikaler, kreisförmiger Steg mit viereckigem Profil; Abstandshalter
- 6.4.5
- Buchse zur Aufnahme des Steckers
6.4.6 des nächsthöheren, komplementären Bauteils6.5 - 6.4.6
- Stecker
- 6.4.7
- Laufflächen im Bauteil
6.5 für die Flügelradnabe6.4 - 6.4.8
- Fixierschraube
- 6.5
- Bauteil zum Aufbau einer zusammengesetzten Drehachse
6.1 - 6.5.1
- Halterung für die drehbare Flügelradnabe
6.4 - 6.6
- Drehrichtung um die Drehachse
6.1 - 6.6L
- Drehrichtung nach links
- 6.6R
- Drehrichtung nach rechts
- 6.7
- Luftwirbel
- 6.8
- Horizontale seitliche Verankerung der mittleren Lagerung
6.8.1 der Drehachse6.1 - 6.8.1
- Mittlere Lagerung mit niedriger der Drehachse
6.1 - 6.9
- Obere Lagerung der Drehachse
6.1 - 6.10
- Horizontale seitliche Verankerung der oberen Lagerung
6.9 der Drehachse6.1 - 6.11
- Lagerung des Teilstücks
6.1.3 der zusammengesetzten Drehachse6.1 zwischen zwei Flügelradpaaren6 - 6.11.1
- Seitliche, horizontale, flexible Verankerung zur Schwingungsdämpfung
- 6.12
- Elastischer Dämpfungsring
- 6.13
- Erstes die Drehachse
6.1 umgreifendes, vertikales Bauteil mit Laufflächen6.4.7 - 6.14
- Zweites die Drehachse
6.1 umgreifendes, vertikales Bauteil mit Laufflächen6.4.7 - 6.15
- Drittes die Drehachse
6.1 umgreifendes, vertikales Bauteil mit Laufflächen6.4.7 - 6.16
- Drittes die Drehachse
6.1 umgreifendes, vertikales Bauteil mit Laufflächen6.4 .7iertes bis n-tes die Drehachse6.1 umgreifendes, vertikales Bauteil mit Laufflächen6.4.7 - 7
- Auswechselbarer Filter
- 8
- Elektronisches Steuergerät
- 8.1
- Anzeige der Drehzahlen
- 8.2
- Anzeige der Strömungsgeschwindigkeit
- 8.3
- LED-Funktionsleuchten
- 8.4
- Drehknopf zum Einschalten und zur manuellen Regelung
- 9
- Wieder aufladbarer Akkumulator
- 9.1
- Aufnahme für Akkumulator
9 und Steuergerät8 - 9.2
- Einschubschienen
- 10
- Aufsatz in der Form eines umgedrehten Trichters
- 10.1
- Trichterrohr
- 10.2
- Trichterstiel
- 10.3
- Trichterkegelstumpf
- 10.4
- Trichterinnenseite
- 10.5
- Trichterunterkante
- 10.6
- Steckverbindung
- 10.7
- Trichteroberkante
- 10.8
- Lufteinlass
- 11
- Freie Oberfläche eines Bauteils
- 12
- Geschlossene Kammer
- 12.1
- Dichtung
- 12.2
- Vernebelungsdüse
- 12.3
- Aerosolzuleitung
- 12.4
- Gebläse
- 12.5
- Absperrventil
- 12.6
- Aerosolwolke
- 13
- Festes zellbiologisches Nährmedium auf einer sterilen Folie
- 13.1
- Luftdurchlässiger Träger für das feste zellbiologische Nährmedium
13 - 13.2
- Entnahmeschleuse
- 14
- Abzugshaube
- 14.1
- Luftableitung
- 15
- Zentrale Datenverarbeitungsanlage
- 15.1
- Sensor für die Partikelzählung (Laserbeugung)
- 15.1.1
- Partikelmessgerät
- 15.1.2
- Signalleitung
- 15.2
- Sensor für die Strömungsmessung
- 15.2.1
- Strömungsmessgerät
- 16
- Anzeigegerät
- 17
- Anschluss für gereinigte trockene Luft
- 17.1
- Absperrventil
- 17.2
- Lufteinlassdüse
- 18
- Testvorrichtung
- 19
- Standsicherung
- 19.1
- Elastische Dämpfungsschicht
- 19.2
- Sicherungsring
- 20
- Fußboden, Oberfläche von Möbeln
- 21 A
- Längsachse
- h.v
- Aktinische Strahlung, UV-Strahlung
- Δ
- Wärmeenergie
- 1-11
- Reihenfolge des Zusammenbaus der Bauteile
- Ausführliche Beschreibung der Figuren
- Figuren 1, 2 und 6 sowie 7 und 8
- Erfindungsgemäße Vorrichtungen
1 mit Anordnungen von Paaren6 gegenläufig rotierenden Flügelrädern6L ;6R - Die mobile erfindungsgemäße rohrförmige Vorrichtung
1 war von ihrem Standboden1.6 bis zu ihrem oberen Ende1.4 100 cm hoch. Sie wies eine rohrförmige, vertikale Wand1.1 mit kreisförmigem Umfang eines Außendurchmessers von 20 cm und einem Innenraum1.5 auf. Ihre Wandstärke lag bei 1cm. Ihr Bodenbereich1.8 mit dem Standboden1.6 war 10 cm hoch. Sie war aus Polymethylmethacrylat PMMA einer Dichte von 1,18 g/cm gefertigt. In Ihrem Bodenbereich1.8 befand sich eine Aussparung, in die ein wieder aufladbarer Akkumulator9 und ein daran angeschlossenes, elektronisches Steuergerät8 eingeschoben war. Das elektronische Steuergerät8 wertete die Signale des Miniaturanemometers (nicht dargestellt) in der oberen horizontalen Öffnung1.7 der vertikalen Wand1.1 aus und regelte aufgrund der erhalten Messwerte die Drehzahl und die Leistungsabgabe des gegenläufig axialen rotierenden Lüfters2 . - Der gegenläufig axial rotierende Lüfter
2 , der mit einer Spannung von 12 V Gleichstrom betrieben wurde und mit der umlaufenden Halterung2.4 an der vertikalen Wand1.1 verankert war, wies eine horizontale Breite von 6 cm, eine horizontale Länge von 6 cm und eine vertikale Höhe von 7 cm auf. Der rechtsdrehende Lüfter2.1 war auf der Ansaugseite2.6 angebracht, und der linksdrehende Lüfter2.2 befand sich auf der Austrittsseite2.7 . Die kontaminierte Luft, die durch acht Einlassrohre3 mit kreisförmigen Querschnitt, einer 1,5 mm starken Wand aus PMMA, einer lichten Weite von 25,5 cm und Schutzgittern3.5 in den Ansaugraum2.3 einer Höhe von 4 cm eingesaugt wurde, wurde durch den3 cm hohen Luftleitkegel2.8 aus PMMA und durch das umlaufende, nach außen schräg geneigte Luftleitblech2.7 auf die Ansaugseite2.6 gelenkt. - Im Zentrum der oberen Öffnung
1.7 der rohrförmigen vertikalen Wand1.1 war die obere Lagerung6.9 aus Polyetherketon PEK für die feststehende, durchgängige, rohrförmige, zentrale Drehachse6.1 aus PEK angebracht. Die obere Lagerung6.9 war durch vier symmetrisch angeordneten, horizontalen seitlichen Verankerungen6.10 aus Edelstahl an der Innenwand1.2 befestigt. - Auf der Innenseite
1.2 der Wand1.1 war auf einer vertikalen Länge von etwa 80 cm eine 100 µm dicke biozide Beschichtung5 der nachstehend beschriebenen Art aufgetragen. Die biozide Beschichtung5 wies eine Mikrorauheit nach ISO von N12 auf. Biozide Beschichtungen5 der genannten Art befanden sich auch auf dem horizontalen Boden2.9 des Ansaugraums2.3 , der Oberfläche des Luftleitkegels2.8 , der horizontalen seitlichen Verankerung der unteren Lagerung6.3 , der horizontalen seitlichen Verankerung6.8.1 der Lagerung6.8 sowie den gegenläufig rotierenden Flügelrädern6R ;6L . - Die feststehende, durchgängige, 76 cm lange Drehachse
6.1 verlief nach dem Zusammenbau der vertikalen Anordnung von übereinander angeordneten Paaren6 von jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern6L ;6R entlang der LängsachseA des rohrförmigen Innenraums1.5 bis zu der unteren Lagerung6.2 aus PEK und die Verankerungen6.3 aus Edelstahl gefertigt. Von gleicher Bauart war die auf halber Höhe der Drehachse6.1 angebrachte mittlere Lagerung6.8 einer Höhe von 1 cm mit den vier seitlichen Verankerungen6.8.1 als Stabilisierung für die feststehende durchgängige Drehachse6.1 . - Die rohrförmige Drehachse
6.1 hatte einen kreisförmigen Umriss, einen Durchmesser von 1,5 cm und eine innere lichten Weite von 0,7 cm. Für den Zusammenbau wurde sie in der unteren Lagerung mit einem Schraubgewinde6.1.4 einer Länge von 1,5 cm mittig befestigt (Schritt 1). Auf der horizontalen Oberfläche der unteren Lagerung6.2 war ein 3 mm dicker, elastischer Dämpfungsring6.12 aufgelegt (Schritt 2). Darauf wurde das erste die Drehachse6.1 umgreifende, zentrosymmetrische Bauteil6.13 mit einer unteren horizontalen Standplatte und einer vertikalen Hülse, die in einem Abstand6.4.2a von 3 cm in die scheibenförmige, horizontale Lauffläche6.4.7 eines Durchmessers von Kante zu Kante von 4,5 cm überging, aufgelegt und wurde - wie anderen Bauteile gleicher Funktion - mit Fixierschrauben6.4.8 an der Oberfläche der Drehachse6.1 befestigt (Schritt 3). - Das Bauteil
6.13 bestand aus poliertem, hochlegiertem Stahl und wies an allen Positionen eine Wandstärke von 0,3 cm auf. Gleiches galt für das zweite und dritte Bauteil6.14 ;6.15 sowie für die weiteren baugleichen Bauteile. - Auf die erste horizontale Lauffläche
6.4.7 des Bauteils6.13 wurde das erste, linksdrehende Flügelrad6L mit seiner drehbaren Flügelradnabe6.4 ;6.4.1a ;6.4.1b ;6.1.1 einer Höhe von 1cm aufgelegt (Schritt 4). Das Flügelrad6L wies vier strahlenförmig angeordnete, horizontal entgegen der Drehrichtung leicht gebogene, 0,3 cm starke, etwa 1 cm breite und in einer Rundung endende Flügelblätter6L.2 mit einer für die Linksdrehung6.6L geeigneten Neigung auf (in der2 schematisch als Vierecke dargestellt). Die Flügelblätter6L2 waren direkt mit der Flügelradnabe6.4 verbunden (Verbindung6L1 ). Das Flügelrad6L beschrieb bei der Drehung einen Kreis mit einem Durchmesser von 13,3 cm, sodass sich die Flügelblätter einen minimalen Abstand zu der Oberfläche der bioziden Beschichtung5 von etwa 0,15 cm hatten. - Das Flügelrad
6L wurde aus Polyoxymethylen POM-C durch Spritzguss hergestellt. Die Flügelradnabe6.4 und die Laufflächen6.4.7 aus Stahl wiesen bei der Trockenschmierung einen Gleitreibungskoeffizienten µGIeit gegen gehärteten und geschliffenen Stahl bei 23 °C und 50 % Raumfeuchtigkeit, einem Anpressdruck von P = 0,05 MPa (0,5 bar), einer Geschwindigkeit von v = 0,6 m/s (21,6 km/h) und einer Temperatur in Laufflächennähe von t = 60 °C von 0,1 auf. - Diese Parameter galten in gleicher Weise für alle Flügelräder
6 ;6L ;6R . - Nach dem Auflegen des ersten Flügelrads
6L wurde das Bauteil6.14 aufgesteckt (Schritt 5) und dann das erste rechtsdrehende Flügelrad6R aufgelegt (Schritt 6). Das Bauteil6.14 hatte eine Höhe von 6 cm. Zusammen mit dem Bauteil6.13 ergab sich eine Gesamthöhe längs der Drehachse6.1 von 10 cm. - In analoger Weise wurden die Bauteile
6.15 und6.16 für das zweite Flügelradpaar6 ;6L ;6 in den Schritten 7-8 und 9-10 aufgesteckt, sodass sich eine Gesamthöhe längs der Drehachse6.1 von 8 cm ergab. Somit blieb unterhalb der mittleren Lagerung6.8.1 noch Raum für ein drittes Flügelradpaar6 ;6L ;6R (Schritte 11 und folgende). - Nach dem Aufstecken der mittleren Lagerung
6.8.1 wurden in analoger Weise drei weitere Flügelradpaare6 ;6L ;6R aufgesteckt, sodass die Anordnung insgesamt sechs solcher Paare aufwies. Die gesamten Oberflächen der Flügelblätter6L.2 ;6R.2 waren bei den verschiedenen Ausführungsformen mit den nachstehend beschriebenen bioziden Beschichtungen5 beschichtet. - Bei einer zweiten Ausführungsform der Flügelräder
6 ;6L ;6R wiesen diese die Form eines Rades mit sechs Speichen auf, die radial von der Flügelradnabe6.4 zu dem umlaufenden Ring des Rades ausstrahlten. Der äußere Rand des umlaufenden Rings war etwa 0,13 cm von der bioziden Beschichtung5 entfernt. Die Speichen waren streifenartig geformt und wiesen die für die linke oder rechte Drehrichtung6.6L ;6.6R geeignete Neigung auf. Zur Vergrößerung der Oberflächen konnten diese Erhebungen und Vertiefungen wie zum Beispiel Wellenberge und Wellentäler aufweisen (nicht dargestellt). Auch diese Art von Flügelrädern6 ;6L ;6R waren mit den nachstehend beschriebenen bioziden Beschichtungen5 beschichtet. - Bei der Inbetriebnahme der mobilen erfindungsgemäßen Vorrichtungen
1 beider Ausführungsformen wurden die Flügelräder6 ;6L ;6R in gegenläufige Umdrehungen versetzt, wodurch starke Luftwirbel6.7 erzeugt wurden, die einen intensiven Kontakt der dekontaminierten Luft mit den bioziden Beschichtungen5 bewirkten. - Um zusätzlich einen Sogeffekt zu erzeugen, konnte ein Aufsatz
10 aus Kunststoff in der Form eines umgedrehten Trichters mit einem Trichterrohr10.1 , einem Trichterstil10.2 mit einer oberen Kante10.7 und einem Trichterkegelstumpf10.3 mit einer Trichterinnenseite10.4 mithilfe von vertikalen Steckverbindungen10.6 in das umlaufende obere Ende1.4 der rohrförmigen vertikalen Wand1.1 aufgesteckt werden. Zwischen den Steckverbindungen10.6 waren Lufteinlässe10.8 angeordnet. Bei einer weiteren Ausführungsform des Aufsatzes10 wurde der umgedrehte Trichter mithilfe eines Steckrings10.6 (nicht dargestellt) in das obere Ende1.4 eingesteckt. Dadurch entfielen die Lufteinlässe10.8 . - In noch einer weiteren Ausführungsform wurde ein kreisrunder dosenförmiger Aufsatz mit einem luftdurchlässigen Boden und einem luftdurchlässigen Deckel mit Hilfe eines Steckrings
10.6 in das obere Ende1.4 eingesteckt (nicht dargestellt). Der Aufsatz war mit einer Schüttung von Bentonit mit einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Partikelgröße von 7 mm gefüllt (nicht dargestellt). An der Schüttung wurden eventuell entweichende, durch die Eliminierung entstandene Zerfallsprodukte adsorbiert und/oder absorbiert bzw. interkaliert. - Figuren 3 und 4
- Die Konstruktion einer vertikalen Anordnung von Paaren
6 aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern6 ;6L ;6R mit einer zusammengesetzten Drehachse6.1 - Für die Paare
6 der gegenläufigen Flügelräder6L ;6R wurden die vorstehend beschriebenen Flügelräder6L ;6R verwendet. Die Flügelradnaben6.4 ;6.4.1a ;6.4.1b und die Laufflächen6.4.7 wiesen dieselben Abmessungen wie vorstehend beschrieben auf. Die untere Lagerung6.2 war ein erstes Bauteil mit kreisrundem Umfang, das symmetrisch um die gedachte Drehachse6.1 angeordnet war und - wie die anderen Bauteile6.5 zum Aufbau der zusammengesetzten Drehachse6.1 - aus Edelstahl bestand. Es wies eine Buchse6.4.5 zur Aufnahme eines Steckers6.4.6 des nächst höheren komplementären zweiten Bauteils6.5 auf. Die Buchsen6.4.5 wurden von umlaufenden, vertikalen, kreisförmigen Stegen6.4.4 gebildet, die auch als Abstandshalter6.4.3 zur Einstellung der Abstände6.4.2a ;6.4.2b ;6.4.2c usw. zwischen den dritten, vierten usw. Bauteilen6.5 dienten. Zwischen der unteren Lagerung6.2 und dem nächsthöheren komplementären zweiten Bauteil6.5 befand sich ein elastischer Dämpfungsring6.12 . In einem Abstand6.4.2.a zwischen der Lagerung6.2 und der horizontalen Lauffläche6.4.7 des ersten nächsthöheren Bauteils6.5 waren das erste Flügelrad6R mit der Flügelradnabe6.4 mit ihren Laufflächen6.4.1a ;6.4.1b angeordnet. In gleicher Weise war darüber das zweite Flügelrad6L mit der Flügelradnabe6.4 und ihren Laufflächen6.4.1a ;6.4.1b angeordnet. Zusammen bildeten sie das erste Paar6 von gegenläufigen Flügelrädern6R ;6L . Somit bildeten stets zwei übereinander gesteckte Bauteile6.5 eine Halterung für eine drehbare Flügelradnabe6.4 . - Nach diesem Konstruktionsprinzip konnten vertikale Anordnungen mit der gewünschten Anzahl von horizontalen Paaren
6 aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern6.6 ;6.6L ;6.6R mit bioziden Beschichtungen5 , die in einem festen Abstand übereinander um eine zusammengesetzte Drehachse6.1 drehbar gelagert waren, in einfacher und vorteilhafter Weise aus genormten Bauteilen hergestellt werden. - Figur 5
- Die Konstruktion einer vertikalen Anordnung von Paaren
6 aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern6 ;6L ;6R mit einer zusammengesetzten Drehachse6.1 Die Konstruktion der5 nutzte ebenfalls die Möglichkeit der Trockenschmierung zwischen Edelstahl und Polyoxymethylen POM-C. Die zusammengesetzte Drehachse6.1 war aus Edelstahlstiften6.1.3 als Teilstücken zusammengesetzt. Die Stahlstifte6.1.3 wiesen abgerundete Enden auf, sodass sie in den Flügelradnaben6.4 Gleitflächen6.1.2 „Flügelradnabe6.4 //Teilstück6.1.3 “ bildeten. Das Ende des ersten Stahlstifts6.1.3 war mit einem Klebstoff6.2.1 in der unteren Lagerung6.2 fixiert. Die zusammengesetzte Drehachse6.1 konnte bei Bedarf durch Lagerungen6.11 mit seitlichen, horizontalen, flexiblen Verankerungen6.11.1 zur Schwingungsdämpfung stabilisiert werden. - Auch nach diesem Konstruktionsprinzip konnten vertikale Anordnungen mit der gewünschten Anzahl von horizontalen Paaren
6 aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern6.6 ;6.6L ;6.6R mit bioziden Beschichtungen5 , die in einem festen Abstand übereinander um eine zusammengesetzte Drehachse6.1 drehbar gelagert waren, in einfacher und vorteilhafter Weise aus genormten Bauteilen hergestellt werden. - Figur 9
- Die Herstellung der bioziden Beschichtungen 5
- Die hergestellten bioziden Beschichtungen
5 befanden sich auf der Innenseite1.2 der Wand1.1 , auf den freien Oberflächen der Bauteile6.5 sowie insbesondere auf den Flügelblättern6L ;6R . Während die Wärmedämmbeschichtung4.1 eine genügend hohe Oberflächenrauigkeit aufwies, die die Haftung der bioziden Beschichtungen5 erhöhte, konnte die Haftung der bioziden Beschichtungen5 auf den Kunststoffoberflächen der Flügelblätter6L ;6R durch eine Vorbehandlung durch Plasmaätzen signifikant verbessert werden. - In einer ersten Ausführungsform bestand die biozide Beschichtung
5a ) im Wesentlichen aus einer aus mindestens einer Beschichtungsmittel hergestellten Schicht mit einer Mikrorauheit, in der die Biozide5.1 molekulardispers oder dispergiert homogen verteilt waren. - In einer zweiten Ausführungsform bestand die biozide Beschichtung 5b) im Wesentlichen aus mindestens einem aus mindestens einem bioziden Metall
5.1 wie Kupfer oder Silber, die mithilfe des elektrischen Doppeldrahtsprühens (Twin-wire Arc Spraying; TWAS) aufgesprüht wurden. Dabei bildeten sich homogene Schichten5.4 , inselartige Schichten5.4 und/oder punktuelle Erhebungen5.4 aus Metall. Für die biozide Wirkung war hier eine ungleichmäßige mikroskalige Beschichtung von Vorteil. - In einer dritten Ausführungsform bestand die biozide Beschichtung 5c) im Wesentlichen aus einer thermisch und/oder mit UV-Strahlung
h.v ausgehärteten Beschichtung, auf deren Oberfläche biozide Mikropartikel5.3 hafteten. Dies wurde dadurch erzielt, dass auf die noch nicht ausgehärteten Beschichtungsstoffe5a biozide Mikropartikel5.3 gesprüht wurden, wonach die Beschichtungsmittel oder Beschichtungsstoffe ausgehärtet wurden. - Die Herstellung einer bioziden Beschichtung 5a)
- Dem aus dem Lehrbuch von Bodo Müller und Ulrich Poth, Coatings Compendien, Lackformulierung und Lackrezeptur, Das Lehrbuch für Ausbildung und Praxis, Vincentz Verlag, Hannover 2003, in der Tabelle II-2.5: Automobilserienklarlack, auf Seite 142 beschriebenen Automobilserienklarlack wurden, bezogen auf 1000 Gewichtsteile des Beschichtungsstoffs, 2 Gewichtsteile Diuron: 3-(3,4-Dichlorphenyl)-1,1-dimethylharnstoff, 3 Gewichtsteile Quaternisiertes Chitosan (vg., A. Domard et al., „New method for the quaternization of chitosan", International Journal of Biological Macromolecules, Band 8, Ausgabe 2, April, 1986, Seiten 105-107) und 5 Gewichtsteile_Azoxystrobin: Methyl-(E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylat (IUPAC) zugesetzt. Die resultierende Mischung wurde homogenisiert und durch Sprühauftrag auf die vorstehen erwähnten freien Oberflächen im Inneren der erfindungsgemäßen mobilen Vorrichtungen
1 appliziert und anschließend mit Infrarotstrahlung thermisch gehärtet. - Die Herstellung einer bioziden Beschichtung 5b)
- Die Flügelradnaben
6.4 der Flügelräder6L ;6R wurde abgedeckt, und die Oberflächen der Flügelradblätter6L.2 ;6R.2 wurden durch Plasmaätzen aufgeraut. Anschließend wurden sie mithilfe des elektrischen Doppeldrahtsprühens (Twin-wire Arc Spraying; TWAS) mit einer 10 µm dünnen Beschichtung mit Kupfer beaufschlagt. - Die Herstellung einer bioziden Beschichtung 5c)
- Dem vorstehend beschriebenen Automobilserienklarlack wurden zunächst keine Biozide zugesetzt. Er wurde auf die durch Plasmaätzen aufgerauten Oberflächen von weiteren Flügelblättern
6L.2 ;6R.2 appliziert, so dass nach dem Aushärten eine Beschichtung5a mit einer Schichtdicke von 30 µm resultierte. Der applizierten Beschichtungsstoff5a wurde soweit vernetzt, dass seine Oberfläche noch stark klebrig blieb. Danach wurden als feste Biozide5.3 eine Mischung von Mikropartikeln einer mittleren Teilchengröße von 5 µm aufgesprüht. Als Mikropartikel wurden Kupferoxid-Mikropartikel, Calcium-Magnesiumoxid-Oxid-Mikropartikel, Cu2{H4[Si(W3O10)4]} · xH2O-Mikropartikel, Mikropartikel von Fludioxonil: 4-(2,2-Difluorbenzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrol-3-carbonitril (IUPAC) und Mikropartikel von Octenidin: N,N'-(Decan-1,10-diyldi-1(4H)-pyridyl-4-yliden)bis(octylammonium)dichlorid im Gewichtsverhältnis von 1:2:2:1:1:1,5 verwendet. - Die vorstehend beschriebenen mit bioziden Beschichtungen
5a ); 5b); 5c) versehenen Flügelräder6R ;6L wurden in die mobilen erfindungsgemäßen Vorrichtungen1 der verschiedenen Ausführungsformen eingebaut, wonach die Wirksamkeit der mobilen erfindungsgemäßen Vorrichtungen1 getestet wurde. - Figur 11
- Frontale Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
1 der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen - Die erfindungsgemäße Vorrichtungen
1 standen in Sicherungsringen19.2 , die konzentrisch auf dreieckigen, viereckigen oder mehreckigen oder runden, scheibenförmigen Standsicherungen19 , die mit einer elastischen Dämpfungsschicht19.1 unterlegt waren. Die Standsicherungen19 bestanden aus Holz, Glas, Stein, Kunststein, Metallen, Kunststoffen und verbunden aus diesen Materialien. Die Sicherungsringe19.2 bestanden vorzugsweise aus Metallen wie Edelstahl. Die Vorderseite der elektronischen Steuergeräte8 wiesen jeweils eine Anzeige8.2 der Drehzahl des Lüfters und eine Anzeige8.2 der Strömungsgeschwindigkeit, LED-Funktionsleuchten8.3 und einen Drehknopf8.4 zum Einschalten und zur manuellen Regelung der Lüftung2 auf. Oberhalb der elektronischen Steuergeräte8 befanden sich die Lufteinlässe3 für die kontaminierte Luft. Die dekontaminierte Luft trat aus den oberen Öffnung1.7 aus. - In dieser Weise konnten die erfindungsgemäßen Vorrichtungen
1 standsicher auf Fußböden oder horizontalen Oberflächen von Möbeln, wie Konferenztischen, Labortischen oder Schreibtischen aufgestellt werden. - Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen
1 konnten aber auch mithilfe entsprechender Halterungen in unterschiedlichen Höhen an Wänden, Geländern und anderen architektonischen Einheiten in Innenräumen angebracht werden. - Figur 12
- Erfindungsgemäße Vorrichtungen
1 mit Kartusche4 mit Schüttungen von unterschiedlichen Bioziden5.1 - Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
1 gemäß der12 entsprach, was den Bodenbereich1.8 , den Standboden1.9 , den wieder aufladbaren Akkumulator9 ;9.1 ;9.2 , das elektronische Steuergerät8 , den horizontalen Boden2.9 des Ansaugraums2.3 , den Luftleitkegel2.8 , die Lufteinlässe3 , das Luftleitblech2.5 sowie den gegenläufig rotierende Lüfter2 mit seiner Verankerung2.4 betraf, im Wesentlichen den erfindungsgemäßen Vorrichtungen der1 nur, dass anstelle der Anordnungen aus Paaren6 von gegenläufig rotierenden Flügelrädern6L ;6R Kartuschen4 mit Schüttungen von unterschiedlichen Bioziden5.1 verwendet wurden und dass die Verankerungen2.4 so ausgestaltet waren, dass eine horizontale Auflage2.4.1 für die horizontalen luftdurchlässigen Kartuschenböden4.2 resultierte. - Die Kartuschen
4 hatten eine Gesamthöhe von den Kartuschenböden4.2 bis zu den umlaufenden Oberseiten der horizontal umlaufenden Flansche4.6 von 78 cm und Wandstärken von 0,8 cm und lichten Weiten von 16,4 cm und waren aus dem desinfizierbaren thermoplastischen Hochleistungskunststoff Polysulfon PSU gefertigt. Die Kartuschen4 wiesen vier Kammern4.7 ;4.8 ;4.9 ;4.10 mit Schüttungen aus bioziden Partikeln und Kammern4.11 mit Schüttungen von partikulären anorganischen Adsorbentien und/oder Absorbentien auf. Die Kammern wurden von horizontalen, luftdurchlässigen, auswechselbaren Sieben4.5 gebildet wurden, die auf den horizontalen umlaufenden Auflagen4.4 angeordnet waren. Die untersten Kammern4.7 wiesen noch luftdurchlässige, auswechselbare, horizontale Siebe4.3 auf, die direkt auf den Kartuschenböden4.2 auflagen. - Als biozide Partikel wurden mit bioziden Beschichtungen versehene anorganische, inerte Trägermaterialien oder per se biozide anorganische Partikel verwendet.
- - Als beschichtetes Trägermaterial wurden bei einer ersten Ausführungsform Granulate aus unregelmäßig geformten Schaumglasschottern mit einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Teilchengröße von 2 mm, die mit den nachstehend beschriebenen viruziden und bakteriziden Beschichtungen dünn beschichtet waren, verwendet.
- - Bei einer zweiten Ausführungsform wurden als Trägermaterialien gemahlene Brocken aus Bimsstein einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Teilchengröße von 2,5 mm verwendet.
- - Bei einer dritten Ausführungsform wurden als Trägermaterialien Raschigringe aus Glas eine Länge von 1 cm, eines Durchmessers von 2 mm und einer lichten Weite von 1,6 cm verwendet.
- Diese drei Ausführungsformen mit unterschiedlichen beschichteten Trägermaterialien konnten bei weiteren Ausführungsformen mit unterschiedlichen bioziden anorganische Partikeln kombiniert werden, die als solche viruzid und bakterizid waren.
- - In einer ersten Ausführungsform dieser Art wurden als viruzide und bakterizide Partikel unregelmäßig geformte, gemahlene Granulate von Calcium/Magnesium-Oxid einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Teilchengröße 3 mm verwendet.
- - In einer zweiten Ausführungsform dieser Art wurden als viruzide und bakterizide Partikel Cu2O-Granulat einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Teilchengröße von 3 mm verwendet.
- - In einer dritten Ausführungsform dieser Art wurde als viruzide und bakterizide Partikel Kristalle von Cu2{H4[Si(W3O10)4]} · xH2O mit einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Teilchengröße von 3,5 mm verwendet.
- All diese vorstehend beschriebenen Ausführungsformen konnten miteinander kombiniert werden, sodass sich eine Vielzahl von Permutationen ergab. Dies zeigte die außerordentlich hohe Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
1 , die optimal an die zu eliminierenden Mikroorganismen, insbesondere an die Bakterien und Viren, angepasst werden konnte. - Für die Kammern
4.11 wurden Gemische von Bentonite einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Teilchengröße oder eines mittleren längsten Durchmessers von 5 mm und von kugelförmigen, mikroporösen, mesoporösen und makroporösen Zeolithen einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Teilchengröße von 5 mm im Volumenverhältnis von 1:1 verwendet. - Alle Partikel wurden in der Form von lockeren Schüttungen angewandt.
- Die Kammern
4.12 enthielten auswechselbare Filter7 , wobei je nach gewünschtem Strömungswiderstand die eingangs erwähnten HEPA-, EPA-, ULPA-, Medium-, Vor- und Automobilinnenraumfilter verwendet werden konnten. Die Filter7 waren von luftdurchlässigen Abdeckungen4.12.2 bedeckt, die mit umlaufenden Steckverbindungen an den horizontalen Flanschen4.6 der Kartuschen4 befestigt waren. - Unterhalb der Abdeckungen
4.12.2 waren Miniaturanemometer (nicht dargestellt angeordnet, die die Strömungsgeschwindigkeiten maßen und über Signalleitungen (nicht dargestellt) an die elektronischen Steuereinheiten8 zur automatischen oder manuellen Regelung der Drehzahlen übermittelten. - Die frontale Ansicht dieser Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
1 ist ebenfalls in der11 wiedergegeben. - Die Herstellung von bakterizid und/oder viruzid beschichteten, inerten, partikulären Trägermaterialien - Allgemeine Vorschrift
- Die Herstellung eines Böhmit-Sols
gut
2,78 Gewichtsteile Böhmit (Disperal® P3 der Firma Sasol Germany GmbH) wurden zu 25 Gewichtsteilen verdünnter Salzsäure (0,1 N) gegeben und bei Raumtemperatur solange gerührt, bis das Böhmit vollständig gelöst war. Anschließend wurde die kolloidale Lösung während 5 min in einem Ultraschallbad behandelt. Es resultierte ein homogenes Böhmit-Sol. - Die Herstellung einer Dispersion eines Copolymerisats
- In einem Reaktionsgefäß, ausgerüstet mit einem Rührer und vier Zulaufgefäßen, wurden 1.361,1 Gewichtsteile deionisiertes Wasser vorgelegt und auf 75 °C erhitzt. Bei dieser Temperatur wurden drei Zuläufen parallel und gleichzeitig über einen Zeitraum von 30 min zudosiert. Zulauf 1 bestand aus 24,4 Gewichtsteilen Acrylsäure, 44 Gewichtsteilen Methylmethacrylat und 3,6 Gewichtsteilen Diphenylethylen. Zulauf 2 bestand aus einer 25-prozentige Ammoniaklösung. Zulauf 3 bestand aus einer Lösung von 5,4 Gewichtsteilen Ammoniumperoxodisulfat in 138,7 Gewichtsteilen deionisiertem Wasser. Nach der Zugabe wurde das resultierende Reaktionsgemisch noch während einer Stunde bei 75 °C nachpolymerisiert und anschließend auf 90 °C erhitzt. Bei dieser Temperatur wurde das Reaktionsgemisch während 4 h mit dem Zulauf 4 versetzt. Zulauf 4 bestand aus 191,7 Gewichtsteilen n-Butylmethyacrylat, 153,4 Gewichtsteilen Styrol, 93,3 Gewichtsteilen Hydroxypropylmethacrylat, 424,9 Gewichtsteilen Hydroxethylmethacrylat, 173,1 Gewichtsteilen Ethylhexylmethacrylat und 207,3 Gewichtsteilen einer 50-prozentigen Lösung von Tris(alkoxycarbonylamino)triazin (TACT®; Vernetzungsmittel; vgl. Tabelle 3) in n-Butanol. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch noch weitere 2 h bei 90 °C nachpolymerisiert und anschließend abgekühlt.
- Die Herstellung einer organisch-anorganischen Hybridpolymerdispersion als Beschichtungsstoff oder Beschichtungsmittel
- Zu 5,5 Gewichtsteilen des vorstehend beschriebenen Böhmit-Sols wurden 3,3 Gewichtsteile GLYEO gegeben. Das so erhaltene Reaktionsgemisch wurde während 90 min bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurden 2,2 Gewichtsteile Glycidyloxipropyltrimethoxysilan (GLYMO) zugegeben. Nach zweistündigem Rühren bei Raumtemperatur wurden 0,55 Gewichtsteile Acetessigsäureethylester (EEA) hinzugegeben, wonach das resultierende Reaktionsgemisch weitere 2 h bei Raumtemperatur gerührt wurde. Anschließend wurden 0,75 Gewichtsteilen Isopropanol zugegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde während 15 min gerührt, mit 1,25 Gewichtsteilen der Dispersion des Copolymerisats versetzt und weitere 2 h bei Raumtemperatur gerührt.
- Beschichtungsverfahren - Allgemeine Vorschrift
- Die verwendete Beschichtungsanlage war gegen elektrostatische Ladung gesichert und wies eine Absaugung auf. Die unbeschichteten, partikulären, anorganischen, inerten Trägermaterialien wurden mithilfe einer automatischen Zuführungsvorrichtung auf ein über mindestens zwei Transportrollen geführtes glattes, mit einer Antihaftschicht beschichtetes Endlosband einer Gesamtlänge von 42 m mit einer horizontalen Rüttelstrecke von 20 m Länge dosiert. Die Rüttelstrecke wies seitliche Wände auf, um das Herunterfallen des unbeschichteten Trägermaterials zu verhindern Die zugeführten unbeschichteten Trägermaterialien wurden gerüttelt und in einer ersten Station einer Länge von 8 m bei 30 °C mit dem flüssigen Beschichtungsstoff besprüht, sodass sich eine dünne nichtausgehärtete flüssige Schicht auf dem Trägermaterial bildete, die durch Verdunsten allmählich klebrig wurde. Durch das Rütteln wurde sichergestellt, dass die Trägermaterialien möglichst gleichmäßig beschichtet wurden und nicht verklebten. Bevor der Beschichtungsstoff ausgehärtet wurde, wurde er in einer zweiten Station einer Länge 5 m von unter Rütteln mit Mikropartikeln mindestens einer Art von Bioziden und/oder Viruziden besprüht, sodass die Mikropartikel auf und in dem Beschichtungsstoff gleichmäßig verteilt wurden und kleben blieben. In einer dritten Station wurden der nunmehr biozide und/oder viruzide Beschichtungsstoff - ebenfalls unter Rütteln - thermisch in einem 5 m langen Durchlaufofen bei 110 °C gehärtet, sodass sich die biozide und/oder viruzide Beschichtung auf dem Trägermaterial bildete. Durch das Rütteln wurde verhindert, dass die Partikel zusammenklebten und/oder auf dem Endlosband festklebten. Sofern dies doch in einem gewissen Umfang geschah, wurden die Partikel in einer 2 m langen dritten Station vereinzelt und danach in ein Vorratsgefäß ausgetragen. Die an dem Endlosband gegebenenfalls anhaftenden Reste von ausgehärtetem Beschichtungsstoff wurden nach dem Umlenken des Endlosbands mit Rakeln abgekratzt.
- - Als beschichtetes Trägermaterial wurden bei einer ersten Ausführungsform die vorstehend beschriebenen Granulate aus unregelmäßig geformten Schaumglasschottern mit der viruziden und bakteriziden Beschichtung dünn beschichtet. Die Beschichtung enthielt, bezogen auf 1000 Gewichtsteile der Beschichtung, 3,2 Gewichtsteile 2-Octyl-2H-isothiazol-3-on, 2,0 Gewichtsteile, 1,0 Gewichtsteile Zinkpyrithion und 2,0 Gewichtsteile (±)-1-{[2-(2,4-dichlorophenyl)-4-propyl-1,3-dioxolane-2-yl]-methyl}-H-1,2,4-triazol.
- - Bei einer zweiten Ausführungsform wurden die gemahlene Brocken aus Bimsstein verwendet. Die dünne, biozide und/oder viruzide Beschichtung enthielt, bezogen auf 1000 Gewichtsteile der Beschichtung, 1,1 Gewichtsteile Mikrokristalle von Cu2{H4[Si(W3O10)4]} xH2O, 1,0 Gewichtsteile Fludioxonil: 4-(2,2-Difluor-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrol-3-carbonitril (IUPAC) und 2,0 Gewichtsteile Octenidin:
- N,N'-(Decan-1,10-diyldi-1 (4H)-pyridyl-4-yliden)bis(octylammonium)dichlorid.
- - Bei einer dritten Ausführungsform wurden die vorstehen beschriebenen Raschigringe aus Glas verwendet. Die dünne, biozide und/oder viruzide Beschichtung enthielt, bezogen auf 1000 Gewichtsteile der Beschichtung, 2 Gewichtsteile Diuron: 3-(3,4-Dichlorphenyl)-1,1-dimethylharnstoff und 3 Gewichtsteile Quaternisiertes Chitosan (vg., A. Domard et al., „New method for the quaternization of chitosan", International Journal of Biological Macromolecules, Band 8, Ausgabe 2, April, 1986, Seiten 105-107).
- Figur 10
- Die Tests der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen mobilen Vorrichtungen 1
- Die Wirksamkeit der verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
1 wurde mithilfe der Testvorrichtung gemäß der18 getestet. Dazu wurde eine erfindungsgemäße Vorrichtung1 in eine entsprechend dimensionierte geschlossene Kammer12 platziert. Die Ausgangsöffnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung1 wurde mit einer Abzugshaube14 mit einer Luftableitung14.1 verbunden, durch die die Abluft3 ausgeleitet werden konnte. Der Übergang von der erfindungsgemäßen Vorrichtung1 zur Abzugshaube14 war an dem oberen Ende1.5 mit einer umlaufenden Dichtung12.1 abgedichtet. In die Abzugshaube14 wurde über eine Schleuse13.2 ein festes zellbiologisches Nährmedium13 auf einer zuvor sterilisierten Folie auf einen luftdurchlässigen Träger13.1 platziert. In der Luftableitung14.1 waren ein Sensor15.1 für die Partikelzählung durch Laserbeugung, der mit einer Signalleitung15.1.2 mit einem Partikelmessgerät15.1.1 verbunden war, und ein Sensor15.2 für die Strömungsmessung, der mit einer Signalleitung15.2 .2 mit einem Strömungsmessgerät15.2.1 verbunden war, angeordnet. Ein weiterer Sensor15.1 für die Partikelzählung war im Bereich der Lufteinlässe3.1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung platziert und über eine Signalleitung15.1.2 mit einem weiteren Partikelmessgerät15.1.1 verbunden. Die zwei Messgeräte15.1.1 und das Messgerät15.2.1 sendeten die Messsignale an die zentrale Datenverarbeitungsanlage15 , worin sie ausgewertet wurden und auf dem Anzeigegerät16 wiedergegeben wurden. - Vor den Bestimmungen der Leistungsfähigkeit wurden die jeweilige Kammer
12 und die jeweilige erfindungsgemäße Vorrichtung1 mit hochreiner Nullpunktluft (analytische Luft) bei 23 °C und 1,2 bar über den Anschluss17 , das automatisch geregelte Absperrventil17.1 und die Lufteinlassdüse17.2 gespült. Sobald an dem Anzeigegerät16 keine Partikelsignale mehr auftauchten wurde die Spülung durch Schließen des Absperrventil17.1 beendet, und es wurden Aerosolwolken12.6 , die der Sicherheit wegen harmlose Darmbakterien wie Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria und Actinobateria enthielten, über die Aerosolzuleitung12.3 , das Gebläse12.4 , das geöffnete Absperrventil12.5 und die im Inneren der Kammer12 befindliche Vernebelungsdüse12.1 bei 23 °C und 1,2 bar in die Kammer12 geblasen, durch die jeweilige erfindungsgemäße Vorrichtung1 geleitet und über die Abzugshaube14 und die Luftableitung14.1 abgelassen. - In der Abzugshaube
14 wurde die Abluft3 direkt auf das feste zellbiologische Nährmedium13 auf der zuvor sterilisierten Folie geblasen. - Nach einer Exposition von 15 Minuten, 30 Minuten, 45 Minuten, 60 Minuten wurde das zellbiologische Nährmedium
13 auf der zuvor sterilisierten Folie aus der Entnahmeschleuse13.2 entnommen, und es wurde sofort ein neues Nährmedium13 eingeschleust. Danach wurde jeweils in üblicher und bekannter Weise getestet, ob sich noch vermehrungsfähige Darmbakterien auf dem Nährmedium13 befanden. Es zeigte sich, dass bereits nach 15 Minuten der Exposition keine vermehrungsfähigen Darmbakterien vorhanden waren. Dies befand sich in Übereinstimmung mit der Partikelmessung mit dem Sensor15.1 und dem Messgerät15.1.1 in der Abluft3 , mit denen keine Partikel in der fraglichen Größenordnung mehr festgestellt werden konnten. - Weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
- Die Verwendung der gegenläufig rotierenden Lüfter erwies sich als besonderer Vorteil, weil diese Art von Lüftern eine besonders hohe Förderrate und Effizienz haben. Dadurch war es möglich, die Lüfter bei vergleichsweise niederen Umdrehungen zu betreiben, wodurch der Geräuschpegel signifikant erniedrigt werden konnte.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- A. J. Galante et al. vom Department of Industrial Engineering, University of Pittsburgh, and The Department of Ophthalmology, Charles T. Campbell Laboratory of Ophthalmic Microbiology, University of Pittsburgh, School of Medicine, superhemophobe Anti-Virofouling-Beschichtungen für medizinische Kleidung (siehe auch: SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, „Researchers Create New Washable, Textile, Coating the Can Repel Viruses.“, Published on 2020-05-26‟ [0027]
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- J. Mostaghimi von der Universität Toronto, Kanada verfolgt. Siehe dazu „SpecialChem The material selection platform, 7.9.2020‟ [0036]
- Pu et al. von der School of Science an der IUBUI, Iniana, USA, Maskenfilter entwickelt, der die innere Struktur von Fischkiemen nachahmt. Die Herstellung der komplexen Strukturen erfolgt durch 3-D-Drucken und anschließender Beschichtung der Oberfläche mit Kupfer durch Elektroplattieren. Durch die Erhöhung der Oberfläche, über die die Luft hinwegstreicht, soll sich die biozide Wirkung des Kupfers erhöhen. Die Entwickler spekulieren, dass diese Strukturen auch für Filter für Klimaanlagen in Gebäuden und Flugzeugen geeignet sein könnten (vgl. SpecialChem, Industry News, Researchers Use Cu Coating on Plastic Mask Filters to Reduce Virus Spread, Publ. 17.9.2020 [0037]
- K. W. Lee und B. Y. H. Liu geben in ihrem Artikel „On the Minimum Efficiency and the Most Penetrating Particle Size for Fibrous Filters“ in Journal of the Air Pollution Control Association, Bd. 30, Nr. 4, April 1980, Seiten 377 bis 381 [0043]
- A. Domard et al., „New method for the quaternization of chitosan“, International Journal of Biological Macromolecules, Band 8, Ausgabe 2, April, 1986, Seiten 105-107 [0128, 0264, 0284]
- A. S. Galabov, „Virucidal agents in the of manorapid synergy™“, in GMS Krankenhaushygiene Interdisziplinär, 2007 2(1): Doc 18 [0129]
- Tierui Zhang, Shaoquin Liu, Dirk G. Kurth und Charl F. J. Faul, »Organized Nanostructured Complexes of Polyoxometalates and Surfactants that Exhibit Photoluminescence and Electrochromism, Advanced Functional Materials, 2009, 19, Seiten 642 bis 652 [0146]
- . T.Rhule, C. L. Hill und D. A. Judd in dem Artikel »Polyoxometalates in Medicine« in Chemical Reviews, Band 98, Seiten 327 bis 357, in Tabelle 1 »In Vitro Antiviral Activities of Polyoxometalates«, Seiten 332 bis 347 [0148]
Claims (11)
- Mobile Vorrichtung (1) zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft, umfassend, - einen rohrförmigen Innenraum (1.5) von (1) mit einer vertikalen Anordnung von mindestens zwei in einem festen Abstand übereinander um eine zentrale Drehachse (6.1) mit kreisförmigem Umfang drehbar gelagerten, horizontalen Paaren (6) aus jeweils zwei gegenläufigen Flügelrädern (6L; 6R) mit bioziden Beschichtungen (5) und trocken geschmierten Laufflächen (6.4.7) der drehbaren Flügelradnaben (6.4), - eine feststehende, durchgängige, zentrale oder eine zusammengesetzte, zentrale Drehachse (6.1) mit einer unteren Lagerung (6.2) und einer oberen Lagerung (6.9), die durch horizontale seitliche Verankerungen (6.3; 6.10) an der Innenseite der Wand (1.1) fixiert sind, oder alternativ - eine Kartusche (4) mit Schüttungen von unterschiedlichen Bioziden mit einem Kartuschenboden (4.2), einem horizontal umlaufenden Flansch (4.6), Kammern (4.7; 4.8; 4.9; 4.10) mit Schüttungen von bioziden Partikeln und Kammern (4.11) mit Schüttungen von partikulären anorganischen Adsorbentien und/oder Absorbentien, wobei die Kammern (4.7; 4.8; 4.9; 4.10; 4.11) von horizontalen, luftdurchlässigen, auswechselbaren Sieben (4.5) gebildet sind, die auf den horizontalen umlaufenden Auflagen (4.4) angeordnet sind, des Weiteren umfassend - unterhalb der unteren Lagerung (6.2) und ihrer Verankerung (6.3) oder dem Kartuschenboden (4.2) den axialen, gegenläufig rotierenden Lüfter (2; 2.1; 2.2) mit einer Ansaugseite (2.6) und einer Austrittsseite (2.7), - den horizontalen Bodenbereich (1.8) mit einem eingeschobenen, wieder aufladbaren Akkumulator 9 und einem daran angeschlossenen, elektronischen Steuergerät (8), - die rohrförmige vertikale Wand (1.1) mit kreisförmigem Umfang und mindestens einer horizontal umlaufenden Trennstelle (1.4) sowie - in der Höhe des Ansaugraums (2.3) unterhalb des Lüfters (2) mindestens zwei Lufteinlassrohre (3) mit Wänden (3.1) für die einströmende kontaminierte Luft (3.2).
- Mobile Vorrichtung (1) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zumindest die freien Oberflächen der Lager (6.2; 6.9), der horizontalen seitlichen Verankerungen (6.3; 6.10) und der Drehachse (6.1) und/oder der Innenseite der Wände (3.1) mit einer bioziden Beschichtung (5) beschichtet sind. - Mobile Vorrichtung (1) nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelräder (6L; 6R) jeweils mindestens zwei an einer Flügelradnabe (6.4) einander gegenüberliegend angeordnete Flügelblätter (6L2; 6R2) aufweisen, wobei die Flügelblätter (6L2; 6R2) eine Neigung und/oder eine Form haben, dass die jeweiligen Flügelräder (6L; 6R) beim Anströmen durch Luft linksdrehend oder rechtsdrehend sind. - Mobile Vorrichtung (1) nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelradnaben (6.4) aus mindestens einem Kunststoff aufgebaut sind, der bei Trockenschmierung einen Gleitreibungskoeffizienten µGIeit gegen gehärteten und geschliffenen Stahl bei 23 °C und 50 % Raumfeuchtigkeit, einem Anpressdruck von P = 0,05 MPa (0,5 bar), einer Geschwindigkeit von v = 0,6 m/s (21,6 km/h) und einer Temperatur in Laufflächennähe von t = 60 °C von 0,01 bis 0,5 hat. - Mobile Vorrichtung (1) nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelräder (6L; 6R) und die Flügelradnaben (6.4) aus ein und demselben Kunststoff oder ein und denselben Kunststoffen aufgebaut sind. - Mobile Vorrichtung (1) nach
Anspruch 4 oder5 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelräder (6L; 6R) durch 3-D-Druck, Spritzguss und spannenden Bearbeitung von Rohformen herstellbar sind. - Mobile Vorrichtung (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (6.1), (6.1.1); (6.1.3), (6.2), (6.3); (6.5), (6.8), (6.8.1), (6.8.13), (6.14), und (6.15) aus Stahl aufgebaut sind. - Mobile Vorrichtung (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Wand (1.1) aus mindestens einem Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus polierten, aufgerauten, verzierten, bemalten, mit Reliefs und Schmucksteinen und/oder Mosaiken versehenen, mit Klarlack beschichteten und/oder mit schalldämmenden Beschichtungen versehenen Sandsteinen, massiven Hölzern, Graniten, Basalten, Marmor, Kunststeinen Gläsern, Edelstahl, hochlegierten Stählen, niedriglegierten ferritischen Stählen, Chromstählen, Aluminium, Kunststoffen, glasfaserverstärkten Kunststoffen, textilfaserverstärkten Kunststoffen und mit Füllstoffen verstärkten Kunststoffen, aufgebaut ist. - Mobile Vorrichtung (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass - die biozide Beschichtung (5) auf den freien Oberflächen (11) der Bauteile aus Metallen und Nichtmetallen aus mindestens einem physikalisch, thermisch, mit aktinischer Strahlung oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual Cure) härtbaren, flüssigen oder festen Beschichtungsstoff (5a), in dem (i) mindestens ein Biozid (5.1) als solches molekulardispers gelöst und/oder suspendiert und/oder emulgiert ist und/oder in dem (ii) das mindestens eine Biozid (5.1) auf mindestens einem partikulären Trägermaterial (5.3) einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Partikelgröße von 500 nm bis 1000 µm geträgert und in dieser Form suspendiert ist, herstellbar ist, - die biozide Beschichtung (5) auf den freien Oberflächen (11) der Bauteile aus Nichtmetallen zusätzlich noch aus bioziden Metallschichten (5.4), inselartigen Metallschichten (5.4) und/oder Metallpartikeln (5.4) besteht, die mithilfe des elektrischen Doppeldrahtsprühens (Twin-wire Arc Spraying; TWAS), der chemischen Gasphasenabscheidung (Chemical Vapor Deposition; CVD), der Kathodenzerstäubung (Sputtern), der Beschichtung durch Kaltsprühen (Cold-Spray Coating) und der stromlosen Metallabscheidung (Electroless Plating) herstellbar sind und/oder - die biozide Beschichtung (5) auf den freien Oberflächen der Bauteile aus Metallen und aus Nichtmetallen durch das Aufsprühen von festen bioziden Mikropartikeln (5.5) einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Partikelgröße von 500 nm bis 1000 µm und/oder durch das Aufsprühen von mit festen und/oder flüssigen Bioziden (5.1) beladenen, partikulären Trägermaterialien (5.3) einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Partikelgröße von 500 nm bis 1000 µm auf nicht ausgehärte Schichten von Beschichtungsmitteln (5a) und/oder Klebstoffen (5b) und nachträgliches Aushärten herstellbar ist, oder alternativ - die Kartusche (4) mit (i) mindestens einer Schüttung aus mindestens einer Art eines partikulären, anorganischen, bakterizid und/oder viruzid beschichteten, inerten Trägermaterials und/oder mit mindestens einer Schüttung von mindestens einer Art von partikulären, anorganischen, per se bakteriziden und/oder viruziden Partikeln und mit (ii) mindestens einer Schüttung aus mindestens einem Typ eines partikulären, anorganischen und/oder metallorganischen Absorbens und/oder Adsorbens (5.7) schichtweise gefüllt ist - Mobile Vorrichtung (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der bioziden Beschichtungen (5) eine Mikrorauheit (5.2) aufweisen. - Testvorrichtung (18) zum Testen der Wirksamkeit der mobilen Vorrichtung (1) zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft gemäß einem der
Ansprüche 1 bis10 , umfassend - eine mobile Vorrichtung (1) in einer mit einer Dichtung (12.1) abgedichteten, geschlossenen Kammer (12), - eine Abzugshaube (14) mit einer Luftableitung (14.1) für die Abluft (3.5) - eine Aerosolzuleitung (12.3) mit einem Gebläse (12.4), einem Absperrventil (12.5) und einer Vernebelungsdüse (12.2) im Inneren der Kammer (12) zur Erzeugung einer Aerosolwolke (12.6), - einen Anschluss (17) für gereinigte trockene Luft mit einem Absperrventil (17.1) und einer Lufteinlassdüse (17.2) im Inneren der Kammer (12), - einen Sensor (15.1) für die Partikelzählung durch Laserbeugung in der Luftableitung (14.1), der mit einer Signalleitung (15.1.2) mit einem Partikelmessgerät (15.1.1) verbunden ist, - einen weiteren Sensor (15.1) für die Partikelzählung durch Laserbeugung in der Kammer (12), der mit einer Signalleitung (15.1.2) mit einem weiteren Partikelmessgerät (15.1.1) verbunden ist, - einen Sensor (15.2) für die Strömungsmessung, der mit einer Signalleitung (15.2.2) mit einem Strömungsmessgerät (15.2.1) verbunden ist, wobei - die Partikelmessgeräte (15.1.1) und das Strömungsmessgerät (15.2.1) über die Signalleitungen (15.1.2; 15.2.2) mit der zentralen Datenverarbeitungsanlage (15) zur Verarbeitung der Signale der Messgeräte verbunden sind und wobei - die in der Datenverarbeitungsanlage (15) verarbeiteten Signale auf dem Anzeigegerät (16) ausgegeben werden.
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