DE20306354U1 - Building element for guiding a stream of air, airborne moisture, fresh water and/or waste water is coated at least over certain sections with an antimicrobial material - Google Patents
Building element for guiding a stream of air, airborne moisture, fresh water and/or waste water is coated at least over certain sections with an antimicrobial materialInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Bauteil zur Führung einer Strömung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a component for guiding a flow according to the preamble of claim 1.
Gattungsgemäße Bauteile, beispielsweise Rohre, Kanäle, Klappen und Wäscher, werden insbesondere, jedoch keineswegs ausschließlich, zur Herstellung von lüftungstechnischen Anlagen eingesetzt. Auch die Verwendung zur Herstellung von Einrichtungen, die zur Weiterleitung von Frisch- oder Abwasser geeignet sind, ist denkbar.Generic components, such as pipes, ducts, flaps and washers, are used in particular, but by no means exclusively, for the manufacture of ventilation systems. It is also conceivable that they could be used to manufacture equipment suitable for conveying fresh or waste water.
Ein Problem bei all diesen Anlagen ist es, dass es im Kontaktbereich zwischen der Bauteiloberfläche und der daran geführten Strömung zum Befall mit unerwünschten Mikroorganismen, insbesondere Bakterien (Kolibakterien, Salmonellen, Steptokokken, Staphylokokken), Pilzen (Hefepilze, Schimmelpilze) oder Viren kommen kann. Aus dem Bereich der lüftungstechnischen Anlagen ist das sogenannte „Sick-Building-Syndrom" bekannt. Die Ursache dafür kann u.a. im Befall einer lüftungstechnischen Anlage mit Krankheitserregern, beispielsweise den Erregern der Legionärskrankheit, liegen, so dass die Erreger durch die lüftungstechnische Anlage weiträumig in einem Gebäude verteilt werden. Besonders anfällig für den Befall mit Mikroorganismen sind Bauteile an denenA problem with all of these systems is that the contact area between the component surface and the flow that passes through it can become infected with unwanted microorganisms, particularly bacteria (coliform bacteria, salmonella, styptococci, staphylococci), fungi (yeast fungi, mold fungi) or viruses. The so-called "sick building syndrome" is known from the area of ventilation systems. The cause of this can be, among other things, the infection of a ventilation system with pathogens, for example the pathogens that cause Legionnaires' disease, so that the pathogens are distributed widely throughout a building through the ventilation system. Components that are particularly susceptible to infection with microorganisms are those on which
sich Verunreinigungen, Ablagerungen und/oder Kondensat sammelt. Dies tritt insbesondere an Luftbefeuchten, Schalldämpfern oder Dichtungen auf.Contaminants, deposits and/or condensate accumulate. This occurs particularly on humidifiers, silencers or seals.
Zur Vermeidung des Befalls solcher Bauteile mit unerwünschten Mikro-Organismen ist es bekannt, die Bauteile im Kontaktbereich der Strömung mit einem antimikrobiell wirksamen Material zu beschichten. Aufgrund der antimikrobiell wirksamen Beschichtung wird das Wachstum der unerwünschten Mikroorganismen gehemmt beziehungsweise verhindert, so dass Krankheitserreger nicht durch die Strömung weiter verteilt werden.In order to prevent such components from becoming infected with unwanted microorganisms, it is known to coat the components in the area of contact with the flow with an antimicrobial material. Due to the antimicrobial coating, the growth of the unwanted microorganisms is inhibited or prevented, so that pathogens are not spread further by the flow.
Als antimikrobiell wirksames Beschichtungsmaterial sind insbesondere Materialien mit einer keramischen Matrix, hergestellt beispielsweise aus Zeolith, bekannt. Nachteilig an der Beschichtung der Bauteile mit derartigen keramischen Matrixsystemen ist die kostenaufwendige Applikation des keramischen Materials auf dem Bauteil, die nur in großtechnischen Anlagen möglich ist.Materials with a ceramic matrix, made from zeolite for example, are particularly known as antimicrobial coating materials. The disadvantage of coating components with such ceramic matrix systems is the costly application of the ceramic material to the component, which is only possible in large-scale plants.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein gattungsgemäßes Bauteil vorzuschlagen, das die Nachteile des bekannten Stands der Technik vermeidet.The object of the present invention is therefore to propose a generic component which avoids the disadvantages of the known prior art.
Diese Aufgabe wird durch ein Bauteil nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a component according to the teaching of claim 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Bauteils liegt insbesondere darin, dass zur Erzielung des gewünschten Effekts eine Beschichtung verwendet wird, die aus einer Lackmatrix als Trägermaterial und in die Lackmatrix eingelagerten antimikrobiell wirksamen Nanopartikeln besteht. Durch die Verwendung eines Lackes als Trägermatrix zur Applikation der antimikrobiell wirksamen Nanopartikel auf der Kontaktfläche desOne advantage of the component according to the invention is that, in order to achieve the desired effect, a coating is used which consists of a lacquer matrix as a carrier material and antimicrobially effective nanoparticles embedded in the lacquer matrix. By using a lacquer as a carrier matrix for applying the antimicrobially effective nanoparticles to the contact surface of the
Bauteils können sehr kostengünstige Applikationstechniken verwendet werden. So ist es insbesondere denkbar, dass der ungehärtete Lack mit den darin dispergierten Nanopartikeln gerollt, gestrichen oder gespritzt wird. Es können also letztendlich alle Verarbeitungstechniken zum Einsatz kommen, die zur Aufbringung gewöhnlicher Lacksysteme bekannt sind. Die Nanopartikel sorgen mit ihrer großen spezifischen Oberfläche dafür, dass die antimikrobiell wirksamen Atome über einen langen Zeitraum gleichmäßig abgegeben werden können.Very cost-effective application techniques can be used to apply the component. It is particularly conceivable that the uncured paint with the nanoparticles dispersed in it can be rolled, painted or sprayed. Ultimately, all processing techniques known for applying conventional paint systems can be used. The nanoparticles, with their large specific surface area, ensure that the antimicrobial atoms can be released evenly over a long period of time.
Welche antimikrobiell wirksamen Nanopartikel in die Lackmatrix eingelagert sind, ist grundsätzlich beliebig. Als besonders hochwirksam zur Vermeidung des Bewuchses mit Bakterien, Viren und Pilzen haben sich Nanopartikel aus elementarem Silber, Silberionen und oder anderen Silberverbindungen herausgestellt. Auch Nanopartikel aus Kupfer, Kupferionen oder Kupferverbindungen sind gut geeignet. Sobald Feuchtigkeit, die auch in ansonsten trockener Luft immer vorhanden ist, mit den silberhaltigen Nanopartikeln in Kontakt kommt, werden Silberionen in geringer Dosis von der Lackmatrix an die Umgebung abgegeben, wodurch der unerwünschte Bewuchs mit Mikroorganismen vermindert oder ganz vermieden wird. Aufgrund der langsamen und stetigen Abgabe geringer Mengen von Silberionen kann der Effekt auf Mikroorganismen über eine sehr lange Dauer aufrecht erhalten werden.It is basically up to you which antimicrobial nanoparticles are embedded in the paint matrix. Nanoparticles made of elemental silver, silver ions and/or other silver compounds have proven to be particularly effective in preventing the growth of bacteria, viruses and fungi. Nanoparticles made of copper, copper ions or copper compounds are also well suited. As soon as moisture, which is always present even in otherwise dry air, comes into contact with the silver-containing nanoparticles, small doses of silver ions are released from the paint matrix into the environment, reducing or completely preventing the unwanted growth of microorganisms. Due to the slow and steady release of small amounts of silver ions, the effect on microorganisms can be maintained over a very long period of time.
Welches Lacksystem zur Bildung der Lackmatrix verwendet wird, ist grundsätzlich beliebig, solange sichergestellt ist, dass die antimikrobiell wirksamen Nanopartikel eine ausreichende Menge von antimikrobiell wirksamen Atomen von der Lackmatrix abgeben können. Als besonders geeignet haben sich dabei Acryllacke, insbesondere auf Grundlage einer reinen Acrylatdispersion, erwiesen.It is basically up to you which paint system is used to form the paint matrix, as long as it is ensured that the antimicrobial nanoparticles can release a sufficient amount of antimicrobial atoms from the paint matrix. Acrylic paints, especially those based on a pure acrylate dispersion, have proven to be particularly suitable.
Durch die Verwendung von wasserlöslichen Lacken kann die Verarbeitung im Hinblick auf die Gesundheitsgefährdung und Umweltverträglichkeit verbessert werden.By using water-soluble varnishes, processing can be improved with regard to health risks and environmental compatibility.
Bei gattungsgemäßen Bauteilen ist regelmäßig auch ein ausreichender Korrosionsschutz notwendig. Dieser Korrosionsschutz kann beispielsweise durch Verzinken von Stahlblechen beziehungsweise die Verwendung von Edelstahlblechen gewährleistet werden. Eine weitere Verbesserung des Korrosionsschutzes kann außerdem dadurch gewährleistet werden, dass der verwendete Lack korrosionsschützende Eigenschaften ausweist.For generic components, adequate corrosion protection is also regularly necessary. This corrosion protection can be ensured, for example, by galvanizing steel sheets or using stainless steel sheets. Corrosion protection can also be further improved by ensuring that the paint used has anti-corrosive properties.
Zur Erzielung des gewünschten Effekts auf Mikroorganismen sind bereits sehr dünne Schichtdicken ausreichend. Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Lackmatrix mit den antimikrobiell wirksamen Nanopartikeln deshalb eine Schichtdicke von &Igr;&mgr;&pgr;&igr; bis 20&mgr;&eegr;&igr;, insbesondere eine Schichtdicke von 3&mgr;&idiagr;&eegr; bis 7&mgr;&idiagr;&eegr;, auf.Very thin layer thicknesses are sufficient to achieve the desired effect on microorganisms. According to a preferred embodiment, the paint matrix with the antimicrobially effective nanoparticles therefore has a layer thickness of λμιδ to 20μηι, in particular a layer thickness of 3μηι to 7μηι.
Zusätzlich zu den antimikrobiell wirksamen Nanopartikeln kann die Lackmatrix selbstverständlich auch noch andere Stoffe, beispielsweise zusätzliche Füllstoffe, enthalten.In addition to the antimicrobial nanoparticles, the paint matrix can of course also contain other substances, such as additional fillers.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutet.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and is explained below by way of example.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1: einen Querschnitt durch die Bauteilwandung eines erfindungsgemäßen Bauteils. Fig. 1: a cross-section through the component wall of a component according to the invention.
In Fig. 1 ist eine Wandung eines erfindungsgemäßen Bauteils 01 im Querschnitt dargestellt. Das Bauteil 01 kann beispielsweise als Rohrleitung zur Führung einer Luftströmung in einer Lüftungsanlage Verwendung finden. Fig. 1 shows a wall of a component 01 according to the invention in cross section. The component 01 can be used, for example, as a pipe for guiding an air flow in a ventilation system.
Die mechanische Festigkeit erhält das Bauteil 01 durch ein Stahlblech 02. Auf der Innenseite des Stahlbleches 02, an der entlang die Luftströmung vorbei geführt wird, ist eine antimikrobiell wirksame Beschichtung 03 aufgebracht. Die Beschichtung 03 ist dabei in Fig. 1 nicht maßstabs-The component 01 is given its mechanical strength by a steel sheet 02. An antimicrobial coating 03 is applied to the inside of the steel sheet 02, along which the air flow is guided. The coating 03 is not to scale in Fig. 1.
getreu dargestellt, da die Beschichtung 03 üblicherweise lediglich eine Schichtdicke von wenigen &mgr;&eegr;&igr; aufweist.faithfully represented, since the coating 03 usually only has a layer thickness of a few μηι.
Die Beschichtung 03 besteht aus einer Lackmatrix 04, in die antimikrobiell wirksame Nanopartikel 05 und 06 aus Silber bzw. einer Silberverbindung eingelagert sind. Die Partikel 05 und 06 wurden vor Aushärtung der Lackmatrix in dem Lacksystem dispergiert und können beispielsweise durch Aufsprühen des Lacksystems auf dem Stahlblech 03 appliziert werden.The coating 03 consists of a paint matrix 04 in which antimicrobial nanoparticles 05 and 06 made of silver or a silver compound are embedded. The particles 05 and 06 were dispersed in the paint system before the paint matrix hardened and can be applied, for example, by spraying the paint system onto the steel sheet 03.
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