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GEGENSTAND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein sterilisierendes und aromatisierendes
Luftreinigungs- bzw. Luftverbesserungsverfahren, das auf der Emission von
Partikeln einer sterilisierenden und aromatisierenden Verbindung
in die Luft basiert, die auf ätherischen Ölen basiert,
bei dem die Partikel durch Verdampfung unter Verwendung eines Dochts
generiert werden, der indirekt an seinem oberen Teil erwärmt wird.
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Es
sind auch unterschiedliche, auf ätherischen Ölen basierende
Verbindungen mit einer sterilisierenden Wirkung sowie deren Mischungen
mit Glycolen Gegenstand dieser Erfindung.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Luft in einem Raum oder einer geschlossenen Umgebung ist oft mit
einem Überschuss
an Mikroorganismen kolonisiert, von denen einige pathogen sein können oder
Infektionen übertragen
können.
Diese Mikroorganismen sind oft in der Luft vorhanden, was die mögliche Übertragung
von infektiösen
Problemen erleichtert.
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Systeme
zum Einbringen von Insektiziden in die Luft über die Verdampfung eines flüssigen Insektizids
unter Verwendung eines absorbierenden Dochts, der in die Flüssigkeit
eingetaucht ist, sind bekannt, bei denen der aktive Inhaltsstoff
des flüssigen Insektizids
in die Atmosphäre
verdampft. In dem Erfindungspatent U.S. 4,745,705 wird ein Verfahren
zur Diffusion von Insektiziden in die Luft basierend auf dem zuvor
genannten Prinzip beschrieben. Auch die Patente U.S. 5,095,647;
U.S. 4,663,315; U.S. 5,038,394 und U.S. 5,290,546 können zitiert
werden, die Luftdiffusionssysteme für Insektizide beschreiben,
ohne dass sie die Vorrichtung beschreiben, die verwendet wurde,
um die Partikel zu generieren.
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Auf
der anderen Seite beschreibt das britische Patent GB A2 194442 eine
Räuchervorrichtung, die
ein chemisches Mittel mit insektizider-, sterilisierender, desodorierender
Wirkung, etc. über
einen porösen
Docht und indirekte Hitze aussenden kann, die entwickelt wurde,
um Insekten oder Mikroorganismen zu töten oder zu desodorieren, obwohl
dieses Patent weder das Verfahren der Sterilisation noch die Zusammensetzungen
des korrespondierenden chemischen Mittels für diese Anwendung explizit
beschreibt.
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In
dem U.S. Patent 5,591,395 wird ein Verfahren zur Sterilisierung
der Luft unter Verwendung von Partikelgeneratoren zur Freisetzung
sterilisierender Mittel in die Atmosphäre beschrieben, so dass in diesem
Patent 90% der emittierten Partikel eine beschränkte Partikelgröße von ungefähr 5 Mikron
aufweisen, wobei die Arbeitstemperatur auf zwischen 50 bis 120°C eingeschränkt ist.
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Es
sind andere Dokumente und Patente bekannt, die die Sterilisation
von Oberflächen
unter Verwendung von Flüssigformeln
oder Aerosolgeneratoren beschreiben, obwohl die Produkte, die verwendet werden,
um die Luft zu sterilisieren, nicht beschrieben werden. Auf diese
Weise können
Verfahren oder Formulierungen mit sterilisierender Wirkung zitiert werden,
die ätherische Öle als aktive
Inhaltsstoffe verwenden, die in den spanischen Patenten ES 2 023 530
und ES 2 143 172 und auch in den Anmeldungen EP 842 604 A1 und WO
96/39826 beschrieben werden.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Das
sterilisierende und aromatisierende Luftreinigungs- bzw. Luftverbesserungsverfahren,
wie es in dem beigefügten
Anspruch 1 definiert wird, basiert auf der Emission von Partikeln
einer sterilisierenden Zusammensetzung in die Luft, die auf ätherischen Ölen basiert,
wobei die Teilchen durch Verdampfung durch indirektes Erwärmen des
oberen Teils eines Dochtes erzeugt werden, der die Zusammensetzung aus ätherischen Ölen oder
den Mitteln einer sterilisierenden Wirkung und deren Mischungen
mit Glycol in unterschiedlichen Proportionen umfasst.
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Das
sterilisierende und aromatisierende Luftreinigungs- bzw. Luftverbesserungsverfahren
kann insbesondere in einer häuslichen
oder institutionellen Umgebung angewendet werden, um die Luft in
Räumen
oder anderen geschlossenen Umgebungen zu sterilisieren und zu aromatisieren;
und die Verwendung von ätherischen Ölen als
sterilisierende Hilfsmittel und aromatisierende Mittel und/oder
deren Mischungen mit Glykolen in unterschiedlichen Anteilen bietet
die folgenden Vorteile im Vergleich zu anderen konventionellen Sterilisationsverfahren:
Das
Sicherheitsprofil ätherischer Öle ist wesentlich höher als
das der meisten nicht natürlichen
anti-mikrobiellen Hilfsstoffe. Tatsächlich sind die meisten ätherischen Öle von Interesse
als aromatische Mittel oder Nahrungszusatzstoffe für den menschlichen oder
tierischen Verbrauch akzeptiert.
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Ätherische Öle haben
intrinsische oder olefaktorische Eigenschaften, die das Aroma des
sterilisierenden Produkts bereit stellen oder verstärken, was
es der Zusammensetzung ermöglicht,
aromatisierende oder Luftreinigungs- bzw. Luftverbesserungseigenschaften
ohne die Notwendigkeit der Zugabe eines zusätzlichen Parfüms zu haben.
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Ätherische Öle können aus
Zimt, Teebaum, Zitronella, Zitronengras, Thymian, Zitrusfrucht,
Zitronen, Orangen, Anissamen, Nelken, Geranien, Rosen, Minze, Lavendel,
Eukalyptus, Minze, Kampfer, Sandelholz, Zeder und deren Mischungen
erhalten werden, ohne dass die verwendeten ätherischen Öle auf die zuvor beschriebenen
Produkte eingeschränkt werden.
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Die
aktiven Mittel der ätherischen Öle können Pineol,
Zimtaldehyd, Zimtsäure,
Thymol, Zitral, Zitronellal, Eugenol, Menthol, Geraniol, Eukalyptol (Zineol),
Zedrol, Anethol, Limonen, Carbacrol und deren Mischungen sein, ohne
dass die aktiven Mittel auf diese Produkte eingeschränkt werden.
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Vorzugsweise
sind die ätherischen Öle zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung Öle
aus dem Teebaum, Zimt und Zitronella, während die hauptsächlichen
aktiven Mittel Pineol, Zineol, Eugenol, Zimtaldehyd, Zimtsäure, Zitral
und Zitronellal sind.
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Die
als Lösungsmittel
für diese ätherischen Öle und deren
aktiven Mittel verwendeten Glycole werden aus Propylenglycol, Dipropylenglycol,
Triethylenglycol und Mischungen davon ausgewählt.
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Obwohl
die Wirksamkeit der Glycole als Luftsterilisationsmittel bekannt
ist, wie es in dem U.S. Patent 5,591,395 beschrieben wird, ist es
erwähnenswert,
dass die Verwendung ätherischer Öle und deren
Mischungen mit speziellen Glycolen bei der Luftsterilisation einen
deutlichen Vorteil im Vergleich zur Verwendung von Glycolen allein
als Sterilisationsmittel darstellt. Viele Literaturübersichtsartikel
zeigen, dass die sterilisierende Wirkung von Alkoholen stark von
den durch die Umgebung bedingten Temperaturen und der relativen
Feuchte abhängig
ist. Daher verringert Feuchtigkeit von mehr als 35–40% die
Sterilisationswirksamkeit oder eliminiert diese sogar. Dieses ist
durch die hohe Hygroskopie von Glycolen bedingt, die diese dazu
bringt, zu kondensieren, was die wirksame Menge des Mittels im Dampfzustand
in der Luft minimiert.
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Die
Sterilisationswirksamkeit von ätherischen Ölen oder
der Mischungen von diesen mit Glycolen hängt nicht von den Bedingungen
der Temperatur oder der relativen Feuchte ab, da diese Mittel eine
geringe oder keine Hygroskopie aufweisen und daher in der Dampfphase
als aktive Mittel zur Luftsterilisation verbleiben.
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Die
zuvor genannten Literaturübersichtsartikel
korrespondieren mit:
- 1) Jennings, B. H. et
al. (1944) The use of glycol vapors for air sterilization and control
of airborne infection.
- 2) Robertson, O. H. (1943) Sterilization of air with glycol
vapors.
- 3) Lester, William et al. (1949) The rate of bactericidal action
of triethylene glycol vapour on microorganisms dispersed into the
air in small droplets.
- 4) Hamburger, Morton et al. (1945) The present status of glycol
vapors in air sterilization.
- 5) Bigg, Edward et al. (1945) Epidemiologic observations on
the use of glycol vapors for air sterilization.
- 6) Puck, Theodore T. et al. (1943) The bactericidal action of
propylene glycol vapour on microorganisms in air.
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Die
Emission von sterilisierenden und aromatisierenden Partikeln in
der Luft wird durch die Verdampfung der sterilisierenden und aromatisierenden Flüssigkeit
durch das indirekte Erwärmen
des oberen Teils einer oberen Zelle oder eines Behälters durchgeführt, der
die sterilisierende und aromatisierende Flüssigkeit im Innenraum enthält, der
es einem porösen
oder absorbierenden Docht ermöglicht,
eingetaucht zu werden, um die Flüssigkeit
zur Außenseite zu
transportieren, wobei um die Öffnung
der Zelle eine Heizvorrichtung vorliegt, die mit jeglichen konventionellen
Heizvorrichtungen korrespondieren kann, wie Heizringe oder einem
oder mehreren PTC, so dass das Heizelement jegliche Vorrichtung
unter der Voraussetzung sein kann, dass eine Temperatur von 100°C oder mehr
erreicht wird, was eine weitere wesentliche Bedingung für das Verfahren
der Erfindung ist.
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In
jedem Fall wird das Heizelement mit einem Leiter an eine elektrischen
Stromquelle verbunden sein, die eine Batterie oder ein Hausanschluss zur
Hauptstromquelle sein kann.
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Der
absorbierende Docht kann jedoch aus jeglichem konventionellen Material
hergestellt werden, das für
diesen Zweck verwendet wird, vorzugsweise aus einem keramischen
Material oder aus Polyester- oder Polyethylenfasern, aus komprimierten Holz,
gesinterten Plastikmaterialien oder sogar Karbonfasern hergestellt
werden.
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Die
Wirksamkeit der Luftsterilisation bestimmt sich eindeutig durch
die Untersuchung der Verringerung der mikrobiellen Kontamination
nach der Verwendung des sterilisierenden und aromatisierenden Produkts
im Vergleich zur Eingangssituation.
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Es
wurden Experimente unter Verwendung verschiedener Arten von ätherischen Ölformulierungen
durchgeführt
und die hergestellten Referenzwerte können unter anderem in den folgenden
Beispielen zusammengefasst werden:
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BEISPIEL 1 (vergleichend)
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Die
verwendete Formulierung ist das ätherische Öl des australischen
Teebaums (Melaleuca Alternifolia) ohne Lösungsmittel.
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Arbeitsprotokoll:
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In
einem 1000 Liter Raum wurden 7–9 Gramm
der sterilisierenden und aromatisierenden Formulierung durch Verdampfung
aus Polyesterfaserdochten durch indirektes Erwärmen von deren oberen Teil
mit einer PTC-Heizvorrichtung auf eine Arbeitstemperatur von 100°C verdampft.
Zu diesem Zeitpunkt wurde eine kontrollierte Menge an mikrobieller
Kontamination eingeführt.
Der Raum war mit einem Luftbasenauffangsystem ausgestattet, das
verwendet werden kann, um ein bekanntes Luftvolumen einzufangen.
Die Mikroorganismen und das ätherische Öl, die in
die Luft verteilt waren, wurden für eine Kontaktzeit von einer
Stunde belassen. Nach dieser Zeit wurden 225 Liter der Luft aufgefangen
und die Anzahl der vorhandenen Kolonien wurden gezählt. Diese
Menge korrespondiert mit der mikrobiellen Belastung in der Luft,
nachdem das Sterilisationsprodukt auf die anfängliche Kontamination für eine Stunde
eingewirkt hatte. Auch wurden Kontrollplatten auf die Raumoberflächen platziert,
um Vergleichswerte mit den Luftzählern
herzustellen.
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Das
gleiche Experiment wird ohne das Diffundieren ätherischer Öle in den Raum wiederholt. Dies
dient als ein Kontrollexperiment zur Quantifizierung der Wirksamkeit
des sterilisierenden und aromatisierenden Produkts.
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Die
zu untersuchenden Mikroorganismen umfassen: S. epidermis, E. coli
und A. fumigatus.
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Die
Ergebnisse sind die folgenden:
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Diese
Ergebnisse reflektieren deutlich eine wichtige Erniedrigung in der
Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe
sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
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BEISPIEL 2 (vergleichend)
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Die
in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl der Ceylon-Zimtblätter ohne
Lösungsmittel.
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Arbeitsprotokoll:
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Es
wurde das gleiche Protokoll wie in Beispiel 1 verwendet, außer dass
die Menge des in 7 Stunden verdampften Produkts 3 bis 3,5 Gramm
betrug.
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Die
folgenden Ergebnisse wurden erhalten:
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Diese
Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der
Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe
sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
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BEISPIEL 3 (vergleichend)
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Die
in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl aus Zitronella ohne Lösungsmittel.
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Arbeitsprotokoll:
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Es
wurde das gleiche wie in Beispiel 1 verwendet, außer dass
die Menge des in 7 Stunden verdampften Produkts 5,5–6,5 Gramm
betrug.
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Die
Ergebnisse waren wie folgt:
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Diese
Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der
Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe
sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
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BEISPIEL 4
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Die
in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl der Ceylon Zimtblätter bei
20% mit 80% Propylenglycol als Lösungsmittel.
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Arbeitsprotokoll:
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Es
wurde das gleiche wie in Beispiel 1 verwendet, außer dass
die Menge des in 7 Stunden verdampften Produkts 7–8,5 Gramm
betrug.
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Die
Ergebnisse sind wie folgt:
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Diese
Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der
Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe
sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
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BEISPIEL 5
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Die
in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl der Ceylon Zimtblätter bei
10% mit 90% Propylenglycol als Lösungsmittel.
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Arbeitsprotokoll:
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Das
Protokoll ist das gleiche wie von Beispiel 1, außer dass die Menge des in 7
Stunden verdampften Produkts 7–8,5
Gramm betrug.
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Die
Ergebnisse sind wie folgt.
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Diese
Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der
Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe
sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
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BEISPIEL 6
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sDie
in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl aus Zitronella bei 20 % mit
80% Propylenglycol als Lösungsmittel.
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Arbeitsprotokoll:
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Es
wurde das gleiche Protokoll wie in Beispiel 1 verwendet, außer dass
die Menge des in 7 Stunden verdampften Produkts 5,0–7,0 Gramm
betrug.
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Die
Ergebnisse sind wie folgt.
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Diese
Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der
Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe
sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
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BEISPIEL 7
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Die
in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl aus Zitronella bei 10% mit
90% Propylenglycol als Lösungsmittel.
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Arbeitsprotokoll:
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Es
wurde das gleiche Protokoll wie in Beispiel 1 verwendet, außer dass
die in 7 Stunden verdampfte Menge des Produkts im Bereich von 8,0–9,0 Gramm
liegt.
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Die
Ergebnisse sind wie folgt.
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Diese
Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der
Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe
sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
