EP1988930A1 - Verfahren zum absorbieren von schadstoffen und gerüchen - Google Patents

Verfahren zum absorbieren von schadstoffen und gerüchen

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EP1988930A1
EP1988930A1 EP07712347A EP07712347A EP1988930A1 EP 1988930 A1 EP1988930 A1 EP 1988930A1 EP 07712347 A EP07712347 A EP 07712347A EP 07712347 A EP07712347 A EP 07712347A EP 1988930 A1 EP1988930 A1 EP 1988930A1
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EP
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protein
reactive substance
pollutants
datenyword
odt
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EP07712347A
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Robert Sweredjuk
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Individual
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    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61L9/01—Deodorant compositions
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    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/72—Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons

Definitions

  • the invention relates to a method for absorbing pollutants, in particular aldehydes, volatile organic compounds (VOC) and odors, and for permanently protecting in particular the room air from these pollutants.
  • pollutants in particular aldehydes, volatile organic compounds (VOC) and odors
  • the object of the present invention is to propose a method which enables a permanent removal of pollutants.
  • This object is achieved in that a protein-reactive substance is provided at least in the vicinity of pollutant emitters or potential pollutant emitters.
  • Protein hydrolysates and particularly enzymatically degraded skieroproteins have proven to be particularly advantageous in achieving the object of the invention.
  • the protein-reactive substance is used in liquid, pasty, viscous or pulverulent form.
  • the protein-reactive substance can be adapted particularly well to the male pollutants.
  • Another very advantageous embodiment of the invention is also that the protein-reactive substance is spray-dried before use.
  • a likewise very advantageous embodiment of the method according to the invention is also present when the protein-reactive substance is applied to a carrier, an article, a coating, a coating system or the like.
  • the protein-reactive substance is incorporated in a carrier, an article, a coating or the like.
  • the protein-reactive substance can also attach very easily afterwards.
  • the protein-reactive substance is provided in impregnating agents and / or fiber coatings, in particular for textiles or the like.
  • the protein-reactive substance is used in wall, ceiling and / or floor coverings.
  • the method according to the invention offers a permanent solution which not only prevents emission of pollutants from the objects treated with this solution, but also absorbs any nevertheless escaped pollutants from the ambient air.
  • a protein-reactive substance preferably in the form of an aqueous protein hydrolyzate solution, is applied to the wood chips during the production of the plates. After the excess moisture has dried off, a thin film of the protein-reactive substance remains on the surface of the wood chips.
  • This protein-reactive substance absorbs directly from the wood chips exuding pollutants. There are sufficient reactants in the form of amino acid residues available that allow the pollutants to react, so that they are chemically bonded in the protein-reactive substance.
  • this thin film of the protein-reactive substance is an effective diffusion barrier for the pollutants, so that they in no case from the pollutants
  • the thin film is usually extremely elastic and thus also withstands mechanical stresses.
  • the protein-reactive substance is applied later or is mixed in a binder for the plates to be formed.
  • the protein-reactive substance it is also conceivable for the protein-reactive substance to be embedded in paints, lacquers, mordants, wood preservatives, coatings, synthetic resins, in particular synthetic resin coatings, plasters or the like, so that the same protective effect as already described can be achieved during application. In addition, it is then possible to treat wall and floor coverings after their installation.
  • the protein-reactive substance is used in plasterboard or gypsum fiber boards but also in cleaning and other coatings.
  • the protein-reactive substance cleaning agents and detergents is added, whereby a protective layer is applied or renewed with each cleaning.
  • enzymes contained in detergents and cleaning agents are modified in such a way that they can likewise be employed as a protein-reactive substance.
  • enzymes contained in detergents and cleaning agents for example proteases, lipases, amylases
  • enzymes contained in detergents and cleaning agents are modified in such a way that they can likewise be employed as a protein-reactive substance.
  • enzymes contained in detergents and cleaning agents for example proteases, lipases, amylases
  • T ⁇ DATENYWORD ⁇ SON ⁇ Sj ⁇ Sj03 ⁇ Sj03PCTB odt remaining non-active site amino acid residues are used to capture and degrade pollutants.
  • these amino acid residues can be modified so that the pollutant degradation allows or is significantly improved.
  • Such enzymes then have on the one hand the conventional properties and now additionally the function of pollutant absorption and pollutant degradation.
  • textile materials or papers can be provided with the protein-reactive substance, which also vapor barriers, wallpaper or the like can be used simultaneously for pollutant and / or odor removal.
  • the protein-reactive substance can be used in liquid form, as a powder, paste or in aqueous solution.
  • the choice of the respective dosage form is essentially dependent on the respective application.
  • a powder can be obtained by spray-drying the liquid form.
  • the protein-reactive substance can thus be used in a wide variety of ways. It is conceivable, for example, that a selective coating of either single or multiple layers of a composite material or certain individual parts of a composite material, such as chips, veneers, films or the like is made.
  • the protein-reactive substance can be doped with other substances such as urea, zeolites, certain preservatives or the like, whereby the receptivity to certain pollutants / odors can be influenced and adjusted.
  • the concentration of this doping depends on the one hand on the concentration of pollutants occurring and on the other hand on the pollutant group.
  • the protein-reactive substance can be made more or less sticky.
  • Sticky equipment can be produced by long chains of molecules.
  • the pollutants or odors are adsorbed by the protein-reactive substance, that is, reversibly bound, i.e., physisorbed and absorbed in a further reaction step, i. chemisorbed, that means reacted at corresponding reactants of the reactive substance and bound.
  • the Abreagieren is a process that takes much longer compared to the adsorption, so that initially takes place an overlay between the two processes.
  • delivery of the adsorbed pollutant / odor molecules essentially does not take place because absorption also takes place immediately, so that there is no time for the re-release of the adsorbed molecules.

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Abstract

Verfahren zum Absorbieren von Schadstoffen und Gerüchen Verfahren zum Absorbieren von Schadstoffen, insbesondere von Aldehyden, flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und von Gerüchen, und zum dauerhaften Schützen insbesondere der Raumluft vor diesen Schadstoffen, wobei eine proteinreaktive Substanz zumindest in der Nähe von Schadstoffemittenten bzw. potentiellen Schadstoffemittenten vorgesehen wird.

Description

SJ03PCT R. Sweredjuk
Antiformaldehyd 3
Beschreibung
Verfahren zum Absorbieren von Schadstoffen und Gerüchen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Absorbieren von Schadstoffen, insbesondere von Aldehyden, flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und von Gerüchen, und zum dauerhaften Schützen insbesondere der Raumluft vor diesen Schadstoffen.
Es sind verschiedenartige Verfahren und auch Vorrichtungen bekannt, die es erlauben, kurzfristig Schadstoffe aus umgebenden Medien, wie zum Beispiel Raumluft zu entfernen. Zu diesen Schadstoffen gehören vor allem Aldehyde, deren bekanntester Vertreter das Formaldehyd ist.
Diese bekannten Verfahren weisen jedoch alle den Nachteil auf, daß diese keine dauerhafte Wirkung entfalten. So nimmt die oftmals eingesetzte Aktivkohle zwar sehr schnell relativ große Mengen Schadstoffe auf, gibt diese jedoch in Abhängigkeit von den jeweiligen Umgebungsbedingungen, wenigstens teilweise ab. Diese erneute Freisetzung wird vor allem durch hohe Temperaturen begünstigt. Aktivkohle ist damit zwar gut dafür geeignet, Schadstoffe schnell zu adsorbieren, jedoch ist sie nicht dazu geeignet die adsorbierten Schadstoffe dann auch zu absorbieren und damit dauerhaft zu entfernen und unschädlich zu machen.
T \DATENYWORD\SON\Sj\Sj03\Sj03PCTB odt Dieses Problem besteht auch bei allen anderen bekannten Verfahren. Die eigentlich angestrebte Absorption wird nicht erreicht. Es findet immer nur eine reversible Adsorption statt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, welches eine dauerhafte Beseitigung von Schadstoffen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine proteinreaktive Substanz zumindest in der Nähe von Schadstoffemittenten bzw. potentiellen Schadstoffemittenten vorgesehen wird.
Damit werden Schadstoffe einerseits schnell der Umgebung entzogen und andererseits in die proteinreaktive Substanz eingebettet und somit dauerhaft unschädlich gemacht. Eine unerwünschte Freisetzung findet nicht statt.
Dabei hat es sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn als proteinreaktive Substanz ein Eiweiß-Hydrolysat, insbesondere enzymatisch abgebaute Skieroproteine verwendet werden.
Eiweiß-Hydrolysate und besonders enzymatisch abgebaute Skieroproteine haben sich als besonders vorteilhaft bei der Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erwiesen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es sehr vorteilhaft, wenn die proteinreaktive Substanz in flüssiger, pastöser, viskoser oder pulverförmiger Form verwendet wird.
Hierdurch ergeben sich vielfältigste Einsatzmöglichkeiten.
Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist auch darin zu sehen, daß der proteinreaktiven Substanz Zusatzstoffe beigefügt sind.
T \DATENYWORD\SON\Sj\Sj03\Sj03PCTB odt Dabei hat es sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn Harnstoff, Zeolithe, Aluminiumoxid, anorganische Photokatalysatoren und/oder Konservierungsstoffe oder dergleichen beigefügt sind.
Durch insbesondere derartige Zusatzstoffe lässt sich die proteinreaktive Substanz besonders gut an die aufzunehmenden Schadstoffe anpassen.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch darin, daß die proteinreaktive Substanz vor Verwendung sprühgetrocknet wird.
Hierdurch erschließen sich wieder weitere Einsatzgebiete. Zudem kann die Substanz problemlos gelagert und transportiert werden.
Eine ebenfalls sehr vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt auch dann vor, wenn die proteinreaktive Substanz auf einen Träger, einen Gegenstand, eine Beschichtung, ein Beschichtungssystem oder dergleichen aufgebracht ist.
Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es, wenn die proteinreaktive Substanz in einen Träger, einen Gegenstand, eine Beschichtung oder dergleichen eingebracht ist.
Dadurch ergeben sich viele unauffällige Einsatzmöglichkeiten, bei denen zusätzlich noch die Schadstoffe direkt beim Emittenten aufgenommen werden.
Erfindungsgemäß ist es auch äußerst vorteilhaft, wenn die proteinreaktive Substanz in Farben, Lacke, Beschichtungen, Beizen, Putze oder dergleichen eingebracht wird.
Hiermit läßt sich die proteinreaktive Substanz auch nachträglich sehr einfach anbringen.
T \DATENYWORD\SON\Sj\Sj03\Sj03PCTB odt Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch darin zu sehen, daß die proteinreaktive Substanz in Wasch- und Reinigungsmitteln vorgesehen wird.
Damit können Schadstoffe emittierende Gegenstände schnell behandelt werden. Zudem werden etwaige in den Wasch- und Reinigungsmitteln enthaltenen Schadstoffe daran gehindert, in die Umgebung zu entweichen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist es auch sehr vorteilhaft, wenn die proteinreaktive Substanz in Imprägniermitteln und/oder Faserbeschichtungen, insbesondere für Textilien oder dergleichen vorgesehen ist.
Dadurch lassen sich zum Beispiel durch Farbstoffe schadstoffemittierende Textilien einfach, schnell und kostengünstig behandeln.
Es hat sich erfindungsgemäß auch als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn die proteinreaktive Substanz in Wand-, Decken- und/oder Bodenbelägen eingesetzt wird.
Damit lassen sich auch nachhaltige Sanierungen von schadstoffbelasteten Räumen einfach und schnell durchführen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht.
Viele der heute üblichen Baustoffe, wie zum Beispiel Spanplatten, Gipskartonplatten, Bodenbeläge, sowie Wand- und Deckenpaneelen insbesondere aus Holz und Holzwerkstoffen emittieren unter anderem Aldehyde und weitere flüchtige organische Verbindungen, kurz Schadstoffe.
Diese Emissionen führen besonders bei den angestrebten Niedrigstenergiehäusern, die nur noch einen geringen Luftaustausch aufweisen, zu dem unerwünschten und
T \DATENYWORD\SON\Sj\Sj03\Sj03PCTB odt gesundheitlich äußerst bedenklichen Nebeneffekt, daß sich diese Substanzen in der Raumluft anreichern und von Personen aufgenommen werden.
Leider ist es jedoch nicht einfach möglich, bei der Herstellung der Baustoffe diese Schadstoffe einfach wegzulassen.
Diese Schadstoffe werden bei der Verarbeitung von insbesondere Nadelhölzern aus natürlichen Holzinhaltsstoffen gebildet. Bei der Verarbeitung laufen thermische und thermisch-hydrolytische, sowie oxidative Prozesse bzw. Reaktionen ab, die zur Bildung von Aldehyden und auch von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) führen. Der bekannteste Vertreter der Aldehyde ist das Formaldehyd, das neben anderen Aldehyden und VOCs in größeren Mengen insbesondere in Spanplatten und OSB-Platten anzutreffen ist. Oftmals werden sogar die geltenden Grenzwerte insbesondere für Formaldehyd erheblich überschritten.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet hierfür eine dauerhafte Lösung, die nicht nur eine Emission von Schadstoffen aus den mit dieser Lösung behandelten Gegenständen verhindert, sondern auch etwaige trotzdem entwichene Schadstoffe aus der Raumluft aufnimmt.
Eine proteinreaktive Substanz vorzugsweise in Form einer wässrigen Proteinhydrolysat-Lösung wird während der Herstellung der Platten auf die Holzspäne aufgebracht. Nach abtrocknen der überschüssigen Feuchtigkeit verbleibt auf der Oberfläche der Holzspäne ein dünner Film der proteinreaktiven Substanz. Diese proteinreaktive Substanz nimmt die aus den Holzspänen austretenden Schadstoffe direkt auf. Es stehen ausreichend Reaktionspartner in Form von Aminosäure-Resten zur Verfügung, die ein Abreagieren der Schadstoffe ermöglichen, so daß diese in der proteinreaktiven Substanz chemisch gebunden werden.
Zusätzlich stellt dieser dünne Film der proteinreaktiven Substanz eine wirksame Diffusionssperre für die Schadstoffe dar, so daß diese auf keinen Fall aus den
T \DATENYWORD\SON\Sj\Sj03\Sj03PCTB odt Holzspänen entweichen können. Die ebenfalls auftretende Wasserdampfdiffusion wird durch diesen Schutzfilm jedoch nicht behindert.
Der dünne Film ist dabei meist äußerst elastisch und widersteht so auch mechanischen B eanspruchungen .
Es ist aber auch denkbar, daß die proteinreaktive Substanz nachträglich aufgebracht wird oder aber in ein Bindemittel für die zu formenden Platten eingemischt wird.
Es ist zudem denkbar, daß die proteinreaktive Substanz in Farben, Lacke, Beizen, Holzschutzmittel, Beschichtungen, Kunstharzen, insbesondere Kunstharzbeschichtungen, Verputze oder dergleichen eingebettet wird, so daß beim Auftragen dieselbe Schutzwirkung wie bereits beschrieben erzielt werden kann. Zudem ist es dann möglich auch Wand- und Bodenbeläge nach Ihrer Verlegung zu behandeln.
Es ist aber auch denkbar, daß die proteinreaktive Substanz bei Gipskartonplatten oder Gipsfaserplatten aber auch bei Putzen und sonstigen Beschichtungen zum Einsatz kommt.
Desweiteren ist es denkbar, daß die proteinreaktive Substanz Reinigungs- und Waschmitteln zugesetzt wird, wodurch bei jeder Reinigung eine Schutzschicht aufgebracht bzw. erneuert wird.
Dabei ist es auch denkbar, daß in Wasch- und Reinigungsmitteln enthaltene Enzyme (z.B. Proteasen, Lipasen, Amylasen) derart modifiziert werden, daß diese ebenfalls als proteinreaktive Substanz einsetzbar sind. Bei Reinigungs- und Waschmitteln werden Enzyme nur im Rahmen ihres aktiven Zentrums, das heisst nur eine bestimmte Gruppe von Aminosäuren innerhalb des Enzyms weist eine entsprechende Aktivität auf, die eine Reinigungswirkung entfalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die
T \DATENYWORD\SON\Sj\Sj03\Sj03PCTB odt restlichen, nicht zum aktiven Zentrum gehörenden Aminosäurereste zur Aufnahmen und zum Abbau von Schadstoffen genutzt werden. Dabei können diese Aminosäurereste derart modifiziert werden, daß der Schadstoffabbau ermöglicht bzw. erheblich verbessert wird. Derartige Enzyme weisen dann einerseits die herkömmlichen Eigenschaften auf und nunmehr zusätzlich die Funktion der Schadstoffaufnahme und des Schadstoffabbaus.
Auch textile Materialien oder Papiere können mit der proteinreaktiven Substanz versehen werden, wodurch auch Dampfsperren, Tapeten oder dergleichen gleichzeitig zur Schadstoff- und/oder Geruchsbeseitigung eingesetzt werden können.
Die proteinreaktive Substanz kann in flüssiger Form, als Pulver, Paste oder auch in wässriger Lösung eingesetzt werden. Die Wahl der jeweiligen Darreichungsform ist im wesentlichen abhängig vom jeweiligen Einsatzzweck. Ein Pulver kann zum Beispiel durch Sprühtrocknung der flüssigen Form gewonnen werden.
Die proteinreaktive Substanz kann damit in vielfältigster Art und Weise eingesetzt werden. Es ist beispielsweise denkbar, daß eine selektive Beschichtung entweder einzelner oder mehrerer Lagen eines Verbundmaterials oder bestimmter Einzelteile eines Verbundmaterials, wie zum Beispiel Späne, Furniere, Folien oder dergleichen vorgenommen wird.
Zusätzlich kann die proteinreaktive Substanz mit weiteren Substanzen wie zum Beispiel Harnstoff, Zeolithe, bestimmte Konservierungsmittel oder dergleichen dotiert bzw. versetzt werden, wodurch die Rezeptivität gegenüber bestimmten Schadstoffen / Gerüchen beeinflusst und eingestellt werden kann.
Die Konzentration dieser Dotierung ist abhängig einerseits von der Konzentration der auftretenden Schadstoffe und andererseits von der Schadstoffgruppe.
T \DATENYWORD\SON\Sj\Sj03\Sj03PCTB odt Die Geschwindigkeit des Reaktionsverlaufes zur Abreaktion bzw. Neutralisation der Schadstoffe kann aber auch von dem pH- Wert der proteinreaktiven Substanz abhängig sein.
Für bestimmte Anwendungen kann die proteinreaktive Substanz mehr oder weniger klebrig ausgestaltet werden. Eine klebrige Ausrüstung kann durch lange Molekülketten erzeugt werden.
Auch wenn die proteinreaktive Substanz nur partiell aufgebracht wird, oder aber die erzeugte Schutzschicht beschädigt wird, wird immernoch eine hervorragende Schadstoff/Geruchsabsorption erzielt.
Zunächst werden die Schadstoffe bzw. Gerüche von der proteinreaktiven Substanz adsorbiert, das heisst reversibel gebunden, d.h.physisorbiert und in einem weiteren Reaktions schritt absorbiert, d.h. chemisorbiert, das bedeutet an entsprechenden Reaktionspartnern der reaktiven Substanz abreagiert und gebunden. Das Abreagieren ist ein Prozess, der gegenüber der Adsorption erheblich länger dauert, so daß zunächst eine Überlagerung zwischen den beiden Prozessen stattfindet. Eine Abgabe der adsorbierten Schadstoff- / Geruchsmoleküle findet jedoch im wesentlichen nicht statt, da sofort auch die Absorption stattfindet, so daß keine Zeit für die Wiederfreisetzung der adsorbierten Moleküle zur Verfügung steht.
T \DATENYWORD\SON\Sj\Sj03\Sj03PCTB odt

Claims

SJ03PCT R. SweredjukAntiformaldehyd 3Ansprüche
1. Verfahren zum Absorbieren von Schadstoffen, insbesondere von Aldehyden, flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und von Gerüchen, und zum dauerhaften Schützen insbesondere der Raumluft vor diesen Schadstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß eine proteinreaktive Substanz zumindest in der Nähe von Schadstoffemittenten bzw. potentiellen Schadstoffemittenten vorgesehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als proteinreaktive Substanz ein Eiweiß-Hydrolysat, insbesondere enzymatisch abgebaute Skieroproteine verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die proteinreaktive Substanz in flüssiger, pastöser, viskoser oder pulverförmiger Form verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der proteinreaktiven Substanz Zusatzstoffe beigefügt werden.
T \DATENYWORD\SON\Sj\Sj03\Sj03PCTA odt
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Harnstoff, Zeolithe, Aluminiumoxid, anorganische Photokatalysatoren und/oder Konservierungsstoffe oder dergleichen beigefügt werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die proteinreaktive Substanz vor Verwendung sprühgetrocknet wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die proteinreaktive Substanz auf einen Träger, einen Gegenstand, eine Beschichtung, ein Beschichtungssystem oder dergleichen aufgebracht wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die proteinreaktive Substanz in einen Träger, einen Gegenstand, eine Beschichtung oder dergleichen eingebracht wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die proteinreaktive Substanz in Farben, Lacke, Beschichtungen, Beizen, Putze oder dergleichen eingebracht wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die proteinreaktive Substanz in Wasch- und Reiunigungsmitteln vorgesehen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Reinigungsmitteln enthaltene Enzyme modifiziert werden.
T \DATENYWORD\SON\Sj\Sj03\Sj03PCTA odt
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Enzyme in ihrem passiven Bereich derart modifiziert werden, daß die dortigen Aminosäurereste Schadstoffe aufzunehmen und abzubauen vermögen.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die proteinreaktive Substanz in Imprägniermitteln und/oder Faserbeschichtungen, insbesondere für Textilien oder dergleichen vorgesehen wird.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die proteinreaktive Substanz in Wand-, Decken- und/oder Bodenbelägen, Ausbauplatten, z.B. OSB-Platten oder dergleichen eingesetzt wird.
T \DATENYWORD\SON\Sj\Sj03\Sj03PCTA odt
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