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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Gasfilter zum Filtern von Gasen,
wie beispielsweise Luft, nach Anspruch 1, auf ein entsprechendes
Luftreinigungsgerät nach Anspruch 17, auf ein hierfür
geeignetes Gasreinigungsmaterial nach Anspruch 22 und auf ein Herstellungsverfahren
nach Anspruch 37.
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Derartige
Gasfilter werden beispielsweise in Klimaanlagen für Großraumbüros
und Arbeitsstätten, Restaurants, Diskotheken und Bars,
aber auch in Kraftfahrzeugen, in entsprechenden Umluftsystemen oder
in ähnlichen Luft- und Klimasystemen verwandt. Dabei können
derartige Gasfilter sowohl in aktiven als auch in passiven Systemen
eingesetzt werden.
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Herkömmliche
Gasfilter bestehen zumeist aus einem Faservlies, Papier oder Schaumstoff,
das Staubpartikel, Gaspartikel und andere Kleinteile aus dem Gas
bzw. der Luft ausfiltert. Derartige Gasfilter sind auch bei Staubsaugern
bekannt, diese werden auch zur Herstellung entsprechender Staubsaugerbeutel
be nutzt. Auch Aktivkohlefilter können als Gasfilter eingesetzt
werden, bedürfen jedoch gelegentlich einer Reinigung. Auch
ist der Belastungsgrad von solchen Aktivkohlefiltern im Betrieb
nicht ersichtlich, wodurch das Reinigen mit großem Aufwand
verbunden ist.
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Die
DE 295 18 837 U1 zeigt
ein Raumteiler-Element, bei dem ein Teil aus Schurwolle an einem
Tragrahmen wenigstens mittelbar befestigt und mit einer Bespannung
beispielsweise aus einem Gitternetz versehen ist. Dieses Raumteiler-Element
soll nicht nur eine wirkungsvolle Schallabsorption ermöglichen,
sondern auch eine negative Beeinträchtigung der Raumluft
durch schädliche Faserteile vermeiden und eine feuchtigkeitsregulierende
Wirkung auf das Raumklima besitzen.
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Die
DE 20 2006 004 803
U1 zeigt eine Sichtschutzvorrichtung mit einer Sichtschutzmatte
zum Aufstellen im Gelände, worin beispielsweise Schilfrohrmaterial
auf Drähte oder ein Drahtgeflecht geflochten ist.
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Die
deutsche Offenlegungsschrift
DE
1 500 718 zeigt eine Matte zur Schall- und Wärmeisolation,
bei der unter anderem Matten aus Tierhaar, die unter anderem als
Faservlies ausgestaltet sein können, eingesetzt werden.
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Das
deutsche Gebrauchsmuster
DE 20 2005 005 653 U1 offenbart eine Verkleidung
für Raumelemente für Innenräume, die
eine luftdurchlässige Gaze aus beispielsweise textilem
Material umfasst.
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Das
deutsche Patent
DE
26 50 886 C2 zeigt ein schallabsorbierendes Paneel für
Wandelemente von Raumteilern mit einem Paar aus dünnen,
plattenförmigen tragenden Schalen zur Bildung der Wandflächen,
einem wabenartigen Kern zwischen den Schalen sowie einem die Schalen
sowie den Kern einfassenden starren Rahmen. Der Rahmen ist mit einem
dünnen flexiblen Überzug aus gewebeähnlichem
Material bezogen. Der wabenartige Kern mit entsprechenden Kammern
besteht vorzugsweise aus Leichtmaterial wie beispielsweise Papier.
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Aus
der
DE 102 35 043
A1 ist es bekannt, Keratinfasern zum Absorbieren von Schadstoffen
zu verwenden, insbesondere zum Absorbieren von Formaldehyd. Des
weiteren ist es bekannt, diese Keratinfasern mit anderen Materialien
zu vermischen oder zu verflechten, um als Isolier-, Schallabsorbtions-,
Isolations- oder Schalldämmmaterial, beispielsweise in
der oder bei der Modernisierung von Häusern, zu fungieren.
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Aus
der
DE 10 2006 009 847 ist
es bekannt, ein Verfahren zum Absorbieren von Schadstoffen und Gerüchen
durch den Einsatz von proteinreaktiven Substanzen in der Nähe
von Schadstoffemitenten einzusetzen, um eine gasreinigende Wirkung
zu erzielen. Als proteinreaktive Substanz dient hierzu ein Eiweiß-Hydrolysat,
insbesondere enzymatisch abgebaute Skleroproteine. Es ist desweiteren
offenbart, diese Substanzen auf einen flachen Träger oder
einen Gegenstand aufzubringen, der entsprechende Schadstoffe emittiert.
Auch der Einsatz innerhalb einer Beschichtung – beispielsweise
als Farbe – ist bekannt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gesundheit beeinträchtigende
Gase zu absorbieren bzw. irreversibel zu binden, um so saubere Luft
zu erhalten. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
derartige Gasfilter möglichst kostengünstig und
langlebig zu gestalten, damit ein Auswech seln möglichst
selten erforderlich ist. Die Erfindung soll des weiteren für
diese Gasfilter geeignete Luftreinigungsgeräte und hierfür
geeignetes Gasreinigungsmaterial angeben, sowie dessen Herstellungsverfahren.
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Der
Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, das bekannte Gasreinigungsmaterial
durch ein universelles, im Anwendungsbereich (Bau, KfZ, Aerospace,
Eisenbahn, etc..) bereits bekanntes Bau- bzw. Ausstattungsmaterial
zu ersetzen und dieses mit Gasreinigungseigenschaften auszustatten,
so dass eine Doppelfunktion erzielt wird.
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Diese
Aufgaben werden mit einem Gasfilter gemäß Anspruch
1 bzw. einem Luftreinigungsgerät gemäß Anspruch
17 gelöst. Ein hierfür geeignetes Gasreinigungsmaterial
wird im Anspruch 22 und ein hierfür geeignetes Herstellungsverfahren
im Anspruch 37 gekennzeichnet und beansprucht. In den Unteransprüchen sind
bevorzugte Ausbildungen der Erfindung angegeben. Darüber
hinaus ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
der beiliegenden Zeichnungen in der folgenden Beschreibung näher
erläutert.
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Gasfilter:
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Gemäß der
Erfindung tritt das Gas durch einen Filter hindurch, der Aminosäuren
und/oder Cystein aufweisende Fasern aufweist. Bevorzugt besteht
der Filter aus wasserunlöslichen Faserproteinen, insbesondere Keratin-Fasern,
wobei der Anteil an Faserproteinen bevorzugt über 60%,
besonders bevorzugt über 80% und ganz besonders bevorzugt
bei etwa 97% liegt.
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Mit
Vorteil ist der Filter als ein Faservlies ausgebildet. Nach einer
besonders einfachen Ausbildung der Erfindung ist der Filter aus
Filamenten ausgebildet, die beispielsweise aus Tierhaaren bzw. Tierwolle
hergestellt sind, welche durch den chemischen Reinigungsprozess
nicht belastet wurden. Zu diesem Zweck eignet sich besonders Schafswolle
als Ausgangsprodukt für die Vliesstruktur, die darüber
hinaus auch gute schalldämpfende Eigenschaften hat. Aufgrund
ihres hohen Anteils an Aminosäuren wird eine Absorptionswirkung von
insbesondere Formaldehyd und Paraformaldehyd erzielt.
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Die
vorliegende Erfindung hat sich bevorzugt zur Absorption der chemischen
Gruppe der Aldehyde, darunter Formaldehyd, Paraformaldehyd und Azaldehyde
sowie auch Toluol und VOCs bewährt. Die Bindungskapazität
des Faservlies der vorliegenden Erfindung ist für die vorbezeichneten
Stoffe derart hoch, dass ein Filter erst nach mehreren Jahrzehnten
ausgewechselt werden muss.
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Das
Faservlies des Filters der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt
in, zwischen oder an einer zusätzlichen Vliesschicht aus
Mikrofasern ein- bzw. angefügt. Dadurch ergibt sich nicht
nur eine Stabilisierung, sondern auch eine Kombinationswirkung,
wodurch auch Staubpartikel und andere Kleinteile aus dem Gas bzw. der
Luft noch besser ausgefiltert werden können. Das Faservlies
des Filters der vorliegenden Erfindung ist dabei zu mehr als 60%,
bevorzugt zu mehr als 80% aus Proteinen hergestellt.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
besteht der Filter zum Filtern von insbesondere Formaldehyd aus
Arginin-, Histidin- und/oder Lysinfasern. Der Filter dient dabei
als Sorbens für Formaldehyd, Toluol und/oder VOCs, wobei
auch andere Schadstoffe ausgefiltert werden können.
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Das
Faservlies des Filters hat bevorzugt ein Flächengewicht
zwischen 125 g/m2 und 2000 g/m2,
die zusätzliche Vliesschicht hat bevorzugt ein Flächengewicht
zwischen 200 g/m2 und 1200 g/m2.
Weiter bevorzugt hat das Faservlies des Filters ein Flächengewicht
zwischen 200 g/m2 und 1800 g/m2,
insbesondere von etwa 1200 g/m2. Die zusätzliche
Vliesschicht besteht insbesondere aus Mikrofasern aus Polypropylen
oder Polyethylen-Terephthalat (PET) mit einem besonders bevorzugten
Flächengewicht von 300 g/m2–900
g/m2. Die Schichtdicke des Filters kann
zwischen 5 mm und 50 mm, insbesondere zwischen 8 mm und 20 mm betragen. Der
Filtereffekt ist überraschend gut, so dass auch dünnere
Vliesdicken bereits eine erhebliche Filterwirkung bzw. Absorption
für beispielsweise Formaldehyd erzielen.
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Der
aus Proteinen bestehende Vliesstoff absorbiert beispielsweise das
als äußerst reaktives Molekül bekannte
Formaldehyd durch Reaktion mit den Seitenketten der Aminosäuren.
Aus den Additions- und Kondensationsreaktionen bilden sich stabile
und unschädliche Verbindungen, die u. a. zu irreversiblen
Vernetzungen zwischen den Peptidketten der Faser führen.
Außerdem können zwischen zwei Aminosäureresten
Methylen-Querverbindungen oder Oxi-Methylen-Querverbindungen gebildet
werden, die zu Quervernetzungen der Proteinketten führen.
Dadurch ergeben sich Reaktionsprodukte, die stabile Verbindungen
darstellen. Eine nennenswerte Freisetzung von Formaldehyd aus diesen
Reaktionsprodukten ist kaum feststellbar.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Gasfilters besteht darin, den Filter in eine Schuheinlage eines Schuhs
einzupassen, was insbesondere in Verbindung mit PE-Formschaumsohlen
Vorteile bringt. Hierdurch wird eine Geruchsbindung ermöglicht
und die Feuchtigkeitsaufnahme verbessert.
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Mit
Vorteil ist bei dem erfindungsgemäßen Gasfilter
der Filter ein Verbundteil in Verbindung mit PET- und/oder PET-Faservlies.
Dadurch ist der Gasfilter sehr vielfältig einsetzbar.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Gasfilters besteht darin, den Filter als dreidimensionales Formteil
auszubilden, das durch ein Filzverfahren hergestellt wird. Ein solches
Formteil kann beispielsweise auf eine Akustik-Paneele eines schallgedämpften
Raums aufgebracht sein. Somit kann diese für die Verbesserung
der Raumakustik eingesetzte Paneele zusätzlich für
die Verbesserung des Raumklimas, insbesondere zur Verbesserung der
Schadstoffreduzierung der Raumluft, verwendet werden. Ein solches
Formteil kann aber auch auf eine Raumverkleidung oder auf eine Trennwand
in einer Diskothek, Bar, einem Raucherraum oder dergleichen aufgebracht
werden. Das Formteil kann als Stanzteil auch mit entsprechend ästhetischer
Gestaltung ähnlich wie ein "Duftbaum" als luftreinigendes
Accessoire in einem KFZ eingesetzt werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht
darin, den Gasfilter, insbesondere unter Verwendung von Keratinfaser,
in vorzugsweise belüftete oder klimatisierte Sitze von
Automobilen einzubauen. Vorteil hierbei ist, dass eine große
Fläche ausgefüllt werden kann. In klimatisierten
Sitzen ist darüber hinaus der Gasfilter stetiger Umluft
ausgesetzt. Sie sorgt zudem für wesentlich mehr Komfort
als bisher verwendetes Rosshaar. Auch in Bezug auf die Aufnahme
und Abga be von Schweiß ist der erfindungsgemäße
Gasfilter dem Rosshaar und PUR-Schäumen überlegen.
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Im
Folgenden sind einzelne Beispiele zur Darstellung der Wirksamkeit
der vorliegenden Erfindung angegeben.
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Beispiel 1:
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Ein
Stück Vliesstoff der Abmessungen 2 cm × 25 cm × 25
cm (Dicke × Breite × Länge) wurde in
eine Prüfkammer aus Glas mit einem Volumen von 250 l eingebracht.
Anschließend wurde in der Kammer eine Formaldehyd-Konzentration
von 300 ppm eingestellt (Luftwechselrate 0 l/h, Temperatur ca. 23°C,
relative Luftfeuchte 45%).
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Im
Mittel mehrerer Versuche wurde bereits 2 Stunden nach Versuchsbeginn
in Folge chemischer Reaktion des Formaldehyds mit dem Vliesstoff
ein Abbau der Formaldehyd-Konzentration in der Kammerluft zwischen
80% und 87% gemessen. Nach 24 Stunden waren es zwischen 95% und
97%.
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Beispiel 2:
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In
einer zweiten Versuchsreihe wurde fünfmal im Abstand von
24 Stunden jeweils eine Formaldehydmenge in die Kammer gemäß Beispiel
1 eingegeben, die eine Formaldehyd-Konzentration in der Kammer von 300
ppm erzeugt. Nach fünf Tagen (5 × 300 ppm = 1500
ppm) wurde die Formaldehyd-Konzentration in der Kammerluft gemessen;
sie betrug lediglich 0,77 ppm. Das gleiche Probestück wurde
ein weiteres Mal mit 5 × 300 ppm belastet und nach fünf
Tagen wurde nach der letzten Formaldehyd-Zugabe le diglich eine Konzentration
von 0,21 ppm Formaldehyd gemessen. Nach weiteren fünf Tagen
ohne weitere Formaldehyd-Zufuhr war die Restkonzentration nur noch
0,1 ppm. An dem derart "belasteten" Prüfmuster wurden nach
einer sensorischen Prüfung keinerlei Fremdgerüche
wahrgenommen (Prüflabor des Ökoinstituts Köln).
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Beispiel 3:
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Der
Gasfilter wurde großformatig in einen Raum eingebracht,
der aufgrund seiner konstruktiven Gegebenheit mit einer Formaldehyd-Quelle
(Holzwerkstoffplatte) ausgetäfelt war. Die Formaldehyd-Konzentration,
die zuvor zwischen 0,15 ppm und 0,20 ppm betrug, konnte auf unter
0,05 ppm gebracht werden, indem Vliesstoff großformatig
in Form von „mobilen Trennwänden" eingebracht
wurde. Dadurch wird ersichtlich, dass sich der Gasfilter hervorragend
zur Absorption von Formaldehyd in entsprechend belasteten Räumen
nutzen lässt.
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Beispiel 4:
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Ein
weiterer Proberaum wurde auf das Absorptionsvermögen von
Toluol und VOCs getestet. Durch Einbringen mehrerer mobiler, mit
dem Faservlies ausgestatteter Trennwände konnte die Konzentration
von Toluol von 1,11 mg/cm3 auf 0,07 mg/cm3 gesenkt werden. Die Gesamtmenge der VOCs
wurde von 1,4 mg/cm3 auf 0,45 mg/cm3 gesenkt.
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Der
vollständige Abbau von Formaldehyd in der Faser verläuft über
zwei Reaktionsschritte:
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Weitere
Untersuchungen mit ungesättigten Aldehyden, Di-Aldehyden
und alipathischen Aldehyden zeigten vergleichbare Ergebnisse.
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Luftreinigungsgerät:
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Die
Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Luftreinigungsgerät
mit einem erfindungsgemäßen Gasfilter, wobei zwischen
einem Gaseinlass und einem Gasauslass ein Gebläse und der
ent sprechende Filter angeordnet ist. Das Luftreinigungsgerät
kann dadurch realisiert werden, dass der Filter beispielsweise in
die Umluftanlage oder die Lüftung eines Kraftfahrzeugs
eingebaut wird. Alternativ kann der Filter auch in den Sitz eines
belüfteten Autositzes eingebaut werden, so dass der Luftdurchtritt
automatisch für eine Reinigung der Luft im Autoinnenraum
sorgt.
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Alternativ
kann das Filtervlies auch für entsprechende Autositzbezüge
oder zum Auskleiden des Autoinnenraums, wie beispielsweise des Dachhimmels,
verwendet werden, wodurch eine Passivreinigung der Luft im Innenraum
des Kfz erzielt wird. Außerdem kann es bei Kraftfahrzeugen
als sogenanntes Auslieferungskissen bis kurz vor der Übergabe
des Kfz an den Kunden verwendet werden.
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Gasreinigungsmaterial:
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf ein für den Gasfilter geeignetes
Gasreinigungsmaterial zum Reinigen von Gasen, wie beispielsweise
Luft. Dabei kann derartiges Gasreinigungsmaterial sowohl in aktiven
als auch in passiven Systemen eingesetzt werden.
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Das
erfindungsgemäße Gasreinigungsmaterial zum Reinigen
von Gasen ist dadurch gekennzeichnet, dass das Material aus einem
schaum- oder vliesförmigem Trägermaterial besteht,
das mit der proteinreaktiven Substanz versehen ist.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
besteht die proteinreaktive Substanz zum Filtern von insbesondere
Formaldehyd aus Aminosäuren und/oder Cystein und/oder wasserunlöslichen
Proteinen, insbesondere Keratin oder aus Arginin-, Histidin- und/oder
Lysinproteinen. Das Material dient dabei als Sorbens für
Formaldehyd, Toluol und/oder VOCs, wobei auch andere Schadstoffe
ausgefiltert werden können.
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Die
vorliegende Erfindung hat sich bevorzugt zur Absorption von Formaldehyd,
Paraformaldehyd, Toluol und VOCs bewährt. Die Bindungskapazität
des Gasreinigungsmaterials der vorliegenden Erfindung ist für die
vorbezeichneten Stoffe derart hoch, dass das Material oder ein mit
diesem ausgestatteter Filter erst nach mehreren Jahrzehnten ausgewechselt
werden muss.
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Das
Gasreinigungsmaterial der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt in,
zwischen oder an einer zusätzlichen Vliesschicht aus Mikrofasern
ein- bzw. angefügt. Dadurch ergibt sich nicht nur eine
Stabilisierung, sondern auch eine Kombinationswirkung, wodurch auch
Staubpartikel und andere Kleinteile aus dem Gas bzw. der Luft noch
besser ausgefiltert werden können. Das Faservlies des Filters
der vorliegenden Erfindung ist dabei zu mehr als 60%, bevorzugt
zu mehr als 80% aus Proteinen hergestellt.
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Das
Trägermaterial des erfindungsgemäßen
Gasreinigungsmaterials besteht bevorzugt aus PE-, oder PUR-Schaum
oder aus einem PE-, PP-, PET-, PA- oder CV-Vlies.
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Das
Vlies des Trägermaterials hat bevorzugt ein Flächengewicht
zwischen 50 g/m2 und 2000 g/m2,
bevorzugt 125 g/m2 und 1800 g/m2,
die zusätzliche Vliesschicht hat bevorzugt ein Flächengewicht
zwischen 200 g/m2 und 1200 g/m2.
Weiter bevorzugt hat das Vlies des Trägermaterials ein
Flächengewicht zwischen 200 g/m2 und
1200 g/m2, insbesondere von etwa 1000 g/m2. Die zusätzliche Vliesschicht
besteht insbesondere aus Mikrofasern aus Polypropylen oder Polyethylen-Terephthalat
(PET) mit einem besonders bevorzugten Flächengewicht von
300 g/m2–900 g/m2.
Das Trägermaterial hat bevorzugt ein Raumgewicht zwischen
20 und 200 kg/m3 aufweist, besonders bevorzugt
50 und 150 kg/m3. Das Trägermaterial
ist bevorzugt schaumförmig und besteht aus geschlossenzelligem,
besser noch aus offenzelligem Schaumstoff mit einer bevorzugt großen Oberfläche.
Das Trägermaterial besteht bevorzugt aus einem gasdurchlässigen
Schaumstoff, dessen Zellenoberflächen mit der proteinreaktiven
Substanz zumindest teilweise beschichtet bzw. benetzt sind. Der
Schaumstoff weist dabei bevorzugt kleine aber dicht aneinanderliegende
Zellen auf, die bei geringem Volumen eine große Oberfläche,
d. h. ein großes Oberflächen/Gewichtsverhältnis
haben.
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Das
Trägermaterial ist nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ein Dämm-, Dicht-, Dämpf- oder Absorptionsmaterial,
insbesondere ein Schallabsorber, eine Batterieabdeckung oder eine
Innenraumverkleidung.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung erfüllt das Trägermaterial
eine Doppelfunktion. Es wird nicht nur zum Dämmen, Dichten,
Dämpfen oder Absorbieren eingesetzt, sondern auch zu Gasreinigungszwecken.
Beispielsweise kann das Material in eine Schuheinlage eingebracht
werden, vorzugsweise in Verbindung mit PE-Formschaumsohlen, die
automatisch für eine Reinigung der Luft sorgen. Bevorzugt
wird das Gasreinigungsmaterial nach der vorliegenden Erfindung als
ein dreidimensionales Formteil ausgebildet. Dieses Formteil kann
dann zu vielfältigen Einsatzzwecken verwandt werden. Je
nach Einsatzzweck besteht das Form teil aus Polyurethan, Polyolefin,
Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril, Cellulose oder Naturfaser
und wird mit der proteinreaktiven Substanz, beispielsweise Schafwollproteinen,
versehen. Dadurch lassen sich die erfindungsgemäßen,
dreidimensionalen Formteile als Tür- oder Fensterdichtungen,
Innenraumverkleidungen oder bei Dämm- oder Dichtzwecken
einsetzen.
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Die
proteinreaktive Substanz kann bei der Herstellung des Trägermaterials
mit dessen Ausgangsstoffen vermischt und derart in bzw. auf das
Trägermaterial aufgebracht werden oder es wird erst nach
der Herstellung des Trägermaterials auf dieses aufgebracht.
Das Trägermaterial wird dann mittels eines Sprüh-, Tauch-,
Imprägnier- oder Beschichtungsverfahrens mit der proteinreaktiven
Substanz zugesetzt.
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Der Tränk- bzw. Imprägnierprozess
(Foulardierung):
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Unter
Foulardierung oder Vollbadimprägnierung versteht man ein
Verfahren zur Nassbehandlung von Schäumen, Textilien, Geweben,
Maschenware, Vließstoffe, etc. auf einem Foulard.
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Die
Ware (Substrat) wird im breiten Zustand durch einen Trog geleitet.
In diesem Trog befindet sich die Flotte (Tränkung bzw.
Imprägnat). Danach wird das ausgerüstete Substrat
durch zwei oder mehrere Walzenpaare geleitet, um den Flottenüberschuss
auf ein genau definiertes Maß abzuquetschen und die Ware
weiter zu transportieren.
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Nach
dem Foulard wird fast immer ein Trocknungs- oder Fixierapparat angeschlossen,
um die aufgenommene Flotte auf dem Substrat zu trocken oder auch
zu fixieren.
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Wird
das Trägermaterial als Vliesschicht verwandt, kann dieses
eine Stärke von zwischen 1 mm und 100 mm, bevorzugt 5 mm
und 50 mm, insbesondere zwischen 8 mm und 20 mm aufweisen.
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Der
Filtereffekt ist aufgrund der dreidimensionalen, schwammartigen
Verteilung der proteinreaktiven Substanz auf und innerhalb eines
schaumartigen aber gasdurchlässigen Trägermaterials überraschend
gut, so dass auch dünnere Dicken bereits eine erhebliche
Filterwirkung bzw. Absorption für beispielsweise Formaldehyd
erzielen. Durch die Foulardierung lässt sich eine gute
Durchsetzung des Trägermaterials erzielen ohne dass die
Durchleitungseigenschaften des Vlies beeinträchtigt werden.
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Das
mit der proteinreaktiven Substanz benetzte bzw. versetzte Gasreinigungsmaterial
absorbiert beispielsweise das als äußerst reaktive
Molekül bekannte Formaldehyd durch Reaktion mit den Seitenketten
der Aminosäuren. Aus den Additions- und Kondensationsreaktionen
bilden sich stabile und unschädliche Verbindungen, die
u. a. zu irreversiblen Vernetzungen zwischen den Peptidketten der
Faser führen. Außerdem können zwischen
zwei Aminosäureresten Methylen-Querverbindungen oder Oxi-Methylen-Querverbindungen
gebildet werden, die zu Quervernetzungen der Proteinketten führen.
Dadurch ergeben sich Reaktionsprodukte, die stabile Verbindungen
darstellen. Eine nennenswerte Freisetzung von Formaldehyd aus diesen
Reaktionsprodukten ist kaum feststellbar.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Gasreinigungsmaterials besteht darin, das Gasreinigungsmaterial
als dreidimensionales Formteil auszubilden, das durch ein Filzverfahren
hergestellt wird. Ein solches Formteil kann beispielsweise auf eine
Akustik-Paneele eines schallgedämpften Raums aufgebracht
sein. Somit kann diese für die Verbesserung der Raumakustik
eingesetzte Paneele zusätzlich für die Verbesserung
des Raumklimas, insbesondere zur Verbesserung der Schadstoffreduzierung
der Raumluft, verwendet werden. Ein solches Formteil kann aber auch
auf eine Raumverkleidung oder auf eine Trennwand in einer Diskothek,
Bar, einem Raucherraum oder dergleichen aufgebracht werden. Das
Formteil kann als Stanzteil auch mit entsprechend ästhetischer
Gestaltung ähnlich wie ein "Duftbaum" als luftreinigendes
Accessoire in einem KFZ eingesetzt werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht
darin, das Gasreinigungsmaterial, insbesondere unter Verwendung
von Keratinfaser, in vorzugsweise belüftete oder klimatisierte
Sitze von Automobilen einzubauen. Der Vorteil hierbei ist, dass
eine große Fläche ausgefüllt werden kann.
In klimatisierten Sitzen ist darüber hinaus das Gasreinigungsmaterial
stetiger Umluft ausgesetzt. Gemäß der Erfindung
ist es dabei nicht notwendig, ein separates Material einzubringen,
sondern das erfindungsgemäße Gasreinigungsmaterial
dient gleichzeitig als dämmendes oder dämpfendes
Material, z. B. für den Sitzkomfort der Insassen.
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Das
Luftreinigungsgerät der vorliegenden Erfindung kann mit
einem erfindungsgemäßen Gasreinigungsmaterial
ausgestattet werden, wobei mit Vorteil zwischen einem Gaseinlass
und einem Gasauslass ein Gebläse und das entsprechende
Gasreinigungsmaterial angeordnet ist. Das Luftreinigungsgerät
kann dadurch realisiert werden, dass das Gasreinigungsmaterial als
Filter beispielsweise in die Umluftanlage oder die Lüftung
eines Kraftfahrzeugs eingebaut wird. Alternativ kann der Filter
auch in den Sitz eines belüfteten Autositzes eingebaut
werden, so dass der Luftdurchtritt automatisch für eine
Reinigung der Luft im Fahrzeuginnenraum sorgt.
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Alternativ
kann das Gasreinigungsmaterial auch für entsprechende Autositzbezüge
oder zum Auskleiden des Autoinnenraums, wie beispielsweise des Dachhimmels,
verwendet werden, wodurch eine Passivreinigung der Luft im Innenraum
des Kfz erzielt wird. Außerdem kann es bei Kraftfahrzeugen
als sogenanntes Auslieferungskissen bis kurz vor der Übergabe
des Kfz an den Kunden verwendet werden.
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Natürlich
kann das Luftreinigungsgerät der vorliegenden Erfindung
auch in herkömmliche Klima- oder Umluftgeräte,
vorzugsweise in Form eines austauschbaren Filterwechseleinsatzes
oder als Kanal für die Lüftung bzw. das Klimagerät,
eingebaut werden. Das Gasreinigungsmaterial lässt sich
darüber hinaus auch in Staubsaugergeräten einbauen,
so dass die Luft automatisch beim Staubsaugen der Räume
entsprechend gefiltert wird.
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Die
erfindungsgemäßen Gasfilter lassen sich auch in
einer Sichtschutz Trennwand einbauen.
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Kommt
das gasförmige Formaldehyd der Raumluft mit den Keratinfasern
und deren Aminogruppen des Gasfilters in Berührung, finden
Reaktionen mit Aminogruppen statt und können sich durch
anschließende Kondensation stabile Quervernetzungen bilden,
die unschädlich sind und zu irreversiblen Vernetzungen
zwischen den Peptidketten der Faser führen.
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Derartige
Reaktionen sind bereits bekannt, führen aber erst gemäß der
erfindungsgemäßen Anwendung zur Lösung
der oben ge nannten Aufgabe, da gleichzeitig eine Dämmung,
Dämpfung bzw. Absorption erzielt wird, so dass die erfindungsgemäße
Trennwand nicht nur einen optischen Sichtschutz sondern auch einen
erheblichen Schallschutz bietet. Die Erfindung ermöglicht
auch einen Schutz gegen schädliche Gase, wie Entgasungen
bei Drucken und Kunststoffen, Holzlacken, Möbelleimen etc.,
die beispielsweise noch viele Wochen und Monate nach dem Verlegen
von Böden und/oder Einrichten des Raumes mit Möbeln
die Raumluft verunreinigen.
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Es
empfiehlt sich, wenn das insbesondere mittig aufgestellte Halteelement
zu beiden Seiten mit einer solchen Zwischenschicht aus Faservlies
bedeckt ist, wodurch eine Verdopplung der schalldämpfenden
und Raumluft reinigenden Wirkung zu erzielen ist. Das Halteelement
sollte als wabenartig strukturierte Platte, insbesondere aus Papier
oder Pappe, oder in Form einer Wellpappe ausgebildet und mit schwer
entflammbaren Mitteln getränkt bzw. überzogen
sein. Auch Metallgitter oder Drahtgeflechte eignen sich für
das Halteelement bzw. zum Stabilisieren des Rahmens.
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Darüber
hinaus empfiehlt es sich, die an der Außenseite der Zwischenschicht
angebrachte Bespannung bzw. Abdeckung aus Gaze, textilem Gewebe
oder ähnlichen gasdurchlässigen Stoffen herzustellen,
damit die verunreinigte Raumluft durch die Abdeckung hindurch in
die Zwischenschicht eindringen kann. Je nach den ästhetischen
Voraussetzungen kann die Abdeckung gefärbt oder strukturiert
bzw. bemalt sein.
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Es
empfiehlt sich, die aus dem Halteelement, der Zwischenschicht und
der Abdeckung sowie ggf. der zusätzlichen Schicht bestehende
Baueinheit von einem Rahmen zu umgeben, an dem die Haltefüße
befestigt sind, die zum Aufstellen der Trennwand auf dem Raumboden
dienen. Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße
Trennwand die Formaldehyd irreversibel absorbierenden Eigenschaften
behält.
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Ist
die Konzentration an beispielsweise Formaldehyd oder Toluol in einem
renovierten Raum besonders groß, können dort auch
zahlreiche erfindungsgemäße Trennwände
ohne deren Sichtschutz- und Schalldämpfungsfunktion aufgestellt
werden, um rasch zu einer Verminderung der Konzentration an schädlichen
Gasen beizutragen. Da die Entgasungsgeschwindigkeit, d. h. die Abgabegeschwindigkeit,
von Formaldehyd aus Möbeln und dergleichen allmählich
abnimmt, reicht es nach einiger Zeit aus, von den zahlreich im Raum
aufgestellten Trennwänden die Mehrzahl wieder wegzuschaffen,
um dann unter Beibehaltung der weiteren „Entgiftung" die
eigentlichen Sichtschutz- und Schallschutzfunktionen zwischen einzelnen
Abteilen des Raums zu erfüllen.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
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1 den
schematischen Aufbau des erfindungsgemäßen Gasfilters,
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2 die
schematische Darstellung eines als Trennwand ausgestalteten Luftreinigungsgeräts
und
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3 einen
Schnitt durch die Trennwand nach 2.
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1 zeigt
schematisch den als Vlies ausgebildeten Filter 3, durch
den Luft hindurchtritt. Bevorzugt befindet sich der Filter 3 zwischen
einem Gaseinlass 1 und einem Gasauslass 2, wobei
der Einlassgasdruck p1 bevorzugt höher ist als der Gasaus lassdruck
p2. Zwar ist eine entsprechende Reinigungswirkung auch ohne Druckunterschied
möglich, jedoch erhöht sich die Reinigungswirkung,
wenn das Gas durch den Filter 3 hindurchtritt bzw. mittels
eines Gebläses hindurchgepresst wird.
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2 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Luftreinigungsgeräts, wobei der Filter 3 in ein
Flächenelement 4 eingebaut ist, das auf einem
Standfuß 5 steht. Im Standfuß 5,
bevorzugt auf einer Seite, befindet sich ein Gebläse 7,
das Raumluft durch einen Gaseinlass 1 ansaugt, der als
Luftgitter 6 ausgebildet ist. Als Gasauslass dient das
Flächenelement 4, wobei der Filter 3 im
Flächenelement 4 eingebaut ist. Das Gebläse 7 saugt über
den Lufteinlass 1 umgebende Raumluft an und drückt
diese durch den im Flächenelement 4 vorhandenen
Filter 3. Geeignete Zuführungen im Flächenelement 4 sorgen
dafür, dass das gesamte Gas durch den Filter 3 hindurch
und auf einer oder beiden Seiten des Flächenelements 4 wieder
austritt.
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In 3 ist
ein Teilschnitt durch die Trennwand 4 schematisch gezeigt.
Dabei befindet sich im Kern das Halteelement 9 aus einer
wabenartigen strukturierten und schwer entflammbaren Papierplatte
mit genügender Längssteifigkeit. Zu beiden Seiten
des Halteelements 9 ist je eine Vliesschicht 10 aus
Mikrofasern angeordnet. Zwischen diesen zusätzlichen Vliesschichten 10 und
der äußeren Abdeckung 12 ist die Zwischenschicht 11 aus
Keratinfaservlies eingefügt.
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Gegebenenfalls
kann das Flächenelement 4 mit einem Solarmodul 8 ausgestattet
sein, das als Stromquelle für die Stromversorgung des Motors
für das Gebläse 7 sorgt. In diesem Fall
kann das Flächenelement 4 auch als aktiver Gasfilter
stromunabhän gig aufgestellt werden. Ein Einsatz bei Neubauten
ist somit bereits ohne Stromanschluss möglich, wenn diese
beispielsweise mit Formaldehyd getränkten Elementen versehen sind
und die Gaskonzentration möglichst schnell herabgesenkt
werden soll.
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Das
Flächenelement 4 kann auch passiv ohne Gebläse
eingesetzt werden, z. B. als mobile Trennwand zur Schadstoffreiningung
in Büros, Wohnräumen, Bars, Diskotheken etc.
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Natürlich
kann das Luftreinigungsgerät der vorliegenden Erfindung
auch in herkömmliche Klima- oder Umluftgeräte,
vorzugsweise in Form eines austauschbaren Filterwechseleinsatzes
oder als Kanal für die Lüftung bzw. das Klimagerät,
eingebaut werden. Das Faservlies lässt sich darüber
hinaus auch in Staubsaugergeräten einbauen, so dass die
Luft automatisch beim Staubsaugen der Räume entsprechend
gefiltert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 29518837
U1 [0004]
- - DE 202006004803 U1 [0005]
- - DE 1500718 A [0006]
- - DE 202005005653 U1 [0007]
- - DE 2650886 C2 [0008]
- - DE 10235043 A1 [0009]
- - DE 102006009847 [0010]
