DE102017106272A1 - Verfahren zum Aufbringen von Titanoxid auf ein Substrat - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Titandioxid auf wenigstens einen, insbesondere strukturiert ausgebildeten, Oberflächenbereich eines Substrates zur Ausbildung wenigstens einer photokatalytisch wirksamen Oberflächenbeschichtung. Dieses Verfahren umfasst die Schritte der bevorzugten Vorbehandlung des zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Substrates durch eine Plasmabehandlung, das Aufbringen einer Klebemittelschicht auf den wenigstens einen zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates. Ferner umfasst das Verfahren das Aufbringen von, insbesondere in Pulverform und/oder in Ionenform vorliegendem, Titandioxid auf wenigstens einen Bereich der aufgebrachten Klebemittelschicht sowie bevorzugt eine Trocknungs- und/oder Temperaturbehandlung des Substrates zur Aushärtung der aufgebrachten Beschichtung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Titandioxid auf wenigstens einen, insbesondere strukturiert ausgebildeten, Oberflächenbereich eines Substrates, zur Ausbildung wenigstens einer photokatalytisch wirksamen Oberflächenbeschichtung.
  • Die photokatalytische Aktivität von Titandioxid-Schichten beruht bekanntermaßen darauf, dass nach der Aktivierung einer solchen Titandioxid-Schicht durch Bestrahlung mit UV-A- oder Sonnenlicht Elektronen-Loch-Paare erzeugt werden, welche durch Oxidation bzw. Reduktion von umliegenden Substanzen wie etwa Wasser oder Sauerstoff die Bildung von Radikalen auslösen. Diese Radikale wiederum bewirken in Folge den Abbau von mit der photokatalytischen Schicht in Kontakt kommenden organischen Verbindungen oder Stickstoffoxiden, wodurch Mikroorganismen wie Bakterien, Viren und Pilze abgetötet werden können. Neben diesem als Photosterilisation bekannten Effekt vermag die photokatalytische Schicht in analoger Weise zudem eine Photomineralisation zu bewirken, mittels derer eine Geruchsneutralisierung durch den Abbau luftgetragener Substanzen erzielt werden kann.
  • Zunutze macht man sich diese Effekte etwa in der Automobilindustrie, in der photokatalytisch wirksame Titandioxidoberflächenbeschichtungen bei Luftreinigungseinheiten eingesetzt werden zur Beseitigung von vornehmlich in Neuwagen auftretenden flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), gesundheitsschädlichen Substanzen sowie anderen Luftverunreinigungen und unangenehmen Gerüchen im Fahrzeuginnenraum.
  • Bekannt ist eine derartige Luftreinigungsvorrichtung etwa aus der Offenlegungsschrift DE 10 2016 117 797 A1 der Anmelderin. Beschrieben ist darin auch als Optimierungsmöglichkeit der Filterwirkung eine dreidimensionale Formgebung des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs, die zu einer wesentlichen Vergrößerung der für die Luftreinigung wirksamen Fläche führt, zugleich aber nur zu einer geringen und damit akzeptablen Erhöhung des dem über die Oberfläche geführten zu reinigenden Luftstrom entgegenwirkenden Strömungswiderstands führt. Derartige Bestrebungen, eine maximal wirksame photokatalytische Oberfläche bei dennoch geringst möglichem Strömungswiderstand zu erhalten, stellen neben der präzisen dreidimensionalen Oberflächengestaltung der Trägersubstrate der Filter auch besondere Anforderungen an das angestrebte gleichmäßige Aufbringen einer Titandioxidschicht bei Vertiefungen sowie bei Erhöhungen der zu beschichtenden Substratoberfläche und damit eine im Wesentlichen exakt gleich große Schichtdicke der photokatalytisch wirksamen Beschichtung über die gesamte Oberfläche hinweg.
  • Pulverbeschichtungsverfahren von Oberflächen eines Substrats sind beispielsweise aus der Patentschrift EP 1 042 075 B1 bekannt, in der ein leitendes Substrat, das eine Kraftfahrzeug- oder Luft- und Raumfahrzeugkomponente umfasst, bei dem eine von einer Pulverbeschichtungszusammensetzung stammende Beschichtung in einer Wirbelkammer aufgetragen wird. Zu beachten ist bei derartigen elektrischen Wirbelbettverfahren allerdings, dass bei (stark) strukturierten Oberflächen eine nachteilige inhomogene Pulververteilung auf dieser Oberfläche durch den Faradayschen-Käfig-Effekt erhalten werden kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung für eine Titandioxid-Beschichtung von dreidimensional ausgestalteten bzw. strukturierten Oberflächen bereitzustellen, die eine gleichmäßige Beschichtung über die zu beschichtende, strukturierte Oberfläche hinweg bietet und gleichzeitig eine hohe Effizienz, Produktivität, Prozesssicherheit sowie Ressourcenschonung gewährleisten kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 13 und 17 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich anhand der weiteren Beschreibung, der Unteransprüche und der Figuren nebst deren Beschreibung, anhand welcher ein konkretes Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufbringen von Titandioxid auf wenigstens einen, insbesondere strukturiert ausgebildeten, Oberflächenbereich eines Substrates zur Ausbildung wenigstens einer photokatalytisch wirksamen Oberflächenbeschichtung umfasst die Schritte einer (bevorzugten) Vorbehandlung des zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Substrates durch eine Plasmabehandlung, dem Aufbringen einer Klebemittelschicht auf den wenigstens einen zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates. Zudem umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Aufbringen von, insbesondere in Pulverform und/oder in Ionenform vorliegendem, Titandioxid auf wenigstens einen Bereich der aufgebrachten Klebemittelschicht und bevorzugt eine Trocknungs- und/oder Temperaturbehandlung des Substrates zur Aushärtung der aufgebrachten Beschichtung bzw. zur Überführung des Sol-Gels in einen festen glasartigen Zustand. Die Trocknung des Sol-Gels kann dabei bevorzugt unter Normaldruck oder aber besonders bevorzugt unter erhöhtem Druck und bevorzugt auch unter gleichzeitig erhöhter Temperatur erfolgen.
  • Dabei liegt das Titandioxid bevorzugt in Pulverform vor. Die Klebemittelschicht kann dabei unmittelbar bzw. direkt auf den zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates oder aber auf eine weitere Schicht, die auf dem zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates, bevorzugt in einem zuvor erfolgenden Verfahrensschritt, aufgebracht ist, aufgebracht werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klebemittelschicht wenigstens ein Sol-Gel und/oder bevorzugt wenigstens ein gelierbares Sol umfasst.
  • Es wird damit vorgeschlagen, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem eine zunächst homogen (mit gleicher Schichtdicke) aufgetragene Sol-Gel-Schicht als Klebemittelschicht für die im Anschluss pulverförmigen darauf aufgebrachten Titandioxidpartikel dient und somit für eine gleichmäßige Haftung und Halt der pulverförmigen Titandioxidpartikel sorgt.
  • Bevorzugt handelt es sich bei dem Substrat um ein Trägermaterial für die photokatalytische Titandioxidpartikel und besonders bevorzugt wird hierfür ein Kunststoffsubstrat verwendet.
  • Strukturiert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass wenigstens der zu beschichtende Oberflächenbereich wenigstens abschnittsweise und bevorzugt vollständig eine dreidimensional ausgestaltete Oberflächengestaltung aufweist. Bevorzugt ist ein im Wesentlichen regelmäßiges Muster aus Ausformungen bzw. Erhebungen und/oder Vertiefungen vorgesehen, wobei deren horizontale Ausdehnung (im Wesentlichen entlang einer Haupterstreckungsrichtung der Oberfläche) besonders bevorzugt in dem Bereich zwischen 0.05 mm und 5 mm und vorteilhaft in dem Bereich zwischen 0.1 mm und 1 mm befindet. Deren vertikale Ausdehnung (im Wesentlichen senkrecht zu den Haupterstreckungsrichtungen der Oberfläche) befindet sich bevorzugt in dem Bereich zwischen 0.05 mm und 5 mm und vorteilhaft in dem Bereich zwischen 0.1 mm und 1 mm.
  • Bevorzugt ist der zu beschichtende Oberflächenbereich wenigstens abschnittsweise und bevorzugt vollständig wellenförmig ausgestaltet und/oder weist kegel-, falten-, zylinder-, kegelstumpf-, pyramidenstumpf-, kugel- und/oder halbkugelgeometrische Ausformungen auf.
  • In Versuchen der Anmelderin hat sich gezeigt, dass die Plasmabehandlung des zu beschichtenden Oberflächenbereiches des Substrates vorteilhaft die Benetzungs- und Haftungseigenschaften des Substrates verbessert. Bevorzugt findet die Plasmabehandlung des Substrates unmittelbar vor einem Beschichtungsschritt des zu beschichtenden Oberflächenbereiches statt, so dass besonders bevorzugt das zu beschichtende Substrat vor dem ersten Beschichtungsschritt durch eine Plasmaeinrichtung bzw. einen Plasmareaktor geschleust wird. Vorstellbar ist aber auch, dass die zu beschichtenden Substrate bereits (plasma-)vorbehandelt bereitgestellt werden und die Plasmabehandlung nicht als erster Schritt innerhalb des Beschichtungsverfahrens erfolgt. Bevorzugt wird bei der Plasmabehandlung Luft als Arbeitsgas verwendet.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Aufbringen von Titandioxid (bevorzugt Titandioxid-Pulver) wenigstens partiell und bevorzugt vollständig innerhalb einer Pulverkammer und besonders bevorzugt innerhalb einer Wirbelkammer.
  • Eine derartige Wirbelkammer ermöglicht eine Optimierung der Titandioxid-Beschichtung des zu beschichtenden Oberflächenbereiches des Substrates insbesondere bei komplexen Geometrien bzw. bei stark strukturierten Oberflächenausgestaltungen. Bevorzugt wird daher zur Aufbringung des Titandioxids eine Titandioxid-Pulverwolke bereitgestellt, in welcher besonders vorteilhaft eine Dynamik der Titandioxidpartikel vorliegt bzw. vorgegeben wird. Das Substrat wird dabei von feinsten Partikeln umgeben und damit selbst an komplizierten Stellen, etwa bei steilen Flanken, mühelos von dem Pulver erreicht und beschichtet.
  • Hierdurch wird vorteilhaft eine besonders gleichmäßige Beschichtung über den gesamten zu beschichtenden Oberflächenbereich hinweg und nahezu unabhängig von der lokalen Oberflächenausgestaltung erreicht. Durch die weitestgehende Vermeidung einer ungleichmäßigen Beschichtung wird vorteilhaft hierdurch ein wesentlicher Beitrag zur Erhöhung der Reproduzierbarkeit und dadurch zur Prozesssicherheit im Herstellungsverfahren erreicht. Zudem werden, wie aufwendige Versuche der Anmelderin gezeigt haben, mit dem Prinzip der Wirbelkammer nicht nur die besten Ergebnisse erzielt, sondern eine Produktionslinie wäre vergleichbar einfach mit wenigen Komponenten einzurichten, was zu einer vergleichsweise kostengünstigen Umsetzung beiträgt.
  • Bevorzugt werden die zu beschichtenden Substrate daher zum Aufbringen des Titandioxids und besonders bevorzugt bereits zur Aufbringung der Klebemittelschicht in die Wirbelkammer eingebracht. Bevorzugt wird das Substrat im Anschluss an die Wirbelkammer, d.h. nach dem Aufbringen des Titandioxids in ein Wasserbad eingebracht. Besonders bevorzugt können hierdurch die nicht an dem Substrat haftenden Partikel von dem Substrat abgetrennt werden.
  • Durch das bevorzugte Vorsehen des Titandioxid-Aufbringvorgangs in der Wirbelkammer bzw. innerhalb eines (im Wesentlichen) abgeschlossenen Raumes bzw. Gehäuses werden vorteilhaft Pulververluste, d.h. Titandioxid-Verluste, durch Luftströmungen vermieden. Des Weiteren entsteht in der Wirbelkammer ein Kreislauf, so dass vorteilhaft nur das an dem zu beschichtenden Substrat anhaftende Titandioxid diesen Kreislauf verlassen kann. Bevorzugt wird das nicht an dem Substrat anhaftende Titandioxid wieder in einen Sammelbehälter des Titandioxids zurückgeführt und besonders bevorzugt bei einem weiteren Beschichtungsverfahren wiederverwendet.
  • Bevorzugt umfasst das Aufbringen des Titandioxids die Erzeugung eines Wirbelbettes einer Pulverbeschichtungszusammensetzung, bevorzugt einer Titandioxidpartikelzusammensetzung. Hierdurch wird bevorzugt eine tribostatische Aufladung der Pulverbeschichtungszusammensetzung erreicht. Ferner ist bevorzugt das Einbringen bzw. Einführen und/oder das Herausführen wenigstens des zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Substrats in das Wirbelbett und besonders bevorzugt zumindest zeitweise das Anlegen einer Spannung an das Substrat ebenfalls umfasst.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das zu beschichtende Substrat zumindest zeitweise während dem und/oder, bevorzugt unmittelbar, im Anschluss an den Aufbringvorgang der Klebemittelschicht translatorisch und/oder rotatorisch bewegt bzw. verschwenkt. Damit erfolgt bevorzugt die Verteilung des Klebemittels auf dem zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates zumindest teilweise mittels Fliehkräfte.
  • Dadurch wird eine homogene Verteilung des Klebemittels bzw. ein gleichmäßiger Auftrag der Klebemittelschicht auf der zu beschichtenden Oberfläche erreicht und etwa eine erhöhte Ansammlung des Klebemittels in einer Vertiefung oder Mulde der Oberflächenstruktur vermieden. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, die aufzubringende Menge an Klebemittel auf ein Minimum zu reduzieren und eine genaue Kontrolle der Klebermenge im kontinuierlichen Prozess zu erhalten.
  • Bevorzugt ist ein, besonders bevorzugt rotierbar und/oder verschwenkbar gelagerter, Träger vorgesehen, auf dem das zu beschichtende Substrat innerhalb der Wirbelkammer angeordnet ist. Dabei kann es sich um einen rotierenden bzw. rotierbaren Teller handeln. Dabei kann das zu beschichtende Substrat bereits auf diesem Träger angeordnet in die Wirbelkammer eingebracht werden. Denkbar ist aber auch, dass das zu beschichtende Substrat in der Wirbelkammer an den Träger übergeben und darauf angeordnet wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren das Aufbringen einer Barriereschicht auf wenigstens einen Abschnitt und bevorzugt auf den gesamten Bereich des zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates, wobei die Barriereschicht bevorzugt eine Metallschicht und besonder bevorzugt eine Aluminiumschicht aufweist.
  • Bevorzugt wird bzw. ist die Barriereschicht mittels eines PVD-Verfahrens (physikalische Gasphasenabscheidung) aufgebracht. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Barriereschicht um eine PVD-Aluminiumschicht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem als Klebemittel fungierenden wenigstens einen Sol-Gel um ein titan- und/oder siliziumbasiertes Sol-Gel. Damit beruht das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt auf einem Sol-Gel-Prozess.
  • Bei dem siliziumbasierten Sol-Gel-Prozess wird als Präkursor bevorzugt TEOS (Tetraethylorthosilicat) verwendet. Als Präkursoren können aber auch TMOS (Tetramethylorthosilicate) sowie TPOS (Tetraisopropylorthosilicate) verwendet werden.
  • Bei dem titanbasierten Sol-Gel-Prozess wird als Präkursor bevorzugt TPOT (Tetrapropylorthotitanat) verwendet.
  • Ein wesentlicher bei Sol-Gel-Prozessen ablaufender Grundmechanismus ist eine (partielle) Hydrolyse der Metallalkoholate (Präkursoren), etwa zu Orthokieselsäure Si(OH)4 bei einem siliziumbasierten Sol-Gel-Prozess bzw. Ti(OH)4 bei titangestütztem Sol-Gel-Prozess. Aus diesen beiden so erhaltenen Produkte entsteht jeweils durch Polykondensation Siliziumdioxid bzw. Titandioxid.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt das Aufbringen der Klebemittelschicht unmittelbar bzw. direkt auf den wenigstens einen zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates, wobei die Klebemittelschicht bevorzugt ein titanbasiertes Sol-Gel und/oder ein titanbasiertes gelierbares Sol umfasst.
  • Bevorzugt ist damit keine (PVD-)Aluminiumschicht als Barriereschicht vorgesehen. Bevorzugt erfüllt die Klebemittelschicht zugleich die Funktionalität der Barriereschicht (als Gas- und Flüssigkeitssperre). Besonders bevorzugt ist das Titan-Sol-Gel sowohl als Klebemittelschicht als auch (nach dessen Trocknung) als Barriereschicht vorgesehen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem zu beschichtenden Substrat um ein Foliensubstrat, insbesondere ein PET-Foliensubstrat.
  • Bevorzugt handelt es sich bei dem zu beschichtenden Substrat um ein 3D-gedrucktes Erzeugnis. Bevorzugt weist das zu beschichtende Substrat einen ABS-Kunststoff auf und besonders bevorzugt besteht das Substrat aus ABS-Kunststoff.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird zur Aufbringung der Klebemittelschicht das Klebemittel zusammen, d.h. bevorzugt zeitgleich und besonders bevorzugt miteinander vermengt, mit einem Lösungsmittel appliziert. Bevorzugt wird das Klebemittel daher in mit Lösungsmittel verdünntem Zustand aufgebracht.
  • Bevorzugt erfolgt eine Steuerung bzw. Änderung der Abbindedauer des Klebemittels der Wahl des Verdünnungsgrades des aufzubringenden Klebemittels mit einem Lösungsmittel. Damit kann die Abbindedauer des Klebemittels vorteilhaft auf die spätere Prozessdauer bzw. Verarbeitungsdauer angepasst bzw. optimiert werden. Des Weiteren bietet die Verdünnung des Klebemittels mit einem Lösungsmittel den Vorteil, dass eine ressourcensparend eine sehr dünne Klebemittelschicht erzeugt wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Massenverhältnis der Klebemittelkomponente relativ zu der Lösungsmittelkomponente kleiner gleich 4, bevorzugt kleiner gleich 3, bevorzugt kleiner gleich 2 und besonders bevorzugt im Wesentlichen gleich 2.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel verwendet, die den zu beschichtenden Oberflächenbereich mit Titandioxidpartikeln initial mit einer ersten Auftreffgeschwindigkeit und nach einem vorgegebenen und bevorzugt einstellbaren Zeitintervall mit einer von der ersten Auftreffgeschwindigkeit verschiedenen und bevorzugt relativ hierzu reduzierten, zweiten Auftreffgeschwindigkeit beaufschlagt.
  • Bevorzugt wird die Eindringtiefe der jeweiligen auf die Klebemittelschicht aufgebrachten Titandioxidpartikel während des Aufbringvorganges variiert und zwar besonders bevorzugt verringert. Angestrebt wird also bevorzugt gerade keine konstante Eindringtiefe aller Titandioxidpartikel in die Klebemittelschicht, auch wenn in einer Ausführungsform der Erfindung eine (im Wesentlichen) konstante Eindringtiefe realisiert sein mag. Bevorzugt wird die Eindringtiefe der auf die Klebemittelschicht aufgebrachten Titandioxidpartikel in die Klebemittelschicht über eine Variation der Auftreffgeschwindigkeit der Titandioxidpartikel auf die Klebemittelschicht variiert bzw. eingestellt.
  • Bevorzugt werden in einem ersten Zeitintervall zunächst Titandioxidpartikel derart aufgebracht, dass sie eine vergleichsweise größere Eindringtiefe in die Klebemittelschicht aufweisen als in einem daran anschließenden (späteren) zweiten Zeitintervall aufgebrachte Titandioxidpartikel.
  • Diese Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass die mit erhöhtem Druck bzw. erhöhter Auftreffgeschwindigkeit aufgebrachten Partikel in das aufgebrachte Klebemittel einsinken und somit für maximalen Halt eingebettet sind. Um gleichzeitig gewährleisten zu können, dass für eine maximale Aktivität möglichst viel vom Partikel frei liegen soll, wird anschließend der Druck bzw. die Auftreffgeschwindigkeit verringert, wobei ein nachträgliches Einsinken der Partikel (im Wesentlichen) nicht mehr möglich ist. Vorteilhaft wird hierdurch eine festhaftende, maximal aktive (Titandioxid-)Oberfläche erzeugt werden, die den äußeren Kräften im Sinne der Anwendung standhält.
  • Bevorzugt ist die Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel innerhalb oder an der Wirbelkammer angeordnet. Bevorzugt weist die Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel eine Sprühpistole auf. Bevorzugt ist der Abstand einer Ausführöffnung der Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel, über die die Titandioxidpartikel die Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel verlassen, relativ zu der Wirbelkammer, bzw. zu einem Träger, auf dem das zu beschichtende Substrat in der Wirbelkammer angeordnet ist, variabel einstellbar.
  • Bevorzugt ist der Druck des aus der Ausführöffnung austretenden Titandioxidpartikel-Strahls variierbar bzw. einstellbar. Bevorzugt werden zuerst Titandioxidpartikel unter einem ersten Druck auf das zu beschichtende Substrat bzw. auf die Klebemittelschicht und nach einem vorgegebenen Zeitintervall Titandioxidpartikel unter einem zweiten, von dem ersten Druck verschiedenen und bevorzugt relativ hierzu reduzierten Druck auf das zu beschichtende Substrat bzw. auf die Klebemittelschicht aufgebracht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das vorgegebene Zeitintervall aus einem Bereich zwischen 0.5 Sekunden und 10 Sekunden, bevorzugt zwischen 1 Sekunde und 8 Sekunden, bevorzugt zwischen 2 Sekunden und 6 Sekunden und besonders bevorzugt zwischen 3 Sekunden und 4 Sekunden ausgewählt. Bevorzugt wird daher, nachdem der Klebstoff aufgebracht wurde, mit erhöhtem Druck das Titandioxid-Pulver auf das Substrat gesprüht, vorteilhaft etwa für eine Dauer von drei bis vier Sekunden. Im Anschluss daran kann dann entweder der Druck verringert, oder der Pistolenabstand relativ zu dem zu beschichtenden Oberflächenbereich vergrößert werden.
  • Bevorzugt kann zudem der Applikationswinkel der Sprühpistole bzw. Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel, unter dem die Titandioxidpartikel auf die zu beschichtende Oberfläche gestrahlt bzw. aufgebracht werden variabel bzw. einstellbar sein.
  • Bevorzugt wird die Einrichtung zum Aufbringen von Klebemittel auf das Substrat bzw. die Sprühpistole mittels einer Software gesteuert. Eine derartige Steuerung kann dabei die Veränderung einer relativen räumlichen Anordnung dieser zu dem zu beschichtenden Oberflächenbereich und/oder eine Variation des Menge bzw. des Drucks des Klebemittelstroms, der diese verlässt, umfassen. Hierdurch wird bevorzugt eine genaue Kontrolle und ein gezielter Auftrag der Klebemittelmenge in einem kontinuierlichen Prozess ermöglicht. Grundsätzlich ist auch das Auftragen des Klebemittels mittels eines Farbrollers und/oder eine manuelle Beschichtung mittels eines Siebes möglich.
  • Bevorzugt erfolgt das Aufbringen der Klebemittelschicht bzw. der Sol-Gel-Schicht mittels eines nasschemischen Beschichtungsverfahrens wie etwa einer Rotationsbeschichtung und/oder einer Tauchbeschichtung.
  • Denkbar ist etwa eine Rotationsbeschichtung, bei der bevorzugt die ausreichende Menge an Sole mittig auf der waagrecht angeordneten zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Substrats aufgebracht wird und das Substrat um eine Rotationsachse im Wesentlichen vertikal zu dem zu beschichtenden Oberflächenbereich rotiert wird.
  • Im Falle einer Tauchbeschichtung wird wenigstens der zu beschichtende Oberflächenbereich und bevorzugt das komplette Substrat in die Beschichtungslösung (Sole) getaucht und wieder herausgezogen. Die nach dem Herausziehen auf der getauchten Oberfläche zurückbleibende Flüssigkeitsschicht bildet nach Aggregation und Gelierung das Sol-Gel aus.
  • Denkbar ist zudem ein Aufbringen der Klebemittelschicht mittels Rakeln. Bevorzugt erfolgt ein Aufbringen der Klebemittelschicht bzw. der Sol-Gel-Schicht mittels einer Sprühbeschichtung, in der die aufzubringende Flüssigkeit, etwa die Sole, in einer in feinste Tröpfchen zerteilten Form auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die beiden Verfahrensschritte des Aufbringens einer Klebemittelschicht bzw. der Sol-Gel-Schicht auf den wenigstens einen zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates sowie des Aufbringens von Titandioxid auf wenigstens einen Bereich der (vorherig) aufgebrachten Klebemittelschicht wenigstens ein weiteres Mal, bevorzugt genau ein weiteres Mal, (zeitlich nacheinander) durchgeführt bzw. wiederholt. Bevorzugt wird damit wenigstens eine weitere und bevorzugt genau eine zweite Titandioxidschicht über die erste Titandioxidschicht appliziert. Besonders bevorzugt wird eine nochmalige Beschichtung vorgenommen, wenn sich nach der Aushärtung der (erstmalig aufgetragenen) Sol-Gel-Schicht bzw. der Klebemittelschicht an mindestens einem Bereich der zu beschichtenden Oberfläche des Substrates Ablösungen zeigen.
  • Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf eine Vorrichtung zum Aufbringen von Titanoxid auf wenigstens einen Oberflächenbereich eines Substrates zur Ausbildung wenigstens einer photokatalytisch wirksamen Oberflächenbeschichtung, aufweisend, bevorzugt wenigstens eine Plasmaeinrichtung zur Plasmabehandlung des zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Substrates, wenigstens eine Einrichtung zur Aufbringung einer Klebemittelschicht auf den wenigstens einen zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates und wenigstens eine Einrichtung zur Aufbringung von, insbesondere in Pulverform und/oder in Ionenform vorliegendem, Titandioxid auf wenigstens einen Bereich der aufgebrachten Klebemittelschicht bevorzugt innerhalb wenigstens einer Wirbelkammer, wobei die Klebemittelschicht wenigstens ein Sol-Gel und/oder wenigstens ein gelierbares Sol umfasst.
  • Dabei kann die Vorrichtung bevorzugt mit allen im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmalen einzeln oder in Kombination mit mehreren dieser Merkmale ausgestattet sein bzw. bevorzugt dafür geeignet und bestimmt sein, die obig genannten bevorzugten Verfahrensschritte einzeln oder in Kombination mehrerer Verfahrensschritte auszuführen (auch umgekehrt).
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt in der Wirbelkammer, ein rotierbar und/oder verschwenkbar gelagerter Träger vorgesehen, auf dem das zu beschichtende Substrat anordenbar ist und/oder der dafür geeignet und bestimmt ist, das darauf angeordnete zu beschichtende Substrat während dem und/oder, bevorzugt unmittelbar, im Anschluss an den Aufbringvorgang der Klebemittelschicht translatorisch und/oder rotatorisch zu bewegen bzw. zu verschwenken.
  • Bevorzugt ist die Rotationsgeschwindigkeit bzw. Schwenkgeschwindigkeit änderbar. Insbesondere kann der Träger im Betrieb auch mit ständig einander abwechselnden Beschleunigungen und Verzögerungen angetrieben und damit mit anderen Worten ungleichförmig angetrieben bzw. bewegt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zur Aufbringung des Titandioxids auf das zu beschichtende Substrat eine Wirbelkammer vorgesehen, innerhalb der die, bevorzugt softwaregesteuerte, Einrichtung zur Aufbringung der Klebemittelschicht angeordnet ist.
  • Bevorzugt ist die Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel innerhalb oder an der Wirbelkammer angeordnet. Vorteilhaft kann dann lediglich das am Bauteil anhaftende Titan(-dioxid) den in der Wirbelkammer vorherrschenden Titan(dioxid)kreislauf verlassen. Bevorzugt weist die Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel bzw. die Wirbelkammer eine Sprühpistole auf. Bevorzugt ist der Abstand einer Ausführöffnung der Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel, über die die Titandioxidpartikel die Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel verlassen, relativ zu der Wirbelkammer, bzw. zu einem Träger, auf dem das zu beschichtende Substrat in der Wirbelkammer angeordnet ist, variabel einstellbar.
  • Bevorzugt weist die Wirbelkammer Mittel zur wirksamen Verwirbelung einer Pulverbeschichtungszusammensetzungsmasse, vorzugsweise aufweisend bzw. bestehend aus Titandioxidpartikel, bevorzugt innerhalb der Wirbelkammer auf. Vorteilhaft kann in der Wirbelkammer dadurch ein Wirbelbett der Zusammensetzung gebildet werden, wodurch eine tribostatische Aufladung der Pulverbeschichtungszusammensetzung erreicht wird. Ferner weist die Wirbelkammer bevorzugt Mittel zum Einführen bzw. Einbringen und/oder zum Herausführen des wenigstens einen zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates und bevorzugt des gesamten Substrates in das Wirbelbett und/oder aus dem Wirbelbett heraus auf. Denkbar ist auch, dass Mittel zum wenigstens zeitweisen Anlegen einer Spannung an die Substrate vorgesehen sind. Hierdurch kann das Substrat elektrisch aufgeladen werden, so dass geladene Partikel der Pulverbeschichtungszusammensetzung daran haften.
  • Bevorzugt ist eine Steuereinrichtung für die Sprühpistole bzw. für die Einrichtung zum Aufbringen des Klebemittels vorgesehen, die die Dosierung bzw. die Menge des Klebemittelauftrages auf die zu beschichtende Substratoberfläche und/oder den räumlichen Auftragsbereich auf dem zu beschichtenden Substrat und/oder die Auftragsgeschwindigkeit steuert.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Mischeinrichtung vorgesehen, mittels der das Klebemittel mit Lösungsmittel verdünnt bzw. vermengt wird, so dass bevorzugt zur Aufbringung der Klebemittelschicht das Klebemittel zusammen, d.h. bevorzugt zeitgleich und besonders bevorzugt miteinander vermengt, mit einem Lösungsmittel appliziert werden kann.
  • Bevorzugt ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, die über eine Wahl des Verdünnungsgrades des aufzubringenden Klebemittels mit einem Lösungsmittel in der Mischeinrichtung eine Änderung der Abbindedauer des Klebemittels erzielen kann. Damit kann die Abbindedauer des Klebemittels vorteilhaft auf die spätere Prozessdauer bzw. Verarbeitungsdauer angepasst bzw. optimiert werden.
  • Bevorzugt ist eine Steuerungseinrichtung für die Einrichtung zum Ausbringen der Titandioxidpartikel vorgesehen, die die Anzahl der aufzubringenden Titandioxidpartikel auf die zu beschichtende Substratoberfläche bzw. die Klebemittelschicht und/oder den räumlichen Auftragsbereich auf dem zu beschichtenden Substrat und/oder die Auftragsgeschwindigkeit steuert. Dabei kann auch eine zeitliche Steuerung derart erfolgen, dass zunächst Titandioxidpartikel unter einem erhöhten ersten Druck auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht werden und nach einem vorgegebenen, aber einstellbaren Zeitintevall die Titandioxidpartikel nur mehr unter einem relativ hierzu niedrigeren Druck auf die Oberfläche aufgebracht werden.
  • Bevorzugt kann zudem eine Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, mittels der der Applikationswinkel der Sprühpistole bzw. Einrichtung zum Aufbringen des Klebemittels bzw. auch der Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel, unter dem die Titandioxidpartikel auf die zu beschichtende Oberfläche gestrahlt bzw. aufgebracht werden, variiert bzw. eingestellt werden kann.
  • Bevorzugt kann etwa eine, bevorzugt von einem Dreiachsroboter, gesteuerte Düse bzw. (Sprüh-)Pistole vorgesehen sein, welche das Klebemittel ortsselektiv auf dem (strukturierten bzw. dreidimensional ausgestalteten) zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrats homogen verteilt.
  • Bevorzugt ist ein Wasserbad vorgesehen, in das das beschichtete Substrat bevorzugt (direkt bzw. unmittelbar) im Anschluss an dessen wenigstens abschnittsweiser Beschichtung mit Titandioxidpulver übergeführt werden kann. Mit anderen Worten ist bevorzugt ein Wasserbad stromabwärts der Wirbelkammer nachgeordnet.
  • Weitere Vorteile und konkrete Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Figuren. Die nachfolgende Beschreibung anhand der konkreten Ausführungsbeispiele stellt keine Limitierung der Erfindung auf eines dieser konkreten Ausführungsbeispiele dar. Darin geben die 1 bis 3 in Form von Flussdiagrammen die einzelnen Verfahrensschritte dreier beispielhaft beschriebener Verfahren wieder.
  • Es zeigt:
    • 1 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer titanbasieren Sol-Gel-Schicht als Barriere- und Klebemittelschicht;
    • 2 ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer titanbasierten Sol-Gel-Schicht lediglich als Klebemittelschicht;
    • 3 ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer siliziumbasierten Sol-Gel-Schicht als Klebemittelschicht.
  • 1 zeigt in Form eines Flussdiagramms 100 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer titanbasierten Sol-Gel-Schicht zugleich als Barriere- und Klebemittelschicht. Dabei erfolgt in einem Vorbehandlungsschritt 102 eine Plasmabehandlung des zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Substrates, wie etwa bevorzugt einer, besonders bevorzugt 3D-gedruckten, PET-Folie.
  • Anschließend erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt 104 das Aufbringen einer titanbasierten Sol-Gel-Schicht auf den vorbehandelten, zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates. Dabei wird in diesem Ausführungsbeispiel die titanbasierte Sol-Gel-Schicht unmittelbar auf dem zu beschichtenden Substrat aufgebracht, insbesondere ohne, dass eine weitere Schicht, wie etwa eine Aluminiumschicht oder eine anderweitige Barriereschicht zwischen der titanbasierten Sol-Gel-Schicht und dem zu beschichtenden Substrat vorgesehen ist. Die titanbasierte Sol-Gel-Schicht übernimmt zusätzlich zu ihrer Funktion als Klebemittelschicht für das in Folge aufzubringende Titanoxid-Pulver zudem bevorzugt auch die Funktionalität einer Barriereschicht. Bevorzugt wird dieser Verfahrensschritt 104 mittels eines Tauchverfahrens umgesetzt. Eine Realisierung kann allerdings auch mittels einer Sprühbeschichtung oder aber Rakeln erfolgen.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt 106 wird im Anschluss, bevorzugt innerhalb einer Pulverkammer und besonders bevorzugt innerhalb einer Wirbelkammer, Titandioxid-Pulver auf die Klebemittelschicht aufgebracht, bevorzugt bevor die als Klebemittelschicht fungierende Sol-Gel-Schicht ausgehärtet ist.
  • Nach der Aushärtung 108 der Sol-Gel-Schicht, welche bevorzugt durch eine Trocknungs- und/oder Temperaturbehandlung des zu behandelnden Substrats erfolgen bzw. unterstützt werden kann, wird in dem Entscheidungsschritt 110 überprüft, ob sich die Beschichtung (hervorgerufen durch die Schrumpfung des Sol-Gels im Laufe des Aushärtungsprozesses) an wenigstens einer Stelle abgelöst hat. Ist dies der Fall, kann das Substrat mit denselben Verfahrensschritten 104, 106 und 108 ein zweites Mal beschichtet, d.h. eine zweite (oder auch eine weitere) Schicht über die erste appliziert werden.
  • Haben sich nach dem (ersten oder zweiten) Aushärten 108 keine Ablösungen gezeigt, kann das Beschichtungsverfahren beendet 112 werden.
  • 2 zeigt in Form eines Flussdiagramms 200 ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer titanbasierten Sol-Gel-Schicht lediglich als Klebemittelschicht. Dabei erfolgt zunächst wiederum in einem Vorbehandlungsschritt 202 eine Plasmabehandlung des zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Substrates, wie etwa bevorzugt einer, besonders bevorzugt 3D-gedruckten, PET-Folie.
  • Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun allerdings zunächst in einem Verfahrensschritt 203 eine PVD-Aluminiumbeschichtung auf den zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates aufgebracht. Diese erfüllt zum einen vorteilhaft die Funktion einer Barriereschicht und zum anderen auch die Funktion einer Haftschicht für die im Anschluss in dem Verfahrensschritt 204 aufzubringende Sol-Gel-Schicht. Wie in obigem Ausführungsbeispiel erwähnt kann diese Sol-Gel-Schicht mittels Rakeln und/oder einer Sprühbeschichtung und/oder einer Tauchbeschichtung aufgebracht werden. Dabei kann die Sole mit einem Lösungsmittel verdünnt und aufgebracht werden. Dies bietet den Vorteil, dass die Abbindezeit der Sole beeinflusst und verlängert werden kann.
  • Innerhalb einer Pulverkammer bzw. bevorzugt innerhalb einer Wirbelkammer wird in die noch nicht ausgehärtete Sol-Gel-Schicht in dem Verfahrensschritt 206 Titandioxid-Pulver aufgebracht. Bevorzugt wird dabei allerdings nur eine möglichst dünne Pulverschicht aufgebracht. Hintergrund hierfür ist die Überlegung, dass damit Licht, welches die Beschichtung ungenutzt passiert, reflektiert wird und somit durch die zweite Passage durch die aktive Beschichtung die Effizienz gesteigert wird.
  • Abgeschlossen wird das Verfahren 200 durch den Verfahrensschritt 208 der Aushärtung.
  • 3 zeigt in Form eines Flussdiagramms 300 ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, hier unter Verwendung einer siliziumbasierten Sol-Gel-Schicht als Klebemittelschicht. Auch hier findet bevorzugt in einem ersten Verfahrensschritt 302 eine Plasmabehandlung des zu beschichtenden Oberflächenbereichs statt, um vorteilhaft eine gute Benetzung (des zu beschichtenden Oberflächenbereichs) und damit eine gute Haftung der an das Substrat aufgebrachten Schichten zu erzielen.
  • Bevorzugt wird im Falle der gewünschten Verwendung einer siliziumbasierten Sol-Gelschicht als Klebemittelschicht vor dessen Aufbringung in dem Verfahrensschritt 304 eine Aluminiumbeschichtung, bevorzugt als Barriereschicht und als Haftschicht eine PVD-Aluminiumschicht, in dem Verfahrensschritt 303 auf den (vorbehandelten) zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrats aufgetragen.
  • In analoger Weise wie in dem Flussdiagramm 200 dargestellten und in der Figurenbeschreibung erläuterten Beschichtungsverfahren folgt der Verfahrensschritt 306, in dem Titandioxid-Pulver auf die Klebemittelschicht aufgebracht wird, was bevorzugt innerhalb einer Pulverkammer bzw. Wirbelkammer erfolgt. Auch hier wird nach der (vollständigen) Aushärtung in dem (letzten) Verfahrensschritt 308 ein mit einer photokatalytischen Schicht beschichtetes Substrat, wie etwa ein (bevorzugt 3D-gedrucktes) PET-Substrat erhalten.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Flussdiagramm
    102, 104, 106, 108, 112
    Verfahrensschritt
    110
    Entscheidungsschritt
    200
    Flussdiagramm
    202, 203, 204, 206, 208
    Verfahrensschritt
    300
    Flussdiagramm
    302, 303, 304, 306, 308
    Verfahrensschritt
  • 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
    • DE 102016117797 A1 [0004]
    • EP 1042075 B1 [0005]

Claims (17)

  1. Verfahren (100, 200, 300) zum Aufbringen von Titandioxid auf wenigstens einen, insbesondere strukturiert ausgebildeten, Oberflächenbereich eines Substrates zur Ausbildung wenigstens einer photokatalytisch wirksamen Oberflächenbeschichtung, umfassend die Schritte: - Vorbehandlung (102, 202, 302) des zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Substrates durch eine Plasmabehandlung; - Aufbringen einer Klebemittelschicht (104, 204, 304) auf den wenigstens einen zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates; - Aufbringen von, insbesondere in Pulverform und/oder in Ionenform vorliegendem, Titandioxid (106, 206, 306) auf wenigstens einen Bereich der aufgebrachten Klebemittelschicht; - bevorzugt Trocknungs- und/oder Temperaturbehandlung des Substrates zur Aushärtung (108, 208, 308) der aufgebrachten Beschichtung.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemittelschicht (104, 204, 304) wenigstens ein Sol-Gel und/oder wenigstens ein gelierbares Sol umfasst
  3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen von Titandioxid wenigstens partiell und bevorzugt vollständig innerhalb einer Wirbelkammer erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu beschichtende Substrat zumindest zeitweise während dem und/oder, bevorzugt unmittelbar, im Anschluss an den Aufbringvorgang der Klebemittelschicht translatorisch und/oder rotatorisch bewegt bzw. verschwenkt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es das Aufbringen einer Barriereschicht auf wenigstens einen Abschnitt und bevorzugt auf den gesamten Bereich des zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates umfasst, wobei die Barriereschicht bevorzugt eine Aluminiumschicht aufweist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem als Klebemittel fungierenden, wenigstens einen Sol-Gels um ein titan- und/oder siliziumbasiertes Sol-Gel handelt.
  7. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Klebemittelschicht unmittelbar bzw. direkt auf den wenigstens einen zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates erfolgt, wobei die Klebemittelschicht bevorzugt ein titanbasiertes Sol-Gel und/oder ein titanbasiertes gelierbares Sol umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zu beschichtenden Substrat um ein Foliensubstrat, insbesondere ein PET-Foliensubstrat, handelt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufbringung der Klebemittelschicht das Klebemittel zusammen mit einem Lösungsmittel appliziert wird.
  10. Verfahren gemäß dem vorangegangen Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Massenverhältnis der Klebemittelkomponente relativ zu der Lösungsmittelkomponente kleiner gleich 4, bevorzugt kleiner gleich 3, bevorzugt kleiner gleich 2 und besonders bevorzugt im Wesentlichen gleich 2 ist.
  11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Ausbringen von Titandioxidpartikel verwendet wird, die den zu beschichtenden Oberflächenbereich mit Titandioxidpartikeln initial mit einer ersten Auftreffgeschwindigkeit und nach einem vorgegebenen und bevorzugt einstellbaren Zeitintervall mit einer von der ersten Auftreffgeschwindigkeit verschiedenen und bevorzugt relativ hierzu reduzierten, zweiten Auftreffgeschwindigkeit beaufschlagt.
  12. Verfahren nach dem vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Zeitintervall aus einem Bereich zwischen 0.5 Sekunden und 10 Sekunden, bevorzugt zwischen 1 Sekunde und 8 Sekunden, bevorzugt zwischen 2 Sekunden und 6 Sekunden und besonders bevorzugt zwischen 3 Sekunden und 4 Sekunden ausgewählt ist.
  13. Vorrichtung zum Aufbringen von Titanoxid auf wenigstens einen Oberflächenbereich eines Substrates zur Ausbildung wenigstens einer photokatalytisch wirksamen Oberflächenbeschichtung, aufweisend wenigstens eine Plasmaeinrichtung zur Plasmabehandlung des zu beschichtenden Oberflächenbereichs des Substrates, wenigstens eine Einrichtung zur Aufbringung einer Klebemittelschicht auf den wenigstens einen zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates und wenigstens eine Einrichtung zur Aufbringung von, insbesondere in Pulverform und/oder in Ionenform vorliegendem, Titandioxid auf wenigstens einen Bereich der aufgebrachten Klebemittelschicht bevorzugt innerhalb wenigstens einer Wirbelkammer.
  14. Vorrichtung nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebemittelschicht wenigstens ein Sol-Gel und/oder wenigstens ein gelierbares Sol umfasst.
  15. Vorrichtung nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass bevorzugt in der Wirbelkammer, ein rotierbar und/oder verschwenkbar gelagerter Träger vorgesehen ist, auf dem das zu beschichtende Substrat anordenbar ist und/oder der dafür geeignet und bestimmt ist, das darauf angeordnete zu beschichtende Substrat während dem und/oder, bevorzugt unmittelbar, im Anschluss an den Aufbringvorgang der Klebemittelschicht translatorisch und/oder rotatorisch zu bewegen bzw. zu verschwenken.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufbringung des Titandioxids auf das zu beschichtende Substrat eine Wirbelkammer vorgesehen ist, innerhalb der die, bevorzugt softwaregesteuerte, Einrichtung zur Aufbringung der Klebemittelschicht angeordnet ist.
  17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangehenden Patentansprüche 1 bis 13 aufweisend wenigstens eine Plasmaeinrichtung, wenigstens eine Einrichtung zur Aufbringung einer Klebemittelschicht auf den wenigstens einen zu beschichtenden Oberflächenbereich des Substrates und wenigstens eine Einrichtung zur Aufbringung von, insbesondere in Pulverform und/oder in Ionenform vorliegendem, Titandioxid auf wenigstens einen Bereich der aufgebrachten Klebemittelschicht.
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CN113231053A (zh) * 2020-09-21 2021-08-10 阿列德拉公司 自消毒光催化剂片

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