DE202020103979U1 - Anti-virales Filtermedium - Google Patents

Abstract

Verwendung eines flächigen Substrats, umfassend oder bestehend aus mindestens eine(r) säurefunktionalisierte(n) Lage, umfassend wenigstens eine erste Säure mit einem pks1-Wert von 0 bis 7 und wenigstens eine davon verschiedene zweite Säure oder ein Derivat davon, ausgewählt unter C₈- bis C₁₈-Fettsäuren, deren Estern, Amiden und Mischungen davon, als Filtermedium zur Abreicherung von Viren aus der Luft und anderen Gasen.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verwendung eines flächigen Substrats als Filtermedium zur Abreicherung von viralen Pathogenen aus der Luft und anderen Gasen und ein flächiges Substrat zur Abreicherung von viralen Pathogenen aus der Luft oder anderen Gasen.
• STAND DER TECHNIK
• Viren sind infektiöse organische Strukturen, die sich als Virionen außerhalb von Zellen (extrazellulär) durch Übertragung verbreiten, aber als Viren nur innerhalb einer geeigneten Wirtszelle (intrazellulär) vermehren können. Sie selbst bestehen nicht aus einer oder mehreren Zellen. Alle Viren enthalten das Programm zu ihrer Vermehrung und Ausbreitung (einige Viren auch weitere Hilfskomponenten), besitzen aber weder eine eigenständige Replikation noch einen eigenen Stoffwechsel und sind deshalb auf den Stoffwechsel einer Wirtszelle angewiesen. Die Viren koppeln an Oberflächenmolekülen der Wirtszellen an und schleusen ihr Erbgut in diese ein. Dieses dringt bis in den Zellkern vor und verändert die zelleigene DNA. Es erfolgt eine u. U. massive Replikation des Virus-Körpers (Genom und Proteine) in der befallenen Zelle durch die vorhandenen Zellorganellen.
• Ein Viruspartikel außerhalb von Zellen bezeichnet man als Virion. Virionen sind Partikel, die Nukleinsäuren - entweder Desoxyribonukleinsäuren (DNA) oder Ribonukleinsäuren (RNA) - enthalten und meist eine umschließende Protein-Kapsel (Kapsid) haben. Eine Kapsel fehlt jedoch z. B. beim Influenzavirus, das stattdessen ein Ribonukleoprotein aufweist. Einige Virionen besitzen zusätzlich eine Umhüllung durch eine Biomembran, deren Lipiddoppelschicht mit viralen Membranproteinen durchsetzt ist. Diese wird als Virushülle bezeichnet. Viren, die vorübergehend bis zum Beginn der Replikationsphase zusätzlich zum Kapsid eine Virushülle aufweisen, werden als behüllt bezeichnet, Viren ohne derartige Hülle als unbehüllt.
• Der Durchmesser von Virionen beträgt etwa 15 nm (beispielsweise Circoviridae) bis 440 nm (Megavirus chilensis). Virionen sind deutlich kleiner als Bakterien, jedoch etwas größer als Viroide, welche weder ein Kapsid noch eine Virushülle besitzen.
• Coronaviren (CoV) sind „behüllte Viren“, die zur Unterfamilie Coronavirinae in der Familie der Coronaviridae gehören. Sie können Krankheiten von Erkältungen bis hin zu schwereren Erkrankungen wie dem Middle East Respiratory Syndrome (MERS-CoV) oder dem Schweren Akuten Respiratorischen Syndrom (SARS-CoV) verursachen. Das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 ist ein neuer Stamm, der in der Vergangenheit nicht beim Menschen festgestellt wurde.
• Aus dem Stand der Technik sind Filtermaterialien zur Reinigung von Luft, insbesondere zur Reinigung der Luft von Stäuben, Schwebstoffen oder Allergenen, wie Pollen und Milben bekannt.
• DE 10 2016 212 056 beschreibt ein Filtermedium auf Basis eines kationischen Ionenaustauschers und einer anti-pathogenen Substanz, wie z.B. Polyphenole. Der Ionenaustauscher bildet mit Wasser eine saure Umgebung, in Verbinung mit der anti-pathogenen Substanz ist diese Kombination für einige Mikroorganismen schädlich. Dabei wird ausdrücklich erwähnt, dass die sauren Protonen die biologische Aktivität von Bakterien, Keimen, Pilzen und Algen (und nicht von Viren) reduzieren bzw. stoppen. Somit soll das bei Filtermedien speziell in Fahrzeugklimaanlagen auftretende Problem gelöst werden, dass sich diese speziellen Mikroorganismen in dem Filtermaterial selbst vermehren können. Dies ist ein Unterschied zu viralen Pathogenen, die nur in Gegenwart von Wirtszellen biologisch aktiv sind und sich vermehren können. Somit liegt diesem Dokument eine andere Aufgabe zugrunde als der vorliegenden Erfindung, wonach virale Pathogene aus der Luft und anderen Gasen entfernt werden sollen.
• Die EP 3 162 425 beschreibt ein Filtermaterial zur Entfernung von Allergenen aus der Luft. Das Filtermaterial umfasst eine säurefunktionalisierte Lage, umfassend eine Fruchtsäure und eine Fettsäure.
• Für den Bereich der einfachen Atemschutzanwendungen, z.B. in Filtermasken, ist es bekannt, Luft von viralen Pathogenen zu reinigen. Aus dem Stand der Technik sind auch einzelne Filtermaterialien für die Reinigung der Luft in stationären und mobilen Luftbehandlungssystemen (z.B. Filtersystemen zur Raumluftreinigung oder zur Fahrzeugklimatisierung) bekannt.
• Die DE 10 2013 021 071 A1 beschreibt ein Filtermedium, insbesondere zur Filterung von Luft für den Innenraum von Kraftfahrzeugen, umfassend einen antimikrobiellen und einen antiallergenen Stoff. Der antimikrobielle Stoff ist ausgewählt unter einer Vielzahl verschiedener Verbindungen, wie Metallen und Metallverbindungen, etc. Das Filtermedium soll in der Lage sein, Mikroorganismen, insbesondere Pilze und Pilzsporen, abzutöten und gleichzeitig einen Bewuchs des Filtermediums mit Bakterien, Pilzen und sonstigen Mikroorganismen wirkungsvoll zu verhindern. Auch in diesem Dokument wird nicht erwähnt, ein speziell ausgerüstetes Filtermedium einzusetzen, um virale Pathogene, die nur in Wirtszellen biologisch aktiv sind und sich vermehren können, zu binden und zu inaktivieren. Somit liegt auch diesem Dokument eine andere Aufgabe zugrunde als der vorliegenden Erfindung.
• Die US 5,888,527 beschreibt einen antifugalen, antibakteriellen und antiviralen Filter, der ein staubsammelndes Filtervlies mit einer Ausrüstung aus einem Teeextrakt umfasst. Dieser Filter soll geeignet sein, Viren zu binden, zu inaktivieren und die erneute Verbreitung zu verhindern.
• Die WO 2014/019660 A1 beschreibt einen antiallergenen Filter für die Lüftungsanlage für den Innenraum von Kraftfahrzeugen. Dabei ist das Filtersubstrat mit einem Polyphenol aus der Klasse der Tannine als antiallergene Verbindung ausgerüstet. Zusätzlich kann das Filtersubstrat Zinkoxid als antibakterielles Mittel enthalten.
• Es besteht aktuell ein immenser Bedarf an Filtermedien, die geeignet sind effektiv Viren aus der Luft oder anderen Gasen zu entfernen. Dies gilt insbesondere für Coronaviren, wie SARS-CoV-2 oder MERS-CoV, und Influenzaviren, wie die Influenzavirus A-Variante H1N1.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Filtermedium bereitzustellen, das zur Abreicherung von Viren aus Luft und Gasen verwendet werden kann. Dabei sollen die behandelte Luft oder das behandelte Gas einen gegenüber der mit Viren beladenen Luft oder dem mit Viren beladenen Gas deutlich verringerten Gehalt an noch pathogen wirksamen Viren enthalten.
• Die Aufage wird gelöst durch die erfindungsgemäße Verwendung eines flächigen Substrats, das mindestens eine spezielle säurefunktionalisierte Lage aufweist, als Filtermedium sowie das erfindungsgenmäße flächige Substrat zur Abreicherung von viralen Pathogenen aus der Luft oder anderen Gasen.
• Die erfindungsgemäße Verwendung hat speziell den Vorteil einer antiviralen Wirkung des Filtermediums gegenüber verschiedenen Virenstämmen, z.B. H1N1 und HCoV229E.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Ein erster Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines flächigen Substrats, umfassend oder bestehend aus mindestens eine(r) säurefunktionalisierte(n) Lage, umfassend eine erste Säure mit einem pks1-Wert von 0 bis 7 und eine davon verschiedene zweite Säure oder ein Derivat davon, ausgewählt unter C₈- bis C₁₈-Fettsäuren, deren Estern, Amiden und Mischungen davon, als Filtermedium zur Abreicherung von Viren aus der Luft und anderen Gasen.
• Ein weiterer Gegenstand ist ein flächiges Substrat, wie zuvor und im Folgenden definiert, zur Abreicherung von Viren aus der Luft oder anderen Gasen.
• BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
• Im Sinne der Erfindung wird unter einer Abreicherung von Viren auch deren Inaktivierung verstanden. Luft oder andere Gase, die pathogene Viren enthalten, werden durch ein flächiges Substrat geleitet, das mindestens eine säurefunktionalisierte Lage, wie zuvor und im Folgenden definiert, umfasst und das als Filtermedium dient. Dabei wird zumindest ein Teil der in der Luft oder dem Gas enthaltenen Viren von dem Filtermedium gebunden und inaktiviert und somit die Viruskonzentration verringert. Durch die erfindungsgemäße Verwendung kann Luft oder können Gase erhalten werden, die frei von viralen Pathogenen sind oder diese in einer Konzentration enthalten, die so gering ist, dass eine Ansteckung von Menschen nach Kontakt, speziell Einatmen dieser Luft oder Gase, oder auch nach längerem Aufenthalt in diese Luft oder Gase enthaltenden Räumen ausgeschlossen ist. Durch die erfindungsgemäße Verwendung werden pathogene Viren im wesentlichen vollständig entfernt. Vorzugsweise wird durch das in Kontakt bringen der mit Viren beladenen Luft oder des mit Viren beladenen Gases mit dem flächigen Substrat, das mindestens eine säurefunktionalisierte Lage umfasst oder daraus besteht, ein viraler Pathogen-Reduktionsfaktor von vorzugsweise > 3,0 log-Stufen, besonders bevorzugt > 5,0 log-Stufen, erreicht. Die Bestimmung der anti-viralen Eigenschaften kann nach der ISO 18184:2019-06 zur Bestimmung der antiviralen Aktivität von Textilerzeugnissen oder vergleichbare Verfahren erfolgen.
• Die erfindungsgemäße Verwendung eines flächigen Substrats, das mindestens eine säurefunktionalisierte Lage umfasst oder aus mindestens einer säurefunktionalisierten Lage besteht, als Filtermedium eignet sich ganz allgemein zur Abreicherung von Viren aus einem Gas oder einem Gemisch aus zwei oder mehr verschiedenen Gasen. Ein bevorzugtes Gasgemisch ist Luft. Desweiteren bevorzugt ist die Verwendung als Filtermedium zur Abreicherung von Viren aus einem atembaren Gasgemisch. Atembare Gasgemische enthalten Sauerstoff und wenigstens ein Inertgas, welches nicht an den Stoffwechselvorgängen beteiligt ist und der Verdünnung des Sauerstoffs dient. Geeignete Inertgase sind Stickstoff, Helium, Neon und Wasserstoff.
• Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass es die Kombination aus einer Säure mit einem pks1-Wert von 0 bis 7 und C₈- bis C₁₈-Fettsäuren ermöglicht, Filtermedien mit einer hohen Kapazität zur Deaktivierung von Viren auszustatten. Dies war überraschend, da vermutet wurde, dass Fettsäuren aufgrund ihrer öligen Natur die Aktivität der anti-viralen Säuren blockieren würden. Tatsächlich wurde in praktischen Versuchen eine Reduktion der Deaktivierungsaktivität dieser auf Filtermedien aufgebrachter Säuren gefunden -jedoch in deutlich geringerem Ausmaß als angenommen. Ohne sich erfindungsgemäß auf einen Mechanismus festlegen zu wollen, wird vermutet, dass die beiden Säureklassen dahingehend synergistisch wirken, dass die Fettsäuren als ölige Substanzen die Abscheidung und Fixierung der Viren auf dem Filtermedium verbessern, wodurch die Blockierung der anti-viralen Säuren zumindest teilweise kompensiert wird.
• Viren im Sinne der Erfindung sind behüllte und unbehüllte Viren.
• Behüllte Viren sind vorzugsweise ausgewählt unter Coronaviridae, Orthomyxoviridae und Pneumoviridae.
• Coronaviridae sind vorzugsweise ausgewählt unter Coronavirus 229E (HCoV-229E), Coronavirus NL63 (HCoV-NL63), Coronavirus OC43 (HCoV-OC43), Coronavirus HKU1 (HCoV-HKU1), MERS-CoV (Middle East respiratory syndrome-related coronavirus) und SARS-assoziiertem Coronavirus (SARS-CoV), mit Subtyp SARS-CoV-2, im speziellen COVID-19.
• Orthomyxoviridae sind speziell Influenzavirus A, Influenzavirus B, Influenzavirus C und Influenzavirus D.
• Influenzavirus A ist speziell Influenzavirus A-Variante H1N1, Influenzavirus A-Variante H3N2, Influenzavirus-A-Variante H5N1.
• Influenzavirus B ist speziell Influenzavirus B/Victoria-Linie und Influenzavirus B/Yamagata-Linie.
• Pneumoviridae sind speziell Respiratorisches Synzytial-Virus (HRSV) (Typ A, B) und Metapneumovirus (HMPV) (Typ A1 bis 2, B1 bis 2).
• Unbehüllte Vieren sind speziell ausgewählt unter Picornaviridae.
• Picornaviridae sind speziell ausgewählt unter Coxsackievirus A/B, Coxsackievirus B1 (CVB-1), Echovirus, Enterovirus und Rhinovirus. Rhinoviren sind speziell Rhinoviren-1 A (HRV-1 A), 1 B bis 100.
• Eine bevorzugte Ausführungsform ist die Verwendung des Filtermediums wie oben und im folgenden definiert zur Abreicherung von Coronaviridae und Orthomyxoviridae aus der Luft und Gasen, insbesondere zur Abreicherung von SARS-assoziiertem Coronavirus, Middle East Respiratory Syndrome-related coronavirus (MERS-CoV) und Influenzavirus A aus der Luft und Gasen, im speziellen zur Abreicherung von SARS-CoV-2, MERS-CoV und Influenzavirus A-Variante H1N1.
• Das erfindungsgemäß verwendete Filtermedium umfasst mindestens eine säurefunktionalisierte Lage, umfassend eine erste Säure mit einem pks1-Wert von 0 bis 7 und eine davon verschiedene zweite Säure ausgewählt unter C₈- bis C₁₈-Fettsäuren, deren Estern, Amiden und Mischungen davon.
• Der pKs-Wert (Säurekonstante) ist ein Maß für die Stärke einer Säure. Die Acidität ist umso größer, je geringer ihr pKs-Wert ist.
• Die pKs-Werte lassen sich über Säure-Base-Titrationen und die Bestimmung des pH-Werts am Halbäquivalenzpunkt bestimmen. Hier liegen die Säure und ihre korrespondierende Base in gleicher Konzentration vor. An diesem Punkt folgt aus der Henderson-Hasselbalch-Gleichung: pH = pKs.
• Die erste Säure weist bevorzugt einen pks1-Wert von 1,0 bis 5,0, insbesondere von 2,0 bis 4,0 und im speziellen von 2,5 bis 4,0 auf.
• In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Säure eine Fruchtsäure.
• Fruchtsäuren sind organischen Hydroxycarbonsäuren, Dicarbonsäuren und Tricarbonsäuren, wobei manche Fruchtsäuren sowohl den Hydroxycarbonsäuren als auch Dicarbonsäuren bzw. Tricarbonsäuren zugeordnet werden können.
• Geeignete Hydroxysäuren sind ausgewählt unter Fumarsäure, Gluconsäure, Glycolsäure, Mandelsäure, Milchsäure, Salicylsäure, α-Hydroxycaprylsäure und Mischugen davon.
• Geeignete Dicarbonsäuren sind ausgewählt unter Äpfelsäure, Oxalsäure, Weinsäure und Mischugen davon.
• Eine bevorzugte Tricarbonsäure ist Citronensäure.
• In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Säure ausgewählt unter Äpfelsäure, Citronensäure, Fumarsäure, Gluconsäure, Glycolsäure, Mandelsäure, Milchsäure, Oxalsäure, Salicylsäure, α-Hydroxycaprylsäure, Weinsäure und Mischungen davon. Besonders bevorzugt umfasst oder besteht die erste Säure (aus) Citronensäure.
• Die zweite Säure der säurefunktionalisierten Lage ist eine von der ersten Säure verschiedene Säure und ist ausgewählt unter C₈- bis C₁₈-Fettsäuren deren Estern, Amiden oder Gemischen hiervon.
• Geeignete Fettsäuren sind gesättigte oder ein- oder mehrfach ungesättigte aliphatische Monocarbonsäuren mit zumeist unverzweigter Kohlenstoffkette.
• Bevorzugt handelt es sich um C₈- bis C₁₈-Fettsäuren mit überwiegend linearen Alkylresten oder überwiegend linearen Alkenylreste, wie sie auch in natürlichen oder synthetischen Fettsäuren vorkommen, die gesättigt oder die einfach, zweifach, dreifach, vierfach, fünffach oder sechsfach ungesättigt sein können. Als besonders geeignet haben sich erfindungsgemäß Fettsäuren, ausgewählt unter C₈- bis C₁₆-Fettsäuren und deren Gemischen erwiesen. In einer speziellen Ausführungsform ist die zweite Säure ausgewählt unter gesättigten linearen C₁₂- bis C₁₄-Fettsäuren und deren Gemischen. In einer weiteren speziellen Ausführungsform ist die zweite Säure ausgewählt unter gesättigten linearen C₈, C₁₀- und C₁₂-Fettsäuren und Gemischen hiervon. Vorzugsweise weisen die Fettsäuren eine unverzweigte Kohlenstoffkette auf.
• Als besonders wirksam hat sich die Verwendung von Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Tridecansäure, Myristinsäure, Pentadecansäure, Palmitinsäure und/ode r Gemischen hiervon als zweite Säure erwiesen.
• Ebenso geeignet sind Fettsäurederivate, insbesondere Fettsäuren, die Hydroxy-Gruppen als funktionelle Reste enthalten, sowie Fettsäureester, Fettsäureamide, insbesondere Ölsäureamide und Stearinsäureamide und/oder Gemische hiervon.
• Die Moleküle der häufigsten Fettsäuren besitzen 16 oder 18 Kohlenstoffatome. Diese sind deshalb besonders preisgünstig. Zusätzlich haben die Natrium- und Kaliumsalze dieser Fettsäuren den Vorteil als Tensid zu fungieren.
• Erfindungsgemäß besonders geeignet sind in Wasser wenig lösliche bis praktisch unlösliche C₈- bis C₁₈-Fettsäuren als zweite Säure.
• Besonders bevorzugt wird Laurinsäure eingesetzt. Laurinsäure ist eine sehr milde antimikrobielle Substanz und hierdurch in ihrer Anwendung keinen starken Regulatorien unterworfen. Dennoch zeigt Laurinsäure im erfindungsgemäßen Filtermedium eine sehr gute anti-virale Wirkung.
• Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist die Kombination aus Laurinsäure und Citronensäure. In praktischen Versuchen konnte bestätigt werden, dass diese Kombination einem Filtermedium eine herausragende antivirale Wirkung für einen langen Zeitraum, vorzugsweise über die gesamte Einsatzdauer eines Filters verleihen kann. Dazu kommt, dass beide Verbindungen eine gute Umweltverträglichkeit zeigen und bei ihrer Verarbeitung keine außergewöhnlichen Anforderungen an den Arbeitsschutz stellen.
• Das Verhältnis zwischen erster Säure und zweiter Säure in der säurefunktionalisierten Lage kann in Abhängigkeit von der erwünschten Performance des Filtermediums eingestellt werden. Als geeignet haben sich insbesondere Gewichtsverhältnisse im Bereich von 10.000 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise von 1000 : 1 bis 2 : 1, noch bevorzugter 100 : 1 bis 5 : 1, erwiesen.
• Auch der Anteil der ersten Säure und zweiten Säure in der säurefunktionalisierten Lage kann in Abhängigkeit von der erwünschten Performance des Filtermediums eingestellt werden. Bevorzugt beträgt der Anteil der ersten Säure in der säurefunktionalisierten Lage 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 2 Gew.-% bis 24 Gew.-%, noch bevorzugter von 6 Gew.-% bis 18 Gew.-%, noch bevorzugter von 7 Gew.-% bis 15 Gew.-% und insbesondere von 8 Gew.-% bis 12 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der säurefunktionalisierten Lage. Bevorzugt beträgt der Anteil der zweiten Säure in der säurefunktionalisierten Lage weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,02 Gew.-% bis 1 Gew.-%, noch bevorzugter von 0,04 Gew.-% bis 0,6 Gew.-% und insbesondere von 0,08 Gew.-% bis 0,12 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der säurefunktionalisierten Lage. Das Gesamtgewicht der säurefunktionalisterten Lage umfasst dabei 1. Säure, 2. Säure, Trägermaterial und, falls vorhanden, Bindemittel, Netzmittel und weitere Additive. Es wurde gefunden, dass bei einer größeren Konzentration an Fettsäure die anti-virale Aktivität der ersten Säure zu stark reduziert wird.
• In praktischen Versuchen wurde ferner gefunden, dass ein erfindungsgemäß als Filtermedium verwendetes flächiges Substrat bereits mit einem vergleichsweise geringen Anteil an Fettsäure eine hervorragende Deaktivierung von Viren kombiniert mit einer bioziden Wirkung gegenüber anderen Mikroorganismen zeigt.
• Das erfindungsgemäß verwendete flächige Substrat umfasst mindestens eine säurefunktionalisierte Lage oder besteht aus mindestens einer säurefunktionalisierten Lage. Zur Herstellung der säurefunktionalisierten Lage kann ein Trägermaterial mit wenigstens einer ersten Säure und mit wenigstens einer zweiten Säure imprägniert und/oder beschichtet werden. Das Versehen der zu funktionalisierenden Lage mit der ersten und der zweiten Säure kann auf verschiedene dem Fachmann bekannte Arten und Weisen, wie mittels Imprägnierung und/oder Beschichtung, beispielsweise Pflatschen, Foulardieren, Sprühen und/oder Tauchen erfolgen. So kann die zu funktionalisierende Lage auf einfache Weise mit einer die erste und zweite Säure enthaltenden Lösung und/oder Suspension imprägniert und/oder beschichtet werden. Ebenfalls denkbar ist die Imprägnierung und/oder Beschichtung der Lage mit einem Gemisch aus Bindemittel, beispielsweise einem thermoplastischen Bindemittel, das die erste und zweite Säure enthält.
• In einer weiteren Ausführungsform wird die erste Säure und/oder zweite Säure in Form eines schüttfähigen oder rieselfähigen Feststoffs zur Herstellung der säurefunktionalisierten Lage eingesetzt. Dabei kann die erste Säure und/oder die zweite Säure trocken in das Trägermaterial eingestreut werden. Die so resultierenden Filtermedien haben den Vorteil einer einfachen Produktion, da der schüttfähige oder rieselfähige Feststoff einfach zu handhaben ist.
• Insbesondere ist die rieselfähige erste und/oder zweite Säure ein Granulat. Geeignete Granulate liegen in Form eines Pulvers, von Kugeln, Körnern, Partikeln, als Staub oder Mischungen davon vor. Bevorzugt hat das Granulat einen Durchmesser von 200 bis 700 µm. Dieser Durchmesser wird auch als Korngröße beezeichnet. Beim Einsatz von Granulaten mit einer Korngröße > 700 µm wird in der Regel eine gleichmäßge Verteilung der Säuren über die Flächen des Filtermediums erzielt. Die Säuren liegen insbesondere in einer Konzentration von 2 - 250 g/m² vor, besonders bevorzugt von 20 - 25 g/m².
• In einer weiteren Ausführungsform wird die erste Säure in Form eines schüttfähigen oder rieselfähigen Feststoffs zur Herstellung der säurefunktionalisierte Lage eingesetzt und die zweite Säure mittels Imprägnierung und/oder Beschichtung auf die säurefunktionalisierte Lage aufgebracht.
• In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die säurefunktionalisierte Lage,
• - wenigstens eine erste Säure mit einem pks1-Wert von 0 bis 7,
• - wenigstens eine von der ersten Säure verschiedene zweite Säure oder ein Derivat davon, ausgewählt unter C₈- bis C₁₈-Fettsäuren, deren Estern, Amiden und Mischungen davon,
• - wenigstens ein Trägermaterial,
• - gegebenenfalls wenigstens ein Bindemittel,
• - gegebenenfalls wenigstens ein Netzmittel,
• - gegebenenfalls wenigstens ein weiteres Additiv, beispielsweise ausgewählt unter Allergene eliminierenden Verbindungen, Fungiziden, etc.
• Als Trägermaterialien für die säurefunktionalisierte Lage können vorzugsweise Vliesstoffe, Gewebe, Gewirke und/oder Papiere eingesetzt werden. Eine erfindungsgemäß besonders bevorzugte Ausführungsform umfasst mithin die Ausgestaltung der säurefunktionalisierten Lage als imprägnierter und/oder beschichteter Vliesstoff, als imprägniertes und/oder beschichtetes Gewebe, Gewirke und/oder Papier. Dabei ist die Verwendung eines Vliesstoffs erfindungsgemäß besonders bevorzugt.
• Das erfindungsgemäß verwendete flächige Substrat umfasst mindestens eine säurefunktionalisierte Lage oder besteht aus mindestens einer säurefunktionalisierten Lage. Das flächige Substrat kann ein- oder mehrlagig aufgebaut sein. In einer ersten Ausführungsform besteht das flächige Substrat aus mindestens einer säurefunktionalisierten Lage, wie zuvor beschrieben. In einer weiteren Ausführungsform besteht das flächige Substrat aus mindestens einer säurefunktionalisierten Lage, wie zuvor beschrieben, und wenigstens einer davon verschiedenen Lage. Die wenigstens eine von der säurefunktionalisierten Lage verschiedene Lage kann weder mit einer der zuvor genannten ersten noch mit einer der zuvor genannten zweiten Säuren oder nur mit einer der zuvor genannten ersten Säuren oder nur mit einer der zuvor genannten zweiten Säuren modifiziert sein. In einer geeigneten Ausführungsform liegt das flächige Substrat als zwei- oder mehrlagiges Flächengebilde vor. Dieses Flächengebilde weist dann beispielsweise wenigstens eine säurefunktionalisierte Lage und wenigstens eine weitere Lage auf, die beispielsweise ausgewählt ist unter Vliesstoffen, Gelegen, Geweben, Gestricken, Gewirken, Papieren und Kombinationen davon.
• Im Sinne der Erfindung bezeichnet Vliesstoff ein Gebilde aus Fasern begrenzter Länge, Endlosfasern (Filamenten) oder geschnittenen Garnen jeglicher Art und jeglichen Ursprungs, die auf irgendeine Weise zu einer Faserschicht oder einem Faserflor zusammengefügt und auf irgendeine Weise miteinander verbunden worden sind; davon ausgeschlossen ist das Verkreuzen bzw. Verschlingen von Garnen, wie es beim Weben, Wirken, Stricken, der Spitzenherstellung, dem Flechten und Herstellung von getufteten Erzeugnissen geschieht. Nicht zu den Vliesstoffen gehören auch Folien und Papiere.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei der Herstellung des als Filtermedium verwendeten flächigen Substrats die zu funktionalisierende Lage vor und/oder gleichzeitig mit dem Aufbringen der zweiten Säure mit einer grenzflächenaktiven Substanz als Netzmittel, vorzugsweise einem oder mehreren nichtionischen Tensiden als Netzmittel, noch bevorzugter mit ethoxylierten Sorbitanfettsäureestern (Polysorbaten) behandelt. Besonders bevorzugt sind Polysorbate, die als Lebensmittelzusatzstoff in der Europäischen Union auf Grundlage der Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2008 zugelassen sind, wie beispielsweise E 432, E 434, E 435 und E 436.
• Insbesondere ist das erfindungsgenäß verwendete flächige Substrat frei von Polyoxyethylen(20)-sorbitan-monooleat (Polysorbat 80, E433).
• Vorteilhaft an der Verwendung von Netzmitteln ist, dass die erste und/oder zweite Säure besonders gut auf der zu funktionalisierenden Lage verankert werden kann. Dies ermöglicht eine gute Immobilisierung und Deaktivierung der Viren. Im Bezug auf die Verwendung von geruchsintensiven Wirksubstanzen bietet die grenzflächenaktive Substanz den zusätzlichen Vorteil, dass durch die Immobilisierung dieser Substanzen auch die Geruchsfreisetzung verringert werden kann.
• Das flächige Substrat kann darüber hinaus auch weitere Allergen eliminierende Verbindungen, wie Polyphenole insbesondere Flavonoide, Phenolsäuren, Polyhydroxyphenole, Anthocyane, Procyanidine, Benzoesäure- und Stilbenderivate, vorzugsweise natürlichen Ursprungs, wie beispielsweise die in Granatapfel, Gingko oder Traubenkernmehl befindlichen pflanzlichen Sekundärstoffe und/oder Gemische hiervon enthalten. Dabei liegen diese Verbindungen vorzugsweise in einer Menge von 2% bis 20%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Filtermediums vor.
• Das flächige Substrat kann auch fungizide Wirkstoffe enthalten. Hierzu kann die säurefunktionalisierte Lage vor und/oder gleichzeitig mit dem Aufbringen der Fettsäure mit einer fungiziden Substanz, vorzugsweise mit Triazolen wie insbesondere 2-Octyl 2H Isothiazol-3-on und/oder Metallen und deren Verbindungen z.B. Zink-Pyrethionen behandelt werden.
• Das erfindungsgemäße flächige Substrat eignet sich hervorragend zur Verwendung als Filtermedium zur Abreicherung von Viren aus der Luft von Gebäuden, Gebäudeteilen und mobilen Einrichtungen. Dazu zählt zum einen die zwischen dem Gebäude, dem Gebäudeteil oder der mobilen Einrichtung mit der Aussenwelt ausgetauschte Luft, speziell die zugeführte Frischluft (Außenluft) und die abgeführte Fortluft (Abluft). Zum Schutz der in dem Gebäude, Gebäudeteil oder der mobilen Einrichtung befindlichen Personen wird in der Regel die Frischluft gefiltert, um den Anteil an Viren gegenüber der Aussenluft zu verringern. Dazu zählt weiterhin, die in dem Gebäude, dem Gebäudeteil oder der mobilen Einrichtung zirkulierte Luft (Umluft). Um den Anteil an Viren in der Raumluft zu verringern wird in der Regel auch die Umluft gefiltert. Zum Schutz der ausserhalb des Gebäudes, Gebäudeteils oder der mobilen Einrichtung befindlichen Personen kann es zudem sinnvoll ein, auch die die abgeführte Fortluft zu filtern. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das flächige Substrats als Filtermedium in einer raumlufttechnischen Anlage verwendet. Dazu zählen Anlagen ohne Lüftungsfunktion, wie Umluftanlagen und Umluftklimaanlagen und Anlagen mit Lüftungsfunktion, wie Lüftungsanlagen und Klimaanlagen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das flächige Substrat als Filtermedium in einer lufttechnischen Anlage einer Transporteinrichtung, wie Straßenfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Wasserfahrzeugen oder Luftfahrzeugen verwendet. Vorzugsweise ist die Transporteinrichtung ausgewählt unter Pkw, Bussen, Lkw, Bahnen, Schiffen und Flugzeugen. Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Verwendung des flächigen Substrats als Filtermedium zur Abreicherung der Viren in den Innenräumen von Transporteinrichtungen, wie Straßenfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Wasserfahrzeugen oder Luftfahrzeugen. Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Verwendung des flächigen Substrats als Filtermedium zur Abreicherung der Viren in den Fahrgastinnenräumen von Kraftfahrzeugen.
• Vorteilhafterweise weist auch das beladene Filtermedium im wesentlichen kein pathogenes Material mehr auf. Verbrauchte Filtermaterialien können somit problemlos nach üblichen Verfahren entsorgt werden, z.B. thermisch.
• Viren können sich in der Luft und in anderen Gasen in Form von Aerosolen (partikulären Schwebeteilchen) befinden, wobei die Viren selbst die Aerosolteilchen bilden oder an andere partikuläre Aerosolbestandteile, wie Staub, Wassertröpfchen, etc. angelagert sein können. Filter in lufttechnischen Anlagen liegen in der Regel in Form von Filteranordnungen vor, die mehrere Filterkomponenten umfassen und häufig neben absorbierenden Bereichen auch partikelfilternde Bereiche aufweisen. Somit ist es möglich, auch komplexe Gas-Partikelsysteme wirkungsvoll zu reinigen. Das erfindungsgemäße flächige Substrat eignet sich in vorteilhafter Weise als ein Filtermedium für den Einsatz in solchen Filteranordnungen.
• Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Filteranordnung umfassend ein wie oben beschriebenes Filtermedium. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Filteranordnung einen partikelfilternden Bereich und/oder einen absorbierenden Bereich auf, wobei das Filtermedium von einem oder beiden dieser Bereiche umfasst sein kann. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Filteranordnung folgende Bestandteile auf:
1. A) einen partikelfilternden Bereich, umfassend
   • - eine Partikelfilterträgerlage, sowie
   • - eine auf der Partikelfilterträgerlage angeordnete Mikrofaserlage und/oder Membranfilterlage,
   • - gegebenenfalls eine auf der der Partikelfilterträgerlage abgewandten Seite der Mikrofaserlage und/oder Membranfilterlage angeordnete Decklage; und/oder
2. B) einen absorbierenden Bereich, umfassend
   • - eine Adsorptionsschicht, sowie
   • - eine auf der Adsorptionsschicht angeordnete Adsorptionsträgerlage,wobei mindestens eine Lage ausgewählt aus Partikelfilterträgerlage, Mikrofaserlage, Membranfilterlage, Decklage, Adsorptionsschicht und Adsorptionsträgerlage aus einem wie oben beschriebenen Filtermedium gebildet ist.
• Unter „Partikelfilterträgerlage“ ist erfindungsgemäß eine Lage zu verstehen, die als Trägerlage für eine Mikrofaserlage und/oder Membranfilterlage dienen kann.
• Unter „Membranfilterlage“ ist erfindungsgemäß eine Lage zu verstehen, die eine permeable Membran darstellt.
• Unter „Decklage“ ist erfindungsgemäß eine Lage zu verstehen, die zur Abdeckung und Schutz der Mikrofaserlage und/oder Membranfilterlage dienen kann.
• Unter Adsorptionsschicht ist erfindungsgemäß eine Lage zu verstehen, die ein Adsorptionsmittel aufweist. Dieses ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aktivkohlepartikeln, Zeolithen, Ionentauschern und Gemischen hiervon. Die Anordung des Adsorptionsmittels in der Adsorptionsschicht erfolgt vorteilhafterweise statistisch regellos als durchströmbare Schüttschicht auf der Adsorptionsträgerlage.
• Unter Adsorptionsträgerlage ist erfindungsgemäß eine Lage zu verstehen, die als Trägerlage für die Adsorptionsschicht dienen kann.
• Der adsorbierende Bereich der Filteranordnung kann auch aus einer geometrisch bestimmten Anordnung des Adsorptionsmittels beispielsweise als durchströmbarer Wabenkörper definierter Zellgeometrie und/oder Verwendung einer geometrisch definierten Trägerstruktur zur mechanischen Stabilisierung einer Adsorptionsschicht bestehen.
• Es ist denkbar, dass die Filteranordnung lediglich den partikelfilternden Bereich oder den absorbierenden Bereich umfasst. Vorteilhafter Weise weist die Filteranordnung jedoch sowohl den partikelfilternden Bereich als auch den absorbierenden Bereich auf, da hierdurch eine besonders effektive Filteranordnung erhalten wird. In diesem Fall werden die beiden Bereiche vorzugsweise so angeordnet, dass die Adsorptionsschicht auf der der Partikelfilterträgerlage abgewandten Seite der Mikrofaserlage, der Membranfilterlage oder der Decklage angeordnet ist. Darüber hinaus ist die Filteranordnung im Einsatz vorzugsweise so angeordnet, dass der partikelfilternde Bereich dem absorbierenden Bereich in Bezug auf die Strömungsrichtung vorgeschaltet ist. Hierdurch können im absorbierenden Bereich vorhandene Wirkstoffe, beispielsweise die erste und zweite Säure, vor der Belegung mit Fremdpartikeln aus der Zuluft geschützt werden.
• Erfindungsgemäß ist mindestens eine Lage ausgewählt aus Partikelfilterträgerlage, Mikrofaserlage, Membranfilterlage, Decklage, Adsorptionsschicht und Adsorptionsträgerlage aus einem wie oben beschriebenen Filtermedium gebildet und weist mithin die erfindungsgemäße Kombination aus erster und zweiter Säure auf. Die vorangehenden beschriebenen spezifischen Ausgestaltungen des Filtermediums können dabei auf die jeweils entsprechenden Lagen der Filteranordnung übertragen werden. Grundsätzlich kann lediglich eine einzige Lage oder auch verschiedene Lagen der Filteranordnung die erfindungsgemäße Kombination aus erster und zweiter Säure aufweisen.
• Vorteilhaft an dem Einbringen der ersten und zweiten Säure in die Partikelfilterträgerlage ist, dass diese dem Luftstrom üblicherweise als erste Lage der Filteranordnung zugewandt ist und somit allergenhaltige Partikel und Stäube des Luftstroms vor dem Eindringen in die tieferliegenden Schichten der Filteranordung deaktivert werden können.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste und zweite Säure in der Decklage enthalten. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass die in der Filteranordung vorgelagerten Lagen bezüglich ihrer filtertechnischen Eigenschaften nicht beeinflusst werden. Darüberhinaus können auch hier die erste und zweite Säure vor der Belegung mit Fremdpartikeln aus der Zuluft geschützt werden. Diese Anordnung kann noch vorteilhafter sein, wenn die erste und zweite Säure weder in der Partikelfilterträgerlage noch in der Mikrofaserlage oder der Membranfilterlage vorliegt.
• Vorteilhaft an dem Einbringen der ersten und zweiten Säure in die Adsorptionsschicht ist, dass Adsorptionsschichten generell hohe spezifische Oberflächen bereitstellen (bei Verwendung von Aktivkohle ca. 1000 m<2>/g) und daher für die Allergen-Deaktivierung eine große reaktive Oberfläche zur Verfügung steht. Darüberhinaus können auch hier die erste und zweite Säure vor der Belegung mit Fremdpartikeln aus der Zuluft durch den partikelfilternden Bereich bzw. durch die Adsorptionsträgerlage geschützt werden.
• Vorteilhaft an dem Einbringen der ersten und zweiten Säure in die Adsorptionsträgerlage ist, dass die in der Filteranordung vorgelagerten Lagen bezüglich ihrer filtertechnischen Eigenschaften durch das Einbringen der ersten und zweiten Säure in die Adsorptionsträgerlage nicht beeinflusst werden. Darüberhinaus können die erste und zweite Säure vor der Belegung mit Fremdpartikeln aus der Zuluft durch den partikelfilternden Bereich geschützt werden.
• In einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Filteranordnung in Bezug auf die Strömungsrichtung folgenden Aufbau auf: Partikelfilterträgerlage, Mikrofaserlage, Adsorptionsschicht und Adsorptionsträgerlage. Dabei ist die Partikelfilterträgerlage im Einsatz vorteilhafter Weise anströmseitig angeordnet.
• Wie bereits oben erläutert, können die Trägermaterialien für Partikelfilterträgerlage, Mikrofaserlage, Membranfilterlage, Decklage und Adsorptionsträgerlage vorteilhafterweise Vliesstoffe, Gewebe, Gewirke und/oder Papiere sein.
• Als geeignet hat sich ferner erwiesen, den Anteil der ersten Säure in der Filteranordnung auf 0,003 Gew.% bis 30 Gew.%, vorzugsweise von 0,1 Gew.% bis 24 Gew.% noch bevorzugter von 0,2 Gew.% bis 18 Gew.% noch bevorzugter von 0,25 Gew.% bis 15 Gew.% und insbesondere von 0,3 Gew.% bis 12 Gew.% jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Filteranordnung festzulegen. Als geeignet hat sich außerdem erwiesen, den Anteil der zweiten Säure in der Filteranordnung auf 0,0001 Gew.% bis 10 Gew.% noch bevorzugter von 0,0003 Gew.% bis 5 Gew.% noch bevorzugter von 0,0006 Gew.% bis 1 Gew.% noch bevorzugter von 0,001 Gew.% bis 0,6 Gew.% und insbesondere von 0,003 Gew.% bis 0,12 Gew.%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Filteranordnung festzulegen.
• In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist die Adsorptionsträgerlage und/oder die Partikelfilterträgerlage einen Vliesstoff auf, vorzugsweise ausgewählt aus Spinnvliesstoffen, mit einem mittleren Faserdurchmesser im Bereich von 20 bis 70 µm, vorzugsweise von 20 bis 50 µm, insbesondere von 20 bis 50 µm und/oder Stapelfaservliesstoffen mit einem mittleren Faserdurchmesser von 5 bis 60 µm, vorzugsweise von 10 bis 50 µm, insbesondere von 10 bis 35 µm und/oder einer mittleren Faserlänge von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 30 bis 80 mm. Weiter vorteilhaft weist die Mikrofaserlage und/oder Membranfilterlage einen Vliesstoff, vorzugsweise ausgewählt aus Melt-blownfaservliesstoffen mit einem mittleren Faserdurchmesser von 1 µm bis 10 um auf. Weiter vorteilhaft weist die Decklage einen Vliesstoff, vorzugsweise ausgewählt aus Spinnvliesstoffen, mit einem mittleren Faserdurchmesser im Bereich von 20 bis 60 µm und/oder Stapelfaservliesstoffen mit einem mittleren Faserdurchmesser von 10 bis 50 µm auf.
• Eine erfindungsgemäß besonders bevorzugte Ausführungsform umfasst die Ausgestaltung der Adsorptionsträgerlage, der Partikelfilterträgerlage, der Mikrofaserlage, der Membranfilterlage und/oder der Decklage als mit der ersten und zweiten Säure imprägnierten und/oder beschichteten Vliesstoff, wie oben beschrieben.
• Die Erfindung wird anhand der folgenden, nicht einschränkend zu verstehenden Beispiele erläutert.
• BEISPIELE
• Ein Trägervlies aus Polyester-Spinnvliesstoff (Flächengewicht 60 g/m²) wurde mit einem Gemisch aus Laurinsäure und Citronensäure anti-viral ausgerüstet. Die anti-virale Dotierung des Trägervlieses erfolgte hierbei durch Aufbringen einer Mischung der Wirkstoffe in wässriger Lösung auf das Trägervlies und nachfolgender Trocknung des nunmehr ausgerüsteten Vliesstoffs, um dadurch eine Probe für eine Analyse zu erhalten. Der so ausgerüstete Vliesstoff enthielt beispielsweise die Laurinsäure in einer Gewichtsmenge von 0,2 mg und die Citronensäure in einer Gewichtsmenge von 10 mg, jeweils bezogen auf 100 mg Vliesstoff.
• Die Größe der im Test verwendeten Proben war 20 mm x 20 mm. Die Prüfung der anti-viralen Aktivität erfolgte analog zur ISO 18184:2019-06. Jede in 20 mm x 20 mm große Stücke geschnittene Probe wurde in einer Lösung bekannter Ausgangs-Viren-Konzentration der Virenstämme H1N1 oder HCoV229E bei 25° C eingeweicht. Nach höchstens zweistündigem Einweichen wurde der Überstand abpipettiert und die Virenkonzentration in jeder Probe bestimmt. Es wurde in jeden Falle ein viraler Pathogen-Reduktionsfaktor von mindestens 3,0 log-Stufen erzielt.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 102016212056 [0007]
• EP 3162425 [0008]
• DE 102013021071 A1 [0010]
• US 5888527 [0011]
• WO 2014/019660 A1 [0012]
• EP 1333/2008 [0062]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• ISO 18184:2019-06 [0019, 0090]

Claims (15)

1. Verwendung eines flächigen Substrats, umfassend oder bestehend aus mindestens eine(r) säurefunktionalisierte(n) Lage, umfassend wenigstens eine erste Säure mit einem pks1-Wert von 0 bis 7 und wenigstens eine davon verschiedene zweite Säure oder ein Derivat davon, ausgewählt unter C₈- bis C₁₈-Fettsäuren, deren Estern, Amiden und Mischungen davon, als Filtermedium zur Abreicherung von Viren aus der Luft und anderen Gasen.
2. Verwendung des flächigen Substrats nach Anspruch 1, wobei das flächige Substrat frei von Polyoxyethylen(20)-sorbitan-monooleat (Polysorbat 80) ist.
3. Verwendung des flächigen Substrats nach Anspruch 1 oder 2, zur Abreicherung von Viren aus der Luft von Gebäuden, Gebäudeteilen und mobilen Einrichtungen, bevorzugt zur Abreicherung von Viren aus der Zuluft und/oder der Umluft und/oder der Fortluft von Gebäuden, Gebäudeteilen und mobilen Einrichtungen, insbesondere zur Abreicherung von Viren aus den Innenräumen von Transporteinrichtungen, wie Straßenfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Wasserfahrzeugen oder Luftfahrzeugen.
4. Verwendung des flächigen Substrats nach einem der vorangehenden Ansprüche, zur Abreicherung von SARS-assoziiertem Coronavirus, MERS-CoV und Influenzavirus A aus der Luft und anderen Gasen, im speziellen zur Abreicherung von SARS-CoV-2, MERS-CoV und Influenzavirus A-Variante H1N1 aus der Luft und anderen Gasen.
5. Verwendung des flächigen Substrats nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Säure ausgewählt ist unter Fruchtsäuren und Gemischen davon, vorzugsweise unter Äpfelsäure, Fumarsäure, Gluconsäure, Glycolsäure, Mandelsäure, Milchsäure, Oxalsäure, Salicylsäure, α-Hydroxycaprylsäure, Weinsäure, Citronensäure und Gemischen davon.
6. Verwendung des flächigen Substrats nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Säure ausgewählt ist unter C₈- bis C₁₆-Fettsäuren und Gemischen davon, bevorzugt Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Tridecansäure, Myristinsäure, Pentadecansäure, Palmitinsäure und Gemischen davon.
7. Verwendung des flächigen Substrats nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen erster Säure und zweiter Säure im Filtermedium von 10.000: 1 bis 1 : 1, vorzugsweise von 100 : 1 bis 5: 1 beträgt.
8. Verwendung des flächigen Substrats nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die säurefunktionalisierte Lage die erste Säure in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-% und die zweite Säure in einer Menge von weniger als 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Geamtgewicht der säurefunktionalisierten Lage, enthält.
9. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die säurefunktionalisierte Lage wenigstens ein Trägermaterial umfasst, vorzugsweise ausgewählt unter Vliesstoffen, Geweben, Gewirken, Papieren und Kombinationen davon.
10. Verwendung des flächigen Substrats nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die säurefunktionalisierte Lage als imprägnierter und/oder beschichteter Vliesstoff ausgestaltet ist.
11. Verwendung des flächigen Substrats nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste Säure und/oder zweite Säure in Form eines schüttfähigen oder rieselfähigen Feststoffs auf und/oder in die säurefunktionalisierte Lage eingebracht ist.
12. Verwendung des flächigen Substrats nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei der Herstellung der säurefunktionalisierten Lage die mit Säure zu funktionalisierende Lage vor und/oder gleichzeitig mit dem Aufbringen der zweiten Säure mit einer grenzflächenaktiven Substanz als Netzmittel behandelt wird.
13. Verwendung des flächigen Substrats nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei der Herstellung die mit Säure zu funktionalisierende Lage vor und/oder gleichzeitig mit dem Aufbringen der zweiten Säure mit einer fungiziden Substanz behandelt wird.
14. Verwendung des flächigen Substrats nach einem der vorangehenden Ansprüche in einer Filteranordnung zur Filtration von Gas-Partikelsystemen, umfassend A) einen partikelfilternden Bereich, umfassend - eine Partikelfilterträgerlage, sowie - eine auf der Partikelfilterträgerlage angeordnete Mikrofaserlage und/oder Membranfilterlage, - gegebenenfalls eine auf der der Partikelfilterträgerlage abgewandten Seite der Mikrofaserlage und/oder Membranfilterlage angeordnete Decklage; und/oder B) einen absorbierenden Bereich, umfassend - eine Adsorptionsschicht, sowie - eine auf der Adsorptionsschicht angeordnete Adsorptionsträgerlage, wobei mindestens eine Lage ausgewählt aus der Partikelfilterträgerlage, Mikrofaserlage, Membranfilterlage, Decklage, Adsorptionsschicht und Adsorptionsträgerlage aus einem Filtermedium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 gebildet ist.
15. Flächiges Substrat, wie in einem der Anspruche 1, 2 und 5 bis 14 definert zur Abreicherung von viralen Pathogenen aus der Luft oder anderen Gasen.