DE10032687A1 - Spezialanstrich für Innenräume, um ihre typischen Schadstoffe zu absorbieren - Google Patents
Spezialanstrich für Innenräume, um ihre typischen Schadstoffe zu absorbierenInfo
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Description
Die Erfindung kann dort angewendet werden, wo gasförmige Schadstoffe in einem nahezu
geschlossenen Raum sich anreichern können und die hauptsächlich aus Ausgasungen von
Baustoffen, Möbeln, Bodenbelägen, Tapeten, Klebstoffen, Lacken, Dichtungsmaterialien,
Kunststoffen oder Kraftfahrzeugen stammen.
Aber auch Krankenhäuser, Tiefgaragen oder Straßentunnel können einbezogen werden.
Schlechte Innenraumluft ist die Quelle vieler chronischer Leiden, da die Mitteleuropäer 90%
ihrer Zeit in umschlossenen Räumen verbringen. Krankenhäuser zählen nicht zu den
Innenräumen, da durch den Einsatz von Desinfektionsmitteln eine Sonderbelastung auftritt.
9 Millionen Deutsche arbeiten in Büros, davon 3 Millionen unter den Bedingungen einer
Klimaanlage. Bedingt durch Emissionen aus Baustoffen, Inventargegenständen, Teppichen,
Bodenbelägen, Farben, Lacke, Kosmetikartikel usw. tritt verstärkt das "Sick-Building-Syndrom"
(Gebäudekrankheit) auf und verursacht durch die Vielzahl chemischer Verbindungen in kleinen
Konzentrationen unspezifische Krankheitssymptome. Die Beschwerdemuster sind sehr
unterschiedlich und diffus und verursachen heute einen hohen Krankenstand. Es ist folglich
unumgänglich, ein am Vorsorgeprinzip orientierenden Gesundheitsschutz dagegen zu setzen.
Schädliche Einflüsse und Emissionen durch Baustoffe und Inneneinrichtungen müssen
vermieden werden. Durch Wärmeisoliermaßnahmen ist eine neue Wohnatmosphäre entstanden,
die noch unterstützt durch unzureichendes Lüftungsverhalten, zu einem ungesunden Wohnklima
geführt hat. Inzwischen ist die Qualität der Innenraumluft deutlich schlechter als die Außenluft.
Erschwerend kommt noch hinzu, das im Gegensatz zum Boden, dem Wasser und der Außenluft
die Innenraumluft noch kein Schutzgut ist, obwohl der Mensch zum Leben täglich ca. 20 m3 Luft
benötigt und Innenräume ein wesentlicher Teil der menschlichen Umwelt sind.
Das Spektrum der chemischen Verbindungen umfaßt in deutschen Haushalten hauptsächlich 40
potentiell schädliche Substanzen und die wichtigsten Verbindungsklassen sind (Erhebung des
ehemaligen Bundesgesundheitsamtes)
- - Formaldehyd und höhere Aldehyde
- - Weichmacher als Phthalate
- - Isocyanate und Asbest
- - Mikrobielle verursachte Allergene durch Schimmelpilze
- - Pentachlorphenol und Chlornaphtahline
- - Polychlorierte Biphenyle, Pyrethroide, Pestizide
- - Aromaten, Terpene, Aldehyde, Ketone, Ester, Alkane und Alkohole
Dieser Sachstand hat bereits einige Entwicklungen ausgelöst, um einige der aufgeführten
Schadstoffe zu eliminieren, wie z. B.
- - Einsatz von Zimmerpflanzen als Luftfilter (z. B. Firma Botanis) als eine NASA-Entwicklung
- - Speziallacke zur Abdichtung schadstoffabgebender Bauteile
- - Allergenfiltersysteme und Hochleistungs-Luftfiltergeräte
- - Ionisatoren zur Entfernung von Feinstäuben und Fremdstoffen
Verschiedene Zimmerpflanzen vertilgen Schadstoffe. Mit dem Ventilator wird die Zimmerluft
durch eine Befeuchtungseinrichtung und Pflanzen in einer Hydrokultur geleitet, um die
Schadstoffe zu eliminieren (DE 41 33 663), ein Ozonisator zugeschaltet (DE 42 13 778) oder durch
angesiedelte natürliche Mikroorganismen wird versucht, die aufgenommenen Schadstoffe
mikroskopisch wieder abzubauen (DE 43 09 979). In der Regel wird die Raumluft durch
Ventilatoren aktiv durch die Pflanzenkörbe geleitet (NASA, Botanis).
Holzschutzmittelkontaminationen oder die Anwesenheit von polychlorierten Biphenylen werden
durch das Auftragen einer dampfdichten Beschichtung mit Langzeitwirkung versiegelt
(Biophillack von Imparat oder Schadstoffvernichter der Baden-Chemie).
Der Mangel an negativen Ionen (Ionenungleichgewicht) wird oft mit dem Zustand einer
schlechten Wohnraumluft gleichgesetzt. Ionisatoren erzeugen die gewünschten negativen Ionen,
die sich an Schwebeteilchen anlagern, diese dann umpolen und zur Ablagerung an positiv
geladenen Gegenständen bewegen, ohne daß sie mehr eingeatmet werden.
Dieser Effekt beschränkt sich hauptsächlich auf Partikel und Pollen bis 0,1 nm. Die haben aber
keine Wirkung auf Gase und Dämpfe (Henava, Casadron).
Sie werden oft kombiniert mit einem Hochleistungs-Luftreiniger (Aktivkohle) und
Duftstoftkassetten, die zur Verbesserung der Innenraumluft eingesetzt werden. Durch
stufenweise eingebaute Filtereinsätze sollen 99% der Fremdstoffe bis hin zu Bakterien und
Keimen eleminiert werden. Die Leistung der Filter (ca. 125 m3/h) ist den Räumlichkeiten
angepaßt. Auch für Kunstgegenständen in Vitrinen werden Filtermatten auf Aktivkohlebasis
eingesetzt. In der Patentliteratur werden sehr unterschiedliche Absorptionsmedien eingesetzt, um
die Wohnraumluft zu reinigen. Durch ein elektrostatisches Feld (OS 35 38 135), durch eine
Kombination von Natronkalk, mehrbasische Carbonsäuren, Eisenhydroxid und Aktivkohle
(36 23 731), UV-Struktur (37 24 050 und DE 41 30 648) werden bestimmte Luftreinigungseffekte
erzielt.
Verschiedene Pflanzen sind in der Lage, bestimmte Schadstoffe zu vertilgen. Die Pflanzenkörbe
sind wirksamer, wo die Innenraumluft mittels eines Ventilators durch eine Mischung von
Aktivkohle, Hydropflanze mit Wurzelwerk und natürlichen Mikroorganismen (zur
Regenerierung) geleitet wird. Allerdings bleibt die Wirkung nur auf wenige Schadstoffe - in der
Regel wasserlösliche - beschränkt.
Ionisatoren haben keine Wirkung gegenüber gas- bzw. dampfförmigen Schadstoffen, die die
Vielzahl der Innenraumschadstoffe prägen. Auch dampfdichte Beschichtungen haben eine nur
spezifische Wirkung gegenüber 2 bis 3 Substanzklassen.
Die vielseitigste und wirksamste Form der Innenraumluftreinigung sind die Hochleistungsfilter -
meist auf der Grundlage der Aktivkohle. Das Problem ist, daß die Beladungskapazität der
Aktivkohleprüfung nur empirisch abgeschätzt werden kann und bei Schadstoffdurchbrüchen eine
höhere Gefährdung ausgeht.
Das Ziel der Erfindung ist, durch einen speziellen Wandanstich auf der Basis einer weißen
Grundfarbe, die auf Bedarf pigmentiert werden kann, die bekannte Vielzahl der
Innenraumschadstoffe zu absorbieren und unter den raumklimatischen Bedingungen irreversibel
zu fixieren. Dem Gedanken kommt entgegen, daß das Raum-Oberflächenverhältnis von
Aufenthaltsräumen deutlich durch die Fläche des Wandanstriches beeinflußt wird.
Ein Modellraum von 50 m3 Inhalt bietet eine Anstrichfläche von 60 m2 und bei einem
angenommenen Flächengewicht von 200 g/m2 stehen den 50 m3 Inhalt eine wirksame
Absorbensmasse von 12 kg gegenüber.
Wird eine Beladungskapazität von 0,5% angenommen und die Raumluft mit einer Belastung
von 300 µg/m3/d angesetzt, dann ergäbe sich in grober Näherung eine Reinhalteeffekt von knapp
11 Jahren - eine Zeit, in der eine oder zwei Wandanstricherneuerung vorgenommen werden.
Nachdem rechnerisch die völlig ausreichende Beladungskapazität gegenüber einer typischen
Schadstoffbelastung der Innenraumluft festgestellt wurde, ergeben sich noch weitere
Vorbedingungen wie:
- - Die Absorptionswirkung muß gegenüber den schwankenden Jahresfeuchtewerten konstant bleiben, da Wasserdampf bei vielen Sorbentien ein Konkurrent um die freien Adsorptionsplätze ist.
- - Die Desorptionswirkung darf nicht bei erhöhten Zimmertemperaturen <50°C eintreten.
- - Zugesetzte Bindemittel dürfen den Gaszutritt nicht blockieren.
- - Die Absorptionswirkung muß ausreichend für die Absorption sein, wobei die betriebenen Heizkörper diese unterstützen.
Erfindungsgemäß wird das Problem so gelöst, daß der Wandanstrich aus einer Mischung aus
Zeolithen und Kieselgel besteht, den zum inneren Halt ein Bindemittel (z. B. Methylullulose)
beigemischt werden.
Zeolithe weisen auf Grund ihrer Kristallstruktur ein dreidimensionales Gitter auf, das in
regelmäßigen Abständen von einem Kanalsystem definierter Porengröße durchzogen ist und
hauptsächlich aus unlöslichen Alkalialuminiumsilikal besteht. Es entwickelt im Wasser
ausgesprochene Ionenaustauschereigenschaften und bindet beispielsweise Härtebildner,
Ammonium und Schwermetalle. Ähnlich gute Eigenschaften entwickelt es gegenüber den
typischen gas- bzw. dampfförmigen Komponenten des Luftmediums.
Sehr vorteilhaft ist hier die Eigenschaft, im Absorptionsverhalten weniger von der Luftfeuchte
beeinflußt zu werden.
Die Breite der Absorptionsfähigkeit wurde mittels FID bzw. ECD-Gaschromatographie an
folgenden raumlufttypischen Substanzen nachgewiesen: 1-Propanol, n-Ethylacetat,
Methylethylketon, Benzol, Toluol, Xylol, n-Butylacetat, 1-Octen-3-ol (Schimmelpilzprodukt),
Lineol, Limonen, Dodecan, Butoxyethylacetat, Trichlorethylen und Tetrachlorkohlenstoff.
Weiterhin wurde nachgewiesen, daß alle geprüften Substanzen bei Raumtemperatur und
normaler Raumfeuchte vom Zeolith absorbiert werden und erst sichtbar ab 110°C die ersten
Mengen wieder abgegeben - also ein Bereich, der unter Wohnbedingungen nicht in Frage
kommt, aber eine Regenerierung von Altanstrichen erlaubt.
Damit werden die vorgenannten Bedingungen erfüllt mit Ausnahme der Absorptionsfähigkeit
gegenüber dem bekannten Wohngift Formaldehyd. Zur ausreichenden Entfernung dieses
Schadstoffes war es erforderlich, auf Kieselgel, das bekanntlicherweise zu diesen Absorptionen
in Silicagelröhrchen eingesetzt wird, zurückzugreifen.
Das Mischungsverhältnis zwischen den Zeolithen und Kieselgel kann variabel gestaltet werden,
sollte sich aber im Verhältnis 10-25 : 1 bewegen.
Eine noch bessere Wirkung im Absorptionsvermögen gegenüber den raumlufttypischen
Schadstoffen zeigen organophile Bentonite (z. B. Tixogel der Südchemie AG), die u. a. als
Thixotropier und Antiabsetzmittel bei industriellen Herstellungsprozessen mit organischen
Lösemitteln eingesetzt werden. Diese potentielle Neigung für die Lösemittelverträglichkeit in
Lösungen wird hier zur Absorption von gasförmigen Schadstoffen ausgenutzt.
Claims (3)
1. Spezialanstrich zur Absorption typischer Innenraumschadstoffe, dadurch gekennzeichnet,
daß eine wäßrige Mischung aus organophilen Bentoniten oder aus Zeolithen und Kieselgel
im Mischungsverhältnis 10 : 25 : 1 auf Wänden aufgetragen und luftgetrocknet wird und
dann in dieser Form eine Langzeitwirkung gegenüber organischen Lösemitteln,
Schimmelpilzausscheidungen, Pyrethroide, Phthalate, Formaldehyd usw. entwickelt, ohne
wesentlich im Absorptionsverhalten von der Luftfeuchte beeinflußt zu werden.
2. Spezialanstrich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er durch eine
Temperaturbehandlung < 110°C wieder regeneriert werden kann.
3. Spezialanstrich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundlage der weißen
Eigenfarbe beliebige Farbpigmentierungen vorgenommen werden können.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10032687A DE10032687A1 (de) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | Spezialanstrich für Innenräume, um ihre typischen Schadstoffe zu absorbieren |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE10032687A DE10032687A1 (de) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | Spezialanstrich für Innenräume, um ihre typischen Schadstoffe zu absorbieren |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10032687A1 true DE10032687A1 (de) | 2002-01-17 |
Family
ID=7647894
Family Applications (1)
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| DE10032687A Withdrawn DE10032687A1 (de) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | Spezialanstrich für Innenräume, um ihre typischen Schadstoffe zu absorbieren |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10032687A1 (de) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2000-07-05 DE DE10032687A patent/DE10032687A1/de not_active Withdrawn
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