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DE202007008841U1 - Plattenförmiger Aufbau mit adsorptiven Eigenschaften - Google Patents

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Abstract

Plattenförmiger Aufbau (1) mit einem insbesondere gitter- oder plattenförmigen Träger (2), wobei der Träger (2) eine Vielzahl von Durchbrechungen (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Durchbrechungen (3) ein geruchs- und/oder schadstoffadsorbierendes Material (4) aufgenommen oder vorgesehen ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Materialien auf Basis eines plattenförmigen Aufbaus mit adsorptiven Eigenschaften und deren Verwendung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen plattenförmigen Aufbau nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Aufgrund eines steigenden Umweltbewußtseins einerseits, aber auch infolge hochempfindlicher Analysenmethoden andererseits rückt die Belastung unserer Umgebung bzw. Umwelt durch Schad- und Geruchsstoffe immer mehr ins Licht der Öffentlichkeit. So besteht beispielsweise für den Bereich schad- und/oder geruchsstoffbelasteter Gebäude ein gesteigerter Bedarf, diese mit möglichst wenig Aufwand von Schad- und/oder Geruchsstoffen zu befreien und erforderlichenfalls zu sanieren. Weiterhin besteht ein Bedarf, das Raumklima bzw. die Raumluft in schad- und/oder geruchsstoffbelasteten Räumen entsprechend zu verbessern.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden als Schadstoffe insbesondere solche Stoffe bezeichnet, die bereits in geringer Menge beim Menschen Irritationen, Allergien oder Krankheiten auslösen können. Hierzu zählen beispielsweise Holzschutzmittel, wie Pentachlorphenol (PCP) und Lindan, Weichmacher, wie polychlorierte Biphenyle (PCB), die sogenannten VOC oder aber auch Formaldehyd. So wurde beispielsweise Formaldehyd in Spanplatten eingesetzt und ist mittlerweile als karzinogen eingestuft. Auch können Kohlenwasserstoffe, die gegebenenfalls aromatisch sind, bzw. deren chlorierte Derivate als Schadstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung beispielsweise aus Lacken, Anstrichen, Klebstoffen oder dergleichen entweichen.
  • Wie zuvor erwähnt, zählen auch flüchtige organische Substanzen, meist als sogenannte VOC (= volatile organic compounds) bezeichnet, zu den Schadstoffen im Sinne der vorliegenden Erfindung, welche das Raumklima oder die Umgebungsluft mehr oder minder stark belasten können. Gemäß Definition der Weltgesundheitsorganisation sind VOC organische Substanzen mit einem Siedebereich im allgemeinen von 60 bis 250°C; zu den VOC zählen z. B. Verbindungen der Stoffgruppen Alkane und Alkene, Aromaten, Terpene, Halogenkohlenwasserstoffe, Ester, Aldehyde und Ketone. Es gibt eine Vielzahl von natürlich vorkommenden VOC, die zum Teil auch in erheblichen Mengen in die Atmosphäre abgegeben werden, so z. B. Terpene und Isoprene aus Wäldern. Die durch menschliche Aktivitäten verursachte Umweltbelastung durch VOC ist jedoch im letzten Jahrhundert stark angestiegen. Den größten Anteil daran hat der Verkehr, aber schon an zweiter Stelle steht der Bausektor mit den bauchemischen Produkten, wie z. B. Anstrichstoffen, Klebstoffen, Dichtungsmassen oder dergleichen. Mögliche Quellen von VOC in Innenräumen sind neben den Baustoffen aber auch Einrichtungsgegenstände, Reinigungs- und Pflegemittel, Hobby- und Heimwerkerprodukte, Bürochemikalien, Tabakrauch, Teppichböden etc. Das Gefährdungspotential durch diese Stoffgruppe ist sehr unterschiedlich, da es sich um eine Vielzahl ganz verschiedener Stoffe handelt, die dementsprechend auch ganz unterschiedliche Wirkungen auf die Gesundheit haben können. Mit folgenden Aussagen kann die VOC-Problematik aber umrissen werden: Zu den VOC gehören einige Verbindungen, die als hochgiftig bzw. sogar als krebserregend eingestuft sind, so z. B. Benzol. Auch für typische Symptome des sogenannten "Sickbuilding-Syndroms", wie trockene Schleimhäute der Augen, der Nase und des Rachens, werden VOC verantwortlich gemacht. Außerdem werden Nasenlaufen, Augentränen, Juckreiz, Müdigkeit, Kopfschmerzen, eingeschränkte geistige Leistungsfähigkeit, erhöhte Infektionsanfälligkeit sowie unangenehme Gerüche und Geschmackswahrnehmungen im Zusammenhang mit einer erhöhten VOC-Belastung beobachtet.
  • Besonders problematische Schadstoffe sind insbesondere die vorgenannten PCB, die beispielsweise als Weichmacher in Fugendichtungsmassen, insbesondere bei der Errichtung von Bauten aus Fertigelementen, eingesetzt wurden. Neuere Erkenntnisse haben gezeigt, daß PCB im Laufe der Zeit aus Dichtungsmassen sowohl in die angrenzenden Betonelemente diffundieren als auch von den Fugendichtungen in die Umgebungsluft abgegeben werden können. Über den Luftaustausch wird dann die mit PCB belastete Luft über das gesamte Gebäude verteilt. Das so von den Fugenabdichtungen freigesetzte PCB schlägt sich in den Räumen teilweise partikelgebunden nieder, löst sich zu einem großen Teil aber auch in Wandfarben und Kunststoffen, was dazu führt, daß nach einiger Zeit der Freisetzung eine Reihe von sogenannten sekundären Emissionsquellen gebildet werden, wobei hier insbesondere gestrichene Wand- und Deckenflächen zu nennen sind. Diese Sekundärquellen enthalten dann im allgemeinen eine derart große Menge an PCB, daß sie eine große Emissionsfläche darstellen, so daß ein alleiniges Entfernen der Fugenabdichtungen kein Absinken der PCB-Konzentrationen in der Raumluft unter die vorgeschriebenen Werte bewirken kann.
  • Wie zuvor erwähnt, können eine weitere Quelle von Schad- und/oder Geruchsstoffen beispielsweise Teppichböden darstellen. Die Emissionen entstehen z. B. dadurch, daß Ausgangsstoffe dieser Produkte unter dem Einfluß von Feuchtigkeit und/oder unter dem Einfluß von Bestandteilen der Untergrundmaterialien reagieren, so daß der Boden selbst nach dem Entfernen des Bodenbelags weiter Geruchs- und/oder Schadstoffe emittiert, so daß entweder der gesamte Fußboden entfernt oder aber ein Zwischenboden mit Hinterlüftung verlegt werden muß.
  • Eine weitere Emissionsquelle für unangenehme, manchmal auch gesundheitsschädliche Emissionen sind Zusätze zum Baumaterial selbst. Beispielsweise sind viele Gebäude von Ammoniakausdünstungen betroffen, die auf die Verwendung von Ammoniumsalzen, Harnstoffen oder organischen Aminen im weitesten Sinne als Frostschutzmittel für Beton und Mörtel zurückzuführen sind. Des weiteren ist als Ursache für die Ausdünstung von Aminen bisweilen auch eine vormalige Nutzung eines Raumes (z. B. zu Zwecken der Tierhaltung) zu nennen, welche dazu führt, daß Bauelemente über einen längeren Zeitraum mit den Schadstoffen aus der Luft beaufschlagt werden. Selbst bei einem Entfernen der Primäremissionsquellen dieser Substanzen, etwa bei einer Umwidmung eines Stallgebäudes zu einem Wohn- oder Geschäftsraum, werden dann diese Schad- und/oder Geruchsstoffe von den Sekundärquellen, nämlich Wand- und Deckenflächen, weiter emittiert.
  • Aber auch relativ harmlose, da nicht unbedingt gesundheitsgefährdende Gerüche können bisweilen das Raumklima belasten, beispielsweise die aus Abfallbehältnissen, Toiletten, Abflüssen oder dergleichen austretenden unangenehmen Gerüche bzw. Geruchsstoffe.
  • Es hat im Stand der Technik nicht an Versuchen gefehlt, die Schadstoffe und Geruchsstoffe der zuvor beschriebenen Art zu entfernen. Zumeist sind die aus dem Stand der Technik zu diesem Zweck bekannten Methoden wenig leistungsstark bzw. wenig effizient oder aber lösen das betreffende Problem nur unvollständig. Viele Methoden und die hierfür eingesetzten Materialien sind zudem im Hinblick auf ihr Anwendungsspektrum nicht universell, insbesondere meist nur für einen sehr speziellen Einsatzzweck, einsetzbar.
  • So ist in der DE 40 28 434 A1 eine Möglichkeit zur Entfernung von PCB emittierenden Schadstoffquellen in Form von PCB-belasteten Fugendichtmassen vorgesehen, wobei durch geeignete Maßnahmen die Dichtungsmasse, d. h. nur die Primärquelle, herausgeschnitten und entsorgt wird. Das Verfahren greift damit aber lediglich auf die Primärquellen zu, so daß eine Dekontaminierung der Sekundärquellen unberücksichtigt bleibt.
  • Weiter ist aus der DE 38 18 993 A1 ein Verfahren zur Sanierung schadstoffbelasteter Räume bekannt, bei dem die schadstoffbelastete Raumluft dadurch gereinigt wird, daß durch geeignete Maßnahmen Luft an Adsorbentien künstlich oder nur durch Eigenzirkulation vorbeigeführt wird. Beispielsweise wird die schadstoffbelastete Luft durch mit Adsorbentien beschickte Adsorptionstürme gepreßt. Eine andere dort beschriebene Möglichkeit besteht darin, die Luft an großflächigen, mit Adsorbentien beladenen Flächengebilden, wie beispielsweise Vorhängen, vorbeizuführen. Dieses Verfahren hat den entscheidenden Nachteil, lediglich auf die bereits belastete Raumluft zurückzugreifen, welche sich immer wieder mit der schadstoffbelasteten Luft vermischt, so daß allenfalls ein Verdünnungseffekt erzielt wird.
  • Weiterhin sind textile, mit Adsorbentien beaufschlagte, im allgemeinen mit einer wasserundurchlässigen, aber wasserdampfdurchlässigen Beschichtung versehene Flächenmaterialien bekannt, welche in Abhängigkeit von der Schadstoffquelle als Tapete, Bodenbelag oder dergleichen ausgebildet sind und über die entsprechenden Schad- und/oder Geruchsstoffe emittierenden Quellen aufgebracht werden (vgl. z. B. DE 44 32 834 A1 , DE 44 47 844 C2 , DE 196 07 423 A1 und DE 200 08 162 U1 ). Die dort beschriebenen Materialien eignen sich aber nicht für den Trockenbau, insbesondere nicht als Wand-, Boden- oder Deckenelemente.
  • Des weiteren sind aus der WO 2005/026465 A2 Baumaterialien für den Innenausbau auf Basis von Gipsbauplatten, wie beispielsweise Gipskartonplatten und Gipsfaserplatten, bekannt, welche Zeolithe in Mengen von 1 bis 25 Gew.-% enthalten und dazu bestimmt sind, Luftschadstoffe in Innenräumen, wie Formaldehyde, Ammoniak, Tabakrauch etc., zu reduzieren. Die dort eingesetzten Zeolithe liefern aber nicht immer das gewünschte Ergebnis, insbesondere aufgrund ihres nicht immer ausreichenden Vermögens, Schad- und/oder Geruchsstoffe aus der Umgebungsluft abzubauen oder zu sorbieren. Da die Zeolithe bei der Herstellung der Gipsplatten in die Gipsmasse eingerührt werden, ist zudem ein großer Teil ihrer Oberfläche nicht für die aufzunehmenden bzw. zu zersetzenden Schad- und Geruchsstoffe frei zugänglich, so daß die Schad- und Geruchsstoffe durch die Gipsmasse hindurch zu den hierin eingelagerten Zeolithen diffundieren müssen. Aus den vorgenannten Gründen müssen relativ große Mengen an Zeolithen eingesetzt werden, was aber die Baumaterialien als solche, insbesondere im Hinblick auf ihren Verbund oder ihre Stabilität, beeinträchtigen kann.
  • Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem liegt daher insbesondere in der Bereitstellung von möglichst universell einsetzbaren Materialien mit adsorptiven Eigenschaften im Hinblick auf Geruchs- und/oder Schadstoffe, welche die zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik zumindest weitgehend vermeiden oder aber wenigstens abschwächen sollen.
  • Insbesondere sollen Materialien auf Basis eines plattenförmigen Aufbaus mit adsorptiven Eigenschaften bereitgestellt werden, welche eine möglichst universelle und/oder effiziente Verwendbarkeit im Hinblick auf eine Reduktion von Geruchs- und/oder Schadstoffen aus der Umgebungsluft ermöglichen sollen.
  • Die Anmelderin hat nun überraschenderweise herausgefunden, daß das zuvor geschilderte Problem dadurch gelöst werden kann, daß man bei einem plattenförmigen Aufbau einen insbesondere gitter- oder plattenförmig ausgebildeten Träger vorsieht und diesen Träger mit einer Vielzahl von Durchbrechungen, in denen ein geruchs- und/oder schadstoffadsorbierendes Material aufgenommen ist, ausstattet bzw. versieht.
  • Zur Lösung des zuvor geschilderten Problems schlägt die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung einen plattenförmigen Aufbau nach Anspruch 1 vor. Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche (Ansprüche 2 bis 33).
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein plattenförmiger Aufbau mit einem insbesondere gitter- oder plattenförmigen Träger, wobei der Träger eine Vielzahl von Durchbrechungen aufweist, wobei in den Durchbrechungen ein geruchs- und/oder schadstoffadsorbierendes Material aufgenommen oder vorgesehen ist.
  • Im allgemeinen ist der Träger des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus selbsttragend ausgebildet.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Träger des plattenförmigen Aufbaus nach der vorliegenden Erfindung thermisch beständig ausgebildet ist, insbesondere eine Beständigkeit in bezug auf Temperaturen von bis mindestens 100°C, vorzugsweise bis mindestens 150°C, besonders bevorzugt bis mindestens 200°C, aufweist. Auf diese Weise wird es ermöglicht, daß für den Fall, daß die Adsorptionskapazität des geruchs- und/oder schadstoffadsorbierenden Materials nach einer gewissen Zeit der Verwendung erschöpft sein sollte, der plattenförmige Aufbau insgesamt einer thermischen Behandlung zu Zwecken der Desorption unterworfen werden kann, so daß auf diese Weise der plattenförmige Aufbau insgesamt nach einer gewissen Zeit der Verwendung regeneriert und wiederverwendet bzw. rezykliert werden kann.
  • Im allgemeinen umfaßt oder besteht der Träger des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus aus Metall (z. B. Edelstahl, Aluminium, Metallegierungen etc.), aus Kunststoff, aus einem Baustoffmaterial (z. B. Gips, Gipskarton, Gipsfaserverbundstoff, Zementfaserverbundstoff, Glasfasern, Kohlenstoffasern etc.), aus einem Verbund- bzw. Kompositmaterial oder dergleichen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Träger des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus aus einem Metall oder einem Baustoffmaterial bzw. umfaßt dieses. Für den Fall, daß der Träger des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus ein Baustoffmaterial umfaßt oder hieraus besteht, kann es sich hierbei um eine Bauplatte aus Gips, Gipskarton, Gipsfaserverbundstoff, Zementfaserverbundstoff, Glasfasern, Kohlenstoffasern, Holz, Holzfasern, Kunststoff oder dergleichen sowie Kombinationen hiervon handeln. In erfindungsgemäß besonders bevorzugter Weise ist der Träger jedoch als ein Metallgitter ausgebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Träger des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus gitterförmig ausgebildet sein. In diesem Fall kann der Träger beispielsweise ein Metallgitter, vorzugsweise ein Edelstahl- oder Aluminiumgitter, sein.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Träger des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus jedoch auch plattenförmig ausgebildet sein. In diesem Fall kann der Träger beispielsweise in der Art einer Lochplatte ausgebildet sein, d. h. also ein plattenförmiges Werkstoffmaterial, welches mit einer Vielzahl von Durchbrechungen aufweist, sein.
  • Im allgemeinen ist der Träger des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus flach ausgebildet. Üblicherweise weist der Träger des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus eine Höhe von 0,1 bis 20 cm, insbesondere 0,5 bis 10 cm, vorzugsweise 1 bis 8 cm, auf; dennoch ist es anwendungsbezogen oder einzelfallbedingt nicht ausgeschlossen, von den vorgenannten Werten abzuweichen, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen ist.
  • Grundsätzlich können die Durchbrechungen, welche in dem Träger des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus vorgesehen sind, beliebige Geometrien aufweisen. Im allgemeinen sind die Durchbrechungen rund, oval oder viereckig, insbesondere quadratisch, ausgebildet.
  • Üblicherweise sind die Durchbrechungen rasterförmig, insbesondere in Form eines vorzugsweise regelmäßigen Rasters über den Träger verteilt, ausgebildet.
  • Im allgemeinen beträgt die Flächenerstreckung aller Durchbrechungen 10 bis 95%, insbesondere 30 bis 90%, vorzugsweise 20 bis 85%, der gesamten Flächenerstreckung des Trägers und/oder des plattenförmigen Aufbaus. Mit anderen Worten macht in der planaren Projektionsebene die durch die Öffnungen aller Durchbrechungen gebildete Gesamtfläche 10 bis 95%, insbesondere 30 bis 90%, vorzugsweise 40 bis 85%, der Gesamtfläche des Trägers und/oder des plattenförmigen Aufbaus aus.
  • Üblicherweise sind die Durchbrechungen mit dem schadstoff- und/oder geruchsadsorbierenden Material versehen, insbesondere ausgefüllt. Damit das schadstoff- und/oder geruchsadsorbierende Material in den Durchbrechungen verbleibt, sind die Durchbrechungen einseitig oder beidseitig, vorzugsweise beidseitig, von einem gasdurchlässigen, insbesondere luftdurchlässigen Abdeckmaterial abgedeckt. Im allgemeinen ist jeweils eine gesamte Flachseite des Träger mit dem Abdeckmaterials bedeckt, vorzugsweise beide Flachseiten des Trägers. Mit anderen Worten bedeckt das bzw. die Abdeckmaterialien vollständig den gesamten Träger, einschließlich der dort vorhandenen Durchbrechungen, vorteilhafterweise auf beiden Seiten des Trägers. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß das schadstoff- und/oder geruchsadsorbierende Material in den Durchbrechungen verbleibt und bei der Anwendung nicht aus den Durchbrechungen herausfallen kann
  • Als Abdeckmaterial für die Abdeckung der Durchbrechungen wird im allgemeinen ein textiles Flächenmaterial, insbesondere ein Gewebe (z. B. Siebgewebe), Gewirke, Gestricke, Gelege, Textilverbundstoff, Vlies oder Non-Woven, verwendet. Vorteilhafterweise weist das als Abdeckmaterial verwendete textile Flächenmaterial ein Flächengewicht im Bereich von 5 bis 500 g/m2, insbesondere 10 bis 250 g/m2, vorzugsweise 20 bis 150 g/m2, auf. Gasdurchlässige, insbesondere luftdurchlässige Flächenmaterialien anderer Art (z. B. Metallgewebe) sind gleichermaßen als Abdeckmaterial geeignet.
  • Es ist lediglich darauf zu achten, daß im Fall der Verwendung teilchenförmiger, insbesondere korn- bzw. kugelförmiger, geruchs- oder schadstoffadsorbierende Materialien gewährleistet ist, daß die in dem gasdurchlässigen, insbesondere luftdurchlässigen Abdeckmaterial vorhandenen Maschenöffnungen oder dergleichen des insbesondere textilen Flächenmaterials kleiner sind als die Durchmesser der geruchs- und/oder schadstoffadsorbierenden Teilchen, was sich für den Fachmann jedoch von selbst versteht.
  • Was das Abdeckmaterial anbelangt, so kann dieses jeweils an bzw. auf dem Träger des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus befestigt bzw. hiermit verbunden sein (z. B. mittels Verkleben, Verschweißen, Verheften, Vernähen oder dergleichen). Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann die Befestigung bzw. Verbindung des Abdeckmaterials für die Durchbrechungen an bzw. auf den Träger jeweils lösbar ausgebildet sein; dies hat den entscheidenden Vorteil, daß nach Verwendung des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus das Abdeckmaterial wieder vom Träger abgelöst und das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material aus den Durchbrechungen entnommen werden kann, um beispielsweise einer Regenerierung zugeführt zu werden.
  • Im allgemeinen ist der plattenförmige Aufbau nach der vorliegenden Erfindung im Bereich der Durchbrechungen gasdurchlässig, insbesondere luftdurchlässig, ausgebildet. Dies bedeutet, daß die Durchbrechungen mit einem Gas, insbesondere Luft, durchströmbar ausgebildet sind. Vorteilhafterweise liegt die Gasdurchlässigkeit, insbesondere Luftdurchlässigkeit, im Bereich der Durchbrechungen bei mindestens 10 l·m–2·s–1, insbesondere mindestens 30 l·m–2·s–1, vorzugsweise mindestens 50 l·m–2·s–1, besonders bevorzugt mindestens 100 l·m–2·s–1, ganz besonders bevorzugt mindestens 400 l·m–2·s–1 oder mehr, bei einem Strömungswiderstand von 127 Pa.
  • Was das erfindungsgemäß eingesetzte schadstoff- und/oder geruchsadsorbierende Material anbelangt, so handelt es sich hierbei vorzugsweise um Aktivkohle, d. h. das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material ist vorteilhafterweise auf Basis von Aktivkohle ausgebildet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäß eingesetzte geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material teilchenförmig, insbesondere kornförmig, vorzugsweise kugelförmig, ausgebildet.
  • Im Rahmen dieser Ausführungsform kann das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material lose bzw. in loser Schüttung in den Durchbrechungen aufgenommen sein bzw. die Durchbrechungen in loser Schüttung auffüllen. Auf diese Weise wird eine hohe Packungsdichte und somit eine hohe Adsorp tionskapazität bereitgestellt. Ein weiterer Vorteil der losen Schüttung ist darin zu sehen, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material in loser Schüttung ohne weiteres auswechselbar und regenerierbar ist.
  • Dennoch kann es gemäß einer alternativen, erfindungsgemäß weniger bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material an einer gasdurchlässigen, insbesondere luftdurchlässigen dreidimensionalen Trägerstruktur (z. B. an einem offenporigen Schaumstoff) zu fixieren, wobei die mit dem geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material beaufschlagte dreidimensionale Trägerstruktur dann in den Durchbrechungen aufgenommen ist bzw. diese ausfüllt.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, der zufolge das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material lose bzw. in loser Schüttung in den Durchbrechungen aufgenommen ist, was mit den zuvor geschilderten Vorteilen verbunden ist.
  • Was die Beladungsmenge an geruchs- und/oder schadstoffadsorbierendem Material anbelangt, so kann diese in weiten Bereichen variieren. Im allgemeinen ist die Beladungsmenge an geruchs- und/oder schadstoffadsorbierendem Material derart ausgelegt, daß die durch das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material bereitgestellte Adsorptionskapazität ausreicht, um bei der Verwendung des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus aus der Umgebung stammende Emissionen von Schad- und/oder Geruchsstoffen dauerhaft adsorptiv zu binden bzw. zu entfernen. Vorteilhafterweise kann das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material in dem erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbau in einer Beladungsmenge von 0,01 bis 10 g, insbesondere 0,1 bis 8 g, vorzugsweise 0,5 bis 5 g, je einzelner Durchbrechung vorhanden sein. Insbesondere kann das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material im Bereich aller Durchbrechungen insgesamt mit einer flächenbezogenen Beladungsmenge von 20 bis 750 g/m2, insbesondere 25 bis 500 g/m2, vorzugsweise 30 bis 400 g/m2, besonders bevorzugt 50 bis 300 g/m2, vorhanden sein, bezogen auf den plattenförmigen Aufbau insgesamt.
  • Wie zuvor beschrieben, ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt, wenn das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material teilchenförmig, insbesondere kornförmig, vorzugsweise kugelförmig, besonders bevorzugt auf Basis von Aktivkohle, ausgebildet ist. Dennoch kommen auch andere Erscheinungsformen, wie beispielsweise Fasern, wie z. B. Aktivkohlefasern, oder pulverförmige Aktivkohle etc. in Betracht.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist es jedoch, wenn das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material als kornförmige, vorzugsweise kugelförmige, Aktivkohlepartikel ausgebildet ist, d. h. die Aktivkohle kornförmig ("Kornkohle"), vorzugsweise kugelförmig ("Kugelkohle"), ausgebildet ist. Dabei weisen die Aktivkohlekörner, vorzugsweise Aktivkohlekugeln, vorteilhafterweise mittlere Teilchendurchmesser im Bereich von 0,01 bis 2,0 mm, insbesondere 0,05 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 mm, auf.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte Aktivkohlekörner, vorzugsweise Aktivkohlekügelchen, weisen einen Berstdruck von mindestens 5 Newton, insbesondere einen Berstdruck im Bereich von 5 Newton bis 20 Newton, pro Aktivkohlekorn bzw. Aktivkohlekügelchen auf.
  • Um eine hohe Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn das eingesetzte geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material, insbesondere die eingesetzte Aktivkohle, eine spezifische Oberfläche (BET) von mindestens 500 m2/g, insbesondere mindestens 750 m2/g, vorzugsweise mindestens 1.000 m2/g, besonders bevorzugt mindestens 1.200 m2/g, aufweist. Im allgemeinen weist das erfindungsgemäß eingesetzte geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material, insbesondere die erfindungsgemäß eingesetzte Aktivkohle, eine spezifische Oberfläche (BET) im Bereich von 500 bis 2.500 m2/g, insbesondere 750 bis 2.250 m2/g, vorzugsweise 900 bis 2.000 m2/g, besonders bevorzugt 1.000 bis 1.750 m2/g, auf. Zur BET-Methode kann beispielsweise verwiesen werden auf Römpp Chemielexikon, 10. Auflage, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, Stichwort: "BET-Methode", sowie auf die dort referierte Literatur, insbesondere Winnacker-Küchler, 3. Auflage, Band 7, Seiten 93 ff., sowie Z. Annal. Chem. 238, Seiten 187 bis 193 (1968).
  • Um eine hohe Effizienz des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus zu ermöglichen, ist es bevorzugt, wenn das eingesetzte geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material, insbesondere die eingesetzte Aktivkohle, eine Aktivkohle mit einem Adsorptionsvolumen Vads von mindestens 250 cm3/g, insbesondere mindestens 300 cm3/g, vorzugsweise mindestens 350 cm3/g, besonders bevorzugt mindestens 400 cm3/g, ist. Im allgemeinen wird eine Aktivkohle mit einem Adsorptionsvolumen Vads von 250 bis 1.000 cm3/g, insbesondere 300 bis 900 cm3/g, vorzugsweise 350 bis 750 cm3/g, eingesetzt.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Aktivkohle mit einem Gesamtporenvolumen nach Gurvich von mindestens 0,50 cm3/g, insbesondere mindestens 0,55 cm3/g, vorzugsweise mindestens 0,60 cm3/g, besonders bevorzugt mindestens 0,65 cm3/g, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,70 cm3/g. Im allgemeinen wird eine Aktivkohle mit einem Gesamtporenvolumen nach Gurvich von 0,50 bis 0,90 cm3/g, insbesondere 0,55 bis 0,85 cm3/g, vorzugsweise 0,60 bis 0,80 cm3/g, besonders bevorzugt 0,65 bis 0,80 cm3/g, ganz besonders bevorzugt 0,70 bis 0,75 cm3/g, eingesetzt. Zu weitergehenden Einzelheiten bezüglich der Bestimmung des Gesamtporenvolumens nach Gurvich kann beispielsweise verwiesen werden auf L. Gurvich (1915), J. Phys. Chem. Soc. Russ. 47, 805, sowie auf S. Lowell et al., Characterization of Porous Solids and Powders: Surface Area Pore Size and Density, Kluwer Academic Publishers, Article Technology Series, Seiten 111 ff.
  • Die Anmelderin hat herausgefunden, daß als Aktivkohle insbesondere eine Aktivkohle mit großem Mikroporenvolumenanteil, bezogen auf das Gesamtporenvolumen der Aktivkohle, geeignet ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff des Mikroporenvolumens insbesondere dasjenige Porenvolumen der Aktivkohle verstanden, welches durch Poren mit einem Durchmesser von ≤ 25 Å (2,5 nm), insbesondere ≤ 20 Å (2,0 nm), bereitgestellt wird.
  • Die Anmelderin hat nämlich überraschenderweise herausgefunden, daß die Reduzierung der Schad- und/oder Geruchsstoffkonzentrationen besonders effizient ist, wenn der Mikroporenvolumenanteil der eingesetzten Aktivkohle besonders hoch ist. Ohne sich auf eine bestimmte Theorie festlegen zu wollen, läßt sich die besonders gute Effizienz mit einer Aktivkohle mit besonders gro ßem Mikroporenvolumenanteil darauf zurückführen, daß die Mikroporen aufgrund ihrer nur geringen Größe sozusagen von allen Seiten bzw. Wandungen mit den zu sorbierenden bzw. adsorbierenden Molekülen in Wechselwirkung treten können. Insbesondere wird eine Aktivkohle mit einem Anteil des Mikroporenvolumens, bezogen auf das Gesamtporenvolumen der Aktivkohle, von mindestens 60%, insbesondere mindestens 65%, bevorzugt mindestens 70%, eingesetzt.
  • Insbesondere wird in erfindungsgemäß bevorzugter Weise eine Aktivkohle mit einem aus Poren mit Porendurchmessern von ≤ 25 Å, vorzugsweise ≤ 20 Å, gebildeten Mikroporenvolumenanteil von mindestens 60%, insbesondere mindestens 65%, bevorzugt mindestens 70%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, eingesetzt.
  • Eine erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte Aktivkohle weist ein Mikroporenvolumen, d. h. ein aus Poren mit Porendurchmessern von ≤ 25 Å, vorzugsweise ≤ 20 Å, gebildetes Mikroporenvolumen, nach Carbon Black von mindestens 0,40 cm3/g, insbesondere mindestens 0,45 cm3/g, vorzugsweise mindestens 0,50 cm3/g, auf. Im allgemeinen liegt dieses Mikroporenvolumen nach Carbon Black im Bereich von 0,40 bis 0,80 cm3/g, insbesondere 0,45 bis 0,75 cm3/g, vorzugsweise 0,50 bis 0,60 cm3/g.
  • Zu weitergehenden Einzelheiten der Bestimmung der Porenoberfläche nach Carbon Black kann beispielsweise verwiesen werden auf R. W. Magee, Evaluation of the External Surface Area of Carbon Black by Nitrogene Adsorption, Presented at the Meeting of the Rubber Division of the American Chem. Soc., Oktober 1994, z. B. referiert in: Quantachrome Instruments, AUTOSORB-1 AS1 WinVersion 1.50, Operating Manual, P/N 05061, Quantachrome Instruments 2004, Florida, USA, Seiten 71 ff.
  • Aufgrund der hohen Mikroporosität der erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Aktivkohle weist diese gleichermaßen einen hohen spezifischen Mikroporenoberflächenanteil auf. Der spezifische Mikroporenoberflächenanteil, d. h. der Oberflächenanteil, der auf Poren mit Porendurchmessern von ≤ 25 Å, vorzugsweise ≤ 20 Å, zurückgeht beträgt mindestens 70%, insbesondere mindestens 75%, bevorzugt mindestens 80%, ganz besonders bevorzugt mindestens 85%, bezogen auf die spezifische Gesamtoberfläche (BET) der Aktivkohle. Insbesondere liegt dieser Mikroporenoberflächenanteil im Bereich von 70 bis 95%, insbesondere 75 bis 95%, vorzugsweise 80 bis 90%.
  • Die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte Aktivkohle weist aufgrund ihrer Mikroporosität gleichermaßen eine große Mikroporenoberfläche auf. Insbesondere liegt die Mikroporenoberfläche nach Carbon Black (d. h. die aus Poren mit Porendurchmessern von ≤ 25 Å, vorzugsweise ≤ 20 Å, gebildete Mikroporenoberfläche) bei mindestens 400 m2/g, insbesondere mindestens 800 m2/g, vorzugsweise mindestens 1.000 m2/g, besonders bevorzugt mindestens 1.200 m2/g. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt diese Mikroporenoberfläche im Bereich von 400 bis 1.750 m2/g, insbesondere 800 bis 1.500 m2/g, vorzugsweise 1.000 bis 1.400 m2/g, besonders bevorzugt 1.100 bis 1.300 m2/g.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt wird als Aktivkohle eine mikroporöse Aktivkohle mit einem mittleren Porendurchmesser (Durchschnittsporendurchmesser) von höchstens 35 Å, vorzugsweise höchstens 30 Å, besonders bevorzugt höchstens 25 Å, eingesetzt. Insbesondere liegt dieser mittlere Porendurchmesser im Bereich von 15 bis 35 Å, insbesondere 15 bis 30 Å, vorzugsweise 15 bis 25 Å.
  • Was die Dichte der erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Aktivkohle anbelangt, so liegt die Rohdichte der eingesetzten Aktivkohle im allgemeinen im Bereich von 700 bis 975 g/cm3, insbesondere 750 bis 950 g/cm3, vorzugsweise 800 bis 900 g/cm3. Die Schüttdichte der eingesetzten Aktivkohle liegt dagegen im Bereich von 300 bis 900 g/cm3, insbesondere 350 bis 800 g/cm3, vorzugsweise 400 bis 750 g/cm3.
  • Für eine besonders gute Effizienz ist es von Vorteil, wenn die eingesetzte Aktivkohle eine Gesamtporosität von 40 bis 70%, insbesondere 45 bis 65%, vorzugsweise 50 bis 60%, aufweist.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt wird als Aktivkohle eine Aktivkohle mit einem spezifischen Gesamtporenvolumen im Bereich von 0,1 bis 2,5 cm3/g, insbesondere 0,2 bis 2,0 cm3/g, vorzugsweise 0,3 bis 1,5 cm3/g, besonders bevor zugt 0,4 bis 1,0 cm3/g, eingesetzt. Dabei liegt der Anteil an Poren mit Porendurchmessern von ≤ 36 Å bei mindestens 65%, insbesondere mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 75%, und kann Werte bis zu 95%, insbesondere bis zu 90%, erreichen.
  • Eine erfindungsgemäß besonders geeignete Aktivkohle, welche die vorgenannten Eigenschaften und Spezifikationen erfüllt, wird beispielsweise von der Blücher GmbH, Erkrath, Deutschland, oder von der AdsorTech GmbH, Premnitz, Deutschland, vertrieben.
  • Zur Steigung der Adsorptionsleistung kann die erfindungsgemäß eingesetzte Aktivkohle mit einer Imprägnierung versehen werden. Dies ist dem Fachmann als solches bekannt.
  • Eine derartige Imprägnierung kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe von
    • (i) Metallen, vorzugsweise Kupfer, Silber, Cadmium, Platin, Palladium, Rhodium, Zink, Quecksilber, Titan, Zirkonium, Molybdän und/oder Aluminium, insbesondere deren Ionen und/oder Salzen;
    • (ii) Enzymen;
    • (iii) basischen Verbindungen, insbesondere organischen Basen, wie organischen Aminen;
    • (iv) sauren Verbindungen, insbesondere salz- und schwefelsauren Verbindungen oder freien organischen oder anorganischen Säuren;
    sowie Mischungen der vorgenannten Imprägnierungen.
  • Für den Fall, daß eine mit einer Imprägnierung versehene Aktivkohle Verwendet wird, wird die Imprägnierung im allgemeinen in einer Menge, bezogen auf die Aktivkohle, von 0,01 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%, auf die Aktivkohle aufgebracht.
  • Die vorgenannten Imprägnierverbindungen ermöglichen zum Teil die katalytische Zersetzung bestimmter Geruchs- und/oder Schadstoffe bzw. deren beschleunigten Abbau bzw. deren beschleunigte Adsorption.
  • Weitere vorteilhafte Eigenschaften, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbau gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wonach der Träger plattenförmig ausgebildet ist;
  • 2 eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbau gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wonach der Träger gitterförmig ausgebildet ist;
  • 3 einen schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbau gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie sich aus den 1 bis 3 zu der vorliegenden Erfindung ergibt, weist der plattenförmige Aufbau 1 einen gitterförmigen (2) oder plattenförmigen (1) Träger 2 auf, wobei der Träger 2 eine Vielzahl von Durchbrechungen 3 aufweist, wobei in den Durchbrechungen 3 ein geruchs- und/oder schadstoffadsorbierendes Material 4 aufgenommen bzw. vorgesehen ist.
  • Wie zuvor beschrieben, zeigt 1 eine Ausführungsform, wonach der Träger 2 plattenförmig, insbesondere in der Art einer Lochplatte, ausgebildet ist, wohingegen 2 eine alternative Ausführungsform darstellt, der zufolge der Träger gitterförmig (z. B. in Form eines Kunststoff- oder Metallgitters) ausgebildet ist.
  • Wie sich aus der Schnittdarstellung gemäß 3 ergibt, können die Durchbrechungen 3 vorzugsweise beidseitig mit einem gasdurchlässigen, insbesondere luftdurchlässigen Abdeckmaterial 5, 6 abgedeckt sein, wobei sich gemäß der Ausführungsform, wie sie in 3 dargestellt ist, die Abdeckmaterialien 5, 6 jeweils über die gesamte Flachseite des Trägers 2 erstrecken bzw. jeweils die gesamte Flachseite des Trägers 2 bedecken. Wie zuvor im allgemeinen Teil der vorliegenden Beschreibung beschrieben, kann es sich bei dem Abdeckmaterial 5, 6 jeweils um ein vorzugsweise textiles Flächenmaterial handeln.
  • Für weitergehende Einzelheiten zu den in 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen kann auf die obigen allgemeinen Ausführungen zu der vorliegenden Erfindung verwiesen werden, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
  • Mit dem erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbau sind eine Vielzahl von Vorteilen verbunden, welche nachfolgend nur ansatzweise wiedergegeben werden können:
    Der plattenförmige Aufbau nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine vielfältige, universelle Anwendbarkeit in bezug auf Beseitigung von Emissionen von Schad- und/oder Geruchsstoffen, insbesondere mittels Adsorption. Wie nachfolgend noch geschildert, läßt sich der plattenförmige Aufbau nach der vorliegenden Erfindung nahezu beliebig für universelle Anwendungsmöglichkeiten verwenden, so z. B. zur Beseitigung von Emissionen von Schad- und/oder Geruchsstoffen in geschlossenen Räumen, Gebäuden, Fahrzeugen etc.
  • Wie zuvor beschrieben, stellt der erfindungsgemäße plattenförmige Aufbau eine hohe Adsorptionskapazität in bezug auf Emissionen von Schad- und Geruchsstoffen zur Verfügung. Dabei kann nach Erschöpfung der Adsorptionskapazität ohne weiteres eine Regenerierung erfolgen, indem entweder der gesamte plattenförmige Aufbau einer thermischen Desorptionsbehandlung unterzogen wird oder vorteilhafterweise im Fall der Verwendung einer losen Schüttung von Adsorptionsmaterialien nur das Adsorptionsmaterial einem Regeneriervorgang unterzogen wird. Auf diese Weise läßt sich der plattenförmige Aufbau nach der vorliegenden Erfindung nach seiner Verwendung ohne weiteres rezyklieren. Die durch den erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbau bereitgestellte Adsorptionskapazität ist aber im allgemeinen derart groß, daß eine Erschöpfung der Adsorptionskapazität allenfalls erst nach sehr langer Anwendungsdauer zu erwarten ist, sofern überhaupt.
  • Wie zuvor beschrieben, ermöglicht der erfindungsgemäße plattenförmige Aufbau universelle Anwendungsmöglichkeiten.
  • So eignet sich der erfindungsgemäße plattenförmige Aufbau insbesondere zur Beseitigung von Emissionen von Schad- und/oder Geruchsstoffen, insbesondere mittels Adsorption, insbesondere in geschlossenen Räumen, Gebäuden, Fahrzeugen etc.
  • Insbesondere eignet sich der plattenförmige Aufbau nach der vorliegenden Erfindung beispielsweise zur Entfernung von Schad- und/oder Geruchsstoffen in schad- und/oder geruchsstoffbelasteten Räumen.
  • Weiterhin eignet sich der plattenförmige Aufbau nach der vorliegenden Erfindung zur Raumluftverbesserung und/oder zur Verbesserung des Raumklimas.
  • Die Beseitigung der Emissionen von Schad- und/oder Geruchsstoffen kann zu Zwecken der bloßen Entfernung von Schad- und/oder Geruchsstoffen in schad- und/oder geruchsstoffbelasteten Räumen, zu Zwecken der Sanierung schad- und/oder geruchsstoffbelasteter Räume oder zu Zwecken der Raumluftverbesserung bzw. zur Verbesserung des Raumklimas erfolgen. Hier kann aber auch ein Bautenschutz erfolgen, insbesondere zur Verhinderung der Kontaminierung eines Bauwerks mit in die Raumluft abgegebenen Schad- und/oder Giftstoffen (z. B. bei chemischen Reinigungsbetrieben, chemischen Anlagen, Laboratorien etc.).
  • Der plattenförmige Aufbau nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht universelle Einsatzmöglichkeiten, z. B. als Geruchsadsorberelement in WC-Räumen, als geruchsadsorbierendes Element für Dunstabzugshauben (z. B. als Erweiterungsklappe für Dunstabzugshauben, zur Verwendung in Großküchen etc.), als Element in Klimaanlagen (z. B. als Austrittsklappe für Klimaschächte), als Element in Möbeln (z. B. Innenverkleidung von Kleiderschränken, Schuhschränken bzw. Schranktüren), zur Verwendung in Kühlschränken, in oder als Mülleimerdeckel, als Aschenbecher- oder Abflußeinsatz, in Form einer Trennwand, als Heizungsaufsatz oder Sichtschutz, als Schutzlamelle (z. B. gegen Sonne, Licht etc.) oder aber als technisches und dekoratives Element z. B. für Leuchten und deren Zubehör.
  • Mit der vorliegenden Erfindung lassen sich in effizienter Weise plattenförmige Aufbauten mit adsorptiven Eigenschaften bereitstellen. Zu diesem Zweck können beispielsweise gelochte Platten oder Gitter mit vorzugsweise sphärischen Adsorbentien (z. B. auf Aktivkohlebasis) befüllt und vorzugsweise beidseitig mittels eines Siebgewebes luftdurchlässig laminiert werden, so daß man eine Plattenware mit adsorptiven Eigenschaften erhält, welche gegebenenfalls mechanisch und/oder thermisch bearbeitet werden kann.
  • Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne daß er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen veranschaulicht, welche die vorliegende Erfindung jedoch keinesfalls beschränken.
  • Ausführungsbeispiele:
  • Ausführungsbeispiel 1:
  • Es wurde ein plattenförmiger Aufbau nach der vorliegenden Erfindung hergestellt. Zu diesem Zweck wurde ein Metallgitter aus Aluminium (Höhe: ca. 3 cm) mit sphärischen Adsorbentien (Aktivkohlekügelchen mit mittleren Durchmessern von 0,8 mm) befüllt (ca. 1 g pro Durchbrechung) und beidseitig mittels eines luftdurchlässigen Siebgewebes laminiert. Es entstand ein plattenförmiger Aufbau mit adsorptiven Eigenschaften mit einem Aluminiumgitter als Träger und mit in loser Schüttung mit Aktivkohlekügelchen befüllten Durchbrechungen (eingesetzte mikroporöse Aktivkohle von der AdsorTech GmbH, Premnitz, bezogen; BET-Oberfläche: ca. 1.225 m2/g, Adsorptionsvolumen Vads: ca. 700 cm3/g; Mikroporenvolumenanteil ≥ 65%; Gesamtporenvolumen nach Gurvich ≥ 0,70 cm3/g; spezifischer Mikroporenoberflächenanteil ≥ 85%; Mikroporenoberfläche nach Carbon Black: ca. 1.250 m2/g; mittlerer Porendurchmesser: < 25 Å; Gesamtporosität: ca. 55%; Berstdruck pro Aktivkohlekugel: ca. 10 Newton).
  • Es resultierte eine erfindungsgemäße Plattenware mit adsorptiven Eigenschaften.
  • Ausführungsbeispiel 2:
  • Der zuvor beschriebene plattenförmige Aufbau nach der vorliegenden Erfindung wurde in einem Raum mit Normalklima ausgelegt, wobei auf 1 m3 Raumvolumen ca. 1,2 m2 Fläche des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus kam.
  • Als Vergleich dienten handelsübliche Gipsbauplatten (Fa. Knauf Gips KG) mit ca. 10 Gew.-% natürlichen Zeolithen (nativ, nicht entwässert) mit einer Korngröße von maximal 200 μm und einem d50-Wert von ca. 40 μm (ebenfalls ca. 1,2 m2 Gipsplattenfläche auf 1 m3 Raumvolumen).
  • In den jeweiligen Räumen wurde durch kontinuierliche Zuführung eines definierten Schadstoffgemisches die jeweilige Schadstoffkonzentration mit den Schadstoffen Formaldehyd und Benzol sowie mit einem Schadstoffgemisch aus Zigarettenrauch eingestellt. Die Luftwechselrate des jeweiligen Gemisches betrug 0,5 Wechsel/Stunde, so daß das Schadstoffgemisch innerhalb von zwei Stunden komplett ausgetauscht wurde. In dem ausströmenden Schadstoffgemisch wurde der verbleibende Schadstoffwert als Gaskonzentration gemessen.
  • Durch den Kontakt mit den plattenförmigen Materialien wurden die Schadstoffe teilweise abgebaut bzw. entfernt, und es stellte sich in dem System eine Schadstoffkonzentration vom Ausgangswert (Einströmungsgemisch) zum Gleichgewichtswert (ausströmendes Gemisch) ein.
  • Während bei den Vergleichsbauplatten mit den Zeolithen der Formaldehydgehalt nur von ca. 600 μg/m3 auf ca. 100 μg/m3 und der Benzolgehalt nur von ca. 45 μg/m3 auf ca. 10 μg/m3 gesenkt werden konnte, konnte er bei dem erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbau deutlich stärker gesenkt werden, und zwar im Falle von Formaldehyd von ca. 600 μg/m3 auf ca. 25 μg/m3 und im Fall von Benzol von ca. 45 μg/m3 auf ca. 2 μg/m3.
  • Bei dem eingeströmten Zigarettenrauch wurde in beiden Fällen eine wesentliche Reduzierung der Geruchsbelästigung durch den Kontakt des Rauches mit den plattenförmigen Materialien durch Olfaktometrie nachgewiesen, wobei im Fall des erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus dieser Effekt stärker als im Fall der Vergleichsbauplatten war.
  • Die zuvor geschilderten Ergebnisse belegen, daß die Entfernung von Schad- und/oder Geruchsstoffen durch die erfindungsgemäße Plattenware mit der vorgesehenen mikroporösen Aktivkohle gegenüber handelsüblichen Bauplatten mit Zeolithen deutlich gesteigert werden kann. Dies belegt die Überlegenheit der erfindungsgemäßen plattenförmigen Aufbaus gegenüber Bauplatten des Standes der Technik.
  • Ausführungsbeispiel 3:
  • Ausführungsbeispiele 1 und 2 wurden wiederholt, jedoch wurde in Abweichung zu der in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 eingesetzten mikroporösen Aktivkohle eine Aktivkohle mit geringerem Mikroporenanteil und folglich höherem Meso- und Makroporenanteil für die erfindungsgemäße Plattenware eingesetzt (eingesetzte meso-/makroporöse Aktivkohle gleichermaßen vertrieben von der AdsorTech GmbH, Premnitz; mittlerer Durchmesser der Aktivkohlekugeln: 0,8 mm; BET-Oberfläche: ca. 1.200 m2/g; Adsorptionsvolumen Vads: ca. 680 cm3/g; Mikroporenvolumenanteil < 40%; spezifischer Mikroporenoberflächenanteil < 30%; mittlerer Porendurchmesser: > 40 Å; Gesamtporosität: ca. 45%).
  • Der Formaldehydgehalt konnte von ca. 600 μg/m3 auf ca. 45 μg/m3 und der Benzolgehalt von ca. 45 μg/m3 auf ca. 4 μg/m3 gesenkt werden. Der erfindungsgemäße plattenförmige Aufbau mit der meso-/makroporösen Aktivkohle ist somit gegenüber den zeolithhaltigen Bauplatten des Standes der Technik deutlich effizienter, aber weniger effizient als im Fall der Verwendung mikroporöser Aktivkohle (und dies bei im übrigen im wesentlichen gleichen Parameter mit Ausnahme der Mikroporosität). Durch die Auswahl einer Aktivkohle hoher Mikroporosität läßt sich überraschenderweise die Effizienz deutlich steigern.
  • Auch in bezug auf die meso-/makroporöse Aktivkohle wurde aber bei dem eingeströmten Zigarettenrauch eine wesentliche Reduzierung der Geruchsbelästigung durch Olfaktometrie nachgewiesen.
  • 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 4028434 A1 [0010]
    • - DE 3818993 A1 [0011]
    • - DE 4432834 A1 [0012]
    • - DE 4447844 C2 [0012]
    • - DE 19607423 A1 [0012]
    • - DE 20008162 U1 [0012]
    • - WO 2005/026465 A2 [0013]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Römpp Chemielexikon, 10. Auflage, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, Stichwort: "BET-Methode" [0043]
    • - Winnacker-Küchler, 3. Auflage, Band 7, Seiten 93 ff. [0043]
    • - Z. Annal. Chem. 238, Seiten 187 bis 193 (1968) [0043]
    • - L. Gurvich (1915), J. Phys. Chem. Soc. Russ. 47, 805 [0045]
    • - S. Lowell et al., Characterization of Porous Solids and Powders: Surface Area Pore Size and Density, Kluwer Academic Publishers, Article Technology Series, Seiten 111 ff [0045]
    • - R. W. Magee, Evaluation of the External Surface Area of Carbon Black by Nitrogene Adsorption, Presented at the Meeting of the Rubber Division of the American Chem. Soc., Oktober 1994 [0050]
    • - Quantachrome Instruments, AUTOSORB-1 AS1 WinVersion 1.50, Operating Manual, P/N 05061, Quantachrome Instruments 2004, Florida, USA, Seiten 71 ff [0050]

Claims (34)

  1. Plattenförmiger Aufbau (1) mit einem insbesondere gitter- oder plattenförmigen Träger (2), wobei der Träger (2) eine Vielzahl von Durchbrechungen (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Durchbrechungen (3) ein geruchs- und/oder schadstoffadsorbierendes Material (4) aufgenommen oder vorgesehen ist.
  2. Plattenförmiger Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) selbsttragend ausgebildet ist und/oder daß der Träger (2) thermisch beständig ausgebildet ist, insbesondere bis mindestens 100°C, vorzugsweise bis mindestens 150°C, besonders bevorzugt bis mindestens 200°C.
  3. Plattenförmiger Aufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) aus Metall, Kunststoff, einem Baustoffmaterial oder einem Verbundmaterial besteht oder dieses umfaßt.
  4. Plattenförmiger Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) gitterförmig ausgebildet ist, insbesondere wobei der Träger (2) ein Metallgitter, vorzugsweise ein Edelstahl- oder Aluminiumgitter, ist.
  5. Plattenförmiger Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) plattenförmig ausgebildet ist, insbesondere wobei der Träger (2) in der Art einer Lochplatte ausgebildet ist.
  6. Plattenförmiger Aufbau nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) aus Metall oder einem Baustoffmaterial besteht oder dieses umfaßt, insbesondere wobei der Träger (2) eine Bauplatte aus Gips, Gipskarton, Gipsfaserverbundstoff, Zementfaserverbundstoff, Glasfasern, Kohlenstoffasern, Holz, Holzfasern, Kunststoff oder dergleichen sowie Kombination hiervon ist.
  7. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) flach ausgebildet ist, insbesondere wobei der Träger (2) eine Höhe von 0,1 bis 20 cm, insbesondere 0,5 bis 10 cm, vorzugsweise 1 bis 8 cm, aufweist.
  8. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (3) rund, oval oder viereckig, insbesondere quadratisch, ausgebildet sind und/oder daß die Durchbrechungen (3) rasterförmig, insbesondere in Form eines regelmäßigen Rasters, über den Träger (2) verteilt sind.
  9. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenerstreckung der Durchbrechungen (3) 10 bis 95%, insbesondere 30 bis 90%, vorzugsweise 40 bis 85%, der gesamten Flächenerstreckung des Trägers (2) und/oder des plattenförmigen Aufbaus (1) beträgt.
  10. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (3) mit dem schadstoff- und/oder geruchsadsorbierendes Material (4) ausgefüllt sind.
  11. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (3) einseitig oder beidseitig, vorzugsweise beidseitig, von einem gasdurchlässigen, insbesondere luftdurchlässigen Abdeckmaterial (5, 6) abgedeckt sind.
  12. Plattenförmiger Aufbau nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckmaterial (5, 6) jeweils eine Flachseite des Trägers (2) bedeckt.
  13. Plattenförmiger Aufbau nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckmaterial (5, 6) jeweils ein textiles Flächenmaterial, insbesondere ein Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege, Textilverbundstoff, Vlies oder Non-Woven, ist, insbesondere wobei das textile Flächenmaterial ein Flächengewicht im Bereich von 5 bis 500 g/m2, insbesondere 10 bis 250 g/m2, vorzugsweise 20 bis 150 g/m2, aufweist.
  14. Plattenförmiger Aufbau nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckmaterial (5, 6) jeweils an bzw. auf dem Träger (2) befestigt und/oder hiermit verbunden ist, insbesondere mittels Verkleben, Verschweißen, Verheften, Vernähen oder dergleichen, insbesondere wobei die Befestigung und/oder Verbindung des Abdeckmaterials (5, 6) an bzw. auf dem Träger (2) jeweils lösbar ausgebildet ist.
  15. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Aufbau (1) im Bereich der Durchbrechungen (3) gasdurchlässig, insbesondere luftdurchlässig, ausgebildet ist und/oder daß die Durchbrechungen (3) mit einem Gas, insbesondere Luft, durchströmbar ausgebildet sind, insbesondere wobei die Gasdurchlässigkeit, insbesondere Luftdurchlässigkeit, im Bereich der Durchbrechungen (3) mindestens 10 l·m–2·s–1, insbesondere mindestens 30 l·m–2·s–1, vorzugsweise mindestens 50 l·m–2·s–1, besonders bevorzugt mindestens 100 l·m–2·s–1, ganz besonders bevorzugt mindestens 400 l·m–2·s–1 oder mehr, bei einem Strömungswiderstand von 127 Pa beträgt.
  16. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) Aktivkohle ist.
  17. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) teilchenförmig, insbesondere kornförmig, vorzugsweise kugelförmig, ausgebildet ist.
  18. Plattenförmiger Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) lose und/oder in loser Schüttung in den Durchbrechungen (3) aufgenommen ist bzw. diese ausfüllt.
  19. Plattenförmiger Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) an einer gasdurchlässigen, insbesondere luftdurchlässigen, dreidimensionalen Trägerstruktur, vorzugsweise einem offenporigen Schaumstoff, fixiert in den Durchbrechungen (3) aufgenommen ist bzw. diese ausfüllt.
  20. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladungsmenge an geruchs- und/oder schadstoffadsorbierendem Material (4) derart ausgelegt ist, daß die durch das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) bereitgestellte Adsorptionskapazität ausreicht, um bei der Verwendung des plattenförmigen Aufbaus (1) aus der Umgebung stammende Emissionen von Schad- und/oder Geruchsstoffen dauerhaft adsorptiv zu binden und/oder zu entfernen, insbesondere wobei das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) in einer Beladungsmenge von 0,01 bis 10 g, insbesondere 0,1 bis 8 g, vorzugsweise 0,5 bis 5 g, je Durchbrechung (3) vorhanden ist und/oder insbesondere wobei das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) im Bereich der Durchbrechungen (3) insgesamt in einer Gesamtbeladungsmenge von 20 bis 750 g/m2, insbesondere 25 bis 500 g/m2, vorzugsweise 30 bis 400 g/m2, besonders bevorzugt 50 bis 300 g/m2, vorhanden ist.
  21. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) als kornförmige, vorzugsweise kugelförmige, Aktivkohlepartikel ausgebildet ist, insbesondere wobei die Aktivkohlekörner, vorzugsweise Aktivkohlekugeln, mittlere Teilchendurchmesser im Bereich von 0,01 bis 2,0 mm, insbesondere 0,05 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 mm, aufweisen.
  22. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4), insbesondere die Aktivkohle, eine spezifische Oberfläche (BET) von mindestens 500 m2/g, insbesondere mindestens 750 m2/g, vorzugsweise mindestens 1.000 m2/g, besonders bevorzugt mindestens
  23. 200 m2/g, aufweist und/oder daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4), insbesondere die Aktivkohle, eine spezifische Oberfläche (BET) von 500 bis 2.500 m2/g, insbesondere 750 bis 2.250 m2/g, vorzugsweise 900 bis 2.000 m2/g, besonders bevorzugt 1.000 bis 1.750 m2/g, aufweist.
  24. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einem Adsorptionsvolumen Vads von mindestens 250 cm3/g, insbesondere mindestens 300 cm3/g, vorzugsweise mindestens 350 cm3/g, besonders bevorzugt mindestens 400 cm3/g, ist und/oder daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einem Adsorptionsvolumen Vads von 250 bis 1.000 cm3/g, insbesondere 300 bis 900 cm3/g, vorzugsweise 350 bis 750 cm3/g, ist.
  25. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einem Gesamtporenvolumen nach Gurvich von mindestens 0,50 cm3/g, insbesondere mindestens 0,55 cm3/g, vorzugsweise mindestens 0,60 cm3/g, besonders bevorzugt mindestens 0,65 cm3/g, ganz besonders bevorzugt mindestens 0,70 cm3/g, ist und/oder daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einem Gesamtporenvolumen nach Gurvich von 0,50 bis 0,90 cm3/g, insbesondere 0,55 bis 0,85 cm3/g, vorzugsweise 0,60 bis 0,80 cm3/g, besonders bevorzugt 0,65 bis 0,80 cm3/g, ganz besonders bevorzugt 0,70 bis 0,75 cm3/g, ist.
  26. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einem großen Mikroporenvolumenanteil, bezogen auf das Gesamtporenvolumen der Aktivkohle, ist und/oder daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einem Anteil des Mikroporenvolumens, bezogen auf das Gesamtporenvolumen der Aktivkohle, von mindestens 60%, insbesondere mindestens 65%, bevorzugt mindestens 70%, ist.
  27. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einem aus Poren mit Porendurchmessern von ≤ 25 Å, vorzugsweise ≤ 20 Å, gebildeten Mikroporenvolumenanteil von mindestens 60%, insbesondere mindestens 65%, bevorzugt mindestens 70%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen, ist.
  28. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einem Mikroporenvolumen, insbesondere einem aus Poren mit Porendurchmessern von ≤ 25 Å, vorzugsweise ≤ 20 Å, gebildeten Mikroporenvolumen, nach Carbon Black von mindestens 0,40 cm3/g, insbesondere mindestens 0,45 cm3/g, vorzugsweise mindestens 0,50 cm3/g, ist.
  29. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einem spezifischen Mikroporenoberflächenanteil, insbesondere einem aus Poren mit Porendurchmessern von ≤ 25 Å, vorzugsweise ≤ 20 Å, gebildeten spezifischen Mikroporenoberflächenanteil, von mindestens 70%, insbesondere mindestens 75%, bevorzugt mindestens 80%, ganz besonders mindestens 85%, bezogen auf die spezifische Gesamtoberfläche (BET) der Aktivkohle, ist.
  30. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einer Mikroporenoberfläche nach Carbon Black, insbesondere einer aus Poren mit Porendurchmessern von ≤ 25 Å, vorzugsweise ≤ 20 Å, gebildete Mikroporenoberfläche, von mindestens 400 m2/g, insbesondere mindestens 800 m2/g, vorzugsweise mindestens 1.000 m2/g, besonders bevorzugt mindestens 1.200 m2/g, ist.
  31. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einem mittleren Porendurchmesser (Durchschnittsporendurchmesser) von höchstens 35 Å, vorzugsweise höchstens 30 Å, besonders bevorzugt höchstens 25 Å, ist.
  32. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einer Rohdichte im Bereich von 700 bis 975 g/cm3, insbesondere 750 bis 950 g/cm3, vorzugsweise 800 bis 900 g/cm3, und/oder mit einer Schüttdichte der im Bereich von 300 bis 900 g/cm3, insbesondere 350 bis 800 g/cm3, vorzugsweise 400 bis 750 g/cm3, und/oder mit einer Gesamtporosität von 40 bis 70%, insbesondere 45 bis 65%, vorzugsweise 50 bis 60%, ist.
  33. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle mit einem spezifischen Gesamtporenvolumen im Bereich von 0,1 bis 2,5 cm3/g, insbesondere 0,2 bis 2,0 cm3/g, vorzugsweise 0,3 bis 1,5 cm3/g, besonders bevorzugt 0,4 bis 1,0 cm3/g, ist, insbesondere wobei der Anteil an Poren mit Porendurchmessern von ≤ 36 Å mindestens 65%, insbesondere mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 75%, und bis zu 95%, insbesondere bis zu 90%, beträgt.
  34. Plattenförmiger Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchs- und/oder schadstoffadsorbierende Material (4) eine Aktivkohle, welche eine Imprägnierung aufweist, ist, insbesondere wobei die Imprägnierung ausgewählt ist der Gruppe von (i) Metallen, vorzugsweise Kupfer, Silber, Cadmium, Platin, Palladium, Rhodium, Zink, Quecksilber, Titan, Zirkonium, Molybdän und/oder Aluminium, insbesondere deren Ionen und/oder Salzen; (ii) Enzymen; (iii) basischen Verbindungen, insbesondere organischen Basen, wie organischen Aminen; (iv) sauren Verbindungen, insbesondere salz- und schwefelsauren Verbindungen oder freien organischen oder anorganischen Säuren; sowie deren Mischungen und/oder Kombination, und/oder insbesondere wobei die Imprägnierung, bezogen auf die Aktiv kohle, in einer Menge von 0,01 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%, auf die Aktivkohle aufgebracht ist.
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