In vielen Bereichen spielt die ungewollte biologische Besiedelung von Oberflächen mit Bakterien, Hefen, Algen, Moosen, Flechten etc. eine große Rolle, wobei davon gesundheitliche Gefahren, Korrosion, Rutschgefahr und Unansehnlichkeit ausgehen können.

Die trifft : insbesondere für Textilien, Flächen im Haushalt, beispielsweise Arbeitsflächen in der Küche, Anwendungen im Sanitärbereich, Gebäudefassaden, Bodenbeläge oder sonstige Oberflächen zu, die der Witterung oder organischen Verunreinigungen wie Abgasen ausgesetzt sind. In all diesen Bereichen, d. h. gleichermaßen im Innenbereich wie auch im Außenbereich, ist es wünschenswert oder sogar notwendig, daß man bestimmte Flächen regelmäßig reinigt oder keimarm oder sogar keimfrei hält.

Es ist hierzu bekannt, offene Flächen durch mechanische Reinigung mit bakteriziden Mitteln sauber zu halten.

Der Nachteil bei den bekannten Reinigungsverfahren ist, daß die Verkeimung oder Verschmutzung unmittelbar nach dem Reinigungsvorgang wieder einsetzen kann. Die balcterizide Wirkung hängt von der Sorgfalt der jeweiligen Reinigungskraft und den Reinigungsintervallen ab. Ein hoher keimfreier oder"sauberer"Zustand ist daher nur sehr umständlich und mit hohem Aufwand aufrechtzuerhalten. Erschwerend kommt hinzu, daß einige Bakterien oder Keime eine gewisse Resistenz gegen die balcteriziden Mitteln entwickeln, so daß eine Entkeimung trotz sorgfältigen Arbeitens tatsächlich nicht oder nicht in ausreichendem Maße stattfindet. Dieser Fehler wird unter Umständen oft nicht einmal bemerlct.

Großflächige Desinfelctionsmaßnahmen mit Formaldehyd oder Ethylenoxid, beispielsweise auf Quarantänestationen, stellen aus toxikologischer Sicht große Probleme dar, da diese Gase in das Material eindringen und relativ lange Ausgaszeiten haben. Hierdurch muß ein größerer Vorrat von Instrumenten oder Räumen bereit gehalten werden, da die Verfügbarkeit durch diese Zeiten begrenzt ist.

Die photoinduzierte desinfizierende Aktivität von Halbleitermaterialien, insbesondere von Titandioxid ist bekannt und beispielsweise in Blake D. M. et al. in Sep. Pur. Meth.

28 (1999), Seiten 1 bis 50, beschrieben.

Aus DE-A 196 54 109 ist es bekannt, zu desinfizierende Gegenstände mit einer Oberflächenschicht auszugestalten, die ein Halbleitermaterial umfaßt, und in die aus einer UV-Strahlungsquelle UV-Strahlung eingekoppelt wird. Dadurch wird die Oberflächenschicht desinfiziert oder wirkt oxidierend. Eine derartige Lösung hat jedoch den Nachteil, daß zu behandelnde Gegenstände fest mit einer Oberflächenschicht, die ein Halbleitermaterial umfaßt, verbunden sein müssen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Reinigungsverfahren für Oberflächen zur Verfügung zu stellen, das einfach zu handhaben ist, eine individuelle und gezielte Behandlung der Stellen, die desinfiziert werden sollen ermöglicht, unter Verwendung eines Reinigungsmittels, das bei Bedarf problemlos und gezielt wieder entfernt werden kann.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Reinigungsmittel mit deutlich verbesserter Wirksamkeit gegenüber bekannten Reinigungsmitteln zur Verfügung zu stellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Verwendung einer wässrigen Zusammensetzung, enthaltend einen Halbleiter in einer Konzentration von 5 bis 50 mg bezogen auf 1 1 wässriger Zusammensetzung, als Reinigungsmittel für Oberflächen unter Einwirkung von Licht gelöst.

Es werden somit erfindungsgemäß wässrige Zusammensetzungen eingesetzt, die einen Halbleiter in hoher Verdünnung enthalten. Es wurde gefunden, daß durch die hohe Verdünnung des Halbleiters sich auf den zu behandelnden Oberflächen keine durchgängigen Schichten bilden. Dies führt zu einer Art diskontinuierlichen Auftragung des Halbleiters. Es wurde überraschend gefunden, daß dies für eine gute Wirkung des Photokatalysators unumgänglich ist. Obwohl der Wirkungsmechanismus noch nicht

vollständig geklärt ist, wird angenommen, daß dadurch, daß der Halbleiter in voneinander isolierten Partikeln vorliegt, die durch den photokatalytischen Prozeß gebildeten Elelctronenlöcher und Elektronen durch den Halbleiter nicht abwandern können und daher für eine Reaktion gegenüber organischen Substanzen bzw. Mikroorganismen besser zugänglich sind. Dagegen würden im Falle einer kontinuierlichen, ausgedelmten Halbleiterschicht, infolge der Abwanderung von Elelctronen und Elelctronenlöchern diese für Reaktionen nicht mehr zur Verfügung stehen. Dadurch, daß sich die Elektronen und Elektronenlöcher über weite Strecken in der Halbleiterschicht verteilen können, ist die Wahrscheinlichkeit dafür, daß sie an der Oberfläche des Halbleiters für Reaktionen zur Verfügung stehen geringer. In der Folge ist eine deutlich schlechtere Wirksamkeit der Desinfektion bzw. Reinigung gegeben. Darüber hinaus könnten diese Prozesse dazu führen, daß die Wahrscheinlichkeit für die Rekombination von Elektronen und Elektronenlöchern zunimmt. Dies wäre die Umkehrung des Effelcts, der durch die Einwirkung von Licht in Gang gesetzt wurde, ebenfalls mit zur Folge einer verminderten Wirlcung.

Besonders bevorzugt wird eine wässrige Zusammensetzung eingesetzt, die einen Halbleiter in einer Konzentration von 10 bis 50 mg, bezogen auf 1 1 wässriger Zusammensetzung, enthält.

Bevorzugt ist insbesondere, daß der Halbleiter Titandioxid ist, vorzugsweise ein Titandioxid, das mindestens zu 70 Gew.-% in der Anatasmodifikation vorliegt.

Es ist auch möglich, den Halbleiter nicht in reiner Form, sondern in Form eines mit einem oder mehreren Übergangsmetallen der achten Nebengruppe dotierten Halbleiters, insbesondere ein mit Platin und/oder Rhodium dotiertes Titandioxid einzusetzen. Hierbei soll der dotierte Halbleiter zu mindestens 60 Gew.-% das Halbleiterion und von weniger als 40 Gew.-% des Dotierungsion enthalten. Besonders wirksam sind dotierte Halbleiter mit regelmäßiger Verteilung der Dotierungsionen in der Halbleitermatrix, wie sie beispielsweise in der WO 99/33564 beschrieben sind.

Die phototoxische und oxidative Wirkung des Halbleitermaterials in der wässrigen Zusammensetzung wird durch Licht, d. h. durch elelctromagnetische Strahlung, insbesondere mit einer Wellenlänge im Bereich von 350 bis 400 nm, vorzugsweise von 380 nm, bewirlct sofern nicht dotiertes Halbleitermaterial eingesetzt wird. Somit kann nicht dotiertes Halbleitermaterial vorzugsweise im Außenbereich oder im Innenbereich unter

Einwirkung von künstlichem Licht eingesetzt werden. Für den Fall, daß wie vorstehend beschriebene dotierte Halbleiter eingesetzt werden, wird die reinigende und/oder desinfizierende Wirkung bevorzugt mit Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 400 bis 650 nm erreicht. Ausreichend hierfür ist das Tageslicht. Eine direkte Sonnenstrahlung ist nicht erforderlich, auch diffuses Licht, beispielsweise im Innenbereich, ist ausreichend.

Selbstverständlich kann auch jede künstliche Lichtquelle, die Strahlung im oben genannten Wellenlängenbereich abgibt, das Halbleitermaterial alctivieren. Dotiertes Halbleitermaterial kann somit ohne Einschränkungen im Außenbereich wie auch im Innenbereich, unter Einwirkung von Sonnenlicht oder von diffusem Licht im Innenbereich wie auch unter Einwirkung von künstlichem Licht im Innenbereich eingesetzt werden.

Halbleitermaterialien sind in der Regel nicht wasserlöslich ; wässrige Zusammensetzungen derselben können durch physikalische Verteilung feinteiliger Halbleiterpartikel in Wasser in Form von Dispersionen zur Verfügung gestellt werden. Derartige Dispersionen werden erfindungsgemäß zum Reinigen von Oberflächen eingesetzt.

Hierbei gibt es keine Einschränkungen bezüglich der zu behandelnden Oberflächen sowie der zu entfernenden Verunreinigungen : der Einsatz ist im Außenbereich möglich zur Behandlung von Gebäuden oder Teilen hiervon, beispielsweise von Fassaden oder von Außenanlagen von Gebäuden, wie Gehwegplatten gegen Verschmutzung durch makroskopische Organismen, wie Algen, Flechten, Moose oder schleimbildende Balcterien oder im Innenbereich zur Reinigung und Desinfektion in hygienisch relevanten Bereichen wie beispielsweise in Krankenhäusern, in lebensmittelverarbeitenden Betrieben, in der Getränl : e-, Kosmetik-oder Pharmaindustrie, in der Bio-und Gentechnologie, insbesondere gegen mikroskopische Organismen, wie Balcterien, Pilze, Viren oder Amöben.

Das Halbleitermaterial, bevorzugt Titandioxid, ist in einer mittleren Größe der Primärpartikel, gemessen durch Transmissions--Elelctronen-Milcroskopie im Bereich von 10 bis 2000 nm, bevorzugt im Bereich von etwa 20 bis 200 nun besonders wirksam.

Es ist möglich, die wässrige Zusammensetzung enthaltend einen Halbleiter ohne weitere Zusätze als Reinigungsmittel einzusetzen. Bevorzugt können jedoch eine oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Hilfsstoffe zugesetzt werden : Haftvermittler, Lösungsvermittler, Verdickungsmittel, grenzflächenaktive Substanzen und Dispergiermittel, in hierfür üblichen Mengen.

Zu den Hilfsstoffen im einzelnen : Haftvermittler sind Substanzen, die die Haftfähigkeit der wässrigen Zusammensetzung auf Oberflächen verbessern. Das Halbleitermaterial soll längere Zeit auf den zu behandelnden Oberflächen verbleiben. Durch die geringe Halbleiterkonzentration bildet sich nach dem Auftragen, beispielsweise durch Sprühen, auf der zu behandelnden Oberfläche keine durchgehende Schicht aus. Der Haftvermittler sorgt dafür, daß auch die einzelnen isolierten Halbleiterpartikel genügend lange auf der Oberfläche verbleiben und so ihre Wirkung entfalten können. Als Haftvermittler werden bevorzugt kurzkettige Polymere eingesetzt, beispielsweise Natur-und Synthesekautschuke, Polyacrylate, Polyester, Polychloroprene, Polyisobutene, Polyvinylether oder Polyurethane. Diese können auch in Kombination mit weiteren Zusätzen, wie Harzen, Weichmachern und/oder Antioxidantien eingesetzt werden.

Die bevorzugt eingesetzten Lösungsvermittler dienen dazu, Stoffe verbessert in einem Lösungsmittel zu lösen, in dem sie normalerweise nur schwer löslich sind, vorliegend üblicherweise in Wasser schwerlösliche organische Substanzen. Als Lösungsvermittler können vorliegend beispielsweise organische Lösungsmittel dienen, die wassermischbar sind, wie kurzkettige Alkohole, insbesondere Ethanol oder Isopropanol.

Die bevorzugt eingesetzten Verdickungsmittel sollen dafür sorgen, daß das Reinigungsmittel bei geneigten oder vertikalen Oberflächen nicht so schnell abläuft und einen längeren Kontakt zur Oberfläche gewährleistet. Dabei handelt es sich um organische, hochmolekulare Stoffe, die Flüssigkeiten aufsaugen, dabei aufquellen und schließlich in zähflüssige echte oder kolloidale Lösungen übergehen, um die Viskosität von Flüssigkeiten zu erhöhen bzw. die Thixotropie-Eigenschaften von Gelen zu verbessern.

Als weitere Hilfsstoffe können grenzflächenalctive Substanzen (Tenside) eingesetzt werden. Die Tenside erfüllen in der Regel mehrere Aufgaben : einerseits verbessern sie die Benetzung der zu behandelnden Oberflächen. Insbesondere bei strulcturierten Oberflächen, beispielsweise Bodenbelägen oder Hausfassaden kann der Reiniger dadurch besser in die engen Spalten und Ritzen eindringen. Darüber hinaus können durch die Wirkung grenzflächenaktiver Substanzen organische Verbindungen, beispielsweise Öle oder Fette, an denen oft anorganische Schmutzpartikel haften, unterwandert und aufgelöst werden.

Dadurch unterstützen die grenzflächenaktiven Substanzen die Wirkung des Titandioxids, das die oben genannten Verbindungen oxidativ abbaut, mit dem Ergebnis, daß der Schmutz

sehr leicht von der Oberfläche abgewaschen werden kann. Weiterhin wird durch Vermittlung der grenzflächenaktiven Substanzen ein stabiler Schaum gebildet, wodurch der Reiniger längere Zeit am Wirlcungsort verbleibt.

Weitere bevorzugt einsetzbare Hilfsstoffe sind Dispergiermittel, das heißt Substanzen, die das Dispergieren von Feststoffteilchen in einem Dispersionsmittel erleichtern, indem sie die Grenzflächenspannung zwischen den beiden Komponenten erniedrigen, also eine Benetzung herbeiführen. Dispergiermittel sorgen dafiir, daß die festen Bestandteile der Dispersion, vorliegend die Halbleiter, insbesondere Titandioxidpartikel nicht sedimentieren, sondern suspendiert bleiben.

Die wässrige Zusammensetzung, enthaltend einen Halbleiter kann erfindungsgemäß einfach und gezielt auf die zu behandelnden Oberflächen bevorzugt durch Aufsprühen aufgebracht werden. Es ist jedoch auch möglich, das Reinigungsmittel mit einem Verteiler, beispielsweise einem Pinsel, einem Schwamm oder einem Tuch aufzubringen.

Es ist völlig unproblematisch, das aufgebrachte Reinigungsmittel gezielt bei Bedarf an den gewünschten Stellen zu entfernen, am einfachsten durch Abspülen mit Wasser, gegebenenfalls mit einem Hochdruckreiniger. Das Entfernen kann durch Zusatz einer grenzflächenaktiven Substanz zum Wasser erleichtert werden. Es ist auch möglich, das Reinigungsmittel trocken zu entfernen.

Bezüglich der zu behandelnden Oberflächen gibt es grundsätzlich keine Einscluänlc ulgen, diese können gleichermaßen glatt oder strukturiert sein, im Innen-oder Außenbereich angeordnet sein. Besonders bevorzugt können erfindungsgemäß Gebäude oder Teile hiervon oder Außenanlagen von Gebäuden behandelt werden. Weiter bevorzugt ist der Einsatz zur Reinigung im Innenbereich, insbesondere als Küchen-oder Sanitärreiniger oder in der Medizin, pharmazeutischen Industrie oder Lebensmittelindustrie.

Für die Anwendung als Oberflächenreiniger in Innenräumen, beispielsweise als Küchen- oder Sanitärreiniger, wird das Reinigungsmittel aufgebracht und nach einer gewissen Wirlcungsdauer wieder abgenommen, beispielsweise durch Abwischen oder Abspülen.

In hygienisch kritischen Bereichen, wie in der Medizin, pharmazeutischen Industrie oder Lebensmittelindustrie, muß die Wirkungsdauer den vorgegebenen Redulctionsfalctoren angepaßt werden. Ansonsten erfolgt die Anwendung ähnlich wie vorstehend für Küchen-

bzw. Sanitärreiniger beschrieben. Die desinfizierende und/oder reinigende Wirkung kann noch verstärkt werden, indem die Oberflächen zusätzlich mit UV-Licht beaufschlagt werden.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Halbleiterpulver, insbesondere Titandioxid, bevorzugt Titandioxid in der Anatasmodifikation mit einer mittleren Größe der Primärpartikel gemessen durch Transmissions-Elektronen-Mikroskopie im Bereich von 10 bis 2000 nm, bevorzugt im Bereich von 20 bis 200 nm zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11.

Besonders bevorzugt ist auch ein Halbleiterpulver, enthaltend zu mindestens 60 Mol-% Halbleiterionen und zu weniger als 40 Mol-% eines oder mehrerer Dotierungsionen aus der 8. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente, insbesondere Rhodium und/oder Platin, zur Verwendung nach einem der Ansprüche 4 bis 11.

Die Erfindung hat somit den Vorteil, daß beliebige Oberflächen durch einfaches Aufsprühen gereinigt und/oder desinfiziert werden können, ohne daß hierzu eine Fixierung des Halbleiters in einer Schicht erforderlich wäre. Für die Aktivierung des Halbleitermaterials muß keine eigene Strahlungsquelle zur Verfügung stehen, Tageslicht, auch diffuses Tageslicht ist hierfür ausreichend. Das Reinigungsmittel wirkt über einen längeren Zeitraum, von mehreren Monaten, die Behandlung kann nach Abklingen der Wirkung beliebig oft wiederholt werden. Die Erfindung ermöglicht das Ablösen anorganischer Verunreinigungen, da der biologische Haftvermittler in Form von extrapolymeren Substanzen der Mikroorganismen zerstört bzw. entfernt wird. Ein weiterer Vorteil ist, daß auf den behandelten Oberflächen keine Resistenzentwicklung stattfindet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels näher verdeutlicht : Die Wirkung des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels wurde in folgenden Versuchen nachgewiesen : eine wässrige Dispersion enthaltend 50 mg Titandioxid in der Anatasmodifikation mit einer mittleren Größe der Primärpartikel von 21 nm (die Teilchengröße wurde durch Transmissions-Elelctronen-Milcroskopie bestimmt) pro Liter Dispersion wurde als Reinigungsmittel im Außenbereich auf verschiedene Materialien, wie Holz, Waschbetonplatten, Natursteine, Kunststoffe und Mauerwände aufgebracht. Diese wässrige Zusammensetzung wurde sowohl ohne weitere Hilfsstoffe als auch unter Zusatz von 0,5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Dispersion eines Acrylat-

Polymers als Haftvermittler und von 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Dispersion Isopropanol als Lösungsvermittler mit Hilfe einer Sprühflasche auf die genannten Oberflächen aufgebracht. Dabei wurden die Oberflächen nur partiell mit dem Reinigungsmittel beaufschlagt, so daß unbehandelte Stellen unmittelbar neben behandelten lagern und dadurch eine unmittelbare visuelle Beurteilung der Reinigungswirkung möglich war.

In der Versuchsvariante mit Haft-und Lösungsvermittler wurde eine rasche Wirkung beobachtet, das heißt Moose, Flechten und Algen starben ab und verschwanden innerhalb weniger Stunden. Demgegenüber wurde dieselbe Wirkung, das heißt das Absterben und Verschwinden der Verunreinigungen auch bei der Behandlung mit der wässrigen Zusammensetzung ohne Hilfsstoffe, jedoch zeitlich verzögert, und zwar erst nach einigen Tagen, beobachtet. In beiden Fällen zeigte die Behandlung eine Langzeitwirlcung, das heißt auch nach mehreren Monaten veränderte sich das positive Erscheinigtu1gsbild der behandelten Oberflächen nicht.