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Patent Searching and Data


Title:
FIBRE MATERIAL FOR ANTIBACTERIAL AND/OR ANTIVIRAL USE, FILTER, MOUTH/NOSE PROTECTION, USE IN MOUTH/NOSE PROTECTION, AND METHOD FOR PRODUCING A FIBRE MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/190912
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention, in summary, relates to a fibre material for antibacterial and/or antiviral use, displaying improved antibacterial and/or antiviral action upon the penetration of moisture. The invention also relates to a filter, to mouth/nose protection, a use in mouth/nose protection and a method for producing a fibre material for antibacterial and/or antiviral use.

Inventors:
JENSEN JENS DAHL (DE)
KRÜGER URSUS (DE)
WINKLER GABRIELE (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/055778
Publication Date:
September 30, 2021
Filing Date:
March 08, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
B01D39/16; A41D13/11; A62B18/02; A62B23/02
Domestic Patent References:
WO2003080911A22003-10-02
Foreign References:
KR102058075B12019-12-20
CN110812949A2020-02-21
FR2876044A12006-04-07
EP3553137A12019-10-16
JPH0365223A1991-03-20
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Claims:
Patentansprüche

1. Fasermaterial (1) für eine antibakterielle und/oder an tivirale Verwendung umfassend Fasern, die

- metallisches Silber und

- Mangan (IV)-oxid aufweisen.

2. Fasermaterial (1) nach Anspruch 1, wobei das Mangan (IV)-oxid zumindest abschnittsweise das metallische Silber berührt und wobei das Mangan (IV)-oxid und das metallische Silber als Partikel vorliegen, die größer als 10 pm sind.

3. Fasermaterial (1) nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend ei ne Oberflächenzusammensetzung:

- 10 bis 25%, insbesondere 14 bis 20%, Silber,

- 10 bis 25%, insbesondere 16 bis 19 %, Mangan, wobei das Mangan insbesondere als ein Manganoxid, vorzugswei se das Mangan (IV)-oxid, vorliegt.

4. Fasermaterial (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei zumindest Teile des Mangan (IV)-oxids zumindest abschnittsweise zwischen den Fasern und dem Silber angeordnet sind.

5. Fasermaterial (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei das Mangan (IV)-oxid zumindest abschnittsweise auf dem Silber angeordnet ist.

6. Fasermaterial (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, das als ein Vlies ausgebildet ist.

7. Filter, insbesondere gasdurchlässiger Filter, aufweisend zumindest eine Filterschicht (14), die ein Fasermaterial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.

8. Mund-Nasen-Schutz (10), insbesondere chirurgische Maske, aufweisend eine Filterschicht (14), die ein Fasermaterial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst.

9. Mund-Nasen-Schutz (10) nach Anspruch 8, wobei die Fil terschicht (14) zwischen einer Innenschicht (16) und einer Außenschicht (12) angeordnet ist.

10. Mund-Nasen-Schutz (10) nach Anspruch 8 oder 9, aufwei send eine wasserabweisende Außenschicht, die vorzugsweise als ein flüssigkeitsabweisendes Vlies ausgebildet ist, und eine Innenschicht (16), die der Mundpartie eines Trägers (100) des Mund-Nasen-Schutz (10) zugewandt ist und vorzugs weise als ein hautverträgliches Polypropylen-Vlies ausgebil det ist.

11. Einsatz zur Verwendung mit einem Mund-Nasen-Schutz (10), aufweisend eine Filterschicht (14), die ein Fasermaterial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst.

12. Atemschutzmaske aufweisend zumindest einen Filter nach Anspruch 7.

13. Verfahren zum Herstellen eines Fasermaterials (1), um fassend die Schritte:

- Bereitstellen eines Roh-Fasermaterials (2),

- Aufbringen einer ersten Menge Mangan (II)-Nitrat oder Man ganin )-Acetat und einer ersten Menge Kaliumpermanganatlö- sung, zum Bilden von Mangan (IV)-Oxid auf dem Roh- Fasermaterial (2),

- Aufbringen einer Silberionen aufweisenden Lösung und eines Reduktionsmittels zur Reduktion der Silberionen zu metalli schem Silber,

- Aufbringen einer zweiten Menge von Mangan (II)-Nitrat oder Mangan (II)-Acetat und einer zweiten Menge Kaliumpermanganat lösung, zum Bilden von Mangan (IV)-Oxid auf dem Roh- Fasermaterial (2) und wobei die zweite Menge größer ist als die erste Menge, insbe- sondere um einen Faktor 5.

14. Verfahren zum Herstellen eines Fasermaterials (1) für eine antibakterielle und/oder antivirale Verwendung, umfas send die Schritte:

- Bereitstellen eines Roh-Fasermaterials (2),

- Aufbringen einer Silberionen aufweisenden Lösung auf das Roh-Fasermaterial (2),

- Aufbringen eines Reduktionsmittels zur Reduktion der Silbe rionen zu metallischem Silber auf dem Roh-Fasermaterial (2),

- Aufbringen einer Kaliumpermanganatlösung auf das Roh- Fasermaterial (2) und

- Aufbringen von Mangan (II)-Nitrat oder Mangan (II)-Acetat, zum Bilden von Mangan (IV)-Oxid aus der Kaliumpermanganatlö- sung auf dem Roh-Fasermaterial (2).

15. Verfahren zum Herstellen eines Fasermaterials (1) für eine antibakterielle und/oder antivirale Verwendung, umfas send die Schritte:

- Bereitstellen eines elektrisch leitfähigen Roh- Fasermaterials (2E),

- Bereitstellen eines Gleichstroms (DC), wobei das Roh- Fasermaterials (2E) als Kathode dient,

- Aufbringen einer Silberionen aufweisenden Lösung auf das Roh-Fasermaterial (2E), insbesondere durch eine Düse, die ei ne Anode aus einem Ti/Pt-Draht oder einem Ti/Pt-Gitter auf weist,

- elektrochemisches Abscheiden von metallischem Silber auf dem Roh-Fasermaterial (2E) aus der Lösung,

- Aufbringen einer Kaliumpermanganatlösung und

- Aufbringen von Mangan (II)-Nitrat oder Mangan (II)-Acetat, zum Bilden von Mangan (IV)-Oxid aus der Kaliumpermanganatlö- sung.

Description:
Beschreibung

Fasermaterial für eine antibakterielle und/oder antivirale Verwendung, Filter, Mund-Nasen-Schutz, Einsatz für einen Mund-Nasen-Schutz sowie Verfahren zum Herstellen eines Faser materials

Die Erfindung betrifft ein Fasermaterial für eine antibakte rielle und/oder antivirale Verwendung, einen Filter, einen Mund-Nasen-Schutz, einen Einsatz für einen Mund-Nasen-Schutz sowie Verfahren zum Herstellen eines Fasermaterials für eine antibakterielle und/oder antivirale Verwendung.

Ein derartiges Fasermaterial kann beispielsweise in antibak teriellen und/oder antiviralen Filtern oder chirurgischen Mund-Nasen-Schutzmasken zum Einsatz. Weiterhin kann das Fa sermaterial in Filtern für Atemschutzvorrichtungen oder in Klimaanlagen, die wechselnden Umgebungstemperaturen ausge setzt sind, eingesetzt werden. Diese können im Einsatz oft durchfeuchtet werden, z. B. durch Luftfeuchtigkeit oder die in der Atemluft enthaltene Feuchtigkeit. Diese Durchfeuchtung ist im Regelfall unerwünscht und kann zu einem verderben und/oder der Notwendigkeit des Tausches der Filter führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fasermaterial anzugeben, das bei Durchfeuchtung eine verbesserte antibakte rielle und/oder antivirale Wirkung aufweist. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung einen Filter, einen Mund-Nasen-Schutz sowie Verfahren zum Herstellen eines Fasermaterials anzuge ben.

Diese Aufgabe wird durch ein Fasermaterial gemäß Anspruch 1 gelöst. Das Fasermaterial für eine antibakterielle und/oder antivirale Verwendung umfasst dabei Fasern, die metallisches Silber und Mangan (IV)-oxid aufweisen. Das Fasermaterial ist dabei vorzugsweise zur Verwendung für einen gasdurchlässigen Filter und/oder Mund-Nasen-Schutz ausgebildet. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es Fasermaterialien und daraus aufgebaute Filter weitestgehend frei von Mikroorganis men und Viren zu halten, selbst wenn diese durchfeuchtet sind. Im Falle von Mund Nasen Schutz Masken ist eine Durch feuchtung der Schutzmaske ein Indiz diese zu entsorgen und durch eine neue zu ersetzen. Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich auch eine durchfeuchte Maske signifikant län ger zu benutzen.

Es hat sich dabei herausgestellt, dass das Silber und das Mangan (IV)-oxid sehr gut auf Fasern aufgetragen werden kön nen und mit der eigentlich unerwünschten Feuchtigkeit der Atemluft bzw. Umgebungsluft Sauerstoff sogenannte Sauerstoff radikale bilden, die auch als ROS (= reactive oxygen species) bekannt sind. Diese äußert reaktiven Sauerstoffspezies können Proteine, Lipide, RNA oder DNA, aus welchem Bakterien und Vi ren bestehen, derart zerstören, dass eine biochemische Reak tion entsteht und Bakterien und Viren unschädlich gemacht werden. Der Effekt wird dabei bei zunehmender Durchfeuchtung stärker und verbessert dabei die Standzeit bzw. die maximal erlaubte Verwendungsdauer eines solchen Fasermaterials und diese aufweisende Filter und Masken erheblich.

Die Fasern können beispielsweise als Zellstofffasern, wie Cellulose, Kunststofffasern, z. B. Polypropylen, insbesondere Mikrofasern aus Polypropylen, Keramikfasern oder Mischungen daraus ausgebildet sein und werden vorteilhaft als Fasermate rial in Bahnen auf Rollen bereitgestellt.

In einer weiteren Ausführungsform berührt das Mangan (IV)- oxid zumindest abschnittsweise das metallische Silber. Wei terhin liegen wobei das Mangan (IV)-oxid und das metallische Silber als Partikel vor, die größer als 10 pm sind. Mit aus dem Stand der Technik bekannten Sprühverfahren zum Auftrag von Lösungen, wie sie auch für die erfindungsgemäßen Verfah ren zum Einsatz kommen können, sind Größen des entstehenden Präzipitats (d.h. die entstehenden Partikel bzw. Partikelan häufungen) des Silbers und des Manganoxids größer als 10pm realisierbar. Durch die Größe von IOmpiwird weiterhin vor teilhafterweise sichergestellt, dass es sich bei dem Präzipi tat und dessen Partikel bzw. Partikelanhäufungen folglich nicht um nano-Partikel handelt. Weiterhin handelt es sich bei entstehenden Präzipitat und dessen Partikeln bzw. Partikelan häufungen mit einer Mindestgröße von 10m um nicht lungengängige Partikel, was gerade bei dem Einsatz in Mund- Nasen-Schutzmasken oder Atemluftfiltern essentiell ist, auch wenn die Anhaftung an das Fasermaterial sehr gut ist.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Fasermaterial folgende Oberflächenzusammensetzung auf:

- 10 bis 25%, insbesondere 14 bis 20%, Silber,

- 10 bis 25%, insbesondere 16 bis 19 %, Mangan, wobei das Mangan insbesondere als ein Manganoxid vorliegt.

Die Oberflächenzusammensetzung kann dabei durch eine EDX- Analyse (Energiedispersive Röntgenspektroskopie) am Raster elektronenmikroskop (REM) ermittelt werden. Mit der REM EDX- Analyse wird die chemische Elementzusammensetzung für orts aufgelöste Materialanalysen bestimmt. Dieses Verfahren kann zur Analyse von Oberflächenzusammensetzung eingesetzt werden. Vorzugsweise weist die Oberflächenzusammensetzung weiterhin 10 bis 25%, insbesondere 12 bis 18%, Sauerstoff auf, wobei der Sauerstoff insbesondere zusammen mit dem Mangan als ein Manganoxid vorliegen kann. In anderen Worten ergibt sich die Oberflächenzusammensetzung auf dem Fasermaterial als eine auf der Oberfläche des Fasermaterials abgeschiedene Partikelver teilung (Anhäufungen von Partikeln / einzelne Partikel) des metallischen Silbers und des Mangan (IV)-oxids.

In einer weiteren Ausführungsform sind zumindest Teile des Mangan (IV)-oxid zumindest abschnittsweise zwischen den Fa sern und dem Silber angeordnet. Es hat sich herausgestellt, dass so die Haftung des Silbers an den Fasern erheblich ver bessert werden kann und gleichzeitig die antimikrobiell wirk same Verbindung bereits als Haftvermittler aufgetragen werden kann. In einer weiteren Ausführungsform ist das Mangan (IV)-oxid zumindest abschnittsweise auf dem Silber angeordnet. Durch die Erfindungsgemäßen verfahren ist dies vorteilhaft reali sierbar.

In einer weiteren Ausführungsform weist das metallische Sil ber bzgl. des Mangan (IV)-oxid ein Massenverhältnis von 200:1 bis 10:1 auf. Es hat sich gezeigt, dass bezüglich des Silbers nur sehr geringe Mengen an Manganoxid notwendig sind, um ei nen deutlich verbesserten antiviralen und antimikrobiellen Effekt zu erzielen.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Mangan (IV)-oxid einen Massenanteil von 0,01 bis 0,5 Gew.-% bezüglich der Fa sern auf. Es hat sich gezeigt, dass auch bezüglich der Fasern nur ein sehr geringer Anteil an Mangandioxid notwendig ist.

In einer weiteren Ausführungsform weist das metallische Sil ber einen Massenanteil von 0,1 bis 5 Gew.-% bezüglich der Fa sern auf. Der Silberanteil kann im Vergleich zu bekannten mit silberbeschichteten Stoffen vorteilhaft besonders niedrig ge halten werden, da der Anteil an Mangandioxid zu einer deut lich erhöhten Reaktivität führt.

In einer weiteren Ausführungsform weisen die Fasern eine zu mindest teilweise Beschichtung mit dem metallischen Silber und das Silber eine Dotierung mit dem Mangan (IV)-oxid auf.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Fasermaterial als ein Vlies ausgebildet. Dabei sind beispielsweise Spunbond Vliesstoffe aus Polypropylen gut geeignet. Weitere Kunst stoffvliese sind ebenso gut geeignet und lassen sich gut be schichten.

Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Filter gelöst, der ei ne Filterschicht mit dem erfindungsgemäßen Fasermaterial auf weist. Der Filter ist vorzugsweise gasdurchlässig ausgebildet und kann dabei weitere Filterschichten aufweisen. So kann die Filterschicht aus dem erfindungsgemäßen Fasermaterial bei spielsweise in weitere Filterschichten, wie bspw. einen Ak tivkohlefilter, und Filterschichten zur Filterung von grobem Schmutz eingebettet sein. So kann neben der Filter neben der antibakteriellen und antiviralen Wirkung einfach um weitere Schichten mit weiteren Filtereigenschaften ergänzt werden.

Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Mund-Nasen-Schutz ge löst, insbesondere eine chirurgische Maske, der eine Schicht aufweist, die ein erfindungsgemäßes Fasermaterial umfasst. In anderen Worten umfasst der Mund-Nasen-Schutz zumindest ein erfindungsgemäßes Fasermaterial. Die Schicht besteht dabei vorzugsweise vollständig aus dem Fasermaterial. Die Schicht, also das Fasermaterial, ist dabei so angeordnet, dass die Atemluft des Trägers der Maske beim Ein- und/oder Ausatmen durch die Schicht strömt. So kann selbst bei extremen Trage dauern und damit einhergehender großer Durchfeuch tung/Durchtränkung des Mund-Nasen-Schutzes mit Atemfeuchtig keit ein deutlich verbesserter Schutz des Trägers vor Bakte rien und Viren sichergestellt werden. Des Weiteren können so auch Dritte vor Bakterien und Viren geschützt werden, die vom Träger ausgehen, da diese beim Ausatmen bereits in der Maske zerstört werden.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Mund-Nasen-Schutz eine Innenschicht und eine Außenschicht auf. Die Filter schicht ist dabei zwischen der Innenschicht und der Außen schicht angeordnet ist. So kann die Filterschicht auf die op timale antivirale Wirkung optimiert werden während Außen- und Innenschicht weitere Funktionen erfüllen können.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Mund-Nasen-Schutz eine wasserabweisende, z.B. hydrophobe, Außenseite auf, die durch die Atemluft durchströmbar ist. Vorzugsweise ist die Außenseite als ein flüssigkeitsabweisendes Vlies ausgebildet, sodass potenziell infektiöse Tröpfchen gar nicht erst auf die Filterschicht dringen. Es ist ebenso denkbar, dass die erfin- dungsgemäße Filterschicht eine Außenseite aufweist, die hyd rophob beschichtet ist. Ergänzend oder alternativ weist der Mund-Nasen-Schutz eine Innenschicht auf, die der Mundpartie eines Trägers des Mund-Nasen-Schutz zugewandt ist und vor zugsweise als ein hautverträgliches Vlies, z. B. ein Polypro pylen-Vlies, ausgebildet ist. Dieser Schichtaufbau ist beson ders von Vorteil, wenn die Masken in großindustriellem Maß stab gefertigt werden und im professionellen Bereich Anwen dung finden.

Da Bakterien und Viren in der Atemluft abgetötet werden, kön nen die antibakteriell und antiviral wirkenden Fasermatten aus dem erfindungsgemäßen Fasermaterial als Atemschutzmaske oder in einem Mund-Nasen-Schutz vorteilhaft sowohl für infi zierte und nicht infizierte Personen angewandt werden. Durch die längere Schutzwirkung kann eine Knappheit in Klinken und Pflegeeinrichtungen vermieden werden. Die Fasermatten können in allen Filterarten eingesetzt werden, zum Beispiel in spe ziellen Luftreinigungsfilter für tragbare Atmungsschutzgerä te, in den die Luftreinigungsfilter ausgetauscht werden müs sen. Eine Anwendung in Klimaanlagen zur Filterung von feuch ter Raumluft von Gebäuden und Fahrzeugen ist ebenso denkbar. Im Klinikbereich können Untersuchungsgeräte und Beatmungsge räte durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Filter verbes sert werden.

Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Einsatz zur Verwendung mit einem herkömmlichen Mund-Nasen-Schutz gelöst. Der Einsatz ist so ausgebildet, dass er in einen bestehenden Mund-Nasen- Schutz eingelegt oder darauf aufgeklebt werden kann. Der Ein satz weist eine Filterschicht auf, die ein erfindungsgemäßes Fasermaterial aufweist und so angeordnet werden kann, dass durch den Einsatz hindurch ein- und/oder ausgeatmet werden kann. Der Einsatz hat den Vorteil, dass nur die Filterschicht gefertigt werden muss und somit bestehende und große Mengen an Masken schnell und einfach damit ausgerüstet werden kön- nen Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Atemschutzmaske aufwei send zumindest einen erfindungsgemäßen Filter gelöst. Der Filter bzw. die Filterschicht kann dabei in einen Atemschutz filter integriert sein. Der Filter kann dabei weitere ABC- Schutzfunktionen aufweisen.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren gelöst, bei dem auf das bereitgestellte Roh-Fasermaterial eine erste Men ge Mangan (II)-Nitrat oder Mangan (II)-Acetat und eine ersten Menge Kaliumpermanganatlösung auf das Roh-Fasermaterial auf gebracht wird, um Mangan (IV)-Oxid auf dem Roh-Fasermaterial (2) zu bilden. Es hat sich herausgestellt, dass auf diese Weise insbesondere Polymervliese, wie Polypropylen oder Po lyethylen, die hydrophobe Eigenschaften aufweisen, erheblich besser beschichtet werden können. Es hat sich gezeigt, dass die erste, sehr geringe Menge Mangan (IV)-Oxid die hydrophoben Eigenschaften erheblich verringert und so eine bessere Be schichtung mit Silber ermöglicht. Die Haftfestigkeit der so entstehenden Beschichtung also die Anhaftung des entstehenden Präzipitats an das Fasermaterial wird ebenfalls erheblich verbessert. Die verwendeten Lösungen können vorzugsweise si multan, z.B. über entsprechende Düsensysteme aufgebracht wer den.

Insbesondere nachdem die erste Menge Mangan (IV)-Oxid aufge bracht wurde, kann eine Silberionen aufweisende Lösung und ein Reduktionsmittels zur Reduktion der Silberionen zu metal lischem Silber auf dem Roh-Fasermaterial aufgebracht werden. Das Reduktionsmittel und die Silberionen aufweisende Lösung können vorzugsweise simultan, z.B. über ein entsprechendes Düsensystem, aufgebracht werden.

Insbesondere als darauf folgender Schritt wird eine zweite Menge von Mangan (II)-Nitrat oder Mangan (II)-Acetat und eine zweiten Menge Kaliumpermanganatlösung, zum Bilden von Man gan (IV)-Oxid auf das insbesondere bereits mit Silber versehe ne Roh-Fasermaterial aufgebracht. Die zweiten Mengen sind da bei größer als die ersten Mengen, insbesondere um einen Fak- tor 5 oder mehr. Die erste Menge dient zur Herabsetzung der Hydrophobie und ist dabei bereits vorteilhaft ein Teil des antimikrobiell wirksamen Präzipitats.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Herstellen eines Fasermaterials für eine antibakterielle und/oder anti virale Verwendung gelöst. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte, die beispielsweise in der folgenden Rei henfolge ausgeführt werden können:

- Bereitstellen eines Roh-Fasermaterials,

- Aufbringen einer Silberionen aufweisenden Lösung auf das Roh-Fasermaterial,

- Aufbringen eines Reduktionsmittels zur Reduktion der Silbe rionen zu metallischem Silber auf dem Roh-Fasermaterial (2),

- Aufbringen einer Kaliumpermanganatlösung auf das Roh- Fasermaterial und

- Aufbringen von Mangan (II)-Nitrat oder Mangan (II)-Acetat, die jeweils z. B. in basischer Lösung vorliegen, zum Bilden von Mangan (IV)-Oxid aus der Kaliumpermanganatlösung auf dem Roh-Fasermaterial .

Die Silberionen aufweisende Lösung kann dabei eine Silber salzlösung sein. Das Verfahren kann dabei vorteilhaft auf Bahnen des Fasermaterials durchgeführt werden, indem bei spielsweise in einer Fertigungsstraße zunächst das metalli sche Silber aufgebracht wird und anschließend das Mangan (IV)-Oxid. Der große Vorteil ist, dass die Bahnen mit hoher Geschwindigkeit durch Düsen besprüht werden können und somit große Mengen des Fasermaterials herstellbar sind.

Es hat sich gezeigt, dass durch das Verfahren eine sehr gute Anhaftung des Silbers an das Fasermaterial und insbesondere auch des Mangan (IV)-Oxid an das Fasermaterial entsteht. Dies ermöglicht es erst, das vorliegende Fasermaterial in Atem luft-Filtern einzusetzen.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Herstellen eines Fasermaterials für eine antibakterielle und/oder anti- virale Verwendung gelöst, das alternativ oder ergänzend zum vorhergehenden Verfahren durchgeführt werden kann. Das Ver fahren umfasst die Schritte:

- Bereitstellen eines elektrisch leitfähigen Roh- Fasermaterials,

- Bereitstellen eines Gleichstroms, wobei das Roh- Fasermaterials als Kathode, also an den Minuspol einer Gleichstromquelle angeschlossen ist,

- Aufbringen einer Silberionen aufweisenden Lösung auf das Roh-Fasermaterial, insbesondere durch eine Düse, die eine Anode aus einem Ti/Pt-Draht oder einem Ti/Pt-Gitter aufweist, wobei die Anode dabei an den Pluspol der Gleichstromquelle angeschlossen ist,

- elektrochemisches Abscheiden von metallischem Silber auf dem Roh-Fasermaterial aus der Lösung,

- Aufbringen einer Kaliumpermanganatlösung und

- Aufbringen von Mangan (II)-Nitrat oder Mangan (II)-Acetat, die jeweils z. B. in basischer Lösung vorliegen, zum Bilden von Mangan (IV)-Oxid aus der Kaliumpermanganatlösung.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er läutert. Es zeigen:

FIG 1 ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemä ßen Fasermaterials,

FIG 2 ein alternatives oder ergänzendes Verfahren zum

Herstellen eines erfindungsgemäßen Fasermaterials FIG 3 ein Mund-Nasen-Schutz mit dem erfindungsgemäßen Fa sermaterial als Filter.

FIG 1 zeigt eine Spritztechnik zur Herstellung eines be schichteten Fasermaterials 1, das auf einer schematisch dar gestellten Rolle auf der rechten Seite der FIG 1 aufgerollt wird. Über eine erste Düse Dl wird eine wasserlösliche Sil bersalzlösung (z. B. Silbernitrat oder Silberacetat) auf ein Roh-Fasermaterial 2 gesprüht, das in Bahnen von einer schema tisch dargestellten Rolle auf der linken Seite der FIG 1 zur Verfügung gestellt wird. Über eine zweite Düse D2 wird ein Reduktionsmittel (z. B. Natriumhypophosphit oder organische Reduktionsmittel wie z. B. Aldosen z. B. Glukose) auf das Roh-Fasermaterial 2 gesprüht, wobei das Reduktionsmittel dazu dient, die Silberionen zu metallischem Silber zu reduzieren. Die einzelnen Sprühvorgänge der Düsen Dl, D2 können dabei gleichzeitig oder nacheinander, z. B. in vorgegebenen Takt zeiten, auf das Roh-Fasermaterial 2 einwirken.

Nachdem das Roh-Fasermaterial 2 mit der Silbersalzlösung und dem Reduktionsmittel besprüht wurde, folgt eine Abscheidung von Mangan (IV)-Oxid - auch Braunstein genannt - auf dem nun mit metallischem Silber versehenen Roh-Fasermaterial 2. Dazu wird über die eine dritte Düse D3 Kaliumpermanganatlösung und über eine vierte Düse D4 Mangan-(II)-Nitrat oder Mangan (II)- Acetat jeweils in basischer Lösung gespritzt. Über eine Kom- proportionierung (ein Spezialfall einer Redoxreaktion) wird aus Mn +7 und Mn +2 Braunstein hergestellt. Zur Beschleuni gung der chemischen Reaktion kann die Fasermatte durch eine geeignete Wärmequelle beheizt werden. Die so entstehende Ver bindung der Fasern des Fasermaterials 1 mit dem Silber und dem Braunstein eignet sich sehr gut, um das Fasermaterial 2 in Atemluftfiltern und Mund-Nasen-Schutzmasken einzusetzen.

In FIG 2 wird eine Düse Dl dargestellt, die eine Elektrode aus einem Ti/Pt-Draht oder aus einem Ti/Pt-Gitter aufweist und mit einer Gleichstromquelle DC verbunden ist. In dieser Ausführungsform wird das metallische Silber über einen elekt rochemischen Sprayprozess aus der Elektrolytlösung abgeschie den. Dazu muss ein Roh-Fasermaterial 2E bereitgestellt wer den, das elektrisch leitfähig ist. Elektrisch leitfähiges Fa sermaterial 2E ist z.B. in Form von Fasermatten im Handel er hältlich. Alternativ kann eine elektrisch nicht leitfähiges Roh-Fasermaterial 2 mit speziellen Lösungen behandelt werden, die das elektrisch nicht leitfähige Roh-Fasermaterial 2 mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen und damit das Roh-Fasermaterial 2 elektrisch Leitfähig machen. Besonders vorteilhaft sind hier Materialien, die im lebenden Organismus als Spurenelement Vorkommen und nicht giftig sind (z. B. Cu oder Zn). Das Roh-Fasermaterial 2E dient dabei insbesondere als Kathode, ist also an den Minuspol der Gleichstromquelle DC angeschlossen. Der Ti/Pt-Draht oder das Ti/Pt-Gitter in der ersten Düse Dl dient als Anode, wobei die Anode dabei insbesondere an den Pluspol der Gleichstromquelle DC ange schlossen ist. So kann alternativ oder ergänzend zur FIG 1 elektrochemisch das Silber abgeschieden werden. Auch so kann eine sehr gute Verbindung mit den Fasern erreicht werden.

Mangandioxid (Mangan (IV)-Oxid) wird anschließend wie zum Sprühverfahren in FIG 1 beschrieben aus einer Kaliumpermanga nat- und Mangan (II)-Salzlösung mittels den Düsen D3 und D4 aufgetragen .

FIG 3 zeigt einen Kopf einer Person 100 mit einer Mund-Nasen- Partie 120. Die Mund-Nasen-Partie 120 ist dabei von einem Mund-Nasen-Schutz 10 abgedeckt. Der Mund-Nasen-Schutz 10 weist dabei drei Schichten auf, Eine Außenschicht 12, eine Innenschicht 16 sowie eine Filterschicht 14, die ein gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtetes Fasermaterial 1 auf weist. Die Schichten 12, 14, 16 können dabei am Rand ver schweißt sein, sodass ein guter Zusammenhalt entsteht. Der Mund-Nasen-Schutz 10 weist dabei üblicherweise ein Befesti gungsmittel auf, das zum Beispiel um den Kopf der Person 100 oder an den Ohren der Person 100 befestigt werden kann. Der so entstehende Mund-Nasen-Schutz 10 kann dabei länger getra gen werden als ein vergleichbarer Mund-Nasen-Schutz aus dem Stand der Technik, da durch eine Durchfeuchtung durch die Atemluft ein erweiterte antivirale und antibakterielle Wir kung entsteht.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Fasermaterial für eine antibakterielle und/oder antivirale Verwendung, dass bei Durchfeuchtung eine verbesserte antibakterielle und/oder an tivirale Wirkung aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Filter, einen Mund-Nasen-Schutz, einen Einsatz für ei nen Mund-Nasen-Schutz sowie Verfahren zum Herstellen eines Fasermaterials für eine antibakterielle und/oder antivirale Verwendung.