DE69334096T2

DE69334096T2 - Verfahren zur Desinfizierung von Luft mittels desinfizierendem Jod-Harz und Systeme zur Desinfektion von in Luft enthaltenen Mikrooorganismen

Info

Publication number: DE69334096T2
Application number: DE69334096T
Authority: DE
Inventors: Pierre Jean St-Saveur Messier
Original assignee: Triosyn Holding Inc USA
Current assignee: Triosyn Holding Inc USA
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1993-09-15
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2013-09-16
Also published as: JPH08501300A; EP0804876A1; US20030099606A1; US5639452A; ATE345045T1; JP3737726B2; KR100316167B1; DK0797917T3; AU688276B2; NZ255299A; JP2002143860A; SG47367A1; EP0660668A1; JP3696818B2; JP2002173431A; JP2002187805A; ES2124320T3; KR100306886B1; JP3706320B2; AU4940193A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Desinfizieren von Luft unter Verwendung einer ein Iod-Harz bzw. mit Iod imprägniertes Harz umfassenden Desinfektionsmittel-Substanz. Die Behandlung von Luft mit einem Iod-Harz-Desinfektionsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung kann nicht-nachweisbares (oder annehmbares) restliches zweiatomiges Iod in der Luft zurücklassen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Verwendung eines ein breites Spektrum aufweisenden Harz-Polyiodid-Desinfektionsmittels des nach Bedarf desinfizierenden Typs.
Zweiatomiges Halogen (wie beispielsweise I₂, Cl₂, Br₂ usw...) wurde traditionell zum Desinfizieren von Wasser verwendet. Zweiatomiges Chlor ist beispielsweise ein in weitem Umfang eingesetztes Desinfektionsmittel zum Steuern der Menge von oder Eliminieren von Mikroorganismen, die in Wasser zugegen sein können. Ein Nachteil eines Sterilisations-Systems, das von zweiatomigem Halogen Gebrauch macht, ist, dass das System nicht-akzeptable (Rest-)Konzentrationen von Halogen in Wasser zurücklassen kann, sobald die Sterilisation abgeschlossen ist. Ein Iod-Harz-Produkt wurde jedoch zur Verwendung als nach Bedarf desinfizierendes Desinfektionsmittel vorgeschlagen, also als Desinfektionsmittel, worin Iod nahezu vollständig auf der Basis einer nach Bedarf sich einstellenden Wirkung freigesetzt wird. Die US-Patente Nrn. 3,817,860, 3,923,665, 4,238,477 und 4,420,590 lehren ein derartiges nach Bedarf arbeitendes Desinfektionsmittel, in dem Iod das aktive desinfizierende Mittel ist. Der gesamte Inhalt jedes dieser Patente wird durch die In-Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung übernommen. In Übereinstimmung mit den Lehren dieser Patente kann das Harz-Produkt ohne Furcht vor einem Einführen nicht-annehmbarer Konzentrationen an zweiatomigem Iod in das zu sterilisierende Wasser verwendet werden.
Die US-Patente Nrn. 3,817,860 und 3,923,665 lehren ein Iod-Harz-Desinfektionsmittel zum Einsatz nach Bedarf, das das Reaktionsprodukt ist, das erhalten wird durch In-Kontakt-Bringen eines stark basischen Anion-Austausch- Harzes mit einer geeigneten Quelle von Triiodid-Ionen. Es wird gelehrt, dass das Reaktionsprodukt sehr stabil in dem Sinne ist, dass die Menge an Iod (z. B. I₂), die von dem Reaktionsprodukt in das Wasser freigesetzt wird, ausreichend niedrig dafür ist, dass das dadurch desinfizierte Wasser unmittelbar bereit für eine Verwendung ist, d. h. als Trinkwasser.
In Übereinstimmung mit den Lehren der US-Patente Nrn. 3,817,860 und 3,923,665 umfasst das Verfahren zur Herstellung des Iod-Harzes das Bilden von Triiodid-Ionen (Lösung oder Schlamm) durch Lösen von zweiatomigem Iod in einer Wasserlösung eines geeigneten Alkalimetallhalogenids (z. B. Kl, NaI,...). Die Triiodid-Lösung wird – wie insbesondere gelehrt wird – hergestellt mit einem minimalen (d. h. kleinen) Wassergehalt, der gerade ausreichend dafür ist, zu vermeiden, dass bewirkt wird, dass das I₂ auskristallisiert (siehe Beispiel 1 des US-Patents Nr. 3,923,665). Die resultierende (Lösung), die das Triiodid-Ion enthält, wird dann mit dem Ausgangs-Harz in Kontakt gebracht (unter Umgebungsbedingungen im Hinblick auf die Temperatur (d. h. 25 bis 30° C) und dem Druck), wobei die Triiodid-Ionen in Austausch mit dem Anion des Harzes treten (z. B. Austausch mit Chlor, Sulfat usw., ...). Das Ausgangs-Harz ist – wie gelehrt wird – ein poröses, granulatförmiges, stark basisches Anion-Austausch-Harz mit stark basischen Gruppen in Salzform, worin das Anion des Harzes mit Triiodid-Ionen austauschbar ist. In Übereinstimmung mit den Lehren der Druckschriften des oben angezogenen Standes der Technik wird der Kontakt fortgesetzt, bis die gewünschte Menge an Triiodid mit den stark basischen Gruppen derart reagiert hat, dass bakteriell kontaminiertes Wasser desinfiziert wird, wenn es durch ein Bett des erhaltenen Harzes hindurch geführt wird. Nach einer ausreichenden Kontakt-Zeit wird das Iod-Harz (mit Wasser) gewaschen und so mit Wasser eluierbares Iod von dem Harz-Produkt entfernt.
Jedoch ist es – wie in dem US-Patent Nr. 4,238,477 angegeben – schwierig, die Verfahrensweisen anzuwenden, die in den beiden vorstehend genannten US-Patenten beschrieben wurden, wenn man ein homogenes Iod-Harz-Produkt enthalten will, das nur Triiodid-Anionen enthält und in dem alle aktiven Stellen des Harzes in Triiodid-Ionen überführt wurden.
Dementsprechend lehrt das US-Patent Nr. 4,238,477 ein alternatives Verfahren, in dem das Iod-Harz hergestellt werden kann. In Übereinstimmung mit diesem alternativen Imprägnierungs-Kontakt-Verfahren wird ein geeignetes Harz in der Iodid-Form (I^-) mit Wasser in Kontakt gebracht, das zweiatomiges Iod (I₂) in Lösung umfasst, wobei das Wasser zwischen einer Quelle einer vorbestimmten Menge an zweiatomigem Iod und dem Harz in Kreislauf geführt wird. Das durch dieses letztgenannte Patent gelehrte Verfahren ist jedoch ein relativ kompliziertes System von Pumpen, Gefäßen, Heizern usw.; bei Verwendung eines Fließbetts kann es insbesondere zu einem signifikanten Grad von Harzkugel-Abrieb, d. h. Teilchenbruch, führen.
Die Verfahrensweisen, wie sie in den US-Patenten Nrn. 3,817,860 und 3,923,665 gelehrt werden, werden bei Umgebungstemperatur- und Umgebungsdruck-Bedingungen durchgeführt. Das US-Patent Nr. 4,238,477 lehrt, dass der Kontakt bei einer höheren Temperatur wie beispielsweise 60 bis 95° C stattfinden kann, dass jedoch die Temperatur eine Nicht-Siedetemperatur (in Bezug auf Wasser) sein muss; siehe Spalte 3, Zeilen 55 bis 66.
Die oben in Bezug genommenen US-Patente lehren die Verwendung der iodierten, nach Bedarf arbeitenden Desinfektionsmittel-Harze zum Behandeln von Wasser; siehe auch US-Patente Nrn. 4,298,475 und 4,995,976, die Wasser-Reinigungsvorrichtungen oder -Systeme lehren, die iodierte Harze verwenden. Keines dieser Patente lehrt die Verwendung der iodierten Harze für den Zweck einer Sterilisierung von Luft.
Die Druckschrift US-A 4,343,765 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen aufdringlicher Gerüche und infektiöser Mittel aus umlaufender Gebäudeluft unter Verwendung eines Granulat-Filterbetts, das in einer Leitung angeordnet ist, die darin einen Luftstrom aufweist. Die Leitung kann ein Abschnitt des Luftzirkulations-Systems eines Gebäudes sein oder kann mit der Luft-Zirkulation eines einzigen Raumes verbunden sein. Das Granulat-Filterbett kann ein adsorbie rendes Material wie beispielsweise Aktivkohle oder ein granulatförmiges Inert-Material enthalten.
Die Druckschrift EP-A 0048286 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung homogener Harz-Polyiodid-Desinfektionsmittel aus zugeführten Mengen eines stark basischen An-ion-Austausch-Harzes und elementarem Iod. Das Harz liegt in der Iodid-Form vor, und das Iod wird mit einem Wasserträger aufgebracht, der in Kontakt mit dem Harz in Umlauf geführt wird, und einer stöchiometrischen Menge Iod unter Bildung des gewünschten Polyiodids.
Die Druckschrift EP-A 0402865 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von stark basischen Anion-Austausch-Harzen, die hohe Konzentrationsmengen von Pentaiodid (I₅ ^-) enthalten, aus hochkonzentrierten Lösungen von I₅ ^--und I₃ ^--Ionen. Die resultierenden Harze werden als hochwirksam als Desinfektionsmittel für Wasser beschrieben, die gegen im Wasser vorkommende Bakterien, Viren und Giardia wirken.
Es ist auch bekannt, eine Iod-Tinktur zum Sterilisieren von Wunden zu verwenden. Der Sterilisationseffekt einer Iod-Tinktur ist kurzlebig; dies bedeutet, dass die Tinktur auf regulärer Grundlage erneut aufgebracht werden muss, um einen Sterilisierungseffekt aufrechtzuerhalten. Jedoch können solche Lösungen auch das Gewebe um die Wunde schädigen oder zerstören, wenn sie zu freigiebig und zu oft aufgebracht werden. Darüber hinaus ist die direkte Aufbringung solcher Lösungen auf eine Verletzung oder Wunde üblicherweise von einem schmerzvollen Gefühl begleitet.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Desinfizieren von Mikroorganismen enthaltender Luft in Anspruch 1 definiert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Desinfizieren von Mikroorganismen enthaltender Luft in Anspruch 8 definiert.
Das iodierte Harz kann beispielsweise ein bekanntes Harz sein, wie beispielsweise ein Harz, wie es in der vorliegenden Beschreibung diskutiert wird, ein Harz des Typs, wie es unten beschrieben wird, Harz-Kugeln auf Nylon-Basis, die mit Iod imprägniert sind (wie beispielsweise das MCV-Harz von der Firma MVC Tech. International Inc.) und dergleichen.
Das nach Bedarf arbeitende Desinfektionsmittel kann jede beliebige Form annehmen: es kann in Bulk-Form vorliegen, es kann in Blatt-Form vorliegen, es kann in teilchenförmiger oder Granulat-Form vorliegen (z. B. Teilchen von Harz mit einer Größe von 0,2 mm bis 1 cm); usw..
Ein bevorzugtes, nach Bedarf desinfizierendes iodiertes Harz zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist ein iodiertes, stark basisches Anion-Austausch-Harz (d. h. ein auf Bedarf desinfizierendes Harz, das Polyiodid-Ionen umfasst, die eine Wertigkeit von –1 aufweisen, wobei die Ionen in dem Harz absorbiert oder imprägniert sind, wie es in der vorliegenden Beschreibung beschrieben ist), das durch ein Verfahren erhältlich ist, das einen Umwandlungsschritt umfasst, wobei der Umwandlungsschritt umfasst: das In-Kontakt-Bringen eines porösen, stark basischen Anion-Austausch-Harzes in Salz-Form mit einer ausreichenden Menge einer Iod-Substanz, die durch das Anion-Austausch-Harz absorbierbar ist, so dass das Anion-Austausch-Harz die Iod-Substanz absorbiert und so das Anion-Austausch-Harz in das nach Bedarf desinfizierende Harz umwandelt, wobei die Iod-Substanz gewählt ist aus der Gruppe, die I₂ (d. h. zweiatomiges Iod) und Polyiodid-Ionen umfasst, die eine Wertigkeit von –1 aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass für den Umwandlungsschritt wenigstens ein Teil der Absorption der Iod-Substanz bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck bewirkt wird, wobei die erhöhte Temperatur 100° C oder höher ist (z. B. eine Temperatur höher als 100° C wie beispielsweise 102° C, 103° C, 104° C, 105°, 110° C, 115° C, 150° C usw.), der erhöhte Druck größer als Atmosphärendruck ist (z. B. ein Druck größer als der barometrische Druck wie beispielsweise 2 psig, 3 psig, 4 psig, 5 psig, 15 psig, 25 psig, 35 psig, 100 psig usw.).
Das Desinfektionsmittel-Harz kann ein Harz sein, in das zweiatomiges Iod eingearbeitet wurde. Das Desinfektionsmittel-Polyiodid-Harz kann insbesondere Triiodid-Harz sein. So kann die Iod-Substanz beispielsweise Triiodid-Ionen der Formel I₃ ^- umfassen, d. h. derart, dass ein Desinfektionsmittel-Harz gebildet wird, das (absorbierte) Triiodid-Ionen der Formel I₃ ^- umfasst.
Die Begriffe „Triiodid", „Triiodid-Ionen" und dergleichen, die in der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen verwendet werden, beziehen sich auf oder kennzeichnen eine Substanz oder einen Komplex, der drei Iod-Atome enthält und der eine Wertigkeit von –1 aufweist. Die in der vorliegenden Beschreibung genannten Tri-iodid-Ionen sind daher komplexe Ionen, die angesehen werden können als molekulares Iod (d. h. Iod wie I₂) und ein Iodid-Ion (d. h. I^-) umfassend. In ähnlicher Weise beziehen sich die Begriffe „Polyiodid" und „Polyiodid-Ionen" und dergleichen auf oder kennzeichnen eine Substanz oder einen Komplex, der drei oder mehr Iod-Atome aufweist und der gebildet werden kann, wenn mehr des molekularen Iods in Kombination mit dem monovalenten Triiodid-Ionen kommt. Diese Begriffe werden spezieller beschrieben in den oben zitierten US-Patenten.
Ein weiteres bevorzugtes, nach Bedarf desinfizierendes iodiertes Harz zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist ein iodiertes, stark basisches Anion-Austausch-Harz (d. h. ein auf Bedarf desinfizierendes Harz, das Polyiodid-Ionen mit einer Wertigkeit von –1 umfasst), wobei die Ionen in dem Harz absorbiert oder auf dieses imprägniert sind, wie dies in der vorliegenden Beschreibung beschrieben ist, das erhältlich ist durch ein Verfahren, das einen Umwandlungsschritt umfasst, wobei der Umwandlungsschritt das In-Kontakt-Bringen eines porösen, stark basischen Anion-Austausch-Harzes in Salzform, die von der Iodid-Form I^- verschieden ist, mit einer ausreichenden Menge einer Iod-Substanz umfasst, die von dem Anion-Austausch-Harz absorbierbar ist, so dass das Anion-Austausch-Harz die Iod-Substanz absorbiert und so das Anion-Austausch-Harz in das desinfizierende Harz umwandelt, wobei die Iod-Substanz gewählt ist aus der Gruppe, die Polyiodid-Ionen mit einer Wertigkeit von –1 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass für den Umwandlungsschritt wenigstens ein Teil der Absorption der Iod-Substanz bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck bewirkt wird, wobei die erhöhte Temperatur 100° C oder höher ist (z. B. eine Temperatur höher als 100° C) und der erhöhte Druck größer ist als Atmosphärendruck (z. B. ein Druck, der größer ist als der barometrische Druck).
Das stark basische Anion-Austausch-Harz kann in Salzform vorliegen, wie beispielsweise in der Chlorid- oder Hydroxyl-Form.
Der Umwandlungsschritt kann im wesentlichen oder wenigstens teilweise bei der erhöhten Temperatur und dem erhöhten Druck bewirkt werden. Die Umwandlung kann daher beispielsweise bewirkt werden in einer, zwei oder mehreren Stufen. Beispielsweise können die Bedingungen erhöhten Drucks/erhöhter Temperatur aufgeteilt werden zwischen zwei verschiedenen Paaren von Bedingungen erhöhten Drucks und erhöhter Temperatur, z. B. einem Anfangsdruck von 15 psig und einer Temperatur von 121° C und einem nachfolgenden Druck von 5 psig und einer Temperatur von 115° C.
Wenn die Umwandlung in zwei Stufen durchgeführt werden soll, kann sie beispielsweise eine erste Stufe umfassen, der eine zweite Stufe folgt. Die erste Stufe kann beispielsweise durchgeführt werden bei Bedingungen niedriger Temperatur (z. B. bei Bedingungen von Umgebungstemperatur und Umgebungsdruck), während die zweite Stufe durchgeführt werden kann bei erhöhten Bedingungen, wie sie in der vorliegenden Beschreibung beschrieben werden.
So ist ein anderes bevorzugtes, nach Bedarf desinfizierendes iodiertes Harz zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein iodiertes, stark basisches Anion-Austausch-Harz (d. h. ein nach Bedarf desinfizierendes Harz, das Polyiodid-Ionen mit einer Wertigkeit von –1 umfasst, wobei die Ionen in dem Harz absorbiert sind oder auf diesem imprägniert sind, wie dies in der vorliegenden Beschreibung beschrieben ist), das erhältlich ist durch ein Verfahren, das einen Umwandlungsschritt umfasst, wobei der Umwandlungsschritt das In-Kontakt-Bringen eines porösen, stark basischen Anion-Austausch-Harzes in Salzform mit einer ausreichenden Menge einer Iod-Substanz umfasst, die von dem Anion-Austausch-Harz absorbierbar ist, so dass das Anion-Austausch-Harz die Iod-Substanz absorbiert und so das Anion-Austausch-Harz in das nach Bedarf desinfizierende Harz umwandelt, wobei die Iod-Substanz gewählt ist aus der Gruppe, die I₂ und Polyiodid-Ionen mit einer Wertigkeit von –1 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwandlungsschritt eine anfängliche Umwandlungsstufe umfasst, der eine zweite Umwandlungsstufe folgt, dass die anfängliche Umwandlungsstufe das In-Kontakt-Bringen des Anion-Austausch-Harzes mit der Iod-Substanz bei einer Temperatur von 100° C oder niedriger unter Erhalt einer Zwischen-Zusammensetzung umfasst, wobei die Zwischen-Zusammensetzung restliche absorbierbare Iod-Substanz und ein als Zwischenstufe erhaltenes iodiertes Harz umfasst (d. h. ein Harz, das absorbierte Polyiodid-Ionen mit einer Wertigkeit von –1 umfasst), und dass die zweite Umwandlungsstufe den Schritt umfasst, dass man die als Zwischenstufe erhaltene Zusammensetzung einer erhöhten Temperatur und einem erhöhten Druck unterwirft, wobei die erhöhte Temperatur 100° C oder höher ist (z. B. eine Temperatur, die höher ist als 100° C), und wobei der erhöhte Druck größer ist als Atmosphärendruck.
Noch weiter ist ein nach Bedarf desinfizierendes iodiertes Harz zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein iodiertes, stark basisches Anion-Austausch-Harz (d. h. ein nach Bedarf desinfizierendes Harz, das Polyiodid-Ionen mit einer Wertigkeit von –1 umfasst, wobei die Ionen in dem Harz absorbiert oder auf dem Harz imprägniert sind, wie es in der vorliegenden Beschreibung beschrieben wird), das erhältlich ist durch ein Verfahren, das einen Umwandlungsschritt umfasst, wobei der Umwandlungsschritt das In-Kontakt-Bringen eines porösen, stark basischen Anion-Austausch-Harzes in Salzform, die von der Iodid-Form I^- verschieden ist, mit einer ausreichenden Menge einer Iod-Substanz umfasst, die durch das Anion-Austausch-Harz absorbierbar ist, so dass das Anion-Austausch-Harz die Iod-Substanz absorbiert und so das Anion-Austausch-Harz in das desinfizierende Harz umwandelt, wobei die Iod-Substanz gewählt ist aus der Gruppe, die Polyiodid-Ionen mit einer Wertigkeit von –1 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwandlungsschritt eine anfängliche Umwandlungsstufe umfasst, der eine zweite Umwandlungsstufe folgt,
dass die anfängliche Umwandlungsstufe das In-Kontak-Bringen des Anion-Austausch-Harzes mit der Iod-Substanz bei einer Temperatur von 100° C oder niedriger unter Erhalt einer Zwischen-Zusammensetzung umfasst, wobei die Zwischen-Zusammensetzung restliche absorbierbare Iod-Substanz und ein als Zwischenstufe erhaltenes iodiertes Harz umfasst (d. h. ein Harz, das absorbierte Polyiodid-Ionen mit einer Wertigkeit von –1 umfasst); und
dass die zweite Umwandlungsstufe den Schritt umfasst, dass man die als Zwischenstufe erhaltene Zusammensetzung erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck aussetzt, wobei die erhöhte Temperatur 100° C oder höher ist (z. B. eine Temperatur höher als 100° C) und der erhöhte Druck größer ist als Atmosphärendruck.
In Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Verfahren kann für die erste Stufe die niedrige Temperatur beispielsweise eine nicht-siedende Temperatur von nicht mehr als 95° C sein, beispielsweise 15 bis 60° C; z. B. Umgebungstemperatur oder Raumtemperatur wie beispielsweise eine Temperatur im Bereich von etwa 15° C bis etwa 40° C, z. B. 20 bis 30° C. Der Druck, der mit den Bedingungen niedriger Temperatur der ersten Stufe verbunden ist, kann beispielsweise sein ein Druck von 0 (Null) bis weniger als 2 psig; der Druck kann insbesondere im wesentlichen Umgebungsdruck sein (d. h. ein Druck von weniger als 1 psig bis 0 (Null) psig, wobei 0 psig den barometrischen oder Atmosphärendruck wiedergibt).
Für die zweite Stufe kann die erhöhte Temperatur beispielsweise sein: eine Temperatur von 102° C oder höher; z. B. 105° C oder höher; z. B. 110° C oder höher; z. B. 115° C oder höher; z. B. bis 150° C bis 210° C; z. B. 115° C bis 135° C. Der erhöhte Druck, der mit der Bedingung erhöhter Temperatur der zweiten Stufe verbunden ist, kann beispielsweise sein: ein Druck von 2 psig oder mehr; z. B. 5 psig oder mehr; z. B. 15 psig bis 35 psig; z. B. bis zu 100 psig.
Es versteht sich im Rahmen der vorliegenden Beschreibung, dass dann, wenn ein „Bereich" oder eine „Gruppe von Substanzen" im Bezug auf eine besondere charakteristische Eigenschaft (z. B. Temperatur, Druck, Zeit und dergleichen) gemäß der vorliegenden Erfindung erwähnt wird, die vorliegende Erfindung sich bezieht auf und explizit darin einschließt alle und jede spezielle Verbindung und Kombination von Unter-Bereichen oder Unter-Gruppen, wie sie auch immer in Frage kommen mögen. So versteht sich irgendein spezieller Bereich oder irgendeine spezielle Gruppe als Kurzform eines Bezugs auf alle und jede Angabe eines Bereichs oder einer einzelnen Gruppe sowie auf alle und jede möglichen Unter-Bereiche oder Unter-Gruppen, die davon umschlossen sind, und in ähnlicher Weise mit Bezug auf irgendwelche Unter-Bereiche oder Unter-Gruppen darin. So versteht sich beispielsweise

– in Bezug auf einen Druck größer als Atmosphärendruck diese In-Bezugnahme als speziell einschließend alle und jeden einzelnen Druck-Zustand sowie Unter-Bereiche davon oberhalb von Atmosphärendruck, wie beispielsweise 2 psig, 5 psig, 20 psig, 35,5 psig, 5 bis 8 psig, 5 bis 35 psig, 10 bis 25 psig, 20 bis 40 psig, 35 bis 50 psig, 2 bis 100 psig, usw.;
– in Bezug auf eine Temperatur größer als 100° C diese In-Bezugnahme als speziell einschließend alle und jeden einzelnen Temperatur-Zustand, sowie jeden Unter-Bereich dazu, oberhalb von 100° C, wie beispielsweise 101 ° C, 105° C und darüber, 110° C und darüber, 115° C und darüber, 110 bis 135° C, 115 bis 135° C, 102° C bis 150° C, bis zu 210° C, usw.;
– in Bezug auf eine Temperatur unter 100° C diese In-Bezugnahme als speziell einschließend alle und jeden einzelnen Temperatur-Zustand, sowie jeden Unter-Bereich dazu, unterhalb von 100° C, wie beispielsweise 15° C und darüber, 15° C bis 40° C, 65° C bis 95° C, 95° C und darunter usw.;
– in Bezug auf die Verweil- oder Reaktionszeit eine In-Bezugnahme auf eine Zeit von 1 min oder mehr speziell darin einschließend alle und jede einzelne Zeit, sowie jeden Unter-Bereich dazu, oberhalb 1 min, wie beispielsweise 1 min, 3 bis 15 min, 1 min bis 20 h, 1 bis 3 h, 16 h, 3 h bis 20 h usw.;
– und in ähnlicher Weise in Bezug auf andere Parameter wie beispielsweise niedrige Drücke, Konzentrationen, Elemente usw..

Es versteht sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch, dass „g" oder „gm" eine Bezugnahme auf die Gewichtseinheit „Gramm" ist, dass die Bezeichnung „C" eine Bezugnahme auf die Temperatureinheit „Grad Celsius" ist und dass „psig" eine Bezugnahme auf die Einheit „pounds per square inch (gauge)" ist.
In dem oben beschriebenen Verfahren kann das Anion-Austausch-Harz beispielsweise (wie unten beschrieben) ein quarternäres Ammonium-Anion-Austausch-Harz sein; und kann das Anion-Austausch-Harz in der Chlorid-Form Cl^-, in der Hydroxyl-Form OH^-; usw. vorliegen.
Das erhaltene Iodid-Harz kann vor einer Verwendung behandelt werden, um irgendwelches durch Wasser eluierbares Iod von dem Iodid-Harz zu entfernen. Die Behandlung (z. B. ein Waschen) kann fortgesetzt werden, bis kein nachweisbares Iod in dem Waschwasser gefunden wird (das Waschwasser also anfänglich Ionenfreies Wasser ist). Irgendein geeignetes (bekanntes) Iod-Test-Verfahren kann für die Zwecke des Nachweises von Iod verwendet werden (siehe beispielsweise die oben genannten US-Patente).
Die absorbierbare Iod-Substanz kann beispielsweise geliefert werden von einer Zusammensetzung, die aus einer Mischung von Kl, I₂ und einer Mindermenge Wasser besteht, wobei das Mol-Verhältnis von Kl zu I₂ anfänglich etwa 1 ist; der Ausdruck „Mindermenge Wasser", wie er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, soll verstanden werden als die Menge an Wasser kennzeichnend, die ausreichend ist, um ein Auskristallisieren von I₂ zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung kann mit jedem beliebigen (bekannten) stark basischen Anion-Austausch-Harz praktisch durchgeführt werden (beispielsweise mit denjenigen Harzen, die weiter im einzelnen in den oben genannten US-Patenten beschrieben werden, wie beispielsweise in dem US-Patent-Nr. 3,923,665). Ein quaternäres Ammonium-Anion-Austausch-Harz ist jedoch bevorzugt. Gemäß der Verwendung des Ausdrucks in der vorliegenden Beschreibung versteht sich, dass der Ausdruck „stark basisches Anion-Austausch-Harz" eine Klasse von Harzen bezeichnet, die entweder stark basische „kationische" Gruppen enthalten, wie beispielsweise quaternäre Ammonium-Gruppen, oder Gruppen, die stark basische Eigenschaften haben, die im wesentlichen äquivalent zu quaternären Ammonium-Austausch-Harzen sind. Die US-Patente Nrn. 3,923,665 und 3,817,860 identifizieren eine Zahl von im Handel erhältlichen quaternären Ammonium-Harzen sowie andere stark basische Harze, einschließlich tertiärer Sulfonium-Harze, quaternärer Phosphonium-Harze, Alkylpyridinium-Harze und dergleichen.
Im Handel erhältliche quaternäre Ammonium-Anion-Austausch-Harze, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen insbesondere ein: Amberlite IRA-401 S, Amberlite IR-400 (Cl^-), Amberlite IR-400 (OH^-), Amberlite IR-402 (Cl^-), usw. (von der Firma Rohm & Hass), die in Granulat-Form erhalten werden können. Diese Harze können beispielsweise quaternäre Ammonium-Austausch-Gruppen enthalten, die an Styrol-Divinylbenzol-Polymer-Ketten gebunden sind.
Die Harze, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden können, können in einer Hydroxyl-Form, einer Chlorid-Form oder in Form eines anderen Salzes (z. B. in der Sulfat-Form) vorliegen, mit der Maßgabe, dass das Anion austauschbar mit der Iod-Verbindung ist (z. B. mit einem Triiodid-Ion).
Das Ausgangs-Harz kann beispielsweise granulatförmig sein (d. h. eine Vielzahl von Teilchen umfassen), so dass das Endprodukt in gleicher Weise einen granulatförmigen oder teilchenförmigen Charakter hat. Die Granulat-Form ist vorteilhaft aufgrund der großen Oberfläche, die zum Kontakt mit Mikroorganismen bereitgestellt wird. Das Ausgangs-Harz kann beispielsweise Granulatteilchen umfassen, die eine Größe im Bereich von 0,2 mm bis 0,8 cm haben (z. B. im Bereich von 0,35 mm bis 56 mm).
Im Handel erhältliche Harze, wie diejenigen, die oben erwähnt wurden, sind in Salzform erhältlich (z. B. als Chlorid) und liegen vor in Form poröser Granulatkugeln unterschiedlicher Mesh-Größen. Das Harz kann natürlich in Bulk-Form oder in massiver Form verwendet werden, wie beispielsweise in Form einer Platte, einer Schicht usw..
Beispielsweise kann ein Harz von der Nicht-Iodid-Form (z. B. von der Chlorid-Form, von der Sulfat-Form) in die I₃ ^--Form umgewandelt werden. Geeignete Halogenid-Salze schließen Alkalimetallhalogenide (wie beispielsweise Kl, NaI,....) ein; Kaliumiodid ist bevorzugt. Alternativ dazu kann eine Iodid-Form des Harzes verwendet werden, und das Harz kann mit einer Quelle für zweiatomiges Iod in Kontakt gebracht werden.
Jedes beliebige Material oder jede beliebige Substanz, die in der Lage ist, als Donator für Iod-Verbindungen zu dienen, die durch das Anion-Austausch-Harz absorbierbar sind, um das Anion-Austausch-Harz in das gewünschte Polyiodid-Harz umzuwandeln, kann verwendet werden, solange die angegebene Iodid-Verbindung ein Polyiodid-Ion mit einer Wertigkeit von –1 und/oder zweiatomiges Iod ist. Beispiele solcher Materialien in Bezug auf Iod sind in den oben genannten US-Patenten aufgezeigt, z. B. Zusammensetzungen, die umfassen: Iod (I₂) und ein Alkalimetallhalogenid (Kl, NaI, usw., wobei Kl bevorzugt ist) in Verbindung mit Wasser. Alternativ dazu kann dann, wenn das Harz in der Iodid-Salzform vorliegt (I^-1), das Material das entsprechende Iod in Gasform umfassen.
So kann zum Beispiel dann, wenn ein Triiodid-Harz erwünscht ist, das Harz mit einer Alkalimetalliodid-I₂-Mischung in Kontakt gebracht werden, in der das Iodid und zweiatomiges Iod in mehr oder weniger stöchiometrischen Mengen zugegen sind (d. h. in einem Mol-Verhältnis von 1); siehe dazu die vorgenannten US-Patente. Durch Anwenden stöchiometrischer Mengen des Iodid-Ions und des Iod-Moleküls (d. h. ein Mol I₂ pro Mol I^-1) umfasst der Iod-Schlamm im wesentlichen nur die Triiodid-Ionen. Wenn stöchiometrische Überschussmengen an I^- und I₂ verwendet werden, können einige der höheren Polyiodid-Ionen gebildet werden. Vorzugsweise werden nicht mehr als die stöchiometrischen Mengenanteile von I^- und I₂ in dem anfänglichen wässrigen Ausgangsschlamm verwendet, so dass sich im wesentlichen nur Triiodid-Ionen an das Harz binden.
Beispielsweise kann Iod kombiniert werden mit Natrium-, Kalium- oder Ammonium-Iodid und einer kleinen Menge Wasser. Die Zusammensetzung enthält einwertige Iod-Ionen, die sich mit dem zweiatomigen Iod (I₂) unter Bildung des Polyiodid-Ions kombinieren. Das Molverhältnis von Iod-Ionen zu zweiatomigem Iod diktiert die Natur der vorhandenen Polyiodid-Ionen, d. h. Triiodid-Ionen, Mischungen aus Triiodid-Ionen und anderen höheren Polyiodid-Ionen, Pentaiodid-Ionen usw.. Bei Verwendung von etwa 1 Mol Iod-Ionen pro Mol zweiatomigen Iod wird die Bildung von Triiodid-Ionen bevorzugt. Wenn ein stöchiometrischer Überschuss von zweiatomigem Iod verwendet wird, fördert dies die Bildung höherer Polyiodide.
Die Bestimmung der (Gesamt-)Menge von Iod, das mit dem Harz in Kontakt gebracht wird, die Verweilzeiten usw., hängen ab von solchen Faktoren wie der Natur des Polyiodids, von dem es erwünscht ist, dass es in die Struktur eines Harzes eingeführt wird, der Natur des Ausgangs-Harzes (d. h. der Porosität, Korngröße, Äquivalent-Austausch-Kapazität des Harzes usw.), usw. So muss beispielsweise zur Bestimmung der Menge an Iod, die zur Herstellung eines Polyiodid-Harzes erforderlich ist, die Äquivalent-Austausch-Kapazität des Harzes bekannt sein. Sofern erforderlich, kann diese in einfacher Weise bestimmt werden beispielsweise durch die Verfahrensweise, die beschrieben ist in dem US-Patent Nr. 3,817,860 (Spalte 9, Zeilen 15 bis 28). Die Komponenten des Verfahrens können so gewählt werden, dass das erhaltene iodierte, stark basische An-ion-Austausch-Harz eine stark basische Anion-Austausch-Harz-Komponente umfasst, die 25 bis 90 Gew.-% (vorzugsweise 45 bis 65 Gew.-%) des Gesamtgewichts des erhaltenen iodierten Harzes ausmacht.
Die Umwandlung bei erhöhten Bedingungen kann durchgeführt werden in einem Reaktor, der im Hinblick auf den Druck während der Umwandlung verschließbar ist, der jedoch zum Gewinnen des Harz-Produkts nach einer vorbestimmten Reaktionszeit geöffnet werden kann. Das Verfahren kann damit ein Batch-Verfahren sein, in dem eine Umwandlung bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck bewirkt wird, sobald der Reaktor verschlossen ist. Der Reaktor kann größenmäßig so gewählt sein, und die Menge an Reaktanden kann so bestimmt sein, dass ein Leer raum in dem Reaktor während der Reaktion vorgesehen wird. In dem Fall beispielsweise, in dem das Material mit der bedeutsamen Iod-Verbindung ein Schlamm eines Alkalimetalls/I₂ und Wasser ist, kann das Gewichtsverhältnis von Schlamm zu Harz 1:1 oder höher sein, z. B. 1:1 bis 5:1; das Gewichtsverhältnis von 1:1 (wenn Amberlite 401-S als Harz verwendet wird) ist bevorzugt so, dass die Menge an nicht-absorbiertem Iod minimiert wird, das von dem Iod-Harz-Produkt weggewaschen werden muss.
Die Kontaktbedingungen einer hohen Temperatur/eines hohen Drucks können so gewählt werden, wie dies oben erwähnt wurde, und zwar im Hinblick auf ein Maximieren des Iod-Gehalts des erhaltenen, Iod nach Bedarf enthaltenden Harzes.
Eine Umwandlung des Harzes in eine Polyhalogenid-Form (z. B. I₃ ^--Form) kann bewirkt werden bei erhöhter Temperatur über 100° C, beispielsweise bei einer Temperatur im Bereich von 105° C bis 150° C (z. B. 110–115° C bis 150° C); die Obergrenze der angewendeten Temperatur hängt beispielsweise von den charakteristischen Eigenschaften des verwendeten Harzes ab, d. h. die Temperatur sollte nicht so hoch sein, dass das Harz abgebaut wird.
Um die Umwandlung bei erhöhtem Druck zu bewirken, kann – wie erwähnt – die Umwandlung in einem geschlossenen Gefäß oder Reaktor stattfinden. Der Druck in einem solchen Fall kann eine Funktion der Temperatur sein, so dass der Druck mit der Temperatur etwa in Übereinstimmung mit der wohlbekannten Gas-Gleichung PV = nRT schwanken kann, worin V das konstante (freie) Volumen des Reaktors ist, n die Zahl der Mole an Material in dem Reaktor ist, R die universelle Gas-Konstante ist, T die Temperatur ist und P der Druck ist. In einem geschlossenen Gefäß kann die Temperatur des Systems daher als Mittel zum Erreichen oder Steuern des (gewünschten) Drucks in dem Gefäß in Abhängigkeit vom Aufbau der Iod-Mischung in dem Reaktor verwendet werden. So kann eine Reaktionsmischung, die in einem hinsichtlich des Drucks verschlossenen Reaktor angeordnet ist, beispielsweise einer Temperatur von 105° C und einem Druck von 200 mmHg unterworfen werden, wobei der Druck durch Dampf induziert wird.
Alternativ kann ein relativ inertes Gas dazu verwendet werden, den Druck in dem Reaktor zu induzieren und/oder zu vermehren. So kann ein unter Druck gesetztes, relativ inertes Gas in einen verschlossenen Reaktor eingeleitet werden. Das gewählte Gas darf nicht in unpassender Weise die Produktion eines geeigneten iodierten Harzes stören. Die Behandlung bei hohem Druckhoher Temperatur kann in einem geschlossenen Reaktor in Gegenwart von (eingeschlossener Luft), einem nicht-störenden Gas wie beispielsweise Iod selbst oder von irgendeinem anderen relativ inerten (edlen) Gas durchgeführt werden. Der Druck kann – wie oben erwähnt – durch Aufdrücken des Gases erhöht werden. Luft, Kohlendioxid, Stickstoff oder dergleichen können auch als Druck lieferendes Gas verwendet werden, sofern dies erwünscht ist, wobei jedoch beachtet werden muss, dass dessen/deren Verwendung nicht in unpassender Weise die Produktion eines geeigneten iodierten Harzes stören darf. Wenn ein Druck durch Dampf induziert werden soll, sollten – wie nachfolgend erwähnt wird – Schritte eingeleitet werden, um die Reaktionsmischung von einem (Überschuss) Wasser zu isolieren.
Der erhöhte Druck ist irgendein Druck oberhalb von Umgebungsdruck. Der Druck kann beispielsweise 1 psig oder höher sein, z. B. im Bereich von 5 bis 50 psig liegen. Die Obergrenze des verwendeten Drucks hängt auch beispielsweise von den charakteristischen Eigenschaften des zu verwendenden Harzes ab, d. h. der Druck sollte nicht so hoch sein, dass dies das Harz zersetzt.
Die Verweil- oder Kontaktzeit bei Bedingungen erhöhten Drucks bzw. erhöhter Temperatur ist variabel in Abhängigkeit von den Ausgangsmaterialien, den Kontaktbedingungen und der Menge an (fest eingebautem) Iod, von dem gewünscht ist, dass es von dem Anion-Austausch-Harz absorbiert wird. Die Kontaktzeit kann damit jeden beliebigen Wert annehmen; üblicherweise ist es jedoch zu erwarten, dass es erwünscht ist, dass die Kontaktzeit (unter den angewendeten Bedingungen) ausreichend ist, um die Menge an (fest eingebundenem) Iod zu maximieren, die von dem Material absorbiert wird, das die Einheit mit absorbierbarem Iod enthält. Die Verweilzeit kann beispielsweise so kurz wie 5 bis 15 Minuten sein (in dem Fall, in dem ein Vor-Imprägnierungsschritt angewendet wird, wie dies nachfolgend beschrieben wird), oder kann einige Stunden oder mehr sein (bis zu 8 oder 9 Stunden oder mehr). Die Verweilzeit, die für erhöhter Bedingungen des Drucks bzw. der Temperatur ausgeschöpft wird, hängt jedoch in jedem Fall von dem Ausgangsmaterial, den Bedingungen der Temperatur und des Drucks usw. ab. Sie kann von einigen Minuten bis 8 oder 9 Stunden oder mehr schwanken. Die obere Zeit-Grenze hängt in jedem Fall auch beispielsweise von den charakteristischen Eigenschaften des verwendeten Harzes ab, d. h. die Verweilzeit sollte nicht so hoch sein, um das Harz zu zersetzen.
Vorzugsweise geht dem Kontakt bei hoher Temperatur/hohem Druck ein anfänglicher Imprägnierungs- oder Absorptionsschritt voraus (erste Stufe). Eine derartige erste Stufe kann durchgeführt werden für nur einige wenige Minuten (z. B. von einer bis zehn Minuten oder mehr) oder für bis zu 24 Stunden oder mehr (z. B. für die Zeit von 1 Stunde oder mehr, d. h. für eine Zeit von 3 bis 24 Stunden). Die Zeitdauer der Anfangsstufe kann relativ kurz sein. Die Zeitdauer kann beispielsweise ein paar Minuten oder so sein und kann der Zeit entsprechen, die nötig ist, um gerade die Reaktanden zusammenzumischen in diesem Fall kann die Umwandlung als im wesentlichen in einem Schritt bei erhöhten Bedingungen durchgeführt angesehen werden. Die Verweilzeit der ersten Stufe wird auch vorbestimmt im Hinblick auf das gewünschte Harz-Endprodukt. Beispielsweise kann ein Wasser enthaltender Schlamm von Triiodid-Ionen mit einer Salzform des Ausgangs-Harzes bei Umgebungsbedingungen der Temperatur (d. h. Raumtemperatur) und des Drucks in Kontakt gebracht werden und so ein als Zwischenstufe anzusehendes Iod-Harz-Reaktionsprodukt erhalten werden, das eine restliche Iod-Substanz einschließt. Dieser Schritt wird bevorzugt durchgeführt in einem Batch-Reaktor. Die erhaltene, als Zwischenstufe anzusehende Zusammensetzung, die ein Zwischenstufen-Iod-Harz umfasst, kann dann der höheren Temperatur und dem höheren Druck in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung auch in einem Batch-Verfahren ausgesetzt werden. Eine derartige erste Stufe kann verwendet werden zum Initiieren eines Aufbaus von Iod innerhalb der Harz-Matrix.
Zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann ein nach Bedarf desinfizierendes Iod-Harz beispielsweise erhalten werden durch

(a) In-Kontakt-Bringen eines porösen, kornförmigen Ausgangs-Harzes mit einem wässrigen Schlamm von Iod und Kaliumiodid unter Erhalt einer Pastenmischung, wobei das Iod in dem Schlamm im wesentlichen in Form von Triiodid-Ionen zugegen ist und das Ausgangs-Harz ein stark basisches Anion-Austausch-Harz mit seinen stark basischen Gruppen in Salzform ist, deren Anion austauschbar mit Triiodid-Ionen ist;
(b) Aussetzen der Pastenmischung gegenüber Bedingungen erhöhter Temperatur und erhöhten Drucks in einem verschlossenen Behälter oder Reaktor (z. B. in einem Autoklaven) für eine vorbestimmte zeitliche Imprägnierungsdauer, wobei in dem Reaktor ein Leerraum vorgesehen wird, so dass der Kontakt unter einer (im wesentlichen) Iod(-reichen)Atmosphäre stattfindet; und
(c) Waschen des erhaltenen Iod-Harz-Produkts (mit einer geeigneten (d. h. Reinheit) Waschflüssigkeit, z. B. entionisiertem Wasser, R/O-Wasser (bei 45° C) usw.) unter Entfernen von mit Wasser eluierbarem Iod wie beispielsweise Kl von der Oberfläche des Harzes, so dass beim Trocknen keine Iod-(Kl-)Kristalle auf der Oberfläche des Iod-Harzes gebildet werden; R/O-Wasser ist Wasser, das erhalten wird unter Anwendung einer doppelten Umkehrosmose; R/O-Wasser wird nachfolgend definiert.

Noch spezieller kann ein nach Bedarf desinfizierendes Iod-Harz erhalten werden unter Anwendung der folgenden Folge von Schritten:

1. Das Harz wird gereinigt durch dreifaches Durchlaufen lassen von Wasser und wird anschließend in Ethanol in einem Elektro-Schall-Bad angeordnet und mit Wasser geflutet und durch Abtropfen getrocknet;
2. (Im wesentlichen) stöchiometrische Mengen von I₂ und Kaliumiodid werden mit einer minimalen Menge von Wasser gemischt, die gerade ausreichend ist, um eine I₃ ^--Aufschlämmung oder einen entsprechenden Schlamm zu erhalten (unter Erhitzen auf sehr niedrige Temperatur, sofern dies erwünscht ist);
3. das Harz wird mit der wie oben beschrieben hergestellten, eine minimale Menge Wasser enthaltenden Aufschlämmung in kleinen aliquoten Mengen gemischt, um so ein vorbestimmtes Gewichtsverhältnis Aufschlämmung zu Harz zu erhalten (z. B. ein Gewichtsverhältnis 50:50);
4. die Harz-Schlamm-Mischung wird dann in ein Schüttelbad bei Atmosphärendruck in einen geschlossenen, luftdichten Behälter gegeben (sofern erforderlich, ist der Behälter mit einem kleinen Druck-Ablass-Ventil oder einer Öffnung versehen, deren Zweck nachfolgend erklärt wird), und zwar für eine bestimmte Zeitdauer (z. B. für bis zu beispielsweise 16 bis 24 Stunden oder mehr [z. B. eine Woche, sofern erwünscht]), und zwar unter Bildung einer als Zwischenstufe anzusehenden Harz-Zusammensetzung;
5. der Behälter, der die Reaktionsmischung enthält, wird dann in einem (Dampf-)Autoklaven angeordnet und auf eine hohe Temperatur aufgeheizt, z. B. 120° C, um darin einen über dem Atmosphärendruck liegenden Druck zu schaffen, wobei das kleine Ventil offen ist, wenn die Behälter-Wandungen nicht in der Lage sind, dem Druck zu widerstehen, der innerhalb des Autoklaven ausgeübt wird), und zwar für eine vorbestimmte Verweilzeit (z. B. eine Verweilzeit von etwa 15 Minuten), gerechnet von dem Zeitpunkt an, an dem die Reaktionsmischung die vorbestimmte hohe Temperatur erreicht (z. B. 120° C);
6. der Autoklav wird von der Wärmequelle entfernt, und sobald sich der Druck an Atmosphärendruck angeglichen hat, wird der Innenbehälter entfernt, und das Harzprodukt wird gewaschen (z. B. sechs Mal), und zwar mit R/O- Wasser, bis das Waschwasser mit einem Gesamt-Iod-Gehalt von weniger als 0,1 ppm (parts per million) herauskommt.

Ein kleines Loch ist erforderlich, wenn ein Behälter wie beispielsweise ein Glaskolben verwendet wird, um zu verhindern, dass sich eine zu große Druck-Differenz zwischen dem Innern des Kolbens und dem Innern des Autoklaven aufbaut, was dazu führen könnte, dass der Kolben platzt. Das Loch ist in jedem Fall gerade groß genug, um mehr oder weniger den Ausgleich von Druck zu erlauben und einen positiven Druck in dem Kolben aufrechtzuerhalten, relativ bezogen auf das Innere des Autoklaven, so dass jedes Fremdmaterial wie beispielsweise Wasserdampf gehindert wird, in den Kolben hineinzuströmen. Es könnte natürlich ein stabilerer, druckbeständiger Behälter in der Weise verwendet werden, dass – in Abhängigkeit vom Aufbau des Behälters und den im Autoklaven herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen – das Loch vermieden werden kann. Alternativ kann anstelle der Verwendung eines getrennten Behälters zum Beinhalten der Reaktionsmischung und Anordnen der Reaktionsmischung in einem getrennten Autoklaven ein einzelner Autoklav-Behälter verwendet werden, der dazu dient, die Reaktionsmischung unter Druck zu halten und zu erhitzen. Ein derartiger Behälter muss natürlich so aufgebaut sein, dass er in der Lage ist, den vorbestimmten Reaktionsbedingungen standzuhalten.
Wie oben erwähnt, stellt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Desinfizieren von Luft bereit, die in der Luft schwebende Mikroorganismen enthält. Das Verfahren umfasst das Leiten von Luft über ein nach Bedarf desinfizierendes, iodiertes Harz, so dass in der Luft transportierte Mikroorganismen das Harz kontaktieren und dadurch devitalisiert werden. Das nach Bedarf desinfizierende Harz kann ein iodiertes, stark basisches Anion-Austauschharz umfassen. Das Verfahren kann beispielsweise einschließen das Durchleiten der Luft durch ein Bett aus Granulat-Kugeln von iodiertem Harz, so dass die Luft über die Granulatkugeln (in Serpentinenartiger Weise) streicht, wenn die Luft ihren Weg durch das Bett nimmt. Die maximal erlaubbaren Strömungsraten für eine Gesamt-Bakterien-Sterilisation können mit der Konzentration der Polyiodid-Gruppen in dem Harz, der Tiefe des Betts, der Bakterienzahl usw. schwanken. Das iodierte, stark basische Anion-Austauschharz kann eine stark basische Anion-Austausch-Harz-Komponente umfassen, die 25 bis 90 Gew.-% (vorzugsweise 45 bis 65 Gew.-%) des Gesamtgewichts des iodierten Harzes ausmacht.
In Übereinstimmung mit einem zusätzlichen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein System zum Desinfizieren von Luft bereit, die mit der Luft transportierte Mikroorganismen enthält, wobei das System beispielsweise umfasst

– Mittel zum Bereitstellen eines Luftweges für die Bewegung von Luft durch dieses hindurch; und
– ein auf Bedarf desinfizierendes, iodiertes Harz, das in dem Luftweg angeordnet ist, so dass es möglich ist, dass mit der Luft transportierte Mikroorganismen in der Luft durch den Luftweg hindurchtreten und in Kontakt mit dem Harz gebracht und dadurch devitalisiert werden.

Das auf Bedarf desinfizierende Mittel kann ein iodiertes, stark basisches Anion-Austauschharz umfassen.
Eine Luftweg-Einrichtung kann einen Lufteinlass und einen Luftauslass definieren. Das Harz kann zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet werden oder kann an dem Einlass oder Auslass angeordnet werden. Die Luftweg-Einrichtung kann jede beliebige Form annehmen. Sie kann die Form eines Rohr-Netzwerks in einem Umlauf-Ventilationssystem annehmen, wobei das auf Bedarf desinfizierende Mittel ein Bett aus Harzkügelchen umfasst, durch das hindurchzutreten die Luft veranlasst wird, wobei das Bett ansonsten den Luftweg blockiert. Alternativ dazu kann die Luftweg-Einrichtung definiert werden durch eine Patrone, wie sie für eine Gasmaske verwendet wird, wobei die Patrone einen Einlass und einen Auslass für Luft aufweist; das iodierte Harz für die Patrone kann – sofern erwünscht – zugegen sein als Bett von Granulatkügelchen, in einen (fluiden) porösen Träger (wie beispielsweise ein Gewebe, einen Polyurethanschaum usw.) eingebettete Kügelchen, oder kann alternativ eine massivere Form wie beispielsweise diejenige einer oder mehrerer Platte(n), Röhre(n), Block/Blöcke usw. annehmen. Gasmasken des eine Patrone umfassenden Typs sind bekannt; solche Gasmasken können beispielsweise erhalten werden von der Firma Eastern Safety Equipment Co., Mosport, New York, USA.
Die C-50-Patrone einer Gasmaske (von der Firma Glendale Protecting Technologies Inc. Woodbury, New York, USA) kann beispielsweise dafür angepasst werden, ein Bett aus Harz aus Kügelchen gemäß der vorliegenden Erfindung zu beinhalten.
In den Figuren, die beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen, ist
1 eine perspektivische Ansicht einer Patrone, die verwendet werden kann, um ein iodiertes Harz unterzubringen, wie es in der vorliegenden Beschreibung beschrieben ist, beispielsweise zur Verwendung in einer Gasmaske;
2 eine Querschnittsansicht 4-4 der Patrone von 1;
3 eine schematische Veranschaulichung eines Systems zum Testen einer Patrone, die ein iodiertes Harz enthält; und
4 eine schematische Veranschaulichung eines anderen Typs eines Systems zum Testen einer Kartusche, die ein iodiertes Harz enthält.
Es wird nun auf 1 Bezug genommen. Die Patrone 1 umfasst einen hohlen, an den Enden offenen dünnwandigen, rohrförmigen Körper mit kreisförmigem Querschnitt. Die Wandung 2 kann beispielsweise aus Nylon bestehen. Die offenen Enden der Patrone sind jeweils blockiert mit einer Art eines geeigneten, maschenähnlichen Trägermaterials 3 (z. B. mit einem 10 Mikron-Polypropylen-Maschengitter), das in irgendeiner geeigneten bekannten Art und Weise an Ort und Stelle gehalten wird, beispielsweise mittels Klebern, einer Federklemme usw..
Es wird nun auf 2 Bezug genommen. Das Bett 4 aus dem iodierten, granulatförmigen Harz nimmt den gesamten Raum zwischen den Maschenträgern 3 und 3' ein. Obwohl das granulatförmige Harz mehr oder weniger dicht zwischen den Maschenträgern 3 und 3' gepackt ist, gibt es immer noch Luft-Zwischenräume zwischen den Granulatkörnern zum Durchtreten von Luft durch das Granulatbett. Die Maschenträger haben jeweils Öffnungen, die klein genug sind, um das iodierte Harz an Ort und Stelle zu halten, während sie erlauben, dass Luft durch sie in das und durch das von den Trägern gehaltene Harz-Bett 4 hindurchtritt. Die Patrone wie sie in 2 gezeigt ist, kann ein in Strömungsrichtung stromabwärts gelegenes Bett 5 aus Granulatkörnern von Aktivkohle, einem Katalysator oder Iod absorbierenden Harzen einschließen, um irgendwelches Iod abzufangen, das aus dem iodierten Harz 4 freigesetzt wird. Das Bett 5 aus Aktivkohle wird durch einen Maschengitter-Träger 3' und ein zusätzliches Maschengitter 6 an Ort und Stelle gehalten. Die Bett-Tiefe des Harzes und der Aktivkohle ist mit etwa 2,5 cm gezeigt, während der Bett-Durchmesser etwa 8 cm ist. Wenn das iodierte Harz, das in Übereinstimmung mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, verwendet wird, kann das Aktivkohle-Bett weggelassen werden, d. h. nur das Bett aus iodiertem Harz 4 kann in der Patrone als aktive Komponente zugegen sein (in den nachfolgenden Beispielen, so lange nicht das Gegenteil angegeben ist, schließen die Patronen nicht irgendein Kohlenstoff-Bett bzw. Bett aus Aktivkohle ein). In diesem Fall kann die Bett-Tiefe beispielsweise weniger als 2,5 cm sein, z. B. 0,1 cm, 0,25 cm, 0,5 cm, 0,85 cm, 1,15 cm usw.. Eine derartige Patrone kann in einem Luftweg angeordnet sein, wie dies beispielsweise in den 3 und 4 gezeigt ist, die weiter unten diskutiert werden.
Das in dem Luftweg angeordnete Harz könnte natürlich jede beliebige, von Granulatkörnchen verschiedene Form annehmen, wie beispielsweise Blöcke, Platten, Röhren usw..
Das auf Bedarf desinfizierende, iodierte Harz zur Luftbehandlung kann jedes beliebige (bekannte) iodierte Harz sein, so lange das iodierte Harz in der Lage ist, mit der Luft transportierte Mikroorganismen zu devitalisieren (d. h. durch die Luft trans portierte Mikroorganismen), die in Kontakt damit kommen. Es kann beispielsweise ein Harz sein, wie es in den US-Patenten Nrn. 3,923,665 und 4,238,477 vorgeschlagen wurde. In diesem Fall kann es jedoch nötig sein, das Harz in Verbindung mit einem Iod abfangenden Material zu verwenden, wenn das Harz zu viel Iod in die Luft abgibt. Das Iod abfangende Material kann ein Aktivkohle-Material oder ein nicht-iodiertes, stark basisches Anion-Austauschharz sein, wie es in der vorliegenden Beschreibung beschrieben wird.
Alternativ dazu kann – wie oben erwähnt – ein iodiertes Harz vorteilhafterweise ein Harz sein, das mittels eines der Verfahren hergestellt wurde, die oben im einzelnen beschrieben wurden. In diesem Fall braucht das Harz nicht in Verbindung mit einem Iod abfangenden Material verwendet zu werden, wie beispielsweise eines (bekannten) Austauschharzes, einer Aktivkohle, eines Katalysators usw., da ein iodiertes Harz, das in Übereinstimmung mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, Iod in die Luft in einer Menge abgeben kann, die unterhalb akzeptabler Schwellenwerte zum Atmen für menschliche Lebewesen liegt.
Sofern erwünscht, kann das iodierte Harz für die Behandlung von Luft eine Art von Mischung von iodierten Harzen sein, z. B. eine Mischung eines bekannten iodierten Harzes und eines iodierten Harzes, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Es wird nun zurückgekommen auf das Verfahren zur Herstellung des auf Bedarf desinfizierenden iodierten Harzes. Wenn im Handel erhältliche Materialien zur Herstellung des Iod-Harzes verwendet werden sollen, dann können – in Abhängigkeit von deren Reinheit – die Ausgangsmaterialien in der Weise zu behandeln sein, dass man Komponenten entfernt, die die Absorption des Halogenids in das Harz stören. Wasser, sofern dieses in der anfänglichen Reaktionsmischung zugegen ist, sollte frei von störenden Elementen wie beispielsweise störenden Ionen sein. Destilliertes oder von Ionen freies Wasser wird vorzugsweise zum Waschen verwendet.
Die folgenden Materialien können zur Herstellung eines geeigneten Triiodid-Harzes zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden:

(a) Amberlite 401-S (von der Firma Rohm & Hass), ein stark basisches Anion-Austauschharz in Granulat-Form mit folgenden charakteristischen Eigenschaften: Träger-Matrix: Styrol-Divinylbenzol-Polymer; Anion: Chlor; Dichte: 1,06; effektive Größe (Durchmesser): 0,52 mm; Gesamt-Austausch-Kapazität: 0,8 meq/ml; Arbeits-pH-Wert-Bereich: 0 bis 11; Feuchtigkeitsgehalt: 62 %; Arbeitstemperatur: 170° F oder weniger
(b) I₂ (fest): Reinheitsgrad USP (von der Firma Fisher Scientific)
(c) Kaliumiodid (Kl): Reinheitsgrad USP (von der Firma Fisher Scientific)
(d) Wasser: ultrarein: erhalten unter Anwendung einer Doppel-Umkehr-Osmose (d. h. das Wasser wird in der Beschreibung mitunter einfach als „R/O-Wasser" bezeichnet).
(e) Ethanol: Reinheitsgrad USP (von der Firma Fisher Scientific).

Unter Verwendung der obigen Substanzen kann ein mit Triiodid bepacktes (d. h. ein mit Triiodid vollständig befülltes) Harz erhalten werden, wie in den folgenden Beispielen angegeben wird.
Für die folgenden Beispiele wurde die folgende Verfahrensweise für die Bewertung der Menge an Iod (I₂) und Iodid (I^-) durchgeführt nach den „Standardverfahren für die Prüfung von Wasser und Abwasser, 17. Ausgabe":
Iod-Verfahren: Quecksilber (II) Chlorid, wenn es zu wässrigen Lösungen von elementarem Iod zugesetzt wird, verursacht eine komplette Hydrolyse von Iod und führt zu einer stöchiometrischen Produktion von hypoiodiger Säure. Die Verbindung 4,4',4''-Methylidentris-(Leuko-Kristallviolett) reagiert mit der hypiodigen Säure unter Bildung eines Kristallviolett-Farbstoffs. Die maximale Absorption der Lösung des Kristallviolett-Farbstoffs wird erzeugt im pH-Wert-Bereich von 3,5 bis 4,0 und wird gemessen bei einer Wellenlänge von 592 nm. Die Absorption folgt dem Beer'schen Gesetz über einen weiten Bereich der Iod-Konzentration. Iod kann in Gegenwart von maximal 50 ppm Iodid-Ionen ohne Störung gemessen werden.
Iodid-Verfahren: Iodid wird selektiv zu Iod durch Zusatz von Kaliumperoxymonosulfat oxidiert. Das hergestellte Iod reagiert unverzüglich mit dem Indikator-Reagenz Leuko-Kristallviolett unter denselben Bedingungen, wie sie vorstehend für das Iod-Verfahren beschrieben wurden. Die Gesamtmenge (Iod + Iodid) resultiert aus dieser Verfahrensweise, und die Menge an Iodid wird berechnet durch Subtraktion der Iod-Konzentration.
Die Ablesungen erfolgten auf einem Ikb-Spektrophotometer bei einem Lichtweg von 1 cm und wurden gewählt bei 592 nm.
Beispiel 1
Vorbehandlung von Ausgangsmaterialien
(i) Harz:
Das Harz wird mit Wasser gewaschen, um unerwünschte Elemente wie beispielsweise Material in Ionen-Form zu entfernen. Dazu wurden 100,00 g Amberlite 401-S und 200 ml R/O-Wasser in einen 1.000 ml fassenden Erlenmyer-Kolben gegeben. Die Mischung wurde für die Zeit von etwa 3 min geschüttelt, und das Wasser wurde dann von dem Harz durch Tropfen-Filtration unter Verwendung eines Wathman-Filterpapiers und eines Trichters abgetrennt. Das Harz wurde in der gleichen Weise zwei weitere Male gewaschen. Nach der letzten Waschung mit Wasser wurde das Harz durch Abtropfen getrocknet (d. h. bei erneuter Verwendung eines Wathman-Filterpapiers und eines Trichters), und zwar für 15 min.
Das so gewonnene, mit Wasser gewaschene Harz wurde einer Waschung mit Alkohol unterzogen, um unerwünschtes organisches Material zu lösen, das an dem Harz haften könnte. Dafür wurde das mit Wasser gewaschene Harz in 300,00 ml Ethanol eingetaucht. Die Harz-Alkohol-Mischung wurde in einem Ultraschall-Bad geschüttelt (Crest ultrasonic: 1.000 Watt, 20 l Kapazität), und zwar für 5 min. Das mit Alkohol gewaschene Harz wurde durch Abtropfen getrocknet, wofür man erneut ein Wathman-Filterpapier und einen Trichter verwendete.
Der „Fisch"-Geruch wurde von dem mit Alkohol gewaschenen Harz durch eine finale Stufe des Waschens mit Wasser entfernt, worin das zum Waschen verwendete R/O-Wasser auf 40° C vorgeheizt wurde. Das mit Alkohol gewaschene Harz wurde in einen (1.000 ml fassenden) Erlenmyer-Kolben gegeben, und 250 ml R/O-Wasser wurden bei 40° C zugesetzt. Die Wasser-Harz-Mischung wurde in einem Schüttelbad (Yamata Schüttelbad – 1 Impuls pro Sekunde/Wasser bei 32° C) für die Zeit von 5 min geschüttelt. Das Wasser wurde dann von dem Harz durch Trocknen durch Abtropfen entfernt, wie dies oben beschrieben wurde. Der Schritt des Waschens mit Wasser wurde ein weiteres Mal wiederholt, und das Harz wurde unter Abtropfen getrocknet (1 h), wie dies oben erwähnt wurde. Das gewaschene Harz ist nun bereit zur Verwendung im nachfolgenden Beispiel 2.
(ii) Wasser enthaltender Iod-Schlamm:
Eine Mischung aus Iod (I₂) und Kaliumiodid (Kl) wurde hergestellt durch Zusammenmischen von 60,00 g Iod und 40,00 g Kaliumiodid (in beiden Fällen: auf Basis des Trockengewichts) in einem Erlenmyer-Kolben. Danach wurde R/O-Wasser langsam Tropfen für Tropfen der Mischung zugemischt, bis ein metallisch aussehender Schlamm erhalten wurde (z. B. bei Zugabe von etwa 5,00 g Wasser). Der erhaltene Iod/Kaliumiodid-Schlamm war dann bereit zur Verwendung im nachfolgenden Beispiel 2.
Beispiel 2
Vorimprägnierung von Harz mit Iod bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck
Der wie oben beschrieben erhaltene wässrige Iod-Schlamm wurde in einen 500,00 ml fassenden Erlenmyer-Kolben gegeben und wurde langsam auf 40° C erhitzt und für ein paar Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Sobald die Temperatur des Schlamms 40° C erreichte, wurde das gewaschene Harz, das wie oben beschrieben erhalten worden war, langsam dem Iod-Schlamm in 10,00 g-Mengen alle 8 min zugemischt, bis das gesamte gewaschene Harz in dem Erlenmyer-Kolben war. Der 500 ml fassende Erlenmyer-Kolben, der die erhaltene Ausgangsmischung enthielt (die die I₂/Kl-Mischung und das gewaschene Harz umfasste, etwa 100 g jedes der Ausgangsmaterialien), wurde dann mit einem Kork-Stopfen verschlossen und wurde dann in ein Schüttelwasserbad gestellt (Yamato BT: –25), und zwar für eine Zeit von 16 h. Die Temperatur des Wassers in dem Schüttelbad wurde bei etwa 20° C während dieser Zeitspanne gehalten. Am Ende der Zeitspanne wurde der Erlenmyer-Kolben aus dem Schüttelbad herausgenommen; an diesem Punkt enthielt der entfernte Kolben eine Vor-Imprägnierungsmischung, die imprägniertes Harz und zurückgebliebenes I₂/Kl umfasste. Der Erlenmyer-Kolben wurde größenmäßig so gewählt, dass am Ende dieses (anfänglichen) Imprägnierungs-Schrittes der Kolben nur zu 50 % mit dem Prozess-Harz gefüllt war, d. h. es gab ein Leer-Volumen oberhalb der Imprägnierungs-Mischung.
Anmerkung: Wenn das Verarbeiten des behandelten Harzes an diesem Punkt gestoppt wird und das erhaltene Harz in geeigneter Weise gewaschen wird, wird ein Harz in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik erhalten, d. h. in Übereinstimmung mit dem US-Patent Nr. 3,923,665.
Beispiel 3
Behandlung bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur
Der Korken des Erlenmyer-Kolbens von Beispiel 2, der von dem Schüttelbad entfernt wurde und die erhaltene Imprägnierungsmischung einschloss, die das imprägnierte Harz und zurückbleibendes I₂/Kl enthielt, wurde gegen einen Korken ausgewechselt, der eine durch diesen hindurch reichende Perforation mit kleinem Durchmesser hatte (d. h. einem Durchmesser von etwa 3 mm). Mit dem perforierten Korken an Ort und Stelle, wurde der Erlenmyer-Kolben innerhalb eines (Dampfdruck-)Autoklaven angeordnet, und zwar zusammen mit einer geeigneten Menge Wasser. Der Autoklav wurde über dem Kolben Druck-verschlossen, und der Autoklav wurde erhitzt. Das Heizen dauerte an, bis eine Innentemperatur von 115° C und ein Innendruck von 5 psig erreicht waren. Sobald diese Parameter erreicht waren, wurden sie für 15 min Verfahrenszeit aufrechterhalten. Danach ließ man den Autoklaven langsam innerhalb einer Zeit von 50 min Abkühlzeit abkühlen (bis der Innendruck gleich dem Umgebungsdruck war), bevor man den Erlenmyer-Kolben, der ein (Roh-)Produkt Harz als auf Bedarf desinfizierendes Mittel in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthielt, entfernte.
Beispiel 4
Waschen des Roh-Produkt Harzes
Das (Roh-)Desinfektionsmittel von Beispiel 3 wurde von dem Autoklaven-Erlenmyer-Kolben entfernt und in einen anderen, 2.000 ml umfassenden Erlenmyer-Kolben gegeben. 1.400 ml R/O-Wasser von 20° C wurden mit dem Harz in dem Kolben gemischt, und die Aufschlämmung wurde manuell 3 min lang geschüttelt. Das Wasch-Wasser wurde danach von dem Kolben durch Abdekantieren entfernt. Dieser Wasch-Schritt wurde sieben weitere Male wiederholt. Der gesamte Wasch-Zyklus wird zweimal wiederholt (d. h. acht Waschungen mit Wasser pro Zyklus), jedoch wurde Wasser einer Temperatur von 45° C für den nächsten Wasch-Zyklus verwendet, und dann wurde mit Wasser einer Temperatur von 20° C für den letzten Wasch-Zyklus gewaschen. Das gewaschene Iod-Harz ist dann gebrauchsfertig.
Beispiel 5
Herstellung von Harz I-A' zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung
Ein iodiertes Harz (Harz I-A') wurde hergestellt, indem man den Verfahrensschritten der Beispiele 1 bis 4 folgte, mit der Ausnahme, dass als Harz Amberlite IR-400 (OH^-) verwendet wurde und für den Verfahrensschritt von Beispiel 3 die Bedingungen des erhöhten Drucks und der erhöhten Temperatur auf 121° C bzw. 15 psig festgesetzt wurden. Harz I-A' wurde in den folgenden Beispielen verwendet.
Beispiel 6
Vergleich Iod-Gehalt in der Luft
Zwei Patronen, wie sie in den 1 und 2 veranschaulicht sind, wurden hergestellt. Jede Patrone enthielt 50,0 g trockenes (kornförmiges) Harz (d. h. kein Aktivkohle-Bett). Eine Patrone enthielt das Harz I-A', und die andere enthielt das Harz I-D.
Harz I-D ist ein iodiertes Harz, das hergestellt wurde durch die Firma Water Technology Corporation in Minneapolis, und das verkauft wird unter der Marke Pentapure.
Die Patronen wurden jeweils in einem System angeordnet, wie es in 3 veranschaulicht ist, das jedoch keinen Atomizer enthielt, wie er allgemein durch die Bezugsziffer 7 bezeichnet ist. Das System schloss ein Gehäuse 8 zum Definieren eines Luftweges ein und hatte einen Luft-Einlass 9. Die Harz-Patrone wurde am Auslass des Luftweges angeordnet. Die Luft, die die Patrone 1 verließ wurde durch geeignete Leitungssysteme in eine Sammelstation 10 gerichtet. Das System schloss eine Vakuum-Pumpe 11 ein (nicht jedoch das Luft-Sterilisationssystem 12), um Luft von dem Einlass 9 durch das System zu ziehen.
Im Betrieb war eine Patrone 1 entfernbar in einer Position angeordnet (z. B. durch einen Snap-Fit-Anschluss usw.), und die Vakuumpumpe wurde aktiviert, so dass sie Außenluft (bezeichnet mit dem Pfeil 13) in das Gehäuse 8 zog. Die Luft strich durch die Patrone 1, wie dies durch die Pfeile 14 gezeigt ist. Die die Patrone 1 verlassende Luft wurde dann in die Sammelstation 10 gerichtet. Die Luft, die in die Sammelstation 10 eintrat, traf auf eine Iod-Sammel-Lösung 15 (umfassend Wasser, das einer doppelten Umkehr-Osmose unterzogen worden war, d. h. R/O-Wasser) in der Sammelstation 10 auf. Luft, die die Sammelstation 10 verließ, strömte danach durch die Pumpe 11 und wurde an die Außenluft abgegeben.
Unter Verwendung des oben beschriebenen Systems wurde jede Patrone mit einer durch sie strömenden Luft-Geschwindigkeit von 0,7 l pro Minute für eine Zeitdauer von 50 min beaufschlagt. Die Sammelstation 10 schloss 50 ml gereinigtes R/O-Wasser ein (das Wasser wurde dann standardmäßig angewendeten optischen Färbeverfahren unterzogen, d. h. der Leuko-Kristallviolett-Iodometrie-Spektrophotometer-Technik, um den Gesamt-Iod-Gehalt zu bestimmen).
Die Ergebnisse der Tests sind in Tabelle 6a gezeigt: Tabelle 6a
Die Ergebnisse der Tests, wie sie in Tabelle 6a gezeigt sind, bedeuten, dass jedes Gramm beider Harz-Typen eine bestimmte Menge an Iod der Ausstrom-Luft zuführt, nämlich wie sie in Tabelle 6b angegeben ist. Tabelle 6b
So würde beispielsweise dann, wenn eine Gasmasken-Patrone, wie sie oben diskutiert wurde, 50 g iodiertes Harz enthielt, das Harz die Menge an Iod emittieren, die in der nachfolgenden Tabelle 6c genannt ist. Tabelle 6c
Das „Komitee der amerikanischen Konferenz von durch die Verwaltung bestellten Industrie-Hygienikern" gibt den „Schwellengrenzwert" („threshold limit value" oder T.L.V.) für übliche Chemikalien heraus. Der T.L.V. für Iod beträgt 1,0 mg/m³ für die Luft-Analyse beim menschlichen Atmen während einer Zeitdauer von 8 h.
So setzt zwar das Harz I-D 50 % mehr Iod frei als der maximale T.L.V., wie er oben angegeben wurde, doch setzt das Harz I-A', ein bevorzugtes Harz zur Verwendung (im Rahmen der vorliegenden Erfindung) Iod in einer Konzentration frei, die deutlich unterhalb des T.L.V. liegt. Das Harz I-A' könnte daher ohne eine Iod-Abfangeinrichtung verwendet werden. Dies würde beispielsweise die Konstruktion einer Gasmasken-Patrone vereinfachen. Das bekannte Harz I-D könnte andererseits auch verwendet werden, würde jedoch eine Art von Iod-Abfangeinrichtung (z. B. Aktivkohle) erfordern, um den notwendigen Iod-T.V.L-Wert zu erhalten.
Beispiel 7
Das Harz I-A' wurde an verschiedenen Mikroorganismen unter verschiedenen Bedingungen für die Luft-Sterilisation getestet.
Beispiel 7.1
Untersuchung einer Sterilisation unter direktem Kontakt
Harz I-A' wurde hinsichtlich seiner Biozid-Kapazität bei direktem Kontakt mit Klebsiella Terrigena im Verhältnis zu einer Zeit-Referenz und einer Schwankung des Feuchtigkeitsgehalts bewertet, nämlich Schwankungen des Wassergehalts von 110 %, 50 % und 0 % (relativ zum Gewicht von trockenem Harz) und Schwankungen der Zeit von 2, 5, 10 und 15 s.
Nach Herstellung der drei Harze mit ihren jeweiligen Werten des Feuchtigkeitsgehalts wurden 25 Glasstäbe sterilisiert. Ein Reagenzglas, das 25 ml des Inokkulums enthielt (Klebsiella Terrigena: 10⁹ × ml) wurde ebenfalls zubereitet.
Das Testen lief in Bezug auf das trockene Harz wie folgt ab: Ein Glasstab wurde in das Inokkulum eingetaucht und dann für 2 s in das trockene Harz eingetaucht. Der Glasstab wurde dann in 100 ml Phosphat-Puffer gewaschen, um die Mikroorganismen auszuwaschen. Im Anschluss an das Standard-Verfahren zur Bewertung von Wasser wurde die geworinene Probe dann auf eine Platte aufgetragen und inkubiert. Diese Verfahrensweise wurde dann für die Zeit von 5, 10 und 15 s wiederholt.
Die Verfahrensweise wurde auch für die beiden anderen Chargen des Harzes I-A' mit unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt wiederholt. Die Ergebnisse der Tests sind in Tabelle 7a gezeigt. Tabelle 7a
Wie aus Tabelle 7a ersichtlich ist, zerstört das Harz I-A' unabhängig davon, ob es nass, feucht oder trocken ist, große Mengen resistenter Bakterien bei direktem Kontakt, und diese Zerstörung erfolgt auf der Basis eines relativ schnellen Zeitablaufs, wie oben demonstriert wurde.
Beispiel 7.2
Untersuchung zur Abtötung von Klebsiella Terrigena: Luftstrom Die Untersuchung wurde durchgeführt zur Bewertung der bioziden Wirksamkeit von trockenem Harz I-A' gegenüber Klebsiella Terrigena.
Das verwendete System war das System, das in 3 veranschaulicht ist. Das System schloss einen Atomizer 7 (bekannter Konstruktion) ein, der in einem Gehäuse 8 angeordnet war, das mit einer Luft-Öffnung 9 versehen war. Das System hatte eine Vakuumpumpe 11 zum Verdrängen von Luft durch das System. Das System schloss einen Luft-Sterilisator 12 ein, der ein hohles Gehäuse mit einer Höhe von 10 in auf etwa 2,5 in Innendurchmesser umfasste und mit etwa 1,5 kg des Harzes I-A' gefüllt war. Der Sterilisator hatte einen Lufteinlass und einen Luftauslass. Der Luftweg durch die Patrone 1 ist bezeichnet mit den Pfeilen 14. Der Atomizer 7 enthielt ein Inokkulum 16 (Klebsiella Terrigena: 10⁷ × 100 ml). Für den Test wurde die Geschwindigkeit des Luftstroms bei Pfeil 13 auf 30 l pro Minute festgesetzt, und der Luft-Zustrom bei Pfeil 17 für den Atomizer wurde auf 8 l pro Minute festgesetzt. Der Atomizer 7 injizierte einen Nebel oder ein Spray 18 von Inokkulum in die Luft in den Luftstrom, und die inokulierte Luft strich dann durch die Patrone 1, die durch die Pfeile 14 gezeigt ist.
Eine Patrone 1, wie sie in 1 und 2 veranschaulicht ist, wurde unter Verwendung von trockenem Harz I-A' vorbereitet (65,0 g; dies ergab eine Bett-Tiefe von 1,15 cm). Die Patrone 1 wurde einem Einspritzen einer Gesamtmenge von 10 ml Inokkulum über eine Zeitdauer von 15 min unterzogen. Das Abziehen von Proben erfolgte zum Zeitpunkt 0 min, 7,5 min und 15 min. Die Proben wurden in einer Standard-Auftreff-Einrichtung (10) gesammelt, wie dies in 5 gezeigt ist. Nach dem Durchlaufenlassen von 100 ml Wasser aus der Auftreff-Einrichtung auf ein mikrobiologisches Papierfilter und Inkubieren zeigten die Ergebnisse eine vollständige Abtötung von Klebsiella Terrigena.
Beispiel 7.3
Abtötung von Bacillus Pumilus: Luft-Kontakt
Eine Untersuchung wurde durchgeführt unter Verwendung des in 4 gezeigten Systems. In dem Maße, in dem die Elemente des Systems dieselben sind wie diejenigen, die in dem in 3 veranschaulichten System verwendet werden, werden dieselben Bezugszeichen zum Identifizieren derselben Teile verwendet. Der Hauptunterschied zwischen dem System von 5 und dem von 4 ist, dass das System von 4 Gebrauch von einem mikrobiologischen Filterpapier 19 zum Sammeln der Mikroorganismen macht, die die Patrone 1 verlassen. Das Papierfilter wird auf jede beliebige (bekannte) geeignete Art und Weise an Ort und Stelle gehalten.
Ein Inokkulum 20 des thermophilen Bakteriums Bacillus Pumilus wurde hergestellt und in einer Konzentration von 10³/l einströmender Luft injiziert. Die Patronen-Maske, die 65,00 g Harz I-A' enthielt, wurde in derselben Weise wie im vorangehenden Beispiel hergestellt. Der Test lief für 30 min.
Der gesamte Ausstrom (Geschwindigkeit bei Pfeil 13 ist 30 l pro Minute) wurde auf dem mikrobiologischen Filterpapier 19 (von der Firma Millepore) gesammelt, und dieses wurde dann in einen T.S.A. (Trypticase-Soja-Agar) gelegt und inkubiert. Die Ergebnisse zeigten die völlige Abtötung von Bacillus Pumilus.
Beispiel 7.4
Sterilisation gegenüber Bacillus Subtilis im Luftstrom
Dieser Test wurde durchgeführt mit Bacillus Subtilis in einer Mischung von 40 % aktiver Bakterien/60 % Sporen. Das System, das in 4 gezeigt ist, wurde verwendet, wobei die Patrone 50 g Harz I-A' umfasste (was eine Bett-Tiefe von 0,85 cm ergab). Die gesteuerte Konzentration von behandelter Luft betrug 55 bakteriologische Einheiten pro Liter. Die Luftgeschwindigkeit betrug 23 l pro Minute für die Zeit von 80 min.
Sobald die 80 min abgelaufen waren, wurde das Millipore-Filterpapier aufgenommen, auf T.S.A. gelegt (nach Neutralisation von potentiell vorhandenem Iod mit Natriumthiosulfat 5 %) und 48 h bei 37° C inkubiert. Die Ergebnisse zeigen eine vollständige Abtötung der Mikroorganismen.
Beispiel 7.5
Bacillus Subtilis: Harz I-A' gegenüber Glaskugeln im Luftstrom
Um den Retentionsfaktor von Mikroorganismen auf inerten Materialien zu bewerten, wurde dieser Test durchgeführt. Auch zur Bewertung des Migrationsfaktors des biologischen Vektors wurde die folgende Inkubation durchgeführt.
Zwei Gas-Patronen wurden in Übereinstimmung mit den 1 und 2 gebaut, nämlich

a) Patrone mit Harz I-A': stromaufwärts: 10 Mikron Polypropylen-Gitternetz (Filter); 50,00 g Harz I-A', was eine Berr-Tiefe von 0,85 cm ergab; stromabwärts: 10 Mikron Polypropylen-Gitternetz (Filter).
b) Patrone mit Glaskugeln: stromaufwärts: 10 Mikron Polypropylen-Gitternetz (Filter); 50,0 g sterile Glaskugeln (von der Firma Fisher Scientific, mit derselben Größe wie die Kugeln des Harzes I-A'), was eine Bett-Tiefe von 0,85 cm ergab; und stromabwärts: 10 Mikron Polypropylen-Gitternetz (Filter).

Das System, wie es in 4 gezeigt ist, wurde für die Tests verwendet.
Die beiden Patronen wurden, nachdem sie erst einmal in ihre jeweilige Testkammer eingesetzt worden waren, gleichzeitig einem Luftstrom einer Geschwindigkeit von 23 l pro Minute für 40 min mit einer mikrobiologischen Belastung von 40 Bakterien pro Liter im einströmenden Luftstrom ausgesetzt.
Sobald die Testdauer beendet war, wurden die beiden Patronen unter sterilen Bedingungen auseinander geschnitten, und das mikrobiologische Filterpapier wurde freigelegt. Alle Materialien, aus denen die Masken bestanden, wurden einzeln – wie auch die Filterpapiere – in T.S.A. für 48 h bei 37° C inkubiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7b gezeigt. Tabelle 7b

*tnc = zu viele Mikroorganismen, um sie zählen zu können.

Wie aus Tabelle 7b ersichtlich ist, tötete das Harz I-A' alle Bakterien ab, und keine lebenden Mikroorganismen können in dem Harz-Bett leben.
Andererseits haben die Glaskugeln eine mechanische Filterkapazität in Bezug auf den biologischen Vektor, jedoch erfolgt eine Migration schnell, so dass „tnc"-Ergebnisse erhalten wurden (zu viele Mikroorganismen, um sie zählen zu können), und zwar auf dem stromaufwärts angeordneten Gitternetz und auf den Kugeln selbst. Die Migration verläuft weiter durch das Filter, bis sie das mikrobiologische Filterpapier in großer Zahl erreicht. Auch wird das für die Glaskugeln vorgesehene Filter stark kontaminiert, was ein Entsorgungsproblem hervorruft.
Beispiel 7.6
Bacillus Subtilis: Vergleich der Harz-Bett-Tiefe
Dieser Test wurde durchgeführt, um die biozide Wirksamkeit des Harzes I-A' in Bezug auf die mikrobiologische Abtötung von Bacillus Subtilis festzustellen. Das System von 6 wurde verwendet.
Die Patronen, wie sie in 1 und 2 veranschaulicht sind und die jeweils 30,00 g (dies ergab eine Bett-Tiefe von 0,5 cm) und 50,00 g (dies ergab eine Bett-Tiefe von 0,85 cm) des Harzes I-A' enthielten, wurden einem Luft-Durchpumpen über 60 min bei einer Geschwindigkeit von 27 l pro Minute unterworfen. Eine Gesamtmenge von 23 ml Inokkulum mit einer Konzentration von 10⁷ pro ml wurde in das System injiziert. Eine positive Kontrolle ergab eine Konzentration von 275 cfu/l Luft auf der mikrobiologischen Probezufuhrseite.
Die Ergebnisse zeigen eine vollständige Abtötung bei beiden Patronen.
Beispiel 7.7
Bacillus Subtilis: Langlebigkeitsuntersuchung im Luftstrom
Eine Patrone gemäß 1 und 2, die 30,00 g (Bett-Tiefe: 0,5 cm) des Harzes I-A' enthielt, wurde einem Luftstrom mit einer Geschwindigkeit von 25 l/min ausgesetzt, der eine Konzentration an Bacillus Subtilis von 112 cpu/l enthielt (positive Kontrolle zur Korrelation), und zwar für eine Zeitdauer von 3 h.
Der Test wurde durchgeführt unter Anwendung der Verfahrensweise mit einer Auftreff-Einheit (gemäß 3), und zwar mit 300 ml sterilen Wassers. Sobald die Zeit von 3 h abgelaufen war, wurde das Wasser aus der Auftreff Einheit auf einer mikrobiologischen Membran filtriert, und zwar unter Bezugnahme auf ein Standard-Verfahren zur Analyse von Wasser und Abwasser, 17. Ausgabe, Seiten 9–97 bis 9–99. Das Wachstums-Medium war Trypticase-Soja-Agar. Die Ergebnisse nach der Inkubation für die Zeit von 48 h bei 37,5° C waren eine totale Abtötung.
Beispiel 8
Untersuchungen der Fixierung von Iod bei unterschiedlichen Iod-Konzentrationen
Harz I-A', Harz I-B', Harz I-B'' und Harz I-A'' wurden wie folgt hergestellt:
Harz I-A' wurde wie in Beispiel 5 beschrieben hergestellt.
Harz I-B' wurde hergestellt, indem man den Verfahrensweisen der Beispiele 1 und 2 folgte, mit der Ausnahme, dass als Harz Amberlite IR-400 (OH^-) (von der Firma Rohm & Hass) verwendet wurde.
Harz I-B'' wurde hergestellt, indem man den Verfahrensweisen der Beispiele 1 und 2 folgte (unter Verwendung von Amberlite 401-S), mit der Ausnahme, dass die Menge der I₂/Kl-Mischung so eingestellt wurde, dass ein Harz bereitgestellt wurde, das etwa 30 % Iod am Ende der Verfahrensweise in Beispiel 2 umfasste. Die Mischung, die am Ende der Verfahrensweise von Beispiel 2 erhalten wurde, wurde in zwei gleiche Teile geteilt, und ein Teil wurde einem Schritt des Waschens unterzogen und so ein iodiertes Harz bereitgestellt, das am Ende der Verfahrensweise von Beispiel 2 erhalten wurde; und
Harz I-A'' wurde hergestellt, indem man die restliche Hälfte der Zwischenmischung heranzog, die bei der Herstellung des Harzes I-B'' (wie es oben erwähnt wurde) erhalten wurde und die Mischung der Verfahrensweise von Beispiel 3 unterzog, mit der Ausnahme, dass die Bedingungen des erhöhten Drucks bzw. der erhöhten Temperatur festgesetzt wurden auf 121° C bzw. 15 psig.
Der Iod-Gehalt der oben angegebenen iodierten Harze wurde bestimmt in Übereinstimmung mit der Verfahrensweise, die nachfolgend erläutert ist. Die Harze wurden auch einem Iod-Auslauf-Test unterzogen, wie dies nachfolgend erläutert ist.
Iod-Gehalt:
1,0 g jedes der verschiedenen Harze wurde in 20 ml Wasser mit einer Konzentration von 5 Gew.-% Natriumthiosulfat gekocht. Das Kochen beim Siedepunkt wurde für 20 min durchgeführt, wonach die Wasser-Mischung zur Seite gestellt wurde, um sie an der Luft 12 h lang abkühlen zu lassen. Das Harz wurde dann gewonnen und mit 50 ml einer siedenden Wasserlösung von Natriumthiosulfat gewaschen. Danach wurde das Harz in einem Ofen 12 h lang bei 105° C getrocknet. Das von Iod desorbierte Harz wurde in jedem Fall gewogen, und die Gewichtsdifferenz wurde verwendet, um den Gew.-%-Anteil des anfänglichen Harzes zu berechnen, der durch das entfernte aktive Iod wiedergegeben wird.
Iod-Auslauf-Test
Der Test wurde wie folgt durchgeführt: Eine Druckspritze wurde mit 20 g Harz befüllt (Innenkammer: 3 cm × 13 cm). Unter Verwendung einer Peristaltik-Pumpe wurden 750 ml/min R/O-Wasser (sterilisiert) durch die Spritze gepumpt. Das Harz wurde in der Spritze durch geeignete Gitternetz-Einrichtungen gehalten. Die Gesamtmenge Wasser, die durch das Harz hindurch geführt wurde, betrug 5 l.
Die Ergebnisse der Tests sind in der in 1 gezeigten Graphik angegeben, d. h. die in ppm angegebene Iod-Menge im Auslauf gegen die Gesamt-Volumenmenge Wasser, die durch das Harz geführt worden war. Die Ergebnisse des Auslauf-Tests, die in der Graphik gezeigt sind, zeigen die Menge an Iod (I₂) und Iodid (I^-) im Auslauf des behandelten Wassers nach Durchlaufen durch jedes der Harze im Vergleich.
Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 8 gezeigt. Tabelle 8
Wie aus Tabelle 8 ersichtlich ist, führt das Behandeln des Harzes bei hohem Druck und hoher Temperatur dazu, dass das Iod besser an dem Harz fixiert ist, und zwar bei verschiedenen Iod-Konzentrationen.
Beispiel 9
Untersuchung der Luft mit dem Harz I-B''
Man folgte der Verfahrensweise von Beispiel 7.6 und verwendete 30 g des Harzes I-B'' und Bacillus Subtilis bei einer Konzentration von 275.000 cfu pro Kubikmeter. Es wurde gefunden, dass das Harz I-B'' nur 7 bis 10 % der Mikroorganismen abtötete. Die Ergebnisse des Tests zeigen, dass das Harz I-B'' nicht so wirksam beim Abtöten von Mikroorganismen aus der Luft ist, wie das Harz I-A'. Es wäre nötig, deutlich mehr Harz I-B'' zu haben, um Luft vollständig zu sterilisieren, verglichen mit dem Harz I-A'.

Claims

Verfahren zum Desinfizieren von Luft, die Mikroorganismen enthält, wobei das Verfahren das Durchleiten von Luft, die Mikroorganismen enthält, durch Luft-Weg-Einrichtungen und das Desinfizieren dieser Luft in der Weg-Einrichtung umfasst, indem man diese Luft derart über ein desinfizierendes Harz leitet, dass durch die Luft beförderte Mikroorganismen mit dem Harz in Kontakt kommen und dadurch devitalisiert werden, wobei das desinfizierende Harz ein nach Bedarf desinfizierendes, iodiertes Harz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das nach Bedarf desinfizierende iodierte Harz ein iodiertes Anion-Austausch-Harz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das nach Bedarf desinfizierende, iodierte Harz ein iodiertes, stark basisches Anion-Austausch-Harz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, worin das iodierte, stark basische Anion-Austausch-Harz eine stark basische Anion-Austausch-Harz-Komponente umfasst, die 25 bis 90 Gew.-% des Gesamtgewichts des iodierten Harzes ausmacht.
Verfahren nach Anspruch 3, worin das iodierte, stark basische Anion-Austausch-Harz eine stark basische Anion-Austausch-Harz-Komponente umfasst, die 45 bis 65 Gew.-% des Gesamtgewichts des iodierten Harzes ausmacht.
Verfahren nach Anspruch 3, worin das iodierte, stark basische Anion-Austausch-Harz ein iodiertes, stark basisches Anion-Austausch-Harz ist, das erhältlich ist in Übereinstimmung mit einem Verfahren, das einen Umwandlungs-Schritt umfasst, der das In-Kontakt-Bringen eines porösen, stark basischen Anion-Austausch-Harzes in Salz-Form mit einer ausreichenden Menge einer Iod-Substanz umfasst, die durch das Anion-Austausch-Harz absorbierbar ist, so dass das Anion-Austausch-Harz die Iod-Substanz absorbiert und so das Anion-Austausch-Harz in das nach Bedarf desinfizierende Harz umwandelt, wobei die Iod-Substanz gewählt ist aus der Gruppe, die I₂ und Polyiodid-Ionen mit einer Wertigkeit von –1 umfasst, und worin für den Umwandlungs-Schritt wenigstens ein Teil der Absorption der Iod-Substanz bei erhöhter Temperatur bewirkt wird, die höher ist als 100° C, und bei einem erhöhten Druck, der größer ist als Atmosphären-Druck.
Verfahren nach Anspruch 3, worin das iodierte, stark basische Anion-Austausch-Harz ein iodiertes, stark basisches Anion-Austausch-Harz ist, das erhältlich ist in Übereinstimmung mit einem Verfahren, das einen Umwandlungs-Schritt umfasst, wobei der Umwandlungs-Schritt das In-Kontakt-Bringen eines porösen, stark basischen Anion-Austausch-Harzes in Form eines Salzes, die von der Iodid-Form I^- verschieden ist, mit einer ausreichenden Menge einer Iod-Substanz umfasst, die durch das Anion-Austausch-Harz absorbierbar ist, so dass das Anion-Austausch-Harz die Iod-Substanz absorbiert und so das Anion-Austausch-Harz in das nach Bedarf desinfizierende Harz umwandelt, wobei die Iod-Substanz gewählt ist aus der Gruppe, die Polyiodid-Ionen umfasst, die eine Wertigkeit von –1 haben, worin der Umwandlungs-Schritt eine anfängliche Umwandlungs-Stufe umfasst, gefolgt von einer zweiten Umwandlungs-Stufe, worin die anfängliche Umwandlungs-Stufe das In-Kontakt-Bringen des Anion-Austausch-Harzes mit der Iod-Substanz bei einer Temperatur von 100° C oder niedriger unter Erhalt einer Zwischen-Zusammensetzung umfasst, die restliche absorbierbare Iod-Substanz und ein als Zwischenstufe erhaltenes iodiertes Harz umfasst, die zweite Umwandlungs-Stufe das Behandeln der Zwischen-Zusammensetzung bei erhöhter Temperatur umfasst, die 102° C oder höher ist, und einem erhöhten Druck von 2 psig bis 35 psig, und worin die Iod-Substanz Triiodid-Ionen der Formel I₃ ^- umfasst, worin das Anion-Austausch-Harz in der Hydroxyl-Form OH^- vorliegt und worin das Anion-Austausch-Harz mit einer Zusammensetzung in Kontakt gebracht wird, die aus einer Mischung von Kl, I₂ und einer Mindermenge Wasser besteht, wobei das Molverhältnis von Kl zu I₂ anfangs etwa 1 ist.
System zum Desinfizieren von Luft, die durch die Luft beförderte Mikroorganismen enthält, wobei das System umfasst: Einrichtungen zum Bereitstellen eines Luft-Weges für das Bewegen von Luft durch den Weg; und ein desinfizierendes Harz, das in dem Luft-Weg angeordnet ist, so dass durch die Luft beförderte Mikroorganismen in der Luft, die durch den Luft-Weg hindurchtritt, in der Lage sind, mit dem Harz in Kontakt zu kommen und dadurch devitalisiert zu werden, wobei das desinfizierende Harz ein nach Bedarf desinfizierendes, iodiertes Harz umfasst.
System nach Anspruch 8, worin das nach Bedarf desinfizierende, iodierte Harz ein iodiertes Anion-Austausch-Harz umfasst.
System nach Anspruch 8, worin das nach Bedarf desinfizierende iodierte Harz ein iodiertes, stark basisches Anion-Austausch-Harz umfasst.
System nach Anspruch 10, worin das iodierte, stark basische Anion-Austausch-Harz eine stark basische Anion-Austausch-Harz-Komponente umfasst, die 25 bis 90 Gew.-% des Gesamtgewichts des iodierten Harzes ausmacht.
System nach Anspruch 10, worin das iodierte, stark basische Anion-Austausch-Harz eine stark basische Anion-Austausch-Harz-Komponente umfasst, die 45 bis 65 Gew.-% des Gesamtgewichts des iodierten Harzes ausmacht.
System nach Anspruch 10, worin das iodierte, stark basische Anion-Austausch-Harz ein iodiertes, stark basisches Anion-Austausch-Harz ist, das erhältlich ist in Übereinstimmung mit einem Verfahren, das einen Umwandlungs-Schritt umfasst, der das In-Kontakt-Bringen eines porösen, stark basischen Anion-Austausch-Harzes in Salz-Form mit einer ausreichenden Menge einer Iod-Substanz umfasst, die durch das Anion-Austausch-Harz absorbierbar ist, so dass das Anion-Austausch-Harz die Iod-Substanz absorbiert und so das Anion-Austausch-Harz in das nach Bedarf desinfizierende Harz umwandelt, wobei die Iod-Substanz gewählt ist aus der Gruppe, die I₂ und Polyiodid-Ionen mit einer Wertigkeit von –1 umfasst, und worin für den Umwandlungs-Schritt wenigstens ein Teil der Absorption der Iod-Substanz bei erhöhter Temperatur bewirkt wird, die höher ist als 100° C, und bei einem erhöhten Druck, der größer ist als Atmosphären-Druck.
System nach Anspruch 10, worin das iodierte, stark basische Anion-Austausch-Harz ein iodiertes, stark basisches Anion-Austausch-Harz ist, das erhältlich ist in Übereinstimmung mit einem Verfahren, das einen Umwandlungs-Schritt umfasst, wobei der Umwandlungs-Schritt das In-Kontakt-Bringen eines porösen, stark basischen Anion-Austausch-Harzes in Form eines Salzes, die von der Iodid-Form T verschieden ist, mit einer ausreichenden Menge einer Iod-Substanz umfasst, die durch das Anion-Austausch-Harz absorbierbar ist, so dass das Anion-Austausch-Harz die Iod-Substanz absorbiert und so das Anion-Austausch-Harz in das nach Bedarf desinfizierende Harz umwandelt, wobei die Iod-Substanz gewählt ist aus der Gruppe, die Polyiodid-Ionen umfasst, die eine Wertigkeit von –1 haben, worin der Umwandlungs-Schritt eine anfängliche Umwandlungs-Stufe umfasst, gefolgt von einer zweiten Umwandlungs-Stufe, worin die anfängliche Umwandlungs-Stufe das In-Kontakt-Bringen des Anion-Austausch-Harzes mit der Iod-Substanz bei einer Temperatur von 100° C oder niedriger unter Erhalt einer Zwischen-Zusammensetzung umfasst, die restliche absorbierbare Iod-Substanz und ein als Zwischenstufe erhaltenes iodiertes Harz umfasst, die zweite Umwandlungs-Stufe das Behandeln der Zwischen-Zusammensetzung bei erhöhter Temperatur umfasst, die 102° C oder höher ist, und einem erhöhten Druck von 2 psig bis 35 psig, und worin die Iod-Substanz Triiodid-Ionen der Formel I₃ ^- umfasst, worin das Anion-Austausch-Harz in der Hydroxyl-Form OH^- vorliegt und worin das Anion-Austausch-Harz mit einer Zusammensetzung in Kontakt gebracht wird, die aus einer Mischung von Kl, I₂ und einer Mindermenge Wasser besteht, wobei das Molverhältnis von Kl zu I₂ anfangs etwa 1 ist.
System nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei das System Mittel einschließt, die Luft durch den Luft-Weg zwangsweise hindurchzuführen.
System nach einem der Ansprüche 8 bis 14, worin das System Mittel, die in dem Luft-Weg angeordnet sind, zum Abfangen von Iod einschließt, das von dem desinfizierenden Harz freigesetzt wurde.