ИНСЕКТИЦИДНАЯ ШАШКА (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к средствам дезинфекции и/или дезинсекции, в частности к дымообразующему пиротехническому изделию, которое может быть использовано в сельском хозяйстве, животноводстве, ветеринарии, медицине, коммунально-бытовой сфере, на транспорте, а также при ликвидации очагов инфекционного и энтомологического заражения.

Среди известных методов дезинфекции и дезинсекции наиболее эффективными и экономичными, с точки зрения расхода препаратов и уровня затрат, являются способы с применением аэрозолей - дисперсных систем, состоящих из мелких частиц, взвешенных в газовой среде. Применение аэрозолей обеспечивает проникновение взвешенных частиц в труднодоступные области. Поэтому аэрозольная обработка является наиболее эффективной, особенно при обработке больших площадей объектов, имеющих внутренние полости или поверхности с микропористой структурой (бетон, дерево, штукатурка), проведение обработки животных и т.п.

В основе метода объемной дезинфекции лежит принцип преобразования жидких и твердых дезинфектантов в высокодисперсные аэрозоли. Одним из методов образования аэрозолей является конденсация. Конденсационные аэрозоли характеризуются меньшим размером частиц, чем дисперсионные. Для малых частиц характерна более высокая удельная поверхность и большая седиментационная устойчивость.

В качестве средств, реализующих метод объемной дезинфекции, используют пиротехнические шашки. Работа таких шашек связана с применением дымообразующих пиротехнических смесей, предполагающих совместное присутствие в них действующего (активного) вещества (ДВ) и термосостава, обеспечивающего процесс горения (тления) и возгонку ДВ.

Традиционно в составах дымообразующих смесей использовали хлористый аммоний, ароматические углеводороды (нафталин, антрацен, фенантрен и др.) и некоторые углеводороды жирного ряда. В качестве активнодействующего вещества применялись высокотоксичные хлорсодержащие соединения - гексахлоран, гамма-изомер гексахлорциклогексана, ДДТ (инсектициды второго поколения), при очень высоком содержании их в составе (в среднем от 40 до 60 мас.%). Эти вещества обладают кумулятивным действием, весьма токсичны для теплокровных, и работа с ними опасна для органов дыхания и слизистых. В связи с этим все пиротехнические средства, содержащие составы с указанными выше активными веществами, запрещены бывшим Минздравом СССР и сняты с производства.

Горение антрацена в дымообразующих смесях приводит к образованию в продуктах горения тяжелых и токсичных веществ, что опасно, особенно при использовании в закрытых помещениях, и осложняет обработку в помещениях с высокими потолками.

Для понижения токсичности инсектицидных средств в качестве действующего вещества были предложены пиретроиды. Это класс веществ, представляющих собой сложные эфиры различных производных циклопропанкарбоновой кислоты. Пиретроиды, отличаясь высокой инсектицидной активностью, практически нетоксичны для теплокровных, достаточно быстро разлагаются на свету, в воде и в почве, не загрязняя окружающую среду.

Традиционная технология изготовления дымообразующих шашек предусматривает смешение влажных или сухих компонентов, формование изделия методом прессования, термопрессования, экструзии и т.п. и при необходимости, сушку, пропитку дополнительными компонентами или нанесение защитного покрытия. Смесь может размещаться в корпусе, выполненном из несгораемого или сгораемого материала.

Известна инсектицидная пиротехническая шашка «Сити», выпускаемая ЗАО «Заводом готовых форм ВИТАР» (Россия) (ТУ 9392-006-12531300-98, 1998 г., средство инсектицидное пиротехническое "Шашка Сити") для борьбы с синантропными насекомыми в помещениях (тараканы, блохи, мухи, комары). По степени опасности, согласно классификации средств дезинсекции шашка относится ко 2 классу высокоопасных веществ (при ингаляции). Шашка представляет собой спрессованную в виде цилиндра смесь ДВ, включающую перметрин, пиротехническую смесь (смесь горючих веществ и окислителей) и отдушку, которые при тлении создают облако мелкодисперсного аэрозоля и паров инсектицида.

При смешении всех компонентов шашки получается однородная хорошо прессуемая масса. В связи с сохранением массой приданной ей формы, изделие реализуется без какой-либо оболочки или корпуса. Это упрощает процесс производства шашки, однако является причиной нарушения ее целостности при хранении и транспортировке, а также не исключено влияние окружающей среды на вещества состава. При использовании шашки необходимо применять несгораемую подложку. Для улучшения процесса горения в изделии необходимо выполнить каналы, облегчающие выход газообразных продуктов.

Известна дымовая инсектицидная шашка «МУХОЯР», выпускаемая ООО «Ваше хозяйство» (Россия) (ТУ 9392-025-47533666-2009, 2009 г., "Средство инсектицидное пиротехническое "Мухояр-шашка инсектицидная"). Данная шашка выбрана в качестве наиболее близкого аналога. Средство предназначено для уничтожения летающих насекомых в хорошо проветриваемых помещениях. Шашка представляет собой металлическую (жестяную) герметично закрытую банку, наполненную порошком, включающим перметрин - 5%, окислитель, пламягаситель и наполнитель (тальк).

Недостатком данного средства является необходимость удаления людей, животных, птиц и растений из помещений, подлежащих обработке, несмотря на использование безопасного активного вещества. Также недостатком является непосредственная близость действующего вещества к компонентам состава. При температуре горения около 400°C окислитель разлагается с выделением кислорода и частично разрушает структуру действующего вещества, что приводит к повышению затрат и времени на обработку.

Для применения шашку необходимо вскрыть и поджигать с поверхности горящей спичкой или лучиной. Пиротехнический состав тлеет, выделяя дым, турбулентно распространяющийся в обрабатываемом объеме.

Задачей при создании изобретения было получение эффективного и безопасного пиротехнического дымового инсектицидного средства, а также расширение арсенала дезинфицирующих и/или дезинсектирующих средств.

Поставленная задача решена предложенной группой изобретений. Достигаемым техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности, безопасности применения, сохранности при хранении и транспортировке, а также повышение эффективности инсектицидного средства за счет щадящего воздействия на распространяемое активное вещество. Данный результат достигается в простой и технологичной конструкции шашки.

Указанный результат достигается в инсектицидной шашке, содержащей корпус, заполненный пиротехническим составом, и активнодействующее вещество. В торцах корпуса расположены верхняя мембрана со сквозным запальным отверстием, образующим запальный узел, и нижняя мембрана с, по меньшей мере, одним сквозным газоходным отверстием или без отверстий, имеются верхняя бумажная мембрана, а при наличии в нижней мембране отверстий и нижняя бумажная мембрана, перекрывающие изнутри соответствующие отверстия.

В случае отсутствия сквозных газоходных отверстий в нижней мембране нижняя бумажная мембрана не используется.

В одном из исполнений шашки запальным отверстием, образующим запальный узел, может снабжаться также и нижняя мембрана.

В первом исполнении шашка содержит пиротехнический состав, в котором активнодействующее вещество диспергировано в массе органического дымообразователя, входящего в пиротехнический состав, что обеспечивает отсутствие непосредственного контакта с горящим окислителем, предохраняя активнодействующее вещество от частичного термического разложения.

В варианте шашка содержит пиротехнический состав и микрокапсулы, и/или пористые частицы, и/или гигроскопичные гранулы с активным веществом, распределенные в пиросоставе или расположенные отдельно от пиротехнического состава посредством разделительной мембраны с, по меньшей мере, одним отверстием.

В другом варианте выполнения шашка содержит фильтровально-газоходный элемент, выполненный из пористого и/или гигроскопичного материала, и пропитанный активным веществом. Элемент может быть выполнен с рифами, способствующими оттоку газообразных продуктов.

В качестве активнодействующего вещества - инсектоакарицидного компонента могут быть использованы соединения пиретроидной группы: перметрин, циперметрин или α-циперметрин, или хлорпирифос, или эток (2,2-диметил-3-(2-метил-1-пропенил)циклопропанкарбоновой кислоты 2-метил-4-оксо-3-(2-пропинил)циклопентен-1-иловый эфир) или другие соединения, отвечающие требованию безопасности и обладающие свойствами, необходимыми для применения их в предложенных конструкциях шашки.

В качестве пиротехнического дымообразующего состава может быть использован состав, включающий: хлорат калия, аммоний хлористый, органический дымообразователь (углеводородное горючее): воск, канифоль, или парафин и т.д. и мел.

Приведенные примеры используемых веществ носят предпочтительный характер, но не ограничивают возможности.

Корпус шашки выполнен из сгораемого или несгораемого материала.

Поджиг всех предложенных вариантов шашки осуществляется через запальное отверстие, образующее запальный узел, например, лучиной, ветровой или охотничьей спичкой или отрезком стопина. Также допускается возможность фрикционного воспламенения или электровоспламенения. Наличие верхней мембраны препятствует быстрому оттоку газообразных продуктов от поверхности пиросостава. Скапливаясь над поверхностью, разогретые продукты горения (тления) пиросостава формируют соответствующий температурный фронт и дополнительное давление, обеспечивая равномерный прогрев по всей рабочей поверхности и равномерный послойный прогрев. В результате чего предложенные варианты шашки, в отличие от прототипа, имеют стабильный и спокойный характер горения.

Распределение активного вещества в массе органического дымообразователя пиротехнического состава достигается смешением раствора активнодействующего вещества и раствора дымообразователя в соответствующих растворителях (в случае приведенных ранее компонентов растворителем может быть ацетон или спирт), последующим смешением полученного раствора с остальными компонентами состава и нагревом полученной массы до полного удаления растворителя.

В результате чего органический дымообразователь образует сплошную среду (матрицу), в которой распределены остальные компоненты. При этом инсектицид оказывается диспергирован/эмульгирован внутри массы дымообразователя. Такое расположение инсектицида изолирует его от прямого воздействия высоких температур при горении окислителя, а следовательно, от частичного термического разложения. Образующаяся матрица способствует равномерному прогреву всей массы состава. Полученная таким образом пиротехническая смесь имеет спокойный без вспышек характер равномерного послойного горения (тления).

Вариант шашки предполагает микрокапсулирование активнодействующего вещества или пропитывание им пористых частиц (гранул). Микрокапсулы с активным веществом получают по известной технологии микрокапсулирования, а пористые частицы и гранулы предварительно пропитывают активным веществом. При распределении в пиросоставе микрокапсул или пропитанных частиц в обоих случаях также достигается изоляция активного вещества от прямых разлагающих факторов. В качестве пористых частиц могут быть использованы, например, силикагель или уголь.

Альтернативная конструкция шашки осуществляет наиболее щадящий способ возгонки активного вещества, реализующая отдельное от пиросостава расположение микрокапсул, и/или пористых частиц, или гранул с активным веществом посредством разделительной мембраны с отверстием(ями). Равномерный разогрев частиц и возгонка активнодействующего вещества происходят при поступлении горячих газообразных продуктов тления пиросостава через отверстие(я) в разделительной мембране. Для ускорения функционирования шашки в пиросоставе может быть образован дымоходный канал или несколько каналов.

Фильтровально-газоходный элемент может быть выполнен из сгораемого или несгораемого пористого и/или гигроскопичного материала. Предварительно пропитанный активнодействующим веществом элемент равномерно прогревается по мере сгорания (тления) пиросостава и обеспечивает возгонку активного вещества.

Газоходный элемент может быть установлен между корпусом шашки и пиротехническим составом. Гофры, выполненные по всей поверхности элемента со стороны корпуса, облегчают выход продуктов сублимации. При этом возгоняемое активное вещество остается изолированным от пиросостава, что обеспечивает мягкие условия образования необходимых действующих продуктов.

Таким образом, предложенная группа изобретений лишена ранее выявленных недостатков известных пиротехнических инсектицидных средств и обеспечивает получение новых технических эффектов, связанных с возможностью проведения аэрозольной обработки: низкий расход действующего вещества, получение частиц с высокой проникающей способностью, простота применения, отсутствие необходимости трудоемкого удаления остатков дезинфектанта/дезинсектанта с поверхностей, подвергшихся обработке и т.п. Предложенное устройство обеспечивает эффективность применения и расширяет арсенал средств дезинфекции и дезинсекции.

Шашка может быть изготовлена следующим образом.

Корпус может быть, например, прокатан из бумаги в форме цилиндра. В один из торцов устанавливается мембрана. Образующаяся полость заполняется пиросоставом с диспергированным ДВ или пиросоставом, содержащим микрокапсулы, и/или пористые частицы, и/или гранулы с активным веществом. При этом шашка может заполняться пиросоставом в виде раствора или увлажненной массы с последующим удалением из него растворителя. Также возможно заполнение в твердом порошкообразном или формованном виде предварительно полученной массы с последующим ее уплотнением. Затем устанавливается вторая мембрана. Сквозное запальное отверстие и сквозные газоходные отверстия, выполненные в мембранах, изнутри предварительно закрываются бумажной мембраной для защиты от внешнего воздействия и гидроизоляции состава при длительном хранении.

При получении варианта шашки образующаяся емкость заполняется пиросоставом не полностью. На открытой поверхности состава располагают разделительную мембрану, поверх которой засыпают микрокапсулы, и/или пористые частицы, и/или гранулы с активным веществом, и торец закрывают нижней мембраной. Таким образом, объем шашки разделяется на два отсека: в одном находится дымообразующий состав, необязательно содержащий один или несколько газоходных каналов произвольной формы, соединяющих оба отсека шашки, а во втором - капсулы или гранулы, содержащие активнодействующее вещество. Газоходный канал обеспечивает прохождение разогретого газа во второй отсек шашки с его содержимым, обеспечивая прогрев и возгонку ДВ.

В другом варианте после размещения одной из мембран в образующейся емкости располагают фильтровально-газоходный элемент, пропитанный активнодействующим веществом, затем заполняют пиросоставом, и торец закрывают второй мембраной. Однако такое расположение фильтровально-газоходного элемента не является ограничивающим и представляет собой только одну из возможных комбинаций.

Конструкция предлагаемых изделий может быть проиллюстрирована на фиг.1-4.

На фиг.1 представлена инсектицидная шашка, содержащая корпус 1 (картонная гильза), верхнюю мембрану 2, нижнюю мембрану 3, дымогенерирующий пиротехнический состав с активнодействующим веществом 4, сквозное запальное отверстие 5, сквозные газоходные отверстия 6, бумажные мембраны 7.

На фиг.2 представлена инсектицидная шашка, содержащая корпус 1 (картонная гильза), верхнюю мембрану 2, нижнюю мембрану 3, дымогенерирующий пиротехнический состав 4, сквозное запальное отверстие 5, сквозные газоходные отверстия 6, бумажные мембраны 7, микрокапсулы, и/или пористые частицы, и/или гранулы с активным веществом 8.

На фиг.3 представлена инсектицидная шашка, содержащая корпус 1 (картонная гильза), верхнюю мембрану 2, нижнюю мембрану 3, дымогенерирующий пиротехнический состав 4, сквозное запальное отверстие 5, сквозные газоходные отверстия 6, бумажные мембраны 7, микрокапсулы, и/или пористые частицы, и/или гранулы с активным веществом 8, разделительную мембрану 9, дымоходный канал 10.

На фиг.4 представлена инсектицидная шашка, содержащая корпус 1 (картонная гильза), верхнюю мембрану 2, нижнюю мембрану 3, дымогенерирующий пиротехнический состав 4, сквозное запальное отверстие 5, сквозные газоходные отверстия 6, бумажные мембраны 7, фильтровально-газоходный элемент 11.

Применение разработанных инсектицидных изделий для дезинфекции и/или дезинсекции предусматривает сжигание пиросостава в замкнутом объеме, где находится обрабатываемый объект, или сжигание пиросостава на открытой местности, так чтобы обрабатываемый объект находился в дымовом факеле, который легко визуализируется. Шашка производит густой белый дым, почти не имеющий запаха, нетоксичный и не вызывающий аллергию. Дымление начинается через несколько секунд после поджига и образует густую дымовую завесу. При применении на местности количество сжигаемой композиции определяют исходя из известных зависимостей, учитывающих удаление объекта, метеоусловия и т.п., так чтобы в результате экспозиции аэрозоля достигался требуемый эффект. Тление пиротехнической смеси обеспечивает сублимацию активнодействующего вещества, за счет чего снижаются нормы расхода средства.

Предложенная шашка и ее варианты не заменимы, когда отсутствует возможность изолирования людей или животных из зоны действия средства. Шашка с приведенным дымообразующим составом имеет сертификат для ее реализации на территории РФ.

Применение изобретения обеспечивает продолжительный защитный эффект от последующей контаминации.