волокнистый материал для защиты от бытовых насекомых

Формула изобретения

Волокнистый материал для защиты от бытовых насекомых, выполненный из пористого целлюлозосодержащего носителя, пропитанного репеллентом или инсектицидом, отличающийся тем, что в качестве целлюлозосодержащего носителя взята листовая целлюлоза, предварительно обработанная отбеливающим реагентом, выбранным из группы, содержащей кислород, диоксид хлора или их сочетание.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения репеллентных и инсектицидных средств и может быть использовано при изготовлении устройств для отпугивания и уничтожения насекомых в бытовых условиях, а также в сельскохозяйственном производстве для защиты животных.

Известно использование различных материалов для защиты от бытовых насекомых, где в качестве носителей при изготовлении электрофумигационных средств с пролонгированным выделением репеллента и инсектицида используют, например, такие носители, как:

1. Лист бумаги или лист нетканого материала или полимерная пленка (JP, 4-60961, А 01 N 25/18, 1992). Известный лист способен выделять инсектицид во времени достаточно эффективно.

2. Матрица из гемицеллюлозы, экстрагированной из зерен пшеницы (US, 5174998, А 01 N 25/08, 1992). Известный материал содержит инсектицид и способен эффективно выделять инсектицид во времени.

3. Волокнистая пластина (RU, 2129787, A 01 N 25/18, 1999). При этом волокнистая пластина, состоящая из целлюлозной пульпы и хлопка и пропитанная инсектицидной композицией на основе бенфлутрина, имеет толщину 1-4 мм. Данная пластина обеспечивает достаточно стабильный инсектицидный эффект в течение длительного периода времени и используется для горячего окуривания.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является волокнистый материал для защиты от бытовых насекомых, выполненный из пористого целлюлозосодержащего носителя, пропитанного репеллентом или инсектицидом (RU, 2142366, В 32 В 29/04,1999).

В качестве целлюлозного пористого носителя для репеллентов и инсектицидов используют одно- или многослойный картон на основе целлюлозы. При этом, по меньшей мере, один из слоев картона содержит минеральный наполнитель в количестве 0,1-36,0 мас.% в расчете на 100 мас.% абсолютно сухого картона, что придает целлюлозному пористому носителю в целом повышенную сорбционную способность и повышение стойкости в условиях воздействия атмосферных осадков.

Однако известное устройство для отпугивания и уничтожения насекомых в бытовых условиях имеет недостаточно пролонгированное выделение репеллента или инсектицида, т.е. быстро отдает репеллент или инсектицид.

Новым техническим результатом использования настоящего изобретения является создание волокнистого материала для защиты от бытовых насекомых с высоким пролонгированным выделением репеллента и инсектицида за счет создания носителя с более развитой внутренней поверхностью, что позволяет более длительное время удерживать в объеме носителя репелленты, инсектициды. При этом одновременно с улучшением потребительских свойств (при достаточно высокой плотности повышенные сорбционные свойства) значительно повышается экономика данного материала за счет снижения его себестоимости.

Этот результат достигается тем, что в волокнистом материале для защиты от бытовых насекомых, выполненном из пористого целлюлозосодержащего носителя, пропитанного репеллентом или инсектицидом, согласно изобретению в качестве целлюлозосодержащего носителя взята листовая целлюлоза, предварительно обработанная отбеливающим реагентом, выбранным из группы, содержащей кислород, диоксид хлора или их сочетание.

Использование листовой целлюлозы, предварительно отбеленной кислородосодержащим отбельным реагентом (СlO₂, О₂ или их смесь) в 2 и более ступеней и полученной на пресспате при температуре сушки 110-130^oС в качестве пористого носителя для репеллентов и инсектицидов обеспечивает более глубокую пропитку последних за счет более развитой внутренней поверхности целлюлозы, подвергнутой одностадийной сушке, по сравнению, например, с картоном (по прототипу). Имеется в виду, что при изготовлении картона целлюлоза подвергается роспуску и повторной сушке уже в составе композиции картона.

Известно, что сушка целлюлозы снижает способность волокна к набуханию.

Снижение набухаемости за счет сушки достигает 21-38% исходной величины. Даже длительное пребывание предварительно высушенной целлюлозы в воде не возвращает ей первоначальной степени набухания, что свидетельствует о необратимости явления, названного Г.Джайме "необратимым ороговением".

Необратимое изменение структуры и свойств волокон в результате их сушки связано с так называемым ороговением волокон, характеризуемым уменьшением их внутренней поверхности, уплотнением, снижением гидрофильности и понижением доступности к проникновению реагентов. Чем выше конечная сухость бумажного полотна после сушки, тем в большей степени проявляется ороговение. Оно усиливается от применения чередующихся циклов увлажнения и сушки бумаги.

Сушку целлюлозы следует рассматривать как сушку коллоидного материала, при которой происходят необратимые процессы, изменяющие физическое состояние целлюлозы. В результате усадки и уплотнения их структуры закрываются мельчайшие поры на поверхности волокна. Оставшиеся в порах пузырьки воздуха трудно удалить при размоле целлюлозы. Эластичность волокон снижается, снижается также их способность к набуханию и размолу.

Сушка целлюлозы приводит к изменению свойств волокон, которые не восстанавливаются даже после продолжительного увлажнения целлюлозы.

При пропитке такого носителя, как в предлагаемом материале, композициями, содержащими репелленты и инсектициды, такими как: отдушивающая композиция НАХ 95779, отдушивающая композиция НАХ 95779 в сочетании с гераниевым маслом или -аллететрин ("фумитокс"), происходит равномерное распределение композиции по всему объему носителя; попадая в мельчайшие поры, находящиеся на поверхности волоконец, композиции прочно в них удерживаются.

Таким образом, при использовании листовой целлюлозы в качестве пористого носителя для репеллентов и инсектицидов обеспечивается более глубокая пропитка последних за счет более развитой капиллярно-пористой структуры целлюлозы, созданной как за счет отсутствия чередующихся циклов увлажнения и сушки (одностадийная сушка листовой целлюлозы на пресспате при температуре 110-130^oС), так и за счет использования в процессе отбелки кислородосодержащих отбельных реагентов, таких как СlO₂, O₂ или их сочетание.

Отсутствие в технологической схеме стадии хлорирования приводит к тому, что полученная целлюлоза не содержит хлорорганических соединений, которые при взаимодействии целлюлозной матрицы с пропиточными растворами могут привести к образованию новых, относящихся к классу диоксанов высокотоксичных хлорорганических соединений, опасных для человека, и оказывают отрицательное воздействие на безопасность использования предлагаемого волокнистого материала для защиты от бытовых насекомых.

Кроме того, себестоимость листовой целлюлозы значительно ниже себестоимости картона (по прототипу), а время эксплуатации предлагаемого материала значительно больше.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Берут разные навески целлюлозосодержащих носителей, указанных в таблице 1.

Носитель, взятый в соответствии с прототипом, содержит минеральный наполнитель - цеолит с размером (средним диаметром) частиц 0,074 мм в соотношении целлюлоза/носитель, равном, примерно, 106,5/65 мг/%: 62/35 мг/% и полимерный наполнитель - полиэтилен низкого давления с размером частиц 0,4 мм в количестве 10% от веса целлюлозосодержащего картона.

Образцы в виде пластин, примерно, одинаковые по площади и весу, поочередно пропитывают антимольными композициями, имеющими разный состав:

- композиция 1 состоит из лавандового масла 0,5-1,5%, пихтового масла 2,0-2,2%, ментола 4,0-6,0%, эфирного масла (триндолин) абсолютного 4,2-6,5%, диэтилфталата 8,0-10,0%, линалилацетата 8,0-12,0%, терцинеола 60,8-73,3%;

- композиция 2 состоит из двух весовых частей композиции 1, к которым добавляли одну весовую часть масла гераниевого натурального.

Всего на каждую пластину наносят до 350 мг каждой композиции.

Оценку продолжительности действия (энтомологической активности), связанную со способностью удерживать пропиточный состав образцами целлюлозосодержащих носителей, проводят на лабораторной культуре платяной моли в условиях, приближенных к натурным - в шкафах типа платяных размером 0,50 м³, в верхней части которых размещают пропитанные пластины (по одной пластине).

Имеются также контрольные шкафы, куда пластины не помещают.

Опытные и контрольные шкафы заполняют неаппретированным сукном арт. 3907 (до 2 м²).

На протяжении эксперимента шкафы открывают 2 раза в сутки, имитируя условия проживания.

Опыты производят при температуре воздуха 24,01,5^oС в течение четырех месяцев. В каждый шкаф запускают по 50 бабочек моли 1-2 дневного возраста. В течение эксперимента бабочек запускают в шкафы каждые 14 суток.

Через 30 суток производят осмотр шкафов и развешенного в них сукна. При осмотре учитывают количество живых бабочек на сукне. Одновременно производят взвешивание пропитанных репеллентной композицией матиков, а затем обратно возвращают их в шкафы.

Эффективность пропитанных носителей характеризуют коэффициентом отпугивающего действия (КОД), который определяют исходя из соотношения , где О - обозначает количество подсчитанных бабочек в опыте, К - в контроле.

Согласно принятым критериям энтомологической эффективности оптимальный эффект считают удовлетворительным, если значение КОД превышает 75%.

Сравнительные данные о потере веса образцами носителей в репеллентной активности образцов в отношении бабочек моли приведены в таблице 1.

Как видно из таблицы, остаточное количество репеллента в образцах из целлюлозы, полученной согласно предлагаемому изобретению, превышает остаточное количество репеллента в образцах, полученных согласно изобретению-прототипу, и в образцах на основе картона типа "Фумитокс", что заметно сказывается и на активности образцов в отношении бабочек моли.

Из таблицы видно, что образцы на основе целлюлозы, полученной согласно предлагаемому изобретению, обладают выраженным репеллентным действием даже после 4 месяцев (КОД более 75%), тогда как эффективность образцов, взятых в качестве прототипа, к этому сроку ниже нормы.

Образцы, изготовленные согласно прототипу с применением минералов-сорбентов - шунгита, трепела, перлита и их смесей, показывают аналогичные результаты, что и образцы, выполненные с применением цеолита с последующим введением или без введения термопластичного полимера.

Пример 1. Берут равные по весу (примерно 0,8 г) образцы целлюлозосодержащего картона, наполненные согласно предлагаемому изобретению и согласно прототипу (как и в примере 1), а также образцы типа "Фумитокс". При этом берут целлюлозу, предварительно обработанную отбеливающим реагентом - кислородом. Обработку проводят по общепринятому режиму.

Пропитывают образцы капельным способом инсектицидным составом "Фумитокс", представляющим собой премикс "Пинамин-форте 40", который содержит основное действующее вещество (d-аллететрин) в количестве 40%, остальные компоненты стабилизатор, краситель, отдушка, растворитель.

На каждый образец наносят по 100 мг пропиточного состава или по 40 мг d-аллететрина.

Сравнительную оценку инсектицидной эффективности полученных образцов производят по временному диапазону гибели комаров при равном времени предварительного прогрева образцов в электрофумигаторах при постоянной температуре 145^oС.

Остаточное количество инсектицидного препарата в образцах определяют после 12 ч предварительного прогрева методом газожидкостной хроматографии.

Оценку производят в условиях, приближенных к натурным, в помещении площадью 15 м, объемом 45 м, с открытой форточкой.

В помещение запускают по 100 взрослых комаров и вносят испытуемые образцы, не вынимая их из электрофумигатора, после определенного времени прогрева.

Электрофумигаторы с образцами включают в электросеть и фиксируют время снижения активности насекомых, когда они перестают нападать на человека, что совпадает с появлением в помещении первых парализованных насекомых (время начала нокдауна), и время, когда в помещении полностью отсутствуют летающие, нападающие на человека и сидящие на стенах комары (КТ₁₀₀).

Опыты проведены трехкратно (взят средний результат) при температуре воздуха в помещении 242^oС и относительной влажности 60%.

Продолжительность периода предварительного прогрева испытываемых образцов при температуре 145^oС, после которого их переносят в опытное помещение, где изучают эффективность их действия при той же температуре, составляет 2, 4, 8, 10, 12 и 13 часов.

Результаты определения эффективности образцов представлены в таблице 2.

Из таблицы видно, что эффективность действия инсектицидных средств на основе испытываемых образцов при предварительном прогреве до 12 часов примерно одинакова. При этом инсектицид (d-аллететрин) у образцов, взятых в качестве прототипа, практически полностью испаряется, тогда как у образца, полученного согласно предлагаемому изобретению, еще сохраняется достаточное количество инсектицида, которое обеспечивает дальнейшую способность образца к уничтожению комаров еще, по крайней мере, в течение одного часа.

Пример 2. Волокнистый материал получают аналогично примеру 1, но в качестве реагента для предварительной обработки листовой целлюлозы используют диоксид хлора. Результаты определения эффективности образцов идентичны представленному в таблице 2.

Пример 3. Волокнистый материал получают аналогично примеру 1, но в качестве реагента для предварительной обработки листовой целлюлозы используют смесь кислорода и диоксида хлора. Процесс обработки проводят по общепринятому режиму. Результаты определения эффективности образцов идентичны представленному в таблице 2.