Дымообразующие композиции на основе галогенида дидецилдиметиламмония и их применения для дезинфекции и/или дезинсекции

Дымообразующие композиции на основе галогенида дидецилдиметиламмония и их применения для дезинфекции и/или дезинсекции

Реферат

Область изобретения

Изобретение относится к средствам и способам дезинфекции и дезинсекции. В частности, изобретение относится к пиротехническим составам, которые содержат в качестве действующего вещества четвертичное аммониевое соединение, такое как галогенид дидецилдиметиламмония. Изобретение относится к способам дезинфекции и дезинсекции с использованием высокодисперсных аэрозолей, образующихся при сгорании указанного пиротехнического состава.

Изобретение обеспечивает средства и методы обеззараживания объектов, включая воздух, в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, в медицине, коммунально-бытовой сфере, на транспорте, а также для ликвидации очагов инфекционного заражения и дезинсекции.

Уровень техники

В уровне техники известно дезинфицирующее действие четвертичных аммониевых соединений, в частности галогенида дидецилдиметиламмония. Галогениды дидецилдиметиламмония известны в виде хлоридов, иодидов и фторидов. На практике наиболее распространен бромид дидецилдиметиламмония, который часто используется в форме клатрата с мочевиной (карбамидом). Клатрат дидецилдиметиламмония бромида с мочевиной представляет собой соединение, содержащее 30% по массе дидецилдиметиламмония бромида и 70% мочевины.

Галогениды дидецилдиметиламмония, так же как и их клатраты, представляют собой кристаллический порошок без запаха. Указанные соединения обладают поверхностно-активными свойствами, хорошо растворимы в воде. Температура плавления их составляет около 150°С. При температуре плавления галогениды дидецилдиметиламмония и их клатраты не разлагаются. При повышении температуры идет частичное разложение соединений, вязкий расплав вспенивается, идет интенсивное выделение паров, а затем по мере дальнейшего повышения температуры происходит коксование остатка. В среде, содержащей кислород, при температуре, существенно превышающей температуру плавления, кипящий галогенид дидецилдиметиламмония или его клатрат воспламеняется и сгорает практически без остатка.

Галогенид дидецилдиметиламмония и его клатрат обладают бактерицидным, бактериостатическим, фунгицидным, вирулицидным действием (RU 2158141, ЕА 000113). Кроме того, сообщалось, что клатрат дидецилдиметиламмонийбромида с мочевиной применялся в составе пестицидных и репеллентных композиций как дополнительное вещество, используемое совместно с насыщенным циклическим соединением (RU 2221424). Однако данных о том, что галогенид дидецилдиметиламмония или его клатрат с мочевиной обладает инсектицидной активностью per se, не приводится. В источнике RU 2158141 указана возможность применения растворов, содержащих клатрат дидецилдиметиламмония галогенида с мочевиной, для дезинфекции объемов методом распыления и орошения.

В патенте RU 2214837 раскрыто дезинфицирующее средство на основе клатрата дидецилдиметиламмония бромида с мочевиной, содержащие в качестве добавок для обеспечения эффективной дезинфекции гидроксикислоту, неорганическую соль и растворимый в воде наполнитель. Таким образом, этот источник предполагает, что дезинфицирующие свойства галогенида дидецилдиметиламмония усиливаются в кислой среде. Кроме того, известно, что усиление дезинфицирующей активности галогенида дидецилдиметиламмония имеет место при введении в раствор альдегидов. Этот подход реализован в ряде коммерческих препаратов, например - препарат "Тримицид" (производитель: ООО "Меддезфарм"), который включает 16% дидецилдиметиламмония хлорида, 12% глутарового альдегида, а также антикоррозийные добавки и ПАВы, рН 5,4±1. Аналогичные по составу препараты поставляются на рынок под различными названиями.

Галогениды дидецилдиметиламмония или клатраты дидецилдиметиламмония галогенида с карбамидом (мочевиной) применяются преимущественно в виде разбавленных растворов, поскольку для дезинфекции необходима среда с высокой степенью водности, и механизм дезинфекции предполагает, что она осуществляется через поверхностно-активные свойства четвертичных аммониевых соединений. Сообщений о бактерицидной активности высококонцентрированных растворов четвертичных аммониевых оснований, т.е. при их концентрациях, существенно больших, чем концентрация мицелообразования, в уровне техники не обнаружено.

Таким образом, уровень техники ориентирует на применение разбавленных растворов, которые содержат в качестве активного вещества галогенид дидецилдиметиламмония или его клатрат с карбамидом, с некоторыми добавками, активирующими его действие, при дезинфекции методом замачивания, орошения или протирки.

С другой стороны, из уровня техники известны способы дезинфекции и дезинсекции с помощью аэрозолей. Аэрозоли - это дисперсные системы, состоящие из мелких частиц, взвешенных в газовой среде. Применение аэрозолей обеспечивает проникновение взвешенных частиц в труднодоступные области. Аэрозольные частицы после осаждения обладают высокой адгезией к поверхности. За счет большой удельной поверхности частиц они являются в высокой степени реакционно-способными, а также характеризуются высоким массообменом между частицами и газовой фазой.

Аэрозольная обработка позволяет сделать более технологичным процесс дезинфекции или дезинсекции объемов, помещений и объектов, находящихся в них. Традиционная методика заключается в орошении и протирании поверхностей, объектов и оборудования с последующей экспозицией, предполагает значительные временные и трудовые затраты. Причем особую сложность вызывает орошение и протирание больших площадей, объектов, имеющих внутренние полости, поверхностей с микропористой структурой (бетон, дерево, штукатурка), проведение обработки животных и т.п. Традиционные методы позволяют нанести действующее вещество только на доступные наружные поверхности. Из-за капиллярных явлений, поверхностного натяжения и явления смачиваемости дезинфектант не проникает в глубину большинства развитых поверхностей, которые являются местом скопления патогенов. В этой связи на практике имеет место существенный перерасход действующих средств. Исходя из необходимости гарантированной дезинфекции, на практике реализуется принцип "залить все", что в итоге приводит к экономическим потерям, связанным как с затратами на дезинфекцию, так и с затратами на восстановление объекта до первоначального или рабочего состояния (если это возможно или необходимо).

Для преодоления недостатков традиционных методов обеззараживания был разработан метод аэрозольной или объемной дезинфекции.

Но, несмотря на то, что эффективность применения аэрозолей для дезинфекции была доказана еще в середине 80-х годов, на практике он не был реализован из-за отсутствия необходимого оборудования и эффективных и дешевых реагентов, сохраняющих свою активность в аэрозольном состоянии.

В основе метода лежит принцип преобразования жидких дезинфектантов в высокодисперсные аэрозоли. Аэрозоль образуется, как правило, при использовании пневматических или механических распылителей жидкостей. Аэрозоль быстро заполняет воздушную среду замкнутых пространств внутри помещений, емкостей или распространяется над открытой местностью, проникая в труднодоступные места и конденсируясь в виде тонкой пленки на поверхности полостей и микроскопических неровностях поверхностей. Важным условием эффективного воздействия на поверхности являются влажность воздуха и температурный градиент, т.е. разность температур дезинфектанта и поверхностей. Чем выше влажность воздуха и чем больше температура дезинфектанта по сравнению с температурой обрабатываемых поверхностей, тем быстрее происходит конденсация аэрозольного тумана на поверхностях. При использовании аэрозольного метода высокая эффективность достигается за счет того, что аэрозоль, обладая большой проникающей способностью, обеззараживает не только поверхности, но и воздушную среду в помещении, которая также может быть значительно контаминирована. При этом расход дезинфицирующих средств снижается по сравнению с влажным методом обработки, так как при распылении вещества на мельчайшие частицы резко возрастает площадь активной поверхности препарата.

Таким образом, в уровне техники признано, что аэрозольная дезинфекция является эффективным и экономичным методом как с точки зрения расхода препаратов, так и по уровню трудозатрат.

Для аэрозольной дезинфекции традиционно применяются аэрозоли препаратов на основе перекиси водорода, формальдегида, глутарового альдегида. Сообщений о дезинфекции или дезинсекции высокодисперсными аэрозолями твердых ПАВ, таких как четвертичные аммониевые соединения per se, в уровне техники не выявлено. Имеющиеся сообщения о применении ПАВ в составе жидких композиций, применяемых в форме аэрозолей для дезинфекции, предполагают их вспомогательную роль как смачивателей, увлажнителей, активаторов действия окислителей, как средств, поддерживающих содержание влаги в жидких аэрозольных частицах, и т.п., но не предполагают использования их как самостоятельного действующего вещества, предназначенного для нейтрализации контаминанта.

Из уровня техники известны две группы методов образования аэрозолей: диспергирование и конденсация.

Для диспергирования используются различные средства распыления, при этом получают, как правило, аэрозоли с жидкой дисперсной фазой, где частицы состоят из раствора диспергируемого вещества. При получении конденсационных аэрозолей дисперсная фаза образуется на ядрах конденсации при охлаждении газообразных продуктов ниже их температуры кипения.

Конденсационные аэрозоли характеризуются меньшим размером частиц, чем дисперсионные аэрозоли. Для малых частиц характерна более высокая удельная поверхность и большая седиментационная устойчивость. Конденсационные аэрозоли имеют, как правило, размер частиц, не превышающий 5-10 мкм, тогда как для дисперсионных аэрозолей нижний предел размеров частиц составляет около 20 мкм. В этой связи принято считать, что конденсационные аэрозоли являются более реакционно-способными.

Для дезинфекции, как уже упоминалось, традиционно применяют дисперсионные аэрозоли. Для дезинсекции в уровне техники описано применение как дисперсионных, так и конденсационных аэрозолей, в частности, описано применение фумигационных шашек (см., например, RU 2095983) и термовозгоночных устройств (фумигаторов, см., например, EP 1547464), испаряющих активное вещество (пестицид и/или репеллент), которое затем, конденсируясь на воздухе, образует высокодисперсный аэрозоль, проявляющий активность в отношении насекомых, поскольку такой аэрозоль может попадать в органы дыхания, осаждаться на поверхности крыльев летающих насекомых, и при оседании на поверхности слизистых оболочек действующее вещество легко диффундирует вглубь организма, так как мелкие частицы быстро растворяются.

Таким образом, исходя из уникальных свойств четвертичных аммониевых оснований, в частности дидецилдиметиламмония галогенида, привлекательности аэрозольного способа дезинфекции и дезинсекции, возникла идея реализовать способ обработки (дезинфекции и/или дезинсекции) на основе высокодисперсных аэрозолей с высоким содержанием действующего вещества.

Однако для реализации такого способа имеются ряд объективных препятствий.

Из уровня техники известно, что галогенид дидецилдиметиламмония или его клатрат проявляет свои свойства как дезинфектант и/или дезинсектант в растворе (в жидкой среде) и при использовании дополнительных компонентов, таких как спирты, кетоны, альдегиды, кислоты и окислители.

В этой связи вполне закономерно, что композиция, предложенная в заявке RU

2004 104015, предполагает применение раствора клатрата дидецилдиметиламмония галогенида с мочевиной, при условии включения в этот раствор кислотного компонента, в форме аэрозоля из невысыхающих частиц с размером не менее 20 мкм. Данная заявка может рассматриваться как прототип по отношению к настоящему изобретению.

Но при всей привлекательности применения дезинфектантов/дезинсектантов в аэрозольной форме не было обнаружено сообщений о возможности создания конденсационных аэрозолей ПАВ, в частности галогенида дидецилдиметиламмония или его клатрата с мочевиной, которые бы проявляли требуемые виды активности.

Поэтому настоящее изобретение направлено на создание средств и методов для аэрозольной дезинфекции/дезинсекции с использованием галогенида дидецилдиметиламмония или его клатрата в качестве действующего вещества, где действующее вещество используется в форме высокодисперсного конденсационного аэрозоля в форме твердых частиц.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предоставляет средства дезинфекции и/или дезинсекции на основе пиротехнических составов, которые содержат в качестве действующего вещества четвертичное аммониевое соединение, такое как галогенид дидецилдиметиламмония. В частных вариантах в качестве вещества, применяемого в пиротехнических составах, используется клатрат дидецилдиметиламмония галогенида с мочевиной, где галогенид представляет собой бромид или хлорид. При этом пиротехнические составы предполагают совместное присутствие в них действующего вещества и термосостава, обеспечивающего процесс горения (тления) и возгонку действующего вещества.

Композиции настоящего изобретения предназначены для дезинфекции и/или дезинсекции объектов. При этом дезинфекция предполагает уничтожение или инактивацию микроорганизмов, относящихся к вирусам, бактериям и грибам, включая вирус гриппа, вирус птичьего гриппа, вирус гепатита, вирус ВИЧ и вирус парагриппа, микобактерии, бактерии и споры сибирской язвы, стафилококки, кишечную палочку, грибы рода Кандида, дерматофиты. Композиция при ее применении обеспечивает гибель насекомых, включая летающих насекомых, и их личинок.

Объектами, подвергаемыми дезинфекции и/или дезинсекции, могут быть любые объекты, требующие дезинфекции/дезинсекции, допускающие обработку в газовой фазе. В частности, особо надо отметить, что объектами дезинфекции/дезинсекции являются сельскохозяйственная продукция или сырье для пищевых или кормовых продуктов, готовые продукты питания или корм для животных, а также животные или птица.

Изобретение предоставляет способ дезинфекции и/или дезинсекции помещений, закрытых объемов, объектов на открытой местности или в закрытых объемах путем сжигания указанных пиротехнических составов, содержащих в качестве действующего вещества галогенид дидецилдиметиламмония или клатрат дидецилдиметиламмония галогенида с мочевиной, и воздействия полученного аэрозоля действующего вещества на обрабатываемый объект в течение времени, достаточного для достижения требуемого уровня деконтаминации.

Ввиду низкой токсичности действующего вещества на теплокровных (ПДК рабочей зоны для дидецилдиметиламмония хлорида - 1 мг на куб.м), дезинфекцию/дезинсекцию можно проводить в присутствии животных или птицы. Это также предполагает применение средств и способов настоящего изобретения в области ветеринарии, в частности для лечения и профилактики заболеваний животных и птиц путем уничтожения переносчиков патогенов, а также самих патогенов, находящихся на кожных покровах, перьях, слизистой оболочке верхних дыхательных путей и т.п. участков, которые поражаются патогенами и которые доступны для проникания и действия высокодисперсного аэрозоля действующего вещества.

Изобретение позволяет полностью реализовать известное биоцидное действие галогенида дидецилдиметиламмония в отношении грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, включая туберкулез, патогенных микроорганизмов I и II группы, в том числе возбудителей туберкулеза, сальмонеллезов, брюшного тифа, дизентерии, дифтерии, скарлатины, венерических болезней, анаэробной инфекции, возбудителей особо опасных инфекций (чума, холера, сап, мелиоидоз, туляремия и сибирская язва), дерматофитов, дрожжеподобных грибов рода Candida, а также в отношении вирусов (вирусы гепатитов В, С, ВИЧ, гепатита А, герпеса, гриппа, парагриппа). Настоящее изобретение показало свою эффективность в отношении возбудителей бактериально-грибковых поражений картофеля, вируса инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота (ИРТ КРС), возбудителя вирусной диареи крупного рогатого скота (ВД КРС), вируса парагриппа-3 крупного рогатого скота (ПГ-3 КРС), а также неидентифицированных вирусов, которые являются возбудителями острых риновирусных инфекций КРС.

Исходя из полученных результатов, настоящее изобретение применимо в сельском хозяйстве, в пищевой промышленности, в торговле, в медицине, в ветеринарии, в коммунально-бытовой сфере, на транспорте, а также для ликвидации очагов инфекционного заражения и дезинсекции на открытой местности.

Настоящее изобретение основано на неожиданном открытии, что при сгорании пиросостава последовательно происходит плавление и возгонка галогенида дидецилдиметиламмония или клатрата дидецилдиметиламмония галогенида с мочевиной с последующей конденсацией аэрозоля. Вынос аэрозольных частиц из зоны горения (тления) происходит за счет газообразных продуктов горения, после чего образуется конденсационный аэрозоль с уникальными свойствами. Уникальность свойств полученного аэрозоля обусловлена, с одной стороны, малым размером частиц (соответствующим по размерам аэрозольным частицам дыма), а также тем, что эти частицы активно поглощают влагу и продукты сгорания пиросостава. Таким образом, получаемые частицы помимо галогенида дидецилдиметиламмония содержат абсорбированные или адсорбированные влагу и продукты сгорания пиросостава. Влага обеспечивает формирование реакционной среды для действующего вещества, после его осаждения на поверхности (объекте), подвергаемой дезинфекции/дезинсекции, а продукты сгорания являются дополнительными соединениями, активирующими действующее вещество, обеспечивая высокий уровень активности галогенида дидецилдиметиламмония.

Схема горения пиросостава приведена на чертеже.

На чертеже цифрами обозначено: 1 - пиротехнический состав; 2 - зона прогрева; 3 - область К-фазы; 4 - поверхность горения; 5 - зона поступления атмосферного воздуха; 6 - зона абсорбирования атмосферного водяного пара и продуктов горения на поверхности аэрозольной частицы; 7 - зона формирования первичных частиц аэрозоля; 8 - высокотемпературная зона.

При горении пиросостава 1 имеется зона его прогрева 2 и область К-фазы 3, в которой начинается формирование газообразной фазы действующего вещества. Основная масса пара аэрозолеобразователя получается в высокотемпературной зоне 8, непосредственно примыкающей к области К-фазы. Поступающий в поток продуктов сгорания атмосферный воздух 5 снижает его температуру, и в результате конденсации газообразного аэрозолеобразователя в зоне 7 образуются первичные частицы аэрозоля. Первичные частицы выносятся потоком в зону 6, где начинается абсорбирование газообразных продуктов сгорания и атмосферного водяного пара на поверхности аэрозольной частицы. Для мелких частиц дыма характерно высокое поглощение влаги из окружающей среды. При этом парциальное давление водяного пара над поверхностью частицы становится равновесным с окружающим воздухом. Увлажненная частица аэрозоля представляет собой твердое вещество сложного состава, но, тем не менее, ее нельзя рассматривать как каплю раствора.

Таким образом ясно, что образовавшаяся аэрозольная частица содержит в определенных пропорциях

(i) действующее вещество и

(ii) продукты сгорания термосостава, причем как в виде (а) твердого вещества (несгораемый остаток), (b) конденсата (продукты сгорания, которые в обычных условиях представляют собой жидкость) и (с) абсорбированных/адсорбированных газообразных продуктов сгорания.

Полученный высокодисперсный аэрозоль твердых частиц распространяется в окружающей среде согласно законам газовой диффузии. На открытой местности - по законам турбулентной диффузии.

По мере распространения аэрозоля его частицы оседают на поверхностях за счет сил тяготения, за счет инерционных сил, электростатического взаимодействия, сил Ван-Дер-Ваальса, термодиффузионных сил и т.п. При этом для частиц высокодисперсных аэрозолей характерно то, что в течение небольшого периода времени (для первого-второго часа жизни аэрозоля в объемах, где отсутствует принудительное движение воздуха) концентрация высевших частиц на горизонтальных поверхностях (как сверху, так и снизу) и вертикальных поверхностях находятся приблизительно на одинаковом уровне. Это явление обуславливает высокую степень проникновения высокодисперсных аэрозолей.

Высевшие высокодисперсные частицы характеризуются высокой степенью адгезии к поверхности. Как известно, степень адгезии тем выше, чем меньше частица. Кроме того, на степень адгезии положительно влияет гидрационный слой, сформировавшийся на поверхности частиц дидецилдиметиламмония галогенида за счет поглощенной влаги воздуха. Причем осевшая частица без дополнительного приложения в той или иной форме энергии не может оторваться от поверхности, с которой она контактирует.

Таким образом, если на поверхностях объекта, доступных для аэрозоля, будет находиться контаминант, то высокодисперсные частицы по мере распространения аэрозоля и его экспозиции придут в непосредственный контакт с ним.

Любая "живая" среда, особенно микроорганизмы, характеризуются определенной степенью водности. Степень водности - это величина свободной влаги, не связанной химически, по отношению к общему содержанию воды (как химическому соединению) в составе микроорганизма или другого объекта. Живые активные микроорганизмы (т.е. исключая споры) характеризуются степенью водности, равной около 0,8. Таким образом, сам микроорганизм или другая живая ткань может являться источником влаги для протекания химических реакций при контакте его с частицами твердых (т.е. сухих) веществ.

Вероятно, именно это явление имеет место при контакте частиц твердых дезинфектантов и живых микроорганизмов. Замечена закономерность, что чем меньше размер твердых частиц дезинфектантов, тем выше их дезинфицирующая способность из расчета на массу. Аналогичное наблюдение было сделано в отношении дезинсектантов.

Предполагается, что ПАВ проявляют свою активность в отношении биообъектов за счет взаимодействия с липидным бислоем клеточных мембран, либо путем включения молекул ПАВ в углеводородную область бислоя, либо путем адсорбции этих молекул в зону полярных мембранных фосфолипидов, либо посредством встраивания молекул ПАВ как в неполярную, так и в полярную части мембраны. Этот механизм хорошо объясняет активность ПАВ в отношении вирусов, бактерий и грибов, а также активность в отношении спор микроорганизмов, за счет блокирования механизма перехода споры в вегетативную фазу.

ПАВ как инсектициды действуют на насекомых комплексно, убивая насекомых при контакте практически с любой частью тела насекомого, нарушая функционирования ткани, контактировавшей с ПАВ, а затем и всего органа, связанного с этой тканью. ПАВ также действуют как кишечные яды, проникающие в организм насекомого через органы питания и убивающие его в результате нарушения процессов пищеварения и усвоения пищи.

Кроме того, имеются сведения, что пары ПАВ могут действовать как репелленты.

Не вдаваясь в теоретическое обоснование причин и механизма биоактивности ПАВ, в частности четвертичных аммониевых оснований, включая клатрат дидецилдиметиламмония галогенида с мочевиной, следует заметить, что явление инактивирующего действия на микроорганизмы и насекомых имеет место, и оно может служить тем или иным объяснением обнаруженных авторами закономерностей, которые легли в основу настоящего изобретения.

Другой аспект процесса образования аэрозоля по изобретению, вытекающий из механизма образования аэрозольных частиц, состоит в том, что при горении пиросостава помимо конденсирующихся паров действующего вещества образуются продукты сгорания.

Продукты реакций горения характеризуются наличием в них высокоактивных веществ, включая продукты неполной окислительной термоконверсии, и свободных радикалов. Продукты сгорания органических веществ включают газообразные продукты, такие как двуокись углерода, воду, окислы азота, сернистые соединения и т.п., а также аэрозольные частицы, которые включают сажу (частицы углерода), золу (неорганические вещества) и смолистые вещества сложного и неопределенного состава. Отмечено, что при горении продуктов растительного происхождения продукты сгорания содержат свободные радикалы типа (RO•), (R•) и (NO•) (см., например, WO 2002/032239). Эти радикалы образуются при горении практически любых органических веществ. Причем при снижении температуры горения, т.е. когда имеет место режим "тления", количество продуктов неполного сгорания увеличивается. Смолистые вещества, образующиеся, например, при сгорании древесины, включают фенолы, кислоты и карбонильные соединения (альдегиды, кетоны). Жидкий конденсат продуктов сгорания древесины (жидкий дым) используется в пищевой промышленности при изготовлении копченостей и как вкусовая добавка. Этот продукт является безопасным для применения, и его состав и свойства нормируются техническими условиями, например ТУ 9199-002-55482687-02.

Исследованиями заявителей установлено, что добавка жидкого дыма к раствору клатрата дидецилдиметиламмония галогенида с мочевиной повышала его биоцидную активность.

Следующая предпосылка, которая реализована в настоящем изобретении, состояла в том, что анализ продуктов сгорания практически всех исследованных веществ, традиционно используемых в составе термовозгоночных смесей, показал присутствие, как минимум, одного из перечисленных продуктов: кислотных продуктов, окислов азота, окислов фосфора, окислов серы, а в некоторых случаях, в прямых экспериментах, было подтверждено присутствие свободных радикалов.

В этой связи доказательными явились эксперименты, в которых дополнительное введение газообразных продуктов горения к парам (аэрозолю) галогенида дидецилдиметиламмония увеличивало дезинфицирующую активность действующего вещества.

Исследуемые термовозгоночные смеси относились к хлоратно-нашатырно-антраценовым составам, хлоратно-антраценовым составам, к металл-хлоридным составам (включающим хлорированные органические соединения в качестве горючего), фосфор-органическим составам, составам на основе молочного сахара и окислителя, составам на основе дымных и бездымных порохов, составам на основе древесных опилок, целлюлозы, торфяной крошки и др.

Как правило, термовозгоночная смесь включает горючее (например, антрацен, нафталин, целлюлоза, уголь и т.п.) и окислитель (например, бертолетова соль, селитра, перманганат и т.п.) в виде отдельных веществ. Выбор конкретных компонентов двойных смесей, как правило, осуществляется на основании предпочтений разработчиков и заказчиков, поскольку теоретически подбор компонентов и их количественных соотношений не составляет каких-либо проблем.

В некоторых случаях выполнение обеих функций, как горючего, так и окислителя, осуществляется одним веществом, например в случае использования нитроцеллюлозы - основы бездымных порохов.

Вышеуказанные компоненты (или компонент) обеспечивают процесс горения (тления) и, как следствие, образование термоконденсационного аэрозоля действующего вещества, когда оно добавлено к термовозгоночной смеси.

Кроме указанных компонентов, в состав термовозгоночной смеси входят вспомогательные компоненты, например флегматизаторы, пламегасители, инертные наполнители, разрыхлители, стабилизаторы горения, и технологические добавки: связующие, пластификаторы, смазывающие вещества, водоотталкивающие вещества и т.п. Указанные вспомогательные компоненты, их выбор в конкретной ситуации, количества, вводимые в композиции, формы введения и технологические приемы известны для специалистов в данной области.

Например, введение избытка нашатыря в термовозгоночную смесь понижает температуру горения. Кроме того, нашатырь при возгонке образует центры конденсации, на которых конденсируется другое действующее вещество.

Подробно составы термовозгоночных смесей и принципы их конструирования изложены в доступной литературе уровня техники, см., например, Фрейман А.А. Краткий курс пиротехники. Оборонпромгиз, 1940, 148 с.; Быстров И. Краткий курс пиротехнии. Москва, Артиллерийская академия РККА, 1939, 223 с.; Вейцер Ю.И., Лучинский Г.П. Маскирующие дымы. М.: Госхимиздат, 1947, 202 с.; Шидловский А.А., Основы пиротехники. М.: Машиностроение, 1973, 320 с.; Чувурин А.В. Занимательная пиротехника. В 2 ч.- Харьков: Основа, 2003, 360 и 364 с.

Кроме традиционных вспомогательных компонентов, в состав термовозгоночных смесей могут входить инертные наполнители в форме объемных тел, которые выполняют функции стабилизатора горения, теплоприемника и теплопередающего тела. Например, RU 2124839 раскрывает в качестве добавки, стабилизирующей скорость горения термовозгоночной смеси и обеспечивающей передачу тепла к испаряющемуся действующему веществу, применение обычного кварцевого песка или частиц окиси кремния размером 3-5 мм.

В вышеуказанной литературе раскрыты принципы конструирования изделий для термовозгонки веществ с заданными параметрами, связанными с термостабильностью возгоняемого вещества. Кроме того, там же описаны принципы конструирования изделий, для того чтобы обеспечить желаемые скорости горения.

Таким образом, конструктивные решения в области рецептуростроения термосоставов и изготовления изделий известны из уровня техники и понятны для специалистов.

Отличительной особенностью пиротехнической композиции по настоящему изобретению является то, что она содержит в качестве действующего вещества галогенид дидецилдиметиламмония. Это вещество может быть включено в состав композиции в виде хлорида или бромида дидецилдиметиламмония или в форме их смеси. Действующее вещество может быть включено в состав композиции в виде клатрата дидецилдиметиламмония галогенида с мочевиной.

Действующее (активное) вещество вводится в состав композиции в количестве от 7 до 30% по массе из расчета по галогениду дидецилдиметиламмония. Применение меньших количеств активного вещества экономически нецелесообразно, а большие количества, как оказалось при проведении экспериментов, требуют применения специальных приемов конструирования термосмесей из-за спекания массы при ее горении (тлении) за счет плавления галогенида дидецилдиметиламмония или клатрата дидецилдиметиламмония галогенида с мочевиной. Температура плавления клатрата дидецилдиметиламмония бромида с мочевиной составляет около 145°С. Применение галогенида дидецилдиметиламмония или клатрата дидецилдиметиламмония галогенида с мочевиной в указанных количествах обеспечивает возможность использования типовых составов термосмесей и традиционных технологий изготовления изделий для образования дымов, поскольку они допускают возгонку соединений с указанной температурой плавления.

Кроме того, в состав композиции по изобретению, в дополнение к действующему веществу, могут вводится и другие агенты, которые допускают термовозгонку. Например, известно применение в термовозгоночных смесях ряда органических ароматических масел (см. WO 97/42814), которые обеспечивают репеллентный эффект, а также выполняют функции ароматизаторов. К таким маслам относят пихтовое масло, лавандовое масло, гвоздичное масло, кедровое масло, лимонное масло и т.п., а также их синтетические аналоги. С целью увеличения инсектицидной активности в состав композиции могут дополнительно включаться другие пестициды, например, принадлежащие к пиретроидному ряду (см. WO 2005/082877). Также могут дополнительно вводиться противогрибковые средства (см., например, WO 2005/074684). Для увеличения суммарного эффекта в отношении грибов в состав композиции может быть включена сера, которая легко возгоняется, образуя высокоактивный фунгицидный аэрозоль (RU 2 042 658). Кроме того, металлхлоридные термовозгоночные смеси могут содержать в качестве горючего не только хлорпарафин, но и гексахлоран, который взаимодействует с металлическим алюминием и/или магнием в присутствии окиси цинка, образуя высокодисперсный дым, содержащий как продукты сгорания хлорогранического соединения, так и его конденсационные аэрозольные частицы. В этом случае гексахлоран проявляет свои инсектицидные и репеллентные свойства.

Присутствие в аэрозоле вышеуказанных дополнительных компонентов, как минимум, расширяет спектр активностей композиции, хотя в некоторых случаях возможно наличие синергического эффекта. Основное требование к дополнительным компонентам состоит в том, чтобы не вступать в реакцию с галогенидом дидецилдиметиламмония. Однако это требование легко выполняется на практике ввиду того, что галогенид дидецилдиметиламмония не относится с высокореакционным веществам.

Традиционная технология изготовления пиротехнических изделий (устройств) 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. Отформованная смесь может необязательно помещаться в корпус (оболочку), выполненную из несгораемого или сгораемого материала, или прессование может осуществляться сразу в указанную оболочку. В случае сгораемой оболочки из соображений пожарной безопасности в изделии целесообразно применить несгораемое днище. При формовании изделия, при необходимости, в нем могут быть выполнены каналы, облегчающие процесс горения и выхода продуктов. Необходимость использования каналов обусловлена составом термосмеси и требованиями к скорости ее горения. В частности, имеется закономерность между скоростью горения и степенью порозности отпрессованного изделия: большее количество каналов приводит к большей скорости горения. Таким образом, скорость горения композиции можно регулировать составом ее компонентов, технологией изготовления и геометрией готового изделия.

Готовое изделие (устройство) может быть выполнено в форме цилиндра, брикета, пирамиды, стержня, спирали и т.п.

Для зашиты от факторов внешнего воздействия и для упрочнения поверхности изделия оно необязательно может быть покрыто защитным составом, например слоем высыхающего масла или олифы, лака, включая шеллак, нитролаки, клеевым покрытием, например раствором крахмала, карбоксиметилцеллюлозы и т.п.

Примеры цилиндрических изделий включают традиционные дымовые шашки или свечи. Спирали применяются в бытовых сжигаемых репеллентных/инсектицидных устройствах. Пример конструкции в форме фумигантной спирали раскрыт в заявке WO 97/42814.

При необходимости изделия могут включать запальный элемент или воспламенитель, который может составлять единое целое с полученным пиросоставом или прилагаться к нему как комплектующее. Примером выполнения раздельного воспламенителя служит запальная спичка или термошнур. Альтернативно, на верхнюю часть отформованной пиротехнической смеси наносят слой воспламенительного состава, состоящего, например, из смеси бертолетовой соли, фосфора, окиси железа и связующего.

Полученные пиротехнические изделия прошли всестороннюю проверку, предусмотренную нормами и правилами техники безопасности при обращении с дымовыми композициями и пиросоставами. Поскольку применялись типовые прописи термосоставов и конструктивные исполнения изделий, то дополнительных испытаний и сертификаций по безопасности в данном случае не потребовалось. Эксплуатация подобных изделий возможна обычным персоналом, так же как и в бытовых условиях, не предполагая специальных мероприятий по подготовке и квалификационному тестированию персонала.

Применение разработанных пиросоставов или изделий, содержащих пиросостав, для дезинфекции и дезинсекции предусматривает сжигание пиросостава в замкнутом объеме, где находится обрабатываемый объект, или сжигание пиросостава (или применение изделия, содержащего указан