Инсектицидная дисперсия, содержащая гидрофобный диоксид кремния

Инсектицидная дисперсия, содержащая гидрофобный диоксид кремния

Реферат

Настоящее изобретение относится к дисперсии, оказывающей инсектицидное воздействие, к способу ее получения и к ее применению.

В DE 3835592 раскрыто применение гидрофобного SiO₂ для борьбы, например, с сосущими насекомыми. Такие вещества наносят путем опыливания.

Однако вследствие вредного воздействия пыли (в связи с требованиями промышленной гигиены) при нанесении этих веществ такая методика является все менее приемлемой для потребителя. В то же время водные дисперсии, содержащие только гидрофобный диоксид кремния и воду, которые также описаны в DE 3835592, не обладают достаточной стабильностью.

В US 5830512 описана дисперсия, достаточная стабильность которой обеспечивается путем прибавления различных гидрофильных веществ, таких как, например, различные типы диоксида кремния. Однако вследствие этого гидрофобный компонент разбавляется гидрофильным веществом. Кроме того, обеспечивается лишь очень низкая стабильность дисперсии - в течение от часов до нескольких дней.

В ЕР 1250048 описана стабилизация дисперсии гидрофобного диоксида кремния с помощью желирующих добавок, таких как ксантановая камедь, альгинаты натрия или нейтрализованные карбоксивиниловые полимеры, также можно использовать смеси этих добавок.

Кроме того, вследствие взаимодействия с гидрофобными частицами SiO₂ и включенным воздухом эти желирующие добавки приводят к значительной структурной вязкости.

Значительная структурная вязкость приводит к преимуществам при внесении путем опрыскивания: во время опрыскивания вязкость дисперсии становится относительно низкой вследствие воздействующих на нее сдвиговых сил. После попадания капелек дисперсии на обрабатываемую поверхность вязкость снова резко возрастает, и поэтому исключается образование капель/стекание, в частности, с вертикальных поверхностей.

Согласно ЕР 1250048 характерной особенностью является то, в дополнение к диспергирующимся гидрофобным частицам SiO₂ также включаются большие количества воздуха. При использовании обычных методик диспергирования этого невозможно избежать без применения смачивающих поверхностно-активных веществ и противовспенивающих добавок. Так, в примере 1 плотность найдена равной лишь 0,6. Таким образом, примерно 40% объема составляет воздух.

Для обеспечения достаточной активности на опрыскиваемые поверхности следует нанести минимальную массу вещества. Если при опрыскивании можно использовать только примерно 40% объема опрыскивающего устройства, это означает значительное снижение производительности труда персонала, проводящего внесение.

При таком соотношении происходит нежелательное увеличение затрат на транспортировку и упаковку и удаление упаковок.

Следует учитывать, что для хранения требуется примерно на 40% большая складская площадь.

Кроме того, при использовании дисперсии, содержащей воздух, невозможно обеспечить нанесение на обрабатываемую поверхность равномерного покрытия, не содержащего пузырьков.

Настоящее изобретение относится к дисперсии в дополнение к воде, содержащей от 0,5 до 20 мас.% гидрофобного диоксида кремния, от 0,01 до 10 мас.% желирующей или повышающей вязкость добавки, от 0,1 до 1 мас.% консерванта и от 0 до 1 мас.% поверхностно-активного вещества.

Содержание воды может составлять от 68 до 99,4 мас.%.

Плотность дисперсии может составлять более 0,6 г/мл, предпочтительно - от 0,7 до 1,02 г/мл.

Пирогенно приготовленный гидрофобизированный диоксид кремния можно использовать в качестве гидрофобного диоксида кремния. Он может обладать площадью поверхности, определенной по изотерме Брунауэра-Эметта-Теллера, равной от 20 до 600 м²/г.

Желирующей или повышающей вязкость добавкой может являться биополимер, такой как, например, ксантановая камедь, альгинат натрия, мука плодов рожкового дерева, пектин, агар, каррагенаны, альгинаты и/или нейтрализованный карбоксивиниловый полимер, или смеси этих веществ.

В качестве консервантов можно использовать консерванты, утвержденные к применению для пищевых продуктов. Ими могут являться: сорбиновая кислота, сорбат натрия, сорбат калия, сорбат кальция, бензойная кислота, бензоат натрия, бензоат калия, бензоат кальция, этиловый эфир ПГБ (п-гидроксибензойная кислота), натриевая соль этилового эфира ПГБ, пропиловый эфир ПГБ, натриевая соль пропилового эфира ПГБ, метиловый эфир ПГБ, натриевая соль метилового эфира ПГБ, диоксид серы, сульфит натрия сульфит, гидросульфит натрия, дисульфит натрия, дисульфит калия, дисульфит кальция, гидросульфит кальция, бифенил, о-фенилфенол, о-фенилфенолят натрия, тиабендазол, низин, натамицин, муравьиная кислота, формиат натрия, формиат кальция, гексаметилентетрамин, диметилдикарбонат, пропионовая кислота, пропионат натрия, пропионат кальция, пропионат калия.

Соединениями, которые также утверждены к применению, являются нитраты, нитриты, диоксид углерода, хлор и диоксид хлора.

В качестве поверхностно-активных веществ можно использовать ионогенные, неионогенные и анионогенные поверхностно-активные вещества.

Настоящее изобретение также относится к способу получения дисперсии, предлагаемой в настоящем изобретении, который характеризуется тем, что отдельные компоненты последовательно или совместно диспергируются в воде, и в этом способе отдельные компоненты деаэрируются до и/или во время прибавления или дисперсия деаэрируется во время проведения отдельных стадий диспергирования.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения деаэрирование можно проводить с помощью вакуума.

Обнаружено, что в контексте настоящего изобретения можно получить стабильную и активную дисперсию, которая не содержит большого количества воздуха. Эту деаэрированную дисперсию можно получить путем диспергирования предварительно деаэрированного гидрофобного SiO₂. В действительности технически возможно последующее деаэрирование дисперсий, но это можно осуществить только с большими затратами вследствие повышенной вязкости однородной водной фазы (с желирующим агентом в качестве добавки). С помощью операций деаэрирования до или во время диспергирования можно удалить по меньшей мере большую часть диспергированного воздуха.

В принципе, является подходящей любая методика диспергирования, проведение которой возможно до деаэрирования диспергируемого порошка и которая во время диспергирования предотвращает диспергирование воздуха.

Один вариант осуществления деаэрирования и диспергирования представляет собой использование вакуумного аппарата для растворения. В этом случае возможно применение технологии, по которой вода и желирующая добавка подвергаются кратковременному предварительному диспергированию, затем на поверхность раствора без перемешивания подают все количество гидрофобного SiO₂, контейнер откачивают и только после этого начинается диспергирование гидрофобного SiO₂.

Это деаэрирование порошка также можно проводить с помощью аппарата PSI Mix®, выпускающегося фирмой NETZSCH.

Для удаления остаточных микропузырьков можно использовать деаэрирующие установки, такие как вакуумный деаэратор NETZSCH DA-VS, выпускающийся фирмой NETZSCH, вакуумную тонкопленочную ротационную технологию.

Дисперсию, предлагаемую в настоящем изобретении, можно использовать в качестве инсектицида, например, для борьбы с

клещем домашней пыли:	Dermatophagoides pteronyssinus
куриным клещем:	Dermanyssus gallinae
хрущаком булавоусым малым мучным:	Tribolium castaneum
долгоносиком амбарным обыкновенным:	Sitophilus granarius
огневкой амбарной:	Plodia interpunctella
тлей злаковой обыкновенной:	Schiazaphis graminum.

Пример 1

Сначала в диспергирующий контейнер с двойными стенками вакуумной диспергирующей системы CDS, включающей аппарат для растворения DISPERMAT®, выпускающийся фирмой VMA-GETZMANN GMBH, помещают 477,5 г полностью деминерализованной воды, прибавляют 7,5 г ксантановой камеди, контейнер откачивают (водяным насосом) и компоненты диспергируют/растворяют в течение 15 мин при скорости 2000 оборотов/мин с использованием зубчатого диска диаметром 70 мм. Затем прибавляют 15 г AEROSIL® R 202, контейнер откачивают и вещество включают в смесь при скорости 800 оборотов/мин.

Поскольку при такой технологии воздух десорбируется и объем образующихся пузырьков увеличивается, процедуру откачки следует несколько раз останавливать, чтобы пузырьки воздуха могли слиться и тем самым облегчилось деаэрирование. Эту операцию повторяют до тех пор, пока в вакууме не перестанет происходить увеличение объема образовавшейся дисперсии. Затем диспергирование проводят в вакууме в течение 15 мин при скорости 3500 оборотов/мин.

Этим способом при концентрации SiO₂, равной 3%, и концентрации ксантановой камеди, равной 1,5%, можно получить плотность, равную 0,95 г/мл. Теоретически должно быть возможным получение плотности, равной 1,02. Различие можно объяснить образованием микропузырьков.

Такие микропузырьки образуются вследствие выделения десорбированных компонентов воздуха после конкурентной адсорбции и после глубокого деаэрирования, например, с помощью вакуумного деаэратора NETZSCH DA-VS, можно получить плотность, равную примерно 1,02.

Пример 2

Сначала в диспергирующий контейнер с двойными стенками вакуумной диспергирующей системы CDS, включающей аппарат для растворения DISPERMAT®, выпускающийся фирмой VMA-GETZMANN GMBH, помещают 476,5 г полностью деминерализованной воды, прибавляют 1 г лецитина, контейнер кратковременно откачивают (водяным насосом) и компоненты диспергируют/растворяют в течение 1 мин при скорости 2000 оборотов/мин с использованием зубчатого диска диаметром 70 мм.

Затем прибавляют 7,5 г ксантановой камеди, контейнер откачивают (водяным насосом) и компоненты диспергируют/растворяют в течение 15 мин при скорости 2000 оборотов/мин с использованием зубчатого диска диаметром 70 мм. Затем прибавляют 15 г AEROSIL® R 202, контейнер откачивают и вещество включают в смесь при скорости 800 оборотов/мин.

Поскольку при такой технологии воздух десорбируется и объем образующихся пузырьков увеличивается, процедуру откачки следует несколько раз останавливать, чтобы пузырьки воздуха могли слиться и тем самым облегчилось деаэрирование. Эту операцию повторяют до тех пор, пока в вакууме не перестанет происходить увеличение объема образовавшейся дисперсии. Затем диспергирование проводят в вакууме в течение 15 мин при скорости 3500 оборотов/мин.

Этим способом при концентрации SiO₂, равной 3%, и концентрации ксантановой камеди, равной 1,5%, и концентрации лецитина, равной 0,2%, можно получить плотность, равную примерно 1,0 г/мл.

Вследствие наличия поверхностно-активного вещества улучшается смачивание гидрофобного диоксида кремния и вследствие этого обеспечивается более легкое аэрирование.

Теоретически должно быть возможным получение плотности, равной 1,02. Различие можно объяснить образованием микропузырьков. Такие микропузырьки образуются вследствие выделения десорбированных компонентов воздуха после конкурентной адсорбции и после глубокого деаэрирования, например, с помощью вакуумного деаэратора NETZSCH DA-VS, можно получить плотность, равную примерно 1,02.

В полученную дисперсию можно прибавить обычные консервирующие добавки, такие как сорбиновая кислота/сорбаты, бензойная кислота/бензоаты, пропионовая кислота, парабены (эфиры парагидроксибензойной кислоты) и/или Acticide® MV (Thor).

Пример 3

Активность исследовали в чашках Петри. В этом исследовании фильтровальную бумагу диаметром 8,4 см с одной стороны с помощью ракеля покрывали слоем исследуемого вещества толщиной 200 мкм и после сушки ее помещали в пластмассовую чашку Петри диаметром 9 см. С помощью небольшой кисточки в центр обработанной поверхности помещали клещей (куриных клещей, Dermanyssus gallinae). После нанесения клещей чашки Петри закрывали и крышку дополнительно герметизировали с помощью листового парафина (Parafilm). Результаты исследования активности оценивали через 24 ч.

Все исследования проводили в атмосфере с относительной влажностью, равной 40%, и при температуре 26°С. Активность по отношению к клещам определяли с помощью стереомикроскопа. Клещей подразделяли на погибших клещей, сильно поврежденных клещей (подвергшихся сильному воздействию, в основном лежащих на боку и неспособных перемещаться) и живых клещей, количества которых выражали в процентах от контрольного количества.

Исследовали вещества, полученные в соответствии с примером 2, и дополнительно исследовали дисперсии с другими типами гидрофобного Aerosil вместо Aerosil® R202.

При получении в качестве консерванта прибавляли 0,1% сорбиновой кислоты, 0,1% сорбата калия и 0,2% пропионовой кислоты.

В качестве контрольного образца использовали образец партии вещества, приготовленного без прибавления AEROSIL®, а все остальные добавки, включая консерванты, были такими же.

Тип AEROSIL®	Погибших клещей	Поврежденных клещей	Живых клещей	Всего клещей	Летальность, %
Контрольный образец	0	0	103	103	0

Тип AEROSIL®	Погибших клещей	Поврежденных клещей	Живых клещей	Всего клещей	Летальность, %
R 805	56	2	52	110	51
R 974	72	0	42	114	63
R 202	113	0	0	113	100
R 812	107	3	9	119	91
R 812S	129	0	0	129	100
R 8200	121	00	0	121	100

Сравнительный пример

Сначала в диспергирующий контейнер с двойными стенками вакуумной диспергирующей системы CDS, включающей аппарат для растворения DISPERMAT®, выпускающийся фирмой VMA-GETZMANN GMBH, помещают 477,5 г полностью деминерализованной воды, прибавляют 7,5 г ксантановой камеди и компоненты диспергируют/растворяют в течение 15 мин при скорости 2000 оборотов/мин с использованием зубчатого диска диаметром 70 мм. Затем прибавляют 15 г AEROSIL® R 202 и включают в смесь при скорости 800 оборотов/мин. После включения AEROSIL® R 20 в течение 15 мин проводят диспергирование при скорости 3500 оборотов/мин. Полученная дисперсия обладает плотностью, равной лишь 0,6 г/мл.

1. Инсектицидная водная дисперсия, содержащая от 0,5 до 20 мас.% гидрофобного диоксида кремния, от 0,01 до 10 мас.% желирующей или повышающей вязкость добавки, от 0,1 до 1 мас.% консерванта и от 0 до 1 мас.% поверхностно-активного вещества, обладающая плотностью от 0,6 г/мл до примерно 1,02 г/мл.

2. Способ получения инсектицидной дисперсии по п.1, заключающийся в том, что отдельные компоненты последовательно или совместно диспергируют в воде, при этом отдельные компоненты деаэрируют до и/или во время их прибавления или дисперсию деаэрируют во время проведения отдельных стадий диспергирования.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что деаэрирование осуществляют посредством вакуума.

4. Способ борьбы с насекомыми, заключающийся в том, что используют инсектицидную водную дисперсию по п.1.