CN108024524A - 具有导电诱饵基质的害虫控制和/或检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种害虫控制和/或检测系统,其总体上包括导电诱饵基质,该导电诱饵基质包括至少一种载体材料和多个导电颗粒,所述至少一种载体材料为是美味的、是诱食剂和/或是能由害虫消耗和/或移位的中的至少一者。导电颗粒基本上随机地散布在整个所述至少一种载体材料中。所述至少一种载体材料包括热塑性材料和/或树脂。
Description
相关申请的交叉引用
本专利文献要求2015年7月13日提交的美国专利申请系列号62/191,830、2015年7月13日提交的62/191,857和2015年12月22日提交62/270,747的根据35U.S.C.§119(e)的提交日期的权益,通过引用将这些申请整体并入本文中。
技术领域
本发明总体上涉及一种害虫控制和/或检测系统,并且更具体地涉及一种具有远程监测能力的害虫控制和/或检测系统。
背景技术
害虫会导致原材料、结构物、作物、食物、牲畜和其它人文关怀的损伤。常规害虫控制设备通常通过布设害虫倾向于出于收集和/或消耗的目的而咀嚼的引诱剂(或诱饵)来定位、检测、阻止和/或根除害虫。
许多常规害虫控制设备必须被现场检查(例如,手动拆卸)以视觉地判定是否存在害虫,以及害虫咀嚼(或以其它方式消耗)诱饵到什么程度。例如,在当前白蚁监测和控制系统中,诱饵基质(或多种基质)典型地插入物理站壳体中,该物理站壳体自身插入地下的空腔中。在觅食期间,找寻食物的白蚁遇到各站点,进入站壳体的内部,并且开始以一种或多种可消耗的诱饵基质为食。诱饵典型地由无毒材料或替代地无毒和有毒材料(即,杀虫剂有效成分)的混合物组成。
为了判定站点中是否存在白蚁并主动以诱饵基质为食,技术人员一般必须打开站点并且在一些情形中移除并目视检查诱饵基质。在打开站点之前,技术人员不了解是否已食用或食用到什么程度。这种检查过程对于技术人员会是耗时的,并且对部署站点的地点会是破坏性的。在一些情形中,这种破坏会导致白蚁在有毒材料能够被安置在站点内之前离开站点。已有的害虫控制设备或系统的一些弱点可以包括但不限于有无害虫的虚假指示、更高的人工成本、需要昂贵的检测设备、低可靠性、笨重设备的使用、与其它技术不兼容、以及对服务提供商的不完整信息。
因此,存在对这样一种害虫控制和/或检测系统的需求,其精确和有效地允许从站点的外部监测站点、并且特别是从远离站点部位的地点监测站点的诱饵基质。更大的可靠性和/或精度、降低的成本(包括但不限于劳动力和/或能量)、目的更一致的监测、与持续到达/访问的选择相结合的持续监测、通过限制环境中的有毒物质的存在而提高的生态友好性、自动化的数据收集和分析、有前瞻性的监测以及检测害虫时的灵活处理选择。此外,有利的是具有一种害虫控制和/或检测系统,其不需要诱饵基质的实际消耗,而是基于诱饵基质的移位和/或诱饵基质的消耗而有效。
发明内容
在一个实施方案中,一种害虫控制和/或检测系统总体上包括导电诱饵基质,该导电诱饵基质包括至少一种载体材料和多个导电颗粒,所述载体材料为美味的、充当诱食剂和/或可由害虫消耗和/或移位的中的至少一者。导电颗粒遍布至少一种载体材料基本上随机地散布。所述至少一种载体材料包括热塑性材料和/或树脂。
在一个优选实施方案中,所述热塑性材料是或包括热塑性聚酯。
在另一实施方案中,一种害虫控制和/或检测系统总体上包括导磁诱饵基质,该导磁诱饵基质包括至少一种载体材料和多种导磁颗粒,所述至少一种载体材料为美味的、诱食剂和/或可由害虫消耗和/或移位的中的至少一者。导磁颗粒遍布所述至少一种载体材料基本上随机地散布。所述至少一种载体材料包括热塑性材料和/或树脂。
在一个优选实施方案中,所述热塑性材料是或包括热塑性聚酯。
在另一实施方案中,一种害虫控制和/或检测系统总体上包括导电诱饵基质,该导电诱饵基质包括至少一种载体材料和多个导电颗粒,所述至少一种载体材料为美味的、诱食剂和/或可由害虫消耗和/或移位的中的至少一者,所述导电颗粒也可由害虫消耗或移位。可能优选的是诱饵基质124的至少一部分是导电的。导电颗粒遍布所述至少一种载体材料基本上随机地散布。诱饵基质可以具有第一端部和第二端部。第一电极在诱饵基质的第一端部与诱饵基质导电接触,并且第二电极在诱饵基质的第二端部与诱饵基质导电接触,其中诱饵基质、第一电极和第二电极被保持组装。可以使用偏压构件来促使第一电极抵靠诱饵基质的第一端部并且还促使第二电极抵靠诱饵基质的第二端部。应理解,第一端部和第二端部可以位于诱饵基质的顶部、底部和/或侧面或任何其它这样的构型上,只要诱饵基质的导电部分位于电极之间或电板之间。应理解,如本文中使用的一种或多种诱饵基质可以包括可消耗和/或可移位并且典型地由无毒物质或替代地无毒或有毒物质(即,杀虫剂活性成分)的混合物组成的美味材料。还应理解,诱饵基质可以是或不是可消化的。
在又一方面中,害虫控制和/或检测系统总体上包括导电诱饵基质,该导电诱饵基质包括至少一种载体材料和多个导电颗粒,所述至少一种载体材料为美味的、诱食剂和/或可由害虫消耗和/或移位中的至少一者。导电颗粒遍布所述至少一种载体材料基本上随机地散布。控制单元被保持与诱饵基质组装并且可操作以使诱饵基质通电。控制单元还可操作以传输指示诱饵基质的至少一种特性的信号。环境传感器可操作以感测诱饵基质位于其中的环境的至少一个环境特性。应理解,如本文中使用的术语“导电的”是指具有传导电流、电或其它的能力的材料。传导率是材料或成分的可量化特性并且传导率的变化水平是材料或成分的可测特性。还应理解,材料的另一可测特性为材料的电阻率水平。如本文中使用的术语电阻率是指给定材料如何强力地对抗电流的流动。诸如诱饵基质的成分的电阻也是可测特性。如本文中使用的电阻是指物质或设备对抗电流、电或其它的通过的程度。这可以利用欧姆定律来计算。
害虫控制和/或检测系统的又一方面总体上包括:导电诱饵基质,该导电诱饵基质包括至少一种载体材料——所述载体材料为美味的、诱食剂和/或可由害虫消耗和/或移位中的至少一者——和多个导电颗粒;以及包括至少一种载体材料的非导电诱饵基质,所述载体材料为美味的、诱食剂和/或可由害虫消耗和/或移位中的至少一者。导电颗粒遍布所述至少一种载体材料基本上随机地散布并且一对电极定位在导电诱饵基质的相对端或相对侧。控制单元被保持与诱饵基质组装并且可操作以使诱饵基质通电。控制单元还可操作以传输指示诱饵基质的至少一种特性的信号。环境传感器可操作以感测诱饵基质位于其中的环境的至少一个环境特性。
附图说明
图1是害虫控制和/或检测系统的一个实施方案的示意性图示;
图2是图1的害虫控制和/或检测系统的诱饵站102的分解图;
图3是图2的诱饵站的纵向截面;
图4是图2的诱饵站的诱饵基质在消耗之前的示意性侧向或横向截面;
图5是用于图2的诱饵站中的诱饵基质的另一实施方案在消耗之前的示意性侧向或横向截面;
图6是图4所示的诱饵基质实施方案在诱饵基质的各部分已被消耗或耗尽之后的示意性截面;
图7是害虫控制和/或检测系统的第二实施方案的侧视图;
图8是图7的害虫控制和/或检测系统的一部分的放大侧面透视图;
图9是图7的害虫控制和/或检测系统的一部分的放大顶部透视图,其中移除了一个构件以揭示内部构造;以及
图10是用于供图7的害虫控制和/或检测系统使用的波形弹簧的示意性顶视图和正视图。
图11是包括导电诱饵基质和非导电诱饵基质的图1的害虫控制和/或检测系统的诱饵站102的分解图。
图12是包括导电诱饵基质和非导电诱饵基质的图1的害虫控制和/或检测系统的诱饵站的分解图。
图13是示出网状网络从诱饵站102向数据收集系统104通信并且数据收集系统104然后向外部来源传输数据的功能的一个示例的图示。
图14是示出网状网络从诱饵站102向数据收集系统104和数据收集系统通信的功能的一个示例的图示。
图15是使用磁体来启动还包括超声开关的数据收集系统104上的磁簧开关的害虫控制或检测系统100的图示。
图16示出暴露于害虫之前的具有结构上不均匀的表面的挤出式导电诱饵基质123的样品。
图16a示出暴露于家白蚁四周之后的导电诱饵基质123的样品。
图17示出数据被托管在家庭安全公司的数据网络上并经其流向数据管理公司412时用于害虫控制和/或检测系统100的数据通信路径的一个示例;站点数据102由网关104经由无线连接接收;数据经由WiFi传输至家庭安全网络集线器402;家庭安全网络集线器402经由通信门户404与分布式网络服务器或由家庭安全公司数据服务406托管的云端通信;数据管理公司412可访问害虫监测/检测数据;在已执行数据分析之后,害虫检测状态或警报经由应用程序界面(API)传输至家庭安全公司410并且然后传输至地址400的拥有者;害虫检测状态或警报还被发送至害虫管理路由服务418或具有路由服务的害虫管理专业人员414;具有/不具有(没有)路由服务的害虫管理专业人员416利用发送至418的数据来决定提供给地址400的措施;具有路由服务的害虫管理专业人员直接决定提供给地址400的措施而不使用害虫管理路由服务418。
图18示出与图17的过程的不同之处在于辅助数据管理公司413也接收害虫监测/检测数据的数据通信路径的另一示例。
图19示出与图17的过程的不同之处在于害虫监测/检测数据由家庭安全公司410自己管理——即不使用另外的数据管理公司412——的数据通信路径的另一示例;数据也可被转发至辅助数据管理公司413。
图20示出其中通过网关104经由无线连接接收站点数据102的数据通信路径的另一示例;数据经由WiFi传输至通信门户404;404可以是充当移动WiFi热点的WiFi路由器或无线路由器(例如);数据然后被转发至分布式网络系统/由云服务网络提供商407拥有的云;数据管理公司412分析位于分布式网络系统/云中的数据;家庭安全公司410仅在数据已由数据管理公司412分析之后参与。
图21示出与图20的过程的不同之处在于将不牵涉家庭安全公司412的数据通信路径的另一示例。
图22示出包括使用移动设备作为通信门户404以与网关104通信以收集通信器(reporter)102的传感器数据并与分布式网络408交互的现场检查的数据通信路径的另一示例;处于非编程时间区间的技术人员使用超声开关启动网关104,该超声开关然后将从站点102接收的害虫监测/检测数据传输至技术人员的移动设备420;数据然后能够被传输至分布式网络系统/由家庭安全公司数据服务406或云服务网络提供商407托管的云;数据分析能够由数据管理公司412和/或技术人员的移动设备420自身完成;技术人员的移动设备420用作通信门户404。
图23示出用于测量导电诱饵基质123的电阻的设备500。
图24是在一个地址部署有至少一个诱饵站的害虫控制和/或检测系统的示意性图示;
图25是用于图24的各诱饵站中的诱饵的一个实施方案的透视图;
图26是图25的诱饵的纵向截面;
图27是图25的诱饵在消耗之前的示意性侧向或横向截面;
图28是图27的诱饵在诱饵的各部分已被消耗或耗尽之后的示意性截面;
图29是用于在图24的害虫控制和/或检测系统已被部署在图24所示的地址之后针对虫害检查该地址的技术的示意性图示。
具体实施方式
现在参照附图,并且尤其参照图1,根据一个实施方案的害虫控制和/或检测系统总体上用附图标记100表示。在图示的实施方案中,系统100构造成用于至少监测和/或检测——并且在一些实施方案中,控制——白蚁。然而,在另一些构思的实施方案中,系统100可以构造成用于远程监测和/或检测——并且在一些实施方案中,控制——其它害虫,比方说,例如但不限于蟑螂、蚂蚁或其它昆虫、大鼠、小鼠、田鼠或其它啮齿动物、鸟类、蝙蝠等。
图示的害虫控制和/或检测系统100包括至少一个诱饵站102和能够通过如以下更详细所述从诱饵站102接收信号和/或在一些实施方案中向诱饵站102传输信号来与诱饵站102通信的至少一个数据收集系统104。适当地,所述至少一个数据收集系统104可以包括具有相关联的存储器的基于处理器的或基于微处理器的设备(诸如计算机或微控制器);或任何其它构型的精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)和/或逻辑电路。或者,所述至少一个数据收集系统104可以适当地包括能够履行如本文中描述的至少一个数据收集系统104的功能的任何电路和/或处理器。如本文中使用的,术语“信号”不限于特定类型的信号传输方法,而且确切而言宽泛地指任何适当类型的无线信号传输,例如WiFi或移动电话。应理解的是,可以采用多个收集系统104。还应理解,所述至少一个数据收集系统104也可以起到诱饵站102的作用。
例如,在一个构思的实施方案中,害虫控制和/或检测系统100可以包括部署在用于监测和/或检测害虫活动的地点(例如,家庭周边)的多个诱饵站102,并且所述至少一个数据收集系统104可以远离该地点并相对于该地点定位/静止且可如以下更详细阐述从远程位置与诱饵站102通信。或者,数据收集系统104可以构造成在该地点使用(例如,所述至少一个数据收集系统104可以由可相对于数据收集系统104移动的适当手持设备读取)。
参照图2和3,每个诱饵站102都包括传感器组件(总体上通过附图标记108表示)和可选地适当的站壳体(未示出),该站壳体用于在放置位置(例如地下)封装和/或收纳传感器组件108并且容许白蚁进入和离开站壳体(例如,经由站壳体中的狭缝或孔)并由此使得白蚁能够以被包括在如以下更详细地阐述的传感器组件108内的诱饵基质124为食。应理解的是,诱饵站102和/或数据收集系统104不需要站壳体。
图示的传感器组件108一般包括传感器支架110、诱饵基质124、电极组件126和控制单元128。如以下更详细地阐述的,电极组件126与诱饵基质124电连接,并且控制单元128构造成用于经由电极组件126选择性地为诱饵基质124供给电流。在特定实施方案中,控制单元128还可操作以传输根据供给至诱饵基质124的电流来指示诱饵基质124的至少一个特性的信号。这样,控制单元128有利于通过数据收集系统104进行的远程监测,数据收集系统104能够接收通过控制单元128传输的信号。
图示的诱饵基质124优选地呈管状(例如,在图示的实施方案中大体圆筒形),具有限定诱饵基质的内部空腔的第一端面130、第二端面132、周向外表面134和周向内表面136。然而,应理解的是,诱饵基质124可以呈其它合适的形状。例如,诱饵基质124可以具有不大体呈圆筒形的管状(例如,该管状可以具有大致多边形截面),和/或空腔可以不从第一端面130延伸到第二端面132。或者,诱饵基质124可以不呈管状,而且确切而言可以大体形似于球体、棱锥、立方体、正方形、星形或任何其它合适的形状。
还应理解的是,图中所示的管状诱饵基质124的厚度(即,从外表面134到内表面136的横向宽度)是出于图示目的。根据一个特别合适的实施方案的诱饵基质124的厚度比图中所示的厚度大得多。然而,诱饵基质124的厚度可以是任何合适的厚度而不脱离本发明的范围。
诱饵基质124可以是导电的。可能优选的是,诱饵基质124可以包括一个或多个区段,其中至少一个区段可以包括导电诱饵基质123并且第二区段可以包括非导电诱饵基质127,如图11和12所示的。诱饵基质124的包括导电诱饵基质123的所述一个或多个区段可以在导电诱饵基质123的相对于彼此的对置/对向位置具有至少两个诸如电板、凝胶、电极、密封材料、油脂等的电触头144、148,以便通过导电诱饵基质123产生电流。应理解的是,这些术语电触头、电极、电板等在本申请全文中可以互换地使用,以指总体并如图中用144/148所示的一组潜在电触头。还应理解的是,如果传导电流被选择成在性质上不是电气的,则可以使用其它形式的触头来使诱饵在性质上是导电的。
导电诱饵基质123可包含高达总诱饵基质124(导电部分123加上非导电部分127)的尺寸的5%,高达总诱饵基质的10%,高达总诱饵基质124的15%,高达总诱饵基质124的30%,高达总诱饵基质124的50%,高达总诱饵基质124的75%,和/或高达总诱饵基质124的100%。可优选具有较小百分比的诱饵基质124——诸如不足整个诱饵基质124(导电部分123加上非导电部分127)的尺寸的10%——作为诱饵基质124的导电诱饵基质123,以允许在导电诱饵移位和/或消耗时检测害虫的更大精度和灵敏度。
具有非导电诱饵基质127的益处在于将害虫保持在诱饵站102的位置并且促进导电诱饵基质123的募集/招揽和移除。导电诱饵基质123可优选如下表2中所示并且如在本文的示例1中更详细地阐述由害虫消耗或移位。
此外,已发现较大的纤维素资源将与该较大资源成比例地招来更多白蚁。(Glenn等人,2008年,和Su等人,2001年)。这因此将提高监测和/或检测系统精确、迅速和更有效地检测害虫的有无的能力。已证实土栖白蚁偏好特定尺寸(Lenz等人,2009年)和直径(Waller,2007年)的纤维素材料。
根据一个实施方案的诱饵基质124具有大体实心结构。在另一些实施方案中,诱饵基质124可代替地为半固体(例如,呈凝胶形式),或者它可大体处于液态(例如,呈流体悬浮液形式)。在一个特别合适的实施方案中,诱饵基质124是挤出的诱饵基质。
根据一个合适的实施方案的诱饵基质124和/或导电诱饵基质123包括载体材料和多个导电颗粒。应理解的是,非导电诱饵基质127可以不包含足够的导电颗粒以携带电荷和/或可以不具有位于非导电诱饵基质的对向两侧的电触头144、148。还应理解的是,导电诱饵基质123可以仅为诱饵基质124的一部分(导电部分123)或整个诱饵基质124。根据一个实施方案的导电颗粒可以是金属颗粒,诸如但不限于铁、锌、镁、铜或铝。颗粒可以呈任何合适的颗粒形式,诸如灰尘、氧化物、锉屑、熔渣、薄片或其它合适的颗粒形式。在另一些实施方案中,导电颗粒是半金属或半金属导电颗粒。根据一个实施方案的合适的示例包括基于碳的颗粒,诸如但不限于石墨、碳纳米管碎片、碳黑、焦炭和碳化炭粉末。
在一个特别合适的实施方案中,导电颗粒是石墨颗粒。可获得不同类型的石墨,诸如片状石墨、非晶石墨、脉石墨、可膨胀石墨或高定向热解石墨(HOPG)。
石墨以针对不同应用的各种等级——诸如,EDM等级(如例如“Properties andCharacteristics of Graphite,For the EDM Industry”中描述,第五版,2002年2月,1987Poco Graphite公司,POCO石墨公司,300Old Greenwood Rd.Decatur,TX 76234),工业等级(如例如“Industrial Material Solutions”中描述,Poco Graphite Inc.,brochuresIND-92480-0514,6204-7085INK-0414,all 2014),半导体等级,离子注入等级,生物医学等级(如例如“Biomedical Grade Graphites”中描述,Poco石墨公司,Brochure IND-7334-0514),以及Glassmate等级(如例如“Glassmate”中描述的,Poco Graphite Inc.,brochureGLA 102930-0214,2014)——在市场上销售。
众所周知的是,不同类型和等级的石墨就它们的特性如密度、邵氏硬度、洛氏硬度、挠曲强度、热膨胀、热导率、热容量、发射率、抗压强度、电阻率或平均粒径中的一者或多者而言不同。
一般而言,任何种类和任何等级的石墨可以用于本发明的目的,前提是它结合到诱饵基质中有利于诱饵基质的导电性。在本发明的一个优选实施方案中,包括导电颗粒的材料为由石墨制造商如Asbury Graphite Mills公司作为用于制造导电聚合物的导电填料提供的石墨。在一个实施方案中,包括导电颗粒的材料是超细石墨和/或超高表面积石墨。
在本发明的一个实施方案中,石墨平均粒径可为1μm至20μm,1μm至15μm,1μm至10μm,1μm至5μm,1μm至3μm。确定平均粒径的方法对本领域的技术人员来说是众所周知的。在本发明的一个实施方案中,石墨具有在1m2/g至500m2/g、20m2/g至400m2/g、50m2/g至300m2/g的范围内的表面积。
电阻率(也称为电阻系数、比电阻率或体积电阻率)是量化特定材料如何强力对抗电流流动的固有性质。技术人员熟知测量电阻率的方法。例如,ASTM C611-98中描述了一种测量石墨样品的电阻率的标准方法。在本发明的一个实施方案中,包括导电颗粒——优选地石墨——的材料的电阻率为至少0.01Ω*cm、至少0.05Ω*cm、至少0.1Ω*cm以及高达1Ω*cm、高达0.5Ω*cm、高达0.3Ω*cm。
表1:由Asbury Graphite Mills公司提供的用于制造导电聚合物的石墨类型
在本发明的一个实施方案中,导电诱饵基质123包括大量的导电颗粒,优选石墨,其足以引起在1kΩ至500kΩ、10kΩ至100kΩ、优选地40kΩ至80kΩ、更优选地1kΩ至20kΩ的范围内的导电诱饵基质123的电阻。应理解的是,优选的电阻水平可以基于其它因素如所需的电池寿命和所提供的电池、优选的电阻以及用于形成传感器组件108和/或诱饵站102的材料而不同。
为了测量导电诱饵基质123的电阻,将导电诱饵基质123放置在测试设备500(图23)中。设备500由被切割并组装以形成冲头的标准黄松木材构建。冲压机构的用途在于利用螺母和螺栓配置502来将导电诱饵基质123的样品保持在适当位置以产生向内调节的力。将C110铜板503在对向位置附接到冲头的木质表面501上,在表面501上引线504和505分别被焊接于每个铜板503的角部上。引线与市售万用表如由Ideal Industries公司制造的61-746型或替代地与由Klein Tools制造的MM2000连接。
对呈尺寸例如为直径约57mm、长度约102mm的圆筒体形式成形的挤出式导电诱饵基质样品123进行测试。该圆筒体具有形成在基质的中心的空隙,其沿着基质的长度延伸,从而引起约16mm的壁厚。将由市售导电油脂(例如由MG Chemicals生产的MG 846)形成的亮涂层施加至诱饵基质123的两个端部,以增加铜板503与导电诱饵基质123之间的电接触。为了测量导电诱饵基质123样品的电阻,将万用表功能开关置于适当的设置或位置下以测量电阻。在接通之后,允许万用表对每次电阻测量稳定约10秒。在21℃与24℃之间的温度下和35%与65%之间的相对湿度下进行电阻测量。
在本发明的一个实施方案中,导电诱饵基质123相比于总导电诱饵基质123的重量包含约2重量%至约25重量%、优选约5重量%至约15重量%、更优选约8重量%至约12重量%的石墨颗粒。这样的实施方案中的导电诱饵基质123的其余部分将是载体材料。在另一些实施方案中,诸如有效成分的有毒物质也可以被包含于诱饵基质中并且可以降低石墨颗粒的浓度、载体材料的浓度或两者。其它合适的导电颗粒也可被使用并且处于本发明的范围内。
根据一个实施方案的诱饵基质124的载体材料包括可消耗的材料(例如,可使用诱饵基质监测的害虫可消耗和消化的材料)。例如,在一个特别合适的实施方案中,载体材料包括多糖材料(例如,纤维素材料如木粉、α纤维素、微晶纤维素或白蚁可消耗的其它合适的纤维素材料)。应理解的是,载体材料可以包括其它可消耗材料而不脱离本发明的范围。
还可以设想的是,载体材料可替代地或附加地包括可消耗但不可消化或基本上不可消化的材料(例如,使用诱饵基质124监测的害虫可消耗但不可消化的材料)。在一个示例中,被用作载体材料的合适的可消耗且不可消化或基本上不可消化的材料为热塑性材料和/或树脂型材料。这种材料能够熔化并与导电颗粒(和可消化材料,如果存在的话)混合以一起挤出而形成诱饵基质124。
“基本上不可消化”应理解为小于50重量%、优选小于10%重量、更优选小于1重量%、更加优选地小于0.1重量%的口腔取得的材料随后被使用诱饵基质124监视的害虫消化。出于本申请的目的的“可消化的”指能够由消费者在消耗之后分解为更简单的形式。
还可以设想的是,载体材料可以替代地或附加地包括可移位的材料,即能够由害虫在害虫不吃掉和/或消化它的前提下移置的材料。
热塑性材料一般是在特定温度之上变得柔韧或可塑并且在冷却后固化的众所周知的材料。合适的热塑性材料存在许多示例,包括但不限于
-高温热塑性塑料,如聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP),聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚芒砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)
-工程热塑性塑料,如间规聚苯乙烯(SPS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚(p-亚苯基氧化物)(PPE)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)
-标准热塑性塑料,如高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。
一个实施方案中的载体材料包括具有约220℃之下或约180℃之下或约160℃之下或约140℃之下的熔点的热塑性材料。
在本发明的一个实施方案中,导电诱饵基质123还包括至少一种杀虫剂活性成分。
如果导电诱饵基质123还包括杀虫剂活性成分,则用于在制造载体材料时熔化或软化热塑性材料的处理温度优选地是杀虫剂活性成分的功能在该温度下无效的温度之下的温度。
合适的热塑性材料包括但不限于乙酸丙酸纤维素(CAP)、乙酸丁酸纤维素(CAB)或聚酯。在此通过引用并入的US 2015/0305326 A1在[0077]和[0078]段中描述了特别合适的热塑性材料。在一个特别合适的实施方案中,热塑性载体材料为具有较低熔点的聚酯,例如,其中熔点低于170℃,其中熔点低于160℃,其中熔点低于150℃,其中熔点低于140℃,其中熔点低于130℃。合适的聚酯例如为在此通过引用并入的WO-A 92/09654和WO-A 96/15173中公开的聚酯。
优选的合适聚酯是脂族或脂族/芳族(部分芳族)可堆肥化聚酯,其具有150cm3/g至320cm3/g的根据DIN 53728的本征粘度和小于1.2mg KOH/g、优选小于1.0mg KOH/g的根据DIN EN 12634的酸值。
另一些优选聚酯为可堆肥化部分芳族聚酯,其具有大于160cm3/g的本征粘度和小于1.0mg KOH/g的酸值,并且具有小于6.0cm3/10min的熔体体积流量(MVR)(在190摄氏度测得,其中重量为216kg)。
在此通过引用并入的WO-A 09/127556中公开了前述优选的可堆肥化部分芳族聚酯和它们的制造过程。热塑性材料还可以包括可生物降解的部分芳族聚酯与易于水解的聚合物的混合物,示例为PLA(聚交酯)、PHA(聚羟基脂肪酸酯)、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)和淀粉。一种特别合适的聚酯由BASF SE在商标下销售。该材料是基于聚合物链中的单体1、4-丁二醇、己二酸和对苯二甲酸的可堆肥化、统计、脂族-芳族共聚酯。的熔点为约110-120℃。
热塑性聚合物可以包括单一聚合物或至少两种不同聚合物的混合物。例如,在一个实施方案中,热塑性聚合物包括分子量相对高的聚合物与分子量相对低的聚合物的混合物。在此通过引用并入的专利申请EP-A1656423、EP-A 937120、EP-A 950689、EP-A1838784、EP-A 947559、EP-A965615中描述了聚酯如它们的制造和用途。在一个实施方案中,热塑性聚合物包括与聚乳酸(PLA)如的混合物。
使用较低熔点聚酯聚合物(例如,与例如CAP或CAB相反)作为载体材料的一个优点在于挤出了包括在较高温度如160℃以上、180℃以上、200℃以上分解的活性成分的诱饵基质。例如,CAP和CAB典型地具有更接近约180℃的熔点。在该较高温度下挤出对活性成分的负面影响可能比聚酯聚合物如在较低温度下挤出多。应理解的是,可以使用大于180℃的熔点。另外,基于初步研究认为,在如表3和4所示并且在实施例2中更详细地阐述的相同相对浓度下,与由石墨和CAB或CAP组成的导电诱饵基质相比,白蚁显示出对由石墨和ecoflex组成的导电诱饵基质的偏好。
如本文中使用的,物质或物质的混合物在该物质或物质的混合物在DIN EN 13432规定的过程中具有至少60%的百分比生物降解度的情况下被认为是“可生物降解的”。ABNT15448-1/2和ASTM D6400中通过示例的方式描述了确定生物降解能力的其它方法。如本文中所使用的,物质或物质的混合物在该物质或物质的混合物在以与其它已知的可堆肥化材料一致的速率下堆肥以产生CO2、水、无机化合物和生物质并且不留下可见的、可分辨的或有毒的残留物期间可通过微生物或其它生物过程降解和/或物质或物质的混合物满足在任何以下可堆肥标准阐述的标准的情况下被认为是“可堆肥的”:欧洲DIN EN 13432标准、美国ASTM D 6400或日本GreenPla标准。
生物降解能力和/或可堆肥能力的结果一般是物质如聚酯在适合且可论证的周期内分解。降解可以酶促地、水解地、氧化地和/或经由暴露于电磁辐射如UV辐射引起,并且最主要是通过暴露于微生物如细菌、酵母、真菌和藻类而引起。量化生物降解能力的方法的一个示例为将聚酯与堆肥混合并储存它特定时间。举例而言,根据DIN EN 13432,在堆肥过程中使无CO2的空气通过成熟堆肥并且使堆肥承受规定的温度分布。生物降解能力在此借助于从样本释放的CO2的净量(扣除由不含样本的堆肥释放的CO2的量之后)与由样本释放的CO2的最大可能量(由样本的碳含量计算)的比率来定义,该比率定义为百分比生物降解能力。甚至在堆肥数天之后,可生物降解的聚酯或可生物降解的聚酯混合物也通常呈现显著的降解迹象,例如真菌增生、开裂和穿孔。
聚酯是众所周知的聚合物。它们包括呈聚合形式的单体,诸如二醇和二酸(或二酯),或羟基酸(或羟基酯)。合适的聚酯例如为脂族聚酯。这些包括脂族羟基羧酸或内酯的均聚物,并且还包括不同羟基羧酸或内酯的共聚物或嵌段共聚物或这些的混合物。这些脂族聚酯还可包含二醇的单元和/或异氰酸酯的单元。脂族聚酯也可包含由三或多官能化合物衍生——例如由环氧化合物、酸或三醇衍生——的单元。脂族聚酯可以包含后一个单元作为各个单元,或多个单元,其可以连同二醇和/或异氰酸酯一起。用于制备脂族聚酯的工艺对技术工人而言是已知的。在制备脂族聚酯时,当然也可以使用由两种或多种共聚用单体和/或由其它单元制成——例如由环氧化合物或由多官能脂族或芳族酸制成,或由多官能乙醇制成——的混合物。脂族聚酯一般具有10,000至100,000g/mol的摩尔质量(平均数)。
脂族聚酯的示例为乳酸、聚-3-羟基丁酸(poly-3-hydroxybutanoates)的聚合反应产物或由脂族或脂环族二元羧酸和脂族或脂环族二醇构建的聚酯。脂族聚酯也可以是包含其它单体的无规或嵌段共聚酯。其它单体的比例一般高达按重量计10%。优选的共聚用单体为羟基羧酸或内酯或这些的混合物。
乳酸的聚合反应产物本身是已知的并且可通过本身已知的工艺来制备。除了聚乳酸以外,也可以使用基于具有其它单体的乳酸的那些共聚物或嵌段共聚物。直链聚乳酸被最多地使用。然而,支链乳酸聚合物也可以被使用。支化剂的示例为多官能酸或乙醇。可以作为示例提到的聚乳酸是主要可由乳酸或由其C1-C4-烷基酯获得的聚乳酸或这些的混合物,其具有至少一种脂族C4-C10二元羧酸以及具有三至五个羟基的至少一种C3-C10烷醇。
聚-3-羟基丁酸是3-羟基丁酸或其与4-羟基丁酸和3-羟基戊酸的混合物的均聚物或共聚物,最后提到的酸的重量比例为最多30%,优选最多20%。。这种合适的聚合物还包括具有R-立体特异性构型的聚合物。聚羟基丁酸或它们的共聚物能微生物地制备。已知用于从各种细菌和真菌的制备方法以及用于制备立体特异性聚合物的方法。也可以使用上述羟基羧酸或内酯的或它们的混合物的嵌段共聚物、低聚物或聚合物。
由脂族或脂环族二元羧酸和由脂族或脂环族二醇构建的合适聚酯是由脂族或脂环族二元羧酸或由它们的混合物以及由脂族或脂环族二醇或由它们的混合物构建的那些。根据本发明,可以使用无规或嵌段共聚物。
合适的脂族二元羧酸一般具有2至10个碳原子。它们可以是线性的或支化的。如本文中使用的脂环族二元羧酸一般是具有7至10个碳原子的那些,并且特别是具有8个碳原子的那些。然而,原则上也可以使用具有更多数量碳原子——例如具有至多30个碳原子——的二元羧酸。示例包括但不限于:丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、2,2-二甲基戊二酸、辛二酸、1,3-环戊烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、二甘醇酸、衣康酸、马来酸和2,5-降冰片烷二羧酸,优选己二酸。还应该提及上述脂族或脂环族二元羧酸的形成酯的衍生物,其同样可以使用,特别是二-C1-C6-烷基酯,诸如二甲基酯、二乙基酯、二正丙基酯、二异丙基酯、二正丁基酯、二异丁基酯、二叔丁基酯、二正戊基酯、二异戊基酯和二正己基酯。二元羧酸的酸酐同样可以使用。二元羧酸或它们的形成酯的衍生物可以单独使用,也可以将两种以上混合使用。
合适的脂族或脂环族二醇通常具有2至10个碳原子。它们可以是线性的或支化的。示例为1,4-丁二醇、乙二醇、1,2-或1,3-丙二醇、1,6-己二醇、1,2-或1,4-环己二醇或它们的混合物。
脂族聚酯的示例为如WO 94/14870中所述的脂族共聚酯,特别是由琥珀酸、由其二酯或者由和其它脂族酸或二酯例如戊二酸的混合物与丁二醇或该二醇与乙二醇、丙二醇或己二醇制成的混合物制成的脂族共聚酯,或其混合物。在另一实施方案中,优选的脂族聚酯包括聚己内酯。
如本文所用,部分芳族聚酯是指包含聚合形式的脂族和芳族单体的聚酯。术语部分芳族聚酯还旨在包括部分芳族聚酯的衍生物,诸如部分芳族聚醚酯、部分芳族聚酯酰胺或部分芳族聚醚酯酰胺。在合适的部分芳族聚酯中有线性、未增链的聚酯(WO 92/09654)。优选增链和/或支化的部分芳族聚酯。后者公开于例如通过引用明确并入本文中的WO 96/15173、WO 96/15174、WO 96/15175、WO 96/15176、WO 96/21689、WO 96/21690、WO 96/216191、WO 96/21689、WO 96/25446、WO 96/25448和WO 98/12242中。不同的部分芳族聚酯的混合物也可以使用。特别地,术语部分芳族聚酯旨在表示诸如(BASF SE)和 Bio和Origo-Bi(Novamont)的产品。
特别优选的部分芳族聚酯是包含以下重要组分的聚酯:A)由a1)30-99摩尔%的至少一种脂族二元羧酸或至少一种脂环族二元羧酸或其形成酯的衍生物或其混合物、a2)1-70摩尔%的至少一种芳族二元羧酸或其形成酯的衍生物或其混合物和a3)0-5摩尔%的包含磺酸根的化合物组成的酸组分;和B)选自至少一种C2-C12链烷二醇和至少一种C5-C10环烷二醇或其混合物的二醇组分。如果需要,部分芳族聚酯还可以包含一种或多种选自C)和D)的组分,其中C)是选自以下的组分:c1)包含至少一个醚官能团且具有式I的二羟基化合物
HO-[(CH2)n-O]m-H (I)
其中n为2、3或4并且m为2至250的整数,
c2)至少一种式IIa或IIb的羟基羧酸
其中p为1-1500的整数,r为1-4的整数,并且G是选自亚苯基、(CH2)q-、-C(R)H-和-C(R)HCH2的基团,其中q为1至5的整数,R为甲基或乙基,
c3)至少一种氨基-C2-C12链烷醇或至少一种氨基-C5-C10环烷醇或其混合物,
c4)至少一种二氨基-C1-C8链烷烃,
c5)至少一种式III的2,2’-双唑啉
其中R1为单键,其中z=2、3或4的(CH2)z-亚烷基或亚苯基,
c6)选自由天然存在的氨基酸、通过使具有4至6个碳原子的二元羧酸与具有4至10个碳原子的二胺缩聚得到的聚酰胺、具有式IVa和IVb的化合物组成的群组的至少一种氨基羧酸
其中p为1-1500的整数,t为1-4的整数,并且T为选自由亚苯基、其中u为1至12的整数的-(CH2)U-、其中R2为甲基或乙基的-C(R2)H-和-C(R2)HCH2组成的群组的基团,
和具有重复单元V的聚唑啉
其中R3为氢、C1-C6烷基、C5-C8环烷基、未取代或由C1-C4烷基至多三取代的苯基、或四氢呋喃基,
或由c1)至c6)组成的混合物,
并且其中
D)为选自以下的组分
d1)至少一种具有至少三个能形成酯的基团的化合物,
d2)至少一种异氰酸酯,
d3)至少一种二乙烯基醚,
或由d1)至d3)组成的混合物。
部分芳族聚酯的酸组分A可以包含30-70摩尔%、特别是40-60摩尔%的a1和30-70摩尔%、特别是40-60摩尔%的a2。
可以使用的脂族酸和相应的衍生物a1通常是具有2至10个碳原子的那些。它们可以是线性的或支化的。脂环族二元羧酸通常是具有7至10个碳原子的那些,特别是具有8个碳原子的那些。然而,原则上也可以使用具有更多碳原子的二元羧酸,例如具有至多30个碳原子的二元羧酸。示例包括但不限于:丙二酸、琥珀酸、戊二酸、2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、2,2-二甲基戊二酸、辛二酸、1,3-环戊烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、二甘醇酸、衣康酸、马来酸、巴西基酸和2,5-降冰片烷二羧酸。上述脂族或脂环族二元羧酸的形成酯的衍生物也可以使用并且可以提及的尤其是二-C1-C6-烷基酯,诸如二甲基酯、二乙基酯、二正丙基酯、二异丙基酯、二正丁基酯、二异丁基酯、二叔丁基酯、二正戊基酯、二异戊基酯或二正己基酯。也可以使用二元羧酸的酸酐。
二元羧酸或其形成酯的衍生物可以单独使用或以其中两种或更多种组成的混合物的形式使用。
在另一实施方案中,可以使用琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、巴西基酸或其各自的形成酯的衍生物、或其混合物。如果制备具有例如聚羟基丁酸酯或特别是聚丙交酯的“硬”或“脆”组分的聚合物混合物,则脂族二元羧酸可包含癸二酸或癸二酸与己二酸的混合物。在另一实施方案中,如果制备具有“软”或“坚韧”组分例如聚羟基丁酸酯-戊酸酯共聚物的聚合物混合物,则脂族二元羧酸可以包含琥珀酸或琥珀酸与己二酸的混合物。
琥珀酸、壬二酸、癸二酸和巴西基酸的另一个优点在于它们是可获得的可再生原料。
可以提及的芳族二元羧酸a2通常是具有8至12个碳原子的那些,优选具有8个碳原子的那些。举例来说,可以提及对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘甲酸和1,5-萘甲酸以及它们的形成酯的衍生物。在此可以特别提到二-C1-C6-烷基酯,例如二甲基酯、二乙基酯、二正丙基酯、二异丙基酯、二正丁基酯、二异丁基酯、二叔丁基酯、二正戊基酯、二异戊基酯或二正己基酯。二元羧酸a2的酸酐也是合适的形成酯的衍生物。
然而,原则上也可以使用具有更多碳原子,例如至多20个碳原子的芳族二元羧酸a2)。
这些a2)的芳香族二元羧酸或酯形成衍生物可以单独使用,也可以两种以上混合使用。
包含磺酸根a3)的化合物通常是含磺酸根的二元羧酸或其形成酯的衍生物的碱金属和碱土金属盐中的一者,诸如5-磺基间苯二甲酸的碱金属盐或其混合物。
在一个实施方案中,酸组分A包含40-60mol%的a1、40-60mol%的a2和0-2mol%的a3。在另一实施方案中,酸组分A包含40-59.9mol%的a1、40-59.9mol%的a2和0.1-1mol%的a3、特别是40-59.8mol%的a1、40-59.8mol%的a2和0.2-0.5mol%的a3。
二醇B通常选自具有2至12个碳原子的支化或线性链烷二醇,或选自具有5至10个碳原子的环烷二醇。链烷二醇的示例是乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,4-二甲基-2-乙基-1,3-己二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇和2,2,4-三甲基-1,6-己二醇,特别是乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇);环戊二醇、1,4-环己二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇或2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇。特别优选的是,特别是与作为组分a1)的己二酸组合的1,4-丁二醇和特别是与作为组分a1)的癸二酸组合的1,3-丙二醇。1,3丙二醇的另一个优点是它是可获得的可再生原料。也可以使用不同链烷二醇的混合物。
取决于是否需要过量的酸基团或OH端基,可以过量使用组分A或组分B。在一个优选的实施方案中,所使用的组分A和B的摩尔比可以为0.4:1至1.5:1,优选0.6:1至1.1:1。
除了组分A和B之外,聚酯可以包含其它组分。
可以使用的二羟基化合物c1为二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃(聚THF),特别优选二甘醇、三甘醇和聚乙二醇,并且它们的混合物也可以使用,因为,例如通过使用本身已知的聚合方法并首先与环氧乙烷然后与环氧丙烷聚合,可以获得具有不同变量n(参见式I)的化合物,例如包含丙烯单元(n=3)的聚乙二醇,并且特别优选基于具有不同变量n的聚乙二醇的聚合物,其中由环氧乙烷形成的单元占优势。聚乙二醇的摩尔质量(Mn)通常在250-8000g/mol,优选600-3000g/mol的范围内选择。
在制备部分芳族聚酯的一个实施方案中,基于B和c1的摩尔量,可以使用例如15-98mol%、优选60-99.5mol%的二醇B和2-85mol%、优选0.5-40mol%的二羟基化合物c1。
在一个优选的实施方案中,使用的羟基羧酸c2)为:乙醇酸、D-、L-或D,L-乳酸、6-羟基己酸、它们的环状衍生物如乙交酯(1,4-二烷-2,5-二酮)、D-或L-双丙交酯(3,6-二甲基-1,4-二烷-2,5-二酮)、对羟基苯甲酸、或者它们的低聚物和聚合物如聚3-羟基丁酸、聚羟基戊酸、聚丙交酯(可例如以4042D(NatureWorks)获得)、或者聚3-羟基丁酸和聚羟基戊酸的混合物(可从PHB Industrial、Tianan或Metabolix获得),并且对于制备部分芳族聚酯,特别优选其低分子量和环状衍生物。
基于A和B的量,可以使用羟基羧酸的量的示例为按重量计的0.01-50%,优选0.1-40%。
所使用的氨基-C2-C12链烷醇或意欲包括4-氨基甲基环己烷甲醇的氨基-C5-C10环烷醇(组分c3)优选为氨基-C2-C6链烷醇,诸如2-氨基乙醇、3-氨基丙醇、4-氨基丁醇、5-氨基戊醇或6-氨基己醇,或者氨基-C5-C6环烷醇,如氨基环戊醇和氨基环己醇,或其混合物。
所使用的二氨基-C1-C8链烷烃(组分c4)优选为二氨基-C4-C6链烷烃,诸如1,4-二氨基丁烷,1,5-二氨基戊烷、或1,6-二氨基己烷(六亚甲基二胺,“HMD”)。
在用于制备部分芳族聚酯的一个实施方案中,可以使用0.5-99.5mol%、优选0.5-50mol%的c3(基于B的摩尔量)和0-50mol%、优选0-35mol%的c4(基于B的摩尔量)。
式III的2,2’-双唑啉c5通常可经由Angew.Chem.Int.Edit.,Vol.11(1972),pp.287–288的方法获得。双唑啉是其中R1为单键,其中z=2、3或4的(CH2)z-亚烷基,例如亚甲基、乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基或丙烷-1,2-二基或亚苯基基团的那些。可以提及的特别优选的双唑啉是2,2’-双(2-唑啉)、双(2-唑啉基)甲烷、1,2-双(2-唑啉基)乙烷、1,3-双(2-唑啉基)丙烷和1,4-双(2-唑啉基)丁烷,特别是1,4-双(2-唑啉基)苯、1,2-双(2-唑啉基)苯或1,3-双(2-唑啉基)苯。
在制备部分芳族聚酯中,在每种情况下基于组分B、c3、c4和c5的总摩尔量,例如可以使用70-98mol%的B、最多30mol%的c3、0.5-30mol%的c4和0.5-30mol%的c5。在另一实施方案中,基于A和B的总重量,可以使用0.1-5重量%、优选0.2-4重量%的c5。
所用的组分c6可以是天然存在的氨基羧酸。这些包括缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、苯基丙氨酸、色氨酸、赖氨酸、丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺。
优选的通式IVa和IVb的氨基羧酸是其中s为1至1000的整数并且t为1至4、优选1或2的整数,且t选自由亚苯基和其中u为1、5或12的-(CH2)u-的那些。
c6也可以是通式V的聚唑啉。然而,c6也可以是不同氨基羧酸和/或聚唑啉的混合物。
在一个实施方案中,基于组分A和B的总量,c6的用量可以为0.01-50重量%,优选0.1-40重量%。
可任选用于制备部分芳族聚酯的其它组分包括包含至少三个能形成酯的基团的化合物d1。
化合物d1可以包含3至10个能形成酯键的官能团。特别优选的化合物d1在分子中具有3-6个这类官能团,特别是3-6个羟基和/或羧基。应该提到的示例有:
酒石酸,柠檬酸,马来酸;三羟甲基丙烷,三羟甲基乙烷;季戊四醇;聚醚三醇;甘油;苯均三酸;偏苯三酸,偏苯三酸酐;均苯四酸,均苯四甲酸二酐和羟基间苯二甲酸。
基于组分A,化合物d1的用量通常为0.01-15mol%,优选0.05-10mol%,特别优选0.1-4mol%。
使用的组分d2是异氰酸酯或不同异氰酸酯的混合物。可以使用芳族或脂族二异氰酸酯。然而,也可以使用更高官能度的异氰酸酯。芳族二异氰酸酯d2尤其为甲苯-2,4-二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,2’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、亚萘基-1,5-二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯。举例来说,可以使用可得自BASF SE的的异氰酸酯。
其中,特别优选二苯基甲烷2,2’-二异氰酸酯、二苯基甲烷2,4’-二异氰酸酯和二苯基甲烷4,4’-二异氰酸酯作为组分d2。后一二异氰酸酯通常以混合物使用。
也可以使用的三环异氰酸酯d2是三(4-异氰基苯基)甲烷。多环芳族二异氰酸酯例如在制备一环或二环二异氰酸酯的过程中获得。
组分d2还可以包含/少量次要量,例如,基于组分d2的总重量,至多5重量%的脲二酮基,例如用于封端异氰酸酯基。
脂族二异氰酸酯d2尤其是具有2至20个碳原子、优选3至12个碳原子的直链或支链亚烷基二异氰酸酯或亚环烷基二异氰酸酯,例如六亚甲基1,6-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或亚甲基双(4-异氰酸根合环己烷)。六亚甲基-1,6-二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯是特别优选的脂肪族二异氰酸酯d2。
优选的异氰脲酸酯是源于C2-C20,优选C3-C12的亚环烷基二异氰酸酯或亚烷基二异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯或亚甲基双(4-异氰酸根合环己烷)的脂族异氰脲酸酯。这里亚烷基二异氰酸酯可以是线性的或支化的。特别优选基于正六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯,例如正六亚甲基二异氰酸酯的环状三聚体、五聚体或更高低聚物。
通常,基于A和B的总摩尔量,组分d2的用量为0.01-5mol%,优选0.05-4mol%,特别优选0.1-4mol%。
可以使用的二乙烯基醚d3通常是任何常规和市售的二乙烯基醚。优选使用1,4-丁二醇二乙烯基醚、1,6-己二醇二乙烯基醚或1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚,或其混合物。
基于A和B的总重量,二乙烯基醚的用量优选为0.01-5重量%,尤其是0.2-4重量%。
部分芳族聚酯的示例基于以下组分:A,B,d1;A,B,d2;A,B,d1,d2;A,B,d3;A,B,c1;A,B,c1,d3;A,B,c3,c4;A,B,c3,c4,c5;A,B,d1,c3,c5;A,B,c3,d3;A,B,c3,d1;A,B,c1,c3,d3;或A,B,c2。其中,特别优选基于A、B和d1或A、B和d2或基于A、B、d1和d2的部分芳族聚酯。在另一个优选的实施方案中,部分芳族聚酯基于A、B、c3、c4和c5或A、B、d1、c3和c5。
虽然根据上述公开内容的聚酯聚合物是可生物降解的聚酯聚合物,但应理解的是,聚酯聚合物可以是不可生物降解的,这并未脱离本发明范围。
在一个合适的示例中,载体材料既包含多糖材料,例如纤维素材料,又包含热塑性材料,例如聚酯。
例如,在这样的实施方案中,热塑性材料可以占诱饵基质124的约20重量%至约40重量%。
表1a中示出了根据本发明的导电诱饵基质的一些合适的组成:
表1a:
纤维素 | 石墨 | 热塑性聚酯 |
75 | 5 | 20 |
70 | 10 | 20 |
65 | 15 | 20 |
65 | 5 | 30 |
60 | 10 | 30 |
55 | 15 | 30 |
55 | 5 | 40 |
50 | 10 | 40 |
45 | 5 | 50 |
45 | 15 | 40 |
40 | 10 | 50 |
35 | 15 | 50 |
35 | 5 | 60 |
30 | 10 | 60 |
25 | 15 | 60 |
应理解的是,也可以考虑其它合适的制造方法来将载体材料和导电颗粒组合以形成导电诱饵基质123,例如但不限于共挤出、压实、浸渍、模塑、悬浮等。
本发明的一个优选实施方案为一种用于制造工件的方法,该方法包括:
(1)提供以下的混合物
a.软化点或熔点低于约220℃的软化的或熔融的热塑性聚合物
b.用于目标害虫的诱食剂材料,和
c.包括导电颗粒的材料;
(2)使混合物成形以提供具有期望形状的工件;和
(3)将工件冷却至低于塑料的软化点或熔点的温度以提供固体复合材料制品。
工件优选为或包含导电诱饵基质。
如本文所用,术语“熔融/熔融的”旨在指热塑性材料的状态,其中材料完全熔化、部分熔融或者充分软化的或粘性的以便聚合物可以例如通过挤出或模塑并且然后冷却而被形成为塑料基质。类似地,本文中使用的术语“熔点”旨在指这样的温度,即给定材料、聚合物或聚合物混合物熔化、软化或变粘的温度,并且包含无定形聚合物的玻璃化转变温度。本领域技术人员将了解的是,给定材料,聚合物或聚合物混合物的熔点能够通过使材料、聚合物或聚合物混合物与某些溶剂和/或其它添加剂接触而改变。在一个实施方案中,工件通过挤出形成。
为了制造根据一个实施方案的固体复合材料制品,提供粒状或颗粒状热塑性聚合物、用于目标害虫的诱食剂材料和包含多个导电颗粒的材料的混合物,然后混炼该混合物以混合组分,并在预定温度和压力下挤出或模塑。可以使用标准混合或混炼技术将聚合物、诱食剂材料和包含多个导电颗粒的材料组合,以混合组分并驱除过量的水分。例如,材料可以在旋转混合器或混炼挤出机中混合。如果需要则加热以使混合物达到足够高的温度以使热塑性聚合物柔韧或塑性并且因此适于例如通过挤出成型。在一个实施方案中,温度至少与聚合物的熔点一样高。在另一实施方案中,温度至少与聚合物的玻璃化转变温度一样高。
本领域的技术人员将认识到,可能需要更高的温度,并且加工温度可以被优化以允许聚合物被处理,只要温度不升高到导致对复合材料的其它组分的实质损害——比方说,例如炭化诱食剂材料——的点即可。
本领域的普通技术人员还将理解的是,在混合物中包含溶剂可以改变热塑性材料的软化温度。在存在溶剂的实施方案中,应理解的是,在由溶剂改性的聚合物表面处的软化可以在低于不存在溶剂时聚合物的天然熔点的温度下开始。换句话说,在其中溶剂在低于聚合物天然熔点的温度下有效软化聚合物表面的实施方案中,低于聚合物的天然熔点的温度可以是合适的模塑温度。
可以使用各种各样的挤出或模塑技术,其中许多示例在本领域中是已知的。虽然本申请并非意在受到任何理论的限制,但相信在用于本文描述的方法中的挤出或模塑条件下,聚合物颗粒变成软化、粘性或完全熔化。当发生这种情况时,施加在混合物上的压力导致软化的聚合物颗粒相互接触并粘合在一起或使聚合物完全熔化,由此熔融聚合物在混合物中形成连续相。施加压缩的温度是足够高以实现期望水平的聚合物颗粒粘附或聚合物熔融的温度。应该理解的是,可以使用各种各样的材料规格(例如聚合物类型,聚合物尺寸、粒径分布和成分比例)以及各种工艺参数(例如温度和压力)来提供具有各种有利特点的制品。在不使用过多实验的情况下选择材料和参数的有利组合来提供具有不同量的导电颗粒和不同物理特性的制品处于被提供本申请的描述的技术人员的能力范围内。
在实施该方法的一种方式中,通过混合聚合物、诱食剂材料和包含多个导电颗粒的材料以形成混合物并且然后在升高的压力和温度下混炼所述混合物以形成熔融材料来提供熔融混合物。
在实施该方法的另一种方式中,该方法包括在混炼之前形成混合物的丸粒或薄片。
在制造工件的一种方式中,将所有组分混合在一起,然后将混合物加热至其中包含的热塑性聚合物的熔点以上,例如,在一些实施方案中,在诸如双螺杆混合器的装置中能够达到约220摄氏度,所述装置能够进一步混合,然后通过模具挤出,所述模具赋予复合材料特定的截面轮廓,然后在水浴或喷雾中冷却。
在形成工件的另一种方式中,聚合物、诱食剂材料和包含多个导电颗粒的材料在正压和升高的温度下在挤出机内组合,此后挤出以提供细长的工件。
在另一种形成工件的方式中,将热塑性聚合物和包含多个导电颗粒的材料分别但同时地在上游供给到挤出机中,并且将诱食剂材料在下游添加到挤出机中。
在另一种形成工件的方式中,将热塑性聚合物、包含多个导电颗粒的材料和诱食剂材料分别但同时地供给到挤出机中。
在一个优选实施方案中,成品工件的表面以毫米至厘米级在结构上不均匀。在一个实施方案中,该表面包括宽度为0.1mm至100mm、1mm至50mm、1mm至20mm且深度为0.1mm至10mm、1mm至5mm、1mm至3mm的多个空腔。空腔可以呈任何形状。空腔可以互相连接或彼此分开。同一工件上的各个空腔的尺寸和形状可以不同。
图16示出具有结构不均匀表面的根据本发明的导电诱饵基质123。
在本发明的一个实施方案中,挤出过程的一个或多个参数,例如温度、持续时间、挤出速率、挤出添加剂、挤出后处理等被选择为使得被挤出的工件的表面包括宽度为0.1mm至20mm且深度为0.1mm至5mm的分离的或相互连接的空腔。
技术人员知道挤出过程的哪些参数产生工件的不完美/结构不均匀的表面。例如,通过施加至多Tm+80℃或Tm+70℃或Tm+60℃的挤出温度可以产生结构不均匀的表面,Tm是挤出的热塑性半结晶聚合物的熔点。
例如,可以通过对工件施加水浴或通过用水喷射工件来实现冷却。
在本发明的另一实施方案中,成品工件的表面在结构上是均匀的,即显示很少或没有毫米至厘米级的空腔。
图4是诱饵基质124的截面。如容易看到的那样,导电颗粒(示意性地图示为圆圈140)和载体材料颗粒(示意性图示为方块142)遍布诱饵基质124的厚度和高度两者随机散布。
在一些实施方案中,诱饵基质124包括导电总线构件,该导电总线构件例如通过与诱饵基质124一起模塑或热固定于其上以使得总线构件至少部分地保持在诱饵基质124内而固定至诱饵基质。在另一些实施方案中,导电总线构件通过合适的附接技术附接到诱饵基质124。如本文中所用,“总线构件”是指在诱饵基质124中或其上具有预定部署(或有序排列)以有助于增强诱饵基质124的电性能的散装(或非颗粒)构件。值得注意的是,总线构件可适当地制成连续的或不连续的,这并未脱离本发明的范围。
在其它设想的实施方案中,可以通过首先仅由非导电材料形成诱饵基质124来制造诱饵基质124。一旦形成诱饵基质124,将导电材料涂层施加到表面上,优选施加到诱饵基质124的外表面上。例如,在诱饵基质124为大致管状的一个实施方案中,诱饵基质124具有例如通过溅射、喷涂、印刷和/或浸渍工艺而涂覆有导电材料的相对端面。涂层可以以基本均匀的方式或按合适的图案以合适的厚度施加。
如图5所示,在诱饵基质124的另一个设想的实施方案中,诱饵基质124可以通过共挤出工艺形成,使得诱饵基质124具有多个不同的层125。在这样的实施方案中,导电颗粒层140将如此地与载体材料颗粒层142同时挤出,以使得载体材料颗粒层142覆盖导电颗粒层140的外表面。可选地,导电颗粒层140可以夹在两个载体材料颗粒层142之间。
再参考图2和3,在图示的实施方案中,电极组件126包括第一电极144和第二电极148。导电诱饵基质123夹在电极144,148之间,使得第一端面130被放置为与第一电极144电接触,并且使得第二端面132被放置为与第二电极148电接触。在一个实施方案中,电极144、148由合适的导电材料(例如铜)制成并且通常为板状(例如,电极144,148可以是大致盘形的,使得传感器组件108整体上具有如图3所示的大致圆柱形状)。在另一些实施方案中,电极144、148可以由任何合适的材料制成并且可以具有使电极组件126能够如本文所述的那样起作用的任何合适的形状(例如,电极144、148可以各自在电极144、148与诱饵物质124之间的界面处具有沉积在金属材料上的合适的保护和/或导电涂层)。
在图示的实施方案中,传感器支架110包括一对电极盖,即第一电极盖146和第二电极盖150。盖146、150由电绝缘材料(例如橡胶或塑料材料)制成,并且有助于分别隔离电极144、148以避免其与任何适用的站壳体或其它周围结构接触。尽管电极盖146、150被图示为分别仅覆盖电极144、148的外端面152、154,但可以设想的是,在另一些实施方案中,电极盖146、150可构造成覆盖电极144、148的有利于使电极144、148如本文所述起作用的任何合适的表面。
在图示的实施方案中,控制单元128至少部分地设置在第一盖146的中空隔室138内。控制单元128配置成向电极组件126以及因此导电诱饵基质123供应电流。控制单元128还可操作成以有线或无线方式将指示导电诱饵基质123的至少一个电特性(例如,导电诱饵基质123的电阻、电容和/或阻抗)的信号传输至数据收集系统104。
控制单元128可以包括任何合适的基于处理器的装置(例如,具有存储有可执行指令的相关存储器的微控制器),或任何合适配置的精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)和/或逻辑电路。或者,控制单元128可适当地包括能够履行如本文所述的控制单元128的功能的任何电路和/或处理器。
如图15所示,控制单元还可以包括能够由诱饵站102和/或数据收集系统104开启、唤醒、重置或启动其它这样的功能的一个或多个开关。这种开关可以包括磁性开关、RF开关、超声波开关、手动开关或者可以选择添加的任何其它这种类型的开关。鉴于害虫控制和/或检测系统100的可能的地下位置,无源和/或接近型开关可优于有源和/或手动型开关,诸如磁簧开关、电感和电容式开关、地震开关、红外开关、摄影开关、热开关、电场开关、化学开关和/或超声波开关等...。
可选地,控制单元128还可以包括适当的电源(未示出)(例如,电化学电池),其被适当地布置在第一盖146的中空隔室138内以用于为控制单元128供电,和/或用于经由合适的导线网络为电极组件126(和因此导电诱饵基质123)供给电流。电源还可以远离诱饵站102定位,并且可以以任何合适的方式与控制单元128和/或电极组件126电连接(例如,多个地上或地下端子可以在诱饵站102的外部接近以用于经由端子选择性地将远程电源和/或数据收集系统104与控制单元128和/或电极组件126连接)。
为了组装诱饵站102,控制单元128和任何相关联的电源可适当地存放在顶盖146的中空隔室138内。然后导电诱饵基质123与电极144、148电连接,并且控制单元128以使得控制单元128能够选择性地为电极144、148供应电流的方式与电极144、148操作性地连接。因此,导电诱饵基质123位于电极144、148之间,其中诱饵基质124的第一端面130与第一电极144电接触,并且诱饵基质的第二端面132与第二电极148电接触。应该理解的是,可以提供外部电源。
适当地,传感器组件108可以具有将导电诱饵基质123夹在电极144、148之间的装置。例如,在图示的实施方案中,传感器支架110具有芯壳体145,其与第一盖146一体形成并且可以延伸穿过导电诱饵基质123以与第二盖150适当地连接(例如螺栓连接)。以这种方式,导电诱饵基质123被保持在传感器支架110的第一盖146和第二盖150之间。任选地,传感器支架110还可以设置有偏压元件147,其用于在部署期间将第一电极144朝向第二电极148推动以维持电极144、148与导电诱饵基质123之间的电接触。或者,传感器组件108可具有有助于保持诱饵基质124与电极组件126电接触的任何合适的机构。
一旦传感器组件108被组装,其能够在不牵制于站壳体中的情况下部署,或者可以适当地插入到将传感器组件108的至少一部分容纳于站壳体中的站壳体(未示出)中。在可能、怀疑或已检测到白蚁活动的地方,站壳体可至少部分地完全在地下。在不使用站壳体的情况下,传感器组件108在可能有、怀疑或已检测到白蚁活动的地方将被适当地至少部分埋藏在地下。另一方面,图示的传感器组件108和/或其站壳体的实施方案可以适当地构造成用于部署在地面上以有利于以任何合适的方式检测、阻止和/或根除任何合适类型的害虫。例如,传感器组件108和/或其站壳体可构造成用于在地面上部署在建筑物的一侧、在杆上、在树上或在其它合适的地面以上位置处。
在诱饵站102已部署之后,控制单元128可操作以向电极144、148(以及因此导电诱饵基质123)供应电流。当电流通过导电诱饵基质123时或之后,控制单元128可操作以传输指示导电诱饵基质123的电特性的信号到数据收集系统104。值得注意的是,由于导电颗粒在诱饵基质内的分布可能不是预先确定的(例如,因为导电颗粒140(图4)随机散布在诱饵基质内),因此从第一电极144经导电诱饵基质123到第二电极148的电流的连续路径同样基本上是随机的。换句话说,对于每对可对比的导电诱饵基质123,尽管使两个基质表现出相似的电特性(例如,相似水平的电阻、电容和/或阻抗),但是通过第一个导电诱饵基质123的电流一般将与通过第二个导电诱饵基质123的电流的路径不同(并且是不可预测的)。
在一个实施方案中,控制单元128从它配置用于自动(例如,规划的,间歇的)向电极144、148供给电流并且自动(例如,规划的)向数据收集系统104传输相关信号的意义上来说可配置用于自主操作。在另一实施方案中,从控制单元128可配置成仅在远程控制系统指示这样做时才向电极144、148供给电流和/或传输相关信号到数据收集系统104的意义上来说,控制单元128可配置用于在合适的远程控制系统的指导下进行从属操作。照此,控制单元128的一些实施方案可实时地(例如,在将每个电流脉冲供应给诱饵物质124之后几乎立即)向数据收集系统104传输信号,或控制单元128的其它实施方案可以在其存储器中记录事件以便在被安排或指示这样做时发送批量型信号到数据收集系统104。
虽然图示的实施方案的控制单元128可操作以经由供应到电极144、148的电流来将导电诱饵基质123通电,但可以设想的是,在另一些实施方案中,控制单元可以例如通过向导电诱饵基质123施加微波能量或其它合适的能量来使用与诱饵基质的直接电连通来将导电诱饵基质123通电。
当图示的传感器组件108的实施方案被部署时,诱饵基质124的载体材料并且更具体而言载体材料颗粒142可以被白蚁检测到并且被发现对于白蚁来说是美味的。当白蚁在诱饵基质124上咀嚼时,它们从诱饵基质124中去除(例如通过消耗或移位)颗粒(如图4的未吃诱饵基质124所示已经以图6和/或图16a的图(b)所示的方式被咀嚼/移位)。一些颗粒可能散布在其整个栖息、进食和/或觅食区中。
当材料从诱饵基质124中被去除或移位时,至少一些导电颗粒140从导电诱饵基质123中被移除或移位。随着导电颗粒140被移除或移位,导电诱饵基质123的至少一个电特性(例如,其导电率、其电阻、电容和/或阻抗)改变。也就是说,随着导电诱饵基质123的质量减小(例如,随着诱饵基质124的从径向内表面136向外的厚度减小),导电诱饵基质123的至少一个电特性改变。例如,随着材料从诱饵基质中被去除,通过导电诱饵基质123的电阻将增加。
在图示的实施方案中,利用经由电极144、148供应给导电诱饵基质123的每个电流脉冲,控制单元128传输信号到数据收集系统104,并且该信号指示导电诱饵基质123的至少一个电特性。以这种方式,数据收集系统104构造成将从控制单元128接收到的每个信号关联到与导电诱饵基质123的至少一个电特性有关的定量测量中。使用该确定的电特性,可以确定与导电诱饵基质123已经被白蚁去除了多少有关的定量测量。应该理解的是,导电诱饵基质123的特性被传输并且导电诱饵基质123可以是电力地导电的和/或通过其它方式导电的。在一些情况下,为了有利于考虑诱饵基质124的环境并且提高诱饵耗尽测量的精度,控制单元128还可以向数据收集系统104传输指示诱饵基质124的历史和/或瞬时温度和/或含水量的信号。
可以设想的是,控制单元128也可以传输指示诱饵基质124的其它合适特性的信号。此外,控制单元128和/或数据收集系统104可以利用诱饵基质124及其环境的所有这些性质来创建预测模型或指示模型,通过该预测模型或指示模型可以向业主提供害虫咨询。
以这种方式,使用从控制单元128接收的信号,数据收集系统104记录和/或监测导电诱饵基质123的质量变化。在一个实施方案中,数据收集系统104将导电诱饵基质123的至少一个电特性和/或导电诱饵基质123的质量与阈值进行比较。在达到或超过阈值后,数据收集系统104产生诱饵站102需要检查、用毒剂对站点下诱饵、更换传感器组件108(或简仅仅诱饵基质124、导电诱饵基质123和/或非导电诱饵基质127)的警告(例如,发送给监测实体的消息)和/或其它适当的动作。
在另一些实施方案中,数据收集系统104可间歇地监视导电诱饵基质123的质量而不考虑阈值。例如,技术人员可以每天、每周、每月、每半年或其它合适的时间段监测导电诱饵基质123的质量,以间歇地评估需要对特定诱饵站102(图22)采取什么动作。以这种方式,害虫控制和/或检测系统100有利于持续监测诱饵基质124的状态,从而能够在存在害虫的情况下更主动和/或及时地检测害虫活动并实现纠正措施。
图7-10示出传感器组件208的另一实施方案,该传感器组件208的结构与图2和3的实施方案的传感器组件108基本上相似。然而,在该实施方案中,偏压元件247被轴向地(例如,在图示的实施方案中同心地)布置和压缩在盖246与第一电极244之间,用于促使第一电极244向下抵靠诱饵基质224的顶部并且促使诱饵基质向下抵靠第二电极248,以维持电极与导电诱饵基质123之间的电接触。根据一个合适的实施方案的偏压元件247呈波形弹簧并且更合适地具有平坦或扁平导线端部的波峰至波峰波形弹簧的形式,如图10中最佳所见。
在该实施方案中,诱饵基质224是导电的并且不包含非导电诱饵基质127。由于诱饵基质224形成的方式,可以理解而是,诱饵基质(包括诱饵基质的顶部和底部)可能不光滑(例如,表面粗糙)并且也可能不完全是水平的。扁平线端部可促进偏压元件与第一电极244之间的平齐的360度接触,以在其间提供均匀的电流分布。波形弹簧247在盖246与第一电极244之间提供均匀的载荷分布,同时考虑诱饵基质224的顶部的任何表面不规则性或轻微锥形(例如,不是完美的水平)。
在图10所示的实施方案中,根据一个合适的实施方案,波形弹簧可具有约0.421英寸的自由高度、约0.012英寸的线厚度和4个有效匝(包括扁平线端部共6匝)。线的径向宽度处于约0.139英寸至约0.147英寸的范围内。波形弹簧247构造成使得其工作(例如压缩)高度在约6.7磅至约8.3磅的负载下为约0.151英寸。应该理解的是,可以使用其它合适的波形弹簧尺寸而不脱离本发明的范围。
还可以设想的是,可以在第一电极244与诱饵基质224的顶部之间和/或第二电极248与诱饵基质的底部之间使用合适的导电油脂(未示出),例如碳导电油脂,以进一步考虑基质顶部和底部的不规则表面。
根据一个实施方案的传感器组件208可以进一步包括一个或多个环境传感器261,其用于感测传感器组件被放置在其中的周围环境——例如,地下的站外壳内,没有站壳体情况下的地面正下方,或任何地上位置(例如,住宅或商业建筑物内)——的一个或多个特点。在一个特别合适的实施方案中,一个或多个环境传感器261可以包括用于感测传感器组件208周围的湿度的一个或多个湿度传感器。在所示的实施方案中,盖246包括窗口263,并且环境(例如,湿度)传感器261设置在盖246内的窗口处,使得传感器开放地暴露于传感器组件周围的环境。在另一些实施方案中,一个或多个环境传感器261可以替代地或附加地包括温度传感器。
湿度或其它环境条件影响指示导电诱饵基质123的电特性(例如,电阻、电容等)的信号。结果,由控制单元228传输到数据收集系统104的信号可能不会精确地反映由消耗导电诱饵基质123的害虫引起的电特性的实际变化。为此,一个或多个环境传感器261产生指示至少一个环境特性的信号。
在一个实施方案中,指示至少一个环境特性的信号与指示电特性的信号一起被传输到数据收集系统104。数据收集系统104处的处理器根据环境特性信号而调整电特性信号,然后使用调整后的电特性信号来确定电特性(例如电阻、电容、阻抗)。在另一些合适的实施方案中,处理器可以首先根据环境特性信号来确定电阻,然后根据环境特性信号来调整所确定的电阻。在又一些实施方案中,设想传感器组件208的控制单元228可以包括处理器,该处理器根据环境特性信号来调整电特性信号,然后将调整后的电特性信号传输到数据收集系统104。
在本发明的又一个实施方案中,害虫控制和/或检测系统可以优选地使用磁簧开关302来唤醒、开启和/或重置一个或多个诱饵站102和/或一个或多个数据收集系统104。如图15所示的磁簧开关302可以向电路板供电。鉴于害虫控制和/或检测系统可以位于地下环境中,磁簧开关302提供各种优点,例如,它是锁定开关,它比其它选项(例如超声波开关)使用更少的电力,并且它可以位于内部从而允许其周围有更安全的密封壳体。
在磁簧开关302被激活之前,一个或多个诱饵站102和/或一个或多个数据收集系统104可处于休眠状态或关闭状态以保存能量。一旦磁簧开关302被用于向一个或多个诱饵站102和/或一个或多个数据收集系统104提供电力,一个或多个诱饵站102现在便处于发现模式或管理模式并且能够搜索一个或多个数据收集系统104。应该理解的是,可以使用另一种类型的开关来唤醒、开启和/或重置一个或多个诱饵站102和/或一个或多个数据收集系统104。
如图13和14所示,连接数据收集系统104的一个或多个诱饵站102可形成网状网络。网状网络允许诱饵站102通过彼此发送信息/数据(例如与导电诱饵基质123的特性有关的数据)以到达一个或多个数据收集系统104。这允许距离数据收集系统104更远的诱饵站102仍然向数据收集系统104传输数据,只要它们足够接近网状网络内的一个或多个诱饵站102即可。优选地,一个或多个诱饵站102不具有电子地址或MAC ID,并且不需要输入到系统中。相反地在处于被设定为维护或管理模式的数据收集系统104附近时使用磁簧开关302来重置或开启诱饵站102和/或将磁体扫过传感器组件108将允许诱饵站102搜索并连接到数据收集系统104的网状网络。诱饵站102具有由磁性开关或自诱发(热)复位的启动来确定重置的能力。这使得诱饵站102能够在保留存储器的同时将其自身置于每个网格更新周期的已知状态。诱饵站102可以处于无状态的状态,其中它们不知道数据收集系统104的IP地址。诱饵站102可以发出数据并且可能不知道它们正在网络中报告或谁正在接收它们发送的数据包。热复位意味着电路在复位时处于活动状态。如以下更详细解释的,热复位可用于使用远程设备来从数据收集系统104收集数据。
网状网络基于国际工程任务组(IETF)的RFC6202“涓流算法”,该算法是一种用于有损耗的低功网络的洪水控制算法(flood control algorithm)。调整传输窗口允许涓流算法传播新信息。应该理解的是,可以使用其它算法来创建网状网络,只要它们允许数据沿着如图13和14所示的诱饵站102的链通过,直到到达数据收集系统104。
网状网络可以使用IEEE 802.15.4进行通信。然而,应该理解的是,可以使用诱饵站102与数据收集系统104之间在网状系统内的其它形式的通信。IEEE 802.15.4是可以处理网状网络内的数据传输的无线电平台。2.4-2.5GHz频率的ISM频段可以用于建立诱饵站102到诱饵站102的通信和诱饵站102到数据收集系统104的通信。应该理解的是,其它频率也可以工作,例如5.7-5.8GHz频率的ISM频段。鉴于无线电波的性质,发现2.4-2.5GHz频率的ISM频段对于作为害虫控制和/或检测系统一部分的地下数据传输是有效的,这是意料之外的。人们普遍认为,地下环境会干扰2.4-2.5GHz ISM频段传送数据的能力。据信由于地下环境的高干扰水平,只有较高的频率才能对这种类型的通信/数据传输有效。然而,对于当前的应用,已经确定在2.4-2.5GHz的ISM频段内,诱饵站102能够将数据相互传输并且传输到数据收集系统104。创建要发送的数据包的代码可以与代码控制通信分开。诱饵站102和数据收集系统104的同步可以有助于在该2.4-2.5GHz的ISM频段下在地下环境中通信以及传送数据包的类型和大小的能力。通过网状网络通信的数据可以包括导电诱饵基质123的电阻水平是否已经达到设定的阈值水平。
数据收集系统104可以(a)在内部和/或(b)在外部进行通信。数据收集系统104的内部通信可以使用网状网络进行。如图13和17-22所示,数据收集系统104的外部通信可以被发送到HS集线器402并且发送到通信门户404。应该理解的是,数据收集系统104和HS集线器402可以使用WiFi连接和/或蜂窝连接和/或任何其它合适形式的通信手段来从数据收集系统104和/或HS集线器402和/或通信门户404向外传输数据。HS集线器402和/或通信门户404可以由使用害虫控制和/或检测系统的客户和/或任何其它外部来源提供。HS集线器402和/或通信门户404允许将传感器/网络数据定期记录到外部云主机。应用程序界面(API)可以用于将数据从数据收集系统104传输到云。可以使用API将来自诱饵站102的数据传输到数据收集系统104。API可用于将数据从云端传输到Web界面。API可以使用各种不同的格式编写,例如JSON、XML或其它这种基于文本的格式或二进制序列化,例如MessagePack、protobuf、bson、avro或任何其它这种二进制格式。
当操作维护或管理模式或发现模式时,数据收集系统104本身可以具有两种不同的模式,该发现模式允许数据收集系统104检测并将诱饵站102添加到网络或报告模式。当数据收集系统104被设定为管理模式时,数据收集系统104正在搜索诱饵站102以将其添加到其网络并向其找到的诱饵站102发出ping。可能期望数据收集系统104在其被首次激活时自动默认为该模式。一旦诱饵站102附连到数据收集系统104的网络,诱饵站102将不会加入任何其它网络,除非它以其它方式被告知和/或重置。也应该理解的是,数据收集系统104和诱饵站102两者都可能需要被设定为用于要创建的网络的管理或发现模式。移动应用也可以用于将数据收集系统104设定为发现模式。当设置害虫控制和/或检测系统100时,安装者可以首先打开数据收集系统104,确保它处于管理模式,然后启动各个诱饵站102以形成害虫控制和/或检测系统网络。可能优选的是害虫控制和/或检测系统100使用如本文所述的网状网络进行通信。
数据收集系统104还可以具有两种不同的通信模式:(a)通过害虫控制和/或检测系统网络的内部通信,以利用诱饵站102发送或接收信息,或(b)外部通信,以利用远程设备和/或云端发送或接收信息。为了从诱饵站102接收数据,数据收集系统104可以ping其网络上的各个诱饵站102。诱饵站102可以作出响应,并且可以发出并非专门指向数据收集系统104的数据,但是因为它们是同一网络的一部分,所以数据收集系统104能够收集来自各个诱饵站102的全部数据。
数据收集系统104可以知道哪些诱饵站102属于其网络,而诱饵站102本身不识别其具体与谁通话。数据收集系统104构造成至少在由数据收集系统104将数据发送到外部位置和/或设备之前存储从诱饵站102发送给它的数据。在接收到这样做的指令后和/或在编程到诱饵站102和/或数据收集系统104的固件中的时间间隔后,数据收集系统104将优选地将数据发送到云端或外部源。应该理解的是,数据收集系统104可以以编程的时间间隔和/或根据来自如下面更详细描述的远程设备上使用的移动应用的请求来向云端和/或外部源发送数据。
应该理解的是,数据收集系统104可以用作诱饵站102和/或数据收集系统104两者,并且可以包括与其它诱饵站102和/或数据收集系统104的内部通信以及外部通信的能力。
数据收集系统104通过网状网络将节电SYNC帧广播到诱饵站102,以便同步它们的唤醒。这允许所有诱饵站102和数据收集系统104在未来(例如,在60分钟内)同时唤醒以进行传感器读数并将这些读数通过网格传送到数据收集系统104。诱饵站102和数据收集系统104可以每分钟、一小时、一天等或者针对同步信号选择的任何这样的时间唤醒一次。然后回落以休眠。诱饵站102和/或数据收集系统104的内部时钟可能会漂移。因此,系统可以使用唤醒检查来确认所有组件是否在同一时间。确保所有组件在同一时间的这一步骤允许同时进行数据传送。数据传送可能每小时、每天、每周、每月或任何期望的时间周期等发生。
数据收集系统104作为网状网络内的“主”节点进行操作。数据收集系统104在网状网络上逐个查询每个诱饵站102。所有组件都在同一时间唤醒。数据收集系统104在其网络上与每个诱饵站102通信以避免碰撞。这允许每个诱饵站102充分利用网状网络来加快传送并减少诱饵站之间的碰撞和争用。
如图15所示,数据收集系统104可以具有磁簧开关302和/或超声波开关301。超声波传感器可以为数据收集系统104上的超声波开关301供电并且可以用于数据收集系统104的休息/唤醒周期。超声波开关301可以允许使用远程设备远程唤醒数据收集系统104。这将允许人们在那时立即下载存储在数据收集系统104上的数据,而不是等待数据收集系统104按照其安排的下载来发出数据。应该理解的是,存储在数据收集系统104上的数据可以是从诱饵站102到数据收集系统104的最后报告的数据。
应该理解的是,诸如电话或手持设备之类的移动客户端可以执行以下操作:(a)获得与数据收集系统104连接的所有诱饵站102的列表;(b)重置诱饵站和/或数据收集系统104;(c)将数据收集系统104链接到客户的家庭网络(例如WiFi网络或蜂窝网络等);(d)配置主机云报告;(e)检查客户家庭网络;(f)从网状网络删除诱饵站102;(g)将诱饵站102和/或数据收集系统104置于发现模式;和/或(h)擦除整个网状网络。
应该理解的是,超声波开关301可能优于其它类型的开关(诸如红外开关),这是因为其能够在地下环境中更好地工作的能力。超声波开关301/装置依赖于超声波发射器和超声波接收器的组合。发射器发射超声波信号,该超声波信号被无线发送到超声波接收器,超声波接收器然后将超声波信号转换成可用于各种功能的电子信号。在作为本发明主题的害虫控制和/或检测系统100的情况下,超声波开关301或装置位于作为害虫控制和/或检测系统100的一部分的壳体或容器110内。存在于害虫控制和/或检测系统100中的数据收集系统104和/或诱饵站102可以被放置在用于在地面内形成空腔的塑料传感器壳体(未示出)内。害虫控制和/或检测系统100组件也可以放置在地下而不使用塑料传感器壳体。超声波发射器发出的信号必须穿过传感器外罩以及任何传感器壳体材料。另外,超声波信号可能必须穿过土壤、覆盖物或其它材料(即有机或无机)。与红外线相比,优选使用超声波信号,这是由于其提高的通过地下环境以及围绕该装置的塑料材料的传输能力。超声波开关301/装置的使用已经在现场进行了测试,并且已经证明能够有效地实现害虫控制和/或检测系统内所需的操作功能的启动。应该理解的是,超声波发射器可以是能够发出超声波信号的任何类型的手持设备。
在图17-22中例示的一个实施方案中,害虫控制和/或检测系统100可以直接集成到连接系统或HS集线器402中。应该理解的是,为了本申请的目的,连接的系统是指住宅和/或商业建筑物内的任何自动或无线互连和/或连接的系统。连接的系统可以具有用于从所有设备如HS集线器402收集通信的通信或设备的中心点。另外,应该理解的是,连接的系统允许住宅或商业建筑物内的各种设备互相通信或与中心位置通信。这样的设备可以包括但不限于火/烟探测器、入侵检测器、医疗警报设备、能量管理设备、水/泄漏检测设备、灌溉系统、智能电器、照明特征、门锁、窗口传感器、视频/音频设备等。此外,应该理解的是,连接的系统可以通过HS集线器402和/或通信门户404从建筑物400向外部与分布式网络系统或通信门户404或另一个外部源如云端或单服务器系统或任何类似物等通信。害虫控制和/或检测系统100可以与住宅和/或商业连接的系统和/或分布式网络系统兼容。害虫控制和/或检测系统100可以由服务提供商直接安装和集成到现有的连接系统中,和/或由个人——包括但不限于家庭安全提供商、建筑商、害虫管理专业人员、其它技术服务提供商和/或建筑物所有者——作为连接的系统的一部分安装和集成。
如前文所述,害虫控制和/或检测系统100被设计成检测可消耗和/或可移位的诱饵基质124上的害虫活动。一个或多个诱饵站102和至少一个数据收集系统104可以以被确定为在检测害虫活动时有效的间隔距离安装在商业和/或住宅结构附近。各种诱饵站102和/或数据收集系统104之间的这种间隔可以在5-30英尺、5-15英尺和1-100英尺之间。
导电诱饵基质123的一部分的害虫去除可以触发可以从各个诱饵站102传送到一个或多个数据收集系统104的信号,如前面更详细描述以及如图13-14所示。此外,从一个或多个数据收集系统104到分布式网络系统的进一步传输,用于但不限于数据管理、存储、分析和/或与授权方的通信,所述授权方包括但不限于技术提供商、安装公司和建筑物所有者。信号可以从数据收集系统104经所连接的系统的HS集线器402传输到通信门户404并向前传输,并且如图17-22所示。指示害虫活动的信号可以进一步由连接的系统(406,412)的服务提供商路由到适当的接收者(410,413,414,416,418等),包括但不限于技术所有者、授权的服务提供商和/或建筑物拥有者/业主(400)。授权的服务提供商(414,416)可以被通知并被请求对潜在的害虫威胁做出响应。
利用(但不限于)安全和监控行业常用的现有技术、基础设施和专业知识消除了监控流程的复杂性,传达了威胁,并且促进了对威胁的响应。将害虫控制和/或检测系统100集成到(包括但不限于)连接的系统中可以提供类似水平的安全和监控行业原来提供的结构保护和安心,包括但不限于生命安全(火灾,侵入,医疗)和/或生活方式(温度,灯光,门等)管理,无需对害虫活动进行常规目视检查。将虫害控制与附加的家庭安全/监控系统相结合为业主提供了更宽范围的舒适性和安全性。应该理解的是,当害虫控制和/或检测系统100检测到害虫时,警报可以直接发送给安全公司,并且他们可以将警报发送给以下中的一项或多项:害虫控制提供商;被监测的结构的联系人、管理者或所有者;和/或提供害虫控制和/或检测系统的公司。
应该理解的是,由数据收集系统104采集的数据的传达可以通过各种手段发生,并且可以包括与以下中的一者或多者的通信:a)从数据收集系统104接收数据的HS集线器402,b)通信门户404,其可以使数据能够从源(存在或不存在HS集线器402)传输到云端并且可以包括WiFi路由器、手机或其它此类设备,c)HS公司数据服务406,其可以托管可能已经从通信门户发送的云数据,d)家庭安全公司或其它此类服务提供商410,e)DM公司或数据管理公司412/413,f)具有或不具有路由服务414/416的害虫管理专业人员“PMP”,其可以注意检测到的任何害虫,g)通知PMP的PM路由服务418,h)房主或业主400,i)云服务网络提供商407。图17-22提供了各种通信路径的示例。应该理解的是,可以调整所述路径并且害虫控制和/或检测系统100的总体目标是最终向房主和/或虫害管理专业人员或其它此类服务提供商提供与导电诱饵基质123的导电特性有关的数据,所述数据指示系统100的位置有无害虫。应该理解的是,可以使用各种中间通信路径来实现该目的。
本发明的另一实施方案是一种在现场部署传统或常规诱饵之后判定正在消耗诱饵的白蚁(或其它昆虫)是否是与正在侵害现场结构的白蚁(或其它昆虫)相同的白蚁的方法。因此,提供有助于作出这种决定的诱饵是有用的。
在一个实施方案中,昆虫诱饵通常包括多糖载体材料和与载体材料混合的标记材料。标记材料可由昆虫消耗,并且含有一种物质,该物质有利于在观察昆虫时确定昆虫是否正在积极地食用诱饵。
在另一实施方案中,防治/控制昆虫的方法通常包括在现场的第一位置部署诱饵,其中诱饵含有标记材料,该标记材料有利于确定昆虫是否正在积极地食用诱饵。该方法还包括监测诱饵上的昆虫活动,作为监测结果而检测诱饵上的昆虫活动水平,以及作为检测结果而目视检查现场第二位置的昆虫活动。该方法进一步包括通过观察第二位置处的昆虫来判定昆虫是否消耗标记材料并且正在积极地在诱饵上进食。
现在参照附图,并且具体参照图24,根据一个实施方案的害虫控制和/或检测系统总体上用附图标记100表示。系统100具有部署在用于监测和/或控制害虫活动的部位(例如,家庭500周围的周边)的至少一个诱饵站102。例如,在一些实施方案中,诱饵站102构造成用于至少监测白蚁并且在一些实施方案中控制/防治白蚁。然而,在另一些构思的实施方案中,系统100可以构造成用于监测并且在一些实施方案中控制其它害虫,比方说,例如但不限于蟑螂、蚂蚁或其它昆虫、大鼠、小鼠、田鼠或其它啮齿动物、鸟类、蝙蝠等。以这种方式,诱饵站102可根据需要适当地构造成用于地下、地表或地上部署。
如图25和26所示,每个诱饵站102具有构造成供害虫消耗的诱饵基质(总体上用附图标记124表示),并且诱饵基质124可具有任何合适的尺寸和形状。例如,在所示的实施方案中,诱饵基质124呈大致管状(例如圆筒形)并且具有限定诱饵基质124的内腔的第一端面130、第二端面132、周向外表面134和周向内表面136。图示的诱饵基质124属于挤出类型,并且因此是大致固体结构。然而,在另一些实施方案中,诱饵基质124可代之以任何合适的方式制造成具有任何合适的稠度(例如,总体半固态,例如凝胶,或总体液态,例如流体悬浮液)。
现在参照图27和28,诱饵基质124包括标记材料(示意性地以颗粒形式示出为圆圈140)和载体材料(示意性地以颗粒形式示出为方块142)。值得注意的是,尽管两者都以颗粒形式示意性地示出,但载体材料142和标记材料140都不必须呈颗粒形式,这也处于本发明的范围内。
参照图27和28,图示的诱饵基质124的载体材料142至少部分是可消耗的材料(例如,可由使用诱饵基质124监测的害虫消耗和消化的材料)。例如,在一个特别合适的实施方案中,载体材料142为多糖材料(例如,纤维素材料如木粉、木材淀粉、α纤维素、微晶纤维素或白蚁可消耗的其它合适的纤维素材料)。应该理解的是,载体材料142可以包括其它可消耗的材料而不脱离本发明的范围。例如,还可以设想的是,载体材料142可以包括可消耗的但不易消化的或基本上不可消化的材料(例如,可由使用诱饵基质124监测和/或控制的害虫消耗但不可消化的材料)。在一个示例中,用作载体材料142的合适的可消耗和不可消化的材料可以是能够熔化并与标记材料140(和如果需要的话,可消化的载体材料)混合以一起挤出而形成诱饵基质124的树脂型(例如,热塑性)材料。在另一些实施方案中,诱饵基质124可以包含有毒物质(例如,杀虫剂活性成分)。还可设想用于将载体材料142、标记材料140和任何其它期望的材料组合以形成诱饵基质124的其它合适的制造工艺,例如但不限于共挤出、压实、浸渍、模塑、悬浮和等。
参照图27和28,图示的标记材料140是可由害虫消耗的材料(例如,适于白蚁摄食的材料)并且具有在标记材料140穿过害虫的消化系统时(例如,在标记材料140被容纳于害虫的内脏系统中时)使其透过害虫的透明或半透明角质层、外骨骼或外壳以及一个或多个消化系统器官可见的颜色。在图示的实施方案中,标记材料140是不溶于脂肪的材料(即,标记材料140是不能储存在害虫的脂肪——比方说,例如白蚁的脂肪——中的材料)。还可以设想的是,代替或除了不溶于脂肪之外,标记材料140可以是不溶于水的,以便有利于确保标记材料140不离开害虫的消化系统。
在一些实施方案中,标记材料140可以是在性质上电绝缘的材料。在一个这样的实施方案中,标记材料140可以是以例如珠粒、丸粒或薄片的形式存在的聚酯型材料(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)等)。在另一实施方案中,标记材料140可以是以例如珠粒、丸粒或薄片形式存在的乙烯基型材料(例如聚氯乙烯(PVC))。在又一实施方案中,标记材料140可以是以例如珠粒、丸粒或薄片形式存在的塑料型材料(例如,电线涂层)。在又一实施方案中,标记材料140可以是以例如珠粒、丸粒或薄片形式存在的尼龙类型(例如,黑色)材料。在又一实施方案中,例如,标记材料140可以是以精细或光滑颗粒形式存在的砂型材料(例如,熔岩)。在又一实施方案中,例如,标记材料140可以是以珠粒形式存在的砾石或页岩型材料(例如,抛光砾石或页岩)。在又一实施方案中,例如,标记材料140可以是以珠粒形式存在的玻璃和/或陶瓷型材料(例如,研磨/抛光玻璃和/或陶瓷)。在又一实施方案中,标记材料140可以是以例如木粉形式存在的木质材料(例如,烧烤/深色木材)。或者,标记材料140可以是以例如细颗粒形式存在的可再循环型材料(例如,橡胶、包装物等)。
如在图27中容易看到的,在一些实施方案中,标记材料140和载体材料142(例如,其颗粒)在整个诱饵基质124的厚度和高度两者上随机散布。此外,标记材料140相对于诱饵基质124中的载体材料142的相对量可以根据期望的标记策略而变化。例如,在一些预期的实施方案中,诱饵基质124可以含有约0.5重量%至约25重量%(优选约12重量%)的标记材料140。在这样的实施方案中,诱饵基质124的其余部分将是载体材料142,其可以是纤维素和树脂两种类型(例如,乙酸丙酸纤维素(CAP)、乙酸丁酸纤维素(CAB)和/或己二酸对苯二甲酸酯酯(PBAT),例如以商标销售的那些)。例如,树脂类型的载体材料142可以是诱饵基质124的约20-40重量%。因此,在一些实施方案中,如果诱饵基质124具有90重量%的载体材料142,则可以有35重量%的树脂型和55重量%的纤维素型材料作为载体材料142。因此,在这样的实施方案中,10重量%的诱饵基质124将是标记材料140。值得注意的是,如果标记材料140和/或载体材料142以颗粒形式提供,则可以设想载体颗粒的粒径可以为约5-250微米,并且可以设想标记颗粒的粒径可以为约5纳米-250微米。其它尺寸也可能适合。
当部署诱饵基质124的所示实施方案时,诱饵基质124中的载体材料142是美味的、诱食剂和/或可由害虫消耗和/或移位中的至少一者。当害虫在诱饵基质124上咀嚼时,它们摄食(或消耗)诱饵基质124的载体材料142和标记材料140两者,从而有效地从诱饵基质124中去除材料并减小其大小(其指示何时将图27中所示的诱饵基质124的未咀嚼状态与图28中所示的诱饵基质124的被咀嚼状态进行比较)。
如图29所示,例如,可以通过在图24的部位/地点(例如,在家庭500的周边附近)部署至少一个诱饵站102来使用害虫控制和/或检测系统100。在图29所示的实施方案中,部署了四个诱饵站102。然而,在其它实施方案中,可以部署任何合适数量的诱饵站102。值得注意的是,每个诱饵站102都包含其自己的诱饵基质124。以这种方式,可以监测(例如,远程监测,如下文更详细所述)诱饵站102的害虫活动,使得当已经检测到足够的(例如,预定的)水平的害虫活动时,检查者600可以访问该地点以实地检查该地点。
以任何合适的方式,检查者600(图29)可以注意到害虫(例如,白蚁)正在以至少一个诱饵站102(目标诱饵站102在图29中总体上用附图标记104表示)为目标(例如,正在消耗其诱饵基质124)。此外,在检查家庭500时(无论是远程的还是现场的),检查者600还可以注意到害虫(例如,白蚁)正在侵害家庭500。在这些情况下,使用常规的害虫控制和/或检测系统,检查者600难以将目标基站104处的活动与家庭500内部或附近的活动相关联(例如,检查者600难以以更高的确定性知道消耗目标诱饵站104的诱饵基质124的害虫是否与正在侵害家庭500的害虫相同或以其它方式与其相关)。
然而,以本文中阐述的方式配置,害虫控制和/或检测系统100有利于协助检查者600自信地做出这样的关联。更具体而言,当害虫消耗目标诱饵站104的诱饵基质124时,害虫摄食标记材料140(这些害虫在下文中被称为“标记的害虫”700)。因为某些类型的害虫(例如,白蚁)具有透明和/或半透明的外壳和消化系统器官,所以当检查者600观察标记的害虫700时消耗的标记材料140倾向于在标记的害虫700内部可见。此外,由于诱饵基质124的标记材料140不可溶于脂肪,所以当标记材料140穿过标记的害虫700的消化系统时标记材料140将仅在标记的害虫700内部是可见的(即,在标记材料140已经离开标记的害虫700的消化系统之后,标记材料140不能被储存在标记的害虫700的脂肪中用于观察)。
以这种方式,标记材料140将仅在标记的害虫700的消化系统内存在有限时间(例如,仅仅几天)。因此,在将标记的害虫700定位在受侵害的家庭500内部或附近时,检查者600可以容易地判定家庭500受到正在目标诱饵站104的诱饵基质124上主动进食的害虫侵害(例如,检查者600可以容易地确定标记的害虫700在检查之前的几天内已经消耗了目标诱饵站104的诱饵基质124)。
如本文中所用的,如果害虫在相关方如检查者600观察到害虫出现之前的三天期间内(例如,在观察发生的48小时内或观察发生的24小时内)已在诱饵基质124进食,则害虫被认为是在诱饵基质124上“主动进食”。害虫的这种“主动进食”与使用常规的脂溶染色技术可确定的进食类型不同。更具体而言,常规染色技术不能用于将害虫已经被标记的事实与害虫一直在主动进食的事实自信地相关联,因为已消耗常规染料的害虫可以在此后数周内保持被标记(例如,此后多达一个月或30天)。以这种方式,例如,当观察由于已在含有常规染料的诱饵上进食而被标记的害虫时,同样可能的是:(1)仅在观察前的一天,害虫消耗了染料;(2)在观察前25天,害虫消耗了染料。因此,不同于使用诱饵基质124来标记害虫,使用常规染料对害虫进行标记对于确定如本文中定义的主动进食是不可靠的。
参照图29,在确定家庭500受到正在目标诱饵站104的诱饵基质124上主动进食的害虫侵害时,检查者600可以更自信地知道并且传达被侵害的家庭600的所有者,正在侵害家庭500的害虫也正在主动和/或持续地消耗目标诱饵站104的诱饵基质124,并且作为其结果或者由于检查员600随后将采取的其它合适的根除程序而将很快被控制和/或根除。例如,检查者600可以用有毒物质替代或补充目标诱饵站104的诱饵基质124,以便由正在目标诱饵站104处主动进食的害虫消耗。通常,使用本文阐述的标记技术可以确认害虫接受和消耗诱饵基质124的指示。
此外,一些种类的害虫具有不同种姓,至少其中一种可能被认为是依赖种姓,因为它大部分不能自己进食。如果检查者600在检查到受侵害的家庭500时在受侵害的家庭500内部或附近观察到属于依赖种姓的标记的害虫702,则检查者600可以确定消耗的诱饵基质124正在遍布更广泛的害虫群落被共享(例如,通过交哺)。在做出这样的确定之后,检查者600可以更自信地知道并且向受侵害的家庭500的拥有者传达,与标记的害虫700相关联的群落也在主动消耗目标诱饵站104的诱饵基质124,并且作为其结果或作为检查者600例如以上述方式采取的其它合适的控制和/或根除过程的结果将很快被控制和/或根除。
类似地,在观察被侵害的家庭500内部或附近的未标记的害虫704时,检查者600可以确定多于一个的害虫群落(例如,多于一个的白蚁群落)可能正在侵害家庭500。更具体而言,检查者600可以确定一个这样的害虫群落(例如,第一害虫群落706)正在主动地在目标诱饵站104的诱饵基质124上进食,而另一个这样的害虫群落(例如,第二害虫群落708)没有主动地在目标诱饵站104的诱饵基质124上进食。结果,检查者600可以采取适当的行动,以有利于定位并控制和/或根除目标诱饵站104处没有主动进食的害虫群落。
应该理解的是,该标记材料实施方案可以与本申请中公开的其它实施方案相结合使用,特别是导电诱饵和害虫控制和/或检测系统实施方案。为了有利于使用数据收集系统104监测诱饵站102,诱饵基质124的标记材料140在一些实施方案中可以是导电材料。在一个设想的实施方案中,标记材料140可以是以颗粒形式存在的发黑的碳基材料(例如但不限于石墨颗粒、碳纳米管碎片、炭黑颗粒、焦炭颗粒或碳化木炭粉末)。例如,在一个特别合适的实施方案中,标记材料140可以呈石墨颗粒(例如,Asbury 4848石墨颗粒)的形式。在另一设想的实施方案中,标记材料140可以是以颗粒形式存在的彩色金属或金属合金,比方说,例如但不限于铁、锌、镁、铜、银、铝或不锈钢颗粒(例如,标记材料140的颗粒可以以合适的颗粒形式存在,如灰尘、氧化物、锉屑、炉渣、薄片或其它)。或者,标记材料140可以与导电材料不同,使得诱饵基质124由载体材料142、标记材料140和合适的导电材料制成(在一些实施方案中,所有这些材料都可以呈颗粒形式并且被挤出或压缩在一起作为单个整体的诱饵基质结构)。其它合适的导电材料也可被使用并且处于本发明的范围内。
实施例-白蚁对特定诱饵基质化合物的偏好
实施例1-白蚁对石墨(导电诱饵基质)的偏好
将由100mm×20mm聚苯乙烯皿组成的场地填充(深约5mm)根据制造商的说明书混合的实验室石材(Whip Mix公司,Louisville KY)。在使用前固化24小时(h)。为了初始水合,对每个场地增加5ml净化水并且在2小时后倒出过量的水。然后将表面轻轻吸干。将来自包含和石墨的或包含但不包含石墨的两种不同的诱饵基质组合物(约1.0×1.0×0.5cm)(每种组合物复制10份)的均匀大小的诱饵部分称重并分别放入塑料称重皿(4cm×4cm,在相对的侧壁中切割开口以便于白蚁进入)中。向每个场地添加非营养性5%琼脂塞(约0.5cm×1.0cm)作为水源。每3-4天(d)更换琼脂塞并且每隔4天将约0.25ml净化水添加到每个场地的表面。大约一百个白蚁(职蚁和约10%的兵蚁,由重量决定)转移到每个场地。化验保持在27℃和80%RH。两周后,将诱饵样品从场地中取出并在110°F下烘干约24小时。将诱饵称重,并比较由于白蚁去除诱饵而产生的前后重量差异作为诱饵接受的指标。诱饵的去除是由于消耗、供应(兵蚁由职蚁喂养)以及向场地表面施加诱饵的组合。
结论
如表2中的数据所示,(含石墨)的基质接受度明显高于(不含石墨)的基质接受度。
表2.“组件的导电部分”(“KA”,其包括NT 100(微晶纤维素的一种形式)和石墨(4848)的混合物)和“组件的非导电部分(“HW”,其包括和 NT 100(微晶纤维素的一种形式))的相比较的消耗数据。在无选择化验中,KA的接受度显著高于HW的接受度(t检验,0.05%水平)。
实施例2-白蚁对
材料的偏好
目标
为了确定台湾地下白蚁(家白蚁)和东部地下白蚁(散白蚁)是否偏好特定诱饵基质成分,如表3中列出的三种原型诱饵基质通过无选择和单皿选择法呈现给白蚁。
表3对家白蚁和散白蚁的接受度的原型基质评估
NT 100= NT 100
所使用的石墨为4848。
在每种相应类型的诱饵样品中使用相等百分比(X%)的CAB和CAP并与相同百分比的NT 100(Y%)和石墨(Z%)组合,其中X、Y和Z各代表诱饵组成的具体百分比并且在样品之间一致,例如诱饵样品(CAB和CAP)的X%相同。
无选择化验测试:
将由100mm×20mm聚苯乙烯皿组成的场地填充(深约5mm)的根据制造商的说明书混合的实验室石材(Whip Mix公司,Louisville KY)。在使用前固化24小时(h)。为了初始水合,对每个场地添加5ml净化水并且在2小时后倒出过量的水。然后将表面轻轻吸干。将均匀大小的诱饵部分(10份复制品)或松木部分(4份复制品)称重并分别放入塑料称重皿(4cm×4cm,在相对的侧壁中切割开口以便与白蚁进入)。向每个场地添加非营养性5%琼脂塞(约0.5cm×1.0cm)作为水源。每3-4天(d)更换琼脂塞并且每隔4天将约0.25ml净化水添加到每个场地的表面。一百个白蚁(职蚁和约10%的兵蚁,由重量决定)转移到每个场地。化验保持在27℃和80%相对湿度。两周后,将诱饵/松木样品从场地中取出并在110°F下烘干约24小时。将诱饵称重,并比较由于白蚁去除诱饵而产生的前后重量差作为诱饵接受度的指标。诱饵的去除是由于消耗、供应(兵蚁由职蚁喂养)以及向场地表面施加诱饵的组合。
单皿选择化验测试:
包括单皿选择复制品(三份)以判定在存在木材的情况下白蚁是否接受/消耗诱饵。接着按照对无选择化验所述对一段木材的场地增加相同方法。
结果
一般意见:在评估期间,观察到两个种类的白蚁在三种原型诱饵上行走并聚集。48小时后,透过所有场地中的大部分白蚁的体壁可以看到诱饵(标有石墨),如在图29中例示的。在侵害两周后,与CAB和CAP领域中的那些相比,在场地中的白蚁出现了更多可见的诱饵。
家白蚁(表4)
无选择化验:
·如通过从子样品中去除的材料量表示的诱饵接受度显著高于CAB、CAP和松木。
·CAP的接受度显著低于CAB和松木的接受度。
·CAB和松木的接收度之间没有显著差异。
单皿选择化验:
与松木(20.97mg)相比,白蚁去除了更多的(59.37mg)。
与松木(56.43mg)相比,白蚁去除了更少的CAB(0.83mg)。
与松木(41.60mg)相比,白蚁去除了更少的CAP(0.93mg)。
散白蚁(表4)
无选择化验:
·CAB和松木的接受度没有显著差异。
·CAP的接受度显著低于CAB和松木的接受度。
单皿选择化验:
与松木(11.03mg)相比,白蚁去除了更多的(66.63mg)。
与松木(59.17mg)相比,白蚁去除了更少的CAB(35.37mg)。
与松木(74.30mg)相比,白蚁去除了更少的CAP(11.83mg)。
结论
·在无选择和单皿选择(诱饵和松木)实验室方法中,容易被台湾地下白蚁(家白蚁)和东部地下白蚁(散白蚁)接受。
·在无选择化验中,CAP(含CE聚合物26627)的诱饵接受度显著低于和CAB(含CE聚合物24647)。
·在单皿选择实验室化验中,当与松木食物来源配对时,CAB和CAP的诱饵接受度大大降低。
·在单皿选择实验室化验中,的诱饵接受度高于松木食物来源。
表4台湾地下白蚁(家白蚁)以及东部地下白蚁(散白蚁)对三种原型TrelonaTMMY白蚁诱饵基质、(热塑性材料=)、CAB(热塑性材料=CAB)和CAP(热塑性材料=CAP)的接受度1
1接受度通过因消耗、供应(兵蚁由职蚁喂养)以及向场地表面施加诱饵而去除诱饵引起的诱饵重量变化确定。
2表3归纳了一般组成。
3无选择Cab和CAP的10份复制品的平均值。
4无选择松木的复制品,单皿选择的3份复制品。
后面跟着相同字母的值在0.05%水平上没有显著差异,意味着被Tukey的HSD分开。
化验于2015年9月1日开始,C.Leichter NB 33587,第96页。
实施例3:
图16和16a以及下表5中列出的数据中显示了诱饵基质的额外偏好。图16是暴露于白蚁之前的诱饵基质的实施例。图16a是在实地研究中暴露于家白蚁四周后的三种类型的诱饵基质组合物的实施例。所使用的三种诱饵为a)纤维素(Y%)、乙酸丙酸纤维素CAP(X%)和石墨(Z%)的混合物,b)纤维素(Y%)、(X%)和石墨(Z%)的混合物,和c)纤维素(Y%)、乙酸丁酸纤维素CAB(X%)和石墨(Z%)的混合物——其中X、Y和Z各自代表诱饵组合物的特定百分比并且在样本之间是一致的,例如X%在诱饵a)、b)和c)之间相同。将三种不同诱饵的复制品置于地上的桶中,并允许白蚁群落在它们上面进食三十天。在开始时提供推定数量的引入桶中的白蚁,并在研究结束时提供桶中剩余白蚁的推定数量。如下表所示,一些桶包含多种诱饵基质。其它桶包含单独的基质。将桶3-6彼此靠近放置在同一位置(一棵树)周围,并且将桶7-10彼此靠近放置在同一位置(第二棵树)周围。在三十天后,将诱饵从桶中取出并观察消耗,评价,并且然后将诱饵称重。
结论:白蚁显示对诱饵(b)-混合物明显比对诱饵(a)-CAP混合物和诱饵(c)-CAB混合物偏爱,无论群落大小和诱饵是分别提供还是互相结合地提供。
表5来自将消耗30天之后白蚁对(a)CAP混合诱饵、(b)混合诱饵和(c)CAB混合诱饵的偏好进行对比的现场试验的偏好数据。
*注意桶1及其内含物在研究完成时非常湿。
在介绍本发明或其优选实施方案的元件时,用词“一”、“一个”、“该”和“所述的”旨在表示存在一个或多个这样的元件。用语“包含”、“包括”和“具有”旨在为开放性的且意味着可存在所列元件以外的其它元件。
由于可对以上结构作出各种更改而不脱离本发明的范围,所以以上说明中包含或附图所示的所有内容应当被解释为说明性的且不是限制性的。
Claims (18)
1.一种害虫控制和/或检测系统,包括:
导电诱饵基质,其包含:
至少一种载体材料以及多个导电颗粒,所述至少一种载体材料为美味的、诱食剂和/或能由害虫消耗和/或移位的中的至少一者,所述导电颗粒基本上随机地散布在整个所述至少一种载体材料中,所述至少一种载体材料包含至少一种热塑性材料和/或树脂型材料。
2.根据权利要求1所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述至少一种热塑性材料为聚酯。
3.根据权利要求1或2所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述至少一种载体材料还包含纤维素材料。
4.根据权利要求1至3所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述导电颗粒包括金属颗粒、石墨、碳纳米管碎片、炭黑、焦炭和碳化炭粉中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述热塑性材料和/或树脂型材料占所述导电诱饵基质的约20重量%至约40重量%。
6.根据权利要求5所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述至少一种载体材料还包括纤维素材料,所述纤维素材料占所述导电诱饵基质的约20重量%至约80重量%。
7.一种害虫控制和/或检测系统,包括:
导电诱饵基质,其包含至少一种载体材料和多个导电颗粒,所述至少一种载体材料为美味的、诱食剂和/或能由害虫消耗和/或移位的中的至少一者,所述导电颗粒基本上随机地散布在整个所述至少一种载体材料中,所述诱饵基质具有第一端部和第二端部;
第一电极,所述第一电极在所述诱饵基质的第一端部处与所述诱饵基质导电接触;
第二电极,所述第二电极在所述诱饵基质的第二端部处与所述诱饵基质导电接触,所述诱饵基质、所述第一电极和所述第二电极组装在一起;和
偏压构件,所述偏压构件迫使所述第一电极抵靠所述诱饵基质的第一端部并且还迫使所述第二电极抵靠所述诱饵基质的第二端部。
8.根据权利要求7所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述诱饵基质具有纵向轴线,所述第一电极、所述第二电极和所述偏压构件与所述诱饵基质是共轴的。
9.根据权利要求7或8所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述偏压构件与所述第一电极接触以将所述第一电极推向所述诱饵基质并进一步将所述诱饵基质推向所述第二电极。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的害虫控制和/或检测系统,还包括控制单元,所述控制单元包括壳体,所述控制单元与所述诱饵基质分开形成并且与所述诱饵基质、所述第一电极和第二电极以及所述偏压构件组装在一起,所述偏压构件设置在所述控制单元的壳体和所述第一电极的中间。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述偏压构件由导电材料构成。
12.根据权利要求7-11中任一项所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述偏压构件包括由导电材料构成的波形弹簧。
13.根据权利要求12所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述波形弹簧具有扁平的线端。
14.一种害虫控制和/或检测系统,包括:
导电诱饵基质,其包含至少一种载体材料和多个导电颗粒,所述载体材料为美味的、诱食剂和/或能由害虫消耗和/或移位的中的至少一者,所述导电颗粒基本上随机地散布在整个所述至少一种载体材料中,所述诱饵基质具有第一端部和第二端部;
控制单元,所述控制单元保持与所述诱饵基质组装在一起并且可操作以使所述诱饵基质通电,所述控制单元还可操作以传输指示所述诱饵基质的至少一个特性的信号;和
环境传感器,所述环境传感器可操作以感测所述诱饵基质位于其中的环境的至少一个环境特性。
15.根据权利要求14所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述控制单元还可操作以传输指示通过所述环境传感器感测到的所述至少一个环境特性的信号。
16.根据权利要求14所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述控制传感器可操作以根据所述环境传感器调节指示所述诱饵基质的所述至少一个特性的信号,以限定指示所述诱饵基质的至少一个特性的调整后的信号并传输所述调整后的信号。
17.根据权利要求15所述的害虫控制和/或检测系统,还包括远离所述控制单元的数据收集系统,所述数据收集系统用于从所述控制单元接收指示所述诱饵基质的至少一个特性的信号并且用于从所述控制单元接收指示所述诱饵基质位于其中的环境的至少一个环境特性的信号,所述数据收集系统可操作以根据指示所述诱饵基质位于其中的环境的信号来调整指示所述诱饵基质的所述至少一个特性的信号,以限定指示所述诱饵基质的至少一个特性的调整后的信号。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的害虫控制和/或检测系统,其中,所述环境传感器包括湿度传感器和温度传感器中的至少一者。
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