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Die Erfindung betrifft ein Entgiftungsmittel zur Neutralisation von chemischen und/oder biologischen Kampfstoffen auf Oberflächen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus der
EP 1 802 377 B1 ist eine Neutralisationsflüssigkeit zur Dekontamination von Gegenständen und Oberflächen bekannt, die durch chemische oder biologische Kampfstoffe kontaminiert wurden. Die Entgiftungslösung enthält 0,1 bis 50 Gewichtsprozent eines Friedel-Crafts Reagens, 1 bis 80 Gewichtsprozent eines alkoholischen Lösungsmittels und 0,5 bis 80 Gewichtsprozent Dimethylsulfoxid, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon oder Octamethylcyclotetrasiloxan als spezielles Lösungsmittel.
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Weiterhin ist aus der
DE 10 2004 044 622 A1 eine Neutralisationsflüssigkeit auf der Basis von Natrium- oder Kalium-Aminoethoxid bekannt, die eine vergleichbare Wirkung besitzt.
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Obgleich die zuvor beschriebenen Neutralisationsflüssigkeiten eine gute Neutralisationswirkung besitzen, ergibt sich bei deren Anwendung das Problem, dass die Einwirkdauer auf geneigten oder senkrecht stehenden Flächen, wie sie bei Gegenständen, Gebäuden und Fahrzeugen in der Regel immer zu finden sind, nur vergleichsweise kurz ist, da die Neutralisationsflüssigkeit aufgrund ihrer geringen Viskosität von den Flächen herunter auf den Boden läuft.
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Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Neutralisationsmittel zu schaffen, welches auch bei geneigten Oberflächen, die durch eine chemische oder biologische Substanz, insbesondere einen Kampfstoff, verunreinigt wurden, eine effiziente Neutralisation ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß der Erfindung enthält ein Entgiftungsmittel zur Neutralisation von chemischen und/oder biologischen Kampfstoffen auf Oberflächen ein Gemisch aus mindestens einem Superabsorber und einer Neutralisationsflüssigkeit.
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Als Neutralisationsflüssigkeit können gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung insbesondere die zuvor in der
EP 1 802 377 B1 oder auch die in der
DE 10 2004 044 622 A1 beschriebenen Neutralisationsflüssigkeiten eingesetzt werden. Als Superabsorber kommt bei dieser Ausführungsform ein Arosil mit einem Anteil von vorzugsweise 0,5-1,5 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des gesamten Entgiftungsmittels zum Einsatz. Das Arosil wird dem Entgiftungsmittel beispielsweise in einem Paddle-Mixer beigemischt, und das Gemisch anschließend mit einer Impellerpumpe oder einer Schlauchpumpe und eine bekante Sprüheinrichtung auf die zu dekontaminierenden Oberflächen ausgebracht. Entsprechend enthält das Entgiftungsmittel bei dieser Ausführungsform der Erfindung bis zu 99,5 Gew.-% an nicht-organischer Neutralisationsflüssigkeit, wie sie insbesondere in den zuvor genannten Entgegenhaltungen beschrieben ist.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kommt als Neutralisationsflüssigkeit eine wässrige Lösung aus mindestens einem Enzym oder einem Gemisch aus mehreren unterschiedlichen Enzymen und Wasser zum Einsatz, die mit dem Superabsorber versetzt wird. Geeignete Enzyme bzw. Gemische aus Enzymen und Zusatzstoffen sind beispielsweise in der
WO 2007133263 A2 beschrieben.
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Die wässrige Enzymlösung, die bei dieser Ausführungsform die Neutralisationsflüssigkeit bildet, wird vorzugsweise durch Auflösen eines Enzympulvers in Wasser erhalten, wobei das Enzympulver zusätzlich noch ein Puffersalz zur Einstellung des PH-Werts enthalten kann. Die Menge an Enzympulver, welches ggf. zusammen mit einem Puffersalz dem Wasser zur Darstellung der Entgiftungslösung zugefügt wird, liegt bevorzugt bei 0,1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt bei 0,5 bis 5 Gew.-% und beträgt insbesondere 1 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des gesamten Entgiftungsmittels.
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Als Superabsorber kommen bei dieser Ausführungsform der Erfindung bevorzugt bekannte pulverförmige Superabsorber zum Einsatz, die unter anderem Natrium- oder Kaliumpolyacrylat enthalten können. Weitere mögliche Superabsorber sind unter anderem vernetzte Polyacrylamide sowie Copolymere auf Basis von Stärke und verschiedenartigen Acrylaten. Geeignete Superabsorber sind beispielsweise in der
WO 2011032862 A1 aufgeführt. Die Superabsorber werden der Neutralisationsflüssigkeit bevorzugt in einer Menge von 0,01-5 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-% und besonders bevorzugt in einer Menge von 0,5 Gew.-% zugemischt, um ein erfindungsgemäßes Entgiftungsmittel zu erhalten, welches sich zum einen noch mit herkömmlichen Pumpen, wie z. B. Schlauchpumpen oder Impellerpumpen gut fördern und über bekannte Schläuche und Sprühdüsen gezielt und dosiert ausbringen lässt, und welches zum anderen eine verbesserte Anhaftung an den zu dekontaminierenden Oberflächen gewährleistet. Dementsprechend enthält das erfindungsgemäße Entgiftungsmittel bis zu 99,9 Gew.-% Neutralisationsflüssigkeit.
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Die in Betracht kommenden Enzyme spalten hierbei gemäß einer ersten Variante dieser Ausführungsform die in Nervenkampfstoffen verwendeten Substanzen, die meist Organophosphorsäureester sind, in weniger toxische Produkte auf.
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Zum Einsatz kommen bevorzugt Enzyme wie Organphosphor-Säureanhydrolase/Organphosphat-Säureanhydrolase (OrganoPhosphate Acid Anhydrolase (OPAA)) und Organphosphor-Hydrolase/Organphosphat hydrolase (OrganoPhosphate Hydrolase (OPH)).
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Nach einer weiteren Variante dieser Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Entgiftungsmittel ein Enzym, bzw. Enzyme, die zur Neutralisation von Hautkampfstoffen eingesetzt werden. Bevorzugt wird das Enzym Arylesterase eingesetzt, welches eine in der Neutralisationsflüssigkeit enthaltene Substanz, z. B. Natriumpercarbonat, Propylenglycoldiacetat in Peressigsäure umwandelt, die wiederum in einer weiteren Reaktion die in Hautkampfstoffen in erster Linie eingesetzten S-Lost oder N-Lost Verbindungen zerstört.
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Die durch die zuletzt genannten Enzyme erzeugte Peressigsäure (PAA) dient weiterhin dazu, Mikroorganismen, die als biologische Kampfstoffe eingesetzt werden, abzutöten.
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Insbesondere sporenbildende Organismen wie Anthrax können durch enzymatisch erzeugte Peressigsäure mit einer Konzentrationen von bis zu 5% wirksam abgetötet werden, ohne die Hautoberfläche nachteilig zu schädigen. Üblicherweise werden Konzentrationen von 0,3–0,4 Gew.-% PAA eingesetzt.
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Das jeweils verwendete Enzym, bzw. das eingesetzte Gemisch aus mehreren der zuvor genannten Enzyme wirkt in vorteilhafter Weise sehr effizient und schnell, so dass in Verbindung mit der langen Anhaftzeit infolge der durch den Superabsorber eingedickten Flüssigkeit eine hocheffiziente Reinigung von Oberflächen bewirkt wird.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Gemisch aus Superabsorber und Enzym in der Regel längere Zeit, z. B. mehrere Minuten bis Stunden, an der zu reinigenden dekontaminierenden Oberfläche haftet, was insbesondere bei vertikal. oder geneigt angeordneten kontaminierten Flächen eine lange Einwirkzeit des Enzyms und der Neutralisationsflüssigkeit gewährleistet.
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Darüber hinaus besitzt das erfindungsgemäße Entgiftungsmittel den Vorteil, dass durch Variation der Superabsorbermenge bei einer vorgegebenen Menge an Entgiftungslösung sehr leicht unterschiedliche Viskositäten und Konsistenzen erzeugt werden können, die auf die jeweilige Anwendung abgestimmt sind.
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Wenn der Superabsorber nach mehreren Stunden eingetrocknet ist, verbleibt beim Einsatz der ebenfalls bevorzugt in Form von Pulver in sehr geringen Mengen zugeführten Enzyme lediglich ein Pulver auf der Oberfläche zurück, welches mit Wasser leicht abgereinigt oder mithilfe eines Saugers abgesaugt werden kann. Das erfindungsgemäße Entgiftungsmittel lässt sich nach kürzerer Einwirkzeit selbstverständlich auch in nasser Form einfach mit Wasser abspülen, was die gesamte Zeitdauer zur Reinigung einer kontaminierten Oberfläche nochmals verkürzt.
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Ein weiterer großer Vorteil besteht darin, dass weder der Superabsorber, noch die eingesetzten Enzyme giftig sind, und somit durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Entgiftungsmittels keine relevante Umweltgefährdung herbeigeführt wird, wie dies bei den sonst üblicherweise eingesetzten Dekontaminationsmitteln des Standes der Technik häufig der Fall ist. Das erfindungsgemäße Entgiftungsmittel lässt sich dadurch in vorteilhafter Weise auch direkt auf oder an Personen einsetzen.
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Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken enthält das Gemisch aus Superabsorber und Enzym zusätzlich noch mindestens ein Detergens oder einen Lösungsvermittler, wie beispielsweise Arylalkylsulfonat, welches die lipophilen Komponenten der auf der Oberfläche anhaftenden Substanzen anlöst, so dass diese leicht von der zu dekontaminierenden Oberfläche entfernt werden können. Hierdurch wird die Einwirkung des Enzyms weiter verbessert, und Kampfstoffe in ölähnlicher Form, die als Tröpfchen vorliegen oder in Ölen/Schmierfetten angereichert sind, können leichter dekontaminiert werden. Bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Entgiftungsmittel 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 2 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 Gew.-% Arylalkylsulfonat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Entgiftungsmittels.
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Da aufgrund der beigemischten Enzyme nicht mit Temperaturen oberhalb von 70°C gearbeitet werden kann, um die auf den Oberflächen befindlichen chemischen oder biologischen Kampfstoffe durch die Enzyme zu neutralisieren, wird durch die Beigabe eines Detergens oder einen Lösungsvermittlers, wie beispielsweise Arylalkylsulfonat, der zusätzliche Vorteil erhalten, dass nahezu keine hydrophoben Rückstände auf den mit dem erfindungsgemäßen Neutralisationsmittel behandelten Oberflächen und Gegenständen zurück bleiben. Dies ermöglicht ein einfaches Beseitigen der Rückstände des Entgiftungsmittels mit Hilfe von Wasser.
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Hierbei kann die Reinigungswirkung im Falle eines ebenfalls zugesetzten Detergens in vorteilhafter Weise dadurch noch weiter verbessert werden, dass das erfindungsgemäße Gemisch vor dem Aufbringen auf die Oberfläche mit Hilfe von Pressluft ganz oder teilweise aufgeschäumt wird. Dies kann z. B. durch eine geeignete Düse erfolgen, die eine Nebenluftbohrung aufweist, durch die hindurch Umgebungsluft in einen von dem erfindungsgemäßen Entgiftungsmittel durchströmten Düsenkanal einströmt, um sich mit dem Entgiftungsmittel vor dem Austritt aus der Düsenöffnung zu vermischen.
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Schließlich kann gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung dem Superabsorber noch ein Farbstoff beigemischt werden, bevorzugt weißes Talkumpulver oder schwarzes Kohlepulver, welches das ansonsten unsichtbare farblose eingedickte Gemisch für den Benutzer auf der behandelten Oberfläche besser sichtbar macht. Durch die Einfärbung kann dieser erkennen, welche Flächen bereits mit dem Gemisch behandelt wurden, und welche noch unbenetzt sind. Es versteht sich, dass auch andersfarbige Pigmente oder Farbstoffe eingesetzt werden können.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das erfindungsgemäße Gemisch bevorzugt kontinuierlich in einem Paddel-Mixer erzeugt, der einen Behälter mit einem von Hand oder motorisch angetriebenen Rührwerk enthält, in welchen von oben her über eine erste Zellenradschleuse der Superabsorber, über eine zweite Zellenradschleuse in der gewünschten Menge das pulverförmige Enzym und über einen dritten Zulauf gegebenenfalls eine weitere Substanz, beispielsweise das Talkumpuder, zugegeben wird, und in den gleichzeitig über einen Zulauf Wasser in der entsprechenden Menge eingeleitet wird. Durch das kontinuierliche Vermischen und Zuführen von Wasser, Enzym, Superabsorber und gegebenenfalls Talkumpuder, von denen das Wasser mit dem darin gelösten Enzym in diesem Falle die Neutralisationsflüssigkeit bildet, kann das Gemisch fortlaufend, auch in größeren Mengen ausgebracht werden, z. B. um ganze Straßenoberflächen über ein Düsensystem flächig zu besprühen.
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Die Ausbringung des erfindungsgemäßen Entgiftungsmittels aus dem Paddelmixer erfolgt bevorzugt kontinuierlich über eine Impellerpumpe oder über eine Schlauchpumpe. Eine solche kann jedoch auch zum Einsatz gelangen, um das vorgemischte Entgiftungsmittel aus einem Behälter, z. B. einen verschließbaren 10 l fassenden Kunststoffkanister zu fördern, in welchem es über einen längeren Zeitraum gelagert und transportiert werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Ausführungsbeispiel 1:
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Einer Menge von 50 Litern Wasser wurden in einem Edelstahlbehälter bei einer Raumtemperatur von 20°C unter ständigem Rühren in einem Paddelmixer eine Menge von 1 Kg eines pulverförmigen Enzyms sowie 250 g eines von der Firma Oecotec GmbH, in D-63579 Freigericht-Horbach, Deutschland unter der Bezeichnung „HydrexTM” vertriebenen pulverförmigen Superabsorbers zugemischt. Nach der Zugabe des Enzyms und des Superabsorbers wurde der Rührvorgang für eine Zeitdauer von 1 bis 2 Minuten fortgesetzt und das eingedickte Gemisch unmittelbar nach dem Abschluss des Rührvorgangs mit Hilfe einer Schlauchpumpe und einer Sprühdüse auf eine senkrecht stehende Metalloberfläche aufgesprüht. Auf dieser Oberfläche haftete das Gemisch für eine Zeitdauer von ca. 10 Minuten an, bevor es mit einem Wasserstrahl abgereinigt wurde. Auf der gereinigten Oberfläche konnten keine verbleibenden Rückstände des eingedickten Gemischs mehr festgestellt werden.
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Ausführungsbeispiel II:
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In einem weiteren Versuch wurde einer Menge von 50 Litern Wasser in einem Edelstahlbehälter bei einer Raumtemperatur von 20°C unter ständigem Rühren in einem Paddelmixer eine Menge von 1 Kg eines pulverförmigen Enzyms, 250 g des von der Firma Oecotec GmbH, in D-63579 Freigericht-Horbach, Deutschland unter der Bezeichnung „HydrexTM” vertriebenen pulverförmigen Superabsorbers und 250 g Talkumpuder zugemischt. Nach der Zugabe des Enzyms, des Superabsorbers und des Talkumpuders wurde der Rührvorgang für eine Zeitdauer von 1 bis 2 Minuten fortgesetzt und das eingedickte weißliche Gemisch anschließend aus dem Edelstahlbehälter mit Hilfe einer Schlauchpumpe und einer Sprühdüse auf eine senkrecht stehende Metalloberfläche aufgesprüht. Auf dieser Oberfläche haftete das Gemisch als deutlich erkennbare weiße Masse für eine Zeitdauer von ca. 10 Minuten an, bevor es mit einem Wasserstrahl abgereinigt wurde. Auf der gereinigten Oberfläche konnten keine verbleibenden Rückstände des eingedickten Gemischs mehr festgestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1802377 B1 [0002, 0009]
- DE 102004044622 A1 [0003, 0009]
- WO 2007133263 A2 [0010]
- WO 2011032862 A1 [0012]