DE102013014900A1

DE102013014900A1 - The invention relates to a device for the production of beeswax thymol microfractures and microparticles by a rotary electrostatic disk or nozzle spray method for use of this method in the control of bee pests

Info

Publication number: DE102013014900A1
Application number: DE102013014900.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2015-03-12

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Bienenwachs-Thymol-Mikrofäden und Mikropartikeln durch ein elektrostatisches Rotationsdüse oder Scheiben-Absprühverfahren mit einem in einer Schmelze oder Lösung eingebrachten Wirkstoff zur Bekämpfung von Bienenschädlingen dadurch gekennzeichnet ist, dass diese Partikel auf einer Mittelwand, lösungsmittelfrei, durch ein elektrisches Feld oder nur durch Lenkluft geleitet, aufgebracht werden.A method and an apparatus for producing beeswax-thymol microfractures and microparticles by an electrostatic rotary nozzle or disc spraying method with an introduced in a melt or solution agent for controlling bee pests, characterized in that these particles on a center wall, solvent-free, by an electrical field or directed only by shaping air, are applied.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Bienenwachs-Thymol-Mikrofäden und -Mikropartikeln durch ein elektrostatisches Rotations-Scheiben- oder Düsen-Absprühverfahren zur Verwendung dieses Verfahrens bei der Bekämpfung von Bienenschädlingen.The invention relates to an apparatus for the production of beeswax-thymol microfibres and microparticles by a rotary electrostatic disc or jet spray method for use in combatting bee pests.

Stand der TechnikState of the art

Die Varroa-Milbe zählt zu den großen bekannten Bienenschädlingen. Es ist hinreichend bekannt, dass seit vielen Jahren in Europa Bienenvölker erheblich von dieser Milbe geschädigt werden. Die Schädigung der Bienen erfolgt vornehmlich an der verdeckelten Brut, aber auch erwachsen Bienen werden befallen und dezimiert. Ein durch diesen Schädling befallenes Bienenvolk stirbt in der Regel ab. Wie bekannt ist, entwickelt und vermehrt sich die ca. 1.6 mm große Milbe innerhalb der verdeckelten Wabenzellen im Brutbereich des Bienenstocks. Varroatose, wie dieser Parasitenbefall genannt wird, ist somit eine Krankheit der Bienenbrut.The Varroa mite is one of the big known bee pests. It is well known that bee colonies in Europe have been significantly harmed by this mite for many years. The bees are primarily damaged by the hatched brood, but adult bees are also attacked and decimated. A bee colony infested by this pest usually dies. As is known, the approximately 1.6 mm large mite develops and propagates within the capped honeycomb cells in the breeding area of the hive. Varroassosis, as this parasitic infestation is called, is thus a disease of the bee brood.

Aus der Reihe der eingesetzten Substanzen zur Bekämpfung der Varroamilbe sind beispielhaft folgende Methoden und chemische Verfahren zu benennen wie: Ameisensäure, Milchsäure, Oxalsäure, Thymol in Produkten wie Apilife VAR, Thymovar, Apiguard, Exomite Apis.From the series of substances used to control the Varroa mite, the following methods and chemical processes are to be named as examples: formic acid, lactic acid, oxalic acid, thymol in products such as Apilife VAR, Thymovar, Apiguard, Exomite Apis.

Ameisensäure ist, wie beispielhaft gelehrt wird, auch zur Bekämpfung der verdeckelten Brut geeignet. Die Säuredämpfe welche durch das Verdunsten der flüssigen Ameisensäure entstehen, wirken von außen auf die verdeckelte Brut in der Wabenzelle ein. Im Umgang mit flüssiger, ätzender Ameisensäure (60% ad us. Vet) müssen eine Reihe von Richtlinien beachtet werden.Formic acid is, as exemplified, also suitable for controlling the hatched brood. The acid fumes, which are produced by the evaporation of the liquid formic acid, act on the lidded brood in the honeycomb cell from the outside. When handling liquid, corrosive formic acid (60% ad vet), a number of guidelines must be followed.

Geläufig ist der Einsatz von sogen. Nassenheider-Verdunster bei welchem in einem Behältnis die Ameisensäure flüssig in den Bienenstock eingebracht wird und mittels eines Dochtes verdunstet. Eine weitere Methode besteht darin, Schwammtücher mit Ameisensäure, oder Thymol, oder Oxalsäure getränkt in den Bienenstock einzubringen. Praktiziert wird auch, dass eine Flasche mit Tropfenauslauf, gefüllt beispielhaft mit Ameisensäure (85%), auf die in einer Schale befindlichen Verdunsterfliese gesetzt werden.Common is the use of so-called. Nassenheider evaporator in which in a container the formic acid is introduced liquid into the hive and evaporated by means of a wick. Another method is to introduce sponge cloths with formic acid, or thymol, or oxalic acid soaked in the hive. It is also practiced that a bottle with drop outlet filled with formic acid (85%), for example, is placed on the evaporator tile in a dish.

Eine weitere Variante stellen die aus der Literatur bekannten Verdunstungsmethoden dar, bei welchen der Wirkstoff sich in oder auf einem Trägermaterial/Adsorbens wie Kieselgur, Diatomeen-Skeletten, Magnesium-Aluminium-Eisen-Silikat, Sepiolith oder Zeolith befindet. Diese Methoden benötigen um ihre Wirksamkeit zu entfalten benötigen diese Methoden eine Überdosierung des Wirkstoffs im Brutzellenbereich des Bienenstockes.Another variant represent the known from the literature evaporation methods in which the active ingredient is in or on a support material / adsorbent such as diatomaceous earth, diatom skeletons, magnesium-aluminum-iron silicate, sepiolite or zeolite. These methods require an overdose of the active ingredient in the brood cell area of the hive to be effective.

Die in der GB 2482900 A Patent beschriebenen Methode lehrt, wie der Wirkstoff Thymol auf Carnauba-Wax-Puder-Kugeln mit einem bevorzugten Durchmesser von 10–12 μm aufgebracht wird. Dabei erfolgt die Verteilung des Wirkstoffes Thymol im Bienenstock nicht über eine Verdunstungsmethode, sondern durch die Bienen selbst, welche, die die an sich anhaftenden Carnauba-Wachs-Thymol-Puder-Partikel im Bienenstock verteilen. Die Carnauba-Wachs-Thymol Puder-Partikel Anhaftung oder Trennung an den Bienen oder Teilen des Bienenstocks erfolgt über elektrostatische Aufladung/Entladung, Hydrophob/Hydrophil, chemische oder weitere physikalische Vorgänge.The in the GB 2482900 A Patent teaches how the active ingredient thymol is applied to carnauba wax powder balls with a preferred diameter of 10-12 microns. The distribution of the active ingredient thymol in the hive is not done by an evaporation method, but by the bees themselves, which distribute the adhering to the carnauba wax-thymol powder particles in the hive. The carnauba wax-thymol powder particles adherence or separation to the bees or parts of the hive is done via electrostatic charging / discharging, hydrophobic / hydrophilic, chemical or other physical processes.

Weiterhin wird offenbart, dass nach Herstellung und Zerkleinern der Partikel eine Rieselhilfe aus SiO₂ aufgebracht wird, die die gegenseitige Anhaftung aber auch Trennung der Carnauba-Wachs-Thymol Puder-Partikel beeinflusst. Eine Partikelgröße von 10–12 μm wird als vorteilhaft beschrieben. Weiterhin wird gelehrt, dass eine Partikelgröße < 10 μm eine evtl. Gefahr für die Bienen selbst aber auch den Menschen darstelle. Eine Größe des genannten Bereichs > 12 μm kann zu einer frühzeitigen Trennung und Abfallen der Partikel von dem Träger führen.Furthermore, it is disclosed that after production and comminution of the particles, a flow aid of SiO _{2 is} applied, which influences the mutual adhesion but also separation of the carnauba wax-thymol powder particles. A particle size of 10-12 microns is described as advantageous. Furthermore, it is taught that a particle size <10 microns may be a danger to the bees themselves but also to humans. A size of said range> 12 microns can lead to premature separation and falling off of the particles from the carrier.

Das elektrostatische Relaxionsverhalten der elektrostatisch geladenen Carnauba-Wachs-Thymol-Partikel auf einer besprühten Mittelwand sowie der elektrostatischen Anhaftung der Partikel an der Biene selbst wird unter dem Einfluss der Luftfeuchte in und außerhalb des Bienenstock sowie die Verteilung der SiO₂ Rieselschichtdicke auf den Carnauba-Wachs Partikeln nicht beschrieben.The electrostatic relaxation behavior of the electrostatically charged carnauba wax thymol particles on a sprayed middle wall and the electrostatic adhesion of the particles to the bee itself is influenced by the humidity in and outside the hive and the distribution of the SiO ₂ trickle layer thickness on the carnauba wax Particles not described.

Dem Fachmann ist bekannt, dass zur Herstellung von Nano- und Mikrofasern, aber auch Nano- und Mikropartikeln eine Vielzahl von Verfahren existieren wobei dem Elektrospinnverfahren eine große Aufmerksamkeit gewidmet wird.It is known to the person skilled in the art that a large number of methods exist for the production of nano- and microfibers, but also nano- and microparticles, whereby a great deal of attention is paid to the electrospinning process.

Die Verfahren des Elektrospinnens beschreiben üblicherweise eine Polymerlösung, welche an einer als Elektrode dienenden Kante einem hohen elektrischen Feld ausgesetzt wird. Dies kann beispielhaft dadurch erreicht werden, dass die Polymerlösung in einem elektrischen Feld unter geringem Druck durch einen mit dem Pol einer Spannungsquelle verbundenen Kanüle extrudiert wird. Aufgrund der dadurch erfolgten elektrischen Aufladung der Polymerlösung entsteht ein auf die Gegenelektrode gerichteter Materialstrom, der sich auf dem Weg zur Gegenelektrode verfestigt. In Abhängigkeit von Elektroden-Geometrie und Polymerlösung werden mit diesem Verfahren Vliese oder kugelförmige Partikel erhalten. The methods of electrospinning usually describe a polymer solution which is exposed to a high electric field at an edge serving as an electrode. This can be achieved, for example, by extruding the polymer solution in an electric field under low pressure through a cannula connected to the pole of a voltage source. As a result of the resulting electrical charging of the polymer solution, a material flow directed onto the counterelectrode, which solidifies on the way to the counterelectrode, is produced. Depending on the geometry of the electrodes and the polymer solution, nonwovens or spherical particles are obtained by this method.

Das Absprühen einer Polymerlösung an einer Düse oder Kante beschreibt der Artikel von W. Kleber, ELEKTRIE Heft 2 S. 48 (1962) beschrieben. Es wird dort gelehrt, dass Fadenlänge oder Partikelgröße von der Feldstärke, den chemisch-physikalischen Daten der Flüssigkeit, ihrer elektrischen Leitfähigkeit, Oberflächenspannung, zudem vom Dipolmoment und der Dielektrizitätskonstante sowie den mechanischen Daten des Zerstäuber-Aggregates wie Überdruck beim Austritt aus der Düse/Mündung oder Profil der Zerstäuberkante, Umfangsgeschwindigkeit und Benetzungsgrad der Kante abhängig ist.The spraying of a polymer solution on a nozzle or edge describes the Article by W. Kleber, ELEKTRIE Issue 2 p. 48 (1962) described. It teaches that thread length or particle size of the field strength, the chemical-physical data of the liquid, their electrical conductivity, surface tension, in addition to the dipole moment and the dielectric constant and the mechanical data of the atomizer unit as overpressure at the exit from the nozzle / mouth or profile of the atomizer edge, peripheral speed and wetting degree of the edge is dependent.

Eine beispielhaft beschriebene rotierende Glocke erzeugt ein kreisringförmiges Sprühbild mit relativ kleinem Innendurchmesser. Dies wird durch den Durchmesser der Glocke, der Höhe der angelegten Spannung, vom Abstand zwischen dem Zerstäuber und Werkstück gebildet. Glockendurchmesser werden mit 40 bis 300 mm beschrieben. Der Antrieb der Glocke erfolgt mit Elektromotor, Luftturbine oder hydraulisch.An example described rotating bell produces a circular spray pattern with a relatively small inner diameter. This is formed by the diameter of the bell, the amount of applied stress, the distance between the atomizer and the workpiece. Bell diameters are described as 40 to 300 mm. The bell is driven by an electric motor, air turbine or hydraulically.

In den Erläuterungen von W. Kleber: Zum Mechanismus der elektrostatischen Lackzerstäubung, I-Lack, Heft 3 S. 86 (1987) werden in der Fotoanalyse des elektrostatischen Zerstäubungsvorganges die wichtigsten Einflussfaktoren wie Flüssigparameter, Anlageparameter und Luft als umgebendes Medium beschrieben. Auf Tafel 2, S. 88 werden die Grundmechanismen und Teilgebiete eines Lack-Sprühkegels der elektrostatischen Zerstäubung gelehrt.In the notes of W. Kleber: The Mechanism of Electrostatic Paint Atomization, I-Lack, Issue 3 p. 86 (1987) In the photo analysis of the electrostatic atomization process, the most important influencing factors such as liquid parameters, system parameters and air as the surrounding medium are described. Plate 2, p. 88, teaches the basic mechanisms and subdomains of a paint spray cone for electrostatic atomization.

Der Zusammenhang zwischen Leitungs-, Korona-, und Triboaufladung bezüglich der Teilchenaufladung an einer Glocke oder Scheibe mit scharfem Rand und Hochrotation mit Drehzahlen im Bereich von 20.000 bis 60.000 min^–1 und der dadurch auftretende Effekt des Abreiben am Luftwiderstand werden von W. Kleber in Carl Hanser Verlag, München, mo, Jahrgang 54, 2000, S. 26 , offenbart.The relationship between conduction, corona, and tribocharging with respect to the particle charging on a bell or disc with sharp edge and high rotation at speeds in the range of 20,000 to 60,000 min ^-1 and the resulting effect of the drag on the air resistance of W. Kleber in Carl Hanser Verlag, Munich, mo, year 54, 2000, p. 26 , disclosed.

Bei dem elektrostatischen Spinnen und Zerstäuben kann man grundsätzlich zwischen zwei unterschiedlichen Mechanismen unterscheiden, nämlich die der langsam oder schnelldrehende Scheibe oder Glocke oder die durch Nadeln Kanülen oder dünne Drähte mit einem Sprühspalt, welcher zwischen Absprüh- und Gegenelektrode wie die DE 102007027014 A1 lehrt, angebracht sind.In the electrostatic spinning and sputtering can basically distinguish between two different mechanisms, namely the slow or fast rotating disc or bell or by needles needles or thin wires with a spray gap, which between Absprüh- and counter electrode like DE 102007027014 A1 teaches are appropriate.

Aufgabenstellungtask

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte und bienenverträgliche Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Mikrofäden oder Mikropartikeln in einem elektrostatischen Hochrotations-Spinn oder Absprühverfahren mittels einer Glocke oder Scheibe zur Bekämpfung von Bienenschädlingen anzugeben, bei welchem zumindest ein Teil der bekannten Nachteile ausgeschlossen werden.The object of the present invention is to provide an improved and bee-compatible device and a method for producing microfine or microparticles in an electrostatic high-rotation spinning or spraying by means of a bell or disc for controlling bee pests, wherein at least a part of the known disadvantages excluded become.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, indem eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen des beigefügten Anspruches, auf eine aus Bienenwachs bestehende Mittelwand aufgebracht werden. Diese dem Imker bekannten Mittelwände sind im Handel beziehbar.The object is achieved by applying a device and a method having the features of the appended claim to a central wall made of beeswax. These beekeepers known middle walls are commercially available.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die elektrostatische Aufladung des zu verspinnenden oder versprühenden Polymers auf verschiedenen Arten erfolgen kann. Bei einem elektrisch leitfähigen Polymer kann die Leitungs- oder Kontaktaufladung nicht ohne weiteres eingesetzt werden. Die hohe Leitfähigkeit des Polymers führt zu einem Kurzschluss in der Spannungsversorgung. Ist nur ein Polymer für den Wechsel vorgesehen, kann die Polymerversorgung isoliert aufgebaut werden. Das heißt, Polymervorratsbehälter und Polymer Versorgungsleitungen werden isoliert installiert und liegen mit an der Hochspannung.A particular advantage of the invention is that the electrostatic charging of the polymer to be spun or sprayed can be carried out in various ways. In an electrically conductive polymer, the line or contact charging can not be readily used. The high conductivity of the polymer leads to a short circuit in the power supply. If only one polymer is provided for the change, the polymer supply can be built up in isolation. That is, polymer reservoir and polymer supply lines are installed in isolation and are at high voltage.

Bei der Außen- oder Koronaaufladung befinden sich die Rotationsglocke und die ihr zugeführte Polymerlösung auf Erdpotential. Die Aufladung des Nano- oder Mikrofadens oder Nano- oder Mikropartikels erfolgt erst nach Verlassen und Trennung von der Rotationsglocke durch externe Korona Elektroden.In external or corona charging, the rotary bell and the polymer solution supplied to it are at ground potential. The charging of the nano or microfad or nano or microparticle takes place only after leaving and separating from the rotary bell by external corona electrodes.

Werden nun die beiden Aufladungsformen der Außen- und Leitungsaufladung zum sogenannten Twin-Charge-Verfahren kombiniert, so können beide Verfahren verbunden werden. Diese sind dadurch gegeben, dass der Polymer ebenfalls in der Rotationsglocke aufgeladen wird und eine Überlagerung mit einem von einer Außenaufladungselektrode erzeugten zusätzlichen elektrischen Feld, zu einer engen Faden- oder Partikelführung des sich auf dem Weg zur Gegenelektrode, in diesem Fall die geerdete Mittelwand, geführt wird.Now, if the two charging forms of outdoor and line charging combined to form the so-called twin-batch process, so both methods can be connected. These are given by that the polymer is also charged in the rotary bell and an overlay with an additional electric field generated by an external charging electrode, to a narrow thread or particle guide is guided on the way to the counter electrode, in this case the grounded center wall.

Hochrotationsglocken, die bei elektrostatischen Lackieranlagen eingesetzt werden, sind dem Fachmann hinreichend bekannt. Sie bestehen aus einem Ventilkörper, einer Antriebsturbine und einer Glocke.High rotation bells, which are used in electrostatic painting, are well known in the art. They consist of a valve body, a drive turbine and a bell.

Der zu verspinnende Polymer wird durch kleine Bohrungen und Ventile in die rotierende Glocke geleitet. Die Zuführung des Polymers kann zentrisch als auch azentrisch in die Glocke erfolgen. Der Glockenantrieb erfolgt durch eine radial angetriebene Turbinenscheibe. Über die Glockeninnenfläche gelangt der gelöste Polymer an den Rand der rotierende Glocke und unterliegt dort mechanischen Kräften, aerodynamischen Kräften und Fliehkräften. Die abgeschleuderten Fäden oder Mikropartikel bewegen sich radial von der Glocke weg und würden, falls sie nicht axial gelenkt werden, die Mittelwand/Ablege Einheit nicht erreichen.The polymer to be spun is passed through small holes and valves in the rotating bell. The supply of the polymer can be done centric as well as acentric in the bell. The bell drive is performed by a radially driven turbine disk. About the inner surface of the bell, the dissolved polymer reaches the edge of the rotating bell and is subject to mechanical forces, aerodynamic forces and centrifugal forces. The spun-off filaments or microparticles move radially away from the bell and, if not axially steered, would not reach the center wall / stack unit.

Dies wird durch die Unterstützung der sogen. Lenkluft erreicht. Der Austritt der Lenkluft erfolgt durch einen Bohrungskreis hinter der Glocke und führt die Fäden oder Partikel in Richtung Ablegeeinheit.This is supported by the so-called. Lenkluft achieved. The discharge of the shaping air takes place through a hole circle behind the bell and guides the threads or particles in the direction of the laying unit.

Die sogenannte Lenkluft hat den nichtgewollten Effekt, dass die Luft beim Erreichen der Ablegeeinheit in Richtung Absauganlage vorbei bewegt wird und sich die in ihr befindlichen Fäden oder Partikel nur ungenügend dort auftreffen können.The so-called steering air has the unwanted effect that the air is moved when reaching the depositing unit in the direction of extraction and over the threads or particles located in it can only insufficiently hit there.

Um dieses zu vermindern, setzt man die Glocke auf ein hohes elektrisches Potenzial von 10–100 KV. Hierdurch wird erreicht, dass die elektrisch geladenen Fäden oder Partikel sich nun in ihrer Mehrzahl auf der elektrisch geerdeten Ablegeeinheit (Mittelwand) anlagern.To reduce this, the bell is set to a high electrical potential of 10-100 kV. This ensures that the electrically charged filaments or particles now accumulate in their majority on the electrically grounded depositing unit (middle wall).

Hochrotations-Absprüheinheiten können an Bewegungsmaschinen, sogen. Robotern aber auch an linearen Hubeinrichtungen angebracht sein. Somit können komplexe flächige und gekrümmte Oberflächengeometrien mit einem Vlies aus Fäden oder Partikeln belegt werden.Hochrotations-Aussprüheinheiten can on moving machines, so-called. Robots but also be attached to linear lifting devices. Thus, complex surface and curved surface geometries can be covered with a fleece of threads or particles.

Die Versorgung der Glocke mit dem Polymer kann durch zwei Arten erfolgen, mittels einer Außenversorgung oder einer Innenversorgung. Bei der Außenversorgung ist die Glocke aus einer Welle aus Vollmaterial befestigt. Der sich in Lösung befindliche Polymer und seine notwendigen Spülmittel werden außerhalb der Absprüheinheit befindlichen Polymerverteiler geleitet, der dafür sorgt, dass der Polymer azentrisch in die Glocke eingeleitet wird. Die Verflüssigung des Polymers erfolgt durch Lösungsmittel oder Überschreiten der Schmelztemperatur des Wachses.The supply of the bell with the polymer can be done by two ways, by means of an external supply or an internal supply. In the external supply, the bell is attached from a shaft made of solid material. The polymer in solution and its necessary rinsing agents are passed outside the dispensing unit located polymer distributor, which ensures that the polymer is introduced centrally in the bell. The liquefaction of the polymer is carried out by solvent or exceeding the melting temperature of the wax.

Die Innenversorgung der Glocke durch das Polymer erfolgt dadurch, dass eine rotierende Hohlwelle die Polymerzufuhr zur Glocke gewährleistet. Das Polymer kann dadurch zentrisch in die Glocke geleitet werden. Wird nun der sich unmittelbar am Glockenkörper befindliche Lenkluftring mit kalter Lenkluft oder einem Gas durchströmt, findet durch die Scherung des Polymerfilms an der Glockenoberfläche und Kante eine Zerstäubung in feine Tropfen statt.The inner supply of the bell by the polymer takes place in that a rotating hollow shaft ensures the polymer supply to the bell. The polymer can thereby be passed centrally into the bell. If now the shaping air ring located directly on the bell body flows through cold shaping air or a gas, an atomization into fine drops takes place by the shearing of the polymer film on the bells surface and edge.

Die Drehzahlfrequenz ist regelbar bis 80.000 min^–1. Leitungsaufladung, Außenaufladung und Twin-Charge-Aufladung sind mögliche Aufladungsformen. Drei integrierte Ventile für Polymer, Spülmittel und Rückführung von Spülmittel, verschiedene Glocken- und Scheibendurchmesser, Medienverteiler mit Lenkluftringen sowie Faden- und Partikelführung nur durch Lenkluft und ohne Einwirkung eines elektrischen Feldes, sind weitere Merkmale der Absprüheinrichtung. Ein Tropfen einer Polymerschmelze oder eine Polymerlösung in ein elektrisches Feld eingebracht, wird durch induzierte Ladungen verformt. Der Tropfen wird bei genügend hohen elektrischen Feldern von verschiedenen Vorgängen überlagert. Diese können elektrohydrodynamische Kräfte, Ausgasung des Lösungsmittel, Rheologie des Polymers, elektrostatischer Aufladung, fest-flüssig Transport, umgebenden Luftstroms und Temperaturgradienten sehr komplexen Deformationen ausgesetzt werden. Sie führen zu Biege- und Dickeninstabilitäten welche den Faden kräftig dehnen, orientieren und in Richtung Ablegeeinheit (Gegenelektrode) beschleunigen. Der Materialstrom verliert seine Fadenform sobald der Zustand der sogenannten Rayleigh- Instabilität erreicht wird. Eine Tropfenform ist die sich dann einstellende Geometrie des Polymers auf dem Weg zur Ablegeeinheit. Der Materialstrom kann sich in Abhängigkeit der gewählten Prozessparameter in Form feinster Fäden oder Tropfen auf einer Ablegeeinheit abscheiden. Während des Absprühvorgangs verdunstet das Lösungsmittel, bzw. die Schmelze erkaltet. Abgeschieden werden Fäden mit vielen Metern pro Sekunde.The speed frequency is adjustable up to 80,000 min ^-1. Line charging, external charging and twin-charge charging are possible charging modes. Three integrated valves for polymer, detergent and return of detergent, various bell and disc diameter, media distributor with Lenkluftringen and thread and particle guide only by Lenkluft and without the action of an electric field, are further features of the sprayer. A drop of a polymer melt or a polymer solution placed in an electric field is deformed by induced charges. The drop is superimposed on sufficiently high electric fields by various processes. These can be subjected to electrochemical forces, degassing of the solvent, rheology of the polymer, electrostatic charge, solid-liquid transport, ambient air flow and temperature gradients to very complex deformations. They lead to bending and thickness instabilities which stretch the thread vigorously, orient and accelerate in the direction of the laying unit (counter electrode). The flow of material loses its thread form as soon as the state of so-called Rayleigh instability is reached. A drop shape is the geometry of the polymer on the way to the deposition unit. Depending on the selected process parameters, the material flow can be deposited in the form of extremely fine threads or drops on a laying unit. During the spraying process, the solvent evaporates or the melt cools. Filaments are separated with many meters per second.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein mit dem Wirkstoff Thymol versehene Bienenwachs-Mikrofäden oder Bienenwachs-Partikel herzustellen, und dort die sogen. Mittelwände beidseitig mit dem Wirkstoff zu belegen, welche dann zu einem späteren Zeitpunkt in den Brutbereich des Bienenstocks eingebracht werden. Die Belegung der Mittelwand durch die lösungsmittelfreien Bienenwachs-Thymol-Mikrofäden oder Mikropartikel stellen somit zwei natürliche, bienenverträgliche Substanzen dar. Des Weiteren wird bei der Veränderung des Oberflächen-Volumen-Verhältnis hier im oberen Nanometer- bzw. unteren μm-Bereich erfindungsgemäß eine günstigere, d. h. niedrigerer Wirkstoff-Thymol-Wirkstoff-Menge benötigt. Die stabilere Haftung der Bienenwachs-Thymol Partikel auf einer Mittelwand wird über Coulomb- und van der Waals-Kräfte aber auch durch das Aufprallen und teilweise Eindringen der mit kinetischer Energie versehenen Partikel erklärt. An object of the present invention is to produce a provided with the active ingredient thymol beeswax micro filaments or beeswax particles, and there the so-called. Central walls on both sides with the active ingredient to occupy, which are then introduced at a later date in the breeding area of the hive. The occupancy of the middle wall by the solvent-free beeswax thymol microfäden or microparticles thus represent two natural, bee-compatible substances. Furthermore, in the change of the surface-volume ratio here in the upper nanometer or lower micron range according to the invention a more favorable, ie lower active ingredient thymol active ingredient amount needed. The more stable adhesion of beeswax-thymol particles to a middle wall is explained by Coulomb and van der Waals forces, but also by the impact and partial penetration of kinetic energy particles.

In der Literatur wird beschrieben, siehe: Dr. O. Boecking, Niedersächsisches Landesinstitut für Bienenkunde, Celle, 2002, „Varroatose eine Brutkrankheit der Honigbiene”, dass der Wirt der Bienenmilbe Varroa destructor die asiatische Honigbiene Apis cerana ist. Durch die weltweite Verbreitung der westlichen Honigbiene Apis mellifara konnte die Varroa Milbe auf diesen neuen Wirt übergehen und verursacht nun weltweit schwere Schäden an den Bienenvölkern. Weiterhin wird beschrieben, dass im Gegensatz zu Apis cerana sich die ektoparasitische Milbe in Apis mellifara sowohl in Arbeiterinnen- als auch in der Drohnenbrut reproduzieren, während sich beim ursprünglichen Wirt die Varroa destructor sich nur in der Drohnenbrut vermehren kann. Die Reproduktion der Milbe ist eng an die Entwicklung des Bienenvolkes gebunden und kann ausschließlich in der verdeckelten Bienenbrut stattfinden.The literature describes, see: Dr. O. Boecking, Niedersächsisches Landesinstitut für Bee Science, Celle, 2002, "Varroatosis a breeding disease of the honeybee", that the host of the mite Varroa destructor is the Asiatic honey bee Apis cerana. Through the worldwide spread of the western honeybee Apis mellifara, the Varroa mite has been able to switch to this new host, causing severe damage to bee colonies worldwide. Furthermore, it is described that in contrast to Apis cerana, the ectoparasitic mites in Apis mellifara reproduce both in worker and in drone brood, whereas in the original host the Varroa destructor can only multiply in the drone brood. The reproduction of the mite is closely linked to the development of the bee colony and can only take place in the covered bee brood.

Ausführungsbeispieleembodiments

Folgende Thymol-Ethanol-Bienenwachs-Formulierung für eine langsame Wirkstoffabgabe des Polymer wurden in folgender Zusammensetzung hergestellt: a) 50 g Bienenwachs 150 ml Ethanol 1.5 g Thymol (kristallin) b) 50 g Bienenwachs 150 ml Ethanol 3.0 g Thymol (kristallin) c) 50 g Bienenwachs 150 ml Ethanol 6.0 g Thymol (kristallin) Im ersten Schritt wurde jeweils das kristalline Thymol (reinstPh.Eur.), Fa. AppliChem in 150 ml Ethanol absolute pure Ph. Eur., Fa. AppliChem, in einem Magnetrührer für 2 h bei RT eingerührt und gelöst.
Im zweiten Schritt wurde diese Lösung dann in 50 g reinem Bienenwachs (in Flocken) in einem Magnetrührer für 24 h bei RT eingerührt und nochmals aufgelöst.The following thymol-ethanol beeswax formulation for a slow release of the polymer were prepared in the following composition: a) 50 g of beeswax 150 ml of ethanol 1.5 g of thymol (crystalline) b) 50 g of beeswax 150 ml of ethanol 3.0 g of thymol (crystalline) c) 50 g of beeswax 150 ml of ethanol 6.0 g thymol (crystalline) In the first step, in each case, the crystalline thymol (reinstPh.Eur.), Fa. AppliChem in 150 ml of ethanol absolute pure Ph. Eur., Fa. AppliChem, stirred in a magnetic stirrer for 2 h at RT and dissolved.
In the second step, this solution was then stirred in 50 g of pure beeswax (in flakes) in a magnetic stirrer for 24 h at RT and redissolved.

Nach diesen Formulierungen wurden das für den Spinn- oder Absprühverfahren notwendigen Bienenwachs-Ethanol-Thymol-Polymer mit langsamer Wirkstoffabgabe hergestellt und im Polymervorratsbehälter bei 80°C eingebracht.After these formulations, the slow-release beeswax-ethanol-thymol polymer necessary for the spinning or spraying process was prepared and introduced into the polymer reservoir at 80 ° C.

Für den Versuchsaufbau wurde folgende Versuchsausrüstung bereitgestellt:
Kugelgelagerter, elektrostatischer Hochrotationszerstäuber, Fabrikat LacTec-alpha-Bell einschließlich lastabhängiger Drehzahlregelung maximal 35.000 min^–1
Hochspannungsversorgung bis 100 kV, negative Gleichspannung
Isoliert aufgebaute Materialversorgung mit temperierten Polymervorratsbehälter mit einer Zahnraddosierpumpe, Fördervolumen 0.6 cm³ min^–1
Elektrische und pneumatische SteuereinheitThe following experimental equipment was provided for the experimental setup:
Ball bearings, electrostatic speed rotary atomizer, manufactured LacTec-alpha-Bell including load-dependent speed control maximum of 35,000 min ^-1
High voltage supply up to 100 kV, negative DC voltage
Isolated material supply with tempered polymer storage tank with a gear metering pump, delivery volume 0.6 cm ³ min ^-1
Electric and pneumatic control unit

Für die Versuchsdurchführung wurden folgende Parameter gewählt:

Probe 1 hergestellt nach Formulierung a)
Zerstäuber: U = –40 KV, I < 0.05 mA, n_Glocke = 12.000 min^–1, Glocken-Durchm. = 70 mm, Lenkluft = 2.5 bar, Glockenabstand zur Mittelwand = 9.5 cm, Materialfördermenge = 60 ml min^–1, Polymer-R_v = 1.5·10⁶ Ohm (9 V Messspannung)
Beurteilung: geringer Materialaustrag, kugelförmige Partikel bei gleichmäßiger Verteilung auf der Mittelwand

Probe 2 hergestellt nach Formulierung b)
Zerstäuber: ohne Hochspannung, n_Glocke = 20.000 min^–1, Glocke = 70 mm, Lenkluft = 1.5 bar, Glockenabstand zur Mittelwand = 9.5 cm, Materialfördermenge = 80 ml min^–1, Polymer-R_v = 1.5·10⁶ Ohm.
Beurteilung: Kugelförmige Partikel bei gleichmäßiger Verteilung auf der Mittelwand

Probe 3 hergestellt nach Formulierung c)
Zerstäuber: ohne Hochspannung, n_Glocke = 30.000 min^–1, Glocke = 70 mm, Lenkluft = 2.0 bar, Glockenabstand zur Mittelwand = 9.5 cm, Materialfördermenge = 210 ml min^–1, Polymer-R_v = 1.5·10⁶ Ohm
Beurteilung: gleichmäßigste kugelförmige Partikel bei gleichmäßiger Verteilung auf Mittelwand.The following parameters were chosen for the experiment:

Sample 1 prepared according to formulation a)
Atomizer: U = -40 KV, I <0.05 mA, n _bell = 12,000 min ^-1 , bells dia. = 70 mm, guide air = 2.5 bar, bell clearance to center wall = 9.5 cm, material delivery rate = 60 ml min ^-1 , polymer R _v = 1.5 × 10 ⁶ ohms (9 V measurement voltage)
Assessment: low material discharge, spherical particles evenly distributed on the middle wall

Sample 2 prepared according to formulation b)
Atomizer: without high voltage, n _bell = 20,000 min ^-1, Bell = 70 mm, steering air = 1.5 bar, bells distance from the center wall = 9.5 cm, material flow rate = 80 ml min ^-1, polymer-R _v = 1.5 × 10 ⁶ Ohm.
Assessment: Spherical particles evenly distributed on the middle wall

Sample 3 prepared according to formulation c)
Atomizer: without high voltage, n _bell = 30,000 min ^-1, Bell = 70 mm, steering air = 2.0 bar, bells distance from the center wall = 9.5 cm, material flow rate = 210 ml min ^-1, polymer-R _v = 1.5 × 10 ⁶ Ohm
Assessment: uniform spherical particles with even distribution on middle wall.

Für einen biologischen Test wurde die hergestellte Probe 1 mit Formulierung a) ausgewählt. Zwei Mittelwände wurden auf einem Rahmen in dem Brutbereich des Bienenstockes eingebracht. Die mittlere Temperatur in und außerhalb des Bienenstockes wurde aufgezeichnet. Temperatur_Innen ca. 33° bis 34°C, Temperatur_Außen ca. 15° bis 36°C (Nacht/Tag).For a biological test, prepared sample 1 was selected with formulation a). Two middle walls were placed on a frame in the breeding area of the hive. The mean temperature in and outside the hive was recorded. Temperature _inside approx. 33 ° to 34 ° C, _outside temperature approx. 15 ° to 36 ° C (night / day).

Es zeigte sich, dass die mit Bienenwachs-Thymol-Partikeln belegten Mittelwände von den Bienen im Brutbereich akzeptiert wurden. Der Bau von Arbeiterinnen- oder Drohnenbrutzellen auf den so behandelten Mittelwänden erfolgte bevorzugt. Eine problemfreie Verdeckelung der Brutzellen sowie das Schlüpfen aus der Brutzelle erfolgte bei den Arbeiterinnen nach 21 Tagen und den Drohnen nach 24 Tagen ebenfalls problemfrei. Ein Befall der Drohnen- und Arbeiterinnenbrut in der Brutzelle durch die Varroa-Milbe wurde nicht beobachtet.It was found that the beeswax-thymol particles occupied middle walls were accepted by the bees in the breeding area. The construction of worker or drone brood cells on the treated central walls was preferred. Problem-free capping of the brood cells as well as hatching from the brood cell was also problem-free for the female workers after 21 days and the drones after 24 days. Infestation of the drone and worker brood in the brood cell by the Varroa mite was not observed.

Wie aus der Literatur bekannt ist, können durch die Freigabe von Thymol ebenfalls viröse, bakterielle und pilzliche Sekundärinfektionen in einem Bienenstock bekämpft werden.As is known from the literature, the release of thymol also fights viral, bacterial and fungal secondary infections in a hive.

Neben der bevorzugten Applikationsmethode durch ein elektrostatisches Hochrotations- Spinn- oder Absprühverfahren sind weitere Methoden wie elektrostatisches Aufsprühen durch eine Handgerät, Aufpinseln, Aufsprühen durch Lackierpistole, Rakeln und KTL-Verfahren zu benennen.In addition to the preferred application method by an electrostatic high-spin spinning or Absprühverfahren other methods such as electrostatic spraying by a hand-held device, brushing, spraying by spray gun, doctor blades and KTL method are named.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

GB 2482900 A [0007]
DE 102007027014 A1 [0016]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Article by W. Kleber, ELEKTRIE Issue 2 p. 48 (1962) [0012]
W. Kleber: The Mechanism of Electrostatic Paint Atomization, I-Lack, Issue 3 p. 86 (1987) [0014]
W. Kleber in Carl Hanser Verlag, Munich, mo., Vol. 54, 2000, p. 26 [0015]
Dr. O. Boecking, Niedersächsisches Landesinstitut für Bee Science , Celle, 2002, " Varrocaemia, a Brood Disease of the Honeybee", [0032]

Claims

A method and an apparatus for producing beeswax-thymol microfractures and microparticles by an electrostatic rotary nozzle or disc spraying method with an introduced in a melt or solution agent for controlling bee pests, characterized in that these particles on a center wall, solvent-free, by an electrical field or directed only by shaping air, are applied.

A method according to claim 1, characterized in that the beeswax thymol particles or threads have a diameter range of 800 nm to> 500 microns.

A method according to claim 1 and 2, characterized in that the desired active ingredient concentration in beeswax based on the total mass may be between 0.5 and 15 weight percent.

A method according to claim 1 to 3, characterized in that the particles or threads by Coulomb van der Waals forces or kinetic impact energy and the associated forces adhere to the beeswax center wall and penetrate.

A method according to claim 1 to 4, characterized in that the active ingredient beeswax thymol threads or particles are guided by a rotating disk in an electric field on a center wall and applied there.

A method according to claim 1 to 4, characterized in that the active ingredient beeswax thymol threads or particles are guided by a rotating nozzle without an electric field, with shaping air on a center wall and applied there.

A method according to claim 1 to 6, characterized in that the following active ingredients such as thymol, menthol, gerandiol, myrcene, citral, limonene, carene, camphor, eugenol (eucalyptol), but also organic acids such as formic acid, acetic acid or oxalic acid by the method described in beeswax threads or particles and applied to the middle wall.

A method according to claim 1 to 7, characterized in that in addition to the control of the Varroa parasite and the bee tracheal mite Acarabis woodi the outbreak of secondary infections such as viruses, bacterial and fungal diseases is suppressed.

A method according to claim 1 to 8, characterized in that the construction of the brood cells takes place on the beeswax-thymol filaments or particles provided with the active ingredient, and the Varroa mite is enclosed with the bee larva. The brood cell is capped by adult bees, which seal the brood cell with a wax lid from the outside.