-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die Erfindung betrifft Mittel und Verfahren zur komplexen Entgasung, Desinfektion, Entwesung, Deaktivierung und Abschirmung von Bereichen und Räumen, wo das Vorhandensein von hochaktiven Schadstoffen (HASS), Giftstoffen (GS), chemischen Waffen (CW), pathogenen Bakterien (PM), toxischen Bakterienprodukten (TP), Insekten einschließlich Überträgern von Krankheitserregern von Menschen und Tieren, radioaktiven Substanzen (RS) nachgewiesen oder wahrscheinlich ist, sowie zum Löschen der Entzündung feuergefährlicher Flüssigkeiten oder zur Verhütung der Entzündung ausgeflossener leichtenzündlicher Flüssigkeiten (LF).
-
Die Erfindung kann zur Beseitigung der Folgen der Anwendung von Massenvernichtungswaffen (MVW), zur Beseitigung der Folgen von technogenen Havarien und Katastrophen, zum Löschen und Verhüten von Entzündungen, durch Bearbeitung der Territorien, Gebiete oder Räume, die mit toxischen chemischen, biologischen, radioaktiven Substanzen kontaminiert sind, oder im Falle von Überschwemmungen der entflammbaren Flüssigkeiten verwendet werden, mit dem Ziel:
- – Zerlegung der toxischen chemischen Substanzen (Entgasung);
- – Desinfektion;
- – Entwesung;
- – Deaktivierung;
- – Abschirmung der potentiellen Gefahrenquellen von der Atmosphäre und Ausschluss ihre Ausbreitung in die Umgebung;
- – Abschirmung LF vom Kontakt mit der Luft;
- – Entstaubung, einschließlich toxischen Staubs.
-
Die Erfindung gewährleistet die Erreichung aller angegebenen Ziele oder jeder ihrer Kombination. In diesem Zusammenhang, wird unter dem Begriff ”Entgasung, Desinfektion, Entwesung, Deaktivierung und Abschirmung” die komplexe Erfüllung jeder Aufgabe oder jeder Kombination der oben genannten Aufgaben verstanden, und sind mit dem auf dem Gebiet üblichen Fachwort ”Dekontamination” umfasst.
-
Die Erfindung kann in dem Fall, wenn die Tatsache der Verseuchung oder des Ausfließens festgestellt ist, d. h. zur Beseitigung der Folgen, sowie im Falle der Vermutung solcher Verseuchung oder eines Ausfließens, verwendet werden, da sowohl das verwendete Mittel, als auch seine Zerfallprodukte nicht toxisch sind.
-
STAND DER TECHNIK
-
Es sind viele Substanzen, die zur Entgasung, Desinfektion, Entwesung, Deaktivierung und Abschirmung verwendet werden, bekannt. In der Regel werden diese Substanzen jedoch zur Losung im Wesentlichen nur einer einzigen Aufgabe eingesetzt. Es sind mehrere Substanzen bekannt, die eine Kombination von zwei Aufgaben, z. B. Entgasung und Desinfektion, Desinfektion und Entwesung, oder Deaktivierung und Löschen, zu lösen erlaubt. Zum Beispiel werden Chloramine, Perverbindungen, Alkalien und dgl. als Komplexmittel bei der Entgasung und Desinfektion verwendet. Zur Desinfektion und Entwesung wird das gasförmige Chlor oder Formalin verwendet. Für Teilentgasung und Teildesaktivierung, d. h. zur Entfernung von toxischen und radioaktiven Stoffen von Oberflächen, ist die Verwendung von Tensiden bekannt. Die Tensidlösungen werden beim Löschen der Flächenentzündung und zur Verhütung der Entzündungsgefahr von LF-Ausfließen verwendet.
-
Bis jetzt war jedoch keine Substanz bekannt, mit der man eine Zubereitung zur Lösung jeder Aufgaben, die mit potentieller Chemischer-, Biologischer-, Strahlungs- und Brandgefahr verbunden sind, oder zur Abschirmung gegen Gefahrquellen, oder zur Lösung einiger Aufgaben in einer beliebigen Kombination schaffen könnte.
-
Das ist damit verbunden, dass dazu Flüssigkeiten oder Lösungen traditionell und vorwiegend verwendet wurden, die einen Wirkstoff oder eine Kombination der Wirkstoffe enthalten, die mit dem gefährlichen Agens reagieren und es neutralisieren. Danach wird diese Flüssigkeit zusammen mit den Neutralisationsprodukten von der bearbeiteten Oberfläche bei diesem oder jenem Entfernungsgrad entfernt. Beim Brandlöschen oder -verhüten, wurde die Flüssigkeit auf den Oberflächen bleiben, bis zum Entstehen der Bedingungen, die das Brennen oder die Entzündungen ausschließen.
-
Somit schloss die Gesamtheit widersprüchlicher Forderungen aus, die Möglichkeit universeller Präparate und Mittel zu erschaffen, die als ein Dekontaminationsmittel für die komplexe Anwendung bei Katastrophen, technogenen Havarien oder im Falle von Anwendung von Massenvernichtungswaffen verwendbar sind.
-
Außerdem gibt es bei der Katastrophe oder Verdacht auf eine Katastrophe einen Zeitraum, wenn weder die Gefahrquelle, noch ihre Art und Ausmaß nicht glaubwürdig identifiziert sind, sowie es keine Prognose der nächsten Gefahr und der Langzeitfolgen der Katastrophe gibt. Dabei gibt es eine Wahrscheinlichkeit, fehlerhafte Aktionen bezüglich Beseitigung des vermuteten Gefahrenherdes zu unternehmen, wenn in Wirklichkeit keine Gefahr für die Leute oder die Umwelt existiert. In diesem Zusammenhang entsteht eine zusätzliche Forderung auf Schadensminimierung bei der Liquidation des vermuteten Herdes, wenn es in Wirklichkeit keinen Herd gibt.
-
Die Erfinder schlagen vor, eine quartäre Ammoniumverbindung, wie Didecyldimethylammoniumhalogenid-Klathrat mit Karbamid, als aktives Agens einzusetzen, die eine komplexe Wirkung, insbesondere zur Entgasung, Desinfektion, Entwesung, Deaktivierung und Abschirmung gewährleistet, wobei die Zubereitung auf Basis dieser aktiven Substanz als Schaum verwendet wird.
-
Didecyldimethylammoniumhalogenid-Klathrate mit Karbamid (KDHK) sind am meisten in Form von Chloriden, Bromiden, Iodiden und Fluoriden bekannt. Sie stellen ein geruchloses Kristallpulver dar. Die genannten Klathrate besitzen tensidaktive Eigenschaften.
-
Der am meisten charakteristische Vertreter dieser Gruppe der Vereinigungen, der industriell hergestellt wird, ist Didecyldimethylammoniumbromid-Klathrat mit Karbamid.
-
KDHK haben sich als anerkannte Bakterizide bewährt (siehe, z. B.
RU 2214837 C1 , 2003;
RU 2095086 C1 , 1997).
-
Darüber hinaus, ermöglicht es die Tatsache, dass diese Verbindungen gute tensidaktive Eigenschaften besitzen, diese Verbindungen als potentielle aktive Agenzien zur Herstellung von Schaumzubereitungen von komplexer Wirkung zu betrachten.
-
Im Stand der Technik sind mechanischen Schäume bekannt, die beim Feuerlöschen, sowie bei der Lokalisation von Ölüberlauf verwendet werden. Diese Schäume bilden sich wegen der Tenside, die in schaumfähige Zubereitungen eingeführt werden. Außerdem werden, um die Zielfunktionen von Schaumzubereitungen zu erreichen, neben Tensiden weitere Wirkungstoffe, die die Lösung einer spezifischen Aufgabe gewährleisten, in den Schaumzubereitungen zugesetzt. Zum Beispiel werden zur Lokalisation eines Erdölausfließens in Schaum Adsorptionsmittel (Absorptionsmittel) eingeführt, während beim Brandlöschen die aktive Komponente der Schaumzubereitung Wasser ist, das die Temperatursenkung und die Isolierung der Flamme durch Dampfbildung gewährleistet.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine polyfunktionelle Zubereitung zur Verfügung zu stellen, sowie ihre Verwendung zur Entgasung, Desinfektion, Entwesung, Deaktivierung und Abschirmung von Oberflächen und Bereichen, wo das Vorhandensein eines (mehrerer) hochaktiven(r) gefährlichen(r) Agens (Agenzien) oder einer (mehrerer) Substanz(en) nachgewiesen oder wahrscheinlich ist.
-
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Die Erfinder schlagen vor, DidecyldimethylammoniumhalogenidKlathrat mit Karbamid (KDHK) als wirksamen Inhaltsstoff in den Zubereitungen zu verwenden. Die Verwendung von KDHK gewährleistet die komplexe Aktion von den Schaumzubereitungen, und zwar Entgasung, Desinfektion, Entwesung, Deaktivierung und Abschirmung, dabei verhält sich KDHK wie eine Aktivsubstanz mit polyfunktionellen Eigenschaften, als auch wie ein Verschäumer.
-
Die polyfunktionelle KDHK-haltige Schaumzubereitung enthält bis zu 5 Gew.% KDHK. Vorzugsweise, aber nicht obligatorisch, ist KDHK Didecyldimethylammoniumbromid-Klathrat mit Karbamid.
-
Gegebenenfalls kann die Zubereitung zusätzliche Hilfskomponenten enthalten. Zu solchen Komponenten gehören Verdickungsmittel, Farbstoffe, Oxydiermittel, zusätzliche Tenside, kompatibel mit quartären Ammoniumverbindungen, co-Solvens von KDHK, und auch die Stoffe die physikochemische Eigenschaften des Schaumes regulieren, in einem Anteil von bis zu 6%, bezogen auf das Gewicht der Zubereitungsausgangslösung.
-
Der Gebrauch des Antifrieses, zum Beispiel höherer Alkohole, Glyzerin, Ethylenglykol und dgl., gewährleistet die Anwendbarkeit der Zubereitung bei negativen Temperaturen. Außerdem können diese Stoffe als Extraktante der Vereinigungen, die schwer wasserlöslich sind, wirken.
-
Polyvinylalkohol, Karboxymethylzellulose, Methyl- oder Ethylzellulose, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylazetat, Wasserglas usw. können als Verdickungsmittel verwendet sein, um die Viskosität der Lösung und, folglich, Schaumhalbzerstörungszeit zu vergrößern. Zudem erhöhen die Verdickungsmittel die Haftfähigkeit des Schaums durch die Verbesserung seiner Adhäsion mit den zugearbeiteten Oberflächen und das längere Verbleiben der Schäume auf den Oberflächen unter ungünstigen Bedingungen.
-
Die Farbstoffe können zur Verbesserung von Visualisierung der Schaumschicht beigefügt sein. Die Farbstoffe können fluoreszierende Stoffe sein, wie zum Beispiel, Rodamin, Fluoreszein und dgl., zur Verbesserung von Visualisierung der Schaumchicht in der dunklen Tageszeit.
-
Die Oxydiermittel, wie Wasserstoffperoxyd, oder die Verbindungen, die beim Auflösen im Wasser den aktiven Sauerstoff oder das Halogen, zum Beispiel, Chlor, freisetzen, tragen zur Erhöhung von Entgasungs-, Desinfektion-, oder Entwesungsaktivität des Schaum bei, ohne eine wesentliche Beeinflussung auf seine physischen Eigenschaften zu haben.
-
Zusätzliche, mit quartärer Ammoniumverbindung kompatible Tenside können in den Zubereitungzusammensetzung zur Verbesserung von Schaumstandhaftigkeit, zur Regulierung der Blasegröße und der Dicke der Flüssigkeitshaut zwischen Blasen eingeführt werden. Die Konzentration des zusätzlichen Tensids in der Zubereitung kann bis zu 6 Gew.% erreichen, in Abhängigkeit von der kritischen Konzentration der Mizellenbildung (KKM) für dieses Tensid. In der Regel übertritt die obere Grenzkonzentration des Tensids den KKM-Wert nicht. Zum kompatiblen Tensid gehören z. B. non-ionogene Tenside, kationische Tenside oder schwachkationische Tenside.
-
Die Zubereitung wird als Schaum mit einem Schaumverhältnis von 30 bis zu 1000° verwendet. Das Schaumverhältnis bedeutet das Verhältnis von Schaumvolumen zum Ausgangslösungsvolumen. Dabei sind die Werte vom Schaumverhaltnis von 40 bis zu 200 optimal, aber nicht obligatorisch. Dieses Verhältnis für mechanische Schäume wird, in der Regel, durch die Dispergierbedingunden und/oder durch die Konzentration der zudispergierenden Zubereitung bestimmt. Das Schaumverhältnis kann je nach gestellten Aufgaben und der Forderungen auf erhaltenen Schaum angepasst werden.
-
Der Leichtschaum, d. h. der Schaum mit Schaumverhältnis von mehr als 100, nennt man manchmal ”Trockenschaum”, da der ein kleines Volumen der Flüssigkeit pro Volumeneinheit des Schaums enthält. In solchem Schaum hat die Flüssigkeitshaut nur eine kleine Dicke, so dass die Mitnahme der Partikel in den Schaum erschwert, und die Halbzerstörungszeit wesentlich verringert wird.
-
Die Schwerschäume (Verhältnis weniger 30) weisen eine größere Menge Flüssigkeit pro Volumeneinheit auf, und die Dicke der Flüssigkeitshaut, die die Blasen umfassen, ist höher. Während Synärese solchen Schaumes findet eine intensivere Sedimentation von Fremdteilchen, die mit dem Schaum früher absorbiert werden, zurück auf die Oberfläche statt.
-
Die Schäume von mittleren Schaumverhältnissen haben optimale Parameter der Stabilität (Schaumhalbzerstörungszeit), als auch der Fähigkeit die fremden Partikel von der mit dem Schaum aufgetragenen Oberfläche zu trennen und sie in der Flüssigkeitshaut zwischen Gasblasen während Schaumsynärese festzuhalten.
-
Die Schaumzubereitung stellt ein disperses System dar, das aus den Zellen besteht, wobei die Lösung ein Dispersionsmittel ist und das Gas eine disperse Phase ist. Falls der Schaum ein mechanischer Schaum ist, so ist das Gas Luft. In diesem Fall kann der Schaum mit Hilfe verschiedener bekannter Schaumgeneratoren, wie dem Barboteur-Typ, zentrifugaler Generatoren, Luft-Schaum Rohren, Netz-Typ Generatoren und dgl. hergestellt werden. Der Schaum kann als disperse Phase nicht Luft, aber ein anderes Gas, zum Beispiel, Kohlendioxyd, Stickstoff und weitere Gase enthalten, die verwendbar sind als hinausstoßende Gase in Ballon-Typ Schaumgeneratoren, wo die Lösung unter dem Einfluss des Gases und ggf. durch zusätzliches Mischen mit Luft hinausgestoßen wird und den Schaum bildet.
-
Der Wirkungsmechanismus der KDHK-Schaumzubereitung bei ihrem Auftragen auf Oberflächen kann in Kürze auf folgende Weise beschrieben sein.
-
In dem ersten Schritt, in dem die mit dem Schaum bedeckte Oberfläche angefeuchtet und von der umgebenden Atmosphäre isoliert wird, entsteht ein stabiles Anfangssystem. Zu gleicher Zeit findet der Übergang der Kontaminante in die Schaumschicht und seine Auflösung statt. Falls die Partikel in der flüssigen Zubereitung unlöslich sind, so geschieht die Loslösung der Partikel von der Oberfläche und sein Einziehen in die Schaumschicht hinein. Wenn die Kontaminante in Form vom Film vorliegen, so wird der Film zerstört und die Kontaminante in Form eines Kolloids oder einer Suspension dringt in die Schaumschicht ein.
-
Als Ergebnis der Synärese beginnt der Schaum später zu zerstören, und die Höhe der Schicht, die die bearbeitete Oberfläche von der Atmosphäre abtrennt und isoliert verringert sich. Die Dicke der Wände zwischen Blasen nimmt zu, und unter der Wirkung der wechselnden Kräfte beginnen die Partikel in der Flüssigkeithaut sich intensiver zu bewegen, wobei der Massenaustausch, einschließlich der molekulare Massenaustausch, zunimmt.
-
Mit der Zeit wird die Schaumschicht vollständig zerstört und auf der verarbeiteten Oberfläche bleibt nur der nicht-verdampfbare Teil der Zubereitung in Form eines Films. Dabei werden die in die Schaumschicht eingezogenen Partikel und ihre Zerfallsprodukte – wenn sie unlöslich in der flüssige Phase der Zubereitung sind – mit einer dünnen Schicht von KDHK und zusätzlichen Komponenten, wenn sie in der Zubereitung vorhanden sind, bedeckt.
-
Da die KDHK-haltigen Zubereitungen eine hohe Netzfähigkeit haben, feuchten sie die Oberfläche an, auf die sie aufgetragen werden. Falls der Schaum auf offenen Grund, trocken Ziegelmauerwerk, Beton oder pulverförmigen Zement aufgetragen wird, beträgt die Tiefe des Anfeuchtens einige Zentimeter.
-
Die Schaumbeschichtungen ein gute Haftung zur Oberflächen von Objekten der Umwelt und zur Anstrichschicht, und weisen auch eine gute Stabilität auf senkrechten und geneigten Oberflächen auf (einschließlich solchen mit negativen Neigungswinkeln).
-
Der Schaum, der aus der erfindungsgemäßen Zubereitung erhalten ist, hat vorzugsweise eine. Blasengröße von 0,5 bis zu 1,5 mm, und im Moment der Schaumbildung betragen diese Blasen einen großen Teil des Schaumvolumens.
-
Die optimale Dicke der Schaumschicht auf der bearbeiteten Oberfläche ist mindestens 10 cm, wobei die Halbzerstörungszeit des Schaums, nach dem Kriterium des Flüssigkeitaustritts, von 10 bis zu 30 Minuten beträgt, und die Zeit des vollen Zerfalls (d. h. bis zum Erscheinen der Zonen oder Bereiche der Oberfläche ohne sichtbaren Schaum) ist mindestens 3 Stunden.
-
Das Auftragen der notwendigen Schaumschicht, d. h. einer Dicke von mindestens 10 cm, kann durch einmaliges Auftragen realisiert sein oder durch mehrmaliges Auftragen zusätzlicher Schichten, um die notwendige Schichtdicke und/oder Schaumlebensdauer aufrechterhalten. Das mehrmalige Auftragen des Schaumes ist zweckmäßig, wenn die Zubereitung unter ungünstigen Bedingungen verwendet wird, die eine schnellere Zerlegung des Schaums hervorrufen.
-
Bei dem Auftragen des Schaumes auf einer Wasseroberfläche verringert sich etwas die Schaumlebensdauer, aber unbedeutend. Die Schaumlebensdauer ist in diesem Fall genügend, um die Reaktion der Neutralisation von toxischen Stoffen oder Agenzien, die sich auf der Wasseroberfläche befinden, vollständig durchzuführen. Gegebenenfalls können zusätzliche Schaumschichten auftragen werden, bis der Schaum nicht völlig zerstört ist.
-
Das Schaumauftragen wird anhand verschiedener Schaumgeneratoren, wie dem Barboteur-Typ, zentrifugaler Generatoren, Luft-Schaum Rohren, Netz-Typ Generatoren usw. durchgeführt. Als disperse Phase kann der Schaum nicht Luft aber ein anderes Gas, zum Beispiel Kohlendioxyd, Stickstoff und weitere Gase enthalten, die verwendbar sind als hinausstoßende Gase in Ballon-Typ Schaumgeneratoren, wo die Lösung unter dem Einfluss des Gases und ggf. durch zusätzliches Mischen mit der Luft hinausgestoßen wird und den Schaum bildet. Insbesondere kann ein Ballon-Schaumgenerator verwendet sein, in dem das hinausstoßende Gas, das sich unter dem Druck in die flüssige Zubereitung auflöst, eingesetzt wird. Solches Gas kann Kohlendioxyd (im Falle von Wasserzubereitungen) oder Freon (wenn wasserorganische Lösungen oder Suspensionen als Lösungsmittel verwendet werden).
-
Falls notwendig kann die Schaumschicht sehr schnell zerstört werden, falls man einen Schaumdämpfer auf den Schaum aufträgt, zum Beispiel Zement, Gips und anorganische Bindemittel, als Resultat entsteht eine verhärtende Masse, die operativ beseitigt und für spätere Verwertung ausgeführt sein kann. Als die Stoffe, die den aus der erfindungsgemäßen Zubereitungen hergestellten Schaum zerstören, können beliebige traditionelle Organosiliziumschaumdämpfer verwendet sein, wie Polymethylsiloxane, oder Polydimethylsiloxanmischung mit Siliziumdioxid, wobei Siliziumdioxid in einer Form, die die Adsorption von Destruktionsprodukten verbessert, vorliegen kann. Als Schaumdämpfer können niedrigste Alkohole und Ketone verwendet sein.
-
Ein Vorteil von der Anwendung der erfindungsgemäßen Zubereitungen besteht darin, dass der auf die Oberfläche aufgetragene Schaum sie von der umgebenden Atmosphäre isoliert. Des Kontaminant geht in die Schaumschicht über und kann sich dort auflösen. Falls der Kontaminant in der Schaumschicht aus dem einen oder anderen Grund nicht zerstört wird, zum Beispiel infolge des Zeitmangels zur Zerstörung oder Neutralisation, insbesondere, wenn man die Folgen so bald wie möglich auffangen will, so kann auf die Schaumschicht, in der der Kontaminant schon einbezogen ist, eine zusätzliche Zubereitung oder ein Mittel aufgetragen werden, das ein anderes, in Hinsicht auf die Kontaminantdestruktion effektiveres Agens enthält. Zum Beispiel, wenn der Kontaminant Sporenformen der Mikroorganismen darstellt, die zur wirksamen Desinfektion mittels des erfindungsgemäßen Schaumes etwa 3 Stunden unter Normalbedingungen fordern, so kann, im Falle der schnellen Feststellung des Vorhandenseins von Sporen auf die Schaumschicht, in die schon die Sporen von der verarbeiteten Oberfläche eingezogen sind, ein anderes Desinfektionmittel, z. B. eine formalinhaltige Zubereitung aufgetragen werden, die in diesem Fall eine sogar mehr wirksame Sporenzerstörung sichert.
-
Ein ähnliches Beispiel ist die Ausführungsform, wenn der Schaum auf die mit Yperit verseuchte Oberfläche aufgetragen wird, wobei Yperit im Fall des Schaums mit wesentlich neutralen pH-Werten bis zu mindertoxischen Produkten hydrolysiert wird. Das in der Schaumschicht extrahierte Yperit kann mit einem effektiveren Entgasungsmittel, zum Beispiel einer alkalischen chlorhaltigen Lösung, die auf der Schaumschicht aufgetragen wird, bis zur völligen Zerstörung bearbeitet werden. Es ist nötig zu bemerken, dass die Schaumschicht auf der kontaminierten Oberfläche sie von der Umwelt abschirmt, was die Emission vom Kontaminant ausschließt, es für die Einwirkung, ggf. für eine zusätzliche Bearbeitung ”konservierend”.
-
Zu den Vorteilen der Anwendung von Schaumzubereitungen gehört eine niedrige Lösungsmenge, die für die Oberflächenbeschichtung gefordert ist. Die Verbrauchsnorm bei traditionellen flüssigen Präparaten zur Desinfektion, Entgasung und Deaktivierung der Umweltobjekte beträgt ungefähr 3 Liter pro Quadratmeter der Oberfläche. Im Gegensatz dazu reichen 3 Liter schaumbildender Lösung bei mittlerem Shaumverhältnis von 50 und benötigter Schaumschichtdicke von 10 Zentimetern, theoretisch zur Bearbeitung von 150 m2 Oberfläche.
-
Unter Berücksichtigung der realen Situation (ungünstige Wetterbedingungen, die zur Schaumzerstörung beitragen, die Notwendigkeit nochmaliger Bearbeitungen, um die Schaumschichtdicke von mindestens 10 cm im Laufe von mindestens 3 Stunden aufrechtzuerhalten), beträgt die tatsächliche, mit dem 1% KDHK-haltigen Schaum bearbeitete Fläche etwa 3 m2 in den außerordentlich ungünstigen Bedingungen.
-
Die erfindungsgemäßen Schäume werden durch die Auflösung des KDHK im Wasser oder wässrigen Lösungen, die zusätzliche Komponenten enthalten, vorbereitet. KDHK kann als reines KDHK in Form von Pulvern, Granulaten und dgl. vorliegen. Auch können die konzentrierten Präparate, die KDHK enthalten, wie ”Veltolen”, ”Veltox” und dgl. verwendet werden. Die KDHK-Lösung kann mit Wasser oder wässrigen Antifrieslösungen vorbereitet werden, unter der Bedingung, dass der verwendete Antifries die Schaumeigenschaften nicht beeinträchtigt. Zum Beispiel, können als Antifries Glyzerin, Ethylenglykol und dgl. verwendet werden.
-
Das Konzentrat zur Herstellung der Zubereitung kann sowohl in flüssiger als auch in fester Form vorliegen. Dann werden die Füllstoffe, die zur Konzentratzusammensetzung gehören, ihre zur Dauerlagerung und zur Erhöhung der Auflösungsgeschwindigkeit (beim Präparieren von Arbeitslösungen zur Schaumerzeugung) notwendigen Eigenschaften gewährleisten. Dabei kann das Konzentrat, neben der Aktivsubstanz (KDHK) und nicht-obligatorischen Zusätzen (die vorgenannten zusätzlichen Hilfskomponenten) auch ein Cosolvent, z. B. niedrigste Alkohole, Antifriese (für flüssige Konzentrate), und die Stoffe, die die Auflösung der festen Form vermitteln (Desintegratoren und Füllstoffe), aufweisen. Das Konzentrat kann in für den Konsumenten bequemen Behältern, wie Plastikbeuteln, abgedichteten harten Behältern und dgl., abgepackt sein.
-
Beispiele
-
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung ohne sie durch die besonderen Ausführungsformen zu begrenzen, soweit äquivalente oder ähnliche technische Lösungen für den Fachmann klar sind.
-
Beispiel 1
-
KDHK-haltige Schaumzubereitung
-
Die Zusammensetzung der vorbereiteten Zubereitungen und die Eigenschaften des von ihr hergestellten Schaumes sind in der Tabelle 1 angegeben.
-
Die Lösungen des Didecyldimethylammoniumbromid-Klathrates mit Karbamid (KDHK) werden im Wasser vorbereitet, der Schaum wird aus diesen Lösungen durch Luftejektionverfahren oder Druckluftmischung erhalten, und die Parameter des vorbereiteten Schaumes (die Halbzerstörungszeit, die Zeit der völligen Zerstörung, die Dispersionseigenschaften) wurden bei Normalklima bestimmt. Tabelle 1
| KDBK-konzentration, Gew.% | Schaumverhältnis | Schaumhalbzerfallzeit, min | Vollzerfallzeit des Schaums, min | Dispersität (Blasengrosse), mm | Herstellungsverfahren |
| 0,1 | 80 | 60 | 120 | 1 | b |
| 0,1 | 10 | 60 | 120 | 1 | a |
| 0,2 | 80 | 60 | 120 | 1 | b |
| 0,2 | 10 | 60 | 120 | 1 | a |
| 0,5 | | 60 | 160 | 1 | b |
| 0,5 | | 60 | 160 | 1 | a |
| 1,0 | 100 | 60 | 180 | 1 | b |
| 1,0 | 30 | 60 | 180 | 1 | a |
| 2,0 | 100 | 70 | 180 | 1 | b |
| 2,0 | 60 | 70 | 180 | 1 | a |
| 4,0 | 80 | 70 | 180 | 1 | b |
| 4,0 | 100 | 70 | 180 | 1 | a |
-
Erläuterungen:
-
- b – der Schaum wird durch Luftbarbotieren über die Schicht der KDBK-Lösung hergestellt;
- a – der Schaum wird durch Ejektion der KDBK-Lösung über Metallnetz hergestellt.
-
Die Schäume mit ähnlichen Charakteristika werden durch Schaumgenerierung aus dem Behälter in einer Atmosphare des Kohlensäuregases erzeugt. Dabei hat der entstehende Schaum je nach der Ansatzart des Dispergierköpfchen die Form eines dispersen Systems, in dem die Gasphase entweder nur Kohlendioxyd oder eine Mischung von Kohlensäuregas und Luft aufweist. Die Schäume, in denen die Gasphase nur Kohlendioxyd enthält, haben niedrigere Verhältnisse, nämlich von 40 bis 100.
-
Beispiel 2
-
Einfluss der Zusätze auf die Schaumeigenschaften
-
Der Zusatz von Wasserstoffperoxyd in einem Anteil von bis zu 0,5%; Farbstoff (Poluchim blau) in einem Anteil von bis zu 1,0% zu der Lösung enthaltend 1,0% KDBK, führt zu einer nur unwesentlichen Senkung des Schaumverhältnisses (bis zu 90) und der Halbzerfallzeit (bis zu 50 min), bei den Parametern von 1,0% KDBK-Ausgangslösung: Schaumverhältnis 100, Halbzerfallzeit 60 min.
-
Die KDHK-Lösung (1 Gew.%), vorbereitet mit 20% Glyzerin, erhielt ihres Schaumbildungsvermögen, mit gleichzeitigen Steigerung der Schaumlebensdauer.
-
Die Lösung, enthaltend 5% KDHK, lässt das Erzeugen eines Schaumes mit einem Schaumverhältnis von 30 bis zu 1000, je nach Herstellungsart, zu, wobei die Schaumlebensdauer mehr als 3 Stunden beträgt.
-
Die Lösung, enthaltend 5% KDHK, lässt den Zusatz von bis zu 5 Gew.% eines nichtionogenen Tensids (Handelszeichen OP-7), ohne wesentliche Veränderung der Schaumstabilität, zu.
-
Die KDHK-Lösung (1 Gew.%), die mit dem Zusatz von Karboxymethylzellulose (0,5 Gew.%) hergestellt ist, hat höhere Werte der Schaumlebensdauer.
-
Beispiel 3
-
Bestimmung der bakteriziden Wirkung von mechanischen KDBK-haltigen Schäumen
-
Parameter des Schaum: Verhältnis – 100, Dispersität – wenigstens 0,5 mm, Halbzerfallzeit – mindestens 30 min, die Vollzerfallzeit – mindestens 3 Stunden, die Schaumschichtdicke – etwa 10 cm über der bearbeitete Oberfläche.
-
Der Effekt des mechanischen Schaums, enthaltend 1 und 2 Gew.% KDBK und durch Barbotageverfahren hergestellt, auf die Inaktivierung der Testkeimen E. coli wurde untersucht.
-
Die Testpräparate wurden auf die Glasunterlagen aufgetragen, und nachher wurde darauf eine Schaumschicht aufgetragen. Die Exposition dauerte 60 Minuten, Lufttemperatur war 20°C. Danach wurden die Auflagen abgewaschen, und die Auswaschflüssigkeit, die zerstörten Schaumproben und die Kontrolle analysiert.
-
Kein Bakterienwachstum wird in dem Ausspülen von Plattenoberflächen nach der Schaumbearbeitung, in der Probe der Flüssigkeit des zerstörten Schaumes und auch in der Probe aus unzerstörtem Schaum entdeckt. Im Gegensatz demonstriert die Kontrolle, die das Ausspülen von der unverarbeiteten Unterlage vorstellt, ein stabiles Wachstum von E. coli.
-
Die parallelen Versuche mit KDBK-Lösung ohne Schaumbildung haben ähnliche Ergebnisse aufgezeigt.
-
Der Effekt des mechanischen Schaums, enthaltend 2 Gew.% KDBK und durch Barbotageverfahren hergestellt, auf die Inaktivierung der Testkeime des sibirischen Geschwürs, Stamm STI-1, wurde untersucht.
-
Die Testpräparate wurden auf die Glasunterlagen aufgetragen, und nachher wurde darauf eine Schaumschicht aufgetragen. Die Exposition dauerte 180 Minuten, Lufttemperatur war 20°C. Danach wurden die Auflagen abgespült und die Ausspülwasser, die zerstörten Schaumproben und die Kontrolle analysiert.
-
Kein Bakterienwachstum wird in dem Ausspülen von Plattenoberflächen nach der Schaumbearbeitung, in der Probe der Flüssigkeit des zerstörten Schaumes und auch in der Probe aus unzerstörtem Schaum entdeckt. Im Gegensatz demonstriert die Kontrolle, die das Ausspülen von der unverarbeiteten Unterlage vorstellt, ein stabiles Wachstum der Mikroorganismen.
-
Die parallelen Versuche mit KDBK-Lösung ohne Schaumbildung haben ähnliche Ergebnisse aufgezeigt.
-
Der Effekt des mechanischen Schaums, enthaltend 1 und 2 Gew.% KDBK und durch Barbotageverfahren hergestellt, auf die Inaktivierung der Testkeime B. subtilis wurde untersucht.
-
Die Testpräparate wurden auf die Glasunterlagen aufgetragen, und nachher wurde darauf eine Schaumschicht aufgetragen. Die Exposition dauerte 180 Minuten, Lufttemperatur war 20°C. Danach wurden die Auflagen abgespult und die Ausspülwasser, die zerstörten Schaumproben und die Kontrolle analysiert.
-
Kein Bakterienwachstum wird in dem Ausspülen von Plattenoberflächen nach der Schaumbearbeitung, in der Probe der Flüssigkeit des zerstörten Schaums und auch in der Probe aus unzerstörtem Schaum entdeckt. Im Gegensatz demonstriert die Kontrolle, die das Ausspülen von der unverarbeiteten Unterlage vorstellt, ein stabiles Wachstum der Mikroorganismen.
-
Die parallelen Versuche mit KDBK-Lösung ohne Schaumbildung haben ähnliche Ergebnisse aufgezeigt.
-
Auf diese Weise ist erst festgestellt, dass die Schäume mit einer Konzentration von zum Beispiel ungefähr 0,5% und bei einer Expositionszeit von etwa 30 Min. wirkungsvoll in Beziehung zu vegetativen Mikroorganismen sind, und bei einer Konzentration der Aktivsubstanz von zum Beispiel ungefähr 0,5% und einer Expositionszeit von 90–120 Min. wirkungsvoll in Beziehung zu Bakteriensporen sind.
-
Die erhaltenen Ergebnisse sind den Desinfektionergebnissen mit den KDBK-Lösungen äquivalent, was es ermöglicht, die Information über die Desinfektionsaktivität von KDBK-Lösungen allein oder mit verschiedenen Zusätzen für die Prognosen über die Desinfektionseigenschaften der Schäume aufgrund von Dodecyldimethylammoniumhalogenid-Klathrat mit Karbamid zu nutzen.
-
Beispiel 4
-
Abschirmung und Einschränkung des LF-Ausfließens mit KDBK-haltigem Schaum
-
Für die Bestimmung der abschirmenden Eigenschaften des Schaums wurde eine 0,5%-ige KDHK-Lösung verwendet, die insbesondere durch Auflösen von 2,5 Gew.% des Präparates Weltholen im Wasser hergestellt wurde. In den Versuchen wurde der Schaum mit einem Schaumverhältnis von 40–60 (am wenigsten stabil) und einer Schichtdicke von etwa 10 cm verwendet.
-
Da der Schaum ein disperses System mit einer großen Anzahl von ”Gas-Flüssigkeit”-Barriereschichten darstellt, die aus einer Flüssigkeitshaut zwischen Gasblasen gebildet sind, findet keine wesentliche Diffusion der toxischen Gasen (z. B. Chlor, Schwefelwasserstoff) und LF-Dampf (z. B. Benzin) durch die Schaumschicht mit der Dicke von etwa 10 cm statt. Der Geruch ist nur nach der Zerstörung der Schaumschicht (nach mehr als 3 Stunden) erschienen.
-
Es wurde gefunden, dass der Schaum ausgezeichnete abschirmende Eigenschaften gewährleistet hat. Nach dem Auftragen der Schaumschicht auf die mit einem hydrophoben Aerosilpulver bedeckten Testplatten wurde kein sekundäres Aerosol aus den Aerosilteilchen registriert.
-
Die ähnlichen Ergebnisse wurden mit der Einsetzung von mit Farbstoff markierten Talkpulvern erzielt.
-
Der auf die metallischen Platten aufgetragene Kerosinfilm war nach der Bearbeitung mit dem 0,5% KDHK enthaltendem Schaum innerhalb von 3 Stunden zerstört. Die gebildete Kerosinsuspension in der KDHK-Lösung ist unter normalen Bedingungen nicht entflammbar.
-
Beispiel 5
-
Entgasung mittels eines KDBK-haltigen Schaumes
-
Die Entgasung mit KDBK-haltigem Schaum wird mittels Hydrolyse durchgeführt. Im Wasser unlösliche GS oder hochaktive Schadstoffe (HAAS) werden extrahiert oder reißen von der entgasenden Oberfläche ab und gehen in eine Kolloide Form über, wobei sie in die Flüssigkeitshaut zwischen Blasen hinein mitgerissen werden. Dabei nimmt die Fläche der Reaktionszone, d. h. der Kontaktszone GS/Wasser, zu und steigert die Hydrolysegeschwindigkeit wesentlich. Die im Wasser löslichen GS diffundieren in die Schicht der Flüssigkeit und werden hydrolysiert. Die hochstabilen GS, deren Hydrolysegeschwindigkeit niedrig genug ist, werden durch Absorption und Abschirmung von der Schaumschicht neutralisiert.
-
Falls der Schaum zusätzliche Oxydiermittel, wie Wasserstoffperoxyd, oder Verbindungen, die bei der Auflösung aktiven Sauerstoff oder Chlor freisetzen, enthält, steigt die Entgasungsfähigkeit des Schaums.
-
Die Ergebnisse der experimentalen Bestimmung von entgasenden und abschirmenden Eigenschaften des Schaums sind in den Tabellen 2 und 3 angegeben.
-
Im Laufe der Experimente wurden auf die metallischen Platten, einschließlich solcher, die mit Email XB bedeckt sind, oder auf die Proben aus gummiertem Material das GS absorbiert, giftige Gase wie VX oder Yperit aufgetragen. Die GS-Konzentration auf den Testplatten wird vor der Bedeckung mit Schaum und im Laufe der Schaumeinwirkung bestimmt. In einigen Experimenten wurde am Ende der Einwirkung die GS-Konzentration auf der Schaumschicht bestimmt (als gefährlich oder ungefährlich).
-
Als Schaumzubereitung wird eine 0,5%ige KDHK-Lösung verwendet, die insbesondere durch Auflösung des Präparates Weltholen im Wasser hergestellt wurde Schaumverhältnis 60–100, Schaumschichtdicke 10 cm, Gesamtzeit von Schaumeinwirkung 60 min. Tabelle 2
| GS | Konzentration des GS auf der Metallplattenoberfläche |
| | vor Schaumbearbeitung | nach Schaumbearbeitung |
| VX | gefährlich | ungefährlich |
| Yperit | gefährlich | ungefährlich |
Tabelle 3
| Expositionszeit, min | Auflagematerial | Anteil an der auf der Auflage gebliebenen GS, Gew.% | Gefahrenstufe des restlichen GS |
| 20 | Email XB-518 | 3,8 | gefährlich |
| 40 | Email XB-518 | 1,1 | gefährlich |
| 60 | Email XB-518 | 0,5 | ungefährlich |
| 20 | Gummigewebe | 23,5 | gefährlich |
| 40 | Gummigewebe | 2,3 | gefährlich |
| 60 | Gummigewebe | 0,3 | ungefährlich |
-
Zur Entgasung von Yperit, d. h. zu seiner Degradation in der Schaumschicht, wurde ein Zusatz von Kalziumhypochlorit in einem Anteil von 1,5 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Entgasungszubereitung, gefordert.
-
Beispiel 6
-
Deaktivierung mittels KDBK-haltigem Schaum
-
Auf metallischen Testplatten, gefärbt mit Email XB-518, und auch auf dem gummierten Gewebe wurde ein Präparat, das 8 g enthielt, aufgetragen. Die Proben wurden ausgetrocknet und die Ionendosisrate von Gammastrahlung wurde übergewacht. Dann wurde eine Schicht des Schaums enthaltend 0,5% wässrige KDBK-Lösung mit einem Schaumverhältnis von 40–60, einer Dicke von 6–10 cm auf die Proben aufgetragen. Die Expositionszeit betrug 15 min, wonach die Proben getrocknet wurden und die restliche Ionendosisrate von Gammastrahlung bestimmt wurde.
-
Es wurde gefunden, dass sich bei mit Email XB-518 bedeckten Testplatten die Ionendosisrate von Gammastrahlung um das 15-Fache, und bei gummiertem Gewebe um das 12-Fache verringert wurde.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Beispiele dienen nur zur Illustration der Realisierung der Erfindung mit der Errungenschaft der präsentierten Effekte.