DE60313192T2

DE60313192T2 - Rauch erzeugende zusammensetzung

Info

Publication number: DE60313192T2
Application number: DE60313192T
Authority: DE
Inventors: Philippe Rocquet
Original assignee: L C B
Current assignee: L C B
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2023-10-03
Also published as: DK1546067T3; FR2845378A1; BR0315016A; PT1546067E; EP1546067A1; EP1546067B1; US20050255047A1; DE60313192D1; JP2006501126A; ATE359248T1; FR2845378B1; ES2285214T3; WO2004031104A1; AU2003286210A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rauch erzeugende Zusammensetzung, welche einen Rauch erzeugenden Ausgangsstoff und eine oder mehrere aktive Substanzen, im Allgemeinen Biozide und/oder Phytopharmazeutika beinhaltet.
Unter biozider und/oder phytopharmazeutischer aktiver Substanz versteht man in der vorliegenden Beschreibung eine chemisch definierte und nicht formulierte Substanz, die verwendet wird, um das Vorhandensein von Organismen oder Mikroorganismen, die als schädlich gelten, zu bekämpfen.
Im weiteren Text dieses Patents wird die aktive Substanz oder die Gesamtheit der aktiven Substanzen, die in einem Raucherzeuger verwendet werden, als aktives Material eines Raucherzeugers bezeichnet. Ebenso versteht man unter „Konzentration von aktivem Material" die Summe jeder der Konzentrationen der aktiven Substanzen, die im Raucherzeuger vorliegen, ungeachtet der Formulierung.
Die Ausräucherung ist eine Technik, die durch die Kombination einer beträchtlichen und heftigen Erhöhung der Temperatur und einer daraus folgenden Gaserzeugung ermöglicht, ein aktives Material oder aktive Materialien in Form von sehr feinem, im Allgemeinen mindestens mikroskopischem festem und/oder flüssigen Aerosol oder aber in Form von Gas sehr wirksam und gleichmäßig in der Luft zu dispergieren.
Die Erfahrung zeigt, dass Aerosol und/oder Gas bis in die kleinsten Winkel vordringen können, was in Verbindung mit seiner großen Feinheit eine besonders wirksame Behandlung ermöglicht.
Ein(e) Rauch erzeugende(s) Zusammensetzung oder Präparat besteht aus einem autoreaktivem Ausgangsstoff, der sich schnell und stark erwärmt, wobei seine Temperatur in einem Bereich zwischen einigen Sekunden und einigen Minuten mehrere hundert Grad erreichen kann und dabei eine große Menge Gas freigesetzt wird, und aus einer oder mehreren aktiven Substanzen in Form von Pulver, Flüssigkeit oder Brei, eventuell auf einen Trägerstoff imprägniert, der (die) unter Einwirkung heftiger Temperaturanstiege in Verbindung mit der Gasemission in Form von flüssigem und/oder festem Aerosol fein dispergiert wird (werden).
Die Anwendungsbereiche von Raucherzeugern sind in der Regel die Desinfektion und die Insektenvertilgung in der Futter- und Nahrungsmittelindustrie, in der Viehzucht, in der Lagerung und im Transport von Saatgut oder Ernten, in Gewächshäusern oder in Hallen, in Krankenhäusern, Gemeinden, Haushaltsräumlichkeiten usw. Die Tragweite der vorliegenden Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Anwendungen beschränkt, auch wenn deren nachfolgende Beschreibung mit Bezug auf eine biozide und/oder phyto/pharmazeutische Anwendung erfolgt.
Beispielsweise kann die Diffusion eines aktiven Materials mit pharmazeutischer Wirkung zur Inhalation in der Human- oder Veterinärmedizin ins Auge gefasst werden.
Zunächst müssen jedoch einige Begriffe in Verbindung mit der Verwendung von Raucherzeugern definiert werden, wobei wir uns insbesondere auf desinfizierende oder insektizide Raucherzeuger konzentrieren möchten.
Eine Rauch erzeugende Behandlung oder eine Ausräucherung besteht darin, dass die Verbrennung eines Rauch erzeugenden Präparats ausgelöst wird, welches ein aktives Material enthält, dessen Menge zum Volumen des zu behandelnden Raumes im Verhältnis steht, wobei dieser vorher abgedichtet wurde.
Der Kontakt der Emissionen des Raucherzeugers mit geschlossenen Raum wird über eine ausreichende Dauer, in der Regel mehrere Stunden, aufrecht erhalten.
Man bezeichnet mit Ausräucherungszeit jene Zeit, während der der Raucherzeuger tatsächlich raucht, und mit Kontaktzeit jenen Zeitraum, in dem der zu behandelnde Raum tatsächlich in Kontakt mit den Emissionen steht.
Der Begriff Ausräucherung bezeichnet die Behandlung in ihrer Gesamtheit.
Die Wirksamkeit eines desinfizierenden/insektiziden Raucherzeugers wird allgemein nach Ablauf dieser vorher festgelegten Kontaktzeit ermittelt, entweder durch das Ausmaß an Zielorganismen, die auf einer Fläche vernichtet wurden, im Vergleich zu einer unbehandelten Kontrollsubstanz, oder durch die quantitative Senkung der Schädigungsrate, die von diesen Organismen beim Anwender des Raucherzeugers verursacht wird.
Man spricht von einem wirksamen Raucherzeuger oder einer guten Wirksamkeit eines Raucherzeugers, wenn dieser entweder ein Ausmaß an vernichteten Zielorganismen erreicht, das mit den vorher durch Normen, Gesetze, Verwaltungsverfahren, interne Vorschriften einer Gesellschaft oder einer Behörde oder einfach durch die Erfahrung auf dem Gebiet festgelegten quantitativen Auflagen vereinbar ist, oder wenn der Schädigungsgrad, der von den Zielorganismen nach der Ausräucherung verursacht wird, vom Anwender als akzeptabel eingestuft wird.
Die wirksame Dosis eines aktiven Materials ist die in der Atmosphäre des zu behandelnden Raumes dispergierte Menge von aktivem Material, die theoretisch für eine wirksame Behandlung notwendig ist. Diese Dosis wird im Allgemeinen in mg/m³ angegeben. Sie entspricht im Grunde genommen der ursprünglich im Raucherzeuger vorhandenen Menge von aktivem Material dividiert durch das zu behandelnde Volumen. Derzeit belaufen sich die wirksamen Dosen von aktivem Material bei einem desinfizierenden Raucherzeuger auf eine Größenordnung von 30 bis 160 mg/m³ und bei einem insektiziden Raucherzeuger auf eine Größenordnung von 6 bis 50 mg/m³.
Die wirksame Dosis einer Rauch erzeugenden Zusammensetzung wird durch die Menge in Gramm der Rauch erzeugenden Zusammensetzung pro Kubikmeter (g/m³), die eine wirksame Behandlung im vorstehend definiertem Sinne gewährleistet, angegeben. Zur Veranschaulichung belaufen sich die Werte der wirksamen Dosen bei insektiziden Rauch erzeugenden Zusammensetzungen auf eine Größenordnung von 0,2 bis 2 g/m³ und bei desinfizierenden Rauch erzeugenden Zusammensetzungen auf eine Größenordnung von 0,3 bis 1,5 g/m³.
Die wirksame Dosis eines Raucherzeugers hängt jedoch augenscheinlich von der Konzentration ab, und von der Wirksamkeit des aktiven Materials, der Kontaktzeit und der Art der Anwendung.
Unter Bodenrückständen versteht man alle Produkte, die sich nach der Ausräucherung am Boden befinden, das heißt Abbauprodukte des Raucherzeugers, aber auch aktives Material und Bestandteile des Raucherzeugers.
Unter Emissionen versteht man die Gesamtheit aller vom Rauch erzeugenden Ausgangsstoff abgesonderten Verbindungen, das heißt alle Aerosole und Gase.
Im Gegensatz zu den sogenannten „Begasungsmitteln", die stark toxische Gase freisetzen und Spezialteams vorbehalten bzw. sogar genehmigungspflichtig sind, können Raucherzeuger von Nichttechnikern und insbesondere auch von einer breiten Öffentlichkeit gehandhabt werden, auch wenn die eigentliche Behandlung im Allgemeinen nicht in Gegenwart von Menschen stattfindet.
Es sollten folglich Rauch erzeugende Zusammensetzungen bereitgestellt werden, die neben einer guten Wirksamkeit die folgenden Eigenschaften aufweisen.

– einfache Anwendung, insbesondere beim Entzünden, das problemlos, jedoch flammen- und explosionsfrei, erfolgen muss,
– geringe Geruchsentwicklung, remanent oder nicht,
– wenig Bodenrückstände,
– Rückstände und Emissionen sollen gegenüber der Umwelt und dem Menschen kaum toxisch und gut identifizierbar sein,
– kein Herausspritzen heißer Produkte aus dem Behältnis,
– gefahrlose Fertigung, Transport, Lagerung und Handhabung sowohl im Bereich der Entzündungs- und Explosionsgefahr, als auch im Bereich der Toxizität des Rauch erzeugenden Produktes an sich.

Derzeit wird im Allgemeinen ein Kompromiss zwischen den Rauch erzeugenden Ausgangsstoffen, die ein Oxidations-Reduktions-System beinhalten, das die heftige Heizwirkung und die Gasfreisetzung auslöst, wobei das Oxidationsmittel im Allgemeinen auf Nitraten, Chloraten oder Perchloraten basiert und das Reduktionsmittel auf Stickstoff- oder Kohlenstoffverbindungen basiert, und Zusatzstoffen, die auf die Zündungsqualität und auf die Verbrennung wirken, damit diese regelmäßig und flammenfrei stattfindet, oder die Handhabung erleichtern, erzielt.
Diese Zusammensetzungen weisen jedoch diverse Nachteile auf. Sie sind während und nach der Ausräucherung noch zu geruchsstark, und sie erzeugen erhebliche Mengen an mehrheitlich organischen Bodenrückständen. Die Rückstände sind manchmal toxisch, schmutzig und weisen im Allgemeinen eine schlecht definierte Zusammensetzung auf. Darüber hinaus bewirken sie häufig eine Minderung der Wirksamkeit des aktiven Materials. Die Menge an trockenen Bodenrückständen dieser Rauch erzeugenden Zusammensetzungen liegt im Allgemeinen zwischen 5 und 15% der ursprünglichen Masse dieser Zusammensetzung.
Solche Zusammensetzungen sind beispielsweise in den folgenden Dokumenten beschrieben.
Das Dokument JP-03-086804 beschreibt eine insektizide oder fungizide Rauch erzeugende Zusammensetzung, deren Rauch erzeugender Ausgangsstoff Kaliumchlorat, ein Reduktionsmittel, wie Glukose oder Stärke, ein Derivat des Thioharnstoffs (1-30%) und eventuell einen mineralischen Füllstoff, der aus Ton und Talk ausgewählt ist, Melamin als Verbrennungsregulator und Carboxymethylcellulose beinhaltet.
Das Dokument FR-A-2 096 873 offenbart eine Rauch erzeugende Zusammensetzung, die Ammoniumnitrat in einem Verhältnis in der Größenordnung von 42 Gew.% vom Gesamtgewicht der Zusammensetzung, Dicyandiamid in einem Verhältnis in der Größenordnung von 28% als Reduktionsmittel, 0,5% bis 20% eines mineralischen Füllstoffs, der als Hitzeschild dient, und 5% bis 10% eines fungiziden oder bakteriziden aktiven Materials beinhaltet.
Gemäß dem Dokument FR-A-2 637 459 ist eine insektizide, bakterizide oder fungizide Rauch erzeugende Zusammensetzung bekannt, deren Rauch erzeugender Ausgangsstoff Ammoniumnitrat (mindestens 42 Gew.% vom Endgewicht des Ausgangsstoffs), Dicyandiamid (mindestens 28 Gew.%) als Reduktionsmittel, Siliciumdioxid (ca. 10%) und eine chlorhaltige Verbindung in flüssiger oder fester Form beinhaltet.
Die große Rückstandsmenge, die von diesen Zusammensetzungen gemäß dem Stand der Technik erzeugt wird, stellt deren wesentlichen Nachteil dar.
Diese Rückstände sind im Wesentlichen das Ergebnis des Abbaus während der Verrauchung des Reduktionsmittels und des aktiven Materials, die in diesen Verbindungen gewichtsmäßig häufig etwa ein Drittel der Endzusammensetzung und sogar mehr ausmachen. Neben der Erzeugung von Rückständen, die zu einer gewissen Toxizität für Mensch oder Umwelt führen können, muss aufgrund dieses Abbaus die ursprünglich vorhandene Menge von aktivem Material erhöht werden, um das erforderliche Wirksamkeitsniveau zu erreichen.
Um dieses Problem zu lösen, suchte die Anmelderin einen Rauch erzeugenden Ausgangsstoff, der die vorgenannten Eigenschaften aufweist, nämlich Wirksamkeit, einfache Handhabung und begrenzte Spritz-, Entzündungs- und Explosionsrisiken, und der gleichzeitig ermöglichen würde, das Verhältnis zwischen dem Reduktionsmittel und dem aktiven Material zu verringern, indem dessen Wirksamkeit erhöht wird.
Die Anmelderin entdeckte somit einen hochleistungsfähigen, Rauch erzeugenden Ausgangsstoff, dessen Eigenschaften im weiteren Verlauf dieser Beschreibung veranschaulicht werden, bei welchem der Anteil des Reduktionsmittels, verglichen mit demjenigen der oben aufgeführten Zusammensetzungen, stark reduziert ist; dadurch kann eine wirksame Zusammensetzung erhalten werden, die eine Menge von aktivem Material enthält, die weit unter denjenigen der bekannten Zusammensetzungen liegt.
Einer der Vorteile der Erfindung besteht somit darin, dass die ursprüngliche, zur Behandlung von einem m³ Luft verwendete Menge von aktivem Material gesenkt wird. Dies bedeutet, dass der Anteil an aktivem Material im Raucherzeuger bei einer identischen wirksamen Dosis des Raucherzeugers ausreichend stark reduziert ist.
Es geht allerdings nicht darum, die wirksame Dosis des Raucherzeugers zu erhöhen, beispielsweise von 1 g/m³ auf 2 g/m³, sondern die Konzentration des aktiven Materials im selben Raucherzeuger im selben Verhältnis, beispielsweise von 10% auf 5%, zu senken.
Unerwarteterweise wird eine korrekte Ausräucherungsreaktion mit einem geringen Anteil an Reduktionsmittel durch Zugabe eines hohen Anteils an mineralischem Füllstoff, der chemisch kaum reaktionsfähig ist, erzielt.
Ebenso unerwartet entdeckte die Anmelderin außerdem, dass die Verwendung dieses Ausgangsstoffs ermöglichen würde, den Anteil von aktivem Material in der Luft und damit in der Zusammensetzung deutlich zu senken, ohne dass die Wirksamkeit der erhaltenen Zusammensetzung beeinträchtigt würde.
Da die Anmelderin aus praktischen Gründen wirksame Dosen bakteriziden, fungiziden und insektiziden Raucherzeugers von 0,1 g/m³ bis 3 g/m³ verwendet, belaufen sich die Konzentrationen von aktivem Material im Raucherzeuger, der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, auf 0,05% bis 5%, um eine theoretische Dosis von aktivem Material in der Luft von 0,5 mg/m³ bis 40 mg/m³ zu erhalten.
Wie vorstehend angegeben, belaufen sich die Werte der wirksamen Dosen bei einem insektiziden aktiven Material in derzeitigen Raucherzeugern auf 6 bis 50 mg/m³ und bei einem desinfizierenden Raucherzeuger auf 30 bis 160 mg/m³.
Bei Raucherzeugern, die mit anderen Dosen verwendet werden, müsste augenscheinlich die Konzentration von aktivem Material im Raucherzeuger proportional korrigiert werden.
Ebenso gelten die vorgenannten Dosen nur für fungizide, bakterizide und insektizide Anwendungen.
Bei anderen Anwendungen ist es klar, dass diese Dosen anders sein können.
Somit ist der erste Gegenstand der Erfindung eine Rauch erzeugende Zusammensetzung wie in Anspruch 1 definiert, welche für eine wirksame Dosis aktiven (aktiver) Materials (Materialien) von 0,5 mg/m³ bis 40 mg/m³, 0,05 bis 5% eines oder mehrerer aktiver Materialien und einen Rauch erzeugenden Ausgangsstoff beinhaltet, wobei der besagte Rauch erzeugende Ausgangsstoff mindestens ein Oxidationsmittel, ein Reduktionsmittel und einen mineralischen Füllstoff enthält, und wobei der mineralische Füllstoff mindestens 25 Gew.%, vorteilhafterweise jedoch zwischen 25 und 65 Gew.%, dieses Ausgangsstoffs ausmacht, das Reduktionsmittel bis zu 16 Gew.%, vorteilhafterweise zwischen 2 und 13 Gew.%, des besagten Ausgangsstoffs ausmacht und das Gewichtsverhältnis des besagten Oxidationsmittels zum besagten Reduktionsmittel mindestens 3/1 beträgt.
Im Vergleich zu den bekannten Zusammensetzungen sind die Anteile an Reduktionsmittel und aktivem Material stark reduziert, und das Verhältnis von Oxydationsmittel zu Reduktionsmittel ist erhöht, was zu Zusammensetzungen führt, deren Verrauchung deutlich weniger Rückstände erzeugt.
Erfindungsgemäß ist der mineralische Füllstoff zumindest teilweise funktionell und beinhaltet mindestens einen Luftporenbildner, einen Katalysator und/oder einen Regulator.
Im Folgenden spricht man von Verbindung bei einem einzigartigen Produkt und von Wirkstoff bei einer Verbindung oder einem Gemisch von Verbindungen, die in der Verrauchung zumindest eine besondere Funktion ausüben.
Bevor die Merkmale und Vorteile der Erfindung im Detail dargelegt werden sollen, werden einige in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Ausdrücke definiert.
Ein Luftporenbildner ist eine Verbindung oder ein Gemisch von Verbindungen, die das Austreten der Gase während der Verrauchung erleichtert.
Er verhindert somit beim Austreten der Gase, die während der Verbrennung entstehen, die Bildung eines Überdruckes, der zum Herausschleudern heißer Materialien aus dem Behältnis führen kann.
Er bewirkt daher außerdem, dass aktives Material leichter austreten kann.
Ein erfindungsgemäßer Luftporenbildner liegt in Pulverform mit geringer Korngröße und geringer scheinbarer Dichte im Vergleich zur tatsächlichen Dichte vor, und seine Partikelform fördert somit den Durchlass der Gase.
Als Gegenbeispiel sei genannt, dass Ton aufgrund der Lamellenstruktur seiner Partikel kein guter Luftporenbildner ist.
Ein Verbrennungsregulator ist eine Verbindung oder ein Gemisch von Verbindungen, deren Zweck darin besteht, dafür zu sorgen, dass die Ausräucherung so gleichmäßig wie möglich stattfindet, und zu verhindern, dass diese zu heftig oder zu schwach ausfällt. Diese Regulierung kann durch Freisetzung von Dämpfen, die einen Teil der Energie der Redoxreaktion abführen, erfolgen.
Gleichzeitig können diese Dämpfe auch den Zweck haben, das Austreten des aktiven Materials zu erleichtern, indem sie dieses antreiben, und dieses aktive Material vor reaktionsfähigen Verbindungen, die es abbauen könnten, wie beispielsweise oxidativen Gasen (Stickoxide und N₂O), zu schützen.
Ein Verbrennungskatalysator ist eine Verbindung oder ein Gemisch von Verbindungen, die das Auslösen und das Aufrechterhalten der Reaktion erleichtert. Der Katalysator ermöglicht, dass die Verrauchung mit einem insbesondere hinsichtlich der Risiken bei der Handhabung angemessen leistungsstarken Zündsystem gestartet wird, und dass sich die Reaktion selbst unterhält.
Eine erfindungsgemäße Rauch erzeugende Verbindung sondert ein Aerosol oder ein Gas ab oder setzt dieses frei, welches im Allgemeinen der Vernichtung oder Kontrolle von Mikroorganismen, Insekten oder anderen unerwünschten Eindringlingen dient. Sie besteht aus einer Gesamtheit von Verbindungen, die mindestens den Rauch erzeugenden Ausgangsstoff und das aktive Material beinhaltet, wobei dieses vorteilhafterweise aus Bakteriziden, Fungiziden, Viruziden, hefeabtötenden Mitteln und Akariziden ausgewählt ist, und darüber hinaus eine gute Hitze- und Oxidationsbeständigkeit besitzen und leicht verdampfen muss.
Das aktive Material wird in fester, flüssiger oder breiiger Form in die Rauch erzeugende Zusammensetzung eingebracht.
Zur Veranschaulichung können das Insektizidversuchsprotokoll C.E.B. Nr. 135 bis und die Norm über die Desinfektion durch die Luft NFT 72-281 in Betracht gezogen werden.
Mit einem Ausgangsstoff der Erfindung stellen wir unerwarteterweise eine Wirksamkeit nach Insektizidversuchsprotokoll C.E.B. Nr. 135 bis bei einem aktiven Material mit der Dosis von 1,5 mg/m³ fest, während mit einem klassischen Ausgangsstoff und demselben aktiven Material die wirksame Dosis 9 mg/m³ beträgt.
Bei der Verwendung eines anderen Ausgangsstoffs und der Erfindung stellen wir ebenso unerwartet fest, dass eine desinfizierende Rauch erzeugende Zusammensetzung im Sinne der Norm NFT 72-281 als Fungizid und Bakterizid wirksam sein kann, wobei sie aktives Material in der Dosis von 2 mg/m³ aufweist, im Vergleich zu vorher 100 mg/m³ des selben aktiven Materials.
Ein Rauch erzeugender Ausgangsstoff der Erfindung ermöglicht somit im Vergleich zu den bekannten Rauch erzeugenden Ausgangsstoffen und mit vergleichbarer Wirksamkeit, gleichzeitig den Anteil des Reduktionsmittels und den des aktiven Materials, welche die zwei Hauptrückstandsquellen nach der Verrauchung darstellen, zu reduzieren.
Andere bevorzugte Merkmale der Erfindung, die allein oder in Kombination betrachtet werden und ermöglichen, die vorgenannten Vorteile zu erzielen, werden im Folgenden dargelegt.
Der besagte Ausgangsstoff umfasst somit bezogen auf das Endgewicht des Ausgangsstoffs 2% bis 14 Gew.%, vorzugsweise 8 bis 12 Gew.%, des besagten Luftporenbildners und 0,5 bis 10 Gew.%, vorzugsweise 3 bis 5 Gew.%, des besagten Katalysators und 12 bis 60 Gew.%, vorzugsweise 23 bis 42 Gew.%, des besagten Regulators.
Bestimmte Verbindungen können mehrere Funktionen erfüllen, so können sie gleichzeitig Katalysatoren und Regulatoren oder Luftporenbildner und Regulatoren sein. In diesem Fall kann der Anteil einer solchen Verbindung in dem Ausgangsstoff den Anteil des Katalysators oder Luftporenbildners und, falls erforderlich, den Anteil des Regulators erreichen.
Ton und Magnesiumchloridhexahydrat, Phosphate und Polyphosphate sind bevorzugte katalytische und regulatorische Verbindungen.
Hydroxide, Carbonate und mineralische Bicarbonate sind Luftporen bildende und regulatorische Verbindungen.
Unter ihnen sind Aluminium-, Magnesium- und Eisenhydroxide, Calcium-, Magnesium-, Natrium- und Kaliumkarbonat, in Wasser kristallisierend oder nicht, bevorzugte Luftporenbildungs- und regulatorische Verbindungen.
Die einfachen Luftporen bildenden Verbindungen sind vorteilhafterweise aus Siliciumdioxid, wie präzipitiertes oder vaporisiertes Siliciumdioxid, Kieselgur, Talk, Silikaten, Eisen-, Aluminium-, Magnesium- und Calciumoxiden, Aluminium-, Magnesium-, Calcium-, Kalium-, Natrium- und Bariumsulfaten, sowie Gemischen dieser Verbindungen ausgewählt.
Die einfachen katalytischen Verbindungen sind vorteilhafterweise aus den halogenierten Mineralsalzen, einschließlich jener auf Ammoniumbasis, und/oder mineralischen oder organischen Kupfersalzen und/oder Titanoxid TiO₂ und deren Gemischen ausgewählt.
Aus ihnen sind die bevorzugten katalytischen Verbindungen aus Natrium-, Kalium-, Calcium-, Magnesium-, Ammonium- und Kupferchlorid und -iodid, sowie Kupferoxid CuO und Titanoxid TiO₂ ausgewählt.
Die einfachen regulatorischen Verbindungen sind vorteilhafterweise aus Ammoniumcarbonaten, -bicarbonaten und -carbamaten, sowie den Mineralsalzen, die mit Wassermolekülen kristallisieren und bei denen es sich nicht um jene handelt, die vorstehend bei den Luftporen bildenden und regulatorischen Verbindungen beschrieben wurden, ausgewählt.
Der Regulator beinhaltet eine organische Verbindung oder organische Verbindungen, zu der oder denen eine mineralische Verbindung oder mineralische Verbindungen hinzugefügt werden kann oder können.
Die organische Verbindung ist vorteilhafterweise aus den Kohlenstoffderivaten, vor allem den stark kohlenstoffhaltigen Verbindungen einfacher Formulierung, wie Kohle, Ruß, Graphit oder Paraffin, den Kohlenhydraten, wie etwa Stärke und die Cellulosen und Derivate, den Polyolen, wie Pentaerythrit, Sorbitol, den Glykolen, wie etwa Glycerol, Propylenglykol, und den organischen Säuren und den Salzen der besagten Säuren ausgewählt, wobei die besagten Säuren oder Salze bis zu 9 Kohlenstoffatome, vorzugsweise bis zu 7 Kohlenstoffatome, aufweisen.
Unter Kohlenhydrat versteht man die Mono- und Polyhydroxyaldehyde, die Mono- und Polyhydroxyketone, insbesondere die Mono- und Polysaccharide, ihre Derivate, wie etwa die Mono- und Polyhydroxysäuren und die Mono- und Polyhydroxyamine.
Beispielsweise sind die vorteilhaften Kohlenhydrate die verschiedenen Zucker, die Stärke und ihre Derivate, sowie die Cellulose und ihre Derivate.
Die Stärke ist ein vorteilhaftes Reduktionsmittel gemäß der Erfindung.
Ein anderes vorteilhaftes Reduktionsmittel gemäß der Erfindung ist aus den organischen Hydroxysäuren, in ein Salz umgewandelt oder nicht, wie etwa Weinsäure, ausgewählt.
Das Reduktionsmittel kann auch mindestens eine weitere organische Verbindung beinhalten, die insbesondere aus Harnstoff, Dicyandiamid, Melamin, Cyanamid und deren Salzen, Azodicarbonamid, Guanidin und dessen Salzen, Biguanid und dessen Salzen, Methyl- und Ethylcarbazaten ausgewählt ist.
Der Anteil dieser Stickstoffverbindungen darf dann 12 Gew.% bezogen auf den Ausgangsstoff nicht überschreiten.
Das Reduktionsmittel kann des Weiteren mindestens eine reduzierende mineralische Verbindung beinhalten. Die mineralischen Verbindungen sind vorteilhafterweise aus Schwefel und Schwefeloxiden, wasserfrei oder nicht ausgewählt; vorzugsweise Natriumthiosulfat Na₂S₂O₃, wasserfrei oder nicht. Vorteilhafterweise liegt es in einem Anteil vor, der von 1 bis 6 Gew.% bezogen auf das Gewicht des Ausgangsstoffs variiert.
Das Oxidationsmittel des besagten Ausgangsstoffs ist vorteilhafterweise aus den Nitraten, Nitriten, Chloraten und Perchloraten, Iodaten und Periodaten, Peroxiden, allein oder im Gemisch, ausgewählt. Sein bevorzugtes Verhältnis in besagtem Ausgangsstoff variiert von 30 bis 70 Gew.% und vorzugsweise von 40 bis 60%. In einer bevorzugten Variante enthält das Oxidationsmittel somit Ammoniumnitrat, dessen Anteil von 40 bis 60 Gew.% bezogen auf das Gewicht des Ausgangsstoffs variiert.
Das Oxidationsmittel kann 30 bis 70 Gew.% bezogen auf das Gewicht des Ausgangsstoffs, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.%, an mindestens zwei verschiedenen Nitraten beinhalten. Beispielsweise beinhaltet es 4 bis 16 Gew.% bezogen auf das Gewicht des Ausgangsstoffs an Kaliumnitrat, Natriumnitrat und/oder Calciumnitrat.
Es kann des Weiteren 1 bis 9 Gew.% bezogen auf das Gewicht des Ausgangsstoffs an Kupfernitrat, Aluminiumnitrat oder Magnesiumnitrat beinhalten. Es kann auch mindestens ein Peroxid beinhalten, das aus den peroxihydratisierten Mineralsalzen ausgewählt ist.
Eine bevorzugte Zusammensetzung gemäß der Erfindung beinhaltet einen Ausgangsstoff, welcher aufweist:
3 bis 15 Gew.% Stärke und/oder
6 bis 12 Gew.% Siliciumdioxid und/oder
2 bis 7 Gew.% eines Chlorats oder eines Perchlorats oder eines Iodats oder eines Periodats.
Besser noch beinhaltet der besagte Ausgangsstoff 35 bis 45 Gew.% Ammoniumnitrat, 5 bis 12 Gew.% Natrium- oder Kaliumnitrat, 6 bis 12 Gew.% Stärke, 4 bis 9 Gew.% einer Hydroxycarboxylsäure oder deren Salze, welche bis zu 6 Kohlenstoffatome aufweist, 7 bis 10 Gew.% Siliciumdioxid und den Zusatz von Ton.
Ein solcher Ausgangsstoff kann darüber hinaus mit einem Anteil von 1 bis 7 Gew.% des Ausgangsstoffs ein halogeniertes Salz oder halogenierte Salze beinhalten.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Rauch erzeugende Zusammensetzung, die mindestens einen Rauch erzeugenden Ausgangsstoff wie unten definiert und ein aktives Materials beinhaltet.
Die desinfizierende Wirksamkeit einer Rauch erzeugenden Zusammensetzung wird nach einer nachstehend beschriebenen Technik gemessen, die Gegenstand der AFNOR-Norm NFT 72-281 ist.
Diese Technik besteht darin, in einem Raum, in dem die Ausräucherung stattfinden wird, Versuchskeimträger anzuordnen, das heißt Platten eines gut definierten Materials, die mit einer getrockneten Lösung, oder Inokulum, bedeckt sind, die eine bekannte Anzahl von identischen Mikroorganismen desselben Stammes beinhaltet.
Identische Vergleichskeimträger, die jedoch den Emissionen nicht ausgesetzt werden, werden ebenfalls in dem Raum angeordnet.
Nach einer vorher festgelegten Kontaktzeit mit den Emissionen des Raucherzeugers ermittelt man durch klassische mikrobiologische Verfahren die Anzahl der Mikroorganismen, die in den Versuchs- und Vergleichskeimträgern überlebt haben.
Die Wirksamkeit ergibt sich dann aus dem Verhältnis zwischen der Anzahl der Mikroorganismen des Vergleichskeimträgers und derjenigen des Versuchskeimträgers.
Wenn man die bakterizide Wirksamkeit einer Zusammensetzung misst, wird ein Produkt gemäß dieser Norm als Bakterizid bezeichnet, wenn die Anzahl der lebensfähigen Bakterien in einem Verhältnis von 10⁵ gegenüber derjenigen der lebensfähigen Bakterien, die in der Vergleichsprobe vorliegen, dividiert wurde.
Wenn man die fungizide Wirksamkeit einer Zusammensetzung misst, wird ein Produkt nach dieser Norm als Fungizid bezeichnet, wenn die Anzahl von lebensfähigen Schimmelpilzen in einem Verhältnis von 10⁴ gegenüber derjenigen von lebensfähigen Schimmelpilzen, die in der Vergleichsprobe vorliegen, dividiert wurde. Beispiel 1: desinfizierende Rauch erzeugende Zusammensetzung gemäß der Erfindung

NH₄NO₃ 40%

KNO₃ 4%

Na₂S₂O₃ 1%

4'-Hydroxysalicylanilid 0,5%

Stärke 7%

Harnstoff 2%

TiO₂ 1%

Ton ad 100% (entspricht 44,5%)
Bei der Dosis von 1 g/m³ bei einem Kontaktzeitraum von 15 Stunden besitzt diese Rauch erzeugende Zusammensetzung gemäß der Norm NFT 72-281 eine Wirksamkeit von 1,8 logs auf Aspergillus niger. Beispiel 2: klassische Rauch erzeugende Zusammensetzung

NH₄NO₃ 48%

Dicyandiamid 32%

Präzipitiertes Siliciumdioxid 10%

4'-Hydroxysalicylanilid 10%

100%
Beispiel 3: Vergleich zwischen der in Beispiel 1 beschriebenen Rauch erzeugenden Zusammensetzung gemäß der Erfindung, und der in Beispiel 2 beschriebenen klassischen Rauch erzeugenden Zusammensetzung.
Die klassische Rauch erzeugende Zusammensetzung besitzt eine desinfizierende Wirksamkeit, die äquivalent ist mit jener der Zusammensetzung aus Beispiel 1, jedoch mit einer deutlich höheren Dosis von aktivem Material pro m³. Darüber hinaus ist der Geruch viel stärker und die Menge von Rückständen am Boden deutlich größer.
Der Bodenrückstand der Formulierung des Beispiels 1 liegt beispielsweise zwischen 0,5% und 2% der ursprünglichen Masse der Zusammensetzung, während derjenige der Formulierung des Beispiels 2 zwischen 10 und 15% liegt.
Ob man nun die bakterizide Wirksamkeit oder die fungizide Wirksamkeit der Zusammensetzung misst, besitzt die Zusammensetzung von Beispiel 2 eine Wirksamkeit von 1 g/m³ des ursprünglichen Pulvers bei einer Kontaktzeit von 15 Stunden.
Beispiel 4
Insektizide Wirksamkeit eines Raucherzeugers mit Bifenthrin Formel

Vorgemisch

Al(OH)₃ 10,0%

Bifenthrin 1,5%
Das Bifenthrin wird vorher geschmolzen, um auf Aluminiumhydroxid absorbiert zu werden. Dieses Vorgemisch wird anschließend zum erfindungsgemäßen Ausgangsstoff gegeben:

NH₄NO₃ 50,0%

Präzipitiertes Siliciumdioxid 10,0%

Ton 19,5%

Stärke 9,0%

100,0%
Dieser Raucherzeuger wird bei der Dosis von 0,1 g/m³, also bei 1,5 mg/m³ Bifenthrin, gemäß dem Verfahren C.E.B. Nr. 135 bis getestet.
Es werden folgende Arten getestet:
Blattella germanica
Plodia interpunctella
Tribolium confusum
Rhizopertha dominica
Musca domestica
Ctenocephalides felis.
Ergebnis: Nach 4 Stunden Exposition hat keines der Insekten überlebt.
Eine klassische Anwendungsdosis für einen Raucherzeuger ist 9 mg/m³ Bifenthrin, das heißt, deutlich mehr als die Dosis 1,5 mg/m³, die im Raucherzeuger der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Des Weiteren kann der trockene Bodenrückstand auf etwa 1% der ursprünglichen Masse des Raucherzeugers geschätzt werden und besteht im Wesentlichen neben Bifenthrin aus sehr schwach toxischem Ammoniumnitrat.
Bei dieser Rauch erzeugenden Zusammensetzung beläuft sich der Bodenrückstand, wenn man einen Raum von 1000 m³ mit 4 Meter Höhe in Betracht zieht, auf eine Größenordnung von 4 mg/m², wenn man die Fläche der Wände und Decken nicht berücksichtigt.
Es handelt sich somit um eine extrem geringe Menge.

Claims

Rauch erzeugende Zusammensetzung umfassend 0,05 bis 5% einer oder mehrerer aktiver Materialien und einen Rauch erzeugenden Ausgangsstoff, der mindestens umfasst: ein Oxidationsmittel, welches Ammoniumnitrat umfasst, höchstens 16 Gew.% eines Reduktionsmittels, wobei das Gewichtsverhältnis des Oxidationsmittels zum Reduktionsmittel mindestens 3/1 beträgt, mindestens 25 Gew.% eines mineralischen Füllstoffs, wobei die Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet ist, dass der mineralische Füllstoff mindestens umfasst: 12 bis 60 Gew.% eines Regulators, der Ton und mindestens eine regulatorische Verbindung umfasst, die ausgewählt ist aus Hydroxiden, Carbonaten, mineralischen Bicarbonaten und Ammoniumcarbamaten, Phosphaten, Polyphosphaten und Magnesiumchloridhexahydrat, 2 bis 14 Gew.% eines Luftporenbildners, der mindestens eine Luftporen bildende Verbindung um fasst, die ausgewählt ist aus Kieselsäure, Kieselgur, Talkum, Silikaten, Oxiden von Eisen, Aluminium, Magnesium und Calcium, Sulfaten von Aluminium, Magnesium, Calcium, Kalium, Natrium und Barium sowie Gemischen dieser Verbindungen, Hydroxiden, Carbonaten und mineralischen Bicarbonaten und 0,5 bis 10 Gew.% eines Katalysators, der mindestens eine katalytische Verbindung umfasst, die ausgewählt ist aus Ton, Magnesiumchloridhexahydrat, Phosphaten und Polyphosphaten, hydriert oder nicht, halogenierten Mineralsalzen, darin auf Grundlage von Ammonium enthalten, mineralischen oder organischen Kupfersalzen sowie Titanoxid TiO₂ und deren Gemischen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel mindestens eine erste organische Verbindung umfasst, die ausgewählt ist aus Kohlenhydraten und Derivaten, Polyolen, organischen Säuren und Salzen dieser Säuren, wobei die Säuren oder Salze höchstens 9 Kohlenstoffatome enthalten, sowie Kohlenstoffderivaten, wie Kohle, Ruß oder Graphit.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten organischen Verbindung mindestens um Stärke, Cellulosen und Derivaten, Sorbitol, Glycerol oder Pentaerythritol handelt.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste organische Verbindung mindestens ausgewählt ist aus organischen Hydroxycarboxylsäuren und deren Salzen, wobei die Säuren oder Salze bis zu 7 Kohlenstoffatome enthalten.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel eine zweite organische Verbindung umfasst, die ausgewählt ist aus Harnstoff, Dicyandiamid, Melamin, Cyanamid und deren Salzen, Azodicarbonamid, Guanidin und dessen Salzen, Biguanid und dessen Salzen, Methyl- und Ethylcarbazaten, wobei die zweite reduzierende organische Verbindung in einem maximalen Verhältnis von 12 Gew.% bezüglich des Gewichts des Ausgangsstoffs vorliegt.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsstoff, im Verhältnis zum Endgewicht des Ausgangsstoffs, 23 bis 42% des Regulators umfasst.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsstoff, im Verhältnis zum Endgewicht des Ausgangsstoffs, 8 bis 12% des Luftporenbildners umfasst.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsstoff, im Verhältnis zum Endgewicht des Ausgangsstoffs, 3 bis 5% des Katalysators umfasst.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftporenbildner präzipitierte oder vaporisierte Kieselsäure umfasst.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine katalytische Verbindung des Katalysators ausgewählt ist aus Chloriden und Iodiden von Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Ammonium und Kupfer, Kupferoxid CuO und Titanoxid TiO₂.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Regulator ausgewählt ist aus Magnesium- und Aluminiumhydroxiden und Carbonaten von Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium, mit Wasser kristallisierend oder nicht.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel mindestens eine reduzierende mineralische Verbindung umfasst.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die reduzierende mineralische Verbindung ausgewählt ist aus Schwefel und Schwefeloxiden, wasserfrei oder nicht.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der reduzierenden mineralischen Verbindung um Natriumthiosulfat Na₂S₂O₃, wasserfrei oder nicht, handelt.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Natriumthiosulfat in einem veränderlichen Verhältnis von 1 bis 6 Gew.% bezüglich des Gewichts des Ausgangsstoffs vorliegt.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsmittel im Ausgangsstoff in einem veränderlichen Verhältnis von 30 bis 70 Gew.% vorliegt.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsmittel in einem veränderlichen Verhältnis von 40 bis 60 Gew.% bezüglich des Gewichts des Ausgangsstoffs vorliegt.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsmittel nur aus Ammoniumnitrat besteht.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsmittel ferner 1 bis 9 Gew.% des Ausgangsstoffs an Kupfernitrat, Aluminiumnitrat oder Magnesiumnitrat umfasst.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsmittel mindestens ein Peroxid umfasst, das ausgewählt ist aus peroxihydrierten Mineralsalzen.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsstoff 3 bis 15 Gew.% Stärke umfasst.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsstoff 6 bis 12 Gew.% Kieselsäure umfasst.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsstoff 2 bis 7 Gew.% eines Chlorats oder eines Perchlorats oder eines Iodats oder eines Periodats umfasst.
Rauch erzeugende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Material ausgewählt ist oder die aktiven Materialien ausgewählt sind aus desinfizierenden oder insektiziden aktiven Materialien.