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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zum Schützen von
Oberflächen
vor einem Befall mit Arthropoden unter Verwendung bestimmter nicht-toxischer
partikulärer
Materialien gerichtet.
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Hintergrund
der Erfindung
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Der
Stand der Technik hat die Verwendung von bestimmten inerten partikulären Feststoffen
als Insektizide erörtert,
siehe z.B.: Driggers, B.F., "Experiments
with Talc and Other Dusts Used Against Recently Hatched Larvae of
the Oriental and Codling Moths," J.
Econ. Ent., 22 327-334 (1929); Hunt, C.R., "Toxicity of Insecticide Dust Diluents
and Carriers to Larvae of the Mexican Bean Beetle," J. Econ. Ent., 40
215-219 (1947); P. Alexander, J. A. Kitchener und H. V. A. Briscoe, "Inert Dust Insecticides," Teile I, II und
III, Ann. Appl. Biol., 31 143-159, (1944), welche den Schluss zogen,
dass "... das relative
Abtötungsvermögen von
verschiedenen Stäuben
ihrem Vermögen
zur Förderung
der Verdunstung entspricht.";
Chiu, S.F., "Toxicity
Studies of So-Called 'Inert' Materials with the
Rice Weevil and the Granary Weevil," J. Econ. Entomol. 32 810-821 (1939); David,
W.A.L. und B.O.C. Gardiner "Factors
Influencing the Action of Dust Insecticides," Bull. Entomol. Res., 41 1-61 (1950);
Ebling, W. und R.E. Wagner, "Rapid
Desiccation of Drywood Termites with Inert Sorptive Dusts and Other
Substances," J.
Econ. Entomol. 52 190-207 (1959); Bar-Joseph, M. und H. Frenkel, "Spraying Citrus Plants
with Kaolin Suspensions Reduces Colonization by the Spirea Aphid," Crop Prot. 2 371-374
(1983); Farmer, A.M., "The
Effect of Dust on Vegetation – a
Review," Environ.
Pollut. 79:63-75 (1993); Dahliwal, J.S., "Effect of Rain Fall and Kaolinite Spray
on the Corn Leaf Aphid Infesting Barley," Forage Res. 5 155 (1979) und die US-Patente
3,159,536 (1964), 3,235,451 (1965), 5,122,518 (1992) und 5,414,954
(1995). Insbesondere bezieht sich 5,414,954 auf "Verfahren und Mittel zum selektiven
Bekämpfen
der Bewegung von kriechenden Arthropoden und insbesondere auf nicht-toxische
nichtschwächende
Verfahren und Mittel, die kriechende Arthropoden veranlassen, Orte,
die sie befallen haben, zu verlassen, oder kriechende Arthropoden
davon abhalten, einen Ort zu befallen, an dem sie nicht erwünscht sind." Gemäß 5,414,954
wird dies erreicht durch "ein Verfahren,
mit dem kriechende Arthropoden davon abgehalten werden, auf eine
schräge
Oberfläche
zu klettern, umfassend das Bilden einer anhaftenden, zusammenhängenden,
im Wesentlichen einheitlich dicken Beschichtung auf dieser Oberfläche durch
Aufbringen einer Dispersion von minus-10-Mikrometer-Titandioxidteilchen
in einer Flüssigkeit
darauf" und 5,414,954
bezieht sich speziell auf ein "Verfahren,
bei dem die kriechenden Arthropoden Kakerlaken sind".
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US-Patent
3,159,536 beschreibt ein Verfahren zum Abtöten von gewöhnlichen Insektenschädlingen durch
Inkontaktbringen der Insekten mit einem teilweise bis vollständig hydrophoben
partikulären
amorphen kieselsäurehaltigen
Material mit einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit
von nicht mehr als 10–7 mho pro Zentimeter
bei einer Schüttdichte
von 0,2 Gramm pro Kubikzentimeter.
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DE
29 26 095-A beschreibt eine Pulveraerosolzusammensetzung, umfassend
eine Suspension eines Pulvers, einen Alkohol, der 1 bis 7 Kohlenstoffatome
enthält,
und Wasser und ein Treibmittel mit einer relativen Dichte, die geringer
ist als die relative Dichte der Suspension. Das Pulver kann Talk,
Kaolin, Cellulose, Stärke, Bentonit,
Aluminiumstearat oder Eisen(III)-oxid ("red-oxide") sein.
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JP
60 149508-A beschreibt eine Suspension in Wasser von weißen mineralischen
Mikroteilchen einschließlich
Calciumcarbonat, Ton, Kaolin, Talk, Titanoxid und Zinkoxid, die
mit einem Netzmittel wie Vinylacetatharz, PVA, CMC oder Stärke vermischt
sind. Die Suspension kann auf Zitrusfruchtbäume gesprüht werden, um einen Schaden
durch Thripse zu verhindern.
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US-Patent
2,818,340 beschreibt ein Verfahren zum Schützen von gelagerten Samen,
Körnerfrüchten, Tabak
und Tierfutter vor einem Insektenbefall durch Bedecken der Oberfläche der
Materialien mit einem pulverförmigen
organophilen, anorganischen, z.B. kieselsäurehaltigen Feststoff.
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JP
06 305 907-A beschreibt Insektizide, die feine Teilchen, ausgewählt aus
der Gruppe umfassend künstlichen
Zeolith, natürlichen
Zeolith, Sepiolith, Silicagel, Bentonit, Talk, Diatomeenerde, Aschen,
Kieselsäureanhydrid
und Calciumcarbonat, enthalten und mit einem schaumerzeugenden Mittel
vermischt sind.
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JP
06 080 508-A beschreibt eine Zusammensetzung zur Ausrottung von
Insekten durch Aufbringen von insektiziden Materialien auf solche
Schädlinge,
welche verhindern, dass Kohlendioxid von der Haut der Insekten abgegeben
wird.
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WO
94/09626-A beschreibt eine Zusammensetzung zur Insektenbekämpfung,
umfassend wässrige Dispersionen
einer hydrophoben Substanz und einer hydrophilen Substanz. Die hydrophobe
Substanz ist insektizid oder insektenabschreckend und kann Siliciumdioxid
sein. Die hydrophile Komponente erhöht die physikalisch-chemische
Stabilität
der Dispersion und modifiziert die Textureigenschaften, visuellen
Eigenschaften und/oder olfaktorischen Eigenschaften von Oberflächen, auf
welche die Zusammensetzung aufgebracht wird.
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Hortscience
Band 32, Nr. 3, 1997, Seite 67 beschreibt die Anwendung von hydrophoben
Pestiziden wie etwa hydrophoben Tonen auf Obstbäume, um die Blattoberfläche aufgrund
der hydrophoben und reflektierenden Natur der Teilchen zu verändern und
ihr Eigenschaften zu verleihen, welche die Pflanzenoberfläche für den Schädling unverträglich und/oder
nicht erkennbar machen.
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Melichar,
B. et al. Sci. Pharm., Proc., 25th 1965,
2, 589-97 verglich die Wirksamkeit von 26 physikalischen Insektiziden,
darunter kolloidales SiO2, unlösliche Silicate,
Calciumcarbonat und Absorptionskohle.
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JP
06 032 706-A beschreibt die Verwendung eines Ventilators zum Verteilen
von Teilchen wie natürliche
Zeolithe, Bentonite, Ton und Calciumcarbonat auf Pflanzen, Wände, Böden und
Behälter.
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Chemische
Insektizide sind in der gartenbaulichen Nutzpflanzenproduktion umfassend
verwendet worden, um bestimmte Arthropodenschädlinge wie Arthropoden und
Milben zu bekämpfen.
Die chemischen Insektizide gehören
im Allgemeinen zu den folgenden Arten von chemischen Verbindungen:
anorganische (Natriumfluoaluminat), organische (Dithiocarbamate,
Organophosphoate) und antibiotische (Agrimectine, Spinosine). Diese chemischen
Insektizide sind physiologische Toxine, welche Arthropodenschädlinge abtöten. Weitere
Insektizidklassen sind hormonelle (Phenoxyphenoxy), welche Arthropoden
durch physiologisches Unterbrechen der Wachstumsprozesse abtöten, biologische
(entomopathogene Pilze, Bakterien und Viren), welche durch Verursachen
tödlicher
Krankheiten töten,
Seifen (Kaliumsalze von Fettsäuren),
welche durch Erstickung töten,
und Diatomeenerde, welche durch Austrocknung tötet.
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Die
vorstehenden Literaturstellen beziehen sich auf partikuläre Feststoffe,
welche für
Arthropoden toxisch sind und diese Schädlinge abtöten.
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Es
besteht noch immer ein Bedarf für
ein wirksames nicht-toxisches Verfahren zum Schützen von Oberflächen vor
einem Befall mit Arthropoden auf der Grundlage von partikulären Materialien,
welche für
Säuger,
Vögel,
Fische, nützliche
Arthropoden und die Umwelt nicht als schädlich angesehen werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zum Schützen von Oberflächen vor
einem Befall mit Arthropoden bereitgestellt, welches das Auftragen
einer wirksamen Menge einer Aufschlämmung, die ein oder mehrere
partikuläre
Materialien, ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus calcinierten Kaolinen, hydrophoben
calcinierten Kaolinen, hydrophoben Calciumcarbonaten, Calciumcarbonaten
und Gemischen davon, umfasst, wobei die partikulären Materialien fein verteilt
sind, auf die Oberfläche
umfasst, wobei die Oberfläche
ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus Früchten, Gemüsen, Bäumen, Blumen, Gräsern, Wurzeln und
Landschafts- und Zierpflanzen und das aufgetragene Material den
Austausch von Gasen auf der Oberfläche nicht wesentlich beeinflusst.
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Bevorzugte
Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis
9 angegeben.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schützen von Oberflächen vor
einem Befall mit Arthropoden. Die durch diese Erfindung bekämpften Arthropoden
(sowie der von ihnen verursachte Schaden) beziehen sich auf Arthropoden
einschließlich
In sekten, Milben, Spinnen und verwandte Tiere. Diese Erfindung ist
besonders wirksam beim Bekämpfen
eines Schadens, der durch kriechende, hüpfende oder fliegende Arthropodenschädlinge verursacht
wird, ohne Insektizide oder physiologische Toxine zu verwenden,
welche für die
menschliche Gesundheit und die Umwelt schädlich sind. Außerdem ist
das Verfahren dieser Erfindung für viele
nützliche
Arthropoden wie Marienkäfer
und Honigbienen nicht-toxisch. Eingeschlossen sind andere Arten von
Schäden
an Nutzpflanzen, die gewöhnlich
durch eine Übertragung
der Krankheit durch Arthropoden verursacht werden, wie etwa die
Pilzkrankheit Ulmensterben der Weißulme durch den Ulmensplintkäfer; die
Bakterienkrankheit Feuerbrand von Äpfeln und Birnen durch Fliegen,
Käfer und
andere Insekten; die Viruskrankheit Kräuselschopf von Zuckerrüben, übertragen
durch Circulifer tenellus. Eine Schädlingsbekämpfung bezieht sich auch auf
die Sekundärinfektionen
von verletzten Stellen an einer Pflanze, welche das Ergebnis von
Arthropodenfraß ist,
wie etwa die Moniliakrankheit des Steinobstes, welche auftritt,
wenn der Krankheitserregerorganismus durch Fraßstellen des Pflaumenrüsslers in
die Pflanze eintritt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine nicht-toxische Umgebung bereit,
welche wirksam Oberflächen gegen
ein breites Spektrum von Arthropodenschädlingsaktivität schützt, indem
sie gegen Arthropoden, welche kriechen, hüpfen und fliegen, wirksam ist.
Wenngleich einige Arthropoden als Folge des Kontakts mit den Teilchen
dieser Erfindung sterben können,
ist die primäre
Funktion der Behandlung dieser Erfindung, das Verhalten der Arthropoden
zu beeinflussen, anstatt die Arthropoden zu töten und sie wird deshalb nicht
als schädlich für viele
nützliche
Insekten wie Marienkäfer
und Honigbienen angesehen. Wenngleich man sich nicht auf eine Theorie
festlegen möchte,
schützen
die Wirkungen der Teilchenbehandlung dieser Erfindung die Oberfläche durch
Schaffen einer feindlichen Umgebung auf der Oberfläche, welche
Arthropodenschädlinge
abschreckt, so dass sie dort nicht fressen, Eier legen oder sich
ansiedeln und deshalb die behandelte Stelle nicht befallen oder
verlassen, indem die Oberfläche
durch das Unvermögen
der Arthropodenschädlinge,
die durch die Teilchen veränderte
Oberfläche
zu erkennen, oder auf andere Weise für den Tastsinn oder das Sehvermögen oder anderweitig
nicht erkennbar und/oder ungenießbar oder anderweitig als Nahrungsquelle
oder für
eine Besiedlung ungeeignet gemacht wird. Diese Wirkungen variieren
je nach Arthropodenart und -größe. Die
Teilchenbehandlung muss keine glatte Oberfläche oder Oberfläche, welche
wenigstens einen 20 Grad-Winkel zum Horizont aufweist, oder eine
zusam menhängende
Beschichtung, die frei von Blasen und Fehlstellen ist, aufweisen. Eine
vollständige
Beschichtung der Oberfläche
ist wünschenswert,
wenngleich gewisse Lücken
und Fehlstellen zu erwarten sind, aber die Arthropodenbekämpfungseigenschaften
der Behandlung insgesamt nicht beeinflussen. Die für diese
Erfindung brauchbaren Teilchen können
auf Oberflächen
aufgebracht werden, welche horizontal oder geneigt, glatt oder rau
oder von komplexer oder einfacher Struktur sind, und ein zusammenhängender
blasen- und fehlstellenfreier Film ist nicht erforderlich dafür, dass
die Teilchenbehandlung gegen die meisten Arthropoden wirksam ist.
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Die
Oberflächen,
auf welche sich diese Erfindung bezieht, sind ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Früchten,
Gemüsen,
Bäumen,
Blumen, Gräsern,
Wurzeln und Landschafts- und Zierpflanzen.
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Die
für die
Zwecke dieser Erfindung verwendeten partikulären Materialien sind ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus calcinierten Kaolinen, hydrophoben calcinierten
Kaolinen, hydrophoben Calciumcarbonaten, Calciumcarbonaten und Gemischen
davon.
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Calciniertes
Kaolin ist dem Fachmann bekannt und kann durch Calcinieren von wasserhaltigem
Kaolin hergestellt werden, welches im Allgemeinen durch die Formel
Al4Si4O10(OH)8 wiedergegeben wird. Das calcinierte Kaolin
dieser Erfindung wird gewöhnlich
Calcinierungstemperaturbedingungen von mehr als ungefähr 350°C, noch typischer
mehr als ungefähr
500°C und
vorzugsweise zwischen ungefähr
500°C und
ungefähr 1100°C ausgesetzt
gewesen sein.
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Calciumcarbonat
ist ein gewöhnlich
verfügbares
Material. Es kommt in der Natur z.B. als Aragonit, Calcit, Kreide,
Dolomit, Kalkstein usw. vor oder kann synthetisch durch Ausfällung bei
der Reaktion von Calciumchlorid und Natriumcarbonat in Wasser oder
durch Leiten von Kohlendioxid durch eine Suspension von gelöschtem Kalk
in Wasser hergestellt werden.
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Calcinierte
Kaoline und Calciumcarbonate sind normalerweise hydrophil, aber
ihre Oberflächen
können
durch Zugabe von hydrophoben Netzmitteln hydrophob gemacht werden.
Viele industrielle Anwendungen von Mineralien, insbesondere in organischen
Systemen wie etwa Kunststoffverbundwerkstoffen, Filmen bzw. Folien,
organischen Über zügen oder
Kautschuken, hängen
gerade von solchen Oberflächenbehandlungen
ab, die dazu dienen, die mineralische Oberfläche hydrophob zu machen; siehe
z.B. Jesse Edenbaum, Plastics Additives and Modifiers Handbook,
Van Nostrand Reinhold, New York, 1992, Seiten 497-500 im Hinblick
auf die Lehre von solchen Oberflächenbehandlungsmaterialien
und ihre Anwendung. So genannte Haftvermittler wie Fettsäuren und
Silane werden gewöhnlich
verwendet, um die Oberfläche
von festen Teilchen als für
diese Industrien bestimmte Füllstoffe
oder Additive zu behandeln. Solche hydrophoben Mittel sind im Fachgebiet
bekannt und zu üblichen
Beispielen gehören:
organische Titanate wie Tilcom®, das von Tioxide Chemicals
erhalten wird; organische Zirconat- oder Aluminat-Haftvermittler,
die von Kenrich Petrochemical, Inc. erhalten werden; organofunktionelle
Silane wie Silquest®-Produkte, die von Witco
erhalten werden, oder Prosil®-Produkte, die von PCR erhalten werden;
modifizierte Siliconfluide wie etwa die DM-Fluide, die von Shin Etsu erhalten werden;
und Fettsäuren
wie Hystrene®-oder
Industrene®-Produkte,
die von Witco Corporation erhalten werden, oder Emersol®-Produkte,
die von Henkel Corporation erhalten werden (Stearinsäure und
Stearatsalze sind besonders wirksame Fettsäuren und Salze davon, zum Hydrophobmachen
einer Teilchenoberfläche).
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Der
Begriff "hydrophob" soll so, wie er
hier mit Bezug auf partikuläre
Materialien aus calcinierten Kaolinen und Calciumcarbonaten verwendet
wird, bedeuten, dass die Oberfläche
solcher Teilchen durch Zugabe von hydrophoben Netzmitteln, wie sie
vorstehend beschrieben sind, hydrophob gemacht wird.
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Beispiele
für bevorzugte
partikuläre
Materialien, die sich für
die Zwecke dieser Erfindung eignen, welche von Engelhard Corporation,
Iselin, NJ im Handel erhältlich
sind, sind die unter dem Warenzeichen Satintone® verkauften
calcinierten Kaoline und die mit Siloxan behandelten calcinierten
Kaoline, die unter dem Warenzeichen Translink® verkauft
werden; und von English China Clay unter den Warenzeichen Atomite® und
Supermite® im
Handel erhältliches
Calciumcarbonat und mit Stearinsäure
behandelte gemahlene Calciumcarbonate, die von English China Clay
unter den Warenzeichen Supercoat® und
Kotamite® im
Handel erhältlich
sind.
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Der
Begriff "fein verteilt" bedeutet, wenn er
hier verwendet wird, dass die partikulären Materialien eine mittlere
individuelle Teilchengröße unter
ungefähr
10 Mikrometer und vorzugsweise unter ungefähr 3 Mikrometer aufweisen und
mehr bevorzugt ist die mittlere Teilchengröße ungefähr 1 Mikrometer oder weniger.
Die Teilchengröße und die
Teilchengrößenverteilung,
wie sie hier verwendet werden, werden mit einem Micromeritics Sedigraph
5100 Teilchengrößenanalysegerät gemessen.
Die Messungen wurden in entionisiertem Wasser für hydrophile Teilchen aufgezeichnet.
Dispersionen wurden durch Abwiegen von 4 Gramm einer trockenen Probe in
einen Kunststoffbecher, Zugeben von Dispergiermittel und Verdünnen bis
zu der 80 ml-Markierung mit entionisiertem Wasser hergestellt. Dann
wurden die Aufschlämmungen
gerührt
und 290 Sekunden in ein Ultraschallbad gegeben. Typischerweise wird
für Kaolin
0,5% Tetranatriumpyrophosphat als Dispergiermittel verwendet; mit
Calciumcarbonat wird 1,0% Calgon T verwendet. Typische Dichten für die verschiedenen
Pulver werden in den Sedigraphen einprogrammiert, z.B. 2,58 g/ml
für Kaolin.
Die Probenzellen werden mit den Probenaufschlämmungen gefüllt und die Röntgenstrahlen
werden aufgezeichnet und durch die Stokes-Gleichung in Teilchengrößenverteilungskurven
umgewandelt. Die mittlere Teilchengröße wird auf dem 50%-Niveau
bestimmt.
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Vorzugsweise
weist das partikuläre
Material eine Teilchengrößenverteilung
auf, bei der bis zu 90 Gew.-% der Teilchen eine Teilchengröße von unter
ungefähr
10 Mikrometer, vorzugsweise unter ungefähr 5 Mikrometer und mehr bevorzugt
ungefähr
1 Mikrometer oder weniger aufweisen.
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Die
partikulären
Materialien, die sich besonders für die Verwendung in dieser
Erfindung eignen, sind nicht-toxisch.
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Die
partikulären
Materialien sind vorzugsweise nicht-toxisch, was bedeutet, dass
sie keine physiologischen Toxine sind, und in den begrenzten Mengen,
die zum Beeinflussen des Arthropodenverhaltens zum Verringern des
Befalls mit Arthropoden erforderlich sind, werden solche Materialien
nicht als schädlich
für Säuger, Vögel und
Fische sowie für
Arthropoden, die Umwelt, den Anwender und den Endverbraucher angesehen.
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Diese
Behandlung sollte, wenn sie auf gartenbauliche Nutzpflanzen angewandt
wird, den Austausch von Gasen auf der Oberfläche dieser Nutzpflanze nicht
wesentlich be einflussen. Die Gase, welche durch die Teilchenbehandlung
hindurchgehen, sind solche, welche typischerweise durch die Oberflächenhaut
von lebenden Pflanzen ausgetauscht werden. Zu solchen Gasen gehören typischerweise
Wasserdampf, Kohlendioxid, Sauerstoff, Stickstoff und flüchtige organische
Verbindungen.
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Die
zu schützende
Oberfläche
wird mit einer Menge von einem oder mehreren partikulären Materialien,
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus calcinierten Kaolinen, hydrophoben
calcinierten Kaolinen, hydrophoben Calciumcarbonaten, Calciumcarbonaten
und Gemischen davon, behandelt, welche die Oberfläche wirksam
vor einem Befall mit Arthropoden schützt. Der Bedeckungsgrad der
Oberfläche
mit der Behandlung gehört
zum Fachwissen des Fachmannes. Eine weniger als vollständige Oberflächenbedeckung
fällt unter
den Umfang dieser Erfindung und kann hochwirksam sein, z.B. braucht
im Hinblick auf gartenbauliche Nutzpflanzen weder die untere Oberfläche der
Nutzpflanze (welche nicht direkt der Lichtquelle ausgesetzt ist)
durch das Verfahren dieser Erfindung behandelt werden, noch muss
die obere Oberfläche
der Nutzpflanze vollständig bedeckt
sein; wenngleich eine vollständige
Bedeckung der Nutzpflanze einen Zusatznutzen wie eine wirksame Bekämpfung von
Krankheiten, eine glattere Oberfläche der Frucht, eine verringerte
Rissbildung an der Rinde und der Frucht und eine verringerte Berostung
ergeben kann. Es wird auf das US-Patent Nr. 6,156,327, eingereicht
am 18. November 1997, mit dem Titel "Treated Horticultural Substrates" und seine Lehre
im Hinblick auf Verfahren zum Erzielen dieses Zusatznutzens verwiesen.
Das Verfahren dieser Erfindung kann dazu führen, dass der Rückstand
der Behandlung eine Membran aus einer oder mehreren Schichten der
partikulären Materialien
auf der zu behandelnden Oberfläche
bildet.
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Die
für die
Zwecke dieser Erfindung brauchbaren partikulären Materialien werden als
eine Aufschlämmung
aus fein verteilten Teilchen in einer flüchtigen Flüssigkeit wie Wasser, einem
niedrig siedendem organischen Lösungsmittel
oder einem Gemisch aus niedrig siedendem organischem Lösungsmittel/Wasser
aufgebracht. Hilfsstoffe wie oberflächenaktive Substanzen, Dispergiermittel
oder Netzmittel/Haftmittel (Klebstoffe) können beim Herstellen einer
wässrigen
Aufschlämmung
der partikulären
Materialien dieser Erfindung eingearbeitet werden. Eine oder mehrere
Schichten dieser Aufschlämmung
können
auf die Oberfläche
gesprüht oder
anderweitig aufgetragen werden. Die flüchtige Flüssigkeit wird vorzugsweise
zwischen dem Auftragen der Beschichtungen verdunsten gelassen. Der
Rückstand
dieser Behandlung kann hydrophil oder hydrophob sein.
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Oberflächenaktive
Substanzen, welche anionische, kationische oder nichtionische Materialien
sind; und/oder Netzmittel/Haftmittel, welche mit den für diese
Erfindung brauchbaren Teilchen (3% oder mehr Feststoffe in Wasser)
vermischt werden können,
um das Versprühen
gleichmäßiger Behandlungen
auf die zu behandelnden Oberflächen
zu unterstützen,
sind: modifizierte Phthalsäureglycerinalkydharze
wie Latron B-1956 von Rohm & Haas
Co.; Pflanzenöle
wie Baumwollsamenöl
oder Materialien auf Pflanzenölbasis
(Cocodithalymid) mit Emulgatoren wie Sea-wet von Salsbury lab, Inc.
oder; Polymere Terpene wie Pinen II von Drexel Chem. Co.; nichtionische
Detergenzien (ethoxylierte Tallöl-Fettsäuren) wie
Toximul 859 und die Ninex MT-600 Reihe von Stephan.
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Die
Teilchenbehandlung kann als eine oder mehrere Schichten aus fein
verteiltem partikulären
Material aufgetragen werden. Die Menge des aufgetragenen Materials
gehört
zum Fachwissen eines Fachmannes. Die Menge reicht aus, um Arthropoden
abzuschrecken oder anderweitig ihr Verhalten und/oder die Besiedelung
auf der Oberfläche
zu beeinflussen, auf welche diese Teilchen aufgetragen werden. Zum
Beispiel kann dies typischerweise durch Auftragen von ungefähr 25 bis
zu ungefähr
5000 Mikrogramm partikuläres
Material/cm2 Oberfläche für Teilchen mit einer relativen
Dichte von ungefähr
2-3 g/cm3, noch typischer von ungefähr 100 bis
ungefähr
3000 und vorzugsweise von ungefähr
100 bis zu ungefähr
500 erfolgen. Außerdem
können Umweltbedingungen
wie Wind und Regen die Bedeckung der partikulären Materialien auf der geschützten Oberfläche verringern
und deshalb fällt
es unter den Umfang dieser Erfindung, die Teilchen auf die Oberfläche, die
geschützt
wird, ein- oder mehrmals aufzutragen, um die gewünschte Wirkung der Erfindung
aufrechtzuerhalten.
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Die
in der vorliegenden Erfindung brauchbaren niedrig siedenden organischen
Flüssigkeiten
sind vorzugsweise wassermischbar und enthalten 1 bis 6 Kohlenstoffatome.
Der Begriff "niedrig
siedend" soll, so
wie er hier verwendet wird, organische Flüssigkeiten bedeuten, die einen
Siedepunkt von im allgemeinen nicht mehr als 100°C aufweisen. Diese Flüssigkeiten
ermöglichen
es den partikulären
Feststoffen, in fein verteilter Form ohne signifikante Agglomeration
zu bleiben. Beispiele für
solche niedrig siedenden organischen Flüssigkeiten sind: Alkohole wie
Methanol, Ethanol, Propanol, i-Propanol, i-Butanol und dergleichen,
Ketone wie Aceton, Methylethylketon und dergleichen und cyclische
Ether wie Ethylenoxid, Propylenoxid und Tetrahydrofuran. Kombinationen
der vorstehend erwähnten
Flüssigkeiten
können
ebenfalls eingesetzt werden. Methanol ist die bevorzugte niedrig
siedende organische Flüssigkeit.
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Niedrig
siedende organische Flüssigkeiten
können
beim Auftragen der Teilchen auf Oberflächen für die Zwecke dieser Erfindung
eingesetzt werden. Typischerweise werden die Flüssigkeiten in einer Menge verwendet,
die ausreicht, um eine Dispersion des partikulären Materials zu bilden. Die
Menge der Flüssigkeit
beträgt
typischerweise bis zu ungefähr
30 Vol.-% der Dispersion, vorzugsweise von ungefähr 3 bis zu ungefähr 5 Vol.-%
und am meisten bevorzugt von ungefähr 3,5 bis ungefähr 4,5 Vol.-%.
Das partikuläre
Material wird vorzugsweise zu einer niedrig siedenden organischen
Flüssigkeit
zugegeben, um eine Aufschlämmung
zu bilden, und dann wird diese Aufschlämmung mit Wasser verdünnt, um
eine wässrige
Dispersion zu bilden. Die resultierende Aufschlämmung hält die Teilchen in fein verteilter
Form, wobei die meisten der Teilchen zu einer Teilchengröße von weniger
als ungefähr
10 Mikrometer dispergiert sind.
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Die
folgenden Beispiele veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung
und sollen nicht die von den Ansprüchen, welche einen Teil der
Anmeldung darstellen, umfasste Erfindung beschränken.
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Beispiel I
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Akute
Toxizität
eines hydrophilen Kaolins, das durch Behandlung mit Siloxan hydrophob
gemacht wurde, Translink® 77, auf adulte Honigbienen.
Die Prozent Sterblichkeit wurden 48 Stunden nach dem Einwirken von
verschiedenen Konzentrationen von Kaolin, das in 2 μl Methanol
löslich
gemacht worden war, bestimmt. Die Sterblichkeiten wurden mit einer
unbehandelten Kontrolle und einer Lösungsmittelkontrolle verglichen.
Die Anwendungen erfolgten topisch auf 20 adulte Bienen pro Behandlung
mit drei Wiederholungen pro Behandlung. Die Daten sind eine Zusammenfassung
eines akuten Honigbienen-Toxizitätstests,
der von Wildlife International, LTD. (Projekt Nr. 469-101) für Engelhard
Corporation durchgeführt
wurde.
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Tabelle
I Honigbienensterblichkeit
48 Stunden nach Translink
® 77
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Diese
Studie zeigt, dass Translink® 77 für Honigbienen in einem breiten
Konzentrationsbereich nicht-toxisch ist.
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Beispiel II
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Akute
Toxizität
eines hydrophilen Kaolins, das durch Siloxanbehandlung hydrophob
gemacht wurde, Translink® 77, auf adulte Marienkäfer im Vergleich
zur unbehandelten Kontrolle und einem toxischen herkömmlichen
Insektizid.
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Die
Anwendungen erfolgten folgendermaßen: 11,34 kg (25 Pfund) Material
wurde in 15,14 Liter (4 Gallonen) Methanol suspendiert und zu 378,59
Liter (100 Gallonen) Wasser zugegeben. Diese Behandlungen wurden
mit einem Gesamtausstoß von
169 Liter/Hektar (125 Gallonen/Acre) aufgebracht, wobei eine Obstbaumhandspritze
verwendet wurde. Es wurden 5 Wiederholungen pro Behandlung mit Einzelbaumwiederholungen
durchgeführt.
Die Marienkäfersterblichkeit
wurde durch Zählen
der Anzahl von toten Marienkäfern
auf dem Boden in einem Kreis mit 0,91 m (3 Fuß) Durchmesser um die Basis
jedes behandelten Baumes herum bestimmt. Eine schädliche Wirkung
der Anwendungen auf lebende Marienkäferanzahlen in den behandelten Bäumen wurde
durch Zählen
der Gesamtzahl in jedem behandelten Baum bestimmt. Die Daten wurden
unter Verwendung der Varianzanalyse ANOVA analysiert und die Mittelwerte
wurden unter Verwendung des least significant differences-Verfahrens,
LSD, mit P = 0,05 verglichen.
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Tabelle II
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Mittlere
Anzahl (±Standardfehler)
von lebenden Marienkäfer-Adulten
in dem Baum und toten Marienkäfern
auf dem Boden um jeden behandelten Baum herum in einem Birnenobstgarten
2 Tage nach der Behandlung am 8. August 1997, Kearneysville, WV.
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Die
Daten zeigen an, dass mit Siloxan behandelte hydrophobe Kaolinteilchen,
Translink® 77,
für Marienkäferpopulationen
in den mit dieser Verbindung behandelten Bäumen im Vergleich zu der unbehandelten Kontrolle
nicht schädlich
waren. Außerdem
wurden Marienkäfer
durch die Translink® 77-Behandlung nicht getötet, während dies
mit der toxischen Chemikalie Agrimek® der
Fall war. Diese Studie zeigt, dass Translink® 77 für nützliche
Marienkäfer
nicht-toxisch ist.
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Beispiel III
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Dieses
Beispiel zeigt, wie Kaolin- und Calciumcarbonatteilchen-Barrieren
den Gemeinen Birnenblattsauger abschrecken und/oder von der Eiablage
abhalten. Zehn Adulten wurde die freie Wahl zwischen Birnenblättern gelassen,
die mit verschiedenen Arten von Calciumcarbonat- und Kaolinteilchen
behandelt wurden, welche wasserhaltig, calciniert oder durch Behandlung
mit Siloxan oder Stearat hydrophob gemacht sind. Die Blätter wurden
mit einer Lösung
besprüht,
die sich aus 5% Teilchen und 10% Methanol in Wasser zusammensetzte,
wobei eine Handspritze verwendet wurde. Die Behandlungen umfassten
eine unbehandelte Kontrolle und eine 10% MEOH Kontrolle. Fünf Paare
von adulten Gemeinen Birnenblattsaugern (n = 10) wurden in einer von
einem Käfig
umgebenen Arena ausgesetzt, die alle elf Teilchenbehandlungen und
unbehandelte Kontrollen enthielt. Der Versuch war ein randomisierter
Blockaufbau mit 5 Wiederholungen. Die Anzahl der Adulten und der
Eier wurde 24 Stunden nach dem Aussetzen in der Arena aufgezeichnet.
Die Daten wurden ANOVA unterzogen und die Mittelwerte wurden unter
Verwendung von LSD, P = 0,05, voneinander unterschieden.
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Tabelle III
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Abschreckende
und von der Eiablage abhaltende Wirkungen von mit Kaolin- und Calciumcarbonatteilchen-Behandlungen
behandelten Birnenblätter
auf adulte Gemeine Birnenblattsauger.
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Mittelwerte
innerhalb einer Spalte, auf die der gleiche Buchstabe folgt, sind
nicht signifikant verschieden. LSD, P = 0,05; Mittelwert von 5 Wiederholungen.
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Die
Ergebnisse zeigen, dass diese Teilchen Adulte abschrecken, so dass
sie sich auf mit hydrophoben oder calcinierten Kaolinteilchen oder
hydrophoben Calciumcarbonatteilchen behandelten Birnenblättern nicht niederlassen.
Die Daten zeigen an, dass die abschreckende Natur dieser Teilchen
zunimmt, wenn hydrophile Materialien calciniert werden oder wenn
hydrophile Materialien hydrophob gemacht werden.
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Beispiel IV
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"Red Delicious"-Apfelbäume erhielten
die folgenden Behandlungen: 1) keine Behandlung, 2) wöchentliche
Anwendung von mit Siloxan behandelten hydrophoben Kaolinteilchen,
Translink® 77,
beginnend am 11. März
1997, 3) wöchentliche
Anwendungen von calcinierten hydrophilen Kaolinteilchen, Satintone® 5HB,
beginnend am 29. April 1997, und 4) wöchentliche Anwendung von mit
Stearat behandeltem hydrophoben Calciumcarbonat, SuperCoat® (von
English China Clay im Handel erhältlich),
beginnend am 29. April 1997. Kaolin- und Calciumcarbonatbehandlungen
wurden folgendermaßen
angewandt: 11,34 kg (25 Pfund) Material wurden in 15,14 Liter (4
Gallonen) Methanol suspendiert und zu 378,54 Liter (100 Gallonen)
Wasser zugegeben. Satintone® 5HB wurde in einer Menge
von 11,34 kg (25 Pfund) Material, suspendiert in 378,54 Liter (100
Gallonen) Wasser, mit der Zugabe von 765 g (27 Unzen) Ninex® MT-603
und 0,946 Liter (2 Pints) Toximul® angewandt. Diese
Behandlungen wurden mit einem Gesamtausstoß von 169 Liter/Hektar (125
Gallonen/Acre) angewandt, wobei eine Obstbaumspritze verwendet wurde.
Die Behandlungen wurden in einem randomisierten vollständigen Blockaufbau
mit 4 Wiederholungen und 3 Bäumen/Parzelle
angeordnet. Die Behandlungen wurden nicht bewässert und erhielten 21,58 cm
Niederschlag vom 1. Mai bis 30. August 1997. Die Früchte wurden
bei der Reife geerntet; die Anzahl der Früchte wurde bei der Ernte gemessen.
Die Daten wurden unter Verwendung der Varianzanalyse (ANOVA) analysiert
und die Behandlungsmittelwerte wurden unter Verwendung des least significant
difference-Verfahrens (LSD) mit P = 0,05 unterschieden.
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Tabelle IV
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Mittelwert
(±) der
Arthropodenanzahl pro Endwert (terminal) in verschiedenen Behandlungen
an "Red Delicious"-Äpfeln am 7/1/97. Es gab 4 Wiederholungen
pro Behandlung und 25 Endwerte pro Wiederholung, Kearneysville,
WV.
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Nach
10 Anwendungen der Kaolinbehandlungen ergaben diese die gleichen
oder bessere Werte der Bekämpfung
von Milben, Zwergzikaden und Thripsen. Die Calciumcarbonatbehandlung
ergab die gleichen Werte der Bekämpfung
wie Kaolinbehandlungen, mit Ausnahme von Milben und Zwergzikaden.
Die Kaolin- und/oder Calciumcarbonatbehandlungen verringerten die
Anzahl von nützlichen
Arthropoden nicht signifikant oder erhöhten sie im Vergleich zu dem
unbehandelten Kontrollblock. Es wurde keinerlei Pflanzentoxizität in irgendeiner
Behandlung festgestellt.
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Die
Schlussfolgerung aus diesen Daten ist, dass die Kaolin- und/oder
Calciumcarbonatbehandlungen gegen einen breiten Bereich von Arthropodenschädlingen
wirksam sind, ohne nützlichen
Arthropoden zu schaden.
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Beispiel V
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Arthropodenschädlingsbekämpfung in
Brombeeren nach sechswöchigen
Anwendungen von mit Siloxan behandelten hydrophoben Kaolinteilchen,
Translink® 77,
im Vergleich zu einer unbehandelten Kontrolle. Die Anwendungen waren
Behandlungen, welche mit 11,34 kg (25 Pfund) Material, suspendiert
in 15,14 Liter (4 Gallonen) Methanol und zugegeben zu 378,54 Liter
(100 Gallonen) Wasser, angewandt wurden. Diese Behandlungen wurden
mit einem Gesamtausstoß von
169 Liter/Hektar (125 Gallonen/Acre) angewandt, wobei eine Obstbaumspritze
verwendet wurde. Es gab 3 Wiederholungen pro Behandlung. Die Arthropodenzahlen wurden
als Durchschnittszahlen pro Endwert von 10 Endwerten pro Behandlung
bestimmt. Die Zählungen
erfolgten am 24. Juni 1997. Die Daten wurden unter Verwendung der
Varianzanalyse analysiert und die Mittelwerte der Behandlung wurden
unter Verwendung des least significant difference-Verfahrens (LSD)
mit P = 0,05 voneinander unterschieden.
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Tabelle V
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Mittlere
Anzahlen (± Standardfehler)
von Arthropoden pro Endwert nach sechswöchigen Anwendungen von Translink® 77
Kaolin auf Brombeeren, 24. Juni 1997, Kearneysvillle, WV.
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Die
Daten zeigen, dass mit Siloxan behandelte hydrophobe Kaolinteilchen,
Translink® 77,
sehr wirksame Bekämpfungsmittel
gegen einen breiten Bereich von Arthropodenschädlingen von Brombeeren sind.
