DEP0025595DA - Verfahren zur Erzeugung von Schwebstoffen - Google Patents

Description

Bekannt sind eine Reihe von Verfahren, um flüssiges oder festes Gut in gasförmigen Medien zu suspendieren. Beispielsweise verfährt man auf dem Gebiete des Pflanzenschutzes in der Weise, dass man flüssige oder feste Wirkstoffe aus Lösungen verdüst, versprüht oder vernebelt oder dass man Wirkstoffe fester Beschaffenheit nach zweckentsprechender Vermahlung, gegebenenfalls nach Verdünnung mit Trägerstoffen verstäubt. Auch spiele Verdüsungen zwecks Feinaufteilung von Materie in gasförmigen Medien in manchen Industrien und schliesslich zur Herstellung von Verbrennungs- und Explosionsgemischen eine nicht unerhebliche Rolle.

Charakteristisch bei den bekannten Methoden ist es aber, dass man es nicht in der Hand hat, eine beliebige Feinaufteilung des zu dispergierenden Stoffes bis herab zu submikronen Form und eine Isodispersität des zerteilten Stoffes zu bewirken. Bei fester Materie liegt es daran, dass der vorbereitenden Vermahlung nach unten Grenzen gesetzt sind und zudem fein vermahlenes Gut mehr oder weniger zum Zusammenbacken neigt. Bei flüssiger Materie gelingt es ebenfalls nicht - soweit nicht etwa die Flüssigkeiten zum Vergasen oder Verdampfen neigen - eine beliebig weitgehende Feinaufteilung durch Verdüsen usw., also auf mechanischem Wege zu erreichen.

Es wurde nun gefunden, dass man auf folgenden Wegen zu jeder beliebigen Feinaufteilung und zu einer hohen Gleichteiligkeit des dispergierten Stoffes gelangen kann und so in der Lage ist, flüssige oder feste Materie in Bezug auf ihre Dispersion in Gasen jedem gewünschten Verwendungszweck anzupassen. Das geschieht in der Weise, dass man flüssige oder feste Stoffe thermisch zunächst in die Gasphase (amikrone Form) überführt, aus welcher der Stoff beim Abkühlen in hoher Feinteiligkeit und Gleichmässigkeit in submikrone Form eines Aerosols übergeht. Als Heizquelle für die Überführung in die Gasphase können Heissgase oder exotherme Reaktionen dienen. Die aus kleinsten Teilchen von oft unter 1 - 3 mm Durchmesser bestehenden Aerosole haben z.B. im Pflanzenschutz den Vorteil, dass sie infolge ihrer grösseren Oberfläche eine gesteigerte biologische Wirkung besitzen, ferner dass sie überall eindringen und daher noch an Stellen wirksam werden wohin nach den bisherigen mechanischen Zerteilungsverfahren erzielte gröbere Wirkstoffteilchen nicht gelangen können. Ist jedoch die Materie derart instabil, dass sie in der Gasphase thermische Zersetzung erleidet oder ist der Verdampfungspunkt so hoch, dass z.B. aus wirtschaftlichen Gründen der Weg über die Gasphase unzweckmässig erscheint, so kann man kolloidale Suspensionen in einem geeigneten festen oder flüssigen Medium bewirken und danach die nun bereits in der gewünschten Feinaufteilung vorliegende Materie in Gasen suspendieren, indem man bei der Ausbringung der kolloidal aufgeteilten Materie über die Gasphase ihres festen oder flüssigen Dispersionsmittels geht, sodass nach dessen Verdampfen oder Zersetzen an seine Stelle das gasförmige Medium z.B. die atmosphärische Luft tritt.

Ferner wurde gefunden, dass durch Zusatz von Begleit-, Schutz- oder Steuerstoffen die Eigenschaften der als Aerosol aufgeteilten

Materie in verschiedener Weise beeinflusst werden können.

So kann es erwünscht sein, dass die Schwebstoffe nicht in kristallisierter Form, sondern als Flüssigkeiten bestimmter Viskosität anfallen. Es kann dies erreicht werden durch Zusatz von Kristallisationsstörern, beispielsweise Stoffen, aus denen sie schlecht oder gar nicht kristallisieren.

Es kann ferner erwünscht sein, dass die Aggregation und damit die Zusammenballung zu grösseren Teilchen gefördert wird. Dies kann erfindungsgemäss durch Zusatz bestimmter Stoffe erreicht werden. Durch Zusatz von anderen Stoffen wird dagegen die Aggregation gehemmt ind damit z.B. die Sedimentationsgeschwindigkeit der Schwebstoffteilchen herabgesetzt. Auch kann man durch monopolar aufgeladene Kernbildner die Aggregation zurückdrängen.

Besonders wichtig kann es sein durch Zusatz von Stoffen mit passender Schmelz-, Verdampfungs-, Sublimations-, Umwandlungs- oder Zersetzungswärme die zu dispergierenden Stoffe zu schützen. Solche Stoffe wirken als Wärmepuffer, man wählt sie derart aus, dass ihre Phasenübergänge, Umwandlungs- oder Zersetzungspunkte unterhalb der Zersetzungspunkte der zu dispergierenden Stoffe liegen. Zu gleichem Zweck kann man auch durch Zuführung von Kaltgas die Zersetzung verhindern oder auch Kaltgaszugabe und Wärmepuffer kombinieren.

Beispiele:

Die zu dispergierenden Stoffe werden rein oder in Mischungen, Lösungen oder kolloidalen Suspensionen in einen Heissgasstrom eingeführt, dort verdampft und durch Zusatz von Kaltgas oder nach Durchmischung mit diesem zu Aerosolen kondensiert. Als Heissgas eignen sich in erster Linie inerte Gase wie Stickstoff, Kohlensäure und die Verbren- nungsgase oder Explosionsgase aus Verbrennungs- oder Explosionsmotoren oder anderen kontinuierlich arbeitenden Verbrennungsmaschinen z.B. Argusrohr, Schmidtrohr und Gasturbinen. Hierbei können die Heissgase gegebenenfalls zum Schmelzen oder Vorwärmen der zu dispergierenden Stoffe in bekannter Weise benutzt werden.

Als Wärmequelle zur Überführung der zu dispergierenden Stoffe in die Gasphase können auch an sich bekannte Rauch-, Schwel- oder Heizsätze benutzt werden, indem man die Stoffe in passendem Mengenverhältnis mit den Heizsatzbestandteilen mischt oder sie in einer Patrone getrennt unterbringt.

Beispiel:

Wirkstoff 25%

Ba(No(sub)3)(sub)2 20%

KNO(sub)3 18%

Schwefel 10%

Holzmehl 10%

NH(sub)4Cl 15%

Pb-Acetat 2%.

Ein Lösungsmittel mit positiver Zerfallwärem ist z.B. Eisenpentacarbonyl. Beim Verdüsen einer Lösung des zu dispergierenden Stoffes in diesem erleidet das Carbonyl infolge Lichteinwirkung Zersetzung unter Wärmeabgabe, sodass der gelöste Stoff in die amikrone Form und anschliessend im Kaltgas z.B. Luft in Aerosolform überführt wird, wobei feinst anfallende Eisenoxydteilchen erwünschte Kondensationskerne bilden. Der Carbonylzerfall kann durch Katalysatoren z.B. kleine Mengen Aktivkohle beschleunigt werden.

Durch Zusatz von Harzen, Kunstharzen oder deren Komponenten zu den zu dispergierenden Stoffen und zwar je nach deren Natur von Fall zu Fall verschieden, wird die Kristallisation gehemmt oder ver- hindert.

Als aggregationshemmende Stoffe haben sich besonders Stoffe vom Camphertyp,ls Aggregationsförderer Stoffe wie Benzoesäure und ihre Isomorphe erwiesen.

Als Wärmepuffer ist z.B. Naphtalin geeignet. Die Zusätze an diesen Steuerstoffen und Wärmepuffern richten sich nach der Natur des zu dispergierenden Stoffes und nach dem gewünschten Effekt. Der Zuschlag kann beispielsweise 50% betragen.

Wesentlich an der Erfindung ist die Überführung des zu dispergierenden Stoffes in die Gasphase, aus der er bei Abkühlung in besonders feinteilige und gleichteilige Schwebestoffe übergeht. Hierbei ist die Heranziehung der Reaktionswärme von Begleitstoffen nur Mittel zum Zweck und eine der verschiedenen Verfahrensmöglichkeiten. Bei dem bekannten Berger-Verfahren ist der Grundgedanke, durch den exothermen Umsatz von z.B. Zink und Tetrachlor-Kohlenstoff das als Nebelstoff geeignete Zink-Chlorid erst zu bilden und dann auf dem Wege über die Sublimation zu vernebeln, wobei die Erzielung eines besonders hochdispersen Schwebestoffes weder beabsichtigt ist, noch erreicht wird.

Claims (13)

1) Verfahren zur Erzeugung von Schwebstoffen in Gasen, insbesondere zur Schädlingsbekämpfung, dadurch gekennzeichnet, dass man die zu dispergierenden Stoffe durch Erwärmung über die Gasphase leitet und anschliessend durch Kondensation in Schwebstoffe verwandelt.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmezufuhr durch heisse Gase bewirkt wird.

3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zu dispergierenden Stoffe in die heissen Gase hineingeleitet werden.

4) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Heissgase Motoren-Abgase verwendet werden.

5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schwel- oder Heizsätze zur Überführung der zu dispergierenden Stoffe oder Stoffgemische in die Gas- oder Dampfphase benutzt werden.

6) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die zu dispergierenden Stoffe in einem Lösungsmittel mit positiver Zerfallswärme löst und diese Zerfallswärme zur Überführung der gelösten oder suspendierten Stoffe in die Gasphase heranzieht.

7) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man kolloidal in flüssigen oder festen Dispersionsmitteln aufgeteilte Stoffe in Schwebstoffe überführt, indem man das feste oder flüssige Dispersionsmittel vergast.

8) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den zu dispergierenden Stoffen besonders Begleit-, Schutz- oder Steuerstoffe zusetzt.

9) Verfahren nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass man den zu dispergierenden Stoffen Kristallisationsstörer zusetzt.

10) Verfahren nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass man den zu dispergierenden Stoffen aggregationshemmende Stoffe zusetzt.

11) Verfahren nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass man den zu dispergierenden Stoffen Aggregationsförderer zusetzt.

12) Verfahren nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass man den zu dispergierenden Stoffen Wärmepuffer, das sind Stoffe mit geeigneter spezifischer Wärme, Schmelzwärme, Verdampfungswärme, Umwandlungswärme oder Zersetzungswärme, Sublimationswärme, zusetzt.

13) Anwendung von Verfahren nach Anspruch 1 oder den Unteransprüchen für Zwecke des Pflanzenschutzes, der Schädlingsbekämpfung, der Unkrautbekämpfung, der Parasitenbekämpfung, der Seuchenbekämpfung, der Entwesung sowie zur Vorbereitung von Stoffen oder Stoffgemischen in der submikronen Phase zum Zwecke eines chemischen Umsatzes.