EA004158B1 - Устройство для регулируемого высвобождения для сохранения деревянной конструкции, контактирующей с грунтом - Google Patents

Устройство для регулируемого высвобождения для сохранения деревянной конструкции, контактирующей с грунтом Download PDF

Info

Publication number
EA004158B1
EA004158B1 EA200000854A EA200000854A EA004158B1 EA 004158 B1 EA004158 B1 EA 004158B1 EA 200000854 A EA200000854 A EA 200000854A EA 200000854 A EA200000854 A EA 200000854A EA 004158 B1 EA004158 B1 EA 004158B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
controlled release
recited
polymer
pesticide
bioactive
Prior art date
Application number
EA200000854A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200000854A1 (ru
Inventor
Питер Ван Ворис
Доминик А. Каталдо
Фредерик Дж. Бертон
Original Assignee
Баттелле Мемориал Инститьют
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Баттелле Мемориал Инститьют filed Critical Баттелле Мемориал Инститьют
Publication of EA200000854A1 publication Critical patent/EA200000854A1/ru
Publication of EA004158B1 publication Critical patent/EA004158B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02Processes; Apparatus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • A01N25/10Macromolecular compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/18Vapour or smoke emitting compositions with delayed or sustained release
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34Organic impregnating agents

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

Рассматриваются способ и устройство, которые предотвращают гниение и разрушение деревянных объектов, вызванные вредителями, путем использования устройства для регулируемого высвобождения. Это устройство для регулируемого высвобождения использует полимеры, которые вводят пестициды. В рассматриваемом способе устройство для регулируемого высвобождения размещается вблизи древесины деревянного объекта. Пестицид постепенно высвобождается из устройства и абсорбируется древесной структурой. Пестицид, абсорбированный в древесине, создает барьер, или предохранительную зону, для проникновения насекомых. Устройство для регулируемого высвобождения поддерживает минимальный эффективный уровень пестицида в барьере, или защитной зоне, в течение заданного периода времени.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для регулируемого высвобождения, состоящему из полимера, биоактивного химического вещества, включающего, по меньшей мере, один фунгицид и связующее-носитель, эффективному для предотвращения или замедления гниения древесины деревянного объекта, который находится в непосредственном контакте с грунтом. Использованный здесь термин биоактивный означает раздражение организма обычно отрицательным образом в целях отпугивания, включая его уничтожение.
Предохранение древесины от гниения известно как проблема с древних времен. Римские книги по архитектуре включали описание сохранения деревьев после того, как их спилили, для оштукатуривания или намазывания их средством против их затвердевания и использования их соответствующим образом в строительстве. (Смотри XV. С. Науек, еб, Ех1епбшд ХУооб Ро1е ЫГс: 8оМпд а $5-ЫШоп/уеаг РгоЫеш, Е1ес1пса1 №ог1б, 41-47 а! 42 (ЕеЬгиагу 1986).)
В настоящее время защита деревянных опор, железнодорожных шпал и столбов ограждений от гниения имеет большое значение. Было установлено, что гниение таких деревянных объектов обусловлено, главным образом, воздействием вредителей, и в частности грибков, термитов, муравьев-древоточцев и других заселяющих древесину насекомых.
Гниение, вызванное грибками, является общеизвестным и главным источником разрушения деревянных объектов с удалением и разделением волокон, что ослабляет деревянный объект. (Смотри В.А. 2аЬе1 е! а1., Тйе Еипда1 Л88ос1а1е8, Ле1есйоп апб Еиш1дап1 соп!го1 оГ Лесау ш Тгеа1еб коиШегп Рше Ро1е§, Еша1 Верой ЕЬ-2768 Гог ЕРВ1 Векеагсй Рго)ес1 1471-1, 81а1е Ишуегайу оГ №\ν Уогк 1982.) Хотя гниение наиболее часто имеет место в 50 см от линии грунта, любая часть столба, которая имеет содержание влаги выше 20% и находится в контакте с кислородом, может быть подвержена гниению, порождаемому грибками. Второй областью гниения является зона пересечения шпал. Вредители питаются на древесине, расширяя сетку микроволокнистых пучков единичных клеток (гиф) через трещины в древесине. Гифы вырабатывают ферменты, которые растворяют целлюлозу и наполняют древесину, превращая ее в простые химические вещества, которые грибки затем используют в качестве питания. На своих начальных стадиях гниение часто является невидимым невооруженным глазом, но оно способно полностью разрушить большие объемы древесины. Термиты, муравьидревоточцы и другие заселяющие древесину насекомые точат древесину с нарушением в результате ее целостности и конструкционной прочности. Проблема заселения вредителей усиливается растрескиванием древесины при сушке. Когда древесина сушится до влагосодержания ниже
30%, она усаживается. Поскольку уровень влаги свежеспиленного дерева снижается на расстоянии от центра, когда дерево сушится, получаются У-образные трещины, которые увеличивают дополнительную поверхность для проникновения вредителей. К тому же любая защита деревянного объекта, которая ограничивает наружную поверхность такого объекта, становится неприменимой, раз образуются трещины.
Значение проблемы гниения древесины иллюстрируется деревянными опорами. В Соединенных Штатах находится в эксплуатации 120 млн деревянных опор, из которых 15-20 млн сегодня нуждаются в обработке для продолжения их эксплуатации и 4-6 млн становятся негодными каждый год. Исследование Исследовательского института электроэнергии (ЕРШ) показало, что в среднем 810 долларов стоит замена электрораспределительной опоры и 1690 долларов стоит замена электропередающей опоры.
Современный коммерчески приемлемый подход к защите новых опор заключается в обработке под давлением наружных слоев нижних частей опор различными органическими и неорганическими соединениями. Одним широко используемым консервантом является креозот, получаемый сухой перегонкой каменного угля. Другим органическим консервантом, который обычно используется для пропитки деревянных объектов, включая опоры, является пентахлорфенол (пента). Однако его использование в Соединенных Штатах несколько ограничено Агентством по защите окружающей среды США. Деревянные опоры также пропитываются неорганическими соединениями, такими как хромированная мышьяковистая медь (ССА), аммиачный арсенат меди (АСА) или аммиачный арсенат меди-цинка (Λί','ΖΛ). Однако проблемой для этих неорганических агентов для пропитки древесины является то, что они выщелачиваются и быстро теряют свою эффективность в консервации древесины.
Более недавним подходом для предотвращения гниения деревянных опор является размещение вокруг опоры формы-раковины. Формараковина заходит примерно на 0,6-0,9 м выше поверхности грунта и примерно на 0,6-0,9 м ниже поверхности грунта. Полимерная смесь помещается в кольцевой зазор между формой-раковиной и опорой, где смола заполняет трещины и затем вулканизируется и затвердевает. При удалении формы-раковины вулканизованная смола поддерживает опору и замедляет дальнейшее гниение древесины. В смолу могут быть введены пестициды или инсектициды. Однако эффективный срок службы пестицида в смоле является относительно малым, и он нелегко заменяется новым.
Общая проблема в обработке древесины пропиткой любыми органическими или неорганическими консервантами состоит в том, что пропитывающие вещества достигают только поверхностных слоев деревянных объектов. Соответствен3 но растрескивание древесины расширяет необработанные зоны, которые подвергаются гниению.
Вариант пропитки под давлением обеспечивает ограниченную защиту от гниения в течение от нескольких лет до обычно около 15 лет. Кроме того, вариант пропитки под давлением не может быть применен к деревянным опорам уже на месте. Защита опор от гниения уже на месте может быть расширена периодическим осмотром и обработкой при необходимости фумигантами, такими как хлорпикрин (трихлорнитрометан), УЛРЛМ (метилдитиокарбамат натрия), нелетучее твердое вещество, которое гидролизуется с образованием метилизоцианата, или УОВЬЕХ, летучая жидкость, содержащая биоактивный ингредиент метилизоцианата, в сочетании с физическим упрочнением разрушенной опоры. Было показано, что такая излечивающая обработка прекращает грибковую активность в опорах из дугласии в течение 10 лет. (Смотри ΡΌ. Сгайат с1 а1., СоийоШид Вю1одюа1 Ос1спога1юп о£ Аоод \\Й11 Уо1ай1е СйетюаИ, ЕРВ1 Верой ЕЬ-1480 (Огедои 81а(е Ишуегайу, 1980).) Обработка фумигантами обычно включает сверление отверстия на уровне грунта к низу и к центру опоры и выливание фумиганта в отверстие. Физическое упрочнение поврежденной опоры обычно включает размещение усиливающих конструкций, таких как металлические кожухи, залитые бетонные рубашки или смежная несущая опора.
Проблема современных способов обработки и ремонта состоит в том, что они являются эффективными на относительно короткие периоды времени и необходимы регулярные дорогостоящие проверки с интенсивным использованием рабочей силы и непрерывные дополнительные обработки и ремонты. Обеспечение избыточного количества пропитывающего вещества или фумиганта не решает проблему малой продолжительности защиты. Избыток такого пропитывающего вещества или фумиганта быстро теряется в воздух или грунт, снижая долговременную эффективность. Кроме того, потери пропитывающих веществ или фумигантов могут вызвать значительные экологические проблемы. К тому же дополнительные пропитывающие вещества и фумиганты являются объектом разложения, что делает их неэффективными при длительном использовании и экономически невыгодными при кратковременном использовании. Концентрация биоактивных ингредиентов, получающаяся от простого нанесения пропитывающего вещества или фумиганта, начинается уже выше минимального уровня, необходимого для эффективности, но быстро снижается со временем, быстро падая ниже минимального эффективного уровня.
Поскольку желательным является длительный вариант внедрения пестицида, пестицид, который используется для регулирования такого внедрения, может быть введен в устройство для регулируемого высвобождения. Термин устройство для регулируемого высвобождения относится к веществу, которое дает регулируемое и поддерживаемое высвобождение биоактивного химического вещества с его поверхности. Посредством устройства осуществляют способ регулируемого высвобождения химического вещества в окружающую среду. Химическое вещество, высвобожденное в окружающую среду, определяет эффективную зону действия.
В настоящее время имеются, по меньшей мере, три упаковочные системы с регулируемым высвобождением, включая микрокапсулы, гранулы с покрытием и химически связанные фунгициды, где фунгицид химически связан с полимером.
Несмотря на то, что имеется ряд причин для рекомендации микрокапсулирования (оно является очень многосторонним, использует ряд технологий изготовления и снижает токсичность содержащегося материала), оно является по существу кратковременной системой со сроком службы, измеряемым скорее месяцами, чем годами. К тому же микрокапсулирование может значительно увеличить стоимость капсулируемого фунгицида. Кроме того, этот способ не используется для защиты других частей древесины.
Гранулы с покрытием имеют пестицид, абсорбированный на матрице, такой как глина, и затем покрытый сшитыми смолами, что способствует замедлению скорости высвобождения. Глина теряет или высвобождает пестицид в течение короткого периода времени, самое большее в течение нескольких недель.
Химически связанные пестициды получаются химическим связыванием пестицида с полимером либо при химическом взаимодействии пестицида с предварительно образованным полимером, либо путем присоединения пестицида к мономеру и затем путем сшивки с образованием полимера. Количество пестицида, химически связанного в полимер, влияет на целостность, прочность и свойства полимера. Соответственно количество пестицида, которое химически связывается, ограничивается примерно менее 10 мас.% для поддержания целостности полимера.
Японская заявка 1Р 8039-601, 1А 1983-03 описывает бактерицидное средство, помещенное в гидрофильный полимер и формованное в пруток или таблетку, которая вводится в отверстие в стволе дерева. Гидрофильный полимер абсорбирует влагу из дерева и растворяется, в результате чего высвобождается бактерицидное средство. Это устройство регулируемого высвобождения будет недействующим в неживой сухой древесине. Действительно, оно будет недействующим в среде воздействия непостоянной влажности, т.к. передержка во влаге дает в результате слишком быстрое разделение, а недодержка во влаге дает в результате недостаточное растворение для высвобождения бактерицидного средства.
Поэтому давно существует необходимость создания устройства, способа и системы защиты деревянных объектов в течение длительного периода времени от воздействия влаги для предотвращения гниения и разрушения таких объектов вредителями, такими как грибки, термиты, муравьи и другая заселяющая древесину флора и фауна. Потребность является особенно острой в сочетании с предотвращением гниения и разрушения деревянных опор, железнодорожных шпал, столбов ограждений и зданий.
Данное изобретение относится к защите деревянных объектов в прямом контакте с грунтом от заселения вредителями, причем деревянные объекты включают (но не ограничиваются этим) деревянные опоры, деревянные железнодорожные шпалы и деревянные столбы ограждения.
Настоящее изобретение касается устройства и способа предохранения в течение длительного периода времени от гниения и разрушения деревянных объектов, вызванного вторжением вредителей, таких как грибки, термиты, муравьи и другая заселяющая древесину флора и фауна (например, насекомые). Предметом настоящего изобретения является связанная сыпучая смесь, которая может быть помещена в полимер. Связанная сыпучая смесь получается комбинированием биоактивного химического вещества, содержащего, по меньшей мере, один фунгицид, со связующим-носителем, способным связывать биоактивное химическое вещество в себе или к себе. Связывание осуществляется сорбцией, например адсорбцией, абсорбцией, хемисорбцией и их комбинациями, и характеризуется или отличается от адгезии с поверхностным натяжением жидкости к твердой поверхности большим удерживанием или более медленным высвобождением биоактивного химического вещества. Связанная сыпучая смесь может затем вводиться в форполимер (мономер или порошкообразный полимер) с образованием устройства для регулируемого высвобождения для ввода в действие.
Получаемое устройство для регулируемого высвобождения выполнено предпочтительно в виде таблетки или прутка, которые вводятся в отверстие в деревянном объекте, или в форме листа, который может быть помещен под или вокруг основания. Устройство может быть нанесено на наружную поверхность древесины в отдельности или в комбинации с устройством, помещенным внутри. Устройство для регулируемого высвобождения высвобождает пестицид с заданной скоростью с образованием биохимического барьера, или защитной зоны, для предотвращения заселения вредителей в течение заданного периода времени.
Для устройств, высвобождающих пестицид внутри деревянного объекта, минимальный эффективный уровень поддерживается по всему объекту, в результате чего исключаются проблемы, связанные с растрескиванием древесины. Кроме того, такие устройства способны исключить проблемы экологии и здоровья, вызванные чрезмерно высокой концентрацией пестицида на поверхности деревянных объектов или местным окружении около объекта.
В предпочтительном варианте пестицид и связующее-носитель сначала смешиваются, затем помещаются в форполимер.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения устройство вначале высвобождает пестицид с высокой скоростью, а затем с низкой установившейся скоростью. Такой профиль высвобождения гарантирует, что деревянный объект становится защищенным в относительно короткий период времени, а после достижения минимального эффективного уровня высвобождается только количество пестицида, требующееся для замены разложившегося пестицида. Такой профиль высвобождения минимизирует возможные проблемы экологии и здоровья от обработки и снижает стоимость обработки.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения устройство наносится на наружную поверхность деревянного объекта в виде покрытия, содержащего пестицид, который высвобождается регулируемым образом. Покрытие наносится на внешнюю поверхность деревянного объекта и поддерживается минимальный эффективный уровень пестицида на поверхности древесины и/или в окружающем грунте.
В соответствии с другим аспектом данного изобретения элемент, который, по меньшей мере, частично покрывает поверхность снаружи, наносится снаружи на деревянный объект. Этот элемент с резервуарами, содержащими устройство для регулируемого высвобождения, обеспечивает минимальный эффективный уровень пестицида для защиты деревянной конструкции.
В соответствии с другой задачей настоящего изобретения устройство помещается внутри деревянного объекта около уровня грунта, обеспечивая перемещение пестицида поперечно и продольно молекулярной и газовой диффузией и, главным образом, продольно капиллярным действием древесной структуры и влаги.
Настоящее изобретение вместе с соответствующими задачами и преимуществами поясняется ниже со ссылками на прилагающиеся чертежи.
На фиг. 1 схематически представлено сравнение концентраций пестицида, примененного в единичной дозе и способом и с помощью устройства настоящего изобретения к деревянному объекту, как функции от времени.
На фиг. 2 представлен вид в перспективе верхнего сечения деревянного телефонного столба, показывающий расположение устройства для регулируемого высвобождения, сконструированного в соответствии с настоящим изобретением.
Ί
На фиг. 3 представлен вид в перспективе деревянного телефонного столба, обработанного по способу настоящего изобретения с установкой высвобождающего пестицид устройства настоящего изобретения.
На фиг. 4 представлен вид в перспективе деревянного телефонного столба с фиг. 3, показывающий установленное высвобождающее пестицид устройство, сконструированное в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 5 представлен вид в перспективе операции сверления в способе установки высвобождающего пестицид устройства настоящего изобретения.
На фиг. 6 представлен вид в перспективе железнодорожных рельсов, смонтированных на железнодорожных шпалах, которые содержат высвобождающие пестицид устройства, сконструированные и установленные в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 7 представлен вид в перспективе деревянной опоры, покрытой слоем с регулируемым высвобождением пестицида, сконструированным в соответствии с вариантом настоящего изобретения.
На фиг. 8 представлен вид в перспективе железнодорожной шпалы, нижняя поверхность которой покрыта слоем с регулируемым высвобождением пестицида, сконструированным в соответствии с вариантом настоящего изобретения.
На фиг. 9 представлено поперечное сечение деревянной опоры, окруженной устройством для регулируемого высвобождения, сконструированным в соответствии с вариантом настоящего изобретения.
Длительность контроля за вредителями может быть значительно увеличена сначала комбинированием биоактивного химического вещества, содержащего, по меньшей мере, один фунгицид, со связующим-носителем в качестве связанной сыпучей смеси. Устройство для регулируемого высвобождения против древесных вредителей может затем формоваться при помещении связанной сыпучей смеси в полимер. Полимер может быть в виде форполимера, мономера или полимерного порошка, который затем формуется в таблетку, пруток, ленту, лист или любую подходящую форму для приведения в действие устройства для регулируемого высвобождения против древесных вредителей.
Древесные вредители включают (но не ограничиваются этим), например, грибки и/или плесень; макроорганизмы, включающие насекомых и арахниды, например муравьи, термиты, жуки и пауки; и их сочетания.
Гниение и разрушение деревянных объектов, содержащихся в грунте, может быть предотвращено в течение длительного периода времени устройством для регулируемого высвобождения, которое высвобождает пестицид с заданной скоростью в деревянный объект с содержанием, по меньшей мере, части такого объекта выше концентрации пестицида, которая может быть переносима пестицидами. Устройства настоящего изобретения могут предотвратить заражение деревянных объектов вредителями в течение заданного срока службы таких объектов. Например, устройства настоящего изобретения могут предотвращать вызываемое вредителями гниение и разрушение деревянных опор в течение, по меньшей мере, двадцати (20) лет и предпочтительно по меньшей мере, пятидесяти (50) лет.
Способ настоящего изобретения по обработке деревянных объектов может быть использован на любом деревянном объекте; однако, на практике он используется, главным образом, при обработке деревянных объектов, которые соприкасаются с грунтом либо в грунте в контакте с грунтом, либо достаточно близко от грунта, где вредители имеют доступ к деревянному объекту/объектам. Деревянные объекты, для которых настоящее изобретение является особенно применимым, включают деревянные опоры, деревянные железнодорожные шпалы, деревянные части мостов, такие как крепления моста, деревянные столбы ограждений и т.п. Специалисту должно быть ясно, что термин деревянные объекты используется для обозначения объектов, выполненных из древесины, т. е. из ствола и ветвей спиленного дерева. Термин деревянные объекты не предназначен для обозначения растущих деревьев.
Устройство настоящего изобретения может устанавливаться в деревянные объекты, которые уже находятся в грунте, и в деревянные объекты, которые еще не помещены в грунт. Настоящее изобретение является эффективным в обработке как деревянных объектов, которые заражены вредителями, так и деревянных объектов, которые еще не пострадали от заражения вредителями. Предпочтительным приведением в действие устройства настоящего изобретения является установка в деревянный объект и затем высвобождение пестицида с регулируемой скоростью в древесину. Скорость высвобождения пестицида устройством выбирается для поддержания, по меньшей мере, части деревянного объекта при минимальном эффективном уровне. Как использовано в описании и прилагаемой формуле изобретения, термин минимальный эффективный уровень определяется как уровень пестицида, который может быть освоен вредителями. В некоторых случаях создание защитной зоны, в которую не могут проникать вредители, является достаточным для защиты всего объекта. Создание такой зоны имеет преимущество в том, что пестицида требуется меньше, чем если такой уровень поддерживается по всему объекту. Также часто является намного дешевле установить устройства для создания такой зоны, чем для обработки всего объекта. Наконец, создание барьера для вредителей, или защитной зоны, имеет преимущества с точки зрения экологии и безопасности людей. Это обусловлено тем, что большая часть объекта не содержит пестицид.
Устройства для регулируемого высвобождения настоящего изобретения предпочтительно имеют скорость высвобождения, показанную на фиг. 1, которая является вначале высокой с тем, чтобы довести концентрацию пестицида зоны в деревянном объекте или во всем объекте до желаемого уровня концентрации, как можно быстрее. С этого момента скорость высвобождения становится медленней, предпочтительно как раз достаточной для поддержания объекта или выбранной зоны деревянного объекта выше минимального эффективного уровня для предотвращения заражения вредителями. Начальная высокая скорость высвобождения достигается высвобождением пестицида из матрицы до введения устройства в или на деревянный объект. Количество высвободившегося пестицида может варьироваться путем изменения температуры и количества времени высвобождения до введения устройства.
Было найдено, что гидрофобные полимеры служат как эффективные высвобождающие пестицид устройства, потому что они могут действовать как резервуары и регулирующие высвобождение механизмы для пестицида. Они способны функционировать таким образом, потому что они улавливают пестицид в свои матрицы, и матрица действует как резервуар для пестицида. Кроме того, эти полимерные матрицы могут защищать пестицид от разрушения. Таким образом, полимерная подающая система может поддерживать эффективную дозу пестицида в течение длительного периода времени в зоне, окружающей устройство. Гидрофобность содержащего пестицид полимера является предпочтительно менее 13 по шкале ГЛБ либо по шкале показателя растворимости. Более предпочтительна гидрофобность менее примерно 10, и наиболее предпочтительна гидрофобность менее примерно 8. Особенно исключительными являются полимеры, которые являются водорастворимыми, и/или имеют ионные группы (например, карбоновые кислоты, сульфокислоты), и/или обрабатываются водой с образованием материалов, которые содержат воду. Однако настоящее изобретение включает смеси, например, полиэтилена и Ро1уох, в которых Ро1уох является водорастворимым полимером этиленоксида. Однако биоактивный пестицид содержится в гидрофобном полимере.
Пестициды, используемые в настоящем изобретении, зависят от заражающих вредителей, которые, в свою очередь, зависят от многих факторов, включая тип древесины, географическое расположение деревянного объекта и грунт, в котором содержится объект. В большинстве случаев пестицид выбирается для устранения грибков и насекомых-древоточцев. На секомые-древоточцы, которые вызывают особые проблемы, включают муравьев-древоточцев и термитов (точащих грунт или сухое дерево). Если единственный пестицид не устраняет всех заражающих вредителей, устройство может вводить комбинацию пестицидов, если такие пестициды являются совместимыми с каждым другим или друг с другом. Если пестициды являются несовместимыми из-за различных скоростей высвобождения или по другим причинам, то могут быть использованы отдельные устройства для обработки в соответствии с настоящим изобретением. Для термитов и/или муравьев в настоящее время предпочтительным пестицидом является пиретрин, особенно, например, тефлутрин, перметрин, циперметрин или их комбинация. Другие предпочтительные пестициды включают, в частности, феноксикарб и хлорпирифос, продаваемый под торговой маркой Хлорофос фирмой Эо\\· С11С1шеа1.
Пестициды для грибков включают (но не ограничиваются этим) трихлорнитрометан под торговой маркой Хлорпикрин, смесь метилизотиоцианата и 1,3-дихлорпропана под торговой маркой Уог1ех, Ν-метилдитиокарбамат натрия под торговой маркой Уараш, 2,3,5,6-тетрахлор1,9-бензохинон под торговой маркой ОЫогопП. цианамид кальция, бифенил, нафтенат меди, дихлорофен, фентингидроксид и их комбинации. Предпочтительными фунгицидами являются бифенил, дихлорофен и хлорпикрин, которые являются водорастворимыми и вводятся в уретан или полиэтилен низкой плотности. Количество полимера составляет предпочтительно около 70 мас.% с фунгицидом в количестве от примерно 5 до примерно 30 мас.% и связующим-носителем в количестве от примерно 5 до примерно 30 мас.%.
Другие типичные примеры инсектицидов включают (но не ограничиваются этим) изофенфос, фенвалерат, циперметрин, перметрин, пиретрин, феноксикарб, тефлутрин и их комбинации, а также в комбинации с любым из ранее перечисленных пестицидов.
Выбор полимера для устройства для регулируемого высвобождения зависит от встречающихся условий либо внутри опоры, либо на ее наружной поверхности. Полимерные матрицы должны быть способны выдерживать сезонные колебания температуры и влажности. Кроме того, из-за их открытого контакта с элементами матрицы, используемые для покрытия столбов, должны быть способными выдерживать ужесточенные условия. Полимер, используемый в покрытии, должен удовлетворять трем требованиям. Во-первых, он должен связываться с деревянным столбом так, что он остается неповрежденным в процессе обработки. Во-вторых, он должен обеспечивать адекватный диффузионный барьер для пестицида так, чтобы скорость высвобождения была совместима с требуемым сроком службы. Наконец, выбор полимера должен учитывать характеристики пестицида.
Полимеры, способные выдерживать такие условия и обеспечивать требуемые скорости высвобождения пестицидов, могут быть классифицированы на четыре группы: термопластичные полимеры, термоотверждающиеся полимеры, эластомерный полимер и их сополимеры. В качестве примера (но не для ограничения объема данного изобретения) в данном изобретении могут быть использованы полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокой плотности, винил-ацетат, уретан, полиэфир, силикон, неопрен и полимер и сополимер изопрена.
Когда используются синтетические пиретруады, предпочтительным полимером является полиэтилен высокой плотности, в частности полиэтилен МА 778-000. Более конкретно, пиретруады, имеющие как низкую водорастворимость, так и низкие давления паров в интервале от 1 нПа до 100 мПа, включая тефлутрин (80 мПа), перметрин (45 нПа), лямбдацигалотрин (200 нПа), ресметрин (1,5 нПа), дельтаметрин (0,002 мПа), циперметрин (0,5 нПа), цифенотрин (0,12 мПа) и цифлутрин (1 мПа), являются предпочтительными в комбинации с полиэтиленом высокой плотности. Наиболее предпочтительными являются перметрин, цифенотрин, тефлутрин или их комбинации из-за сочетания их эффективности и их скоростей высвобождения из и через полимер. Для более водорастворимых биоактивных химических веществ используются уретан, в частности уретан 2200, полиэфиры Ну 1гс1 и полиэтилен низкой плотности, в частности Μίсго111спс 763. Водорастворимые биоактивные химические вещества включают диазинон, хлорпирифос, феноксикарб, трейлометрин, метилизотиоцианат и пентахлорфенол.
Кроме того, преимущественно вводится наполнитель и/или связующее-носитель для оптимизации содержания полимера. Введение такого вещества позволяет увеличить количества пестицида, вводимые в желаемый полимер, и в то же самое время способствует скорости высвобождения полимера. Связующее-носитель включает углерод, гидроксиапатит, глинозем, кремнеглинозем и их комбинации. Углерод может быть в форме активированного угля, углеродной сажи и их комбинаций. Углеродная сажа является предпочтительным связующим-носителем. Более конкретно, предпочтительным является Вулкан ХС-72, поскольку Вулкан ХС-72 имеет большую адсорбционную способность по сравнению с другими углеродными сажами. Для биоактивных химических веществ, которые являются жидкостями при комнатной температуре, например диазинона (пестицид) и нафтаната меди (фунгицид), предпочтительным связующим-носителем является гидроксиапатит.
Для полиэтилена высокой плотности предпочтительное количество полиэтилена высокой плотности составляет примерно 70 мас.% и биоактивных химических веществ с низким давлением паров в количестве примерно 10 мас.% со связующим-носителем в количестве примерно 20 мас.%. Для полиэтилена низкой плотности, полиэфира, уретана предпочтительное количество полимера составляет около 65 мас.%, а водорастворимых биоактивных химических веществ - около 15 мас.% с количеством носителя примерно 0-25 мас.%. Для всех комбинаций содержание биоактивного химического вещества может находиться в интервале от примерно 5 до примерно 30 мас.%, а содержание связующего-носителя - примерно 0-25 мас.%.
При введении связующего-носителя было найдено, что простое введение связующегоносителя в смесь пестицида и форполимера дает плохую формуемость устройства для регулируемого высвобождения и позволяет испаряться пестициду. Соответственно предпочтительно сначала смешивать пестицид со связующимносителем в качестве связанной сыпучей смеси, так что пестицид является предпочтительно связанным либо на поверхности связующегоносителя, либо в массе объема связующегоносителя, либо там и там. Связанная сыпучая смесь пестицида и связующего-носителя затем вводится в полимер. Связанный пестицид задерживается или предохраняется от испарения в процессе последующего формования полимера.
Пестицид наилучшим образом смешивается с носителем с пестицидом в жидкой форме. Некоторые пестициды находятся в жидкой форме при комнатной температуре, а другие являются твердыми или почти твердыми при комнатной температуре. Соответственно может быть необходимо нагревание пестицида для получения жидкой формы для смешения со связующим-носителем. Для пестицида в твердой форме с высокой температурой плавления, например фунгицида карбендазина, твердой формой является предпочтительно порошок или гранулированная форма, смешанная со связующим-носителем.
В другом варианте устройство для регулируемого высвобождения выполнено из двух частей: внутренняя часть окружена наружной частью. Внутренняя часть содержит смесь пестицида и связующее-носитель с наружной частью из гидрофобного полимера, капсулирующего внутреннюю часть. Наружная часть может также содержать пестицид и связующееноситель, который является одинаковым или различным по сравнению с внутренней частью.
Внутренняя часть предпочтительно имеет около 60 мас.% пестицида, 30 мас.% связующего-носителя и 10 мас.% полимера и может иметь в пределах от примерно 5 до примерно 70 мас.% пестицида, от 10 до примерно 95 мас.% связующего-носителя и от 0 до примерно 85 мас.% полимера.
Формы устройства для регулируемого высвобождения включают листы, прутки, таблетки и конструкции из двух частей, включающие внутреннюю часть и наружную часть, прутки или таблетки, и/или многослойные листы, где один лист содержит пестицид или пестицид и связующее-носитель, а другой лист добавляется для предотвращения фотодеструкции пестицида от светового излучения.
Если устройство для регулируемого высвобождения предназначено для установки в деревянный объект, пестицид должен содержаться в полимере в количествах, достаточных для поддержания минимального эффективного уровня. Предпочтительно поддерживается концентрация в мас.ч. полимера от примерно 50 до примерно 80, концентрация пестицида от примерно 5 до примерно 30 и концентрация связующего-носителя от примерно 5 до примерно
20. При таком наполнении полимера минимальный эффективный уровень может поддерживаться в течение не менее семи (7) лет. Как показано профилем концентрации на фиг. 1, полимерное устройство для регулируемого высвобождения может поддерживать минимальный эффективный уровень пестицида в течение намного больших периодов времени, чем способы единичного применения.
Устройство настоящего изобретения может иметь любую физическую форму. Если устройство вводится внутрь деревянного объекта, желательно иметь форму устройства, отвечающую полости. Листы, гильзы, многослойные слои, таблетки, точки на геотекстиле, сосуды, крышки сосудов и ленты являются только некоторыми из форм, которые могут воплощать настоящее изобретение.
В некоторых случаях желательно вводить устройство в древесину в жидкой или гелеобразной форме, которая может затвердевать или не затвердевать сразу после ее введения. Например, пестицид может вводиться в расплавленный полимер, который затем впрыскивается в расплавленном состоянии в полость в деревянном объекте. Полимер затем затвердевает, создавая твердое устройство, которое плотно подгоняется к полости. Аналогично пестицид в расплавленном полимере может быть распределен на поверхности деревянного объекта и затем затвердевает, создавая устройство, которое окружает часть деревянного объекта, как показано на фиг. 3.
Для опор, как показано на фиг. 2-5, предпочтительно вводить устройство в качестве устройства для регулируемого высвобождения вблизи центра опоры, так что пестицид выносится наружу диффузией и продольно капиллярным действием древесной структуры. Сразу после введения отверстие в опоре должно быть герметизировано (не показано на рисунках). Предпочтительно используемое уплотнение обеспечивает диффузионный барьер для пестицида. Так как полость в деревянных объектах часто создается сверлением в них отверстия, устройства настоящего изобретения часто являются цилиндрическими, как показано, в основном, на фиг. 2-4. Диаметр цилиндрического устройства может быть любым от размера нити до нескольких метров, но предпочтительно со ставляет от примерно 12,5 до примерно 51 мм. Длина может быть любой, но предпочтительно длина не превышает длины деревянного объекта. Для устройства, вводимого продольно в часть деревянной опоры, помещаемой ниже уровня, предпочтительно, чтобы длина устройства приблизительно соответствовала расстоянию деревянной опоры, идущему ниже уровня.
На фиг. 2 представлен вариант данного изобретения. На фиг. 2 показано устройство для регулируемого высвобождения 51, уже введенное вблизи верха опоры 12.
На фиг. 3 показан способ обработки уже существующей опоры 11. На этой фигуре нижний конец опоры 11 сверлится рабочим с использованием дрели 40. Вокруг опоры 11 устанавливается обжимное кольцо 30 для ее фиксации, когда дрель 40 проходит в опору 11. На фиг. 4 показана готовая опора 11 с фиг. 3 с введенным устройством для регулируемого высвобождения 50.
На фиг. 5 показана операция сверления новой опоры 10. Для сверления отверстия 30 в опоре 10 используется дрель 20 с образованием резервуара для устройства для регулируемого высвобождения.
На фиг. 6 показаны железнодорожные шпалы 72, в которые предпочтительно вводится устройство для регулируемого высвобождения 52 вблизи центра шпалы 72. Предпочтительный вариант применения включает механизм, способный к движению по рельсам 90 с введением устройства для регулируемого высвобождения 52 в шпалы 72. Механизм может использовать множество дрелей для сверления отверстий в шпалах 72.
В другом варианте данного изобретения полимер помещается в контакте с наружной поверхностью деревянного объекта. Этот вариант обеспечивает непосредственную защиту древесины. Вариант поддерживает минимальный эффективный уровень пестицида на поверхности древесины и, если в контакте с грунтом, окружающего грунта. Предпочтительно концентрация в мас.ч. полимера находится в пределах от примерно 50 до примерно 80, концентрация пестицида - от примерно 50 до примерно 80, более предпочтительно от примерно 10 до примерно 30, и концентрация связующегоносителя - от примерно 10 до примерно 20. При таком наполнении полимера минимальный эффективный уровень может поддерживаться в течение не менее семи (7) лет. Однако должно быть отмечено, что эти концентрации могут быть изменены пользователем в соответствии с желаемыми результатами.
На фиг. 7 и 8 представлен вариант осуществления наружного контакта. Покрытие 60 наносится на опору 12 на фиг. 7. Аналогично покрытие 61 наносится на основание железнодорожной шпалы 70. Эти покрытия 60 и 61 наносятся для того, чтобы защитить деревянные конструкции до того, как пестицид, введенный в сердцевину, сможет диффундировать через древесину с достижением наружной поверхности деревянного объекта. Покрытие является способным обеспечить непосредственный минимальный эффективный уровень пестицида. В зависимости от места применения, этот минимальный эффективный уровень пестицида также может быть введен в смежный грунт или структуру. Как на фиг. 7, так и на фиг. 8 показана древесина (опора 11 или шпала 70), находящаяся в непосредственном контакте с поверхностным грунтом 71.
В другом варианте (фиг. 9) осуществления наружного контакта защитный наружный слой пестицида может быть нанесен с использованием элемента 110 с резервуарами 120 для содержания устройства для регулируемого высвобождения 53. Элемент 110 имеет конфигурацию кольца, которое частично покрывает деревянный объект 130. Кольцо 110 в качестве наносимого покрытия может быть нанесено на деревянный объект в соответствии с предпочтением пользователя. Варианты покрытия и кольца данного изобретения показаны путем примера и не ограничивают объем данного изобретения.
Пестицид может проникать в деревянный объект по нескольким механизмам. Во-первых, если используется полярный водорастворимый пестицид и древесина содержит достаточно влаги, пестицид выносится капиллярным действием древесной структуры. Во-вторых, пестицид, имеющий давление пара около 1 мм рт.ст. при 25°С, диффундирует относительно быстро через пористую молекулярную древесную структуру посредством газовой диффузии. Такие пестициды диффундируют от центра к периферии телефонной опоры в течение примерно 4-6 месяцев. Пестициды, имеющие давление паров, равное или менее 1 мм рт.ст., диффундируют более медленно, а те, которые имеют давление паров менее примерно 0,1 мм рт.ст., диффундируют через древесину неэффективно.
Как установлено выше, устройство для регулируемого высвобождения может быть расположено снаружи и/или внутри в ряде положений по отношению к деревянной конструкции. При размещении выше уровня грунта пестицид выносится местно и продольно посредством молекулярной и газовой диффузии и продольно капиллярным действием древесной структуры и влаги. При размещении на уровне или около уровня грунта минимальный эффективный уровень может также поддерживаться в грунте или на поверхности, окружающих деревянную конструкцию.
Пример 1.
Получают следующие устройства для регулируемого высвобождения и испытывают с определением их скоростей высвобождения (табл. 1). Устройства получают следующим образом. Все устройства, за исключением устройств, использующих уретан 8-113, формуют инжекционным формованием в тонкий лист толщиной около 3,2 мм. Устройство, использу ющее уретан 8-113, является кожухом, способ, обычно используемый для термоотверждающихся полимеров. Все термопластичные полимеры наполняют с использованием достаточного количества углеродной сажи в качестве носителя пестицидов. Все термопластичные полимеры смешивают в рецептуры с содержанием 10% пестицида, 3 и 7% углеродной сажи для абсорбирования жидкого пестицида и 83-87% по массе полимера. В частности, в устройствах, выполненных из термопластичных полимеров и дельтаметрина и лямбдацигалотрина, содержится 3% углеродной сажи. В устройствах, выполненных из остальных пестицидов и термопластичных полимеров, содержится 7% углеродной сажи.
Устройства, выполненные из уретана 8-113 (термоотверждающегося полимера), выполняют из полимерной смеси, содержащей по массе 6% уретана 8-113, 40% касторового масла и 5% катализатора ΊΊΡΆ. Полимерная смесь составляет 90% общей массы устройства. Остальные 10% устройства составляет пестицид дельтаметрин. В данном устройстве углеродная сажа не используется.
Смесь полимера с пестицидом отливают в лист толщиной 3,2 мм и нагревают приблизительно при 60°С в течение 40-60 мин для отверждения. Квадраты 25,4х25,4 мм отрезают от тонких листов, которые получают инжекционным формованием или отливкой, и проводят испытание квадратов с определением скоростей высвобождения, как показано в табл. 1.
Таблица 1
Скорости высвобождения для композиций пестицид-полимер
Пестицид Полимер Скорость высвобождения, цг/см2/24 ч
Дельтаметрин Уретан 8-113 25,2
Ароматик 80А 16,8
Пеллетан 2102-80А 8,8
Пеллетан 2102-55Б 8,0
Айршйс Ρ8-49-100 7,2
Циперметрин Полиуретан 3100 0,4
Полиуретан 2200 0,7
ЭВА 763 27,3
Полиэтилен МА 778-000 4,6
Лямбдацигалотрин Полиуретан 3100 0,7
Полиуретан 2200 2,0
ЭВА 763 20,6
Полиэтилен МА 778-000 5,2
Тефлутрин Полиуретан 3100 6,4
Полиуретан 2200 25,0
ЭВА 763 40,4
Полиэтилен МА 778-000 27,0
Перметрин Полиуретан 3100 1,4
Полиуретан 2200 1,3
ЭВА 763 28,5
Полиэтилен МА 778-000 4,0
Дихлорофен Полиэтилен МА 778-000 6,2
Пример 2.
Получают устройства для регулируемого высвобождения в форме листов, содержащих 10 мас.% пестицида, 10 мас.% связующегоносителя и 80 мас.% полиэтилена высокой плотности (полиэтилена МА 778-000).
Долговечность как функция толщины листа показана в табл. 2.
Таблица 2
Скорость высвобождения и долговечность как функция толщины листа и температуры
Пестицид Толщина листа, мм Скорость высвобождения при 23°С, цг/см2/24 ч Долговечность при 23°С, годы Долговечность при 35°С, годы
Перметрин 1,5 1,5 8,6 3,2
3,0 17 6,5
6,0 35 13
Тефлутрин 1,5 1,3 9,1 3,1
3,0 18,2 5,9
6,0 39 10,4
Диазинон 1,5 11,7 1,1 0,6
3,0 2,3 1,3
6,0 4,8 2,7
Бифенил 1,5 3,5 2,5 2,1
3,0 5,1 4,4
6,0 11,2 9,1
Дихлорофен 1,5 6,2 1,6 1,4
3,0 3,3 3,0
6,0 6,8 6,4
Скорости высвобождения значительно снижаются по сравнению со скоростями высвобождения, приведенными в табл. 1 и 2, за счет дополнительного слоя, например, металлизированного майлара (ПЭТФ) или сарана (сополимера винилиденхлорида и винилхлорида), который вводится для предотвращения фотодеструкции.
Пример 3.
Изготавливают устройство, имеющее внутреннюю часть, окруженную или капсулированную наружной частью, имеющее общую массу около 100 г. Во внутренней части содержится 60 мас.% пестицида и 40 мас.% связующего-носителя. Наружной частью является полиэтилен высокой плотности толщиной 3 мм. Скорости высвобождения указаны в табл. 3.
Таблица 3 Скорости высвобождения для капсулированной конструкции из двух частей
Пестицид Скорость высвобождения при 23°С, μι см2 24 ч Долговечность при 23°С, годы Долговечность при 35°С, годы
Перметрин 16 68 38
Тефлутрин 31 35 18
Диазинон 28 39 24
Бифенил 35 31 23
Дихлорофен 24 56 28
Пример 4.
Получают таблетку, имеющую массу около 100 г и площадь поверхности около 150 см2. В таблетке содержится в качестве полимера 70 мас.% полиэтилена высокой плотности с 20 мас.% пестицида и 10 мас.% связующего-носителя. Скорости высвобождения указаны в табл. 4. Из сравнения табл. 4 с табл. 3 видно, что капсулированная конструкция из двух частей обеспечивает больший срок службы, чем таблетка.
Таблица 4
Скорости высвобождения из таблетки
Пестицид Скорость высвобождения при 23°С, μ^2^ ч Долговечность при 23°С, годы Долговечность при 35°С, годы
Перметрин 12 30 14
Тефлутрин 11 33 16
Диазинон 45 8,1 5,1
Бифенил 16 22 11
Дихлорофен 11 33 16
Пример 5.
Проводят эксперимент для демонстрации влияния связующего-носителя на скорость высвобождения. Биоактивными химическими веществами являются тефлутрин и лямбдацигалотрин в количестве 5 мас.%, связующим-носителем является углеродная сажа в количествах 0 и 10 мас.% с остальным количеством до 100 мас.% полиэтилена высокой плотности (МА 778-000). Скорости высвобождения определяют через 6 недель после изготовления, где образцы быстро вытирают для удаления поверхностного накопления высвободившегося биоактивного вещества. Результаты приводятся в табл. 5.
Таблица 5
Скорости высвобождения для 0 мас.% и 10 мас.% углеродной сажи
Биоактивное химическое вещество Углеродная сажа, мас.% Скорость высвобождения, μ^^^ ч
Тефлутрин 0 3,13
Тефлутрин 10 0,71
Лямбдацигалотрин 0 1,78
10 0,81
20 0,61
Очевидно, что к вариантам, описанным выше, может быть сделан широкий ряд изменений и модификаций. Поэтому вышеприведенное описание должно рассматриваться как иллюстративное, а не ограничительное, и должно быть понятно, что этим является последующая формула изобретения, включая все эквиваленты, которые предназначаются для определения данного изобретения.

Claims (55)

1. Связанная сыпучая смесь, содержащая (a) по меньшей мере одно биоактивное химическое вещество, связанное посредством сорбции со (b) связующим-носителем.
2. Связанная сыпучая смесь по п.1, в которой связующее-носитель выбрано из группы, состоящей из углеродной сажи, активированного угля, глинозема, гидроксиапатита, кремнезема-глинозема и их комбинаций.
3. Связанная сыпучая смесь по п.1, дополнительно содержащая форполимер.
4. Связанная сыпучая смесь по п.3, в которой форполимером является полиэтилен.
5. Связанная сыпучая смесь по п.1, в которой биоактивное химическое вещество находит ся в жидкой форме в процессе образования сыпучей смеси.
6. Устройство для регулируемого высвобождения для сдерживания, отпугивания или уничтожения вредителей, содержащее связанную сыпучую смесь по п.1, диспергированную в непрерывной полимерной матрице.
7. Устройство для регулируемого высвобождения по п.6, в котором биоактивное химическое вещество содержит пестицид, выбранный из группы, состоящей из пиретруады, изофенфоса, фенвалерата, водорастворимых биоактивных химических веществ, тефлутрина, перметрина, феноксикарба, хлорпирифоса, лямбдацигалотрина, ресметрина, дельтаметрина, циперметрина, цифенотрина, цифлутрина и их комбинаций.
8. Устройство для регулируемого высвобождения по п.6, в котором биоактивное химическое вещество содержит, по меньшей мере, один фунгицид.
9. Устройство для регулируемого высвобождения по п.8, в котором фунгицид выбран из группы, состоящей из трихлорнитрометана, смеси метилизотиоцианата и 1,3дихлорпропана, Ν-метилдитиокарбомата натрия, 2,3,5,6-тетрахлор-1,9-бензохинона, цианамида кальция, бифенила, нафтената меди, дихлорофена, фентингидроксида и их комбинаций.
10. Устройство для регулируемого высвобождения по п.6, в котором связующимносителем является углеродная сажа.
11. Устройство для регулируемого высвобождения по п.6, в котором полимер полимерной матрицы является гидрофобным.
12. Устройство для регулируемого высвобождения по п.6, в котором полимер полимерной матрицы выбран из группы, состоящей из полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, винилацетата, уретана, полиэфира, силикона, неопрена, изопрена и их комбинаций.
13. Устройство для регулируемого высвобождения по п.12, в котором частицы связанной сыпучей смеси заделаны в полимерную матрицу.
14. Устройство для регулируемого высвобождения по п.11, в котором полимерная матрица находится в виде прутка, таблетки, ленты или листа.
15. Устройство для регулируемого высвобождения по п.6, в котором полимерная матрица находится в виде листа.
16. Устройство для регулируемого высвобождения по п.15, в котором дополнительно содержится второй лист для замедления или предотвращения фотодеструкции биоактивного химического вещества.
17. Устройство для регулируемого высвобождения по п.16, дополнительно содержащее третий лист, содержащий металлизированный майлар (ПЭТФ), саран (сополимер винилиденхлорида и винилхлорида) или их комбинации.
18. Устройство для регулируемого высвобождения по п.17, в котором биоактивный материал содержит по меньшей мере один пестицид, выбранный из группы, состоящей из пиретруады, изофенфоса, фенвалерата, водорастворимых биоактивных химических веществ, тефлутрина, перметрина, феноксикарба, хлорпирифоса, лямбдацигалотрина, ресметрина, дельтаметрина, циперметрина, цифенотрина, цифлутрина и их комбинаций.
19. Устройство для регулируемого высвобождения по п.17, в котором биоактивным химическим веществом является лямбдацигалотрин.
20. Устройство для регулируемого высвобождения по п.19, в котором полимерная матрица содержит полиэтилен низкой плотности.
21. Устройство для регулируемого высвобождения по п.6, в котором биоактивное химическое вещество содержит по меньшей мере один пестицид, имеющий давление пара выше примерно 0,1 мм рт.ст. (13,33 Па) при 25°С.
22. Устройство для регулируемого высвобождения по п.6, в котором полимер полимерной матрицы находится в количестве от примерно 50 до примерно 90 частей от массы матрицы, а биоактивное химическое вещество высвобождается из матрицы со скоростью от примерно 0,4 до примерно 40 мкг/см2/24 ч.
23. Устройство для регулируемого высвобождения по п.14, в котором полимер находится в количестве от примерно 50 до примерно 90 частей от массы матрицы, пестицид - в количестве от примерно 5 до примерно 30 частей от массы матрицы, и носитель - в количестве от примерно 10 до примерно 20 частей от массы матрицы.
24. Способ получения устройства для регулируемого высвобождения, используемого для сдерживания, отпугивания или уничтожения вредителей, включающий следующие стадии:
(a) образование сыпучей смеси, содержащей связующее-носитель и по меньшей мере одно биоактивное химическое вещество, с тем, чтобы связать биоактивное химическое вещество с носителем; и (b) введение связанных частиц носителя и биоактивного химического вещества в полимер с образованием полимерной матрицы, содержащей связанные частицы.
25. Способ по п.24, в котором стадия введения содержит образование расплава полимера и связанных частиц сыпучей смеси.
26. Способ по п.25, в котором сыпучая смесь включает носитель, биоактивное химическое вещество и форполимер.
27. Способ по п.24, в котором биоактивное химическое вещество находится в жидкой форме.
28. Способ по п.27, в котором биоактивным химическим веществом является пестицид, выбранный из группы, состоящей из пиретруады, изофенфоса, фенвалерата, водорастворимых биоактивных химических веществ, тефлутрина, перметрина, феноксикарба, хлорпирифоса, лямбдацигалотрина, ресметрина, дельтаметрина, циперметрина, цифенотрина, цифлутрина и их комбинаций.
29. Способ по п.24, в котором биоактивное химическое вещество содержит лямбдацигалотрин.
30. Способ по п.25, в котором биоактивным химическим веществом является фунгицид, выбранный из группы, состоящей из трихлорнитрометана, смеси метилизотиоцианата и 1,3дихлорпропана, Ν-метилдитиокарбомата натрия, 2,3,5,6-тетрахлор-1,9-бензохинона, цианамида кальция, бифенила, нафтената меди, дихлорофена, фентингидроксида и их комбинаций.
31. Способ по п.25, в котором биоактивное химическое вещество содержит фунгицид, выбранный из группы, состоящей из трихлорнитрометана, смеси метилизотиоцианата и 1,3дихлорпропана, Ν-метилдитиокарбомата натрия, 2,3,5,6-тетрахлор-1,9-бензохинона, цианамида кальция, бифенила, нафтената меди, дихлорофена, фентингидроксида и их комбинаций, и дополнительно содержит инсектицид, выбранный из группы, состоящей из пиретруады, изофенфоса, фенвалерата, водорастворимых биоактивных химических веществ и их комбинаций.
32. Способ по п.28, в котором пестицид используют в количестве от примерно 5 до примерно 30 частей от массы полимерной матрицы, полимер - в количестве от примерно 50 до примерно 90 частей от массы полимерной матрицы и связующее-носитель - в количестве от примерно 10 до примерно 20 частей от массы полимерной матрицы.
33. Способ по п.27, в котором полимер является гидрофобным полимером.
34. Способ по п.27, в котором полимер выбирают из группы, состоящей из полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, винилацетата, уретана, полиэфира, силикона, неопрена, изопрена и их комбинаций.
35. Способ по п.27, дополнительно содержащий стадию формования матрицы в пруток, таблетку, ленту или лист.
36. Способ по п.27, в котором биоактивным химическим веществом является пестицид с низким давлением пара, причем пестицид с низким давлением пара комбинируют с форполимером высокой плотности.
37. Способ по п.27, в котором форполимер выбирают из группы, состоящей из полиэтилена высокой плотности.
38. Способ по п.27, в котором биоактивным химическим веществом является водорастворимый фунгицид.
39. Способ по п.26, в котором форполимер выбирают из группы, состоящей из уретана, полиэфира, полиэтилена низкой плотности и их комбинаций.
40. Способ по п.26, в котором форполимером является полиэтилен низкой плотности.
41. Способ по п.27, дополнительно содержащий стадию сушки связующего-носителя до смешения с биоактивным химическим веществом.
42. Способ предотвращения или замедления гниения и разрушения деревянного объекта от поражающих древесину вредителей, включающий стадии (a) получения устройства для регулируемого высвобождения по п.24 со скоростью высвобождения не менее примерно 0,4 мкг/см2/24 ч;
(b) создания полости в деревянном объекте;
(c) введения устройства для регулируемого высвобождения в полость и герметизации полости; и (б) испарения по меньшей мере одного биоактивного химического вещества с поверхности устройства для регулируемого высвобождения и диффундирования в молекулярную древесную структуру деревянного объекта с созданием в результате защитной зоны в деревянном объекте, имеющей концентрацию биоактивного химического вещества выше минимальной эффективной концентрации, предотвращающей заселение вредителей в защитной зоне.
43. Способ предотвращения гниения и разрушения деревянных объектов в контакте с грунтом, вызываемых заселением вредителей, который включает стадии (a) получения устройства для регулируемого высвобождения по п.24;
(b) размещения устройства для регулируемого высвобождения вблизи деревянного объекта, причем концентрация биоактивного химического вещества является достаточной для обеспечения заданной скорости высвобождения через полимер и достаточной для обеспечения минимального эффективного уровня для предотвращения вторжения вредителей в течение заданного периода времени.
44. Способ по п.43, в котором устройство для регулируемого высвобождения высвобождает биоактивное химическое вещество с начальной высокой скоростью, а затем с более низкой установившейся скоростью.
45. Способ по п.43, в котором минимальный эффективный уровень поддерживают по всей деревянной конструкции.
46. Способ по п.43, в котором минимальный эффективный уровень поддерживают в зоне деревянной конструкции.
47. Способ по п.43, в котором полимер выбирают из группы, состоящей из термоотверждающихся полимеров, термопластичных по23 лимеров, эластомерных полимеров и их сополимеров.
48. Способ по п.43, в котором устройство для регулируемого высвобождения помещают в деревянный объект.
49. Способ по п.43, в котором устройство для регулируемого высвобождения размещают на наружной поверхности указанного деревянного объекта.
50. Способ по п.43, в котором устройство для регулируемого высвобождения размещают при физическом контакте с деревянным объектом.
51. Способ по п.43, в котором биоактивное химическое вещество содержит фунгицид, выбранный из группы, состоящей из трихлорнитрометана, смеси метилизотиоцианата и 1,3дихлорпропана, Ν-метилдитиокарбомата натрия, 2,3,5,6-тетрахлор-1,9-бензохинона, цианамида кальция, бифенила, нафтената меди, дихлорофена, фентингидроксида и их комбинаций.
52. Способ по п.51, дополнительно содержащий инсектицид, выбранный из группы, состоящей из пиретруады, изофенфоса, фенвалерата, водорастворимых биоактивных химических веществ, тефлутрина, перметрина, феноксикарба, хлорпирифоса, лямбдацигалотрина, ресметрина, дельтаметрина, циперметрина, цифенотрина, цифлутрина и их комбинаций.
53. Многослойное устройство для регулируемого высвобождения для сдерживания, отпугивания или уничтожения вредителей, которые приближаются или входят в контакт с устройством, содержащее полимерный лист, включающий (а) пестицид;
(b) носитель, причем пестицид связывается с носителем с образованием связанного с носителем пестицида с тем, чтобы модифицировать скорость высвобождения пестицида из устройства для регулируемого высвобождения; и (c) термопластичный гидрофобный полимер, окружающий указанный носитель.
54. Многослойное устройство по п.53, в котором пестицид выбран из группы, состоящей из пиретруады, изофенфоса, фенвалерата, водорастворимых биоактивных химических веществ, тефлутрина, перметрина, феноксикарба, хлорпирифоса, лямбдацигалотрина, ресметрина, дельтаметрина, циперметрина, цифенотрина, цифлутрина и их комбинаций;
носитель выбран из группы, состоящей из углеродной сажи, активированного угля, глинозема, гидроксиапатита, кремнезема-глинозема и их комбинаций; и термопластичный гидрофобный полимер выбран из группы, состоящей из полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, винилацетата, уретана, полиэфира, силикона, неопрена, изопрена и их комбинаций.
55. Многослойное устройство по п.54, в котором устройство для регулируемого высвобождения включает по меньшей мере один дополнительный лист для замедления или предотвращения фотодеструкции указанного пестицида и по меньшей мере один дополнительный лист, содержащий металлизированный майлар (ПЭТФ), саран (сополимер винилиденхлорида с винилхлоридом) или их комбинации.
EA200000854A 1998-02-20 1998-02-20 Устройство для регулируемого высвобождения для сохранения деревянной конструкции, контактирующей с грунтом EA004158B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1998/003265 WO1999042264A1 (en) 1998-02-20 1998-02-20 Controlled release device for the preservation of wooden structure proximate soil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200000854A1 EA200000854A1 (ru) 2001-04-23
EA004158B1 true EA004158B1 (ru) 2004-02-26

Family

ID=22266421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200000854A EA004158B1 (ru) 1998-02-20 1998-02-20 Устройство для регулируемого высвобождения для сохранения деревянной конструкции, контактирующей с грунтом

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1056575A1 (ru)
JP (1) JP2002503710A (ru)
KR (1) KR20010041174A (ru)
CN (1) CN1291129A (ru)
AU (1) AU755802C (ru)
BR (1) BR9815779A (ru)
CA (1) CA2320950A1 (ru)
EA (1) EA004158B1 (ru)
IL (1) IL137962A0 (ru)
NZ (1) NZ507006A (ru)
TR (1) TR200002435T2 (ru)
WO (1) WO1999042264A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2820879R1 (es) 2016-02-19 2021-06-21 Hazel Tech Inc Composiciones para la liberación controlada de ingredientes activos y métodos de preparación de las mismas
CN107696210A (zh) * 2017-11-14 2018-02-16 西南林业大学 一种蛋白质‑矿物质复合木材防腐剂及其制备方法
CN114275161B (zh) * 2020-09-28 2023-10-27 扬州大学 一种植保无人机喷药防漂移智能控制系统及其控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3740419A (en) * 1971-01-20 1973-06-19 Mobil Oil Corp Pesticidal compositions
JPS58113102A (ja) * 1981-12-26 1983-07-05 Earth Chem Corp Ltd 薬剤の徐放化材
NL8400339A (nl) * 1984-02-03 1985-09-02 Tno Samenstelling en werkwijze voor het verduurzamen van hout.
JPS60202801A (ja) * 1984-03-28 1985-10-14 Nippon Tokushu Noyaku Seizo Kk 徐放型粒状物質
JPS6310702A (ja) * 1986-07-01 1988-01-18 Ube Ind Ltd 徐放化製剤の製造方法
US5083408A (en) * 1990-01-30 1992-01-28 Window Care B.V. Wood preservation method and preservation means for use in said method
US5525147A (en) * 1994-02-22 1996-06-11 Perma-Chink Systems, Inc. Preventative treatment of wood

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999042264A1 (en) 1999-08-26
JP2002503710A (ja) 2002-02-05
AU755802B2 (en) 2002-12-19
AU6331698A (en) 1999-09-06
CA2320950A1 (en) 1999-08-26
KR20010041174A (ko) 2001-05-15
AU755802C (en) 2003-08-28
BR9815779A (pt) 2000-11-07
IL137962A0 (en) 2001-10-31
EA200000854A1 (ru) 2001-04-23
NZ507006A (en) 2003-05-30
EP1056575A1 (en) 2000-12-06
TR200002435T2 (tr) 2001-01-22
CN1291129A (zh) 2001-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5925368A (en) Protection of wooden objects in direct contact with soil from pest invasion
US5985304A (en) Barrier preventing wood pest access to wooden structures
AU749956B2 (en) Barrier preventing wood pest access to wooden structures
CA2429743A1 (en) Barrier preventing wood pest access to wooden structures
US20060201053A1 (en) Barrier preventing wood pest access to wooden structures
AU774368B2 (en) Termite and boring insect barrier for the protection of wooden structures
FI65393C (fi) Foerfarande foer behandling av traeramar med traeskyddsmedel och kapsel foer anvaendning vid foerfarandet
US6852328B1 (en) Method and device for protection of wooden objects proximate soil from pest invasion
US6290992B1 (en) Foam formulation for termite control and method of application therefor
US6322803B1 (en) Method for applying pesticides and repellents
US6099850A (en) Termite and boring insect barrier for the protection of wooden structures
US20020192259A1 (en) Barrier preventing wood pest access to wooden structures
AU755802C (en) Controlled release device for the preservation of wooden structure proximate soil
US6668483B1 (en) Insect bait and control system
MXPA00008082A (en) Controlled release device for the preservation of wooden structure proximate soil
US20100215705A1 (en) Use of Colloidal Clays for Sustained Release of Active Ingredients
NZ507007A (en) Barrier preventing wood pest access to wooden structures having insecticides within a polymeric barrier that do not release from a polymeric matrix
MXPA00008035A (en) Barrier preventing wood pest access to wooden structures
JPS63219331A (ja) 木材保護用シートおよび木材保護方法
JPH01284641A (ja) 害虫防除施工法

Legal Events

Date Code Title Description
FA9A Withdrawal of a eurasian application
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU