WO2002072206A1

WO2002072206A1 - Basische, nicht-wässrige dekontaminationsflüssigkeit

Info

Publication number: WO2002072206A1
Application number: PCT/EP2002/001095
Authority: WO
Inventors: Siegfried Franke; Helmut Stelzmüller; Hans-Joachim TÖPFER; Frank Ritscher
Original assignee: Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2002-02-02
Publication date: 2002-09-19
Also published as: ATE345851T1; KR20030086304A; EP1368095A1; DE50208780D1; JP2004532058A; US20040096415A1; DE10112720A1; JP4313043B2; EP1368095B1

Abstract

Um eine basische, nicht-wässrige Dekontaminationsflüssigkeit, wie sie als Entgiftungsmittel mit universeller Wirkung gegen chemische Kampfstoffe zur Entgiftung von militärischen und zivilen technischen Mitteln und Geräten, Gebäuden, Straßen etc. Verwendung findet, zur Verfügung zu stellen, die sich einerseits sparsamer einsetzen lässt und die andererseits lackierte Oberflächen, mit Kunststoffen/Elastomeren überzogene Oberflächen, insbesondere von Metallen, Kunststoffe und Elastomere in den erforderlichen Behandlungszeiten nicht oder nicht wesentlich angreift, wird vorgeschlagen, dass diese basische, nicht-wässrige Dekontaminationslösung 20 bis 40 Gew.% eines aliphatischen C2-C6-Alkohols; 20 bis 40 Gew.% eines aliphatischen C2-C6-Aminoalkohols; 20 bis 50 Gew.% eines zyklischen C2-C5-Säureamids und/oder eines aliphatischen C2-C6-Diamins; und 0,5 bis 2,6 Mol/l eines Alkalialkoxids (Alkalialkoholats, Alkalialkanolats) und oder eines Alkali-aminoalkanoxids (Alkaliaminoalkoholats, Alkaliaminoalkanolats) enthält.

Description

BASISCHE, NICHT-WASSRIGE DEKONTAMINATIONSFLÜSSIGKEIT

Die Erfindung betrifft eine basische, nicht-wässrige Dekontaminationsflüssigkeit, wie sie als Entgiftungsmittel mit universeller Wirkung gegen chemische Kampfstoffe zur Entgiftung von militärischen und zivilen technischen Mitteln und Geräten, Gebäuden, Straßen etc. Verwendung findet.

Beispiele für solche basische, nicht-wässrige Dekontaminationsfiüssigkeiten sind aus dem US-Patent 3,079,346 oder der deutschen Patentschrift DD 299 458 A7 bekannt. Ihre Basizität ist auf die darin enthaltenen Alkalialkoxide (Alkalialkohola- te, Alkalialkanolate) und ihre Anionen zurückzuführen. Diese sind die hauptsächlich reaktiven Komponenten zur Umsetzung von militärisch und terroristisch verwendbaren toxischen Kontaminanten, wie chemische Kampfstoffe aus der Gruppe der Loste (wie z. B. Schwefellost), der Fluorphosphororganyien (wie z. B. Soman) oder der der Thiocholinphosphororganylen (wie z. B. VX).

Nachteilig bei den bekannten Dekontaminationsflüssigkeiten ist zum Einen deren schädliche Wirkung auf Kunststoffe, Elastomere und Farbanstriche, die zum Quellen bzw. Aufweichen und Ablösen derselben und auch zu Korrosionserscheinungen an Metallen und Metalllegierungen führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dekontaminationsflüssigkeit der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, die sich zum Einen sparsamer einsetzen lässt und die zum Anderen lackierte Oberflächen, mit Kunstoffen/ Elastomeren überzogene Oberflächen, insbesondere von Metallen, Kunststoffe und Elastomere in den erforderlichen Behandlungszeiten nicht oder nicht wesentlich angreift. Diese Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen basischen, nicht-wässrigen Dekontaminationsflüssigkeit erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass diese 0,5 bis 2,6 Mol/1 eines Alkalialkoxids (Alkalialkoholats, Alkalialkanolats) und/oder eines Alkaliaminoalkoxids (Alkaliaminoalkoholats, Alkaliaminoalkanolats) in einer Formulierung enthält. Diese Formulierung umfasst:

20 bis 40 Gew.% eines aliphatischen C₂-C₆-Alkohols; 20 bis 40 Gew.% eines aliphatischen C₂-C₆-AminoaIkohols und 20 bis 50 Gew.% eines zyklischen C₂-C₅-Säureamids und/oder eines aliphatischen C₂-C₅-Diamins.

Zur Erzielung des gleichen Dekontaminationseffektes mit den eingangs beschriebenen herkömmlichen Dekontaminationsflüssigkeiten sind bei diesen größere Mengen je Flächeneinheit einzusetzen, und sie benötigen zum Teil auch längere Einwirkungszeiten.

Die erfindungsgemäße Dekontaminationsflüssigkeit enthält ein chemisches Gleichgewichtssystem aus den aliphatischen Alkoholen und den Aminoalkoholen, ihren Alkalialkoxiden und deren Ionen.

Die erfindungsgemäße Dekontaminationsflüssigkeit lässt sich mit üblichen, geeigneten militärischen und zivilen Dekontaminationsgeräten zur Dekontamination von Militärtechnik, Flugzeugen, Schiffen und Schienenfahrzeugen, von Einrichtungen wie Gebäuden, Straßen, Rollbahnen, sowie auch von Laboratoriumsgeräten verwenden.

Die erfindungsgemäße nichtwässrige Dekontaminationsflüssigkeit ist wegen ihrer starken Basizität reaktiver als die vorbekannten Dekontaminationsflüssigkeiten. Das begründet ihre bessere Wirksamkeit und eine geringere Aufwandmenge je zu dekontaminierender Flächeneinheit. Aufgrund der gesteigerten Reaktivität lassen sich die Einwirkungszeiten verkürzen, so dass sich Oberflächenschädigungen bei zu dekontaminierenden Oberflächen aus Kunststoffen, Elastomeren, Farbanstrichen etc. vermeiden lassen. Korrosionserscheinungen an Metallen und Metalllegierungen treten auch bei längerer Einwirkungszeit nicht auf.

Darüber hinaus ist sie weniger hygroskopisch, wodurch es bei ihrer Anwendung selbst bei hoher Luftfeuchtigkeit zu keiner Nebelbildung kommt.

Die aus dem US-Patent 3,079,346 bekannte Dekontaminationsfiüssigkeit wirkt stark hygroskopisch, so dass selbst bei geringer Luftfeuchtigkeit Nebelerscheinungen möglich sind. Dies wird mit der erfindungsgemäßen Dekontaminationsflüssigkeit sicher vermieden.

Die erfindungsgemäße Dekontaminationsflüssigkeit lässt sich mit Wasser von den behandelten Oberflächen abspülen, wobei das Wasser nicht unbedingt mit Hochdruck aufgebracht werden muss. Aufgrund der geringeren Mengen, die pro Flä- cheneinheit an Dekontaminationsflüssigkeit ausgebracht werden müssen, ist auch der Wasserverbrauch beim Abspülen ein geringerer.

Die aus der DD 299 458 A7 bekannte Dekontaminationsflüssigkeit ist gegenüber der erfindungsgemäßen Dekontaminationsflüssigkeit schwächer basisch und enthält darüber hinaus N-Methyl-ε-caprolactam, welches weniger wirtschaftlich ist.

Vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus, dass sie sehr variabel einsetzbar ist, das heißt sowohl in Groß- als auch in Kleingeräten, und schließlich auch mit Primitivmitteln, in diesen auch konfektioniert, zum Einsatz gelangen kann.

Bevorzugte erfindungsgemäße Dekontaminationsflüssigkeiten enthalten mindestens ein Alkalialkoxid und ein Alkaliaminoalkoxid, die durch Einbringung (Zugabe) des entsprechenden reinen Alkalimetalls oder eines Alkalihydroxids gebildet werden. Sie können aber auch durch kommerziell erhältliche Alkalialko- holate eingebracht werden.

Weiter bevorzugte Dekontaminationsflüssigkeiten enthalten als aliphatischen Alkohol Propanole und/oder Butanole.

Bevorzugt wird als Aminoalkoholkomponente 2-Amino-l-butanol, N,N-Dime- thylaminoethanol und/oder N-Methyl-diisopropanolamin verwendet.

Bevorzugte Säureamide in der Rezeptur der erfindungsgemäßen basischen, nicht-wässrigen Dekontaminationsflüssigkeit ist das N-Methyl-2-pyrrolidon.

Zur Verbesserung der Anwendungseigenschaften kann der Dekontaminationsflüssigkeit ein oder mehrere Co-Lösemittel zugesetzt werden, wie bis zu 10 Gew.% Diole und/oder bis zu 20 Gew.% eines flüssigen aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffs.

Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zum Dekontaminieren von Oberflächen, insbesondere lackierten, polymerbeschichteten oder Kunststoff- bzw. Elastomeroberflächen, wobei das Verfahren durch die Verwendung der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Dekontaminationsflüssigkeit gekennzeichnet ist.

Erfindungsgemäß werden bei der Verwendung der Dekontaminationsflüssigkeit, wie zuvor beschrieben, Mengen von 0,05 bis 0,2 l/m² Oberfläche entsprechend der Art des Kontaminanten und der eingeschätzten Kontaminationsdichte aufgebracht. Mit derartig geringen Mengen werden selbst bei chemisch relativ stabilen, hochtoxischen Kampfstoffen ausgezeichnete Dekontaminationsergebnisse bei Kontaminationsdichten von 10 g je m² erzielt, selbst wenn die Kampfstoffe in verdickter Form vorliegen und ihre Einwirkungszeit mehrere Stunden beträgt. Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im Folgenden an Hand der Beispiele noch näher erläutert.

Beispiele für Formulierungen

Beispiele

In den folgenden Beispielen wurden bei Feldversuchen mit Alkydharz beschichtete Metallplatten 3 Stunden vor der Dekontamination mit den betreffenden chemischen Kampfstoffen kontaminiert, damit die Kampfstoffe auch in die Al- kydharz-Farbschichten eindringen konnten. Die Platten waren mit unterschiedlicher Neigung aufgestellt worden. Bei allen in den Beispielen angegebenen Dekontaminationsuntersuchungen betrug die Umgebungstemperatur 10 bis 15 °C.

Beispiel 1

Nach der Einwirkungszeit betrug für den Kampfstoff Schwefellost (HD) auf den Alkydharz-beschichteten Metallplatten die durchschnittliche Kontaminationsdichte noch 10840 mg/m².

Unabhängig von ihrer unterschiedlichen Lage wurden die Platten mit 0,1 l/m² der erfindungsgemäßen Dekontaminationsflüssigkeit nach der Formulierung A eingesprüht. Nach der Einwirkungszeit von 5 Minuten wurden die Platten mit warmem Wasser (ca. 80°C) nachbehandelt und die Dekontaminationsflüssigkeit dabei mit abgespült.

Die unmittelbar danach erfolgte Untersuchung ergab eine durchschnittliche Restkontamination an Schwefellost von 55 mg/m². Das entspricht einem Dekontaminationserfolg von 99,5%.

Beispiel 2

Analog Beispiel 1 wurden Platten mit dem chemischen Kampfstoff VX kontaminiert. Nach der Einwirkungszeit betrug die Kontaminationsdichte 8030 mg VX/m².

Die Behandlung erfolgte ebenfalls mit 0,1 l/m² der Formulierung A. Nach der Einwirkungszeit von 5 Minuten und der Nachbehandlung mit Wasser (ca. 80°C) wurde eine durchschnittliche Restkontamination von 3,6 mg VX/m² gefunden. Das entspricht einem Dekontaminationserfolg von 99,96 %.

Beispiel 3

Analog Beispiel 1 wurden Platten mit dem chemischen Kampfstoff Soman (GD) kontaminiert. Nach der Einwirkungszeit betrug die durchschnittliche Kontaminationsdichte 4160 mg GD/m².

Die Behandlung erfolgte ebenfalls mit 0,1 l/m² mit der Formulierung A. Nach der Einwirkungszeit von 5 Minuten und der Nachbehandlung mit Wasser (ca. 80°C) betrug die Restkontamination durchschnittlich 98,8 mg GD/m². Das entspricht einem Dekontaminationserfolg von 97,53 %. Beispiele 4 bis 6

Die Beispiele 1 bis 3 wurden hier analog mit der Dekontaminationsflüssigkeit der Formulierung B durchgeführt. Die Dekontaminationswirkung bei diesen 3 chemischen Kampfstoffen war im Wesentlichen die Gleiche wie bei der Formulierung A.

Beispiele 7 bis 9

Die Beispiele 1 bis 3 wurden hier analog mit der Dekontaminationsflüssigkeit der Formulierung C durchgeführt. Die Dekontaminationswirkung war in der Gesamtbetrachtung etwas geringer und betrug durchschnittlich 98,3 %, wobei der Dekontaminationserfolg beim Schwefellost durchschnittlich 99,4 und beim VX 99,8 % betrug.

Die Ergebnisse dieser Feldversuche zeigen, dass für die erfindungsgemäßen Dekontaminationsflüssigkeiten mit Behandlungszeiten von 5 Minuten Restkontaminationsdichten erreicht werden, die wesentlich unter den für zulässig erklärten Grenzwerten liegen.

Die sehr guten Dekontaminationserfolge konnten bei gleicher Verfahrensweise der Dekontamination von mit verdickten chemischen Kampfstoffen kontaminierten Platten bestätigt werden.

Die mit den Dekontaminationsflüssigkeiten gemäß den Formulierungen A, B und C behandelten, mit Alkydharz lackierten Metallplatten wurden nach der Dekontamination begutachtet, und es konnte in keinem der Beispiele 1 bis 9 eine Schädigung des Lackes festgestellt werden.

Claims

PATENTANSP UCHE

1. Basische, nicht-wässrige Dekontaminationsflüssigkeit, enthaltend

20 bis 40 Gew.% eines aliphatischen C₂-C₆-Alkohols;

20 bis 40 Gew.% eines aliphatischen C₂-C₆-Aminoalkohols;

20 bis 50 Gew.% eines zyklischen C₂-C₅-Säureamids und/ oder eines aliphatischen C₂-C₆-Diamins; und

0,5 bis 2,6 Mol/1 eines Alkalialkoxids (Alkalialkoholats, Alkalialkanolat) und/oder eines Alkaliaminoalkanoxids (Alkaliaminoafkoholats, Alkaliaminoalkanolats).

2. Dekontaminationsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkalialkoholat ausgewählt ist aus Cι-C₆-Alkoholaten.

3. Dekontaminationsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Alkalialkoxide (Alkoholate, Alkanolate) und ihre Ionen durch Einbringung des entsprechenden reinen Alkalimetalls oder eines Alkalihydroxids oder eines kommerziellen Alkalialkoxids zu den Lösemittelkomponenten gebildet werden.

4. Dekontaminationsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als aliphatischer Alkohol Propanole und/oder Butanole enthalten sind.

5. Dekontaminationsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Aminoalkohol 2-Amino-l-butanol, N,N-Dimethyl- aminoethanol und/oder N-Methyl-diisopropanolamin enthalten ist.

6. Dekontaminationsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zyklisches Säureamid N-Methyl-2-pyrrolidon enthalten ist.

7. Dekontaminationsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit weiterhin

bis zu 10 Gew.% eines Diols; und/oder

bis zu 20 Gew.% eines aliphatischen oder aromatischen flüssigen Kohlenwasserstoffs

als Co-Lösemittel enthält.

8. Verfahren zur Dekontamination von Oberflächen, insbesondere lackierten, polymerbeschichteten oder Kunststoffoberflächen, gekennzeichnet durch das Auftragen einer Dekontaminationsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekontaminationsflüssigkeit in einer Menge von 0,05 bis 0,2 l/m² Oberfläche aufgebracht, insbesondere aufgesprüht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekontaminationsflüssigkeit 5 bis 15 min einwirken gelassen und dann abgespült wird.

1. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Dekontaminationsflüssigkeit behandelten Flächen mit kaltem, warmem oder heißem Wasser oder mit Heißdampf nachbehandelt und dabei die Dekontaminationsflüssigkeit und die Reaktionsprodukte abgespült werden.