WO2006054923A1 - Composition moussante multifonctionnelle destinee au traitement special combine de surfaces, de volumes et d'objets visant a enlever des agents dangereux ou substances dangereuses - Google Patents

Composition moussante multifonctionnelle destinee au traitement special combine de surfaces, de volumes et d'objets visant a enlever des agents dangereux ou substances dangereuses Download PDF

Info

Publication number
WO2006054923A1
WO2006054923A1 PCT/RU2005/000575 RU2005000575W WO2006054923A1 WO 2006054923 A1 WO2006054923 A1 WO 2006054923A1 RU 2005000575 W RU2005000575 W RU 2005000575W WO 2006054923 A1 WO2006054923 A1 WO 2006054923A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
foam
composition according
composition
clathrate
degassing
Prior art date
Application number
PCT/RU2005/000575
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2006054923A8 (fr
Inventor
Elena Borisovna Ivanova
Mikhail Alexeevich Ivanov
Alexey Mikhailovich Ivanov
Sergey Viktorovich Kovalev
Mikhail Anatolievich Smirnov
Igor Ivanovich Kravchenko
Original Assignee
Elena Borisovna Ivanova
Mikhail Alexeevich Ivanov
Alexey Mikhailovich Ivanov
Sergey Viktorovich Kovalev
Mikhail Anatolievich Smirnov
Igor Ivanovich Kravchenko
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 Elena Borisovna Ivanova, Mikhail Alexeevich Ivanov, Alexey Mikhailovich Ivanov, Sergey Viktorovich Kovalev, Mikhail Anatolievich Smirnov, Igor Ivanovich Kravchenko filed Critical Elena Borisovna Ivanova
Priority to DE112005002824T priority Critical patent/DE112005002824B4/de
Publication of WO2006054923A1 publication Critical patent/WO2006054923A1/ru
Publication of WO2006054923A8 publication Critical patent/WO2006054923A8/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/23—Solid substances, e.g. granules, powders, blocks, tablets
    • A61L2/235—Solid substances, e.g. granules, powders, blocks, tablets cellular, porous or foamed
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION 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
    • A01N33/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
    • A01N33/02—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • A01N33/12—Quaternary ammonium compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION 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
    • A01N47/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid
    • A01N47/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid the carbon atom having one or more single bonds to nitrogen atoms
    • A01N47/28—Ureas or thioureas containing the groups >N—CO—N< or >N—CS—N<
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • A62D1/0071—Foams
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/001—Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof
    • G21F9/002—Decontamination of the surface of objects with chemical or electrochemical processes
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/06—Processing
    • G21F9/12—Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/02—Chemical warfare substances, e.g. cholinesterase inhibitors

Definitions

  • the invention relates to means and methods for complex degassing, disinfection, disinsection, decontamination and shielding of sites and volumes where the presence of potent toxic substances (SDVA), toxic substances (OB), chemical weapons (XO), pathogenic microorganisms (MO ), toxic products (TP) of their vital activity, insects, including vectors of pathogens of humans and animals, radioactive substances (PB), as well as to extinguish the fire of flammable liquids or prevent spills of flammable liquids (FLA).
  • SDVA potent toxic substances
  • OB toxic substances
  • XO chemical weapons
  • MO pathogenic microorganisms
  • TP toxic products
  • insects including vectors of pathogens of humans and animals, radioactive substances (PB), as well as to extinguish the fire of flammable liquids or prevent spills of flammable liquids (FLA).
  • PB radioactive substances
  • the invention can be used to eliminate the consequences of the use of weapons of mass destruction (WMD), to eliminate the consequences of man-made accidents and emergency situations (emergency situations), to extinguish and prevent fires, by treating territories, areas or volumes contaminated with toxic chemical, biological, radioactive substances or spills of flammable liquids in order to:
  • WMD weapons of mass destruction
  • the invention provides the implementation of any of the specified objectives, or any combination thereof.
  • the term “degassing, disinfection, disinsection, decontamination and screening” means the integrated implementation of any task or any combination of tasks specified above, and covered by the term “special treatment” or "special treatment”, adopted in this field.
  • the invention can be used as in the case of establishing the fact of infection or spill, i.e. in case of liquidation of consequences, and in the event of suspicion of such an infection or spill, since both the means used and its decomposition products are not toxic.
  • the authors of the present invention proposed the use as an active agent, providing a comprehensive action, in particular for degassing, disinfection, disinsection, decontamination and shielding, a quaternary ammonium compound, such as a clathrate of didecylmethylammonium halide with urea, while the composition based on this active substance is used in the form of foam .
  • Didecylmethylammonium halide clathrates with carbamide are best known as chlorides, bromides, iodides, and fluorides. They are an odorless crystalline powder. These clathrates have surface-active properties.
  • CDGK are recognized bactericides (see, for example, RU 2214837, 2003; RU 2095086, 1997).
  • air-mechanical foam which are used in fire suppression, with the localization of oil spills.
  • foams are formed by surfactants, which are found in foaming compositions.
  • active ingredients are included that provide a solution to a specific problem.
  • adsorbents as injected into oil spills in the foam, while extinguishing fires, the "active ingredient" of the foam composition is water, which reduces the temperature and isolates the flame through vaporization.
  • the aim of the present invention was to create a polyfunctional composition and means of its use for degassing, disinfecting, disinsecting, deactivating and shielding surfaces and areas where the presence of a dangerous agent (agents) or substance (s) is present or assumed.
  • CDGK didecylmethylammonium halide clathrate with carbamide
  • CDGK is a didecylmethylammonium bromide clathrate with carbamide.
  • the composition may optionally contain additional auxiliary components.
  • additional auxiliary components include thickeners, dyes, oxidizing agents, additional surface-active substances (surfactants) compatible with QAC, co-solvents of CDGK, as well as substances that regulate the physicochemical parameters of the foam, in an amount up to 6% by weight of the initial solution of the composition.
  • antifreeze such as higher alcohols, glycerol, ethylene glycol, and the like, provides for the use of the composition at negative temperatures.
  • these substances can act as extractants for contaminant compounds that are poorly soluble in water.
  • Polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, methyl or ethyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetate, water glass, etc. can be used as thickeners to increase the viscosity of the solution and, consequently, the half-life of the foam.
  • thickeners increase the adhesive properties of the foam, helping to improve its binding to the treated surface and the more long-term presence of foam on it in adverse conditions.
  • Dyes can be added to improve the visualization of the foam layer.
  • the dyes may be fluorescent, for example, as rhodamine, fluorescein, and the like. to ensure the visualization of the foam layer in the dark.
  • Oxidizers such as hydrogen peroxide, or compounds that, when dissolved in water, release active oxygen or halogen, for example, chlorine, without significantly affecting the physical performance of the foam, increase its degassing, disinfecting or disinsection activity.
  • Additional surfactants compatible with QAS can be added to the composition to increase foam resistance, control bubble size, liquid film thickness between bubbles.
  • concentration of additional surfactant in the composition can reach values up to 6% by weight, depending on the value of the critical micelle concentration (KKM) for this surfactant. In this case, the upper limit of the surfactant concentration, as a rule, may not exceed its KKM value.
  • Compatible surfactants include non-ionic surfactants, cationic surfactants or low-cation surfactants.
  • the composition is applied in the form of a foam with a frequency of from 30 to 1000.
  • the multiplicity of the foam is the ratio of the volume of foam to the volume of the initial solution.
  • the value of the multiplicity of the foam varying in the range from 40 to 200, is optimal, but not mandatory.
  • the multiplicity of air-mechanical foam is set, as a rule, the dispersion mode and / or concentration of the dispersible composition. The value of the multiplicity of the foam can be adjusted depending on the tasks and requirements for the resulting foam.
  • High fold foams with a multiplicity of more than 100, are sometimes called "dry" foams, because they contain a small volume of liquid per unit volume of foam.
  • liquid films have a small thickness, which makes it difficult to draw particles into the foam, and the half-life is significantly reduced.
  • Low-expansion foams (less than 30) contain more liquid per unit volume and film thickness of the liquid, limiting bubbles, higher. In the process of syneresis of such foams, more intensive sedimentation of foreign particles, initially absorbed by the foam, takes place back to the surface.
  • Medium-sized foams have optimal performance in terms of stability parameters (foam half-life), the ability to detach foreign particles from the surface on which foam is applied, and retain them in a liquid film between gas bubbles during syneresis of the foam.
  • the foam composition is a dispersed system consisting of cells in which the dispersion medium is a solution, and the dispersed phase is a gas. If the foam is formed by an air-mechanical method, the gas is air. In this case, the foam can be obtained using various well-known foam generators, such as bubble-type, centrifugal-type foam generators, air-foamy barrels, mesh-type generators, and the like.
  • the foam may contain a gas other than air as the dispersed phase, for example carbon dioxide, nitrogen, etc. gases used as ejector gases in balloon-type foam generators, where the solution is pushed out by the action of gas and, optionally, mixing with air additionally, forms foam.
  • the mechanism of action of the foam composition CDGC when applied to the surface, is briefly described as follows.
  • the initial stable system is formed when the surface on which the foam is applied is wetted and the surface is isolated from the surrounding atmosphere.
  • the transition of pollutants in the foam layer and their dissolution If the particles are not soluble in the liquid composition, then there is a separation of the particles from the surface and drawing them into the foam layer. If the contaminant (contaminant) is present in the form of a film, then its destruction occurs and the contaminant in the form of a colloid or suspension is drawn into the foam layer.
  • the foam begins to collapse, the height of the layer that separates and isolates the treated surface from the atmosphere decreases. The wall thickness between the bubbles increases, the particles begin to move more intensively in the liquid film under the action of alternating forces, while mass transfer, including mass transfer at the molecular level, increases.
  • the foam layer is completely destroyed and only the non-evaporated part of the composition in the form of a film remains on the treated surface.
  • particles that were drawn into the foam layer, and their decomposition products, if they do not dissolve in the liquid phase of the composition are covered with a thin layer of CDGH, additional components of the foam composition, if they are present in the composition.
  • the composition on the basis of KDHK has high wetting properties, when the foam is applied, the surface to which the foam is applied is wetted. In case foam is applied on open soil, dry brickwork, concrete or powdered cement, the wetting depth is a few centimeters.
  • Foam coatings have good adhesion to the surfaces of environmental objects and paint coatings, are stable on vertical and inclined surfaces (including those with a negative angle of inclination).
  • the foam obtained from the composition of the present invention mainly has a bubble size of 0.5 to 1.5 mm, which constitute at the time of generation of the foam a large part (by volume) of the foam.
  • the optimum thickness of the foam layer over the treated surface is not less than 10 cm, while the half-life of the foam, according to the criterion of the fluid flowing out of it, is from 10 to 30 minutes, with the time of complete disintegration of the foam (i.e. without visually detectable foam) for at least 3 hours.
  • Foam application with the required layer i.e. not less than 10 centimeters thick, can be carried out once or by repeated deposition of additional layers, in order to maintain the required layer thickness and / or foam lifetime. Repeated application of the foam, it is advisable to carry out when applying the composition in adverse conditions that contribute to more rapid destruction of the foam.
  • foam application is carried out using various foam generators, such as bubble-type, centrifugal-type foam generators, air-foam barrels, mesh-type generators, etc.
  • the foam may contain a gas other than air as the dispersed phase, for example carbon dioxide, nitrogen, etc. gases used as ejector gases in balloon-type foam generators, where the solution is pushed out by the action of gas and, optionally, mixing with air additionally, forms foam.
  • a balloon type foam generator can be used, where an ejection gas is used, which dissolves under pressure in the liquid composition.
  • This gas may be carbon dioxide, in the case of aqueous compositions, or freons, in the case of using water-organic solutions or suspensions as a solvent.
  • a layer of foam can be quickly destroyed by applying defoaming agents, for example, cement, gypsum, etc. inorganic binders, resulting in a hardening mass, which can be promptly removed and removed for further disposal.
  • defoaming agents for example, cement, gypsum, etc. inorganic binders
  • Conventional organosilane defoaming agents such as polymethylsiloxanes, or polymethylsiloxanes in a mixture with silica, can be used as substances destroying the foam formed from the composition of the present invention, the latter may be in a form that promotes the adsorption of degradation products.
  • Lower alcohols and ketones can be used as defoamers.
  • foams according to the invention One of the advantages of using foams according to the invention is that the foam applied to the surface isolates it from the surrounding atmosphere.
  • the contaminant enters the foam layer and can dissolve in it. If the contaminant in the foam layer is not destroyed for one reason or another, for example, because of the limited or insufficient time to destroy or neutralize, in particular, to reduce the liquidation time, then a layer of foam in which the contaminant has already been drawn can be further applied composition or preparation containing another agent, more effectively destructive this contaminant.
  • the contaminant is spore forms of microorganisms, for which effective disinfection with the foam of the invention takes about 3 hours under normal climatic conditions
  • another disinfectant may be applied, for example, a composition containing formalin, which in this case will provide even more efficient spore destruction.
  • a similar example is the option when the foam is applied to the surface contaminated with mustard gas, which is weakly hydrolyzed to low-toxic products in a foam with an almost neutral pH value.
  • the mustard material extracted into the foam layer can be completely destroyed by treating the foam layer with a more efficient degassing agent, for example, with an alkaline chlorine-containing solution applied to the foam layer.
  • a more efficient degassing agent for example, with an alkaline chlorine-containing solution applied to the foam layer.
  • foam on the surface with a contaminant shields it from the environment, eliminating the release of the contaminant into the atmosphere, "preserving" it for exposure, if necessary for additional processing.
  • foam compositions include low consumption of solutions required for coating surfaces.
  • the consumption rate of traditional liquid preparations for disinfection, degassing and decontamination of environmental objects is about 3 liters per square meter of surface.
  • 3 liters of foaming solution, with an average foam multiplicity of 50, and a required foam layer thickness of 10 centimeters, can theoretically be treated with 150 square meters of surface.
  • the foams of the present invention are prepared by dissolving KDGC in water or aqueous solutions containing additional components.
  • CDGK can be presented in the form of pure CDGK in the form of powder, granulate, etc.
  • concentrated preparations containing KDGK such as drugs "Veltolen”, “Veltoks” or similar.
  • a solution of KDHK can be prepared on water, water solutions of antifreeze, provided that the antifreeze used does not adversely affect the properties of the foam.
  • glycerin, ethylene glycol, etc. can be used as antifreeze.
  • the concentrate for the preparation of the composition can be in both liquid and solid form.
  • the excipients included in the concentrate will provide its characteristics necessary for the long-term storage of the concentrate, increasing its dissolution rate when preparing working solutions for foam generation.
  • the concentrate may contain co-solvents (for example, lower alcohols, antifreezes (for liquid concentrates) and substances that contribute to the dissolution of the solid form - disintegrants and fillers. can be packaged in containers that are convenient for the consumer, such as plastic bags, sealed rigid containers, etc.
  • Example 1 Foaming compositions based on KDBK The composition of the prepared compositions and characteristics of the foam obtained from it are shown in Table 1.
  • Aqueous solutions were prepared on the basis of didecylmethylammonium bromide clathrate with urea (KDBK) in water, foam was prepared from solutions by air ejection or bubbling, and indicators of the resulting foam were obtained (disintegration time of half of the foam column, time of its complete decomposition, dispersion) under normal climatic conditions.
  • KDBK didecylmethylammonium bromide clathrate with urea
  • Foams with similar characteristics were obtained by generating foam from a reservoir under carbon dioxide pressure.
  • the foam depending on the type of nozzle on the dispersing head, was formed as a dispersion system, in which only carbon dioxide or a mixture of carbon dioxide and air was the gas phase.
  • a solution containing 5% CDGK allowed the introduction of up to 5% by weight of non-ionic surfactant brand OP-7 without significant changes in the stability parameters of the foam.
  • the multiplicity is 100
  • the dispersion is not less than 0.5 mm
  • the half-life is not less than 30 minutes
  • the time of complete disintegration is not less than 3 hours
  • the thickness of the foam layer is about 10 cm above the surface to be treated.
  • test preparations were applied to glass substrates, then a layer of foam was applied to the bottom.
  • the exposure time was 60 minutes, the air temperature was 2 ° C.
  • washings were made from the substrates, and the washings were analyzed, samples from the destroyed foam and controls were analyzed.
  • test preparations were applied to glass substrates, then a layer of foam was applied to the bottom.
  • the exposure time was 180 minutes, the air temperature was 2 ° C.
  • washings were made from the substrates, and the washings were analyzed, samples from the destroyed foam and controls were analyzed.
  • test preparations were applied to glass substrates, then a layer of foam was applied to the bottom.
  • the exposure time was 180 minutes, the air temperature was 2 ° C.
  • washings were made from the substrates, and the washings were analyzed, samples from the destroyed foam and controls were analyzed.
  • foams with a concentration of, for example, about 0.5% for the active substance and at an exposure of about 30 minutes, are effective against vegetative microorganisms, and at a concentration of, for example, about 1% for the active substance and an exposure of 90-120 minutes effective against spores of microorganisms.
  • the results obtained are equivalent to the results of disinfection carried out with a solution of KDBK, which makes it possible to use data on the evaluation of the disinfecting activity of KDBK solutions, as such, and with various additives, to predict the disinfecting ability of pins based on didecylmethylammonium halide clathrates with urea.
  • foam is a dispersed system with a multitude of gas-liquid barrier layers formed from liquid films between gas bubbles, the diffusion of toxic gases (for example, chlorine, hydrogen sulfide), and also flammable liquids (gasoline) through a layer of foam about 10 cm thick practically absent. Smells appeared only after the destruction of the foam layer (more than 3 hours).
  • toxic gases for example, chlorine, hydrogen sulfide
  • gasoline flammable liquids
  • Foam provided excellent shielding properties. After coating the test plates coated with hydrophobic aerosil powder with a foam layer, no secondary aerosol of aerosil particles was detected.
  • OB or potent toxic substances insoluble in water, extracted or detached from the surface subjected to degassing, and pass into a colloidal form, being drawn into the liquid film between the bubbles.
  • the reaction zone i.e. OV / water contact zone increases and the rate of hydrolysis increases significantly.
  • Water-soluble OBs diffuse into the fluid layer and hydrolyze.
  • Highly stable OB or SDNW whose hydrolysis rate is quite low, are neutralized by absorption and shielding by a layer of foam.
  • oxidizers such as hydrogen peroxide, or compounds that form when dissolved active oxygen or chlorine, the degassing capacity of the foam increases.
  • metal plates including those coated with XB enamel, or samples of rubberized fabric, which are absorbed by OB, were applied to OB type VX and mustard gas. Controlled the concentration of OB on the test plates before foam coating and during exposure. In some experiments, the concentration level of OB 5 (as dangerous or safe) above the foam layer at the end of the exposure was determined.
  • a 0.5% solution of CDGH was used as a foam composition, in particular, obtained by dissolving Veltolen in water.
  • the multiplicity of the foam is 60-100, the thickness of the foam layer is 10 cm, the total exposure time of the foam is 60 minutes.

Description

ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ПЕННАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ
КОМПЛЕКСНОЙ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ,
ОБЪЕМОВ И ОБЪЕКТОВ ОТ ОПАСНЫХ АГЕНТОВ И ВЕЩЕСТВ
Область техники Изобретение относится к средствам и способам комплексной дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования участков и объемов, где выявлено или предполагается наличие сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ), отравляющих веществ (OB), химического оружия (XO), патогенных микроорганизмов (МО), токсичных продуктов (ТП) их жизнедеятельности, насекомых, включая переносчиков возбудителей заболеваний человека и животных, радиоактивных веществ (PB), а также для тушения возгорания огнеопасных жидкостей или предотвращения возгорания разливов легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ).
Изобретение может быть использовано при ликвидации последствий применения оружия массового поражения (ОМП), ликвидации последствий техногенных аварий и чрезвычайных ситуаций (ЧС), при тушении и предотвращении возгораний, путем обработки территорий, площадей или объемов, зараженных токсичными химическими, биологическими, радиоактивными веществами или в случае разливов воспламеняющихся жидкостей, с целью:
- разрушения токсичных химических веществ (дегазации);
- дезинфекции;
- дезинсекции;
- дезактивации; - экранирования источника потенциальной опасности от атмосферы и исключения его распространения в окружающую среду;
- экранирования ЛВЖ от контакта с воздухом;
- пылеудаления, в том числе токсичной пыли.
Изобретение обеспечивает выполнение любой из указанной цели или любой их комбинации. В этой связи, под термином "дегазация, дезинфекция, дезинсекция, дезактивация и экранирование" подразумевается комплексное выполнение любой задачи или любой комбинации задач, указанных выше, и охватываются термином "спецобработка" или "специальная обработка", принятым в данной области.
Изобретение может быть использовано как в случае установления факта заражения или разлива, т.е. при ликвидации последствий, так и в случае подозрения на такое заражение или разлив, поскольку как применяемое средство, так и продукты его распада не являются токсичными.
Уровень техники
Известны многие вещества, используемые для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования. Однако эти вещества используются, как правило, для решения преимущественно одной задачи. Известны некоторые вещества, позволяющие решать комплекс из двух задач, например, проведение дегазации и дезинфекции, дезинфекции и дезинсекции, или дезактивации и тушения. Например, хлорамины, перекисные соединения, щелочи и т.п., применяются как комплексное средство при дегазации и дезинфекции. При дезинфекции и дезинсекции используется газообразный хлор или формалин. Для частичной дегазации и дезактивации, т.е. для удаления токсичных и радиоактивных веществ с поверхности известно использование поверхностно- активных веществ. Растворы поверхностно-активных веществ используются при тушении площадных возгораний и для предотвращения опасности возгорания разливов ЛВЖ.
Однако до настоящего времени не было известно вещества, на основе которого можно было бы создать композицию для решения любой из задач, связанной с потенциальной химической, биологической, радиационной и пожарной опасностью или для экранирования источника опасности, или для решения нескольких из них в любом произвольном наборе.
Это связано с тем, что в данной области традиционно и преимущественно применялись жидкости или растворы, содержащие действующее вещество или комплекс веществ, которые взаимодействовали и нейтрализовывали опасный агент. Затем эта жидкость с продуктами нейтрализации удалялась с обрабатываемой поверхности с той или иной степенью полноты. В случае тушения или предотвращения возгорания, жидкости сохранялась на поверхностях до момента создания условий, исключающих горение или возгорание.
Таким образом, комплекс противоречивых требований исключал возможность создания универсальных препаратов и средств, пригодных для комплексного применения в качестве средства спецобработки в случае ЧС, техногенных аварий или применения оружия массового поражения.
Кроме того, при ЧС или опасности его возникновения имеет место фактор неопределенности в источнике опасности. То есть при подозрении на ЧС имеет место некоторый промежуток времени, когда еще достоверно не идентифицирован источник опасности, его вид и масштабы, а также нет прогноза ближайшей опасности и отдаленных последствий ЧС. При этом не исключается ошибка принятия решения по ликвидации предполагаемого очага, при действительном отсутствии опасности для людей или окружающей среды. В этой связи возникает дополнительное требование по минимизации ущерба в случае ликвидации предполагаемого очага, при его фактическом отсутствии.
Авторами настоящего изобретения предложено использование в качестве активного агента, обеспечивающего комплексность действия, в частности для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования, четвертичного аммониевого соединения, такого как клатрат дидецилметиламмонийгалогенида с карбамидом, при этом композиция на основе этого активного вещества применяется в виде пены.
Клатраты дидецилметиламмонийгалогенида с карбамидом (КДГК) наиболее известны в виде хлоридов, бромидов, иодидов и фторидов. Они представляют собой кристаллический порошок без запаха. Указанные клатраты обладают поверхностно-активными свойствами.
Наиболее характерным представителем этой группы соединений, который выпускается в промышленном масштабе, является клатрат дидецилметиламмонийбромида с карбамидом.
КДГК являются признанными бактерицидами (см., например, RU 2214837, 2003 г.; RU 2095086, 1997 г.).
Однако наличие у этих соединений хороших поверхностно-активных свойств, позволили рассмотреть эти соединения как потенциальные активные агенты для создания пенных композиций комплексного действия.
В уровне техники известны воздушно-механические пены, которые применяются в пожаротушении, при локализации проливов нефти. Эти пены образуются за счет поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые водятся в пенообразующие композиции. Однако для достижения функциональности назначения пенных композиций в них, помимо ПАВ, входят действующие вещества, обеспечивающие решение конкретной задачи. Например, в пены для локализации разливов нефти вводят адсорбенты (абсорбенты), при тушении пожаров "активным компонентом" пенной композиции является вода, которая обеспечивает снижение температуры и изоляцию пламени за счет парообразования.
Целью настоящего изобретения явилось создание полифункциональной композиции и средств ее применения для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей и площадей, где присутствует или предполагается наличие опасного агента (агентов) или вещества (веществ).
Раскрытие изобретения
Авторами настоящего изобретения предложено применение клатрата дидецилметиламмонийгалогенида с карбамидом (КДГК) в составе композиций в качестве активного вещества. Использование КДГК обеспечивает комплексность действия пенных композиций, а именно дегазацию, дезинфекцию, дезинсекцию, дезактивацию и экранирование, при этом КДГК является как действующим (активным) веществом с полифункциональными свойствами, так и пенообразователем. Жидкая полифункциональная композиция на основе КДГК содержит до
5% по массе КДГК. Преимущественно, но не обязательно, КДГК представляет собой клатрат дидецилметиламмонийбромида с карбамидом.
Композиция может необязательно содержать дополнительные вспомогательные компоненты. К таким компонентам относятся загустители, красители, окислители, дополнительные поверхностно-активные вещества (ПАВ), совместимые с ЧАС, сорастворители КДГК, а также вещества, регулирующие физико-химические показатели пены, в количестве до 6% по массе от исходного раствора композиции.
Использование антифриза, например высших спиртов, глицерина, этиленгликоля и т.п., обеспечивает применение композиции при отрицательных температурах. Кроме того, эти вещества могут выполнять функции экстрактантов для соединений-контаминантов, плохо растворимых в воде.
Поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлоза, метил- или этилцеллюлоза, поливинилпирролидон, поливинилацетат, жидкое стекло и т.п. могут использоваться как загустители для повышения вязкости раствора и, следовательно, времени полужизни пены. Кроме того, загустители повышают адгезионные свойства пены, способствуя улучшению связывания ее с обрабатываемой поверхностью и более длительному нахождению пены на ней в неблагоприятных условиях.
Красители могут быть добавлены для улучшения визуализации слоя пены. Красители могут быть флуоресцирующими, например, как родамин, флуоресцеин и т.п. для обеспечения визуализации слоя пены в темное время суток. Окислители, такие как перекись водорода, или соединения, которые при растворении в воде выделяют активный кислород или галоген, например, хлор, существенно не влияя на физические показатели пены, обеспечивают повышение ее дегазирующей, дезинфицирующей или дезинсекционной активности.
Дополнительные ПАВ, совместимые с ЧАС, могут вводиться в состав композиции для увеличения стойкости пены, регулирования размера пузырьков, толщины пленки жидкости между пузырьками. Концентрация дополнительного ПАВ в композиции может достигать значения до 6% по массе, в зависимости от значения критической концентрации мицеллообразования (KKM) для этого ПАВ. При этом верхняя граница концентрации ПАВ, как правило, может не превышать его значения KKM. К совместимым ПАВ относятся неионогенные ПАВ, катионные ПАВ или слабокатионные ПАВ.
Композиция применяется в виде пены с кратностью от 30 до 1000. Кратность пены - это отношение объема пены к объему исходного раствора. Значение кратности пены, варьирующей в интервале от 40 до 200, является оптимальной, но не обязательной. Кратность воздушно-механических пен устанавливается, как правило, режимом диспергирования и/или концентрацией диспергируемой композиции. Значение кратности пены может регулироваться в зависимости от решаемых задач и требований к получаемой пене.
Высокократные пены, с кратностью более 100, иногда называют "сухими" пенами, поскольку содержат малый объем жидкости на единицу объема пены. В таких пенах жидкие пленки имеют малую толщину, что затрудняет втягивание частиц внутрь пены, а время полужизни существенно уменьшено.
Пены низкой кратности (мене 30) содержат большее количество жидкости на единицу объема и толщина пленки жидкости, ограничивающие пузырьки, более высокая. В процессе синерезиса таких пен имеет место более интенсивное оседание инородных частиц, первоначально поглощенных пеной, обратно на поверхность. Пены средней кратности имеют оптимальные показатели по параметрам устойчивости (время полужизни пены), способности отрывать инородные частицы от поверхности, на которую наносится пена, и удерживать их в пленке жидкости между пузырьками газа при синерезисе пены.
Пенная композиция представляет собой дисперсную систему, состоящую из ячеек, в которой дисперсионной средой является раствор, а дисперсной фазой - газ. В случае, если пена образована воздушно-механическим способом, газом является воздух. В этом случае пена может быть получена с использованием различных известных пеногенераторов, таких как пеногенераторов барботажного типа, центробежного типа, воздушно-пенных стволов, генераторов сетчатого типа и т.п. Пена может содержать в качестве дисперсной фазы газ, отличный от воздуха, например углекислый газ, азот и т.п. газы, используемые как выталкивающие газы в пеногенераторах баллонного типа, где раствор выталкивается под действием газа и, необязательно, дополнительно смешиваясь с воздухом, образует пену. Механизм действия пенной композиции КДГК, при нанесении ее на поверхность, вкратце описывается следующим образом.
На первом этапе формируется первоначальная устойчивая система, когда происходит смачивание поверхности, на которую наносится пена, и поверхность изолируется от окружающей атмосферы. В это время осуществляется переход загрязнителей в слой пены и их растворение. В случае если частицы не растворимы в жидкой композиции, то происходит отрыв частиц от поверхности и втягивание их в слой пены. Если загрязнитель (контаминант) присутствует в виде пленки, то происходит ее разрушение и загрязнитель в виде коллоида или суспензии втягивается в слой пены. Далее, за счет синерезиса, пена начинает разрушаться, высота слоя, который отделяет и изолирует обработанную поверхность от атмосферы, уменьшается. Толщина стенок между пузырьками увеличивается, частицы начинают более интенсивно перемещаться в пленке жидкости под действием знакопеременных сил, при этом массообмен, включая массообмен на молекулярном уровне, увеличивается.
Со временем, слой пены полностью разрушается и на обработанной поверхности остается только неиспаряющаяся часть композиции в виде пленки. При этом частицы, которые были втянуты в слой пены, и продукты их распада, если они не растворяются в жидкой фазе композиции, оказываются покрытыми тонким слоем КДГК, дополнительными компонентами пенной композиции, если они присутствуют в композиции.
Поскольку композиция на основе КДГК обладает высокими смачивающими свойствами, то при нанесении пены имеет место смачивание поверхности, на которую наносится пена. В случае, если пена наносится на открытую почву, сухую кирпичную кладку, бетон или порошкообразный цемент, глубина смачивания составляет несколько сантиметров.
Пенные покрытия имеют хорошую адгезию к поверхностям объектов окружающей среды и к лакокрасочным покрытиям, обладают устойчивостью на вертикальных и наклонных поверхностях (в том числе и с отрицательным углом наклона).
Пена, полученная из композиции по настоящему изобретению, преимущественно имеет размер пузырьков от 0,5 до 1,5 мм, которые составляют в момент генерации пены большую часть (по объему) пены.
Оптимальная толщина слоя пены над обрабатываемой поверхностью составляет не менее 10 см, при этом время полураспада пены, по критерию истечения из нее жидкости, составляет от 10 до 30 минут, при времени полного распада пены (т.е. до момента появления зон или участков поверхности без визуально определяемой пены) не менее 3 часов.
Нанесение пены требуемым слоем, т.е. толщиной не менее 10 сантиметров, может быть осуществлено однократно или путем повторных нанесений дополнительных слоев, для поддержания требуемой толщины слоя и/или времени существования пены. Повторное нанесение пены целесообразно осуществлять при применении композиции в неблагоприятных условиях, которые способствуют более быстрому разрушению пены.
При нанесении пены на водную поверхность время жизни пены несколько уменьшается, но не значительно. Время жизни пены в этом случае достаточно для того, чтобы успела пройти реакция нейтрализации токсичного вещества или агента, находящегося на водной поверхности. В случае необходимости, может быть осуществлено нанесение дополнительного слоя пены до момента ее разрушения. Нанесение пены осуществляется с помощью различных пеногенераторов, таких как пеногенераторов барботажного типа, центробежного типа, воздушно- пенных стволов, генераторов сетчатого типа и т.п. Пена может содержать в качестве дисперсной фазы газ, отличный от воздуха, например углекислый газ, азот и т.п. газы, используемые как выталкивающие газы в пеногенераторах баллонного типа, где раствор выталкивается под действием газа и, необязательно, дополнительно смешиваясь с воздухом, образует пену. В частности, может быть использован пеногенератор баллонного типа, где применяется выталкивающий газ, растворяющийся под давлением в жидкой композиции. Таким газом может быть углекислый газ, в случае водных композиций, или фреоны, в случае использования в качестве растворителя водно-органических растворов или суспензий.
При необходимости, слой пены может быть быстро разрушен, путем нанесения на нее веществ-пеногасителей, например, цемента, гипса и т.п. неорганических связующих, в результате чего образуется твердеющая масса, которая может быть оперативно удалена и вывезена для дальнейшей утилизации. В качестве веществ, разрушающих пену, образованную из композиции по настоящему изобретению, могут быть использованы традиционные кремнеорганические пеногасители, такие как полиметилсилоксаны, или полиметилсилоксаны в смеси с диоксидом кремния, причем последний может быть в форме, способствующей адсорбции продуктов деструкции. В качестве пеногасителей могут быть применены низшие спирты и кетоны.
Одно из достоинств применения пен по изобретению состоит в том, что пена, нанесенная на поверхность, изолирует ее от окружающей атмосферы. Загрязнитель (контаминант) переходит в слой пены и может в ней растворяться. Если контаминант в слое пены не разрушен по тем или иным причинам, например, из-за ограничения или недостаточности времени для разрушения или нейтрализации, в частности, для сокращения времени ликвидации последствий, то на слой пены, в которую уже втянут контаминант, может быть дополнительно нанесена композиция или препарат, содержащий другой агент, более эффективно деструктирующий данный контаминант. Например, если контаминантом оказывается споровые формы микроорганизмов, для эффективной дезинфекции которых с помощью пены по изобретению требуется время около 3 часов при нормальных климатических условиях, то в случае быстрого установления факта наличия спор, на слой пены, в которую уже втянуты споры с обрабатываемой поверхности, может быть нанесен другой дезинфектант, например, композиция, содержащая формалин, который в данном случае обеспечит еще более эффективное разрушение спор. Аналогичным примером служит вариант, когда пена наносится на поверхность, зараженную ипритом, который слабо гидролизуется до малотоксичных продуктов в пене с практически нейтральным значением рН. Иприт, экстрагированный в слой пены может быть полностью разрушен путем обработки слоя пены более эффективным дегазатором, например щелочным хлорсодержащим раствором, наносимым на слой пены. В то же время, следует заметить, что нанесение пены на поверхность с контаминантом, экранирует ее от окружающей среды, исключая выброс контаминанта в атмосферу, "консервируя" его для воздействия, при необходимости для дополнительной обработки.
К преимуществам применения пенных композиций относится низкий расход растворов, требуемых для покрытия поверхностей. Норма расхода традиционных жидких препаратов для дезинфекции, дегазации и дезактивации объектов окружающей среды составляет около 3 литров на квадратный метр поверхности. В тоже время 3 литрами пенообразующего раствора, при средней кратности пены, равной 50, и требуемой толщине слоя пены в 10 сантиметров, можно, теоретически, обработать 150 квадратных метров поверхности.
С учетом реальной обстановки, а именно, неблагоприятных метеоусловий, способствующих разрушению пены, необходимостью повторных обработок для поддержания слоя пены толщиной не менее 10 см в течение не менее 3 часов, фактическая площадь, обработанная пеной на основе 1% КДГК, в исключительно неблагоприятных условиях, составила около 3 квадратных метров.
Пены по настоящему изобретению готовятся растворением КДГК в воде или водных растворах, содержащих дополнительные компоненты. КДГК может быть представлен в виде чистого КДГК в форме порошка, гранулята и т.п. Также могут быть использованы концентрированные препараты, содержащие КДГК, такие как препараты "Велтолен", "Велтокс" или аналогичные. Раствор КДГК может готовиться на воде, водных растворах антифризов, при условии, что применяемый антифриз не оказывает отрицательного воздействия на свойства пены. Например, в качестве антифриза может быть использован глицерин, этиленгликоль и т.п.
Концентрат для приготовления композиции, может быть как в жидкой, так и твердой форме. В этом случае эксципиенты, входящие в состав концентрата, будут обеспечивать его характеристики, необходимые для продолжительного хранения концентрата, повышения скорости его растворения при получении рабочих растворов для генерирования пены. Тогда, в состав концентрата, помимо активного агента - КДГК и необязательных добавок - указанных выше дополнительных вспомогательных компонентов, он может содержать сорастворители (например -низшие спирты, антифризы (для жидких концентратов) и вещества, способствующие растворению твердой формы - дезинтегранты и наполнители. Концентрат может быть расфасован в емкости, удобные для потребителя, такие как полимерные пакеты, герметичные жесткие емкости и т.п.
Примеры Следующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение, но не ограничивают его конкретными воплощениями, поскольку для специалистов ясны эквивалентные или аналогичные технические решения.
Пример 1 Пенообразующие композиции на основе КДБК Состав приготовленных композиций и характеристики полученной из нее пены приведены в таблице 1.
Готовили водные растворы на основе клатрата дидецилметиламмонийбромида с карбамидом (КДБК) в воде, получали из растворов пену методом воздушной эжекции или барботажа и определяли показатели полученной пены (время распада половины столба пены, время ее полного распада, показатели дисперсности) при нормальных климатических условиях. Таблица 1
Figure imgf000013_0001
Примечание: б - пена получена способом барботажа воздуха через слой раствора КДБК; э - пена получена эжекцией раствора КДБК через металлическую сетку.
Пены с аналогичными характеристиками получали путем генерирования пены из резервуара под давлением углекислого газа. При этом пена, в зависимости от вида насадки на диспергирующей головке, формировалась как дисперсная система, в которой газовой фазой был только углекислый газ или смесь углекислого газа с воздухом. Пены, в которых газовой фазой являлся только углекислый газ, характеризовались более низкой кратностью: от 40 до 100.
Пример 2 Влияние добавок на свойства пены
Введение в раствор, содержащий 1,0% КДБК, перекиси водорода в концентрации до 0,5%; красителя (синий полихим) в концентрации до 1,0%, приводили к несущественному снижению кратности пены (до 90) и времени полураспада (до 50 мин), при исходных параметрах 1,0% раствора КДБК: кратность - 100, время полужизни - 60 мин.
Раствор КДГК (1% по массе), приготовленный на 20% глицерине, сохранил свои показатели пенообразования при увеличенном времени жизни пены.
Раствор, содержащий 5% КДГК, допускал получение пены с кратностью от 30 до 1000, в зависимости от режима генерации пены, при этом время жизни пены составляло более 3 часов.
Раствор, содержащий 5% КДГК, допускал введение в него до 5% по массе неионогенного ПАВ марки OП-7 без существенного изменения параметров устойчивости пены.
Раствор КДГК (1% по массе), приготовленный с добавкой карбоксиметилцеллюлозы (0,5% по массе) имел более высокие показатели времени жизни пены. Пример 3
Оценка бактерицидных свойств воздушно-механической пены на основе КДБК
Характеристики пены: кратность - 100, дисперсность - не менее 0,5 мм, время полураспада - не менее 30 минут, время полного распада - не менее 3 часов, толщина слоя пены - около 10 см над обрабатываемой поверхностью. Исследовали влияние воздушно-механической пены, содержащей 1 и 2% по массе КДБК, образованной способом барботажа, на инактивацию тест- микроорганизма E. соli.
Тест препараты наносили на стеклянные подложки, затем на низ наносили слой пены. Экспозиция составляла 60 минут, температура воздуха составляла 2O0C. Затем делали смывы с подложек, и анализировали смывную жидкость, пробы из разрушенной пены и контроли.
В результате определили, что в смыве с поверхности тест-пластины после обработки ее пеной, в пробе жидкости из разрушенной пены и в пробе из сохранившейся пены рост микроорганизмов отсутствует. Контроль, представляющий смыв с подложки, которая не подвергалась обработке, продемонстрировал сплошной рост E. соli.
Параллельные эксперименты с растворами КДБК без образования пены показали аналогичный результат. Исследовали влияние воздушно-механической пены, содержащей 2% по массе КДБК, образованной способом барботажа, на инактивацию тест-спор сибирской язвы, штамм CTИ-1.
Тест препараты наносили на стеклянные подложки, затем на низ наносили слой пены. Экспозиция составляла 180 минут, температура воздуха составляла 2O0C. Затем делали смывы с подложек, и анализировали смывную жидкость, пробы из разрушенной пены и контроли.
В результате определили, что в смыве с поверхности тест-пластины после обработки ее пеной, в пробе жидкости из разрушенной пены и в пробе из сохранившейся пены рост микроорганизмов отсутствует. Контроль, представляющий смыв с подложки, которая не подвергалась обработке, продемонстрировал устойчивый рост микроорганизмов.
Параллельные эксперименты с растворами КДБК без образования пены показали аналогичный результат. Исследовали влияние воздушно-механической пены, содержащей 2% по массе КДБК, образованной способом барботажа, на инактивацию тест-спор В. subtilis.
Тест препараты наносили на стеклянные подложки, затем на низ наносили слой пены. Экспозиция составляла 180 минут, температура воздуха составляла 2O0C. Затем делали смывы с подложек, и анализировали смывную жидкость, пробы из разрушенной пены и контроли.
В результате определили, что в смыве с поверхности тест-пластины после обработки ее пеной, в пробе жидкости из разрушенной пены и в пробе из сохранившейся пены рост микроорганизмов отсутствует. Контроль, представляющий смыв с подложки, которая не подвергалась обработке, продемонстрировал устойчивый рост микроорганизмов.
Параллельные эксперименты с растворами КДБК без образования пены показали аналогичный результат.
Таким образом установлено, что пены, с концентрацией, например, около 0,5% по действующему веществу и при экспозиции приблизительно 30 минут, эффективны в отношении вегетативных микроорганизмов, а при концентрации, например около 1% по действующему веществу и экспозиции 90-120 минут эффективны в отношении спор микроорганизмов. Полученные результаты эквивалентны результатам дезинфекции, проводимой раствором КДБК, что дает возможность использовать данные по оценке дезинфицирующей активности растворов КДБК, как такового, так и с различными добавками, для прогнозирования дезинфицирующей способности пен на основе клатратов дидецилметиламмонийгалогенида с карбамидом.
Пример 4
Экранирование и локализация разливов ЛВЖ пеной на основе КДБК Для оценки экранирующих свойств пены использовали 0,5% раствор КДГК, в частности, полученный растворением 2,5% по массе препарата Велтолен в воде. В опытах использовали пену с кратностью 40-60, как наименее стабильную, с толщиной наносимого слоя около 10 см.
Поскольку пена представляет собой дисперсную систему со множеством барьерных слоев "газ-жидкость", образованных из пленок жидкости между газовыми пузырьками, то диффузия токсичных газов (например, хлора, сероводорода), а также паров ЛВЖ (бензин) через слой пены толщиной около 10 см практически отсутствовала. Запахи появились только после разрушения слоя пены (более чем через 3 часа).
Пена обеспечила отличные экранирующие свойства. После покрытия тест- пластин с нанесенным на них гидрофобным порошком аэросила слоем пены, вторичного аэрозоля из частиц аэросила не обнаружено.
Аналогичные результаты были получены с использованием порошка талька, меченного красителем.
Пленка керосина, нанесенная на металлические пластины, после обработки пеной на основе 0,5% КДГК, была разрушена за время менее 3 часов. Образовавшаяся суспензия керосина в растворе КДГК при нормальных условиях не воспламенялась.
Пример 5
Дегазация пеной на основе КДБК
Дегазация пеной на основе КДБК осуществляется за счет гидролиза. OB или сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ), нерастворимые в воде, экстрагируются или отрываются с поверхности, подвергаемой дегазации, и переходят в коллоидную форму, втягиваясь в пленку жидкости между пузырьками. При этом реакционная зона, т.е. зона контакта ОВ/вода, увеличивается и скорость гидролиза существенно увеличивается. Растворимые в воде OB диффундируют в слой жидкости и гидролизуются. Высокоустойчивые OB или СДЯВ, скорость гидролиза которых достаточно низкая, нейтрализуются за счет поглощения и экранирования слоем пены.
При наличии в составе пены добавок-окислителей, таких как перекись водорода, или соединений, образующих при растворении активный кислород или хлор, дегазирующая способность пены возрастает.
Результаты экспериментальной оценки дегазирующих и экранирующих свойств пен приведены в таблицах 2 и 3.
В ходе экспериментов на металлические пластины, в том числе и покрытые эмалью XB, или образцы прорезиненной ткани, в которые впитываются OB, наносили OB типа VX и иприт. Контролировали концентрацию OB на тест- пластинах до покрытия пеной и в ходе экспозиции. В некоторых экспериментах определяли уровень концентрации OB5 (как опасную или безопасную) над слоем пены в конце экспозиции.
В качестве пенной композиции использовали 0,5% раствор КДГК, в частности, полученный растворением препарата Велтолен в воде. Кратность пены 60-100, толщина слоя пены 10 см, полное время экспозиции пены - 60 мин.
Таблица 2
Figure imgf000017_0001
Таблица 3
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000018_0001
Для дегазации иприта, т.е. его разрушения в слое пены, потребовалась добавка гипохлорита кальция в количестве 1,5% от массы дегазирующей композиции.
Пример 6 Дезактивация пеной на основе КДБК
На металлические тест-пластины, окрашенные эмалью XB-518, а также на прорезиненную ткань наносили препарат, содержащий 90Sr. Образцы высушивались, и контролировалась мощность экспозиционной дозы гамма- излучения. Затем на испытуемые образцы наносился слой пены 0,5% водного раствора КДБК с кратностью 40-60 толщиной 6-10 см. Экспозиция составляла 15 минут, после чего образцы сушились и определялась мощность остаточной экспозиционной дозы гамма-излучения.
Установлено, что в случае тест-пластин с покрытием эмалью XB-518 мощность экспозиционной дозы гамма-излучения снизилась в среднем в 15 раз, а в случае прорезиненной ткани - в 12 раз.
Представленные выше примеры не носят ограничительного характера, а служат для иллюстрации реализации настоящего изобретения с достижением заявленных эффектов.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Полифункциональная композиция для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ, применяемая в виде пены, представляющая собой раствор клатрата дидецилметиламмонийгалогенида с карбамидом, в качестве действующего вещества, в количестве от 0,1 до 5% по массе, и необязательные добавки в количестве до 6% по массе.
2. Композиция по п.l, где в качестве клатрата дидецилметиламмонийгалогенида с карбамидом используется клатрат дидецилметиламмонийхлорида с карбамидом и/или клатрат дидецилметиламмонийбромида с карбамидом.
3. Композиция по п.l, где в качестве клатрата дидецилметиламмонийгалогенида с карбамидом используется клатрат дидецилметиламмонийбромида с карбамидом.
4. Композиция по п.l, где необязательными добавками являются загустители, красители, окислители, дополнительные поверхностно-активные вещества (ПАВ), совместимые с четвертичными аммонийными соединениями, сорастворители клатрата дидецилметиламмонийгалогенида с карбамидом.
5. Композиция по п.4, где в качестве загустителя используется карбоксиметилцеллюлоза в количестве до 0,5%.
6. Композиция по п.4, где в качестве окислителя используется перекись водорода в количестве до 0,5%.
7. Композиция по п.4, где в качестве дополнительного поверхностно- активного вещества (ПАВ), совместимого с четвертичными аммонийными соединениями, используется OП-7 или OП-10 в количестве до 1% от массы композиции.
8. Композиция по п.4, где в качестве сорастворителя клатрата дидецилметиламмонийгалогенида с карбамидом используется спирт, выбираемый из группы, состоящей из метилового, этилового, пропилового, бутилового, изобутилового спиртов, в количестве до 5% от массы композиции.
9. Композиция по п.l, где в качестве растворителя используется вода.
10. Композиция по п.l, где в качестве растворителя используется водный раствор антифриза.
11. Композиция по п.10, где в качестве антифриза используется глицерин или этиленгликоль, в количестве до 20%.
12. Пена, полученная из композиции по п.l, имеющая кратность от 30 до 1000.
13. Пена по п.12, представляющая собой воздушно-механическую пену.
14. Способ дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ, предусматривающий нанесение композиции по п.l в виде пены на поверхность или заполнение пеной обрабатываемого объема или объекта, где находится или предполагается нахождение контаминанта.
15. Способ по п.14, включающий необязательную стадию нанесения пеногасителя на слой пены для ее разрушения по окончании предопределенного времени воздействия на контаминант.
16. Способ по п.14, где пена наносится слоем толщиной не менее б см.
17. Способ по п.14, где используется пена с кратностью от 30 до 1000.
18. Способ по п.14, где используется воздушно-механическая пена.
19. Способ дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхности, объема или объекта предусматривающий: нанесение композиции по п.l в виде пены на поверхность, где находится контаминант и дополнительные стадии, включающие: нанесение на слой пены другой композиции, эффективной для инактивации контаминанта и/или нанесение пеногасителя на слой пены для ее разрушения.
20. Способ дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей в замкнутых объемах, предусматривающий заполнение указанных объемов пеной, полученной из композиции по п.1.
21. Концентрат для приготовления рабочих растворов композиции по п.l, содержащий в качестве действующего вещества клатрат дидецилметиламмонийгалогенида с карбамидом, вспомогательные компоненты из числа загустителей, красителей, окислителей, дополнительных ПАВ, совместимых с четвертичными аммонийными основаними, сорастворителей и совместимых эксципиентов, при этом содержание действующего вещества в концентрате составляет от 10 до 90% по массе.
22. Концентрат по п.21, представляющий собой жидкость.
23. Концентрат по п.21, представляющий собой твердое вещество.
PCT/RU2005/000575 2004-11-16 2005-11-16 Composition moussante multifonctionnelle destinee au traitement special combine de surfaces, de volumes et d'objets visant a enlever des agents dangereux ou substances dangereuses WO2006054923A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112005002824T DE112005002824B4 (de) 2004-11-16 2005-11-16 Polyfunktionelle Schaumkompositionen für komplexe Dekontamination der Oberflächen, Räume und Objekte von gefährlichen Agens und Substanzen

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004133478 2004-11-16
RU2004133478/15A RU2290208C2 (ru) 2004-11-16 2004-11-16 Полифункциональная пенная композиция для комплексной специальной обработки поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2006054923A1 true WO2006054923A1 (fr) 2006-05-26
WO2006054923A8 WO2006054923A8 (fr) 2007-06-14

Family

ID=36407405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2005/000575 WO2006054923A1 (fr) 2004-11-16 2005-11-16 Composition moussante multifonctionnelle destinee au traitement special combine de surfaces, de volumes et d'objets visant a enlever des agents dangereux ou substances dangereuses

Country Status (5)

Country Link
DE (1) DE112005002824B4 (ru)
EA (1) EA008447B1 (ru)
RU (1) RU2290208C2 (ru)
UA (1) UA75305C2 (ru)
WO (1) WO2006054923A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007098555A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-07 Anadis Ltd Method and apparatus for containment and decontamination

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552968C1 (ru) * 2014-02-14 2015-06-10 Закрытое акционерное общество НПО "Современные пожарные технологии" (ЗАО НПО "СОПОТ") Способ ликвидации аварийных разливов сжиженного природного газа или сжиженного углеводородного газа водовоздушной пеной средней кратности (варианты) и система для его реализации
RU2552969C1 (ru) * 2014-02-14 2015-06-10 Закрытое акционерное общество НПО "Современные пожарные технологии" (ЗАО НПО "СОПОТ") Способ ликвидации аварийных разливов сжиженного природного газа или сжиженного углеводородного газа комбинированной водовоздушной пеной низкой и средней кратности (варианты) и система для его реализации
RU2560713C1 (ru) * 2014-06-23 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) Комбинированный состав для обеззараживания поверхностей и экспресс-обнаружения взрывчатых веществ после совершения террористических актов
RU2582281C2 (ru) * 2014-06-23 2016-04-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) Полуфункциональный состав для дезинфекции, дезактивации и экспресс-обнаружения взрывчатых веществ
RU2561059C1 (ru) * 2014-06-23 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) Комбинированный индикаторный состав для комплексной обработки помещений вследствие взрывов
DE102015001167A1 (de) 2015-02-02 2016-08-04 Entex Rust & Mitschke Gmbh Entgasen bei der Extrusion von Kunststoffen
DE102017001093A1 (de) 2016-04-07 2017-10-26 Entex Rust & Mitschke Gmbh Entgasen bei der Extrusion von Kunststoffen mit Filterscheiben aus Sintermetall
DE102017004563A1 (de) 2017-03-05 2018-09-06 Entex Rust & Mitschke Gmbh Entgasen beim Extrudieren von Polymeren
RU2669850C1 (ru) * 2017-08-28 2018-10-16 Федеральное Государственное бюджетное учреждение "27 Научный центр" Министерства обороны Российской Федерации Пенное хлорактивное средство и способ его получения на основе фторорганического пенообразователя и n, n-дихлорарилсульфамидов
DE102018001412A1 (de) 2017-12-11 2019-06-13 Entex Rust & Mitschke Gmbh Entgasen beim Extrudieren von Stoffen, vorzugsweise von Kunststoffen
RU2748420C1 (ru) * 2020-07-15 2021-05-25 Федеральное Государственное бюджетное учреждение "27 Научный центр" Министерства обороны Российской Федерации Пенный состав для нейтрализации малодорантов в условиях межфазного катализа
CN114272551A (zh) * 2021-04-15 2022-04-05 史瑞雪 具有消毒功能的泡沫灭火剂、灭火器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2124769C1 (ru) * 1997-08-06 1999-01-10 Закрытое акционерное общество "Химмед" Аэрозольное дезактивирующее средство
RU2156057C1 (ru) * 1999-07-07 2000-09-20 Новосибирский институт механизации сельского хозяйства при Новосибирском государственном аграрном университете Способ защиты растений от вредных экологических факторов
RU2158141C1 (ru) * 1999-06-17 2000-10-27 Иванова Елена Борисовна Дезинфицирующее средство "велталь"
RU2175247C1 (ru) * 2000-02-03 2001-10-27 Килимник Ефим Яковлевич Антисептическая композиция и способ ее приготовления
EP1166825A1 (en) * 2000-06-29 2002-01-02 Sandia Corporation Formulations for neutralization of chemical and biological toxants
RU2200542C2 (ru) * 1997-07-24 2003-03-20 Унилевер Н.В. Композиция для мытья кожи
RU2230574C1 (ru) * 2002-10-29 2004-06-20 Бородянский Леонид Иосифович Средство дезинфицирующее

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3056881B2 (ja) * 1992-04-01 2000-06-26 令二 関 殺ウイルス剤とその使用法
JPH0824321A (ja) * 1994-07-13 1996-01-30 Suzuki Sogyo Co Ltd 脱臭・抗菌・害虫忌避発泡体及びその製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2200542C2 (ru) * 1997-07-24 2003-03-20 Унилевер Н.В. Композиция для мытья кожи
RU2124769C1 (ru) * 1997-08-06 1999-01-10 Закрытое акционерное общество "Химмед" Аэрозольное дезактивирующее средство
RU2158141C1 (ru) * 1999-06-17 2000-10-27 Иванова Елена Борисовна Дезинфицирующее средство "велталь"
RU2156057C1 (ru) * 1999-07-07 2000-09-20 Новосибирский институт механизации сельского хозяйства при Новосибирском государственном аграрном университете Способ защиты растений от вредных экологических факторов
RU2175247C1 (ru) * 2000-02-03 2001-10-27 Килимник Ефим Яковлевич Антисептическая композиция и способ ее приготовления
EP1166825A1 (en) * 2000-06-29 2002-01-02 Sandia Corporation Formulations for neutralization of chemical and biological toxants
RU2230574C1 (ru) * 2002-10-29 2004-06-20 Бородянский Леонид Иосифович Средство дезинфицирующее

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007098555A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-07 Anadis Ltd Method and apparatus for containment and decontamination

Also Published As

Publication number Publication date
RU2290208C2 (ru) 2006-12-27
WO2006054923A8 (fr) 2007-06-14
UA75305C2 (en) 2006-03-15
DE112005002824B4 (de) 2012-05-31
DE112005002824T5 (de) 2007-12-20
EA200500755A1 (ru) 2006-06-30
RU2004133478A (ru) 2006-04-27
EA008447B1 (ru) 2007-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006054923A1 (fr) Composition moussante multifonctionnelle destinee au traitement special combine de surfaces, de volumes et d&#39;objets visant a enlever des agents dangereux ou substances dangereuses
Singh et al. Decontamination of chemical warfare agents
US6723890B2 (en) Concentrated formulations and methods for neutralizing chemical and biological toxants
US6569353B1 (en) Reactive decontamination formulation
CA2300698C (en) Broad spectrum decontamination formulation and method of use
US7064241B2 (en) Chemical and biological warfare decontaminating solution using peracids and germinants in microemulsions, process and product thereof
US20150021055A1 (en) Flame retardant and fire extinguishing product for fires in solid materials
KR100916328B1 (ko) 화학적, 생물학적 및 산업적 독극물의 개선된 중화용 제제
US5658961A (en) Microbiological fire-fighting formulation
ES2742859T3 (es) Espuma desinfectante acuosa, procedimiento de preparación y sus usos
Coates et al. Powders, composed of chlorine-releasing agent acrylic resin mixtures or based on peroxygen compounds, for spills of body fluids
US7718594B1 (en) Aqueous based chemical and biological warfare decontaminating system for extreme temperature applications
RU2669850C1 (ru) Пенное хлорактивное средство и способ его получения на основе фторорганического пенообразователя и n, n-дихлорарилсульфамидов
RU2815148C2 (ru) Галогениды четвертичного аммония для обработки загрязнений галогенами
US11679293B2 (en) Quarternary ammonium halides for treating halogen contamination
Ceremuga et al. Deconmtamination of chemical agents
US8278495B1 (en) System for decontamination of chemical weapons agents using solid sorbent with liquid decontamination solution
TW589179B (en) Enhanced formulations for neutralization of chemical, biological and industrial toxants
Altmann et al. Decontamination of Chemical Warfare Agents–What is Thorough?
GB2620421A (en) Method and products for generation of disinfectant compositions
Boone et al. Present State of CBRN Decontamination Methodologies (Stand van Zaken CBRN-Ontsmettingsmethodieken)
Boone Ongerubiceerd

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KN KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV LY MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120050028240

Country of ref document: DE

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
RET De translation (de og part 6b)

Ref document number: 112005002824

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20071220

Kind code of ref document: P

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05818260

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8607