Способ получения инсектицидного препарата для уничтожения синантропных насекомых Российский патент 2019 года по МПК A01N25/00 A01N59/00 A01P7/04 

Изобретение относится к нетоксичным средствам уничтожения вредных насекомых и может применяться в быту против синантропных насекомых, таких как тараканы, постельные клопы, муравьи, домовые сверчки и т.д.

Для борьбы с насекомыми используются, в основном, химические инсектициды, они достаточно эффективны, но не обладают специфичностью, загрязняют окружающую среду, накапливаются в почве, воздухе, воде.

Известен инсектицидный препарат, содержащий абразивные частицы, имеющие пористую структуру, полученные путем ударного измельчения диатомита, при этом порошок имеет удельную поверхность не менее 12000 см²/г (RU 2653368 C1, опуб. 08.05.2018). Препарат не содержит токсических веществ, безопасен для окружающей среды, животных и человека. Принцип действия препарата основан на механическом повреждении воскового покрытия насекомого, которое ведет к нарушению его целостности, создает «молекулярное сито», и особь погибает от обезвоживания.

Недостатки известного инсектицида обусловлены способом его получения путем ударного измельчения диатомита: а) большой удельный расход энергии; б) проблема выделения готового продукта из рабочей среды при сверхтонком помоле (менее 10 мкм); большой аэроабразивный износ футеровки камеры измельчения; и г) разрушение диатомей.

Известен способ производства диатомитового порошка, заключающийся в том, что крупнокусковое сырье дробят в валковой дробилке до размера частиц 5-6 мм, продукт дробления сушат при температуре 300-500°С до влажности 3-5%, затем направляют в циклон-сепаратор крупной фракции, крупную дробленую фракцию измельчают в мельнице, продукт помола подают в циклон-сепаратор, в котором отделяют крупную фракцию заданного гранулометрического состава, нагревают эту фракцию в рекуператоре до 200-400°С и затем направляют ее по пневмотрассе в циклонно-вихревую печь, где производят ее обжиг при температуре 1250-1600°С, образованную в печи взвесь подают в циклон-сепаратор, где производится отбор кондиционного диатомитового порошка (SU 1784821 A1, 30.12.1992).

Недостатком известного способа является низкое качество продукта переработки из-за значительного разброса размеров фракций в получаемом порошке, высокий процент отходов, обусловленный отделением только крупной фракции заданного гранулометрического состава, а также значительные энергетические затраты, в частности топливные.

Задачей предлагаемого изобретения является создание экологически чистого, эффективного, нетоксичного препарата на основе порошка диатомита для уничтожения вредных синантропных насекомых в быту (клопы, тараканы и т.п.).

Поставленная задача решается способом получения инсектицидного препарата для уничтожения синантропных насекомых, заключающимся в том, что диатомит измельчают на мельнице и сушат, после чего отделяют с помощью блока циклонов целевую фракцию с размером частиц 5-100 мкм, очищенную от примесных минералов, которую подают в печь с потоком воздуха, подвергают обжигу и затем осаждают обожжённый порошок, и характеризующимся тем, что обжиг целевой фракции осуществляют при температуре 850-900°С в течение 1-2 секунд, а после осаждения обожжённого порошка осуществляют его воздушную классификацию с выделением фракций готового продукта со средним размером частиц 10-15 мкм, 7-9 мкм и 5 мкм.

Для обжига предпочтительно использовать вертикальную печь, оснащенную в нижней части газовыми горелками, подаваемую в нее с потоком воздуха целевую фракцию распыляют в дымовых газах с последующим охлаждением обожженного порошка в верхней части печи холодным воздухом.

Полученный предложенным способом препарат представляет собой тонкодисперсный высокопористый продукт, состоящий преимущественно из аморфного диоксида кремния SiO₂, который является действующим веществом.

Содержание диоксида кремния в порошке - не менее 85%. Диоксид кремния нерастворим в воде, не летуч, химически инертен.

Инсектицидные свойства порошка обусловлены высокой абразивностью, т.к. частицы имеют острые твердые кромки, что повышает эффективность разрушения хитинового покрытия насекомого, а также высокой сорбционной способностью микрочастиц диоксида кремния, что способствует быстрому обезвоживанию насекомых.

Способ получения данного препарата осуществлялся в несколько этапов.

1. Сушку и измельчение диатомита осуществляли в комбинированной двухвалковой мельнице - сушилке с помощью дымовых газов. Температура дымовых газов 300-350°С. Высушенный порошок имеет влажность не более 5%;

2. Предварительная классификация. Разделение по минеральному составу. Выделение целевой фракции.

До обжига порошок проходил 3 стадии классификации:

a) на КЦД-20 (классификатор центробежный динамический, производительность 20 т/ч) отделяли и выводили из потока фракцию (более 100 мкм), состоящую преимущественно из песчано-алевритовых пород. Диатомитовый порошок (до 100 мкм) осаждали в первом блоке циклонов, где происходило отделение самой мелкодисперсной фракции (средний размер частиц 5 мкм), которая направлялась в рукавный фильтр, а целевая фракция (5-100 мкм) отправлялась на следующую стадию классификации (b).

b) на КЦД-10 (классификатор центробежный динамический, производительность 10 т/ч) происходило разделение уловленного в первом блоке циклонов порошка (5-100 мкм) на 2 потока. Фракция, очищенная от примесных минералов, осаждалась во втором блоке циклонов и пневмотранспортом направлялась на обжиг, а фракция, содержащая небольшое остаточное количество примесных кварц-глауконитовых составляющих, отправлялась на следующую стадию классификации (с).

c) на КЦД-5 (классификатор центробежный динамический, производительность 5 т/ч) выводилась из потока фракция, состоящая до 65% из кварц-глауконитовых примесных минералов, а целевая фракция отправлялась на обжиг.

3. Обжиг. Для обжига диатомита использовали вертикальную высокоскоростную печь. В процессе высокотемпературного обжига (850 - 900°С) из диатомита удалялись все виды остаточной влаги и органические примеси, а так как время нахождения материала в печи составляло около 1-2 секунд, его спекания не происходило и не требовалось дальнейшее измельчение материала, ведущее к разрушению уникальных частиц. Тем самым сохраняется вся польза исходного сырья.

Топочная часть, оснащенная газовыми горелками, расположена в нижней части печи. Подвод материала на обжиг осуществлялся пневмотранспортом также в нижнюю часть. Материал, поступая с потоком горячего воздуха, распылялся в высокотемпературных дымовых газах. В верхнюю часть печи подавался холодный воздух на разбавление дымовых газов и охлаждение обожженного продукта.

Для обжига может использоваться печь другой конструкции, например, циклонно-вихревая, обеспечивающая высокоскоростное прохождение через нее потока газа с распыленным порошком материала.

4. Конечная классификация обожжённого продукта.

Осаждение обожженного порошка из потока газов происходило в блоке циклонов, после которых он направлялся на последующую классификацию на отдельные фракции:

a) на КЦД-5-2 выделялась крупная фракция (45-55 мкм) и выводилась из процесса;

b) в циклоне Ц1 накапливалась фракция со средним размером частиц 25-30 мкм;

c) в циклоне Ц2 накапливалась фракция со средним размером частиц 10-15мкм;

d) в мультициклоне накапливалась фракция со средним размером частиц 7-9 мкм;

e) самая мелкая фракция (средний размер 5мкм) направлялась на малый рукавный фильтр.

5. Упаковка.

Эффективность полученного предложенным способом препарата иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Изучение инсектицидного воздействия на насекомых проводилось на образце, изготовленном в ООО "Производственная компания КВАНТ" (г. Никольск, Пензенская обл., Россия). Образец препарата представлял собой готовый к применению сыпучий диатомитовый порошок светло-розового цвета, без запаха, размер частиц порошка от 7 до 15 мкм. Масса образца -200г.

Исследования проводили при температуре 22-25°C и относительной влажности воздуха более 60%.

В лабораторных исследованиях использовались чувствительные расы рыжего таракана Blattella germanika, сверчка домового Achetta domestica, чувствительная раса постельного клопа Cimex lectularius и чешуйницы Lepsisma saccharina.

Проводились 3 варианта оценки инсектицидности средства: 1) при свободном доступе насекомых к воде; 2) при однократной обработке насекомых средством; 3) без доступа насекомых к воде.

Наиболее чувствительными к повреждающему действию препарата оказались самцы и личинки рыжих тараканов, гибель самок наступала позже, 20% из них выжили на 12 день после обработки.

При однократной обработке насекомых средством, но при свободном доступе к воде, около 80% личинок погибали в течение 5 суток. Доступ к воде приводил к тому, что часть тараканов могла очиститься от средства и выжить. Гибель насекомых была замедленной. Самцы и личинки погибали в течение 12 суток. Самки погибли не все.

В отсутствие воды самцы и самки тараканов погибли через трое суток.

Обработанные средством сверчки через 3 часа были малоподвижны. Через 24 часа была установлена гибель 100% насекомых.

Чешуйницы, обработанные средством, через 3 часа все были живы. Через сутки в живых осталось 50% насекомых, через трое суток погибли все.

Клопы постельные, обработанные средством, через 3 часа 84% были живы. При учете через 20 часов все насекомые (чувствительные и мультирезистентные к инсектицидам) были обезвожены и погибли.

В результате лабораторных испытаний установлено, что инсектицидный препарат оказывает поражающее действие на рыжих тараканов, постельных клопов и др. насекомых, в том числе садовых (муравьи, слизни, улитки), которое приводит к гибели насекомых из-за разрушения воскового покрытия хитинового слоя и дальнейшего их обезвоживания.

Рекомендованная ФБУН НИИ Дезинфектологии норма расхода 10 г/дм².

Пример 2.

Исследования производились при обработке производственных помещений.

Дезинсекция производилась с помощью предложенного инсектицидного препарата 2 раза с промежутком в 6 дней. Результаты фиксировались с помощью ловушек на насекомых (в количестве 8 шт.). До обработки в каждой из них наблюдалось более 100 насекомых. В промежутке между обработками в ловушках были зафиксированы от 0 до 40 особей в зависимости от расположения. Через 4 дня после второй обработки в ловушках было обнаружено от 0 до 4 шт. Насекомые, обнаруженные в препарате, обезвожены за 96 часов на 100% (до «хруста»).

Предложенный инсектицид рекомендуется использовать в виде порошка. Не требует специальных средств для нанесения и обработки. Эффективно защищает обработанную поверхность от всех видов насекомых в течение минимум 30 суток. Постоянность и механический способ воздействия на насекомых не вызывает адаптации и обеспечивает уничтожение насекомых-вредителей поколениями, исключая возможность воспроизводства на обработанных территориях.

Универсальное средство от клопов, тараканов, муравьев, блох и др. ползающих насекомых расфасовывают во флаконы объемом 500 и 150 мл. Размер частиц действующего вещества - 10-15 мкм.

Инсектицидное универсальное средство (средний размер частиц - 5 мкм) от муравьев, тараканов, клопов, блох расфасовывают в 4-гранные пакеты на 1,5л.

Средство от клопов расфасовывают во флаконы объемом 500 мл. Средний размер частиц 10-15 мкм.

Инсектицидное средство со средним размером частиц 7-9 мкм рекомендуется использовать против синантропных насекомых в местах скопления и обитания, а также на пути их передвижения.

Изобретение относится к нетоксичным средствам уничтожения вредных насекомых и может применяться в быту против синантропных насекомых, таких как тараканы, постельные клопы, муравьи, домовые сверчки и т.д. Для получения инсектицидного препарата диатомит измельчают на мельнице и сушат, после чего отделяют с помощью блока циклонов целевую фракцию с размером частиц 5-100 мкм, очищенную от примесных минералов, которую подают в печь с потоком воздуха, подвергают обжигу и затем осаждают обожженный порошок. Обжиг целевой фракции осуществляют при температуре 850-900°С в течение 1-2 секунд, после осаждения обожженного порошка осуществляют его воздушную классификацию с выделением фракций готового продукта со средним размером частиц 10-15 мкм, 7-9 мкм и 5 мкм. Для обжига предпочтительно использовать вертикальную печь, оснащенную в нижней части газовыми горелками, подаваемую в нее с потоком воздуха целевую фракцию распыляют в дымовых газах с последующим охлаждением обожженного порошка в верхней части печи холодным воздухом. Изобретение позволяет получить нетоксичный инсектицид. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

1. Способ получения инсектицидного препарата для уничтожения синантропных насекомых, заключающийся в том, что диатомит измельчают на мельнице и сушат, после чего отделяют с помощью блока циклонов целевую фракцию с размером частиц 5-100 мкм, очищенную от примесных минералов, которую подают в печь с потоком воздуха, подвергают обжигу и затем осаждают обожжённый порошок, характеризующийся тем, что обжиг целевой фракции осуществляют при температуре 850-900°С в течение 1-2 секунд, а после осаждения обожжённого порошка осуществляют его воздушную классификацию с выделением фракций готового продукта со средним размером частиц 10-15 мкм, 7-9 мкм и 5 мкм.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что для обжига используют вертикальную печь, оснащенную в нижней части газовыми горелками, подаваемую в нее с потоком воздуха целевую фракцию распыляют в дымовых газах с последующим охлаждением обожженного порошка в верхней части печи холодным воздухом.