ЖИДКИЙ СОСТАВ РАЗДРАЖАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2024 года по МПК F41H9/10 

Изобретение относится к средствам защиты и обороны, а именно к жидкостям с раздражающим действием нелетального воздействия от нападения агрессивно настроенных людей и животных, применяемых в качестве метаемой дозированной массы из малогабаритных пирожидкостных резервуаров замкнутого объема (например, аэрозольные средства типа БАМ и БАМП, а также, картриджи и патроны бесствольных стреляющих устройств типа «ANTIDOG») при выстреле из средств нелетального действия.

Рецептуры жидкого состава раздражающего действия таких устройств могут быть использованы для защиты и обороны сотрудниками различных служб по работе с животными, охотниками, егерями, туристами, а также военными, полицией, сотрудниками служб безопасности и других сил для сдерживания людей или их групп в ситуациях агрессивных действий, гражданских беспорядков, враждебных демонстраций.

Из уровня техники известна рецептура жидкости для нелетального воздействия на человека и животных для аэрозольных средств самообороны по патенту на изобретение РФ №2116284 от 12.08.1996, где в качестве органических растворителей используют одноатомный спирт и ароматический сложный эфир.

Недостатком такого состава является малая эффективная дальность метания, вследствие высокой летучести и малой вязкости алифатических одноатомных спиртов.

В изобретении по патенту РФ 2179963, приоритет от 05.06.2000, жидкость нелетального воздействия на человека и животных для аэрозольных средств самообороны в качестве дополнительного органического растворителя содержит натуральное растительное масло невысыхающего или полувысыхающего типа в количестве 65-93 мас. %, что приводит к существенному сокращению температурного диапазона сохранения текучести и к появлению неоднородности состава при длительном хранении.

Известны технические решения на жидкие составы раздражающего действия (патент на изобретение РФ №2528000, приоритет от 21.06.2013, патент на изобретение РФ №2634448, приоритет от 19.10.2016,), которые в качестве активных веществ содержат разрешенные на территории РФ ирританты и их комбинации, содержание которых регламентируется приказом Минздравсоцразвития РФ №583н от 22 октября 2008 года.

Жидкий состав раздражающего действия для средств самообороны по патенту РФ №2528000 содержит один или более ирритантов, загуститель, смесь органических растворителей. Особенностью состава является то, что в качестве загустителя он содержит полиакриламид анионный с молекулярной массой Mr*10⁶ при следующем соотношении компонентов, мас. %:

ирритант 0,47-4 полиакриламид с Mr*10⁶ 0,02-0,25 органические растворители остальное.

В качестве ирританта состав может содержать олеорезин капсикум, или смесь олеорезин капсикум и орто-хлорбензальмалонодинитрил, или смесь олеорезин капсикум и дибенз[b,f]-1,4-оксазепин, а в качестве смеси органических растворителей содержит изопропиловый спирт, этилацетат и этиленгликоль.

Недостатком такого состава является ограниченная применимость в картриджах и патронах, вследствие агрессивного воздействия этилацетата на резиновые и пластиковые детали конструкции. Кроме того, использование легколетучих растворителей негативно влияет на эффективную дальность метания.

Жидкий состав раздражающего действия для средств самозащиты (варианты) по патенту РФ №2634448 содержит, по меньшей мере, один ирритант, загуститель, диметилсульфоксид и органический растворитель триацетат глицерина или смесь три-, ди- и моноацетатов глицерина с содержанием триацетата глицерина не менее 54 мас. %, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

ирритант 0,5-6,0 триацетат глицерина или смесь три-, ди- и моноацетатов глицерина 64-94 диметилсульфоксид 2-20 загуститель 1-10

К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известных составов по патентам РФ №2528000 и №2634448, относят то, что в этих составах в качестве усилителя действия используют диметилсульфоксид (ДМСО) в количестве 2-20% мас. ДМСО имеет высокую температуру плавления +18°С, склонен к кристаллизации при низких температурах, что существенно снижает температурный интервал сохранения текучести.

Для придания жидкому составу необходимой вязкости в известном составе используют загустители: глицерин, триацетат целлюлозы (ТАЦ), поливинилацетат (ПВА) в гранулах, полиметилметакрилат (ПММА) марки «Дакрил», аэросил АДЭГ А-300. Существенным недостатком совместного применения триацетина с глицерином, ТАЦ, ПММА и аэросилом является расслаивание жидкой смеси в процессе хранения, что может привести к ухудшению раздражающих свойств жидкости и баллистических характеристик изделия, вследствие попадания в цель капель жидкости с наибольшим содержанием загустителя. Кроме того, ТАЦ и аэросил образуют суспензию с ацетатами глицерина которая при попадании может травмировать незащищенные слизистые оболочки глаз.

Помимо действующих веществ в рецептурах вышеуказанных составов используют органические растворители, загустители, поверхностно активные усилители действия для повышения и ускорения жгучести, также в некоторых рецептурах используются красители.

В качестве прототипа выбран жидкий состав раздражающего действия для средств самозащиты по патенту на изобретение РФ №2634448 содержащий, по меньшей мере, один ирритант, усилитель действия, краситель синтетический, загуститель, органический растворитель или смесь органических растворителей.

Особенностью заявленного состава, по одному варианту, является то, что в качестве ирританта состав содержит синтетический капсаицин - нонивамид, в качестве усилителя действия включает диметилсульфоксид, в качестве органического растворителя пропиленгликоль, в качестве загустителя глицерин, в качестве красителя краситель синтетический пищевой при следующем соотношении компонентов, мас. %:

синтетический капсаицин - нонивамид 1,0-3,0 пропиленгликоль 69,5-82,5 диметилсульфоксид 1,5-2,5 глицерин 15,0-25,0 краситель синтетический пищевой 0,01.

В другом варианте, состав в качестве ирританта содержит селективный экстракт красного перца ОС₉₆, или в качестве альтернативы синтетический капсаицин - нонивамид, в качестве усилителя действия включает 2-пирролидон, в качестве органического растворителя пропиленгликоль, в качестве загустителя - глицерин, в качестве красителя краситель синтетический пищевой при следующем соотношении компонентов, мас. %:

селективный экстракт красного перца ОС₉₆, или в качестве альтернативы синтетический капсаицин - нонивамид 1,0-3,0 пропиленгликоль 69,5-82,5 2-пирролидон 1,5-2,5 глицерин 15,0-25,0 краситель синтетический пищевой 0,01.

Поставленной задачей для заявителя являлось повышение качества составов, положительно влияющего на эффективность выстрелов, как по степени воздействия, так и по дальности с сохранением рецептуры до попадания в цель, а также решалась задача по выбору компонентов смеси, за счет комбинации которых обеспечивалась бы возможность регулирования параметров смеси по дальности и раздражающему воздействию, в том числе для соответствия действующим нормам законодательства.

Изобретение направлено на повышение эффективности жидкого состава раздражающего действия за счет повышения его кинематической вязкости и усиления проницаемости на поверхность объекта, повышение чистоты состава за счет используемых компонентов рецептуры состава и безопасности воздействия жидкого состава на объект.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей жидких составов раздражающего действия используемых в средствах самообороны и повышение эффективности состава, эксплуатационной надежности и безопасности воздействия состава, применяемого в средствах защиты и самообороны для иммобилизации людей и животных, без нанесения повреждений органам и тканям живого объекта.

Задача эффективности раздражающих свойств жидкого состава без превышения содержания ирританта 6% мас. может быть решена путем использования высококонцентрированных действующих веществ.

Жидкий состав раздражающего действия в качестве ирританта содержит 96%-ный селективный экстракт красного перца (ОС₉₆) или более дешевый «синтетический капсаицин» (N-ванилиламид пеларгоновой кислоты) известный в медицине под названием «нонивамид», который мало уступает по жгучести и физиологической активности природному капсаицину.

Путем опытных отработок было установлено, что при введении в рецептуру состава до 2% мас. ДМСО выпадение осадка не наблюдается. По одному из вариантов в рецептуру вводили 2-пирролидон, представляющий собой органическое соединение класса лактамов, которое растворимо в глицерине. Температура плавления 23°С÷25°С. Вещество 2-пирролидон используется в медицине и фармацевтической технологии как стабилизатор эмульсий и суспензий, пролонгирующий компонент, связующее вещество. Опытные рецептуры жидкого состава, содержащие 2% мас. 2-пирролидона в качестве усилителя действия показали лучшие результаты по сравнению с рецептурами, содержащими ДМСО, в части скорости воздействия на кожные покровы и появление ощущение жжения у добровольцев.

В ходе экспериментальных исследований предлагаемых в качестве изобретения образцов жидких составов раздражающего действия установлено, что на эффективную дальность метания в первую очередь влияют вязкость состава и физические свойства используемого растворителя. Состав должен сохранять текучесть и однородность в том числе и при низких температурах, поэтому необходимо выбрать подходящую систему «растворитель - загуститель». В качестве основного растворителя выбрали пропиленгликоль, который обладает низкой температурой плавления -50°С, отличными растворяющими свойствами по отношению к ирритантам при этом не оказывает токсического воздействия на организм человека и животных, имеет высокую температуру кипения (187°С), однако обладает небольшой вязкостью. Указанный недостаток компенсировали введением в состав высоковязких веществ, хорошо смешивающихся с ПГ, таких как глицерин и полиэтиленгликоль марок ПЭГ-400, ПЭГ-600, ПЭГ-1500.

В ходе натурных испытаний опытные образцы составов (таблица) исследовали в интервале температур от -25°С до +50°С, успешно прошедшими испытание считали образцы, в которых не наблюдалось образования кристаллического осадка при выдерживании в течение 6 часов при -25°С и расслаивания при выдерживании в течение 6 часов при +50°С.

После климатических испытаний опытные образцы жидкости помещали в пирожидкостный картридж устройства «ANTIDOG» и проводили огневые испытания. Прошедшими испытание считали образцы, при метании которых с расстояния 4 метра не менее 80% мас. жидкости попадали на бумажную мишень размером 0,5×0,5 метра, а внутри канала картриджа оставалось не более 5% мас., при этом центр сопла картриджа и центр мишени располагали горизонтально на одной оси. Параллельно с огневыми испытаниями измеряли кинематическую вязкость образцов жидкости при +25°С по методике ГОСТ 33-2000.

По результатам испытаний установлено, что эффективная дальность метания, не менее 4 метров, из картриджа устройства «ANTIDOG» обеспечивается если кинематическая вязкость жидкости превышает 55 мм²/с, при этом остаток жидкости в канале картриджа не превышает 5% мас. при вязкости не более 80 мм²/с. Использование 2-пирролидона вместо ДМСО при содержании не более 2% мас. незначительно влияет на вязкостные и температурные свойства жидкости, но при этом повышает скорость воздействия (проникновения) на кожные покровы.

В зависимости от содержания глицерина, кинематическая вязкость опытных жидкостей состава №1, составила 25-95 мм²/с. При содержании глицерина 18-22% мас. опытные образцы жидкости удовлетворяли требованиям по эффективной дальности метания, сохраняли однородность в интервале температур от -25°С до +50°С.

Кинематическая вязкость жидкостей, содержащих ПЭГ-400, составила 35 мм²/с при максимальном содержании загустителя. В этом случае при стрельбе наблюдалось образование облака мелкодисперсного аэрозоля, доля жидкости, попавшей на мишень составляла менее 50%. Вязкостные характеристики опытных образцов, содержащих 30% ПЭГ-600 и 7% ПЭГ-1500 схожи с рецептурой, содержащей около 20% глицерина. Но при выдерживании при температуре -25°С наблюдалось помутнение раствора и выпадение осадка.

Таким образом, рецептуры жидкого состава раздражающего действия, содержащие, по меньшей мере, один ирритант, усилитель действия, краситель синтетический, загуститель, органический растворитель или смесь органических растворителей, при следующем соотношении компонентов, мас %:

синтетический капсаицин - нонивамид 1,0-3,0 пропиленгликоль 69,5-82,5 диметилсульфоксид 1,5-2,5 глицерин 15,0-25,0 краситель синтетический пищевой 0,01

и

селективный экстракт красного перца ОС₉₆ или в качестве альтернативы синтетический капсаицин - нонивамид 1,0-3,0 пропиленгликоль 69,5-82,5 2-пирролидон 1,5-2,5 глицерин 15,0-25,0 краситель синтетический пищевой 0,01.

характеризуются стабильной работой в условиях пониженных и повышенных температур, использованием при этом безопасных компонентов и обеспечением сохранности характеристик при условии длительного хранения.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по открытым источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил технических решений, характеризующихся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного состава. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований направленных на достижение технического результата.

Полученные рецептуры предложенного жидкого состава раздражающего действия позволили достигнуть требуемый технический результат, заключающийся в обеспечении расширения функциональных возможностей, повышении эффективности состава, эксплуатационной надежности и безопасности воздействия состава, применяемого в средствах самообороны для иммобилизации людей и животных, без нанесения повреждений органам и тканям живого объекта.

Подтверждается практическая реализация изготовления рецептур жидкого состава раздражающего действия на производственных мощностях предприятия.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа совокупности условий:

- рецептуры, воплощающие заявленный состав при его осуществлении, предназначены для использования в промышленности, а именно в производстве жидкостей с раздражающим действием для средств защиты и обороны нелетального воздействия от нападения агрессивно настроенных людей и животных;

- для заявленного жидкого состава раздражающего действия в том виде, как он охарактеризован в независимых пунктах изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- рецептуры, воплощающее заявленный состав при его осуществлении, способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.

Жидкий состав раздражающего действия (варианты), содержит ирритант, усилитель действия, краситель синтетический, загуститель, органический растворитель или смесь органических растворителей. Первый состав содержит синтентический капсаицин-нонивамид, усилитель действия - диметилсульфоксид, органический растворитель - пропиленгликоль, загуститель - глицерин, краситель синтетический пищевой. Второй состав содержит селективный экстракт красного перца ОС₉₆ или синтентический капсаицин-нонивамид, усилитель действия - 2-пирролидон, органический растворитель - пропиленгликоль, загуститель - глицерин, краситель синтетический пищевой. Технический результат - расширение функциональных возможностей жидких составов раздражающего действия, повышение эффективности, эксплуатационной надежности и безопасности воздействия состава. 2 н.п. ф-лы.

1. Жидкий состав раздражающего действия, содержащий, по меньшей мере, один ирритант, усилитель действия, краситель синтетический, загуститель, органический растворитель или смесь органических растворителей, отличающийся тем, что в качестве ирританта состав содержит синтентический капсаицин - нонивамид, в качестве усилителя действия включает диметилсульфоксид, в качестве органического растворителя пропиленгликоль, в качестве загустителя глицерин, в качестве красителя краситель синтетический пищевой, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

синтентический капсаицин - нонивамид 1,0-3,0 пропиленгликоль 69,5-82,5 диметилсульфоксид 1,5-2,5 глицерин 15,0-25,0 краситель синтетический пищевой 0,01

2. Жидкий состав раздражающего действия, содержащий, по меньшей мере, один ирритант, усилитель действия, краситель синтетический, органический растворитель или смесь органических растворителей, отличающийся тем, что в качестве ирританта состав содержит селективный экстракт красного перца ОС₉₆, или в качестве альтернативы синтентический капсаицин - нонивамид, в качестве усилителя действия включает 2-пирролидон, в качестве органического растворителя пропиленгликоль, в качестве загустителя глицерин, в качестве красителя краситель синтетический пищевой, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

селективный экстракт красного перца ОС₉₆ или в качестве альтернативы синтентический капсаицин - нонивамид 1,0-3,0 пропиленгликоль 69,5-82,5 2-пирролидон 1,5-2,5 глицерин 15,0-25,0 краситель синтетический пищевой 0,01