CH327614A - Verfahren zur Herstellung eines Aerosols auf thermischem Wege und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Herstellung eines Aerosols auf thermischem Wege und Vorrichtung zur Durchfiihrung dieses Verfahrens
Aerosole bestehen aus in einem Gas suspendierten, sehr feinen Partikeln einer   Flüssig-      keit oder    eines festen Stoffes. Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung von Aerosolen von Insektiziden, Bakteriziden und andern Wirksubstanzen.



   Aerosole werden durch   Hinddnrchtreiben    der zu zerstäubenden Flüssigkeit durch eine feine Düse mittels komprimierter Luft hergestellt. Diese Arbeitsweise setzt jedoch die Verwendung von umfangreichen und teuren Apparaturen, einschlieblich Pumpen zum Komprimieren der Luft, voraus. Diese Appa  raturen sind femer im Betriebszustand    sehr   lärmig.    Es ist ferner bekannt, das zu   zerstäu-    bende Material in einem   öl,    das mit einem Treibgas, wie z. B. Diehlordifluoräthan, mischbar ist,   su      loden    und das Gemisch unter einem Druck in einem Gefäss   einzusehliessen,    der genügt, um das Gas zu verflüssigen. Das Gemisch wird naeh Bedarf durch Offnen eines Ventils durch eine Düse ausgelassen.

   Die für diesen Zweck verwendeten Vorrichtungen sind unter der Bezeichnung     Aerosalbomben   be-    kannt. Diese Apparate sind jedoch teuer und können, wenn sie einmal leer sind, durch den Verbraucher nicht mehr frisch aufgefüllt werden.



   Aerosole werden auch   dllreh    Verdampfung mittels Wärme erzeugt. So ist es z. B. bekannt, p-Diehlordiphenylt. etrachloräthan, z. B.   #DDT#    (eingetragene Marke), in einem offenen Be  hälter    auf eine unter dem Siedepunkt des     DDT   liegende    Temperatur zu erhitzen. Das geschmolzene Insektizid verdampft jedoch unter diesen Bedingungen nur langsam.



   Diese Methode der thermischen Verdampfung ist nur dann auf Gemische anwendbar, wenn die Komponenten des Gemisches Dampf  dr#cke    besitzen, die innerhalb eines   beschränk-    ten Bereiches liegen. Diese Methode ist für   Pyrethrine    nicht anwendbar, da diese   Verbin-    dungen verhältnismässig schwer flüchtig sind und das Bestreben zeigen,   sieh    bei einer Temperatur, bei welcher sie flüchtig wären, zu zersetzen.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,, dass man eine Losung oder Dispersion des aktiven Materas mit der Innenwand einer mit einem oder mehreren engen Auslässen für das Aerosol versehenen Kammer in Berührung bringt, welche Wand auf eine erheblich über dem Siedepunkt des   Trägermediums Hegende Temperatur    erhitzt ist. Wird eine Lösung oder Dispersion einer festen Wirksubstanz in der Kammer zu raschem Sieden gebracht, so nimmt das   Träger-    medium einen Zustand an, in welchem die feste Phase des siedenden Materials durch eine Schicht von Dämpfen des Trägermediums von der heissen Innenwand'der Kammer getrennt ist.



   Unter diesen Bedingungen kommen Komponenten, die sich in der Hitze zersetzen könnten, nicht, in direkte Berührung mit der hei ssen Oberfläche,. so dass die thermische Zersetzung auf ein Mindestmass beschränkt bleibt.



  Gleiehzeitig wird durch das rasche Sieden der flüchtigen Komponenten der Lösung oder Dispersion bewirkt, dass kleinste   Tröpfehen    des aktiven Materials unter Bildung eines Aerosols in Freiheit gesetzt werden. Da die Aerosolbildung weitgehend durch die mechanische Zerkleinerung des aktiven Materials infolge der   Ausdehnung des fl#chtigen Tr#germe-    diums bedingt ist, ist es möglich, ein und demselben Trägermedium aktive Materialien mit sehr verschiedenen Siedepunkten und Dampfdrüeken einzuverleiben.



   Die Heizkammer kann versehiedene Formen aufweisen. So kann sie a. us einem Paar von in kurzer Entiernung voneinander angeordneten,   erhitzten, kreisrtmden Platten    bestehen, wobei die zu zerstäubende Flüssigkeit durch ein durch die eine der   Platten hindurch-    gehendes Rohr in den   zwischen d'en Platten    befindlichen Raum eingeführt werden kann.



  Das Aerosol wird dann am Umfang der Platten dureh die Lücke zwischen den Platten nach allen Richtungen ausgestossen. Bei dieser Anordnung wird die   Aerosolbildung    nicht nur durch das Sieden des flüchtigen Trägermediums, sondern auch dlirch den zwischen den Platten erzeugten ortlichen Druck erleichtert.



     Es herrschen ähnliehe Zustände,    wenn die Heizkammer die Form eines Rohres aufweist, das mittels eines äussern Heizelementes oder einer Heizschlange erhitzt wird. Das Rohr kann an einem seiner Enden an einen Behälter und an seinem andern Ende an eine Düse. angeschlossen sein.



   Die Heizkammer weist vorzugsweise einen derart engen Auslass auf, dass derselbe periodisch durch   FliLysigkeitstropfen blockiert    wird. Wenn dies eintritt, so wird   infolge Ver-      dampfung    des flüchtigen Trägermediums in der Heizkammer sehr rasch ein Druck erzeugt.



  Bei einem kritischen Druck erfolgt eine   pl#tz-      liche Aussto#ung und Zerst#ubung des    Gemisches an dem bzw. den Auslässen. Diese Wirkung ist der durch mechanische   Zerstäu-    bung unter Verwendung von komprimiertem Gas hervorgerufenen   Wirkung #hnlich. W#h-    rend der Phase der   Ausstossung    bzw. mechanischen Zerstäubung hemmt der in der Heizkammer entwickelte innere Druck das Nachfliessen der   Flüssigkeit aus dem Vorratsbehäl-    ter. Nach   jedem Zerst#ubungssto# f#llt    der Druck jedoch wieder, so dass die Fliissigkeit wieder in die Heizkammer einströmt und die Reihenfolge der Vorgänge von neuem beginnt.



   Bei einer solehen Vorrichtung wird die   H#ufigkeit    der   Zerst#ubungsst##e von dem    Querschnitt der Heizkammer, der   Geschwin-      digkeit    der Einführung der Flüssigkeit in die   IIeizkammer,    der Temperatur der   Heizkam-    mer, der   Fl#chtigkeit    des das aktive Material   enthaltenden Tr#germediums    und der   Viskosi-    tät des aktiven Materials abhängen. Die Teil   chengr##e des Aerosols wird von der Geschwin-      digkeit    der Einführung der Flüssigkeit in die Heizkammer und von der Temperatur der    Heizkammer abh#ngen.

   Diese Faktoren lassen    sieh leicht ändern, um ein Aerosol mit den für jeden besonderen Fall erforderlichen Eigenschaften zu erhalten.



   Eine bevorzugte Ausführungsform der er  findungsgemässen Vorrichtung für    die Herstellung von Aerosolen auf thermischem Wege wird nun beispielhaft an Hand der   beilie-      genden Zeichnung beschrieben,    in weleher
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch die   Vorrichtung    und
Fig.   2    die entsprechende   Draufsiclit    darstellen.



   Die in der Zeiehnung gezeigte Apparatur weist einen äussern Behälter 10, einen innern Behälter 11 un,   einen abnehmbaren, durch-    löcherten Deckel 12 auf. Ein Rohr 13 mit    einem Innendurehmesser von 0, 2 mm verbin-    det den Bodenteil des   Innenbeh#lters    11 mit einer Heizkammer, die aus einem Rohr   14    mit einem Innendurchmesser von 0, 14 mm besteht, das von einem elektrischen Heizelement 15 umgeben ist und an eine Diise 16 angeschlossen ist, die aus einem in das obere Ende des innern Behälters 11 hineinragenden Rohr mit einem Innendurchmesser von 0,2 mm besteht.



   Beim   Gebraucli    dieses Apparates wird der innere Behälter mit dem flüssigen Material, aus welchem das Aerosol erzeugt werden soll, bis auf einen   #ber    dem obern Ende der Heizkammer 14 liegenden Spiegel gefüllt und das Heizelement 15 unter Strom gesetzt.

   Das an  fänglich    verhältnismässig grobe Aerosol wird aus der   Diise    16 in den obern Teil des Be  hälters    11 ausgestossen und trifft auf die Wand des Behälters auf, wobei die groberen Teilchen der Wand entlang in die im Behälter    11 befindliche Fl#ssigkeit hinunterrinnen und    die feinen Teilehen durch die Locher im   Deekel      12 austreten.    Die   Dilue    16 wird durch   Fl#ssigkeitstropfen blockiert,    so dass das Aerosol in einer Reih e von rasch   aufeinander-    folgenden Stossen ausgestossen wird, wobei die Stosswirkung ohne Verwendung von   beweg-    lichen Teilen und Ventilen erzielt wird.



   Gegebenenfalls können am Boden des Be  halliers    11 mehrere   R#hren    13 vorgesehen werden, von denen jede an eine besondere Heizkammer 14 und eine   D#se    16 angeschlossen   ist, durch welche die zerst#ubten    Partikel in den obern Teil des Behälters zurückgeführt werden.   Gem##    einer weiteren Variante kann die Zufuhr von Flüssigkeit nach der Heizkammer   1@      4 aus einem #u#ern Beh#lter    statt aus einem Behä. lter 11 erfolgen.



   Gegebenenfalls kann der Flüssigkeitsstrom nach der Heizkammer mittels eines durch die Temperatur in der Heizkammer gesteuerten   Thermostates    reguliert werden, wobei das Ven  til nach Ma#gabe der Erh#hung der    Temperatur in der Heizkammer allmählich geöffnet wird. Auch der Quersehnitt der   D#se,    durch welche das Aerosol ausgestossen wird, kann mittels eines thermostatisch gesteuerten   Ven-    tils reguliert werden, indem der Düsenquer   schnitt nach Ma#gabe der Temperaturerh#-    hung in der Heizkammer vergrössert wird.



  Schliesslich kann noch die Temperatur der    Heixkammer selbst thermostatisch reguliert    werden.



   Die   folgenden Betriebvsbeispiele    sollen die Mannigfaltigkeit der Materialien, die mittels der beschriebenen Apparatur stosszerstäubt werden können, zeigen.



   Insektizid    a)      L#sung    : 10   Volumteile geruchloses Ke-    rosen werden 90   Volumteilen    Aeeton zugesetzt, um ein   Mischträgermedium      f#r    ein Gemisch Von   Pyrethrinen    und Piperonyl-butoxyd als Wirkstoffen zu erhalten. Die fertige   Losung    weist einen Gehalt von 0,5 Gew./Vol.% Pyrethrinen und 3 Gew./Vol.% Piperonyl-butoxyd auf.    b)    Emulsion: 1 Gew./Vol.%   Pyrethrine    und 5   Gew./Vol.       /o   DDT   werden    in einem Gemisch von 8   Volumteilen    geruchlosem   Re-    rosen und 2   Volumteilen    Rizinusöl gelost.

   Die Lösung wird mit 4   Volumteilen    Wasser in Gegenwart von 0,5 Gewichtsprozent eines zweekentsprechenden Emulgiermittels emul  giert.   



   Bakterizid c) Durch   Auflosen    von 2 Gew./Vol.% Chlorxylenolen und 0,2   Gew./Vol.'/o Hexyl-      resorein    in Terpinol und Dispergieren von   1    Volumteil der erhaltenen Losung in 7 Vo  lumteilen    Wasser unter Verwendung eines   zweckentsprechenden    Dispersionsmittels wird eine   Ö1-in-Wasser-Emulsion    hergestellt. Die wässrige Phase stellt das verhältnismässig flüchtige   Treibmedium    dar. d) Geruchsentfernungsmittel : 4Volumteile Glycerin werden 96   Volumteilen    Wasser zugesetzt. Im erhaltenen   Gemiseh    wird   1      Gew./    Vol.

    /o wasserlösliches   Chlorophyll    (Natrium  chlorophyllin) gelost.    Der Losung können, wenn gewünscht, kleine Mengen   anderer Kom-      ponenten,    z. B. ätheriseher Öle, zugesetzt werden. e) Parfum : 8   Volumteile    einer   alkoholi-    schen   L#sung eines Parfums,    wie z. B. Lavende]-oder Rosenparfums, werden in 100 Volumteilen   Mazer    gelost. Der Alkohol und das Wasser wirken zusammen als Medium zur raschen Verteilung des Parfum teilweise in   Aerosol-und teilweise    in Dampfform.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung eines Aerosols aus einem Insektizid, Bakterizid oder einer ändern Wirksabstanz auf thermischem Weg, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lösung oder Dispersion des aktiven Materials mit der Innenwand einer Kammer, die mindestens einen engen Auslass für das Aerosol aufweist., in Berührung bringt, welche Wand auf eine erheblich über den Siedepunkt des Trägermediums liegende Temperatur erhitzt ist.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeiehnet, da. sie ein von aussen geheiztes enges Rohr aufweist, das an einem seiner Enden an eine D#se und an seinem andern Ende an ein für die Zufuhr der zu zerstäu- benden Flüssigkeit bestimmtes Rohr angeschlossen ist.

   UNTEBANSPBÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Aerosol in einer Folge von Stössen aus der Heizkammer ausgestossen wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkemmer einen derart engen Auslass aufweist, dass derselbe periodisch durch Fliissigkeitstropfen bloekiert wird, so dass das Aerosol periodisch in Stossen aus der Kammer ausgestossen wird.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein thermo- statiseh gesteuertes Ventail four die Regulierung der Strömungsgeschwindigkeit dar Flüssig- keit durch das Zufuhrrohr entsprechend den Temperatur#nderungen des erhitzten Rohres aufweist.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeich- net, da# sie ein thermostatisch gesteuertes Ventil für die Regulierung des Querschnittes der D#se entsprechend den Temperaturänderungen im erhitzten Rohr aufweist.