RU2342954C2 - Устройство для контролируемого выделения летучих веществ - Google Patents

Abstract

Объектом изобретения является устройство для выделения летучего вещества (4), включающее резервуар (1) и два контролирующих элемента. Первый контролирующий элемент (6) проявляет контролирующую функцию, определяемую свойствами по крайней мере одного летучего вещества (4) и свойствами материалов составляющих частей первого контролирующего элемента (6). В отличие от этого второй контролирующий элемент (7) выполняет контролирующую функцию независимо от свойств по крайней мере одного летучего вещества (4) и свойств материалов составляющих частей первого контролирующего элемента (6). Первый контролирующий элемент (6) расположен между резервуаром (1) и вторым контролирующим элементом (7), он проницаем для по крайней мере одного летучего вещества (4). Второй контролирующий элемент (7) состоит из непроницаемого для летучего вещества материала и характеризуется наличием определенных выемок (8). Первый контролирующий элемент (6) расположен между резервуаром (1) и вторым контролирующим элементом (7). К летучим веществам относятся, в частности, душистые вещества, средства защиты растений, ферромоны и репелленты, которые могут выделяться в контролируемом режиме. Устройство является простым в изготовлении и делает возможным контролируемое выделение по крайней мере одного летучего вещества, не требуя при этом подвода механической или электрической энергии, 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для контролируемого выделения летучих веществ. Летучие вещества могут поступать в окружающее пространство, которое в предпочтительном случае представляет собой газ. Однако в определенных условиях не исключена также возможность выделения летучих веществ в жидкую или твердую окружающую среду.

Устройства для контролируемого выделения летучих веществ известны, в частности, в качестве устройств для ароматизации помещений. Выделение, в частности замедленное выделение, по крайней мере одного летучего вещества часто происходит из гелеобразных носителей. Но известно также нанесение летучих веществ на древесные материалы, волокна, пластмассы или фетр для того, чтобы получить эффект замедленного выделения.

По патенту США №4874129 известно устройство многослойного строения для контролируемого выделения ароматических веществ. Это устройство включает первый слой из отделяющейся защитной фольги, второй слой из клейкого материала на силиконовой основе, третий слой из пропитанной душистым маслом силиконовой матрицы и четвертый проницаемый слой с обратной стороны, который регулирует выделение душистого масла из устройства.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать устройство, которое, будучи простым в изготовлении, делает возможным контролируемое выделение по крайней мере одного летучего вещества, не требуя при этом подвода механической или электрической энергии. Кроме того, выделение по крайней мере одного летучего вещества должно контролироваться за счет простого изменения специфических особенностей устройства так, чтобы для этого не требовалось сложное приспосабливание составляющих частей содержащей его компоненты к используемому в каждом отдельном случае летучему веществу.

Поставленная задача решается за счет устройства для контролируемого выделения летучих веществ, которое включает резервуар (1), первый контролирующий элемент (6) и второй контролирующий элемент (7). Первый контролирующий элемент (6) расположен в устройстве между резервуаром (1) и вторым контролирующим элементом (7). В процессе использования устройства происходит перенос по крайней мере одного летучего вещества (4) из резервуара (1) сначала через первый контролирующий элемент (6) и после этого через второй контролирующий элемент (7).

При этом первый контролирующий элемент (6) определяет скорость выделения по крайней мере одного летучего вещества за счет диффузионного контроля. Диффузия представляет собой явление переноса, который зависит от свойств вещества (в данном случае, по крайней мере одного летучего вещества (4)) и среды (в данном случае, материала первого контролирующего элемента (6)). То есть речь идет о контрольной функции, которая зависит от свойств веществ. При этом под свойствами веществ следует понимать физико-химические свойства по крайней мере одного летучего вещества и физико-химические свойства составляющих частей первого контролирующего элемента (6). Эти свойства веществ лежат в основе того, что для по крайней мере одного летучего вещества (4) в первом контролирующем элементе (6) может быть определен коэффициент диффузии.

Второй контролирующий элемент (7) определяет скорость выделения по крайней мере одного летучего вещества (4) за счет регуляции величины поверхности первого контролирующего элемента (6), через которую происходит выделение по крайней мере одного летучего вещества (4) в окружающую среду. Второй контролирующий элемент (7) используют для того, чтобы получить эффект определенного уменьшения поверхности первого контролирующего элемента (6). То есть речь при этом идет о контрольной функции, которая не зависит, как упоминалось выше, от свойств веществ.

Благодаря совместному действию первого контролирующего элемента (6) и второго контролирующего элемента (7) достигается контролируемое выделение по крайней мере одного летучего вещества (4) из резервуара (1) в окружающую среду.

Резервуар (1) может принимать по крайней мере одно летучее вещество (4). В простейшем варианте реализации речь при этом идет о резервуаре (1), представляющем собой пустое пространство, которое охватывается первым контролирующим элементом (6), в соответствующем случае вместе с непроницаемым для по крайней мере одного летучего вещества материальным слоем (9). В таком случае резервуар (1) может непосредственно включать по крайней мере одно летучее вещество (4). Тем не менее, в предпочтительном случае этот резервуар содержит носитель (5), который может принимать по крайней мере одно летучее вещество (4). В случае использования носителя (5) он содержит по крайней мере одно летучее вещество (4), например в виде раствора, в виде суспензии, в виде дисперсии, в адсорбированном виде и/или в абсорбированном виде.

Трехмерное оформление резервуара (1) может быть каким угодно, но в предпочтительном случае он имеет плоскую форму. Под этим следует понимать, что толщина резервуара не велика по сравнению с его длиной и толщиной. В предпочтительном случае он имеет толщину от 0,1 мм до 2,5 см, в наиболее предпочтительном случае от 0,5 мм до 5 мм. В соответствии с этим значения длины и ширины лежат в пределах от 4 мм до 20 см, в наиболее предпочтительном случае от 10 мм до 5 см. Плоская форма резервуара (1) определяет наличие у него верхней (2) стороны и нижней (3) стороны. В зависимости от требований, которые определяются использованием изделия, оно в предпочтительном случае может быть изготовлено прямоугольным, квадратным, круглым или овальным.

В простом варианте реализации резервуар (1) покрыт с его верхней стороны (2) первым контролирующим элементом (6), а с его нижней стороны (3) материальным слоем (9), который непроницаем для по крайней мере одного летучего вещества. Герметизация резервуара (1) осуществляется за счет того, что первый контролирующий элемент (6) и непроницаемый для по крайней мере одного летучего вещества материальный слой (9) охватывают резервуар (1) со всех сторон и находятся в непосредственном контакте друг с другом. Однако в предпочтительном варианте реализации, то есть для случая, когда он имеет плоскую форму, резервуар (1) полностью покрыт первым контролирующим элементом (6) с его верхней стороны (2) и с его нижней стороны (3) (“упакован” в него).

В качестве носителя (5) для по крайней мере одного летучего вещества может быть использовано натуральное или синтетическое вещество, которое инертно по отношению к по крайней мере одному летучему веществу. К их числу относятся такие неорганические вещества, как, например, песок, соль, оксид алюминия, диоксид кремния, силикагель, кремниевая кислота, оксид кальция, диоксид титана, глина. Однако в предпочтительном случае в качестве носителя (5) используют органическое вещество, например, моносахариды, дисахариды, натуральный или синтетический полимер или же их смесь. В этой связи понятие “инертный” означает, что по крайней мере одно летучее вещество (4) во первых не подвергается химическому разложению в результате контакта с носителем (5), а во вторых оно может по крайней мере частично выделиться из смеси летучего вещества (4) и носителя (5), (не происходит необратимого образования смеси).

Подходящие натуральные или синтетические полимеры представлены гомополимерами или сополимерами или же смесями из группы, включающей полисахариды, целлюлозу, производные целлюлозы, сложные эфиры целлюлозы, гемицеллюлозы, альгинаты, вискозный шелк, нитраты целлюлозы, ацетатный шелк, крахмал, желатин, карраген, гуммиарабик, хитин, пектин, клетчатку, штапельное волокно, полиакрилаты, полиакрилонитрил, полибутадиен, полибутен, поликарбонат, политрифторхлорэтилен, полидиалкилсилоксан, полиизопрен, полимерные простые эфиры, полиэтилен, полиэтиленгликоль, сложные эфиры полиэтиленгликоля, простые эфиры полиэтиленгликоля, полигликолевые сложные эфиры, полиизобутен, полипептиды, полипропилен, полистирол, политетрафторэтилен, полиуретан, поливинилацетат, поливиниловый спирт, поливинилхлорид, поливиниловые сложные эфиры, поливиниловые простые эфиры, поливинилиденхлорид, поливинилпирролидон, протеины, стирол-изопрен-стирольные блоксополимеры.

В резервуаре (1) носитель (5) может находиться в виде компактной массы (то есть в виде твердой матрицы). Однако в предпочтительном случае он находится в виде волокон, текстильных тканей, фетра, трикотажа, пены, порошка, раствора, геля, гранулята или материала в виде полосок. Носитель (5) отличается хорошей способностью к впитыванию по крайней мере одного летучего вещества.

В качестве по крайней мере одного летучего вещества (4) может быть использовано вещество, оказывающее желаемое действие в окружающей среде, в которую оно поступает в результате контролируемого выделения. В этом отношении речь может идти о химическом и/или биологическом активном веществе. К таковым относятся дезинфицирующие средства, поверхностно-активные вещества, ароматические вещества, средства защиты растений (акарициды, фунгициды, гербициды, инсектициды), фармацевтические средства, феромоны (в частности, феромоны насекомых), чистящие средства, репелленты, аттрактанты, моющие средства и другие. Летучее вещество (4) может представлять собой твердое вещество или жидкость, оно может также находиться в виде раствора, дисперсии или суспензии в летучем или в нелетучем растворителе или, соответственно, во вспомогательном средстве. Само собой разумеется, что понятие “по крайней мере одно летучее вещество” относится также к смеси нескольких летучих веществ, в предпочтительном случае - это более или менее сложная смесь различных душистых веществ (“ароматическая композиция”, парфюмерное масло).

В предпочтительном случае летучие вещества (4) представляют собой душистые вещества, которые имеют приятный для человека запах, а также феромоны, которые оказывают аттрактантное действие на насекомых, рыб, амфибий, рептилий, птиц или млекопитающих. Специалисту известно соответствующее специальное действие (например, репеллентное или аттрактантное) на людей или на соответствующее животное, а также связанное с полом действие отдельных половых аттрактантов.

К душистым веществам относятся такие эфирный масла, как алантовое масло из корней, Вест-Индийское санталовое масло, ангеликовое масло из корней, ангеликовое масло из семян, анисовое масло, масло араукарии, масло из цветков арники, полынное масло, масло атрактилиса, балдриановое масло, масло базилика, байевое масло, бергамотное масло, масло березового дегтя, масло горького миндаля, масло чабера, масло листьев больдо, масло листьев боху, масло кабреувы, масло каскариллы, масло микелии чампака, масло ладанника, масло костуса, масло кубебе, давановое масло, укропное масло, масло из семян укропа, пихтовое масло, масло из шишек пихты, масло элеми, масло эстрагона, эвкалиптовое масло, фенхельное масло, еловое хвойное масло, масло гальбанума, масло из корней гальганта, гераниевое масло, джинджерграссовое масло, грейпфрутовое масло, гваяковое масло, масло гурьюнского бальзама, масло бессмертника, масло хо, имбирное масло, ирисовое масло, кайепутовое масло, аирное масло, масло аптечной ромашки, камфарное масло, кананговое масло, масло кардамона, масло семян моркови, масло акаций, сосновое хвойное масло, кониферовое масло, масло копайского бальзама, кориандровое масло, масло кудрявой мяты, тминное масло, куминовое масло, лавандовое масло, масло лелешвы, лемонграссовое масло, масло из корней любистока, масло лиметты, масло литсея кубеба, лавровое масло из листьев, мацисовое масло, майорановое масло, мандариновое масло, масло мелиссы, мятное масло, масло мускусного ореха, масло мирры, миртовое масло, гвоздичное масло, неролиевое масло, масло ниауоли, масло ладана, масло душицы, апельсиновое масло, масло османтуса, пальмарозовое масло, масло пассифлоры, пачулиевое масло, масло перуанского бальзама, масло из семян петрушки, масло из зелени петрушки, петигреневое масло, перечное масло, масло перечной мяты, пиментовое масло, масло горной сосны, масло пулегиевой мяты, рутовое масло, масло розового дерева, розовое масло, розмариновое масло, масло садебаум, масло шалфея, санталовое масло, сассафрасовое масло, масло тысячелистника, масло шинус-молле, сельдерейное масло, спиковое лавандовое масло, масло бадьяна, масло бархатцев, масло чайного дерева, скипидар, туйевое масло, масло тимьяна, вербеновое масло, ветиверовое масло, можжевеловое масло, виноградное масло, масло горькой полыни, кониферовое масло, иланг-иланговое масло, масло иссопа, масло здравеца, виргинское кедровое масло, коричное масло, коричное масло из листьев, цитронелловое масло (цитронелла), лимонное масло и ципрессовое масло.

К душистым веществам относятся также экстракты, резиноиды и бальзамы, например, экстракты древесных мхов, бензойная смола, борония, канадский бальзам, кассиевый экстракт, канифоль, копайский бальзам, даммарская смола, экстракт дафне, экстракт дубового мха, резиноид элеми, абсолютное масло фиговых листьев, гальбанум. гурьюнский бальзам, масло ириса, жасмин, резиноид ладанника, экстракт лонгоца, мастике, мирра, экстракты нарцисса, ладан (церковный ладан), опопонакс, перуанский бальзам, бальзам стиракс, толуанский бальзам, экстракт бобов тонка, экстракт туберозы, ванильный экстракт и фиалка. Сюда можно также причислить экстракты животного происхождения: амбру, бобровую струю, мускус и цибет.

К душистым веществам относятся также отдельные натуральные или синтетические пахучие вещества (так называемые “индивидуальные пахучие вещества”) типа сложных эфиров, простых эфиров, спиртов, альдегидов, кетонов, углеводородов, терпенов и циклических соединений. Они известны специалисту по соответствующим справочникам, например, S.Arctander: "Perfume and Flavor Chemicals", Монтклер (1969), или K.Bauer, D.Garbe: "Common Fragrance and Flavor Materials", VCH, Вейнгейм (1985). Само собой разумеется, что в качестве душистых веществ могут быть использованы и смеси названных веществ (“парфюмерные композиции”).

К индивидуальным пахучим веществам относятся, например, ацетофенон, ацетилэвгенол, аллилизотиоцианат, аллилионон, амбреттолид, амброксан, этиловый эфир муравьиной кислоты, α-амилкоричный альдегид, анетол, анисовый альдегид, анисовый спирт, анизол, метиловый эфир антраниловой кислоты, апиол, α-азарон, β-азарон, аскаридол, атлантон, бензальдегид, бензое, этиловый эфир бензойной кислоты, бензофенон, бензилацетат, бензилацетон, бензиловый спирт, бензилбензоат, бензилформиат, бензилвалерат, бергамотеналь, α-бисаболол, борнеол, борнилацетат, α-бромстирол, D-камфора, карвон, цитраль, цитронеллаль, костунолид, кумарин, н-дециловый альдегид, диаллил-сульфид, дифенилоксид, н-додециловый альдегид, элемицин, этилгексаноат, эвкалиптол, эвгенол, метиловый эфир эвгенола, фарнезол, фенхон, фенхилацетат, геранилацетат, геранилформиат, гелиотропин, метиловый эфир гептинкарбоновой кислоты, гептальдегид, 1-гексанол, цис-3-гексен-1-ол, диметиловый эфир гидрохинона, гидрокси-цитронеллаль, гидроксикоричный альдегид, гидроксикоричный спирт, индол, ирон, изоэвгенол, метиловый эфир изоэвгенола, изосафрол, жасмон, карвакрол, метиловый эфир п-крезола, этиловый эфир лауриновой кислоты, лимонен, линалоол, линалилацетат, линалилпропионат, лираль, ментан, ментол, ментон, п-метоксиацетофенон, метил-н-нонилацетальдегид, метил-н-амилкетон, метиловый эфир метилантраниловой кислоты, п-метилацетофенон, метилхавикол, п-метилхинолин, метил-н-гептенон, метил-β-нафтилкетон, метил-н-нонилкетон, мускон, миристицин, β-нафтилэтиловый эфир, β-нафтилметиловый эфир, нерол, нонаналь, нониловый спирт, н-октиловый альдегид, п-оксиацетофенон, пентадеканолид, фенол, 2-фенилэтанол, диметилацеталь фенил-ацетальдегида, фенилуксусная кислота, 2-фенилэтилацетат, пинен, пропионовый альдегид, пропиофенон, протокатеховый альдегид, пулегон, родинол, сафрол, бензиловый эфир салициловой кислоты, изоамиловый эфир салициловой кислоты, метиловый эфир салициловой кислоты, циклогексиловый эфир салициловой кислоты, санталол, терпенилацетат, терпинен-4-ол, тимен, тимол, γ-унделактон, ванилин, вератровый альдегид, вербенол, вербеной, коричный альдегид, коричный спирт, коричная кислота, бензиловый эфир коричной кислоты, этиловый эфир коричной кислоты и метиловый эфир коричной кислоты.

К аттрактантам, в частности к тем, что отличаются способностью привлекать насекомых, относятся такие пахучие вещества, как фарнезол, терпинеол и ванилин, а также такие феромоны, как мускалур, диспарлур, бомбикол, бревикомин, (Е,Е)-8,10-додека-диен-1-ол, (Z)-9-додеценилацетат, (Е)-9-додеценилацетат, 7,11-диметил-3-метилен-1,6,10-додекатриен, Z-11-гексадеценаль, Z-11-гексадеценилацетат, (Z,Z)-11,13-гексаде-кадиеналь, цис-11-тетрадеценилацетат, транс-11-тетрадеценилацетат, Z-9-трикозен, (Z,E)-9,12-тетрадекадиен-1-илацетат, (E,Z)-2,13-октадекадиеналь, (Е)-2-октадеценаль, (Е)10,(Z)12-гексадекадиен-1-ол и (Е)-4-тридецен-1-илацетат.

К репеллентам, в частности к тем, что отличаются способностью отпугивать насекомых, относятся такие пахучие вещества, как масло лаванды, виргинское кедровое масло и цитронелловое масло, а также такие вещества, как N,N-диэтил-м-толуамид, 2-(2-гидроксиэтил)-1-метилпропиловый эфир 1-пиперидинкарбоновой кислоты, этиловый эфир 3-(N-ацетилбутиламино)пропионовой кислоты и N,N-диэтиламид каприловой кислоты.

В качестве половых аттрактантов для рыб могут быть использованы эффективные феромоны, содержащиеся в поступающих в продажу продуктах под названием Ultrabite карп, Ultrabite лещ/плотва, Ultrabite щука/угорь, Ultrabite не хищная рыба, Ultrabite черный окунь, Ultrabite треска, Ultrabite морской угорь, Ultrabite белая рыба, Ultrabite лосось/форели, Ultrabite морская рыба, Ultrabite речной угорь, Ultrabite судак, Ultrabite усач и Ultrabite камбала, а также, соответственно феромоны, представленные в международной заявке на патент №99/16315. Первый контролирующий элемент (6) состоит из материала, который пропускает по крайней мере одно летучее вещество (4), (он для него проницаем). Для этого по крайней мере одно летучее вещество (4) должно иметь хотя бы минимальную растворимость в этом материале или, говоря иначе, проницаемый материал обладает определенной растворяющей способностью по отношению к по крайней мере одному летучему веществу (4). В случае проницаемого материала речь может идти о натуральном или синтетическом полимере или же о их смеси. Этот материал может также содержать такие вспомогательные вещества, как пластификаторы, вещества для повышения клейкости (“tackifier”), пигменты, загустители, гелеобразователи, пленкообразующие вещества, антиоксиданты, красители и другие.

В качестве проницаемого материала могут быть использованы, в частности, натуральные и синтетические полимеры и их смеси. К ним относятся полимеры и смеси полимеров, которые уже перечислялись в числе тех, что могут быть использованы в качестве носителя (5). Однако в первую очередь речь здесь идет о полиэтиленах, полипропиленах, силиконах, этилен-винилацетатных сополимерах, полиакриалатах, этилен-акрилатных сополимерах, полиизобутадиене, каучуке и трехблочных стирол-изопрен-стирольных полимерах.

В специальном варианте реализации первый контролирующий элемент (6) является самоклеящимся, что в предпочтительном случае достигается за счет того, что используют полимер с самоклеящимися свойствами (так называемая “самоклейка” или на английском "pressure sensitive adhesive") или же к полимеру или к смеси полимеров, которые сами по себе не являются клейкими, добавляют вещества для повышения клейкости (“tackifier”). Вещества для повышения клейкости специалисту известны. К ним относятся такие придающие клейкость смолы, как абитол, сложные эфиры (гидро)абиетиновой кислоты и другие.

В предпочтительном варианте выполнения первый контролирующий элемент (6) имеет форму пленки. В таком виде первый контролирующий элемент (6) может иметь толщину в пределах от 50 мкм до 2,5 мм, в предпочтительном случае в пределах от 100 мкм до 0,5 мм. Предпочтительно, когда в каждом конкретном случае толщина первого контролирующего элемента постоянна. В случае резервуара плоской формы длину и ширину первого контролирующего элемента (6) выбирают так, чтобы они превышали длину и ширину верхней стороны (2) резервуара, в предпочтительном случае не менее чем на 3 мм. Образующийся в результате этого выступающий со всех сторон “рант” требуется для того, чтобы находящийся на верхней стороне (2) резервуара первый контролирующий элемент (6) мог образовывать прочное соединение с находящимся с нижней стороны (3) резервуара (1) неклеящимся и непроницаемым для по крайней мере одного летучего вещества слоем материала (9) или же с еще одним слоем первого контролирующего элемента (6).

На основании свойств материала первого контролирующего элемента (6) он может влиять на скорость диффузии по крайней мере одного летучего вещества (4). Специалисту известно, что это может быть достигнуто за счет модификации молекулярной массы полимера и/или числа поперечных сшивок между молекулами. Эти свойства полимерного материала могут быть изменены при его получении за счет выбора растворителя, температуры реакции, природы стартерного соединения в реакции полимеризации, продолжительности реакции, концентрационных соотношений, присутствия средства для образования поперечных связей и других факторов. Другие свойства материала (гидрофильность, липофильность) можно регулировать использованием соответствующих сомономеров. Само собой разумеется, что на диффузионные характеристики по крайней мере одного летучего вещества может влиять также присутствие в материале первого контролирующего элемента (6) вспомогательных веществ (пластификаторов, пигментов и других). И, наконец, путь диффундирующего по крайней мере одного летучего вещества (4) зависит от толщины первого контролирующего элемента (6), что вносит свой вклад в регуляцию продолжительности его выделения.

Второй контролирующий элемент (7) состоит из материала, который не пропускает по крайней мере одно летучее вещество (он для него непроницаем). К непроницаемым материалам относятся металлы, пластмассы, натуральные полимеры и, в частности, композиционные материалы из металла и пластмассы, которые могут быть приобретены коммерческим путем как так называемые изоляционные многослойные пленки. В качестве подходящих непроницаемых пластмасс или натуральных полимеров могут также рассматриваться барьерные пластмассы, которые известны специалисту. К ним относятся полиакрилонитрил, полиамид, полиэфир со сложными эфирными связями, полиэтилентерефталат, поливинилиденхлорид, вискоза, целлофан и другие, а также их смеси. Однако в изоляционных многослойных пленках могут быть использованы и проницаемые пластмассы в соединении с фольгой из металлов, поскольку непроницаемость для по крайней мере одного летучего вещества основывается на наличии в композите фольги из металла. В качестве второго контролирующего элемента (7) могут быть использованы и мембраны из волокон. Предпочтительно, когда непроницаемый материал не клеится.

В число подходящих металлов входят алюминий, медь, цинк, железо и олово.

Предпочтение отдается варианту исполнения, при котором второй контролирующий элемент имеет форму пленки (многослойной изолирующей пленки). В качестве таковой второй контролирующий элемент (7) может иметь те же самые размеры, что и первый контролирующий элемент (6), то есть его толщина лежит в пределах от 50 мкм до 2,5 мм, в предпочтительном случае в пределах от 0,1 мм до 0,5 мм. В варианте с резервуаром плоской формы длину и ширину второго контролирующего элемента (7) выбирают так, чтобы он покрывал по крайней мере часть первого контролирующего элемента (6), но в предпочтительном случае он должен покрывать первый контролирующий элемент (6) полностью.

Для того, чтобы второй контролирующий элемент (7) мог выполнять свою контролирующую функцию в процессе выделения по крайней мере одного летучего вещества (4), в его материале имеются выемки (8), которые могут принимать цилиндрическую форму и/или форму пузырьков. Однако выемки в материале могут также иметь нерегулярную (“неправильную”) форму, если они при этом обеспечивают определенную проницаемость второго контролирующего элемента (7), имеющего форму пленки. Благодаря наличию этих выемок в материале по крайней мере одно летучее вещество может проходить через второй контролирующий элемент (7) и поступать в пространство, окружающее устройство. Точный контроль выделения по крайней мере одного летучего вещества (4) осуществляется вторым контролирующим элементом (7) исключительно за счет его “механических свойств”, то есть выделение зависит от числа, размера и/или формы этих выемок в его материале (8), которые непосредственно определяют проницаемость второго контролирующего элемента (7) для летучего вещества (4). Природа материала практически не оказывает при этом никакого эффекта или же он по крайней мере минимален.

В предпочтительном варианте реализации выемки в материале (8) представляют собой трубочки (“перфорированные отверстия”, “микроканалы”), которые могут иметь диаметр в пределах от 2 мкм до 2 мм, в предпочтительном случае в пределах от 50 мкм до 0,5 мм, в наиболее предпочтительном случае в пределах от 100 мкм до 250 мкм. В типичном случае число выемок в материале составляет от 500 до 8000 на квадратный метр многослойной изолирующей пленки, в предпочтительном случае число имеющих цилиндрическую форму выемок в материале лежит в пределах от 1200 до 2500 на квадратный метр.

В другом варианте реализации речь может идти о выемках в материале (8) преимущественно шарообразной формы (“поры”, “дырочки”), диаметры которых соответствуют диаметрам трубочек. Эти шарообразные выемки в материале (8) имеют общие точки соприкосновения, которые делают возможным проход по крайней мере одного летучего вещества (4) (“пена с открытыми порами”).

В еще одном варианте реализации речь может идти о выемках в материале, лишенных единой формы (о “нерегулярных” выемках в материале). В частности, это имеет место в случае мембран из волокнистого материала. Речь при этом идет об уплотненном волокнистом материале (например, об уплотненном струями воды полиэфирном фетре), в котором в связи с условиями его получения между отдельными волокнами имеются промежутки, занимающие, в зависимости от степени уплотнения, определенный объем (“объем пор”), а пористость материала при этом может регулироваться.

В наиболее предпочтительном случае устройство имеет плоскую форму, при этом верхняя сторона (2) и нижняя сторона (3) резервуара покрыты первым контролирующим элементом (6), который с обеих сторон полностью закрыт вторым контролирующим элементом (7). Преимущество этого варианта реализации состоит в том, что изделие можно брать в руки, не опасаясь приклеивания. В то же время выделение по крайней мере одного летучего вещества (4) становится возможным с обеих сторон (2, 3) резервуара.

Благодаря наличию двух различно функционирующих контролирующих элементов, устройство может обеспечивать как “быстрое выделение” по крайней мере одного летучего вещества (4), так и “замедленное выделение”. Роль первого контролирующего элемента (6) основана на принципе контроля диффузии по крайней мере одного летучего вещества (4), а роль второго контролирующего элемента (7) основана на принципе изменения величины поверхности, открытой в окружающую среду для слоя материала, содержащего по крайней мере одного летучее вещество. Следует только подчеркнуть, что это различие двух принципиально отличающихся механизмов функционирования (контроль за счет диффузии или, соответственно, изменение поверхности), которое приписывается обоим контролирующим элементам, не следует понимать как стопроцентное исключение каждого из этих принципов для другого случая. Речь идет всего лишь о преобладающем в каждом отдельном случае механизме функционирования соответствующего контролирующего элемента. Благодаря специальному варианту выполнения устройства обеспечивается то, что эффект двух “соответственно других” механизмов функционирования настолько мал по отношению к эффекту основных принципов функционирования обоих контролирующих элементов, что им можно пренебречь.

Выбор материала для первого контролирующего элемента (6) имеет решающее значение для скорости диффузии по крайней мере одного летучего вещества (4). Установка значения пористости, то есть числа и размера выемок в материале (8) второго контролирующего элемента (7) определяет тогда размер поверхности, через которую по крайней мере одно летучее вещество (4) может поступать в окружающую среду.

Так, при использовании второго контролирующего элемента (7) со сравнительно большим числом сравнительно больших выемок в материале (8) по крайней мере одно летучее вещество (4) может поступить в окружающую среду в случае “быстрого выделения” в течение нескольких часов, например, в течение времени от одного до двенадцати часов.

В случае “замедленного выделения” этот процесс может растянуться на время до нескольких дней и недель, например, на время от семи дней до восьми недель, в соответствующих случаях даже на несколько месяцев, например до шести месяцев, если в качестве второго контролирующего элемента (7) используют материал со сравнительно небольшим числом сравнительно небольших выемок (8).

В результате этого достигается сравнительно независимая от состава в резервуаре и свойств материала первого контролирующего элемента (6) регулировка выделения. “Тонкая регулировка” выделения может быть тогда достигнута за счет параметров “пористости” второго контролирующего элемента (7).

Преимущество этой конструкции состоит в том, что не должна проводиться подгонка свойств материала первого контролирующего элемента к свойствам летучих веществ, в частности в случае летучих веществ, которые сильно отличаются друг от друга в химическом и физическом отношении, то есть изменению подлежат всего лишь число и/или размер выемок в материале второго контролирующего элемента. В техническом отношении это значительно проще в исполнении, при этом также затрачивается меньше экспериментальных усилий.

При получении устройства материалу носителя (5) придают желаемую форму, например, путем прядения, нанесения покрытия, вальцевания, прессования, нанесения с помощью пульверизатора, нанесения кистью, нарезки и так далее, а также путем комбинирования этих способов. Если материал носителя находится в виде бесконечной полосы, то из него, например, нарезкой или штампованием, готовят отдельные отрезки, в виде которых он может служить в качестве важной составной части резервуара (1).

Первый контролирующий элемент (6) может быть получен в результате смешения составляющих частей композиции, например в водном, растворе, но в предпочтительном случае его получение проводят в органическом растворителе. Раствор или расплав составляющих частей композиции может быть с помощью трафарета нанесен на ленточный конвейер, где он после удаления растворителя или после охлаждения может быть получен в виде пленки.

Второй контролирующий элемент (7) может быть соответствующим способом изготовлен в виде пленки. После этого в полученной таким образом пленке могут быть с помощью штамповки сделаны выемки цилиндрической формы в его материале (8); для этого пленку пропускают через вращающиеся в противоположном направлении вальцы, из которых по крайней мере один имеет выступы в виде шипов, обеспечивающих перфорирование при прохождении пленки. Другие известные специалисту способы получения перфорированных пленок представлены электростатической перфорацией, прокалыванием горячими иглами, прожиганием или лазерной перфорацией.

Второй контролирующий элемент (7) может быть также получен в результате введения газообразного вещества в составляющие части композиции при перемешивании таким образом, чтобы при затвердевании (то есть при испарении растворителя или, соответственно, при охлаждении расплава) возникала лена с открытыми порами, то есть чтобы в материале (8) получались выемки круглой формы. Газообразное вещество может конечно выделяться также в результате химической реакции в составляющих частях композиции, как это происходит, например, в случае полиуретанов.

Второй контролирующий элемент (7) может быть также получен из материала в виде фетра (нетканого материала), в предпочтительном случае при уплотнении струями воды. Речь может идти, например, о волоконной мембране с плотностью 100 г/м² (состоящей на 100% из вискозного волокна или на 70% из вискозного волокна и на 30% из пролиэтилентерефталатного).

По крайней мере одно летучее вещество (4) может быть непосредственно включено в углубления в представленном пленкой первом контролирующем элементе (6) в виде твердого вещества или жидкости, раствора, дисперсии или суспензии. Непосредственно после этого полученный таким образом резервуар (1), содержащий по крайней мере одно летучее вещество (4), покрывают непроницаемым для по крайней мере одного летучего вещества слоем материала (9) или еще одним первым контролирующим элементом (6) в виде пленки.

Однако в предпочтительном случае по крайней мере одно летучее вещество (4) смешивают с носителем (5) или наносят его в жидком виде на отрезок носителя в виде полосы или же наносят его в капельном виде. Этот отрезок может быть после этого покрыт по крайней мере одним первым контролирующим элементом (6), находящимся в виде пленки.

Сборка пакета из резервуара (1) и двух первых контролирующих элементов (6) или, соответственно, первого контролирующего элемента (6) и непроницаемого для летучего вещества слоя материала (9), а также второго контролирующего элемента (7) осуществляется путем известного специалисту ламинирования с использованием клеящей способности первого контролирующего элемента (6).

Отдельные устройства могут быть получены из таких материалов в виде полос с помощью нарезки в продольном и в поперечном направлении и с помощью штамповки.

Предпочтительный вариант реализации предусматривает наличие нескольких резервуаров (1, 1', 1”, …), каждый из которых содержит другое летучее вещество или, соответственно, другую смесь веществ (4, 4', 4”, …) и каждый из которых снабжен первым контролирующим элементом (6, 6', 6”, …) и вторым контролирующим элементом (7, 7', 7”, …). В особо предпочтительном случае в этой форме реализации устройства первый контролирующий элемент (6) и второй контролирующий элемент (7) идентичны по материалу для всех резервуаров (1, 1', 1”, …), тогда как размеры и/или число выемок в материале (8, 8', 8”, …) второго контролирующего элемента различны. Такое “многорезервуарное” устройство может находиться на непроницаемом слое материала (9), используемом в качестве единой основы для всех резервуаров (1, 1', 1”, …), или оно может быть снабжено с обеих сторон соответствующими первым и вторым контролирующими элементами.

Если в каждом таком случае первый резервуар (1) содержит в качестве смеси летучих веществ “ведущую ноту” духов, второй резервуар (1') содержит “сердечную ноту” таких духов и третий резервуар (1”) содержит “главную ноту” таких духов, то благодаря контролируемому выделению летучих веществ соответствующими резервуарами (1, 1', 1”) можно модифицировать классическое изменение аромата этих духов во времени. В частности, это устройство может продлить эффект “ведущей ноты”, которая обычно быстро заканчивается.

Это устройство может быть использовано для того, чтобы выделять летучие вещества (4) в окружающую среду. Понятие окружающей среды относится в первую очередь к газообразной окружающей среде, например это воздух в каком-либо преимущественно закрытом объеме (например, в предмете мебели, в комнате, в автомобиле, в обуви, в пекарской печи, в мусорном ведре, в чемодане). Но речь может идти и о жидкой окружающей среде (например, об аквариуме, о смывном бачке туалета, о стиральной машине). И, наконец, окружающая среда может представлять собой и твердый материал, который способен к сорбции летучего вещества (например, это одежда, книги, ковер).

Устройство может быть использовано, например, в качестве источника аттрактанта для насекомых, в том числе и избирательного по полу, или в сочетании с известными ловушками для насекомых, в качестве репеллентного продукта (защита от моли для одежды в шкафах, защита от кровососущих насекомых в помещениях и на террасах), в качестве источника феромонов для биологических способов борьбы с вредителями в сельском и в лесном хозяйстве (способ “дезориентации”, например, для гроздевой листовертки в виноградарстве, хлопковой совки в хлопководстве и для жуков короедов), в качестве продукта или компоненты изделия, предназначенного для ароматизации помещения или тела, для создания хорошего самочувствия и в области ароматерапии.

Описываемые и представленные варианты реализации служат исключительно для иллюстрации основополагающих аспектов изобретения, они не могут служить в качестве примеров для ограничения объема притязаний.

Пример 1.

Смесь 15 г гидробиетилового спирта, 40 г терлен-фенольной смолы и 45 г этиленвинилацетатного сополимера с содержанием винилацетата от 25 до 28% сплавляют при 140°С и наносят ее на исходный пленочный материал в виде клейкого слоя, получая материал с плотностью 100 г/м². После охлаждения эту клейкую пленку покрывают пленкой из полиэтилентерефталата толщиной 23 мкм. В материале этой пленки на 1 м² имеется около 5600 выемок цилиндрической формы с диаметром в каждом отдельном случае равным 0,3 мм, выемки получают перфорированием с помощью горячих игл. Полученный таким образом композиционный ламинат из клейкой пленки и полиэтилентерефталатной пленки нарезают на полоски шириной 20 мм. С интервалами по 35 мм в середину помещают круглые шайбы из вискозного фетра (уплотнение с помощью струй воды, плотность 100 г/м²) диаметром 12 мм. После этого на шайбу из фетра наносят 7 мг раствора (1 мг смеси одной части (Е,Z)-2,13-октадекадиенала и двух частей (Е)-2-октадеценаля в 5 мг масла зародышей пшеницы). Полученный таким способом резервуар закрывают полоской композиционного ламината шириной 20 мм так, чтобы резервуар закрывала сторона с клейкой пленкой. Полученный таким путем пакет из резервуара двух первых контролирующих элементов и двух вторых контролирующих элементов нарезают на отдельные отрезки длиной 35 мм так, чтобы резервуар в каждом отдельном случае находился в середине. Отдельные такие устройства могут быть упакованы известными способами в пакетики с закрывающимися замками или в блистерные упаковки.

Чертежи служат для получения представления о строении устройств в предпочтительных вариантах реализации.

Фиг.1 показывает поперечный разрез устройства, состоящего из резервуара (1), первого контролирующего элемента (6) и второго контролирующего элемента (7), которое находится на непроницаемом для по крайней мере одного летучего вещества (4) слое материала (9). Этот слой материала (9) может быть обработан так, чтобы уменьшить его адгезивные свойства для того, чтобы устройство можно было легко отделить. После этого его можно легко поместить в желаемое окружение, например, наклеив его на внутреннюю сторону предмета мебели.

Фиг.2 показывает поперечный разрез устройства, состоящего из резервуара (1), первого контролирующего элемента (6) и второго контролирующего элемента (7), причем контролирующие элементы в каждом отдельном случае находятся с обеих сторон (2, 3) резервуара. Поскольку второй контролирующий элемент (7) не клейкий, устройство может быть установлено в желаемое окружение с помощью любых приспособлений для прикрепления (крючки, петли, клейкие полоски и так далее). Но его можно и просто выложить в месте его применения.

На фиг.3 показан вид сверху на устройство из трех резервуаров (1, 1', 1”), каждый из которых содержит другое летучее вещество или, соответственно, другую смесь веществ (4, 4', 4”). Эти три резервуара покрыты одинаковым первым контролирующим элементом (6). Второй контролирующий элемент (7) для каждого из резервуаров отличается различным числом и/или размером выемок в материале (8, 8', 8”). Три резервуара, а также другие компоненты устройства нанесены на единый слой материала (9), который непроницаем для летучих веществ.

Список обозначений:

(1) - резервуар,

(2) - верхняя сторона резервуара,

(3) - нижняя сторона резервуара,

(4) - летучее вещество,

(5) - носитель,

(6) - первый контролирующий элемент,

(7) - второй контролирующий элемент,

(8) - выемки в материале,

(9) - слой материала, который непроницаем для летучего вещества.

Claims (17)

1. Устройство для контролируемого выделения летучих веществ, включающее резервуар (1), содержащий по крайней мере одно летучее вещество (4), первый контролирующий элемент (6), который обладает клеящими свойствами, состоящий из проницаемого для по крайней мере одного летучего вещества материала и проявляющий контролирующую функцию, определяемую свойствами по крайней мере одного летучего вещества (4) и свойствами материалов составляющих частей первого контролирующего элемента (6), и второй контролирующий элемент (7), представляющий собой непроницаемый для упомянутого по крайней мере одного летучего вещества (4) материал, содержащий выемки (8) в материале, выполняющий контролирующую функцию независимо от свойств по крайней мере одного летучего вещества (4) и свойств материалов составляющих частей первого контролирующего элемента (6), причем первый контролирующий элемент (6) расположен между резервуаром (1) и вторым контролирующим элементом (7).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что резервуар (1) представляет собой пустое пространство.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что резервуар (1) содержит также носитель (5), который может впитывать летучее вещество (4).

4. Устройство по п.5, отличающееся тем, что носитель (5) содержит натуральный или синтетический полимер.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что носитель (5) представляет собой волокна, ткань, фетр, пену, порошок, гель, раствор или гранулят.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что резервуар (1) имеет плоскую форму и имеет верхнюю сторону (2) и нижнюю сторону (3).

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что резервуар (1) имеет плоскую форму и толщину от 0,1 мм до 2,5 см, предпочтительно от 0,5 до 5 мм.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проницаемый для по крайней мере одного летучего вещества материал представляет собой натуральный или синтетический полимер или их смесь.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй контролирующий элемент (7) имеет форму пленки с толщиной от 50 мкм до 2,5 мм, предпочтительно от 100 мкм до 0,5 мм.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выемки (8) в материале во втором контролирующем элементе (7) имеют цилиндрическую форму, круглую форму или неправильную форму.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выемки (8) в материале во втором контролирующем элементе (7) представляют собой трубочки с диаметром от 2 мкм до 2 мм, предпочтительно от 50 мкм до 0,5 мм, наиболее предпочтительно от 100 до 250 мкм.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по крайней мере одно летучее вещество (4) представляет собой химическое и/или биологическое активное вещество.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по крайней мере одно летучее вещество (4) представляет собой душистое вещество или смесь душистых веществ с аттрактантной или репеллентной активностью для насекомых, рыб, амфибий, рептилий, птиц или млекопитающих.

14. Устройство по одному из пп.1-14, отличающееся тем, что резервуар (1) как с его верхней стороны (2), так и с его нижней стороны (3) покрыт первым контролирующим элементом (6), который в свою очередь по всей его поверхности покрыт вторым контролирующим элементом (7).

15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один дополнительный резервуар (1'), содержащий другое летучее вещество или, соответственно, другую смесь веществ (4').

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что каждый из дополнительных резервуаров (1') снабжен дополнительным первым контролирующим элементом (6') и дополнительным вторым контролирующим элементом (7'), причем размеры и/или число выемок в материале (8') каждого дополнительного второго контролирующего элемента (7') являются различными.

17. Устройство по п.15 или 16, отличающееся тем, что первый резервуар (1) содержит в качестве смеси летучих веществ ведущую ноту духов, второй резервуар (1') содержит сердечную ноту таких духов и третий резервуар (1'') содержит главную ноту таких духов.

Images