RU238583U1 - Пиротехнический пестицидный генератор аэрозоля серы - Google Patents

Abstract

Полезная модель применяется в сельском хозяйстве для проведения санитарно-гигиенической обработки небольших сельскохозяйственных объектов с целью борьбы с потерями урожая от болезней, вредителей и неправильного хранения. В процессе работы пиротехнического изделия получается достичь полезного эффекта благодаря выделяющемуся аэрозолю серы и пестицида - альфа-циперметрина. Предложен пиротехнический пестицидный генератор аэрозоля серы, состав которого содержит аммиачную селитру, серу, альфа-циперметрин, смесь активированных углей, пламегаситель и не имеет продуктов переработки нитроцеллюлозы. Корпус включает в себя комбинированную тубу, где обечайка выполнена из многослойного картона, а дно и крышка - из жести. Полезная модель направлена на создание пиротехнического пестицидного генератора аэрозоля серы с легковоспламеняющимся составом для безопасной генерации смеси аэрозоля серы и альфа-циперметрина, обладающего сравнительно низкой себестоимостью и чувствительностью к различным внешним воздействиям.

Description

Полезная модель применяется в сельском хозяйстве для проведения санитарно-гигиенической обработки небольших сельскохозяйственных объектов с целью борьбы с потерями урожая от болезней, вредителей и неправильного хранения.

Сера - это природный пестицид, который широко используется как в лечебных целях, так и для санитарно-гигиенической обработки различных объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения. Эффективность действия серы в значительной степени зависит от ее дисперсности. Поэтому наиболее эффективным является применение серы в виде аэрозоля.

Одним из самых распространенных инсектицидов является циперметрин и его изомеры. Циперметрин относится к классу синтетических пиретроидов, которые отличаются от природных пиретринов гораздо большей фотостабильностью. Высокая инсектицидная активность, продолжительное защитное действие при низких нормах расхода, составляющих на два порядка меньше, чем у хлорорганических пестицидов и на порядок меньше, чем у фосфорорганических пестицидов сделали их одними из самых распространенных инсектицидов. Обработка сельскохозяйственной продукции и помещений от болезней и насекомых-вредителей генераторами аэрозолей пестицидов является одним из наиболее эффективных и экологически чистых способов обработки.

Традиционные устройства для получения аэрозолей сложны, дорогостоящи и требуют непосредственного контроля со стороны человека. Наиболее просты в применении и надежны пиротехнические генераторы аэрозолей. Подобные устройства состоят из корпуса, который снаряжен аэрозолеобразующим пиротехническим составом и крышкой с отверстиями для выхода аэрозоля. Как правило, в пестицидных пиротехнических генераторах реализуется термоконденсационный способ получения аэрозолей - испарение (возгонка) действующего вещества за счет тепла процесса горения состава с последующей конденсацией паров.

Известна инсектицидная дымовая шашка (Патент РФ на изобретение от 16.03.2006 «Способ инсектицидной обработки и инсектицидная композиция «пешка» для его осуществления» Сочнев Ю.Н., Сочнев Д.Ю., Кольцов И.В. Опубл. 10.03.2008). Данная шашка была разработана в Санкт-Петербурге обществом с ограниченной ответственностью «Медицинская компания «Пери» на основе утилизируемых пироксилиновых порохов.

Шашка предназначена для использования в птицеводстве и животноводстве для борьбы с вредителями-насекомыми, а также в медицине для борьбы с насекомыми-паразитами и переносчиками инфекционных заболеваний.

Шашка представляет собой пиротехническое устройство, при работе которого выделяется аэрозоль инсектицида. Аэрозоль осаждается на всей поверхности объекта и проникает в недоступные для других методов обработки участки. Шашка состоит из корпуса, насыпного состава и фитиля-стопина или огнепроводного шнура. Шашка снаряжена пиротехническим составом, содержащим, мас.%: нитроцеллюлоза 40-60, диоксид кремния или кварцевый песок с размером частиц 300-500 мкм 5-15, синтетические пиретроиды: перметрин, циперметрин, альфаметрин, дельтаметрин, неопинамин 25-50.

Однако практика применения таких шашек выявила ряд недостатков, наряду с высокой эффективностью их действия, они обладают и рядом существенных недостатков, снижающих их потребительские качества и повышающих опасность их изготовления и применения. Это обусловлено, тем, что пиротехнические составы, содержащие более 40% нитроцеллюлозы, обладают определенной чувствительностью к механическим воздействиям и электрическому разряду. Следующим недостатком этого состава является то, что состав шашек в условиях применения склонен к объемному горению. Более того, применение достаточно дефицитных компонентов состава - нитроцеллюлозы и пироксилиновых порохов, а также специального оборудования для изготовления корпусов шашек усложняет процесс изготовления и повышает стоимость. Наряду с этим применение при производстве термоспичек пироксилиновых порохов (или нитроцеллюлозы) и их растворителей - токсичных, легковоспламеняющихся жидкостей (спиртоэфирная смесь, ацетон) не способствует снижению опасности их изготовления.

Наиболее близким пиротехническим устройством для генерации аэрозоля является пиротехнический генератор аэрозоля серы, снаряженный составом, состоящим из элементной серы, пламягасящей добавки, пиротехнической основы, представленной смесью аммиачной селитры и угля, где содержание аммиачной селитры и угля в пиротехнической основе составляет соответственно 30-70% и 70-30%. Указанный пиротехнический состав помещается в полиэтиленовый мешок, который, в свою очередь, устанавливается в картонный корпус, закрывающийся жестяной крышкой, с отверстием для выхода образующегося аэрозоля серы. Для воспламенения генератора применяется отрезок пиротехнического шнура, который устанавливается в аэрозолеобразующий состав (Патент РФ на полезную модель № 215170 от 12.03.2022 «Пиротехнический генератор аэрозоля серы», Амиров Т.Ф. Опубл. 01.12.2022.).

Однако при массовом изготовлении опытных генераторов и их практическом применении, выяснилось, что при санитарно-гигиенической обработке промышленных и сельскохозяйственных объектов полезный эффект вырабатываемого аэрозоля серы оказывает недостаточный эффект на личинки насекомых-вредителей.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание нового пиротехнического состава генератора для устранения недостатков аналога.

Технический результат, на решение которого направлена полезная модель, заключается в усовершенствовании пиротехнического состава генератора аэрозоля серы с целью придать новый полезный эффект - дополнительное вырабатывание, помимо аэрозоля серы, аэрозоль альфа-циперметрина.

Технический результат достигается тем, что пиротехнический пестицидный генератор аэрозоля серы, содержит комбинированный картонный корпус, с аэрозольобразующим пиротехническим составом, включающим аммиачную селитру, смесь активированных уголь, элементную серу, пестицид (альфа-циперметрин) сульфат аммония, крышку с отверстием для выхода образующегося аэрозоля серы, систему воспламенения - пиротехнический шнур, снаряженный пиротехническим составом на водорастворимом связующем.

Вид пиротехнического состава шнура и его размерные параметры определяются характеристиками воспламеняемого объекта.

Для достижения указанного технического результата при указанной решаемой задаче, в качестве аэрозольобразующего пиротехнического состава 4, в заявляемой конструкции генератора аэрозоля серы, предлагается использовать состав, состоящий из элементарной серы, пестицида (например, альфа-циперметрина), сульфата аммония и пиротехнической основы, которая состоит из аммиачной селитры и смеси активных углей различных марок, при этом соотношение аммиачной селитры к углю в пиротехнической основе может корректироваться и составлять соответственно 30-70% и 70-30%, причем динамическая активность используемого угля по бензолу должна составлять от 45 до 110 мин, а содержание пестицида (например, альфа-циперметрина) должно составлять от 0,1 до 20%. Указанный пиротехнический состав помещается в полиэтиленовый или целлофановый мешок 6, который, затем, устанавливается в картонный корпус 3, закрывающийся жестяной крышкой 2, с отверстием для выхода образующегося аэрозоля серы. Для воспламенения генератора применяется пиротехнический шнур 1, который устанавливается в аэрозольобразующий состав 4.

Корпус генератора имеет цилиндрическую форму и изготавливается из многослойного картона, крышка и дно выполняются из жести. Соотношение диаметра корпуса к его высоте составляет 1,5:1, где 1 - высота корпуса.

Отверстие для выхода образующегося аэрозоля серы в крышке корпуса заклеивается специальным стикером для дополнительной защиты от нежелательных воздействий окружающей среды и удаляется перед началом работы. Корпуса генератора аэрозоля серы без крышек пропитываются раствором пламегасящего состава на основе сульфата аммония и высушиваются.

Пиротехнический шнур изготавливается на основе водорастворимых связующих.

Приведение в действие генератора аэрозоля серы происходит следующим образом: снимается крышка генератора, отрывается защитный стикер, извлекается пиротехнический шнур, после чего вскрывается полиэтиленовый или целлофановый пакет с пиротехническим составом, свободные концы пакета натягиваются на корпус генератора. Затем пиротехнический шнур загибается спиралевидно и помещается посередине состава вглубь на 2/3 своей длины. Подготовленный к работе генератор помещают на несгораемую поверхность. Пиротехнический шнур, который приводит к воспламенению аэрозольобразующий состав генератора, поджигают с помощью спичек и незамедлительно плотно закрывают генератор крышкой. Остатки использованных генераторов удаляют вместе с бытовыми отходами.

Пестицидный генератор аэрозоля серы, разработанный автором полезной модели, имеет массу пиротехнического состава 100-110 г. Производительность генератора - 30-40 г аэрозоля серы, 0,01-10 г аэрозоля альфа-циперметрина. Время работы генератора - 5-10 минут. Относительная масса шлаков после сгорания состава 13-28%. Температура аэрозоля на срезе выходного отверстия не более 220°C. Объем обрабатываемого помещения 30-40 м³.

Скорость горения пиротехнического шнура составляет 0,10-0,20 см/с. Удельное содержание состава в шнуре - 0,20 г/см. Время от воспламенения пиротехнического шнура до начала устойчивого горения состава генератора составляет 1 мин 15 с - 2 мин.

В течение одного года в рамках научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ была изготовлена опытная партия пестицидных генераторов в количестве 150 штук. Изготовление пестицидных генераторов и систем их воспламенения проводилось в соответствии с разработанной технологией, в лабораторных условиях. Партии генераторов, укомплектованных запальными устройствами (отрезками пиротехнического шнура), отправлялась на испытания в специализированное предприятие г. Самары. Испытания проводились на сельскохозяйственных объектах преимущественно в Самарской области. Проведенные испытания показали эффективность действия генераторов при санитарной обработке хранилищ сельхозпродукции и их соответствие параметрам технического задания. Отрицательных эффектов при работе генераторов (нестабильность работы: пламенное горение, прогорание корпуса, ненадежное воспламенение, преждевременное затухание) зафиксировано не было.

По результатам испытаний разработанная конструкция генератора аэрозоля серы и система его воспламенения - пиротехнический шнур были рекомендованы к промышленному применению специализированными предприятиями при санитарной обработке сельскохозяйственных объектов.

Таким образом, явные преимущества нового пестицидного генератора аэрозоля серы - ПГАС-40 в сравнении с отечественными и зарубежными аналогами заключаются том, что в пиротехническом составе разработанного генератора отсутствуют чувствительные компоненты, а именно продукты переработки нитроцеллюлозы. Состав пиротехнического пестицидного генератора аэрозоля серы, в отличие от составов аналогов, из легкодоступных, недорогих и нетоксичных компонентов. Система воспламенения генератора состоит только из отрезка пиротехнического шнура и не содержит дополнительных элементов в своей конструкции. Указанные факты значительно повышают потребительские качества генератора. Он дешевле, эффективнее, прост в применении и не требует для изготовления сложного оборудования. Его пиротехнический состав не чувствителен к механическим воздействиям, безопасен в изготовлении, применении и отличается высокой стабильностью горения. Конструкция генератора имеет традиционную цилиндрическую форму и позволяет, по мере необходимости, вводить в его пиротехнический состав новые инсектициды и пестициды, что значительно увеличивает потенциальные защитные свойства устройства.

Claims (1)

1. Пиротехнический пестицидный генератор аэрозоля серы, содержащий комбинированный картонный корпус с аэрозольобразующим пиротехническим составом, крышку с отверстием для выхода образующегося аэрозоля серы, систему воспламенения в виде пиротехнического шнура, снаряженного пиротехническим составом на водорастворимом связующем, при этом для увеличения конверсии поражающего действия аэрозольобразующий пиротехнический состав включает аммиачную селитру, смесь активированных углей, элементную серу, сульфат аммония и пестицид альфа-циперметрин.