Mückenschutz

Mückenschutzmittel sind Substanzen, die Oberflächen für Mücken unangenehm oder unattraktiv machen sollen. Sie enthalten typischerweise einen Wirkstoff, der Mücken abwehrt, sowie sekundäre Inhaltsstoffe, die bei der Abgabe und der kosmetischen Wirkung helfen. Sie sind in vielen Formen erhältlich, von Cremes über Lotionen bis hin zu Ölen, werden jedoch meistens als Aerosolprodukte verkauft.

Verlauf

Traditionell werden verschiedene Arten von Substanzen verwendet, um Mücken abzuwehren. Dazu gehören solche Dinge wie Rauch, Pflanzenextrakte, Öle, Teer und Schlämme. Als die Insektenschutztechnologie immer ausgefeilter wurde, wurden einzelne Verbindungen entdeckt und isoliert. Dies ermöglichte die Formulierung neuer, effizienterer Formen von Mückenschutzmitteln.

Der erste wirklich wirksame Wirkstoff, der in Mückenschutzmitteln verwendet wurde, war Citronella-Öl. Dieses Material ist ein Kräuterextrakt, der aus der Citronella-Pflanze, einem asiatischen Gras, gewonnen wird. Während Citronella seit Jahrhunderten für medizinische Zwecke verwendet wurde, wurde ihre Abwehrkraft erst 1901 zufällig entdeckt, als sie als Friseurduft verwendet wurde. Da Citronellaöl ein wohlriechendes Material ist, wird angenommen, dass die chemischen Terpene, aus denen es besteht, für seine abweisende Wirkung verantwortlich sind. Citronella-Öl wehrt zwar Mücken ab, hat jedoch bestimmte Eigenschaften, die seine Wirksamkeit einschränken. Es ist beispielsweise sehr flüchtig und verdunstet zu schnell von den Oberflächen, auf die es aufgetragen wird. Außerdem sind große Mengen erforderlich, um wirksam zu sein.

Die Nachteile der Verwendung von Citronella-Öl veranlassten die Forscher, alternative synthetische Verbindungen zu untersuchen. Viele der frühen Versuche, synthetische Insektenschutzmittel herzustellen, wurden vom US-Militär initiiert. Aus dieser Forschung ging 1929 die Entdeckung des Abwehrmittels Dimethylphthalat hervor. Dieses Material zeigte eine gute Wirksamkeit gegen bestimmte Insektenarten, war jedoch gegen andere unwirksam. Zwei weitere Materialien wurden als Insektenschutzmittel entwickelt. 1937 wurde festgestellt, dass Indalone Insekten abwehrt, und kurz darauf wurde Rutgers 612 (2-Ethyl-1,3-hexandiol) synthetisiert. Wie Dimethylphthalat wiesen diese Materialien bestimmte Beschränkungen auf, die ihre weit verbreitete Verwendung verhinderten.

Da keines der verfügbaren Materialien ideale Abwehrmittel war, wurde die Forschung nach neuen synthetischen Materialien fortgesetzt. 1955 synthetisierten Wissenschaftler DEET (n-n-Diethylnetatoluamid), den derzeit am häufigsten verwendeten Wirkstoff für Mückenschutzmittel. Nach seiner Entdeckung haben die Hersteller von Abwehrmitteln viele verschiedene Formen entwickelt, um DEET wie Cremes, Lotionen und Aerosole zu verabreichen.

Wirkungsweise

Die meisten Abwehrchemikalien wirken, indem sie das Zielsystem der Mücke stören. Dieses auf den Antennen befindliche Zielsuchsystem besteht aus einer Reihe chemischer Rezeptoren. Untersuchungen haben gezeigt, dass diese chemischen Rezeptoren durch Milchsäure aktiviert werden, die auf natürliche Weise aus der Haut von Warmblütern verdunstet. Die Mücken haben die angeborene Fähigkeit, die Milchsäureemissionen bis zu ihrer Quelle zu verfolgen. Wenn jedoch ein abweisender Inhaltsstoff wie DEET auf die Haut aufgetragen wird, verdunstet dieser ebenfalls. Es wird vermutet, dass die Chemikalie die Bindung der Milchsäure an die chemischen Rezeptoren der Mücke hemmt. Dies "versteckt" die geschützte Person im Wesentlichen vor der Mücke. Da der Wirkstoff zum Wirken von der Oberfläche verdunsten muss, hält die abweisende Wirkung nur für eine begrenzte Zeit an.

Rohstoffe

Der Wirkstoff in einem Mückenschutzmittel ist in erster Linie für seine Nützlichkeit verantwortlich. Damit ein Material als Mückenschutzmittel wertvoll ist, muss es bestimmte Kriterien erfüllen. Erstens muss es Insektenangriffe auf den behandelten Bereich für viele Stunden und auf vielen verschiedenen Arten von Oberflächen wirksam verhindern. Zweitens muss es unter einer Vielzahl unterschiedlicher Umgebungsbedingungen funktionieren. Außerdem darf es beim Auftragen auf die menschliche oder tierische Haut nicht toxisch sein oder Reizungen verursachen. Außerdem muss es kosmetisch annehmbar sein, einen angenehmen Geruch, Geschmack und Gefühl haben. Es sollte auch harnlos zur Kleidung sein. Schließlich sollte es relativ kostengünstig sein und gegen andere gängige Insektenarten, wie z. B. Fliegen, wirksam sein.

Während Tausende von Verbindungen auf ihre Verwendung als Insektenschutzmittel untersucht wurden, wurde DEET (n, n-Diethyl-m-toluamid) mehr als alle anderen verwendet. DEET ist die Verbindung, die aus einer Reaktion von m- . entsteht Toluylsäure mit Thionylchlorid gefolgt von einer Reaktion mit Diethylamin. Dieses Material wird isoliert und gereinigt, bevor es an Hersteller von Mückenschutzmitteln geliefert wird. Andere abweisende Inhaltsstoffe, die verwendet werden, umfassen Citronellaöl, Dimethylphthalat, Lavendel, Zitronengrasöl und Pfefferminzöl. Es hat sich herausgestellt, dass Mischungen verschiedener abweisender Verbindungen oft eine größere Wirksamkeit bieten als jede einzelne Verbindung allein. Die in den Mückenschutzmitteln enthaltenen Wirkstoffe machen in der Regel 5-30% der Endprodukte aus.

Die inerten Inhaltsstoffe eines Mückenschutzmittels hängen von der Form ab, die das Produkt annehmen wird. Gegenwärtig werden Mückenschutzmittel als Aerosole, Pumpen, Lotionen und Öle verkauft. Mückenschutzmittel, die als Lotionen oder Cremes verkauft werden, sind im Wesentlichen Hautcremes, denen DEET in einer bestimmten Menge zugesetzt wurde. Sie bestehen hauptsächlich aus Wasser, Tensiden, Fettalkohol, Duftstoffen und anderen Weichmachern. Auf die Haut aufgetragen haben diese Produkte den doppelten Vorteil, Mücken abzuwehren und die Haut mit Feuchtigkeit zu versorgen. Diese Produkte sind jedoch im Allgemeinen weniger wirksam als Aerosolformen, da sie die Wirkstoffe nicht so leicht verdunsten lassen.

Aerosole sind die häufigste Form von Mückenschutzmitteln. Sie bestehen aus ein paar verschiedenen Arten von Zutaten, darunter ein Lösungsmittel, ein Treibmittel und verschiedene Zutaten. Das Lösungsmittel ist normalerweise ein organischer Alkohol wie Ethanol oder Propanol, dessen Hauptaufgabe darin besteht, den Wirkstoff auf eine geeignete Konzentration zu verdünnen. Es hilft auch, alle Rohstoffe gemischt zu halten, wodurch sichergestellt wird, dass das Produkt auch nach längerer Lagerung wirksam bleibt. Das Treibmittel ist eine flüchtige Verbindung, die den Druck erzeugt, der bewirkt, dass der Rest des Produkts aus dem Behälter gepresst wird. Zu den üblichen Treibmitteln gehören verflüssigte Kohlenwasserstoffgase wie Propan, Butan oder Isobutan, Fluorkohlenwasserstoffe und Dimethylether. Andere Inhaltsstoffe wie Duftstoffe und Weichmacher werden Aerosol-Mückenabwehrmitteln zugesetzt, um sie kosmetisch ansprechender zu machen. Noch andere Verbindungen werden hinzugefügt, um Korrosion und andere Stabilitätsprobleme zu verhindern.

Neben den Inhaltsstoffen sind auch die Verpackungsbestandteile ein wichtiger Bestandteil eines Aerosol-Mückenschutzes. Die Dose ist typischerweise ein Metallbehälter aus Weißblech. Die Zinnbeschichtung verhindert, dass der Stahl mit den in der Abwehrformulierung verwendeten Inhaltsstoffen reagiert. Das Ventil ist ein weiterer wichtiger Verpackungsbestandteil. Es hat die doppelte Aufgabe, den unter Druck stehenden Inhalt in der Dose abzudichten und die Ausgabe dieses Inhalts zu steuern. Ventile haben drei Abschnitte:ein Steigrohr, das das Produkt von der Dose zum Ventilkörper führt; der Ventilkörper, der Produkt und Treibmittel vermischt; und die Betätigungstaste, die beim Drücken die Freigabe des Produkts ermöglicht.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Die Herstellung von Mückenschutzmitteln lässt sich in zwei Schritte unterteilen. Zuerst wird eine große Charge der Abwehrmittel-Formulierung hergestellt und dann wird die Charge in die Verpackung gefüllt. Da Aerosole die häufigste Form von Mückenschutz sind, gilt Folgendes: Beschreibung beschreibt ihre Produktion. Andere Formen von Abwehrmitteln wie Cremes und Lotionen werden auf ähnliche Weise hergestellt, nur dass der Füllprozess weniger aufwendig ist.

Zusammensetzen

• 1 Der erste Schritt im Herstellungsprozess ist das Compoundieren. Im Compoundierbereich werden Rohstoffe in großen Edelstahltanks zusammengemischt. Für ein Aerosol wird der Alkohol in den Tank gepumpt und die anderen Materialien, einschließlich DEET, Duftstoffe und Weichmacher, werden manuell eingefüllt und mischen gelassen. Alle Zutaten außer dem Treibmittel werden in dieser Produktionsphase hinzugefügt. Da einige der Materialien in diesem Verfahren brennbar sind, werden besondere Vorkehrungen getroffen, um eine Explosion zu verhindern, wie zum Beispiel die Verwendung von funkensicheren Steckdosen und explosionsgeschützten Wänden.
• 2 Wenn die Charge fertig ist, wird eine Probe an das Qualitätskontrolllabor geschickt und getestet, um sicherzustellen, dass sie den festgelegten Standards für das Produkt entspricht. Nach dem Bestehen dieser Tests wird es zu den Abfülllinien gepumpt, um das fertige Produkt herzustellen.

Füllung

• 3 Die Abfülllinie besteht aus einer Reihe von Maschinen, die durch ein Förderbandsystem verbunden sind und alle Komponenten zum fertigen Mückenschutzprodukt kombinieren. Die erste Maschine der Anlage führt die leeren Dosen auf die Förderstrecke. Diese Maschine hat einen großen Trichter, der leer gefüllt ist Dosen, die physisch manipuliert werden, bis sie aufrecht und richtig ausgerichtet sind.
• 4 Anschließend werden die Blechdosen automatisch über das Förderband bewegt und mit einem Druckluftstrahl von Staub und Schmutz gereinigt. Als nächstes fahren sie zum Füllkarussell. Das Füllkarussell besteht aus einer Reihe von Kolbenfüllköpfen, die kalibriert sind, um genau die richtige Produktmenge in die Dosen zu liefern. Während sich die Dosen durch diesen Abschnitt der Abfülllinie bewegen, werden sie mit Produkt gefüllt.
• 5 Der nächste Schritt im Füllprozess besteht darin, die Dosen mit einem Ventil zu befüllen, das Treibmittel hinzuzufügen und die Dosen unter Druck zu setzen. Das Ventil wird von der Ventileinsetzmaschine aufgesetzt. Ähnlich wie der Behälter für die leeren Dosen werden auch die Ventile in einen Trichter gelegt und dann richtig sortiert und ausgerichtet. Im Vorbeifahren der Dosen werden die Ventile aufgesetzt. Diese Ventile werden dann von der Ventilbördelmaschine fest an der Dose befestigt. Je nach Art der Fülltechnik wird das Treibmittel entweder mit hohem Druck durch das Ventil gespritzt oder vor dem Bördeln des Ventils in die Dose gespritzt.
• 6 Nachdem die Dosen verschlossen und gefüllt sind, werden sie in einen heißen Tank gebracht, einen langen Trog, der mit heißem Wasser gefüllt ist. Hier werden die Dosen auf austretende Blasen überprüft, die auf ein Treibgasleck hinweisen würden. Die hohe Temperatur des Wasserbades erhöht zudem den Innendruck der Dose, wodurch eventuelle Schwachstellen in der Dose ausfallen sollen. Dies ist ein entscheidender Qualitätskontrollschritt, der verhindert, dass beschädigte Dosen an die Öffentlichkeit verkauft werden.
• 7 Wenn die Dosen das Wasserbad verlassen, werden sie durch Hochdruckluftstrahlen getrocknet. Weitere Komponenten werden dann hinzugefügt, wie der Betätigungsknopf und die Überkappe. Eventuell benötigte Etiketten oder Drucke werden an dieser Stelle ebenfalls hinzugefügt.
• 8 Die fertigen Dosen werden dann in den Verpackungsbereich transportiert, wo sie in Kartons verpackt werden, normalerweise ein Dutzend Dosen gleichzeitig. Diese Kartons werden dann auf Paletten gestapelt und in großen LKWs zu den Händlern transportiert. Hochgeschwindigkeits-Aerosol-Produktionslinien wie die beschriebene können sich mit Geschwindigkeiten von etwa 200 Dosen pro Minute oder mehr bewegen.

Qualitätskontrolle

Die Qualitätskontrolle ist ein wesentlicher Schritt bei der Herstellung von Mückenschutzmitteln. An verschiedenen Stellen im Herstellungsprozess werden Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass die fertigen Produkte von Lauf zu Lauf konsistent sind, über einen langen Zeitraum wirksam bleiben und sicher in der Anwendung sind.

Vor Produktionsbeginn werden die eingehenden Rohstoffe daraufhin überprüft, ob sie den zuvor festgelegten Spezifikationen entsprechen. Tests wie pH, spezifisches Gewicht und Feuchtigkeitsgehalt werden typischerweise durchgeführt. Außerdem werden die Dosen auf Dellen, Korrosion und andere Schwachstellen untersucht. Während der Herstellung werden an verschiedenen Stellen entlang der Abfülllinie Proben des Abwehrmittels entnommen und die Eigenschaften bzw. das Produkt getestet. Einige der überwachten Parameter umfassen die Wirkstoffmenge, den Druck, die Sprührate und das Sprühmuster. Andere Tests werden durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Dosen richtig evakuiert werden. Außerdem können Langzeitstabilitätsstudien durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Dosen keine übermäßigen Korrosionserscheinungen aufweisen.

Die Zukunft

Die Verwendung vieler erhältlicher Mückenschutzmittel ist nicht ohne Nachteile. Es wurde berichtet, dass Produkte, die DEET oder Citronellaöl als Hauptwirkstoffe verwenden, bei einigen Menschen Hautausschläge verursachen. Es gab sogar Fälle, in denen Kinder, die DEET-Produkte verwendeten, sehr krank wurden. Aus diesem Grund hat sich die Forschung darauf konzentriert, neue Arten von Abwehrmitteln und Methoden zur Verbesserung der Sicherheit der derzeit verfügbaren Abwehrmittel zu finden. Ein neuer Fortschritt in der Abwehrtechnologie ist die Verwendung von Chemikalien zum "Einkapseln" von DEET. Es wird angenommen, dass diese Produktform den Benutzer vor den schädlichen Wirkungen von DEET schützt und gleichzeitig seine abweisende Wirkung behält. Weitere Untersuchungen müssen abgeschlossen werden, bevor dies überprüft wird.