Исследования

Предложение инновационных решений для динамично развивающихся отраслей экономики и рынков является стратегической задачей для компании «ХИМИК». Разработка и внедрение таких решений невозможно без фундаментальной научно-исследовательской деятельности, прикладных исследований и создания уникальных технологических процессов. Данные задачи решаются в рамках научно-исследовательского комплекса предприятия, состоящего из нескольких специализированных подразделений.

Совместная работа обладающих уникальным опытом и знаниями ученых-разработчиков Инженерного центра, специалистов в области прикладной химии Испытательной лаборатории и технологов производства позволяет решать задачи создания новых продуктов и технологий и постоянного их совершенствования.

Компания «ХИМИК» на протяжении многих лет является ведущим российским разработчиком и производителем репеллентных, инсектицидных и акарицидных средств. Многие продукты, созданные компанией являются инновационными и не имеют аналогов на рынке. Прежде, чем новые продукты выводятся на рынок они проходят длительный цикл лабораторных и натурных исследований.

Одним из основных видов испытаний репеллентных, инсектицидных и акарицидных средств являются испытания на энтомологическую эффективность (защитное действие от кровососущих насекомых). Данные исследования компания «ХИМИК» проводит в кооперации с ведущими в данной области российскими и мировыми научно-исследовательскими компаниями и институтами. Ниже приводятся некоторые из исследований, проведенных в рамках разработки новых продуктов:

Лабораторно-экспериментальное изучение биологической активности и оценка целевой эффективности репеллентных средств, разработанных в компании «ХИМИК» проводились в 2002-2008 гг в научно-исследовательском центре бытовой химии научно-исследовательского института «НИЦБЫТХИМ» и в научно-исследовательском институте дезинфектологии (ФГУ НИИ дезинфектологии Роспотребнадзора). По результатам исследований определялась эффективность категории репеллентного средства, длительность воздействия средства на кровососущих насекомых при нанесении на кожу, при нанесении на одежду, определялся спектр репеллентного действия.Исследования проводили по методикам, изложенным в сборнике «Методы определения эффективности инсектицидов, акарицидов, регуляторов развития и репеллентов, используемых в медицинской дезинсекции» (2004), результаты оценивали в соответствии с критериями, изложенными в сборнике «Нормативные показатели безопасности и эффективности дезинфекционных средств, подлежащих контролю при проведении обязательной сертификации» (1997). Оценка активности средства в отношении комаров Aedes aeqypti инсектарной культуры (самки в возрасте 8-14 дней на углеводном питании) проведена в стандартных условиях: садок (30х30х30)см с выведенными в инсектарии (50±5) самками комаров. Исследования проводили в лабораторных условиях при температуре воздуха 23-25°С и относительной влажности 56-60%. По эффективности образец средства сравнивали с эталоном III категории эффективности репеллентных средств. Исследования проводили методом «на себе» при нанесении образца средства и эталона на кожу обнаженного предплечья испытателей-добровольцев в норме расхода 0,1 г на 100 см2 предплечья добровольца-испытателя. При проведении опытов испытатели помещали обе руки с обработанными предплечьями в садок и проводили 3х-минутные учёты количества посадок и укусов комаров. Опыт начинали через 1 час после нанесения средства, повторяли его каждые 30 минут и прекращали опыт после того, как в течение 3х-минутного учёта регистрировали 3 и более укусов комаров на одно предплечье. Результаты лабораторно-экспериментальное изучение биологической активности и оценка целевой эффективности средств компании «ХИМИК» приведены в таблице.

В научно-исследовательском центре бытовой химии ЗАО «НИЦБЫТХИМ» в 2002-2007гг проводились исследования средств «ДЭТА - аэрозоль от комаров», «ДЭТА - лосьон», «Комарофф - лосьон», «Комарофф - гель». Средства «ДЭТА - аэрозоль от комаров», «ДЭТА - лосьон», «Комарофф - лосьон» рекомендованы для защиты людей от нападения кровососущих насекомых (комаров, мошек, мокрецов, москитов, слепней и блох) при нанесении на кожу и одежду. Средств «Комарофф - гель» рекомендовано для защиты людей от нападения кровососущих насекомых (комаров, мокрецов, москитов) при нанесении на кожу.

Исследования средства «ДЭТА - молочко солнцезащитное» проводились в 2006 г. Средство рекомендовано для защиты людей от нападения кровососущих насекомых (комаров, мошек, мокрецов, москитов, слепней и блох) при нанесении на кожу.

Исследования средства «БЭБИДЭТА - молочко детское», «БЭБИДЭТА - крем детский» проводились в 2004 г. Средства рекомендованы для защиты взрослых и детей от нападения кровососущих насекомых (комаров, мокрецов, москитов) при нанесении на кожу.

В научно-исследовательском институте дезинфектологии (ФГУ НИИ дезинфектологии Роспотребнадзора) проводились исследования средств «БЭБИДЭТА - пенка детская» в 2008 г. Средство рекомендовано для защиты людей от летающих кровососущих насекомых (комаров, мокрецов, москитов) при нанесении на открытые части тела. Исследование средств «ДЭТА - аэрозоль от мошек и клещей» и «ДЭТА - аэрозоль специальный» проводились в 2007 г. Проведенные исследования свидетельствуют, что средства репеллентные «ДЭТА - аэрозоль от мошек и клещей» и «ДЭТА - аэрозоль специальный» являются высокоэффективными по отношению к таёжным клещам — переносчикам возбудителей клещевого энцефалита и других опасных заболеваний на территории РФ. Средство рекомендовано для применения для защиты людей от иксодовых клещей (переносчиков возбудителей клещевого энцефалита и болезни Лайма) и кровососущих насекомых (комаров, мокрецов, москитов, мошек, слепней, блох) при нанесении на открытые части тела, одежду и другие изделия из ткани.

Проведенные в 2008 г. исследования свидетельствуют, что средство репеллентное «КОМАРОФФ - аэрозоль» рекомендовано для применения для защиты людей от кровососущих насекомых (комаров, мокрецов, москитов, мошек, слепней, блох) при нанесении на открытые части тела, одежду и другие изделия из ткани. 

Время защитного действия от кровососущих насекомых: при нанесении на кожу — более 4 часов, при нанесении на одежду — до 20 суток. Спектр репеллентного действия: комары, мокрецы, москиты, мошки, слепни, блохи.

В научно-исследовательском институте дезинфектологии (ФГУ НИИ дезинфектологии Роспотребнадзора) в 2004-2006 г. проводились исследования акарицидных свойств. Исследования проводили по методикам, изложенным в сборниках «Методы испытаний дезинфекционных средств для оценки их безопасности и эффективности» (1998) и «Методы определения эффективности инсектицидов, акарицидов, регуляторов развития и репеллентов, используемых в медицинской дезинсекции» (2004). Результаты оценивали в соответствии с критериями, изложенными в сборнике «Нормативные показатели безопасности и эффективности дезинфекционных средств, подлежащих контролю при проведении обязательной сертификации» (1997).

Оценка акарицидной активности образцов средств проведена в активном природном очаге КЭ и ИКБ в Тюменской области в отношении таёжных клещей Ixodes persulcatus P.Sch. в лабораторных и натурных условиях. Численность клещей в период исследований по данным стандартного учёта составляла 60-89 особей на 1 учётный флаго-километр. Эксперименты проводили на активных нетравмированных самках таёжного клеща Ixodes persulcatus P.Sch. природной популяции. Этот вид клещей является основным переносчиком вируса клещевого энцефалита и боррелии болезни Лайма (иксодовый клещевой боррелиоз) на территории России. В лабораторных опытах использовали клещей, собранных с растительности не более чем за 1 сутки до проведения опытов и хранившихся во влажных бинтах при температуре от + 10 до + 15°С.

Испытания средства «Аэрозоль от клещей ДЭТА» проводили методом контакта клещей с тканью, обработанной в рекомендованной для средств в аэрозольной упаковке норме расхода 24 сек/м2 (или около 20 мл/м2). В природе таёжные клещи — переносчики возбудителей опасных болезней человека, находятся на травянистых растениях, низких кустарниках и прицепляются к проходящим мимо животным или к людям. Затем клещи, в силу свойственного им отрицательного геотаксиса, ползут вверх по одежде, пока им не представится возможность проникнуть к телу. Обычно самки присасываются через 30-60 минут после нападения. При изучении эффективности средств испытатели в надетых на брюки «штанинах», которые были предварительно обработаны из аэрозольных баллонов средством «Аэрозоль от клещей ДЭТА», ходили по лесу, в котором наблюдалась высокая численностью клещей и следили за теми из них, которые прицеплялись к «штанинам» в районе щиколотки. Испытания проводили через 1, 7 и 14 суток после обработки.

Средство показало высокую акарицидную активность на тестах ткани при длительности действия 14 суток. Наблюдали ярко выраженный эффект нокдауна, который представлял собой парез конечностей и, следственно, падение клещей с тестов ткани. Проведенные исследования свидетельствуют, что акарицидное средство «Аэрозоль от клещей ДЭТА» является высокоэффективным по отношению к таёжным клещам — переносчикам возбудителей клещевого энцефалита и других опасных заболеваний на территории РФ. Время защитного действия от клещей до 15 суток. Средство рекомендовано для применения с целью защиты людей от иксодовых клещей (переносчиков возбудителей клещевого энцефалита и болезни Лайма) при обработке одежды.

Проведенные в 2007 г. исследования свидетельствуют, что средство репеллентное «ДЭТА - аэрозоль от мошек и клещей» является высокоэффективным по отношению к таёжным клещам — переносчикам возбудителей КЭ и других опасных заболеваний на территории РФ. Средство рекомендовано для применения для защиты людей от иксодовых клещей (переносчиков возбудителей клещевого энцефалита и болезни Лайма) и кровососущих насекомых (комаров, мокрецов, москитов, мошек, слепней, блох) при нанесении на открытые части тела, одежду и другие изделия из ткани.

Проведенные в 2006 г. исследования свидетельствуют, что акарицидное средства «КОМАРОФФ - антиклещ» рекомендовано для применения для защиты людей от иксодовых клещей (переносчиков возбудителей клещевого энцефалита и болезни Лайма) при обработке одежды и других изделий из ткани. Время защитного действия от клещей до 15 суток.

Микробиология

Древесина, несмотря на стремительное развитие индустрии современных строительных технологий, остается одним из самых распространенных и востребованных строительных материалов. Как естественный природный материал, древесина, при всех ее достоинствах, имеет и существенный недостаток. Необработанные деревянные конструкции подвержены атмосферному воздействию и биологическому поражению.

К началу 2011 года в рамках работ по развитию комплексных систем защиты научно-исследовательские лаборатории предприятия «ХИМИК» разработали два новых продукта, предназначенных для биологической защиты деревянных поверхностей.

Биопропитка KRONA — для эффективной длительной защиты внутренних и наружных деревянных поверхностей от биологических повреждений (гниения, плесени, синевы) в условиях конденсата, периодического увлажнения и промерзания. Отличительной особенностью этого продукта является то, что Биопропитка останавливает уже начавшееся биологическое поражение.

Пропитка KRONA «Антижук» — для длительной защиты внутренних и наружных деревянных поверхностей от деревопоражающих насекомых. Уничтожает деревопоражающих насекомых на всех стадиях их развития. Дополнительной функцией данного продукта является эффективная защита деревянных конструкций от плесени и синевы.

Рaзработка данных продуктов, помимо создания рецептур и технологий, включала в себя длительный наукоемкий этап испытаний функциональных свойств составов и подтверждения их защитного действия. Эти работы проводились в кооперации с ведущим в данной области российским научно-исследовательским институтом — «Нижегородским государственным университетом им. Н.И. Лобачевского» (НИИХ ННГУ).

Заключительный этап испытания проводился в январе 2011 г. в отделе биологических исследований НИИХ ННГУ. Основной целью испытаний являлась проверка фунгицидных и грибостойких свойств составов.

Свойство фунгицидности полимерной композиции — это способность данного материала вызывать гибель грибов-деструкторов. Композиция, обладающая фунгицидными свойствами, способна не подвергаться процессу биоповреждения микромицетами даже при наличии внешних загрязнений. Свойство грибостойкости полимерной композиции — это способность данного материала не служить источником питания для грибов-деструкторов, то есть не подвергаться биоповреждениям. Однако при наличии внешних загрязнений, поддерживающих рост грибов-деструкторов, продукты жизнедеятельности микромицетов способны оказывать негативное, деструктивное действие на материал.

Испытания проводили по ГОСТ 9.050-75 «Покрытия лакокрасочные». Сущность метода заключается в нанесении на подложку из дерева (сосна) составов и выдерживании покрытий в условиях оптимальных для развития грибов с последующей оценкой грибостойкости.

Методы оценки грибостойкости по ГОСТ 9.050-75.

Подготовка образцов
Для испытаний готовят 10 образцов размером 50*50 или 60*40 мм. На обе стороны и на края наносят лакокрасочное покрытие в соответствии с рекомендациями по применению, указанными в нормативной документации.

Виды грибов:

• Aspergillus niger van Tieghem
• Aspergillus terreus Thom
• Alternaria alternate (Fr) Keissler
• Fusarium moniliforme Sheldon
• Penicillium brevicompactum Dierckx
• Penicillium chrysogenum Thom
• Penicillium funiculosum Thom
• Penicillium ochro-chloron Biourge
• Penicillium martensii Biourge
• Trichodema viride Pers ex.Fr

Подготовка к испытаниям:
Среды для выращивания и хранения культур грибов и испытаний готовят по ГОСТ 9.048-89.
Посуду, применяемую для испытаний, подготавливают по ГОСТ 9.048-89.

Проведение испытаний
Суспензию спор грибов в воде готовят по ГОСТ 9.048-89.

Образцы очищают от внешних загрязнений. Очистку производят бязевым тампоном, смоченным тёплой водой, нагретой до (50±10) ºС с мылом. При необходимости оценки влияния влажности на стойкость покрытий испытываемые образцы предварительно стерилизуют. Для стерилизации используют методы, не вызывающие изменения свойств испытываемых образцов. Образцы размещают в приспособлении, обеспечивающем угол наклона образцов 60º±15º или в чашке Петри. Расстояние между образцами в приспособлении должно быть не менее 20 мм. Приспособления или чашки Петри с образцами переносят в бокс, и поверхность образцов заражают водной суспензией спор грибов путём равномерного нанесения её с помощью пульверизатора, не допуская слияния капель. Заражённые образцы выдерживают в боксе при температуре (25±10)ºС и относительной влажности воздуха до 80% до высыхания капель, но не более 60 мин. Образцы и контрольные чашки Петри помещают в камеру или эксикатор, на дно которых налита вода. Камеру (эксикатор) закрывают. При необходимости оценки влияния влажности воздуха стерильные образцы помещают в стерильные ёмкости (чашки Петри, медицинские биксы и т.п.) и опрыскивают с помощью пульверизатора стерильной дистиллированной водой. Все ёмкости закрывают крышками. Испытания проводят при температуре (29±2)ºС и относительной влажности воздуха более 90%. В камере (эксикаторе) не допускается конденсация влаги, принудительная вентиляция и воздействие прямого естественного или искусственного освещения. Продолжительность испытаний с момента установления режима — 28 суток. По истечении 5 суток производят осмотр контрольных чашек Петри. Если на питательной среде развитие грибов не наблюдается, то споры грибов, использованные для заражения, считают нежизнеспособными. Испытания повторяют на новых образцах со вновь приготовленной суспензией из новой партии грибов. В дальнейшем через каждые 7 суток камеру (эксикатор) приоткрывают на 3 мин. для притока воздуха. По окончании испытаний образцы извлекают из камеры (эксикатора), осматривают невооруженным глазом в рассеянном свете при освещённости от 2000 до 3000 лк и при увеличении 56-60* и производят оценку грибостойкости покрытия по интенсивности развития грибов на образцах по 6-ти балльной шкале ГОСТ 9.048-89.

Обработка результатов
За результат испытаний принимают максимальный балл, который установлен не менее чем для трёх образцов. Если максимальный балл установлен на меньшем числе образцов, испытания повторяют на новых образцах, окрашенных лакокрасочным материалом той же партии.

Материал считается грибостойким, если по Методу 1 получает оценку 0-2 балла. Метод-2 устанавливает наличие в покрытии фунгицидных свойств и оценку грибостойкости покрытия в присутствии дополнительного источника питания по степени разрушения поверхности. При определении грибостойкости покрытия по степени разрушения поверхности проводят параллельные испытания на воздействие влажности воздуха.

Подготовка образцов
Для испытаний готовят образцы размером 50*50 или 60*40 мм. На обе стороны наносят лакокрасочное покрытие в соответствии с рекомендациями по применению, указанными в нормативной документации. Края образцов, предназначенных для определения грибостойкости покрытия по степени разрушения поверхности, защищают тёмно-зелёной эмалью марки ЭП-525 по ГОСТ 22438-85, защитной эмалью марки ЭП-567 по ГОСТ 22369-77, высушенными при температуре (20±2)ºС в течение 5 суток. Количество образцов для определения фунгицидных свойств покрытия должно быть не менее пяти. При определении грибостойкости покрытия по степени разрушения поверхности количество образцов должно быть не менее тридцати, из них пятнадцать — для определения влияния влажности.

Подготовка к испытаниям

• Посуду, среды, культуры грибов и контрольные чашки Петри подготавливают по ГОСТ 9.048-89.
• Готовят среду Чапека-Докса и среду Чапека-Докса с агаром по ГОСТ 9.048-89.
• Для определения фунгицидных свойств покрытия среду Чапека-Докса с агаром разливают в чашки Петри в количестве 20-30 см3 и дают ей застыть.
• Образцы очищают от внешних загрязнений. Очистку производят бязевым тампоном, смоченным тёплой водой, нагретой до (50±10)ºС с мылом.

При необходимости оценки влияния влажности на стойкость покрытий испытываемые образцы предварительно стерилизуют. Для стерилизации используют методы, не вызывающие изменения свойств испытываемых образцов.

• Образцы размещают по одному в чашки Петри.
• Образцы размещают в приспособлении, обеспечивающем угол наклона образцов 60º±15º на расстоянии не менее 20 мм друг от друга или по одному в чашке Петри.

Проведение испытаний
Готовят суспензию спор грибов в среде Чапека-Докса, разведённой дистиллированной водой в соотношении 1:15, или в среде Чапека-Докса по ГОСТ 9.048-89. Приспособления с образцами или чашки Петри переносят в бокс, и поверхность образцов заражают:

- при определении фунгицидных свойств — суспензией спор грибов в среде Чапека-Докса, разведённой дистиллированной водой в соотношении 1:15;

- при определении грибостойкости покрытия по степени разрушения поверхности — суспензией спор грибов в среде Чапека-Докса.

Заражение производят водной суспензией спор грибов путём равномерного нанесения её с помощью пульверизатора, не допуская слияния капель (аналогично указанному в Методе-1). Заражённые образцы выдерживают в боксе при температуре (25±10)ºС и относительной влажности воздуха до 80% до высыхания капель, но не более 60 мин. Образцы и контрольные чашки Петри помещают в камеру или эксикатор, на дно которых налита вода. Камеру (эксикатор) закрывают. При необходимости оценки влияния влажности воздуха стерильные образцы помещают в стерильные ёмкости (чашки Петри, медицинские биксы и т.п.) и опрыскивают с помощью пульверизатора стерильной дистиллированной водой. Все ёмкости закрывают крышками. Испытания проводят при температуре (29±2)ºС и относительной влажности воздуха более 90%. В камере (эксикаторе) не допускается конденсация влаги, принудительная вентиляция и воздействие прямого естественного или искусственного освещения. Продолжительность испытаний с момента установления режима при определении фунгицидный свойств — 14 суток.

Продолжительность испытаний с момента установления режима при определении грибостойкости по степени разрушения поверхности покрытия — 84 суток с промежуточной оценкой грибостойкости покрытия через каждые 28 суток. При этом 5 (пять) образцов снимают с испытаний, очищают от плесневых грибов путём промывания водой, выдерживают в течение 2ч. на воздухе и затем осматривают невооруженным глазом и при увеличении 56-60*. Степень разрушения поверхности покрытия, связанную с развитием грибов, определяют на основании оценки внешнего вида по таблице и на основании сравнения с образцами, прошедшими испытания на воздействие влажности воздуха. Оценке внешнего вида подвергают только ту сторону образца, которая была опрыскана суспензией спор грибов. Через 7 суток в случае отсутствия или слабого (без спороношения) развития грибов на поверхности покрытия при определении грибостойкости по степени разрушения поверхности испытания повторяют.

Обработка результатов
Лакокрасочное покрытие обладает фунгицидными свойствами, если вокруг образца на питательной среде наблюдается ингибиторная зона (зона отсутствия развития грибов) или на поверхности или краях образца наблюдается развитие грибов, оцениваемое баллами 0 и 1 по шестибалльной шкале ГОСТ 9.048-89. За результат испытаний принимают максимальный балл, который установлен не менее чем для 3 (трёх) образцов при окончательном осмотре. Если максимальный балл установлен на меньшем числе образцов, испытания повторяют на новых образцах, окрашенных лакокрасочным материалом той же партии.

Результаты испытаний показали, что Биопропитка KRONA и Пропитка «Антижук» полностью соответствуют заявленным свойствам и могут успешно использоваться для защиты древесины от повреждений, вызываемых плесневыми грибами. С мая 2011г. на предприятии «ХИМИК» начат промышленный выпуск новых продуктов в линейке комплексной защиты древесины: Биопропитка KRONA и Пропитка «Антижук».