СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ДРЕВЕСИНЫ И ПОДОБНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ БИОРАЗРУШЕНИЙ Российский патент 1995 года по МПК B27K3/36 

Изобретение относится к защите древесины от биоразрушений, в частности к органическим веществам, которые наносят на древесину или подобные материалы.

Известно использование в качестве средства защиты древесины от биоразрушений 2-хлор-4,6-диметилфенола /1/. Однако указанное средство сильно раздражает слизистые оболочки, на кожу действует прижигающе с образованием струпьев и долгонезаживающих ран /2/.

Известно использование креозота или креозотового масла /3, 4/, но указанные средства воздействуют на кожу и слизистую аналогично хлорфенолам, к тому же и канцерогенны /2/.

Известно также использование в качестве средства защиты древесины от биоразрушений пиретроидов /5/ типа линдана, но линдан при попадании на кожу вызывает дерматиты, мокнущие экземы, белые мыши погибают после однократного вдыхания 0,12 мг/л в течение 6 ч /2/. Вследствие высокой токсичности для линдана установлена очень низкая ПДК в воздухе рабочей зоны (0,05 мг/м³).

Известно также использование пентахлорфенолята натрия /6/, ПДК в воздухе рабочей зоны которого 0,1 мг/м³(2, с. 407-409) и средство обладает очень высокой токсичностью.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является использование в качестве защитного средства ароматических соединений с активированными ОН-группами:
RR₁ ; RR₁ ; где R₁=CH₃, CH₁₉, C/CH₃/₃;
R₂=CH₃; C₂H₅; C/CH₃/₃. /7/
При нанесении 0,2-0,34% указанных соединений обеспечивается полная биозащита от повреждения домовым грибком. ПДК в воздухе рабочей зоны 10-50 мг/м³. Однако даже имеющий ПДК в воздухе рабочей зоны, равную 50 мг/м³ , 2,6-ди-трет-бутил-п-крезол (R₁=R₂=C/CH₃)₃ имеет ЛД₅₀ для мышей 2 г/кг. При скармливании крысам пищи с добавкой 1% этого вещества в течение 2 лет наблюдается значительное отставание от прироста массы /2/.

Целью изобретения является поиск средства защиты древесины от биоразрушений, нерастворимого в воде, обладающего уменьшенной токсической опасностью как при нанесении средства на древесину, так и при использовании ее изделий из обработанной данным средством древесины.

Технический результат достигается применением известного вещества моноизобутирата 2,2,4-триметилпентандиола-1,3 в качестве защитного средства древесины от биоразрушений.

Средство защиты древесины от биоразрушений по изобретению представляет собой вещество общей формулы C₁₂H₂₄O₃, которое применяют в качестве растворителя и коалесцирующего агента и имеет следующие характеристики /8/:
растворимость при 20^оС, мас.%
Вещества в воде Нерастворим
Воды в веществе 0,9
Коэффициент преломления 1,4423
Удельная плотность при 20^оС 0,95
Температура кипения, ^оС 244-247
Температура замерзания, ^оС -50
Температура самовозгорания, ^оС 393.

Обнаружено, что моноизобутират 2,2,4-триметилбутандиола-1,3 обладает защитными свойствами против биоразрушения древесины. При воздействии дереворазрушающих грибов потеря массы древесины составляет 0,00-0,12%, площадь поражения плесневыми и окрашивающими грибами составляет 0,00-0,13% при содержании средства к массе древесины 0,1-5,0%.

Данное средство защиты древесины от биоразрушения наносят в количестве 0,1-5,0% от массы древесины с растворителем или без него, с красителем или без него.

В качестве растворителей могут быть использованы изопропанол, дизельное топливо и другие органические растворители, имеющие ПДК не ниже ПДК моноизобутирата 2,2,4-триметилпентадиола-1,3.

Защитное средство наносят на деревянное изделие опрыскиванием, кистью, погружением, в автоклаве.

Для испытаний приготовлен моноизобутират 2,2,4-триметилбутандиола-1,3 по методике /9/ из изомасляного альдегида в присутствии 15%-ного водного раствора едкого натра. Идентификация полученного вещества проведена методами ЯМР-спектроскопии, хроматомасс-спектроскопии.

Моноизобутират 2,2,4-триметилпентандиол-1,3 исследован на токсичность /8/. Установлена ЛД₅₀ для крыс и мышей - 6400 мг/кг, ПДК в воздухе рабочей зоны - 64 мг/м³. Закрытый контакт неразведенного соединения с кожей морских свинок в течение 24 ч вызывает лишь слабое раздражение, никакой адсорбции не наблюдается. Капля неразведенного вещества, помещенная в глаз кролика, вызывает лишь незначительное раздражение.

Преимуществом данного средства защиты древесины от биоразрушений является снижение токсической опасности для человека по сравнению с известными средствами.

П р и м е р 1. Испытание эффективности моноизобутирата 2,2,4-триметилпентандиола-1,3 по отношению к дереворазрушающим грибам проводят на торцовых пластинках, изготовленых из заболони сосны, размером 20 х 20 х 5 мм по стандартной методике /10/.

Образцы помещают в эксикатор, снабженный дозатором для подачи жидкости. В эксикаторе находится в качестве питательной среды лесная земля, в которую внесен стандартный гриб - c.cer. Защитное средство подают в эксикатор и наносят на образцы орошением.

Эффективность определяют по кривой действия (средняя величина из 9 образцов). За объективный показатель разрушения принимают потерю массы древесины в контрольном образце, равную, примерно 60%.

Состав защитного средства и результаты испытаний его эффективности приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. Испытание эффективности моноизобутирата 2,2,4-триметилпентадиола-1,3 по отношению к плесневым и окрашивающим грибам проводят на образцах размером 4 х 15 х 150 мм, изготовленных из заболони сосны, по эксикаторному методу /11/.

Защитное средство наносят на образец опрыскиванием или кистью один или несколько раз с интервалами для частичного или полного высушивания до достижения необходимой концентрации или в автоклаве, для чего образцы загружают в пропиточную емкость, создают вакуум 0,09 МПа и выдерживают образцы 10 мин, затем, не прерывая вакуумирования, подают защитное средство, снимают вакуум и выдерживают образцы 30 мин. Осушают образцы под вакуумом 0,08 МПа в течение 15 мин.

Защитное средство наносят на образец в чистом виде или в виде раствора в изопропаноле, дизельном топливе, или в виде раствора, содержащего также жирорастворимый краситель (ПДК изопропанола 980 мг/м³) /12/, ПДК дизельного топлива - 300 мг/м³ (2, с. 77).

Обработанные защитным средством образцы помещают в эксикатор, в который насыпан увлажненный песок толщиной 50 мм. В песок вертикально устанавливают образцы и орошают суспензией спор грибов.

Эффективность защиты определяют по площади поражения грибами суспензией через 10, 15 и 20 и 25 сут.

Состав защитного средства, способы нанесения его на образцы и результаты испытаний его эффективности приведены в табл. 2.

Использование: изобретение позволяет снизить токсическую опасность для человека при использовании органических веществ, которыми пропитывают древесину или подобные материалы с целью защиты древесины от биоразрушений. Сущность изобретения: применение известного вещества моноизобутирата 2, 2, 4-триметилпентандиола-1,3 для защиты древесины и подобных материалов от биоразрушений, для которого ПДК в воздухе рабочей зоны 64 мг/м³ . Средство защиты растворяют в изопропаноле, дизельном топливе и др. органических растворителях, наносят на древесину в количестве 0,1 - 5,0 % от массы древесины, что обеспечивает эффективную защиту при безопасной работе.2 табл.

СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ДРЕВЕСИНЫ И ПОДОБНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ БИОРАЗРУШЕНИЙ.

Применение моноизобутирата 1,2,4-триметилпентандиола-1,3 в качестве средства защиты древесины и подобных материалов от биоразрушений.