СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СЫРОЙ ДРЕВЕСИНЫ ОТ БИОПОРАЖЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК B27K3/52 

Изобретение относится к области защиты древесины, например пиломатериалов, от поражения деревоокрашивающими и плесневыми грибами на период сушки или транспортирования.

Для защиты древесины от деревоокрашивающих и плесневых грибов широко применяется пентахлорфенолят натрия [1, 2] Препарат хорошо растворим в воде, эффективен против грибов синевы и плесени. Основными его недостатками являются: высокая экологическая опасность (препарат 1 класса опасности), слабая способность к диффузии, хорошо вымывается из антисептированной древесины, малая проникающая способность. Растворы пентахлорфенолята натрия обеспечивают надежную защиту поверхностной зоны пиломатериалов на глубину до 0,5 мм и не уничтожают грибные поражения, проникающие более глубоко в древесину. Перспективными являются комбинированные защитные средства, в состав которых входят различные компоненты, обеспечивающие высокий защитный эффект.

Наиболее близким из комбинированных препаратов по технологической сущности и получаемому результату является препарат для защиты древесины ПБТ [3, 4] содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.

Пентахлорфенолят натрия (Соединения бора) 40 Бура десятиводная 35 Сода кальцинированная 13 Тиомочевина 10 Минеральное масло 2
Данный препарат обладает хорошей защищающей способностью против деревоокрашивающих и плесневых грибов, но обладает недостатками: в состав препарата ПБТ входят высокотоксичные соединения, (1 и 2 класса опасности) представляющие опасность для человека и окружающей среды; наличие кальцинированной соды и минерального масла в комбинированном препарате приводит к слеживаемости препарата при хранении и вызывает определенные трудности при приготовлении водных растворов антисептика; водные растворы препарата ПБТ из-за наличия диспергированного минерального масла отличаются низкой стабильностью; имеет запах хлорированных фенолов.

Цель изобретения является снижение экологической опасности препарата, улучшение его проникающей и защищающей способности, уменьшение слеживаемости и комкования препарата при длительном хранении, повышении стабильности водных растворов препарата, а также расширение ассортиментов препаратов без хлорфенольных соединений для защиты древесины.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый состав для защиты сырой древесины, от биопоражения, включающий борсодержащее соединение и кальционированную соду, содержит в качестве борсодержащего соединения буру или борную кислоту и дополнительно 50%-ный водный раствор алкилдиметилбензиламмоний хлорида 30%-ный водный раствор полиаминометиленфосфонатов натрия и тринатрийфосфат при следующем соотношении компонентов, мас. Боросодержащее соединение 2-8 Кальцинированная сода 47-69
50%-ный водный раствор
алкилдиметилбензил- аммоний 18-26
30%-ный водный раствор
полиаминометиленфосфонатов натрия 2-8 Тринатрийфосфат 9-11
В состав предлагаемого препарата, представляющего собой порошок белого цвета, входят компоненты, выпускаемые отечественной промышленностью в соответствии с НТД,
борная кислота по ГОСТ 18704-78,
сода кальцинированная по ГОСТ 5100-85,
алкилдиметилбензиламмоний хлорид по ТУ 6-01-816-75 (катамин АБ 50%-ный водный раствор);
полиаминометиленфосфонаты (водный раствор 30% -ный) ТУ 6-02-1318-85 тринатрийфосфат по ГОСТ 201-76Е.

Для защитной обработки применяются водные растворы препарата в концентрациях 5-8%
Технология приготовления предлагаемого состава для защиты древесины от биопоражения заключается в механическом смешении сыпучих порошкообразных компонентов, к которым относятся сода кальцинированная, борная кислота, тринатрийфосфат, с жидкими в виде 50%-ного водного раствора катамина АБ и 30% -ного водного раствора полиаминометиленфосфоната натрия.

П р и м е р 1. Состав для защиты сырой древесины от биопоражения содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас. Борная кислота 2 Сода кальцинированная 69 Катамин АБ 18
Полиаминометиленфосфонаты натрия 2 Тринатрийфосфат 9
П р и м е р 2. Состав для защиты сырой древесины от биопоражения содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас. Борная кислота 5 Сода кальцинированная 58 Катамин АБ 22
Полиаминометиленфосфонаты натрия 5 Тринатрийфосфат 10
П р и м е р 3. Состав для защиты сырой древесины от биопоражения содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас. Борная кислота 8 Сода кальцинированная 47 Катамин АБ 26
Полиаминометиленфосфонат натрия 8 Тринатрийфосфат 11
Каждый из предлагаемых составов в концентрациях 5,6 и 8% испытывали для определения биологической активности против деревоокрашивающих и плесневых грибов. Испытания проводили на инфицированной спорами грибов древесине. Древесину заражали спорами деревоокрашивающих и плесневых грибов восьми видов:
Pullularia pyllylans (De Bary) Berrkhout,
Pnialophora fastigiata (Lag. et Mel) Con,
Alternaria humicola Oud,
Cladosporium herbarum Link,
Ponicillium meleagrinum Biourge,
Trichoderma harzianum Harz,
Chaetomium globosum Kunze,
Aspergillus niger V. Thieg.

Для испытаний использовали образцы из свежевыпиленных заболонных сосновых пиломатериалов сечением 5 х 15 х 180 мм и влажностью 80% Опытные образцы обрабатывались методом погружения в пропиточные растворы и выдерживались в течение 50 сут во влажной камере при температуре 20 ±2^оС. Влажность образцов при испытании поддерживалась постоянной. В течение опыта проводили промежуточные наблюдения за обрастанием образцов грибами с интервалом в 10 сут с момента постановки опыта. Площадь обрастания образца выражали в процентах к площади всего образца, а затем определяли сохранность образцов. Результаты микологических испытаний приведены в табл. 1.

По результатам микологических испытаний можно сделать вывод, что предлагаемый состав обладает более высоким и стабильным защитным эффектом, хорошей смачивающей и проникающей способностью.

Соединения бора отличаются хорошей проникающей способностью на глубину более 2 мм и обладают бактерицидным и фунгицидным действием, особенно против грибов подслойной синевы. К подслойной синеве относится поражение древесины, встречающееся только в ее внутренних слоях. Уменьшение содержания бора в составе препарата приводит к поражению древесины грибами синевы. Данные микологических испытаний приведены в табл. 2.

Входящий в состав препарат алкилдиметилбензиламмоний хлорид (Катамин АБ) обладает фунгицидными свойствами и относится к катионным поверхностно-активным веществам.

Структурная формула алкилметилбензиламмоний хлорида
R CHl^- где R алкильный остаток, представляющий смесь насыщенных алифатических радикалов с линейной неразветвленной цепью от С₁₀ до С₁₈.

Наличие катионного ПАВ улучшает смачиваемость древесины антисептическим препаратом и способствует адгезии частиц фунгицидов на поверхности за счет электростатического взаимодействия с поверхностью древесины. Для приготовления антисептических растворов препарата используют водопроводную воду, обладающую карбонатной жесткостью. Наличие в воде карбоната кальция снижает фунгицидность препарата. Для устранения жесткости воды в состав препарата введен тринатрийфосфат, образующий растворимые комплексы с кальцием и магнием, связывая ионы Ca⁺², влияющего на избирательную адсорбцию клеток грибов, тринатрийфосфат улучшает проницаемость антисептика в древесину. Для создания препаративной формы, усиления фунгицидного действия составных компонентов путем поддержания рН среды и увеличения поглощения препарата в состав введена кальционированная сода. Водные растворы предлагаемого препарата отличаются стабильностью. Результаты физико-химических показателей растворов после наблюдения за ними в течение месяца приведены в табл. 3.

В состав препарата ПБТ входят минеральное масло для предотвращения пыления пентахлорфенолята и кальцинированной соды. Наличие минерального масла в препарате ПБТ приводит к нестабильности раствора антисептика и к неравномерному распределению препарата в структуре древесины. Кальцинированная сода, входящая в состав обоих препаратов, очень гигроскопична. При хранении на воздухе она поглощает углекислый газ и переувлажняется, что приводит к слеживаемости и комкованию препаратов. Для устранения этого нежелательного фактора в препарат введена добавка полиаминометиленфосфонатов, придающая гидрофобные свойства порошкообразному препарату.

Структурная формула полиаминометиленфосфонатов натрия
N- -CH₂-CH-CH₂- где n=1-3.

Для развития и улучшения окислительных процессов, происходящих в деревоокрашивающих и плесневых грибах, необходимо оптимальное соотношение ионов фосфора и магния. Ион магния проявляет наибольшую реакционную способность при рН 8-9 и может нейтрализовать действие бора из-за антагонизма этих ионов.

Увеличение ионов фосфора в предлагаемом составе за счет введения тринатрийфосфата и полиаминометиленфосфонатов натрия приводит к связыванию ионов магния в клетках грибов, увеличивает проницаемость и фунгицидные свойства антисептика. Результаты микологических испытаний при воздействии ранее указанных 8 видов грибов приведены в табл. 4.

Использование: защита древесины от поражения деревоокрашивающими и плесневыми грибами. Сущность изобретения: препарат содержит компоненты в следующем соотношении, соединение бора 2 8; сода кальцинированная 47 69; алкилдеметилбензиламмоний хлорид 18 26; полиаминометиленфосфонаты натрия 2 8; тринатрийфосфат 9 11. Нанесение препарата на древесину осуществляют погружением обрабатываемого материала в ванну с рабочим раствором и выдерживания в течение заданного времени. 4 табл.

СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СЫРОЙ ДРЕВЕСИНЫ ОТ БИОПОРАЖЕНИЯ, включающий борсодержащее соединение и кальцинированную соду, отличающийся тем, что состав содержит в качестве борсодержащего соединения буру или борную кислоту и дополнительно 50% -ный водный раствор алкилдиметилбензиламмоний хлорида, 30%-ный водный раствор полиаминометиленфосфонатов натрия и тринатрийфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.

Указанное борсодержащее соединение 2 8
Кальцинированная сода 47 69
50%-ный Водный раствор алкилдиметилбензиламмоний хлорида 18 26
30%-ный Водный раствор полиаминометиленфосфонатов натрия 2 8
Тринатрийфосфат 9 11