СОСТАВ ДЛЯ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 1997 года по МПК B27K3/50 

Изобретение относится к обработке древесины, в частности в условиях автоклавной пропитки изделий, и может быть использовано для консервирования (антисептирования) железнодорожных шпал, электрических и телеграфных столбов, корабельных мачт и т.п.

Известен состав для защиты древесины, включающий каменноугольное поглотительное масло 50 95 мас. и смолу электрофильтров 5 50% [1]
Наиболее близким к предлагаемому является состав для пропитки древесины, включающий антисептик каменноугольное масло и разбавитель, в качестве которого используют экстракт фенольной очистки легких масляных фракций перегонки нефти с температурой кипения 300 500^oC, при следующем соотношении компонентов, об. антисептик 50 99; разбавитель 1 50 [2]
Недостатком указанного выше состава является высокая обводненность, связанная с тем, что каменноугольное масло и вводимый в него разбавитель имеют плотность, сравнимую с плотностью воды, поэтому разделение этого состава с водой в обычных условиях не происходит. Кроме того, этот состав имеет сравнительно низкую температуру вспышки (130-135^oC), что приводит к повышенной пожароопасности производства.

Задачей изобретения является получение состава для пропитки древесины с повышенной температурой вспышки, снижение обводненности состава, а также утилизация токсичных отходов.

Для решения поставленной задачи состав для защиты древесины, содержащий антисептик каменноугольное масло и разбавитель, согласно изобретению, в качестве разбавителя содержит отработанные электротехнические масла на основе хлорированных дифенилов (совол, совтол) при следующем соотношении компонентов, мас. антисептик 80 99; разбавитель 1 20.

Хлорированные дифенилы (ХДФ) смесь, получающаяся при действии хлора на дифенил и содержащая хлорпроизводные от монохлордифенила до декахлордифенила. ХДФ применяют в промышленности под названием "совол" обычно в смеси с хлорнафталином (10 15%) и "совтол" в смеси с трихлорбензолом до 10% в последнее время только как трансформаторные масла. Они запрещены для использования в качестве теплоносителей и пластификаторов в связи с их токсичностью. Эти вещества негорючи, не растворимы в воде и имеют низкую упругость паров при обычной температуре (0,006 мм рт.ст. или около 1,0 мг/м³). Предельно-допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (ПДК) 1,0 мг/м³. После повреждения трансформаторов, заполненных совтолом или соволом, повторное использование последних запрещено, поэтому в настоящее время накопилось значительное количество этих отходов. Обезвреживание их путем сжигания или химической переработки очень дорого.

Решение проблемы обезвоживания или утилизации этих отходов является весьма актуальным.

Как показали исследования, введение хлорированных дифенилов в шпалопропиточные смеси позволяет повысить некоторые показатели их а именно повысить температуру вспышки и снизить обводненность. Минимальное количество разбавителя (1%) обусловлено эффектом обезвоживания антисептика, а верхний предел (20%) кинематической вязкостью состава.

Отработанные электротехнические масла совол и совтол даже после длительной эксплуатации (в течение 30 40 лет) практически не изменяют своего состава, а также физико-химических характеристик. В частности масло совтол, которое использовали при испытаниях предлагаемого состава, имело следующие показатели:
Плотность при 20^oC 1,51 г/см³
Вязкость при 20^oC 10,6 мм²/с
Температура вспышки 270^oC
Влажность 0,2%
Выделение летучих при 100^oC 0,13%
Опытные составы получали путем прямого смешения каменноугольного масла с отработанным электротехническим маслом совтол в различных соотношениях при 50^oC. Затем состав помещали в герметичный сосуд с электрообогревом, туда же помещали образец древесины (сосны) и проводили пропитку последнего при 90^oC в течение 2 ч при давлении 0,8 МПа.

После пропитки образец древесины охлаждали и подвергали испытаниям. Одновременно проводили анализ пропиточной смеси и содержания вредных веществ в воздухе над поверхностью древесины.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава было изготовлено шесть смесей.

Пример 1. Смешивали 20% отработанного электротехнического масла совол и 80% каменноугольного масла. Смесь перемешивали при 50^oC. Затем пропитывали смесью образец древесины при 90^oC и давлении 0,8 МПа в течение 2 ч.

Пример 2. Смешивали 1% отработанного электротехнического масла совол и 99% каменноугольного масла. Условия приготовления и испытания аналогичны примеру 1.

Пример 3. Смешивали 5% отработанного электротехнического масла совол и 95% каменноугольного масла. Условия приготовления и испытания аналогичны примеру 1.

Пример 4. Смешивали 15% отработанного электротехнического масла совтол и 85% каменноугольного масла. Условия приготовления и испытания аналогичны примеру 1.

Пример 5. Смешивали 0,5% отработанного электротехнического масла совтол и 99,5% каменноугольного масла. Условия приготовления и испытания аналогичны примеру 1.

Пример 6. Смешивали 25% отработанного электротехнического масла совтол и 75% каменноугольного масла. Условия приготовления и испытания аналогичны примеру 1.

В таблице приведены свойства полученных пропиточных составов и результаты испытаний.

Результаты испытаний показывают, что введение хлорированных дифенилов в каменноугольное масло позволяет значительно повысить температуру вспышки пропиточного состава, а также снизить содержание воды в нем за счет увеличения его плотности.

Отработанные электротехнические масла не находят квалифицированного применения, обезвреживание их дорого. Предложенный путь утилизации позволит получить значительный экономический эффект. Так, шпалопропиточный завод перерабатывает в год 12 20 тыс. т каменноугольного масла. Добавка в каменноугольное масло даже 5% отработанного электротехнического масла позволит утилизировать в год 600 1000 т последнего.

В настоящее время готовится партия отработанного электротехнического масла для проведения опытно-промышленных испытаний на Богдановичском шпалопропиточном заводе.

Область применения: обработка древесины, в частности в условиях автоклавной пропитки изделий и может быть использовано для консервирования (антисептирования) железнодорожных шпал, электрических и телеграфных столбов, корабельных мачт и т.п. Состав включает антисептик - каменноугольное масло - и разбавитель - отработанные электротехнические масла на основе хлорированных дефенилов - "совол" или "совтол" - в соотношении соответственно 80 - 99 и 1 - 20 мас.%. Глубина пропитки древесины по ядру составляет 6 мм, по заболони - сквозная. Антисептические свойства - достаточные. 1 табл.

Состав для пропитки древесины, включающий каменноугольное масло и разбавитель, отличающийся тем, что в качестве разбавителя он содержит отработанные электротехнические масла на основе хлорированных дифенилов - совол или совтол при следующем соотношении компонентов, мас.

Каменноугольное масло 80 99
Указанный разбавитель 1 20е