НЕФТЯНАЯ АНТИСЕПТИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2004 года по МПК B27K3/50 C09D5/08 

Изобретение относится к составу нефтяной антисептической пропиточной жидкости и может быть использовано для пропитки древесины и изделий из нее, в частности для пропитки деревянных шпал.

Известна жидкость для пропитки деревянных шпал и брусьев, представляющая собой смесь каменноугольного масла, содержащая в своем составе маслянистую фракцию термического происхождения, представляющую собой смесь 1-й антраценовой фракции (280-360°С) и поглотительного масла (235-300°С) (ГОСТ 2770-74).

Каменноугольное пропиточное масло обеспечивает высокую микробиологическую устойчивость древесины, однако имеет высокую токсичность (2-ой класс опасности), что резко ухудшает санитарно-гигиеническое и экологическое состояние шпалопропиточных производств. Кроме того, каменноугольное пропиточное масло имеет высокую температуру застывания (-5°С), что усложняет технологию его применения.

Наиболее близким по существенным признакам к заявляемому техническому решению является нефтяная антисептическая жидкость для пропитки древесины ЖТК-1 на основе маслянистых фракций, которые представляют собой смесь дистиллятных фракций термокаталитического происхождения, выкипающих в пределах 325-420°C, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- дистиллятная фракция, выкипающая в пределах 325-420°С - 20-50;

- дистиллятная фракция, выкипающая в пределах 420°C - 50-80 (Патент РФ №2111851, кл. МПК В 27 К 3/50, опубл. 1998 г.) (прототип).

Нефтяная антисептическая жидкость для пропитки древесины ЖТК-1 позволяет снизить токсичность со 2-го класса опасности до 4-го класса (малоопасного), однако при этом снижается ее микробиологическая устойчивость и соответственно уровень защищенности пропитываемой древесины. Последнее обстоятельство объясняется тем, что дистиллятные фракции термокаталитического происхождения содержат до 15% парафинонафтеновых углеводородов, которые наименее устойчивы к микробиологическому поражению.

Кроме того, известная антисептическая жидкость содержит дистиллятные фракции термокаталитического происхождения с высокой температурой начала кипения (более 325°С), что обуславливает относительно высокую вязкость пропиточной жидкости и снижает качество пропитки древесины.

Известная нефтяная антисептическая пропиточная жидкость имеет также достаточно высокую температуру застывания, что усложняет технологию ее слива и применения на шпалопропиточных заводах в холодное время года.

Целью данного изобретения является повышение устойчивости нефтяной антисептической жидкости к микробиологическому поражению, снижению температуры застывания и вязкости жидкости, что упрощает технологию ее применения на шпалопропиточных заводах, улучшает качество пропитки древесины и уровень защищенности пропитанного материала.

Предлагаемая нефтяная антисептическая жидкость для пропитки древесины включает дистиллятные фракции термокаталитического происхождения и дополнительно фракции пиролиза бензина, выкипающие в пределах 180-360°С при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- фракции пиролиза бензина, выкипающие в пределах 180-360°С - 20-80;

- дистиллятные фракции термокаталитического происхождения, выкипающие в пределах 220-480°С - остальное.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения является включение в предлагаемую жидкость дистиллятных фракций термокаталитического происхождения, выкипающих в пределах 220-480°С и фракций пиролиза бензина, выкипающих в пределах 180-360°С, в количестве 20-80 мас.%, тогда как остальное представляет собой дистиллятные фракции термокаталитического происхождения.

Отличие предлагаемой фракции термокаталитического происхождения от известной заключается в более низкой температуре начала кипения и соответственно низкой вязкостью. Кроме того, предлагаемая фракция в отличие от известной имеет меньшее содержание парафинонафтеновых углеводородов, т.к. получается в процессе жесткого каталитического крекинга при температуре в реакторе 515-525°С.

Предлагаемая совокупность существенных признаков предлагаемого технического решения позволяет снизить температуру застывания и вязкость антисептической жидкости и улучшить качество пропитки древесины, а также повысить микробиологическую устойчивость пропиточной жидкости и соответственно уровень защищенности материала.

Наличие в составе предлагаемой композиции для пропитки древесины фракций пиролиза бензина, состоящих, в основном, из ароматических углеводородов, которые наиболее устойчивы к микробиологическому поражению, и практическое отсутствие парафинонафтеновых углеводородов, которые наиболее подвержены воздействию микробов, позволит повысить микробиологическую устойчивость (см. Литвиненко С.Н. Защита нефтепродуктов от действия микроорганизмов. -М.: Химия, 1977).

Данные о групповом химическом составе дистиллятных фракций термокаталитического происхождения (тяжелый каталитический газойль) и фракций пиролиза бензина приведены в таблице 1.

Анализ таблицы 1 показывает, что во фракциях пиролиза бензина (180-360°С) практически отсутствуют парафинонафтеновые углеводороды (всего 0,8%) и имеется значительный % содержания смол (4,7%) и бициклических (68,7%), в состав которых входит большое количество непредельных соединений, склонных к полимеризации при нагреве и хранении (сб. Переработка жидких продуктов пиролиза. М.: Химия, 1985, с.30).

Поэтому в процессе пропитки древесины непредельные соединения, содержащиеся во фракции пиролиза бензина, образуют полимерную пленку на поверхности пропитываемого материал, что предотвращает проникновение кислорода во внутренние слои материала и повышает его устойчивость к поражению микроорганизмами за счет снижения скорости окислительных процессов. Этим обуславливается более высокая микробиологическая устойчивость жидкости, содержащей фракции пиролиза бензина.

Предлагаемую по изобретению антисептическую жидкость для пропитки древесины получают следующим образом: фракцию тяжелого газойля каталитического крекинга (220-480°С) смешивают в трубопроводе с фракцией пиролиза бензина при закачке их в товарный резервуар в заданном соотношении. Физико-химические показатели полученных при этом смесей приведены в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что пиролизные смолы имеют очень низкую температуру застывания (-32°С) и пониженную вязкость, что улучшает вязкостно-температурные свойства предлагаемой пропиточной жидкости.

Фракции термокаталитического происхождения предлагаемой жидкости для пропитки древесины имеют более легкий фракционный состав (220-480°С), по сравнению с известной жидкостью (325-420°C⁺), что способствует снижению ее вязкости.

Пример 1. Тяжелый газойль каталитического крекинга (220-480°С) смешивают с фракцией пиролиза бензина (180-360°С) в соотношении 50:50. Полученную антисептическую жидкость (с показателями, указанными в таблице 2) испытывают в процессе пропитки деревянных шпал по следующей технологии.

Шпалы из ядровой древесины (сосны) помещают в пропиточный автоклав, в котором создают воздушное давление 0,3 МПа в течение 5 минут. Автоклав заполняют полученной антисептической жидкостью при температуре 95°С, создают гидравлическое давление 0,8 МПа и выдерживают его в течение 60 минут. Затем антисептическую жидкость удаляют из автоклава, в автоклаве создают разрежение 0,085 МПа и выдерживают его в течение 20 минут.

По данным анализов при этом обеспечивается глубина пропитки поперек волокон древесины 10 мм при поглощении антисептика 89 кг/м³ древесины.

Пример 2. Тяжелый газойль каталитического крекинга (220-480°С) смешивают с фракцией пиролиза бензина (180-360°С) в соотношении 20:80. Полученную антисептическую жидкость испытывают в процессе пропитки древесины по примеру 1. При этом обеспечивается глубина пропитки 13 мм, при поглощении антисептика 85 кг/м³.

Пример 3. Тяжелый газойль каталитического крекинга (220-480°С) смешивают с фракцией пиролиза бензина (180-360°С) в соотношении 80:20. Полученную антисептическую жидкость испытывают в процессе пропитки древесины по примеру 1. При этом обеспечивается глубина пропитки 8 мм при поглощении антисептика 90 кг/м³ древесины.

Пример 4 (по прототипу). Нефтяную антисептическую жидкость для пропитки древесины ЖТК-1 (325-420°C⁺) испытывают в процессе пропитки древесины 6 мм при поглощении антисептика 92 кг/м³ древесины.

Как следует из таблиц 1 и 2 и из примеров 1-4, предлагаемая антисептическая жидкость в сравнении с прототипом имеет низкую вязкость и температуру застывания, что позволяет упростить технологию ее применения и обеспечить более высокое качество пропитки древесины (большая глубина пропитки при меньшем расходе антисептика). Кроме того, предлагаемая антисептическая жидкость имеет высокую концентрацию ароматических соединений, что обеспечивает ее высокую микробиологическую устойчивость и высокий уровень защищенности пропитываемой древесины.

Таким образом, применение предлагаемой антисептической жидкости для пропитки железнодорожных шпал и брусьев из древесины позволит получить значительный экономический эффект за счет улучшения качества пропитки древесины и увеличения длительности ее использования.

Изобретение относится к составу антисептической жидкости для пропитки древесины и изделий из нее, в частности для пропитки деревянных шпал. Нефтяная антисептическая жидкость включает дистиллятные фракции термокаталитического происхождения, выкипающие в пределах 220-480°С, и фракции пиролиза бензина, выкипающие в пределах 180-360°С. Определенное соотношение компонентов композиции позволяет повысить устойчивость пропиточной жидкости и изделий с ее применением к микробиологическому поражению и улучшить ее технологические свойства. 2 табл.

Нефтяная антисептическая жидкость для пропитки древесины, включающая дистиллятные фракции термокаталитического происхождения, отличающаяся тем, что содержит дистиллятные фракции термокаталитического происхождения, выкипающие в пределах 220-480°С, и фракции пиролиза бензина, выкипающие в пределах 180-360°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фракции пиролиза бензина,

выкипающие в пределах 180-360°С 20-80

Дистиллятные фракции

термокаталитического происхождения,

выкипающие в пределах 220-480°С Остальное