ДЕРЕВЯННЫЙ ПОДДОН, СПОСОБ И СРЕДСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДЕРЕВЯННОГО ПОДДОНА ОТ ГРИБКОВОГО ПОРАЖЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК B27K3/34 C07C57/10 A01N37/06 

Изобретение относится к защите лесоматериала и изделий из дерева, в частности деревянных поддонов, которые подлежат использованию в сфере производства пищевых продуктов и их переработки.

Во влажной среде лесоматериал подвержен воздействию плесени и грибков. Существует целый ряд грибков, способных причинять древесине вред. К ним относятся различные грибки, вызывающие изменение цвета древесины и способные относительно быстро разрастаться как на свежей, так и на подверженной атмосферным факторам древесной поверхности. Изменения окраски, которые могут вызывать, например aureobasidium pullulans, являются частым явлением в необработанном лесоматериале. Они известны под названием "Синь". Рост таких грибков может приводить не только к ухудшению внешнего вида древесины или изготовленных из нее предметов, но и, кроме того, существует опасность того, что грибки с древесины перейдут на другие предметы или продукты и что в окружающую атмосферу будут выделяться стойкие формы плесневых грибков. Вдыхание таких грибков способно вызвать у чувствительных людей, например, приступы астмы.

Для защиты лесоматериала и предметов из дерева от грибкового поражения предложен целый ряд веществ и способов обработки.

Так, например, лесоматериал можно обезопасить в результате его сушки до низкого содержания влаги. Рост грибков обуславливается наличием воды, содержание которой, как правило, превышает 20%. Если сухой лесоматериал подвергнуть воздействию атмосферных факторов, то в условиях повышенной влажности эффект сушки снова быстро исчезает.

Нанесение краски, лака и подобных покрытий также препятствует заселению древесной поверхности грибками и их проникновению внутрь древесины. Такие способы положительно зарекомендовали себя на практике, однако они частично трудоемки и связаны с большими расходами и остаются эффективными на протяжении лишь того времени, пока лесоматериал или предметы из дерева не окажутся во влажной среде или не будут повреждены красочные и другие покрытия. Однако это может легко произойти во время транспортировки и при других механических воздействиях, и таким образом защитный эффект, по меньшей мере, частично утрачивается.

Наряду с этим известен целый ряд веществ, обладающих противогрибковым действием и применяемых на практике в качестве защитного средства для лесоматериала. Например, дегтярное масло, олово-органические соединения, различные хлорированные ароматические и алифатические соединения и многое другое, что может применяться самостоятельно или в сочетании. Многие из этих веществ характеризуются выраженным противогрибковым эффектом. Их применение, как правило, несложно. В результате пропитки лесоматериала последний оказывается в большинстве случаев защищенным в течение длительного времени от грибкового поражения. Однако таким веществам присущ недостаток, выражающийся в их более или менее выраженной токсичности, способной усложнить их применение в чувствительных сферах. Это относится, в частности, к применению в сфере производства продуктов питания, когда не представляется возможным гарантированно исключить попадание на продукты питания или средства упаковки продуктов питания даже следов таких веществ. Кроме того, присутствует опасность, в частности, при использовании защитных средств для лесоматериала с интенсивным запахом, таких как дегтярные масла, что наличие даже следов этих средств на продуктах питания из-за запаха может привести к ущербу. В частности, на практике снова и снова отмечается, что деревянные поддоны, на которых производится транспортировка и доставка сырьевых материалов, поражаются во время транспортировки и хранения дереворазрушающими грибками, занесенными вместе с поддонами в складские и производственные помещения и способными превратиться в проблему сангигиены.

Некоторые консерванты, используемые для сохранения различных продуктов питания, уже были опробованы на возможность их применения для консервации лесоматериала, в частности, в виде производных, которые в таком виде не используются при консервировании пищевых продуктов. Так, например, водонерастворимая цинковая соль сорбиновой кислоты описана как не обладающая эффектом ("Holzforschung" №17, 97, 1963). Исследования по применению некоммерческого сорбата натрия для бамбука, который не полностью сопоставим с применяемым для изготовления деревянных поддонов хвойным лесоматериалом вследствие своей более прочной структуры и который поэтому должен быть более тщательно защищен от грибкового поражения, выявили уже через несколько дней пораженность грибками и более низкие результаты по сравнению с альтернативно исследовавшейся дегидрацетовой кислотой. И лишь при нехарактерном на практике показателе рН 3,0 сорбат натрия при указанных исследованиях (Hakko Kogaku Zasshi 37, 19 (1959)) оказался эффективным.

На практике консерванты пищевых продуктов и их производные не применяются как средства защиты лесоматериала, поскольку они считались ранее недостаточно эффективными. Однако в противоположность применяемым в промышленности средствам защиты лесоматериала консерванты, используемые при обработке пищевых продуктов, для здоровья не опасны, вследствие чего попадание следов на средства упаковки пищевых продуктов было бы более терпимым, чем попадание промышленных средств защиты лесоматериала. Кроме того, они нейтральны в отношении запахов, в результате чего они не вызывают своими запахами порчи пищевых продуктов. Это относится совершенно особо к сорбиновой кислоте, которая в отношении структуры имеет тесное сродство с встречающимися в пищевых жирах жирными кислотами и которая в одинаковой степени, что и указанные жирные кислоты, расщепляется при обмене веществ в организме.

Неожиданно было найдено, что сорбиновая кислота и, в частности, ее водорастворимые соли совершенно пригодны для защиты лесоматериала и предметов из дерева, в частности деревянных поддонов, от вредных для древесины грибков даже во влажной среде в течение продолжительного времени. Такое защитное действие проявляется даже при повышенном показателе рН у используемого для изготовления деревянных поддонов лесоматериала, хотя постоянно приводятся ссылки на то, что сорбиновая кислота и ее соли обладают эффективностью только при кислом рН подлежащего консервации предмета (например, Справочник по добавкам в пищевые продукты. Раздел BII.1.2, стр.3, 1997 г.).

В соответствии с этим изобретение касается деревянного поддона, отличающегося тем, что он пропитан раствором, содержащим растворитель из группы С₂-С₄-алкандиол или смеси из воды и С₂-С₄-алкандиол, и сорбиновую кислоту и/или одну или несколько солей сорбиновой кислоты.

Кроме того, изобретение касается способа защиты деревянных поддонов, отличающегося тем, что деревянные поддоны пропитывают раствором, содержащим растворитель из группы С₂-С₄-алкандиол или смеси из воды и С₂-C₄-алкандиол, и сорбиновую кислоту и/или одну или несколько солей сорбиновой кислоты.

Под солями сорбиновой кислоты понимаются, в частности, водорастворимые соли, предпочтительно соли натрия, калия и магния.

Защитное действие сорбиновой кислоты и ее солей представляет интерес и важность для поддонов, используемых при транспортировке сырьевых материалов для приготовления пищевых продуктов. Такие поддоны подвержены при транспортировке и складировании воздействию самых разнообразных факторов, в отдельных случаях и сами поддоны имеют повышенную влажность, даже если уложенный на поддоны груз в результате переупаковки защищен от влаги. Поэтому защита поддонов от поражения грибками является непростой задачей. Однако было найдено, что поддоны после своей обработки солями сорбиновой кислоты даже во влажной среде длительное время сохраняются непораженным грибками, в частности в условиях, соответствующих более чем нормальному обороту поддонов. В результате в отношении лесоматериала и предметов из дерева и, в частности, деревянных поддонов, которые подлежат использованию в сфере производства пищевых продуктов и их переработки, достигается защита от нежелательного поражения плесневыми грибками, при этом отсутствует риск того, что сомнительные в отношении здоровья или запаха следы традиционных защитных средств лесоматериала попадут на пищевые продукты или их упаковку.

Защита лесоматериала от грибков достигается посредством его несложной обработки растворами солей сорбиновой кислоты, не прибегая при этом к особым или интенсивным способам нанесения покрытий или пропитки, которые выходят за пределы обычных способов обработки лесоматериала. Пригодными являются все способы, с помощью которых поверхность лесоматериала или предметов из дерева может быть равномерно смочена растворами сорбиновой кислоты и/или солей сорбиновой кислоты, т.е. погружение, напыление, намазывание и пр. Концентрация сорбиновой кислоты и/или солей сорбиновой кислоты согласуется с намеченным к применению способом обработки. Она может в принципе варьироваться в широких пределах и ограничивается вверх только пределом растворимости и вниз защитным действием, которое незначительно вследствие слишком малой концентрации. Ограниченный защитный эффект может достигаться уже при небольшом весовом проценте, в частности в том случае, когда применяется сухой лесоматериал и поглощению растворов способствует продолжительное время погружения или когда лесоматериал обильно смачивается при напылении или намазывании.

Обычно применяют растворы солей в воде или спиртах, таких как разветвленные или неразветвленные алканоли с 1-4 атомами углерода и/или алкандиоли с 2-4 атомами углерода, или смеси из этих спиртов и воды, в частности из водного 1,2-пропандиола с предпочтительной концентрацией в диапазоне 1-50 вес.%, в частности в диапазоне 3-30 вес.%, особо предпочтительно в диапазоне 10-40 вес.%. Предпочтительными являются растворы солей сорбиновой кислоты в воде, в то время как для особых условий могут применяться растворы, представляющие собой смеси воды с легколетучими спиртами для быстрого высыхания или с малолетучими спиртами для предупреждения растрескивания при слишком быстром высыхании.

Для достижения особо интенсивного защитного действия вместо обычной обработки погружением может применяться пропитка под давлением или пропитка после предварительного вакуумирования с применением соответственно растворов сорбиновой кислоты и/или солей сорбиновой кислоты в воде или смесей из воды и 1,2-пропандиола.

После обработки, как правило, достаточно провести обычную сушку в атмосфере сухого воздуха для достижения требуемого защитного действия. Альтернативной является также ускоренная сушка в обогреваемых помещениях или камерах, или в горячем или сухом воздушном потоке.

Предпочтительно, чтобы обрабатывались предназначенные для дальнейшей обработки деревянные элементы с тем, чтобы вся поверхность равномерно контактировала с сорбиновой кислотой и/или солями сорбиновой кислоты. Однако обработке могут подвергаться и готовые деревянные предметы в том случае, когда их конфигурация делает возможным контактирование всей поверхности с растворами сорбиновой кислоты и/или ее солей.

Неожиданно было найдено, что защиту лесоматериала или предметов из дерева можно производить без учета отрицательных последствий. В частности, лесоматериал и предметы из дерева практически не имеют запаха. Хотя после обработки окраска изменяется и приобретает коричневый оттенок, однако он выглядит совершенно приятным и скорее привлекательным, чем, например, необработанная древесина ели или сосны. Упругость древесины и ее прочность в результате обработки не претерпевают отрицательного воздействия.

Изобретение поясняется следующими примерами.

ПРИМЕР 1

Пропитка погружением в водный раствор сорбата калия.

Сосновые доски воздушной сушки для получения равномерного видимого увлажнения поверхности погружали в 30%-ный раствор сорбата калия в воде. После обработки производили сушку на воздухе. Затем доски выдерживали в течение трех недель в открытом виде, но с исключением непосредственного увлажнения дождями, при комнатной температуре вместе с необработанными досками. По окончании срока выдержки необработанные доски характеризовались сильным налетом сини, покрывавшим почти всю поверхность, в то время как обработанные доски, несмотря на хранение в непосредственной близости от пораженных досок, сохранились свободными от грибков. По сравнению со свежим лесоматериалом отмечается лишь изменение окраски с приобретением бледно-коричневого оттенка.

ПРИМЕР 2

Пропитка погружением в раствор сорбата калия в водном 1,2-пропандиоле.

Сосновые доски воздушной сушки, как описано в примере 1, погружали в 30%-ный раствор сорбата калия в смеси из 75 об.% воды и 25 об.% 1,2-пропандиола, подвергали дальнейшей обработке и выдерживали. По истечении времени выдержки доски были также полностью свободными от грибкового поражения. По сравнению с примером 1 коричневая окраска досок оказалась несколько более выраженной.

ПРИМЕР 3

Обработка напылением водного раствора сорбата калия. На сосновые доски воздушной сушки наносили пистолетом-распылителем 20%-ный раствор сорбата калия в воде до равномерного увлажнения поверхности. Затем производили сушку досок и выдерживали, как описано в примере 1. По окончании срока выдержки результат соответствовал результату в примере 1.

ПРИМЕР 4

Хранение в условиях высокой влажности воздуха. Две сосновые доски погружали в раствор сорбата калия (концентрацию см. в примере 1) и выдерживали в насыщенной водными парами атмосфере при температуре 35°С. Одновременно с этим на поверхность двух других сосновых досок после их погружения дополнительно нанесли землю для достижения более интенсивной контаминации поверхности плесневыми грибками. Доски были в отдельности упакованы в пленку с целью исключения перекрестной контаминации и регулярно визуально контролировались на поражение грибками. Результаты представлены в таблице 1.

ТАБЛИЦА 1 Продолжительность нахождения в растворе сорбата калия, мин.Концентрация раствора сорбата калия, вес.%При наличии землиПоражение грибкамиK1   Да, начиная с 29 суток; отчетливое, начиная с 53 сутокV1101НетОтсутствие после 81 сутокV2102НетОтсутствие после 81 сутокV3105НетОтсутствие после 81 сутокV4510НетОтсутствие после 81 сутокK2  ДаДа, начиная с 29 суток; возрастающее во время храненияV5101ДаНезначительное, начиная с 43 сутокV6102ДаНезначительное, начиная с 53 сутокV7105ДаОтсутствие после 81 сутокV8510ДаОтсутствие после 81 суток

Изобретение относится к защите лесоматериала и изделий из дерева, в частности деревянных поддонов, которые подлежат использованию в сфере производства пищевых продуктов и их переработки. Описывается деревянный поддон, пропитанный защитным средством. Защитное средство представляет собой раствор сорбиновой кислоты и/или одной или нескольких ее солей в растворителе, выбранном из группы С₂-С₄-алкандиол или из смеси из воды и С₂-С₄-алкандиол. Кроме того, изобретение касается способа защиты деревянных поддонов от грибкового поражения посредством пропитки данным раствором. Технический результат – защита от нежелательного поражения плесневыми грибами, при этом отсутствует риск того, что сомнительные в отношении здоровья или запаха следы традиционных защитных средств лесоматериала попадут на пищевые продукты или их упаковку. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Деревянный поддон, пропитанный раствором, содержащим

а) растворитель из группы С₂-С₄-алкандиол или смеси из воды и С₂-С₄-алкандиол и

б) сорбиновую кислоту и/или одну или несколько солей сорбиновой кислоты.

а) растворитель из группы С₂-С₄-алкандиол или смеси из воды и С₂-С₄-алкандиол и

б) сорбиновую кислоту и/или одну или несколько солей сорбиновой кислоты.