Способ консервации целлюлозных материалов Советский патент 1992 года по МПК B27K3/00 B27K3/50 

со С

Использование: в строительстве, целлюлозно-бумажной промышленности, медицине для поверхностной пропитки целлюлозных материалов с целью их консервации и дезинфекции. Сущность изобретения: материал обрабатывают органическим биоцидом, имеющим по крайней мере одну нуклеофильную группу, и ниЗ- комолекулярным органическим связующим, имеющим две электрофильные группы, способные конденсироваться одновременно с биоцидом и макромолекулами целлюлозы. Молярное соотношение биоцид: связующее 1:1-5. 2 табл.

j ел

4 N СЛ

Изобретение относится к обработке целлюлозных материалов биологически активными химическими органическими веществами, для придания целлюлозе (древесине, бумаге, вате) бактерицидных и фунгицидных свойств с целью ее консервации или дезинфекции. Оно может быть использовано в строительстве, целлюлозно-бумажной промышленности, медицине для поверхностной пропитки целлюлозных материалов.

Известен способ консервации целлюлозы (древесины) обработкой ее полихлорбен- зо лами, обладающими очень сильными бактерицидными и фунгицидными свойствами. Однако при эксплуатации во влажных условиях эти соединения вымываются водой, поэтому для удержания в целлюлозе их обычно закрепляют синтетическими смолами или минеральными маслами.

Наиболее близким к предлагаемому является способ консервации целлюлозных материалов обработкой их раствором в органическом растворителе биоцида, например хлорированного фенола, и соли хромовой кислоты с органическим основанием.

Улучшение фиксации биоцида в целлюлозном материале при использовании этого консерванта достигается за счет образования более крупных и хуже растворимых в воде комплексов биоцид-соль хромовой кислоты. Однако такая фиксация биоцида не является достаточно прочной.

Целью изобретения является повышение эффективности консервации.

Эта цель достигается тем, что в способе консервации целлюлозных материалов путем обработки их органическим биоцидом и низкомолекулярным органическим связующим, в качестве биоцида используют соединение, имеющее по крайней мере одну низколеофильную группу, а в качестве связующего - соединение, имеющее две элек- трофильные группы, способные конденсироваться одновременно с биоцидом и макромолекулами целлюлозы, при молярном соотношении биоцид:связующее 1:(1-5).

В отличие от известного способа предлагаемый предусматривает использование кроме собственно биоцида (одного или нескольких) соединения, химически связыва- ющего биоцид с макромолекулами целлюлозы. Это позволяет биоциду прочно удерживаться в целлюлозном материале. Кроме того, по сравнению с известным предлагаемый способ существенно меньше загрязняет окружающую среду.

П р и м е р ы 1-6. В качестве консерванта использовалась смесь хлорида 1-(4- аминобензил)пиридиния (четвертичная аммониевая соль) и 2,4,6-триххлор-1,3,5триазина(связующее) в молярном соотношении соответственно, 1:1, 1:2, 1:3, 1:5, 1:10. Испытания проводились на мелких опилках из осиновой древесины, которые смачивались свежеприготовленным 0,2%0 спиртовым раствором консерванта, высушивались на воздухе, затем смачивались 1%-ным раствором гидрокарбоната натрил и выдерживались в сушильном шкафу 3 ч при 120°С.

5 10 г обработанных таким образом пилок экстрагировались трое суток в аппарате Со- кслета кипящим водным этанолом для снятия незакрепленного консерванта. Оценка закрепленного количества биоцида прово0 дилась через 2 мес выдерживания на полигоне (сырое животноводческое помещение) по потере массы абсолютно сухой древесины.

Примеры 7-12. В качестве консер5 ванта использовалась смесь полихлорани- лина и диметилмочевины в молярном соотношении 1:1, 1:2, 1:3, 1:5, 1:10 и 1:0. Испытания проводились по описанной методике (обработка гидрокарбонатом была

0 исключена как ненужная в данном случае). Примеры 13-18. Консервантом служила смесь 2,4,6-трихлорфенола и п-кси- лилендибромида, которой по описанной методике обрабатывалась вата. Стандартом

5 служил трихлорфенол, нанесенный без закрепителя (пример 18). Результаты испытаний по всем примерам приведены в табл.1. Примеры 19. Приведены сравнительные испытания прочности фиксации консер0 ванта (2,4,6-трихлорфенола) на целлюлозе по предложенному способу (А) и по известному (Б). В качестве целлюлозного материала выбрана фильтровальная бумага типа красная лента производства ГДР. В обоих

5 случаях она обрабатывалась так, чтобы нанести консервант на бумагу в концентрации 50 мг/г (средняя концентрация использованная в известном способе). Чтобы нанести столь большую концентрацию

0 консерванта, о методике А пришлось для однократной пропитки применять 2% по трихлорфенолу спмртовый раствор биоцид- ного вещества (безусловно, можно использовать и 0,2% раствор, но тогда пришлось

5 бы использовать слишком большой объем и наносить следующие порции по мере испарения предыдущих). Методика А.

На 10 листов фильтровальной бумаги (5.0 г) было нанесено 12,5 г 2% (по трихлорфенолу)спиртового раствора консерванта - трихлорфенола и диметилолмочевины - в молярном отношении 1:5. Обработанный материал термостатирования 3 ч при 120°С.

Методика Б.

Раствор консерванта приготовлен по изоестной методике (пример А, но вместо дихромата Primene 81-R использован дихромат втор-октиламмония аналог аминов,

На 10 листов бумаги нанесено 6,75 г раствора, что обеспечило такую же концентрацию трихлорфенола, как и в методике А.

Для сопоставления прочности закрепления трихлорфенола в обработанном целлюлозном материале его экстрагировали в течение 1,5,12 и 24 ч кипящей водой (опыт 1) 11 водным раствором аммиака при рН 9 (опыт 2). (Аммиачные растворы являются аналогами водной среды в животноводческих помещениях)

Количество смытого трихлорфенола после обработки экстракта по описанному в

Антисептические свойства целлюлозных материалов, обработанных предлагаемым

составом

патенте методу (пример 2, с. 70) определялось колориметрически.

Полученные результаты приведены о габл.2.

Формула изобретения

Способ консервации целлюлозных материалов путем обработки их органическим

биоцидом и низкомолекулярным органическим связующим, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности консервации, в качестве биоцида используют соединение, имеющее по крайней море

одну нуклеофильную группу, а в качестве связующего - соединение, способное конденсироваться одновременно с макромолекулами целлюлозы и органическим биоцидом, при молярном соотношении биоцид:связующее, 1(1-5).

Таблица 1