средство для защиты древесины

Формула изобретения

1. Средство для защиты древесины от поражения деревоокрашивающими и плесневыми грибами, содержащее борную кислоту или ее соли, фунгициды, углекислые соли или основания щелочных металлов, отличающееся тем, что в качестве фунгицидов оно содержит диметилдитиокарбамат натрия и сульфонаты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Борная кислота или ее соль - 10 - 25

Диметилдитиокарбамат натрия - 10 - 30

Сульфонаты - 20 - 30

Углекислые соли или основания щелочных металлов - Остальное

2. Средство для защиты древесины по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит в качестве фунгицида четвертичные аммонийные соли в количестве 0,5 - 3 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к защите древесины, например к защите сырых пиломатериалов от деревоокрашивающих и плесневых грибов.

В соответствии с ГОСТ 10950-78 "Пиломатериалы и заготовки. Антисептирование способом погружения" пиломатериалы и заготовки, предназначенные к транспортированию и (или) хранению с влажностью выше 22% антисептируют водорастворимыми защитными средствами, если в этих пиломатериалах и заготовках не допускаются или ограничиваются плесень и заболонные грибные окраски.

Известны средства для защиты древесины от синевы и плесени по А.С. СССР N 1659194, МПК В 27 K 3/52, Б.И. N 24, 1991 г. и А.С. СССР N 1698062, МПК В 27 K 3/34, Б.И. N 46, 1991 г.

Недостатком указанных средств является содержание в них токсичных галогенсодержащих органических веществ. Кроме того, они имеют резкий запах, обусловленный наличием синтетических жирных кислот или аммиака, что усугубляет условия эксплуатации.

Наиболее близким к предложенному является средство для защиты древесины (Патент РФ N 2045393, МПК⁶ В 27 K 3/52, Б.И. N 28, 1995 г.) со следующим составом компонентов, мас. %: тиомочевина 2-20; борная кислота или ее соль 5-25; трифенилфосфит (ТФФ) 0,5 - 1,0; синтетические жирные C₃-C₁₀ кислоты (СЖК) и углекислые соли или основания щелочных металлов при молярном соотношении 1 : (3-4) остальное.

Такие компоненты, как тиомочевина, трифенилфосфит и жирные кислоты являются дополнительными фунгицидами, усиливающими антисептическое действие соединений бора.

Известное средство является менее токсичным по сравнению с другими препаратами для защиты древесины, но обладает следующими недостатками: плохая растворимость содовых растворов, дефицитность используемых в препарате тиомочевины и фракций жирных кислот, неприятный запах синтетических жирных кислот.

Предложенное изобретение направлено на улучшение эксплуатационных свойств средства для защиты древесины, на удешевление препарата за счет замены дефицитных биологически активных компонентов выпускаемыми отечественной промышленностью веществами без ухудшения защитных антисептических свойств, проникновения в древесину, стабильности его водных рабочих растворов.

Поставленная задача достигается средством для защиты древесины от поражения деревоокрашивающими и плесневыми грибами, содержащим борную кислоту или ее соли, фунгициды, углекислые соли или основания щелочных металлов, которое в отличие от прототипа в качестве фунгицидов содержит диметилдитиокарбамат натрия и сульфонаты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Борная кислота или ее соль - 10-25

Диметилдитиокарбамат натрия - 10-30

Сульфонаты - 20-30

Углекислые соли или основания щелочных металлов - Остальное

Предложенное средство может дополнительно содержать в качестве фунгицида четвертичные аммонийные соли (ЧАС) в количестве 0,5-3 мас.%.

Замена дефицитной тиомочевины на водно-щелочной раствор диметилдитиокарбамата натрия и синтетических жирных кислот на водные растворы сульфонатов позволяет удешевить производство препарата, улучшить его эксплуатационные свойства за счет устранения неприятного запаха, вызываемого синтетическими жирными кислотами. Для улучшения проницаемости в древесину и усиления антисептирующих свойств в препарат могут быть введены четвертичные аммонийные соли. Использование в одном препарате борной кислоты или ее солей, диметилдитиокарбамата натрия и сульфонатов, а также добавка четвертичных аммонийных солей обеспечивает синергическое и стабилизирующее действие при применении водных растворов препарата, хорошую защиту пиломатериалов от плесени и заболонной грибной окраски.

Предложенное средство не содержит галогенсодержащих веществ, представляющих опасность для человека и окружающей среды и может быть использовано для защиты пиломатериалов, в том числе и поставляемых на экспорт.

Входящая в состав средства борная кислота H₂BO₃ или ее соли, например бура Na₂B₄O₂10H₂O, выпускаются промышленностью серийно, борная кислота по ГОСТ 18704-78, бура - по ГОСТ 8429-77. Диметилдитиокарбамат натрия производится серийно в виде водно-щелочного раствора по ТУ 6-14-540-83. В качестве сульфонатов используются алкилсульфонаты, выпускаемые серийно по ТУ 6-01-5763540-102-90 в виде 60%-ого водного раствора, или рафинированные алкиларилсульфонаты, выпускаемые по ТУ 38.602-22-19-90 в виде 50%-ого водного раствора.

Четвертичные аммонийные соли выпускаются серийно в виде 50%-ого водного раствора по ТУ 6-01-1012949-08-89. Углекислая соль, например кальцинированная сода Na₂CO₃, выпускается по ГОСТ 5100-85Е. В качестве основания щелочных металлов используется 44%-ный водный раствор едкого натра NaOH, выпускаемый серийно по ГОСТ 2263-79 с изменением 1.

Все компоненты за исключением углекислой соли хорошо растворимы в воде, и полученный рабочий раствор обладает хорошей проникающей способностью в древесину, обеспечивая при этом надежную защиту пиломатериалов от грибковых поражений.

Предложенный состав может быть приготовлен в виде порошкообразного или жидкого продукта.

1. Порошкообразный продукт

Смешивают расчетные количества соды кальцинированной и борной кислоты. Затем добавляют при перемешивании последовательно в расчетных количествах сульфонат и диметилдитиокарбамат натрия. Полученный концентрат препарата разводят водой для получения требуемой концентрации. Для усиления антисептических свойств препарата в состав вводится расчетное количество четвертичных аммонийных солей.

2. Жидкий продукт

В 40%-ный раствор едкого натра NaOH при перемешивании добавляют расчетное количество борной кислоты. При этом образуется концентрированный водный раствор солей борной кислоты. В полученный раствор при перемешивании последовательно добавляют расчетное количество диметилдитиокарбамата натрия, сульфонатов и четвертичных аммонийных солей. В результате получается водно-эмульсионный концентрат препарата, который при использовании разводят водой до получения рабочих концентраций. Для поддержания нужной консистенции смеси с целью удобства в эксплуатации можно ввести в небольшом количестве этиленглюколь.

Для испытаний заявленного состава использовали образцы из заболони сосны с влажностью 80-120%, размером 5х15х180 мм. Образцы обрабатывали методом погружения в пропиточные растворы на 60 с. В качестве растворителя препаратов использовали дистиллированную воду. Инфицирование образцов производили способом окунания в суспензию спор 27 видов грибов (штамм "Сенеж"), составляющих 3 группы по 9 видов каждая.

Первая группа включает следующие виды грибов: Penicillium ochro-chloron, Penicillium brevi-compactum, Fusarium meniliforme, Alternaria humi-cola, Aspergillus niger, Aspergillus terreus, Penicillium chrisogenum, Phialophora fastigiata, Fusarium poae.

Вторая группа включает в себя следующие виды грибов: Fusarium javanicum, Fusarium merismoides, Poecylomyces variotti, Sporidesmium cladosporioides, Trichosporium cheteromorphum, Aspergillus hennebergii, Discula pinicola, Cladosporium herbarum, Verticillium marguandi.

Третья группа включает в себя следующие виды грибов: Aspergillus amstelodanum, Penicillium cyclopium, Alternaria tenuis, Fusarium culmorum, Penicilliumpurpurogenum, Aspergillus flavus, Leptographium lundbergii, Trichosporium harzianum.

Оценку эффективности защитного средства, как это предусмотрено ГОСТом, проводили по истечении 15 суток экспозиции, по средней площади поражения грибами поверхности образцов в процентах и по стадии развития гриба. Последняя оценивалась по шестибалльной системе:

0 - абсолютно чистые образцы при визуальном осмотре и под микроскопом;

1 - визуально чистые образцы; при осмотре под микроскопом видны мелкие очаги в виде пятен одного вида деревоокрашивающих или плесневых грибов; стадия спороношения отсутствует;

2 - поверхностное развитие мицелия отдельных видов деревоокрашивающих и плесневых грибов в виде пятен; стадия спороношения отсутствует;

3 - обильное разрастание мицелия отдельных видов деревоокрашивающих или плесневых грибов; начало стадии спороношения одного из видов грибов;

4 - отчетливо виден рост грибов при визуальном осмотре, различные стадии спороношения большинства видов деревоокрашивающих и плесневых грибов;

5 - глубокое поражение деревоокрашивающими и плесневыми грибами всей площади образца, интенсивное спороношение.

Результаты испытаний представлены в таблице. Для сокращения в таблице и примерах диметилдитиокарбамат натрия обозначен как тиокарбамат, четвертичные аммонийные соли - ЧАС, едкий натр - NaOH.

Препараты испытывали в виде водных растворов различных концентраций и различного состава в соответствии с таблицей. В качестве объекта сравнения использовали состав, содержащий в мас.%: тиомочевина 10, борная кислота 15, трифенилфосфит (ТФФ) 0,8, синтетические жирные кислоты (СЖК) (фракция C₃ - C₁₀) - 15, водный раствор NaOH - 59,2. Для сравнения испытывали также контрольные образцы без защитной обработки.

Анализ данных таблицы показывает, что предложенный состав (1-3) обеспечивает эффективную защиту древесины от грибковых поражений, а в ряде случаев (2, 3) превосходит по эффективности защиты известный состав, что свидетельствует о достижении поставленной задачи.

Пример 1

Смешивают расчетные количества соды кальцинированной (55 мас.%) и борной кислоты (15 мас.%). Затем добавляют при перемешивании последовательно: алкилсульфонат (20 мас. %) и тиокарбамат в водном растворе (10 мас.%). В результате смешивания происходит связывание содой избытка воды из алкилсульфоната и тиокарбамата. Избыток соды позволяет получить сухую порошкообразную форму препарата.

При использовании порошкообразный препарат разводят водой до получения рабочих концентраций.

Пример 2

Расчетное количество едкого натра NaOH (55 мас.%) разбавляют водой и при перемешивании добавляют борную кислоту (15 мас. %). При этом образуется концентрированный водный раствор солей борной кислоты. В полученный раствор при перемешивании последовательно добавляют раствор тиокарбамата (10 мас.%) и алкилсульфонаты (20 мас. %). В результате получается водный концентрат препарата, который при использовании разводят водой до получения рабочих концентраций.

Пример 3

Расчетное количество едкого натра (46 мас.%) разбавляют водой и при перемешивании добавляют раствор тиокарбамата (15 мас.%). При получении рабочего раствора добавляют последовательно при перемешивании: буру Na₂B₄O₂10H₂O (15 мас.%), алкилсульфонат (20 мас.%). В полученном концентрате содержится 73,4% воды, необходимой для жидкой консистенции. К полученному раствору добавляются четвертичные аммонийные соли (ЧАС) в количестве 2 мас.% и этиленгликоль (2 мас.%). Концентрат при использовании разбавляют водой до рабочей концентрации.

Таким образом, предложенное средство для защиты древесины, являясь сравнительно дешевым препаратом, обладает хорошими эксплуатационными свойствами, обеспечивающими надежную защиту пиломатериалов от грибковых поражений.