ОГНЕБИОЗАЩИТНЫЙ ТРУДНОВЫМЫВАЕМЫЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ И МАТЕРИАЛОВ НА ЕЕ ОСНОВЕ
FIRE AND BIO PROTECTIVE HARD TO WASHOUT REMEDY FOR WOOD AND MATERIALS ON ITS BASIS

Изобретение относится к области защиты древесины и древесных материалов, а именно к трудновымываемым препаратам для защиты древесины и древесных материалов от биологического разрушения (например, низшими грибами) и возгорания. Может быть применено во всех секторах экономики, где применяется древесина и изделия из нее, например в деревообрабатывающей и деревоперерабатывающей промышленности, строительстве.
3
3
4
2
4
n
2n+1
k
3-(k+m)
n
2n
m
Наиболее близким к предлагаемому препарату является огнебиозащитный состав для древесины и материалов на ее основе (патент RU №2465128 С2, МПК В27K 3/52, С09K 21/10, С09K 21/04), включающий растворитель - воду, борную кислоту НВО, диаммоний фосфат (NH)HPO, аминоспирт общей формулы: (CH) N Н (CHOH), где n, m=1-3, k = 0-2, k+m ≤ 3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Борная кислота (Н<sub>3</sub>ВО<sub>3</sub>)
5-40
Аминоспирт
2-20
Диаммоний фосфат ((NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub>)
10-40
Растворитель (вода)
Остальное
Недостатком указанного состава является:
- вымываемость компонентов из древесины после пропитки по ГОСТ Р 50241-92;
- сравнительно узкий спектр действия по подавлению роста грибов;
- низкая проникающая способность по ГОСТ 27014-86.
Целью настоящего изобретения является:
- снижение вымываемости препарата из древесины по ГОСТ Р 50241-92;
- повышение защищающей способности в отношении 27 наиболее распространенных в России видов плесневых и деревоокрашивающих грибов;
- повышение проникающей способности по ГОСТ 27014-86.
4
2
4
2
4
2
2
Технический результат достигается тем, что в огнебиозащитный состав для древесины и материалов на ее основе дополнительно вводится медный купорос (CuSO⋅5HO), а вместо диаммоний фосфата (NH)HPO добавляется карбамид (СО(NH)) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Борная кислота (Н<sub>3</sub>ВО<sub>3</sub>)
5-40
Аминоспирт
2-20
Карбамид (CO(NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>)
10-40
Медный купорос (CuSO<sub>4</sub>⋅5H<sub>2</sub>O)
5-20
Растворитель (вода)
до 100
Препарат получают смешением компонентов. Составы приведены в таблице 1.
Огнезащищающая способность определялась по ГОСТ 30028.3-93.
3
Испытания проводят на образцах, изготовляемых из прямослойной воздушно-сухой древесины заболони сосны с плотностью 0,45-0,55 г/см. Древесина не должна иметь видимых пороков по ГОСТ 2140.
Образцы древесины имеют размеры 15×15×6 мм (последний размер вдоль волокон). Отклонения размеров образцов не должны превышать ± 0,5 мм.
3
Защитное средство испытывают не менее чем при пяти поглощениях. Рекомендуемыми являются поглощения 5; 10; 20; 40; 80 кг/м.
Поглощение, обеспечивающее потерю массы образцов древесины при горении, равную 25%, определяют по графику.
По значению этого поглощения устанавливают класс огнезащищающей способности защитных средств в соответствии с таблицей 2.
По продолжительности самостоятельного горения образцов древесины пламенем и тлением устанавливают тип защитного средства по огнезащищающей способности (таблица 3).
Поглощения, обеспечивающие потерю массы образцов древесины при горении, равную 25%, представлены в таблице 4.
Как видно из таблицы, класс огнезащищающей способности нового защитного средства не изменяется, но при этом поглощения сухих солей меньше.
Токсичность препаратов по отношению к грибам синевы и плесени определяли по ГОСТ 30028.4. Испытание проведено на 27 видах грибов (штамм Сенеж), составляющих 3 группы по 9 видов каждая.
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 пятибалльной 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.
Для определения пороговой концентрации, при которой антисептик по классификации ГОСТа не менее чем «эффективен», готовые препараты разбавляли растворителем (водой). Результаты испытаний представлены в таблице 5.
Проникающая способность определялась по ГОСТ 27014-86.
Метод заключается в определении для защитного средства поглощения и глубины его проникновения в образцы древесины, а также относительной проникающей способности.
Глубину проникновения окрашивающих древесину защитных средств устанавливают по окрашенной зоне, для многокомпонентных защитных средств - по компоненту, проникающему наиболее глубоко. Для определения проникновения компонента, не окрашивающего древесину, на поверхность раскола наносят индикатор. Глубину проникновения измеряют в направлении вдоль волокон металлической линейкой с погрешностью не более 0,5 мм. Для определения глубины проникновения вдоль волокон раствора защитного средства (h) производят по одному измерению на каждой поверхности раскола и за глубину проникновения принимают среднее арифметическое двух измерений.
3
Поглощение раствора защитного средства (R) в кг/м для каждого образца древесины вычисляют по формуле:
1
3
R=(m-m)/V⋅10,
где m - масса образца древесины до пропитки, кг;
1
m - масса образца древесины после пропитки, кг;
3
V - объем образца древесины, м.
За результат испытания по поглощению и глубине проникновения защитного средства принимают среднее арифметическое значение измерений пропитанных образцах древесины.
1
Пропиточный коэффициент по поглощению (К) вычисляют по формуле:
1
1
0
К=R/R,
1
3
где R - среднее поглощение раствора защитного средства, кг/м;
0
3
R - среднее поглощение растворителя, кг/м.
За среднее поглощение раствора защитного средства принимают среднее арифметическое значение поглощения, вычисленное по результатам испытаний образцов.
2
Пропиточный коэффициент по глубине проникновения вдоль волокон (К) вычисляют по формуле:
2
1
0
K=h/h,
1
где h - средняя глубина проникновения раствора защитного средства вдоль волокон, мм;
0
h - средняя глубина проникновения растворителя, мм.
Относительную проникающую способность раствора защитного средства устанавливают по таблице 6.
Результаты испытаний представлены в таблице 7.
Определение вымываемости проводили по ГОСТ Р 50241-92.
Сущность метода состоит в определении относительного количества защитного средства или отдельных его компонентов (для многокомпонентных препаратов), вымывшихся из древесины, и установлении степени условной вымываемости защитного средства.
За результат испытания принимают степень условной вымываемости в процентах защитного средства, вычисляемую по формуле
ср
β=М/q⋅100,
ср
3
где М - среднее относительное количество вымывшегося защитного средства, кг/м;
3
q - общее поглощение защитного средства, кг/м.
По результатам испытания защитные средства оценивают по степени условной вымываемости в процентах:
Результаты испытаний представлены в таблице 8.
Предлагаемый препарат по сравнению с известным в среднем на 23% эффективнее по отношению к плесневым и окрашивающим грибам. Препарат имеет высокую проникающую способность в древесину и является трудновымываемым. Это позволяет его использовать в более широкой области применения.