способ получения антисептика для пропитки древесины

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИСЕПТИКА ДЛЯ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ, включающий смешение фторида натрия и борной кислоты, отличающийся тем, что смешение осуществляют при массовом соотношении фторида натрия и борной кислоты, равном 1 : (2,8 - 4,5) соответственно, предпочтительно 1 : (3,2 - 3,6).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению антисептиков для пропитки древесины, содержащих соединения фтора и бора, и может быть использовано в их производстве.

Известен ряд способов получения антисептиков, содержащих фторид натрия и борную кислоту. Известен препарат ФБС-211, который получают смешением фторида натрия борной кислоты и кальцинированной соды [1].

Препарат ФБС-211 относится к умеренно растворимым антисептикам (растворимость его при 20^оС 10%), вымываемым из древесины. Получают препарат смешением компонентов при массовом соотношении фторида натрия, борной кислоты и соды 2:1:1.

Недостатком способа является низкое качество получаемого препарата, определяемое низкой растворимостью, недостаточно высокой проникающей способностью в древесину и высокой токсичности готового продукта (2-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76 "Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности").

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения антисептика ФБС-255 [2], который выбран в качестве прототипа.

По этому способу антисептик получают путем смешения фторида натрия, борной кислоты и соды в массовом соотношении 2:5:5 (1:2,5:2,5).

Преимущество этого способа - более высокое качество препарата по сравнению с ФБС-211: более высокие антисептические свойства, низкая коррозионная активность и более высокая растворимость (порядка 15% при 20^оС).

Недостатками способа получения препарата ФБС-255 являются усложнение процесса за счет использования значительного количества соды, высокая токсичность (2-й класс опасности), недостаточная растворимость и проникающая способность продукта в древесину.

Целью изобретения является упрощение процесса получения антисептика за счет исключения из композиции кальцинированной соды, повышение безопасности процесса (снижение класса опасности готового продукта) и одновременно улучшение биозащитных свойств препарата, повышение его растворимости.

Поставленные цели достигаются тем, что смешение фторида натрия с борной кислотой ведут при массовом отношении 1: (2,8-4,5), преимущественно 1: (3,2-3,6).

При изменении соотношения NaF:H₃BO₃ c 1:2,5 до 1:2,8 и исключения соды при растворении смеси в воде происходит резкое изменение свойств раствора. Физико-химическое исследование, проведенное в ИКС, показывает, что в растворе появляются высокоактивные ионы ОН-, связанные с комплексом бора со фтором, резко возрастает растворимость смеси, электропроводность и активность раствора, и как следствие этого проникающая способность раствора в защищаемую древесину.

Это искажение сохраняется до соотношения NaF:H₃BO₃=1:4,5 по массе, после чего растворимость смеси падает. Таким образом в выбранных пределах соотношений наблюдается новый эффект, связанный с образованием новых комплексных соединений бора и фтора. Как показали токсикологические испытания при выбранных пределах соотношений компонентов снижается класс опасности смеси со 2-го до 3-го.

Таким образом, отличительным признаком предлагаемого способа по сравнению с прототипом является массовое отношение фторида натрия к борной кислоте, равное 1:(2,8-4,5) вместо 1:2,5.

При уменьшении количества борной кислоты менее 2,5 мас.% на 1 мас.% фторида натрия повышается класс опасности антисептика, что делает невозможным его использование в качестве товара народного потребления, снижается его растворимость и биозащитные свойства. При увеличении количества борной кислоты сверх 4,5 мас.% на 1 мас.% фторида натрия биозащитные свойства не усиливаются, растворимость препарата падает, расход антисептика возрастает. Предпочтительно массовое отношение NaF:H₃BO₃ выдерживать 1:(3,2-3,6). В этом случае растворимость его наивысшая 45-50%.

По результатам испытаний антисептика, проведенных на кафедре ботаники и защиты леса Уральского лесотехнического института, сделаны следующие выводы:

применение препарата для диффузионной пропитки древесины эффективней антисептика ФБС-211 и ФБС-255 и обеспечивает надежную защиту древесины в условиях повышенной влажности от гниения, разрушения насекомыми, грибного окрашивания и плесневения;

препарат придает древесине огнезащитные свойства;

согласно токсикологическому паспорту антисептик относится к веществам третьего класса опасности и может быть рекомендован в качестве товара народного потребления для использования в индивидуальном строительстве.

П р и м е р 1. В смеситель подают 10 кг фторида натрия и 35 кг борной кислоты (соотношение по массе NaF:H₃BO₃=1:3,5).

Реагенты технической квалификации. Смешение осуществляли при комнатной температуре в течение 15 мин. Из смесителя получено 45 кг готового продукта, растворимость которого в воде при 20^оС составила 50%. Препарат отнесен к веществам 3-го класса опасности. Пороговое поглощение антисептика (0,26-0,3) обеспечивает биозащиту древесины на 95%.

П р и м е р 2. В смеситель подают 10 кг фторида натрия и 25 кг борной кислоты (соотношение по массе NaF:H₃BO₃=1:2,5). Смешение осуществляли при комнатной температуре в течение 15 мин. Получено 35 кг готового продукта, растворимость которого в воде при 20^оС составила 15%.

Препарат отнесен к веществам 2-го класса опасности. Пороговое поглощение антисептика (0,25-0,3) обеспечивает биозащиту древесины на 80%.

П р и м е р 3. В смеситель подают 10 кг фторида натрия и 50 кг борной кислоты (соотношение по массе NaF:H₃BO₃=1:5). Смешение осуществляли при комнатной температуре в течение 15 мин. Получено 60 кг продукта, растворимость которого в воде при 20^оС составил 11,5%.

Препарат отнесен к веществам 3-го класса опасности. Пороговое поглощение антисептика (0,25-0,3%) обеспечивает биозащиту древесины на 70%.