антисептик для обработки древесины

Формула изобретения

Антисептик для обработки древесины, включающий в себя неполную цинковую соль полиакриловой кислоты, салицилат натрия, салициловую кислоту, лимонную кислоту в виде смеси сухих соединений при следующем соотношении компонентов, мас.%:

неполная цинковая соль полиакриловой кислоты	1,88-2,5
салицилат натрия	37,88-38,25
салициловая кислота	20,25-25,18
лимонная кислота	34,07-39,99,

которую растворяют в 50%-ном водном растворе четвертичной аммониевой соли формулы: [R(CH₃)₂(CH₂C ₆H₅)N]⁺Cl^-, R=C₁₀ H₂₁-C₁₈H₃₇ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

смесь сухих соединений	25
водный раствор четвертичной аммониевой соли	75

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к антисептическим средствам, предназначенным для обработки древесины, а именно к антисептикам на основе водорастворимых полимеров.

Известно антисептическое средство, состоящее из соединений меди, хрома и мышьяка при оптимальном соотношении мышьяка к хрому и меди, равном 1:(0.5-1.5):(0.3-0.80 (RU 2148493, МКИ 7 В27К 3/28, С22В 3/08; С22В 20/04, 15/01, 2000 г.). Данное антисептическое средство служит для защиты древесины и изделий из нее от гниения и разрушения термитами, грибами и насекомыми.

Недостатком указанного антисептического средства является наличие в нем соединений мышьяка и хрома, являющихся высокотоксичными препаратами.

Известен антисептик для обработки древесины, состоящий из смеси борных эфиров при содержании бора не менее 3.5% и массовом отношении борная кислота : дистиллят фракции ВПП (высококипящих побочных продуктов), равном (0.27-0.35):1.0 (RU 2056427, МКИ С07F 5/04, 1996 г.). Данный антисептик может быть использован в деревообрабатывающей промышленности и строительстве для защиты древесины от гнили и плесени.

Недостатком данного антисептика является возможность гидролиза с полным разложением борного эфира на исходные соединения.

Известен антисептик, содержащий диаммонийфосфат, карбамид, фтористый натрий и водный раствор ацетоноформальдегидной смолы в мас.%: диаммоний фосфат 7.56, карбамид 7.56, фтористый натрий 2.88, ацетоноформальдегидная смола марки АЦФ-3М-65 (1-6% водный раствор) 82 (RU 2197375, МКИ В27К 3/52, 2003 г.). Используется для подготовки древесных материалов в строительстве и может быть использован в качестве пропиточного антисептического, био- и огнезащитного состава.

Недостатком данного антисептика является большое количество ацетоноформальдегидной смолы 82 мас.% (1-6% водного раствора) и использование фтористого натрия - высокотоксичого и экологически опасного соединения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения антисептика для обработки древесины на основе производных полигексаметиленгуанидина (прототип).

Антисептик имеет следующий состав, мас.%: антисептик 0.25-2, органический растворитель 0.05-2, вода - остальное (RU 2141398, МКИ 6 В27К, 3/36, 3/52, 1990 г.). Данный антисептик предназначен для защиты древесины от микробного действия в отношении плесневых и окрашивающих древесину грибов.

Недостатком данного антисептика является относительно низкая эффективность препарата по отношению плесневым грибам особенно при разбавлении от 0.01% (эффективен до суток), при концентрации 2-2.5% (эффективен до 3 суток).

В основу настоящего изобретения положена задача создания антисептика для обработки древесины более эффективного, чем указанный в прототипе.

Поставленная задача предлагаемого изобретения решается тем, что предлагаемый антисептик для обработки древесины включает в себя неполную цинковую соль полиакриловой кислоты, салицилат натрия, салициловую кислоту, лимонную кислоту в виде смеси сухих соединений, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

неполная цинковая соль полиакриловой кислоты	1.88-2.5
салицилат натрия	37.88-38.25
салициловая кислота	20.25-25.18
лимонная кислота	34.07-39.99,

которую растворяют в 50%-ном водном растворе четвертичной аммониевой соли формулы: [R(CH₃)₂(CH₂C ₆H₅)N]⁺Cl^-, R=C₁₀ H₂₁-C₁₈H₃₇ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

смесь сухих соединений	25
водный раствор четвертичной аммониевой соли	75

Из полученного раствора антисептика готовят рабочие растворы с концентрацией 2.0 мас.% и 0.5 мас.%.

Предлагаемый антисептик для обработки древесины представляет собой жидкость от красного до бордового цвета с плотностью d₄ ²⁰=1.1-1.18 г см^-3, показателем преломления n²⁰ _D=1.4-1.5 и температурой застывания не выше -1°С.

Грибостойкость антисептиков определяли по ГОСТ 9.049-91.

Для инфицирования использовали споры грибов: Aspergillus niger van Tieghem; Aspergillus terreus Thom; Aspergillus oryzae (Ahlburg) Cohn; Chaetomium globosum Kunze; Paecilomyces varioti Bainer Penicillium funiculosum Thom; Penicillum crysogenium Thom; Pinicillium cyclopium westling; Trichloderma Pers/ ex Fr.

Методика испытаний заключается в следующем: образцы антисептиков помещают по одному в чашки Петри. Суспензию спор грибов готовят по (п.1.3) в воде по ГОСТ 9.049-91. Зараженные материалы выдерживают в боксе при температуре 25-27°С до высыхания капель, но не более 60 минут. Испытания на грибостойкость проводят при темературе 29-31°С и относительной влажности воздуха более 90%. В эксикаторе и камере не допускают конденсацию влаги. Продолжительность испытаний при оценке грибостойкости антисептиков по степени развития грибов составляет 28 суток с промежуточным осмотром через 14 суток. Контрольные чашки Петри осматривают через каждые 5 суток. Грибостойкость оценивают (по 6-бальной шкале по ГОСТ 9.048) по интенсивности развития грибов. Степень развития плесневых грибов оценивали по ГОСТ 9.049 по методу 1, где: 0 - материал антисептика не является питательной средой (нейтрален или фунгистатичен);

1, 2 - материал содержит питательные вещества, которые обеспечивают незначительное развитие грибов;

3, 4, 5 - материал содержит достаточное количество питательных веществ, благоприятствующих развитию грибов.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Таблица 1
Грибостойкость антисептиков
Антисептик	Концентрация, %	Степень развития плесневых грибов, баллы
0	1	2	3	4	5
прототип	2.0	-	-	+	-	-	-
Состав 2	2.0	+	-	-	-	-	-
Состав 3	2.0	+	-	-	-	-	-
Состав 4	2.0	+	-	-	-	-	-
Состав 5	2.0	+	-	-	-	-	-
Состав 6	2.0
Примечание: составы приведены согласно приведенным примерам.
	+- положительный эффект;
	- - отрицательный эффект.

Испытания сохранности образцов древесины в лабораторных условиях проводили согласно ГОСТ 20022-2-80. Защита древесины. Классификация. М.: Изд-во стандартов. 1980.

Для инфицирования использовали споры грибов: Mucor, Cladosporium, Aspergillus и Penicillum.

Методика испытаний заключается в следующем: опытные образцы древесины размером 5×15×180 мм и влажностью 80% погружали в пропиточные растворы и выдерживали в течение 50 суток во влажной камере при температуре 20-22°С. В течение опыта проводили промежуточные наблюдения за обрастанием грибами с интервалом в 10 суток с момента постановки опыта. Площадь обрастания образцов выражают в процентах к площади всего образца, а затем определяли сохранность образцов. Результаты по сохранности образцов древесины приведены в таблице 2.

Таблица 2
Сохранность образцов древесины
Антисептик	Концентрация, %	Продолжительность испытаний, дн
10	20	30	40	50
Сохранность образцов, %
прототип	2.0	100	85	81	75	62
Состав 2	2.0	100	96	91	90	79
Состав 3	2.0	100	98	94	93	92
Состав 4	2.0	100	98	94	93	92
Состав 5	2.0	100	98	94	93	92
Состав 6	2.0	100	98	94	93	95
Примечание: составы приведены согласно приведенным примерам.

Пример 1 (по прототипу)

Определение фунгицидности проводили по общепринятым микробиологическим методикам: в чашки Петри с агаризованной питательной средой Чапека - Докса помещали диски фильтровальной бумаги, пропитанные водным раствором, масс.%: 0.5 и 2.0 антисептика формулы:

Диски пропитывают суспензией исходной 0.5 и 2.0% концентрации. Радиально к ним подсевают тест-культуры микроскопических грибов. В качестве тест-культур используют активные микромицеты, выделенные из мест деструкции (деревянные конструкции, здания, памятники архитектуры), согласно ГОСТ 9.049-75, Aspergillus flavus, A. niger, Cheatonium globosum, Paecilomyces variotii, Penicillium chrysogenum, P. cyclopium, Trihoderma viride.

Чашки Петри с посевами выдерживают в термостате при температуре 25-27°С.

При концентрации 2.0 мас.% зоны задержки роста нет, отмечен рост 5 культур на агаризованной среде.

При концентрации 0.5 мас.% задержки роста нет, отмечен рост 5 культур на агаризованной среде.

Пример 2 (предлагаемый)

В условиях примера 1, но при использовании для определения фунгицидной активности смеси водорастворимых компонентов при следующем соотношении, мас.%:

неполная цинковая соль полиакриловой кислоты	1.88
салицилат натрия	37.88
салициловая кислота	20.25
лимонная кислота	34.07

которые растворяют в 50%-ном водном растворе четвертичной аммониевой соли формулы:

[R(СH₃)₂(СН ₂С₆H₅)N]⁺Сl^- , R=C₁₀H₂₁ при следующем соотношении комонентов, мас.%:

Водорастворимый препарат	25
Водный раствор четвертичной соли	75

Из полученного водного раствора антисептика готовят рабочие растворы с концентрацией 2.0 мас.% и 0.5 мас.%. При испытании рабочих растворов по ГОСТ 9.049-75 получают следующие результаты:

а) при концентрации 2.0 мас.% зона задержки роста 5 мм, рост всех культур на агаризованной среде;

б) при концентрации 0.5 мас.% зона задержки роста 2 мм, рост всех культур на агаризованной среде.

Пример 3

В условиях примера 2, но при использовании для определения фунгицидной активности смеси водорастворимых компонентов при следующем соотношении, мас.%:

неполная цинковая соль полиакриловой кислоты	2.05
салицилат натрия	38.05
салициловая кислота	24.05
лимонная кислота	35.85

При испытании рабочих растворов по ГОСТ 9.049-75 получают следующие результаты:

а) при концентрации 2.0 мас.% зона задержки роста 7 мм, наблюдается рост всех тест-культур на агаризованной среде. На диске рост грибов Aspergillus niger.

б) при концентрации 0.5 мас.% зона задержки роста 5 мм, рост всех культур на агаризованной среде.

Пример 4

В условиях примера 2, при использовании для определения фунгицидной активности водорастворимых компонентов при следующем соотношении, мас.%:

неполная цинковая соль полиакриловой кислоты	2.5
салицилат натрия	38.25
салициловая кислота	25.18
лимонная кислота	39.99

При испытании рабочих растворов по ГОСТ 9.049-75 получают следующие результаты:

а) при концентрации 2.0 мас.% зона задержки роста 8 мм, наблюдается рост всех тест-культур на агаризованной среде. На диске рост грибов Aspergillus niger.

б) при концентрации 0.5 мас.% зона задержки роста 5 мм, рост всех культур на агаризованной среде.

Пример 5

В условиях примера 2, но при использовании для определения фунгицидной активности смеси водорастворимых компонентов при следующем соотношении, маc.%:

неполная цинковая соль полиакриловой кислоты	2.2
салицилат натрия	38.20
салициловая кислота	25.10
лимонная кислота	39.80

При испытании рабочих растворов по ГОСТ 9.049-75 получают следующие результаты:

а) при концентрации 2.0 мас.%: зона задержки роста 9 мм, наблюдается рост всех тест-культур на агаризованной среде. На диске рост грибов Aspergillus niger.

б) при концентрации 0.5 мас.%: зона задержки роста 5 мм, рост всех культур на агаризованной среде.

Пример 6

В условиях примера 2, но при использовании для определения фунгицидной активности смеси водорастворимых компонентов при следующем соотношении, мас.%:

неполная цинковая соль полиакриловой кислоты	1.95
салицилат натрия	38.12
салициловая кислота	24.95
лимонная кислота	38.67

При испытании рабочих растворов по ГОСТ 9.049-75 получают следующие результаты:

а) при концентрации 2.0 мас.%: зона задержки роста 10 мм, наблюдается рост всех тест-культур на агаризованной среде. На диске рост грибов Aspergillus niger.

б) при концентрации 0.5 мас.%: зона задержки роста 5 мм, рост всех тест-культур на агаризованной среде.