Способ получения антисептического препарата для древесины

Изобретение относится к области химической промышленности и может быть использовано для обработки деревянных изделий, таких как сваи, опоры связи и электропередачи, заборы, столбы, шпалы, настил мостов и т.п. Описан способ получения антисептика для древесины на основе совтола, в котором совтол перерабатывают в пасту с одновременным его обезвреживанием путем последовательной обработки реагентами - олеумом и триэтаноламином, при мольном соотношении совтола к реагентам 1:2:3 соответственно, при этом до обработки совтол нагревают при перемешивании до температуры 80-150°С, в процессе обработки совтола олеумом осуществляют нагрев до температуры 180-250°С с перемешиванием в течение 12-14 часов и последующем охлаждением до 70-100°С, после чего обрабатывают триэтаноламином до завершения процесса нейтрализации. Полученную пасту используют в виде не менее чем 5% водного раствора. Технический результат - получение антисептического состава при обеспечении его экологической чистоты и упрощении способа. 1 табл.

 

Изобретение относится к области химической промышленности и может быть использовано для обработки деревянных изделий, таких как сваи, опоры связи и электропередачи, заборы, столбы, градирни, шпалы, настил мостов, детали деревоземляных сооружений, конструкции, контактирующие с грунтом.

Известен способ получения антисептика нефтяного для пропитки древесины. Предлагаемый антисептик с низкой температурой застывания для пропитки древесины получают следующим образом. В тройник смешения транспортного трубопровода одновременно закачивают все компоненты антисептика: широкую фракцию тяжелого газойля каталитического крекинга жесткого режима, выкипающую в пределах 140...500°С, а также остаток легкого термического крекинга, выкипающий в пределах 380...540°С (см. патент на изобретение РФ №2187429, МПК В 27 К 3/50).

Недостатком данного способа является технологическая сложность и высокое энергопотребление, необходимое для нагрева, а также нарушение экологии.

Известен способ получения антисептика древесины, который состоит в нагревании кристаллов борной кислоты с дистиллятом фракции высококипящих побочных продуктов (ВПП) в присутствии инертного азеотропообразователя, облегчающего отвод реакционной воды и обеспечивающего поддержание температуры смеси в интервале 95...98°С. Массовое отношение борная кислота: дистиллят фракции ВПП равно (0,27...0,35):1,0. (см. патент на изобретение РФ №2056427, МПК C 07 F 5/04).

Недостатком является сложность технологического процесса и использование веществ, отрицательно влияющих на экологическую среду.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения антисептического состава для пропитки древесины (см. патент на изобретение РФ 2100189, D 27 K 3/50), заключающийся в смешении каменноугольного масла с отработанным электротехническим маслом совтол при температуре 50°С. При этом пропитку древесного образца проводят в герметичном сосуде при температуре 90°С при давлении 0,8 МПа в течение 2 часов.

Однако антисептическое средство, полученное данным способом, не отвечает требованиям экологической безопасности, т.к. включает не обезвреженные токсичные отходы.

Задачей изобретения является получение антисептического состава при обеспечении его экологической чистоты и упрощении способа.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения антисептика для древесины на основе совтола, согласно решению, его перерабатывают в пасту с одновременным его обезвреживанием путем последовательной обработки реагентами олеумом и триэтаноламином при мольном соотношении совтола к реагентам 1:2:3 соответственно, при этом до обработки реагентами совтол нагревают при перемешивании до температуры 80-150°С, а в процессе обработки олеумом осуществляют нагрев до температуры 180-250°С с перемешиванием в течение 12-14 часов с последующем охлаждением до 70-100°С, после чего обрабатывают триэтаноламином до завершения процесса нейтрализации.

Полученную пасту используют в виде не менее чем 5% водного раствора.

Способ осуществляется следующим образом.

Сульфирование совтола проводят в реакторе, представляющем стальной аппарат, изолированный от внешней среды, вместимостью 2,5 м³, снабженный якорной мешалкой, с частотой вращения 59 об/мин и рубашкой для подачи ВОТ (высокотемпературный теплоноситель). При работающей мешалке проводят нагрев совтола для поддержания его гомогенных характеристик в реакторе до температуры 80...150°С. Нагрев проводится подачей ВОТ в рубашку реактора. При достижении необходимой температуры в реактор добавляют сульфирующий реагент, например олеум, с объемным расходом 300...400 л/ч в течение 1,5 часов. Затем реакционную массу в реакторе нагревают до температуры 180-250°С путем подачи ВОТ в рубашку аппарата при перемешивании реакционной массы в течение 12-14 часов. После нагрева массу перегружают самотеком в другой аналогичный реактор для синтеза с солеобразующим реагентом, например триэтаноламином. Перед синтезом реакционную массу в реакторе охлаждают до температуры 70-100°С путем подачи воды в рубашку реактора. При достижении заданной температуры начинается процесс нейтрализации триэтаноламином. Температура реакционной массы не должна превышать 100°С, время нейтрализации будет определяться теплосъемом и регулируется скоростью подачи триэтаноламина, например 400-600 л/ч. Для полного завершения процесса нейтрализации реакционная масса «дозревает» при непрервыном перемешивании и температуре не выше 100°С в течение 1 часа.

Продукт последовательного взаимодействия совтола с сульфирующим и солеобразующим реагентом представляет собой пасту темного цвета, растворим в воде, нелетуч, малотоксичен.

Если водородный индекс 1% водного раствора пасты не соответствует требованиям (рН 6-8), то в пасту добавляют триэтаноламин до получения требуемого показателя водородного индекса (рН). При этом процесс ведут при перемешивании пасты при температуре не более 100°С. При достижении требуемого рН пасту охлаждают до температуры не ниже 50°С и по обогреваемому трубопроводу самотеком сливают в тару.

Защитное средство в виде пасты предназначено для защиты древесины от окрашивающих и дереворазрушающих грибов и относится к IY классу опасности (малоопасные).

Пропитка древесины водным раствором пасты с целью защиты от дереворазрушающих грибов возможна способами, предусмотренными ГОСТ 20022.6-93 п.1.15 "прогрев - холодная ванна", п.1.16 "вакуум - атмосферное давление - вакуум", п.1.17 "автоклавная пропитка водорастворимыми защитными средствами под давлением", а также иными способами, обеспечивающими требуемое поглощение защитного средства.

При обработке древесины раствором, полученным по заявляемой технологии, наблюдалось проявление антисептических свойств от дереворазрушающих грибов при следующих параметрах:

- среднем расходе пасты на 1 м³ древесины, кг/м³ от 3,5 кг/м³ в зависимости от типа древесины.

Древесина, пропитанная водным раствором пасты, имеет повышенное сопротивление электрическому току. Пропитанные деревянные шпалы пригодны для укладки в железнодорожный путь, оборудованный автоблокировками.

Для защиты древесины от деревоокрашивающих грибов достаточно выдержать свежую древесину в 5% водном растворе пасты в течение 15 минут.

Данную пасту рекомендуется применять для защиты свежей древесины от деревоокрашивающих грибов.

Результаты экспериментов по оценке антисептических свойств пасты представлены в таблице. Испытания были проведены Уральским государственным лесотехническим университетом.

	паста
Исследуемое свойство	Норма по ТУ	Результат испытания
1. Внешний вид	Темно-коричневая вязкая жидкость	Темно-коричневая вязкая жидкость
2. Массовая доля пасты не менее, %	25	25
3. Растворимость г/100 г	20	20
4. Содержание воды	0	0
5. Температура возгорания, град.С	Не горит	Не горит
6. Коррозионная агрессивность для черных металлов, % потери веса	Отсутствует	Отсутствует
7. Защитная доза, % пасты к весу сухой древесины определена по LD-95 для пленчатого и домового гриба	0,58	0,58
8. Показатель концентрации водородных ионов, pH	6-8	6-8

Испытания показали, что обработка свежей древесины 5-15% водным раствором пасты в течение 10 минут обеспечивает полную защиту от повреждения окрашивающими грибами в условиях высокого инфекционного фона не менее 30 суток.

По результатам испытаний по выделению диоксинов при горении древесины, пропитанной водным раствором пасты, было получено заключение Башкирского республиканского научно-исследовательского экологического центра, которое подтверждало, что при попадании в почву или воздух золы, полученной от сжигания древесины, пропитанной водным раствором пасты, нормативы содержания диоксинов ни в почве, ни в воздухе не превышают допустимой нормы.

1. Способ получения антисептика для древесины на основе совтола, отличающийся тем, что совтол перерабатывают в пасту с одновременным его обезвреживанием путем последовательной обработки реагентами - олеумом и триэтаноламином - при мольном соотношении совтола к реагентам 1:2:3 соответственно, при этом до обработки совтол нагревают при перемешивании до температуры 80-150°С, в процессе обработки совтола олеумом осуществляют нагрев до температуры 180-250°С с перемешиванием в течение 12-14 ч и последующим охлаждением до 70-100°С, после чего обрабатывают триэтаноламином до завершения процесса нейтрализации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разбавляют полученную пасту водой до получения не менее чем 5%-ного раствора.