Защита необработанной древесины от поражения плесенью

Изобретение относится к временной защите изделий из необработанной древесины, а также к изделиям из древесины от поражения плесенью. Средство для временной защиты от поражения плесенью содержит соль четвертичного аммония в качестве фунгицида, растворенную в водном растворителе, и пигмент, взвешенный в водном растворителе. В качестве соли четвертичного аммония средство содержит предпочтительно соль неорганической кислоты (серная кислота, бромисто-водородная, соляная кислота). Средство не содержит связующее или фунгицид, включающий бор или катион металла. Обработку изделий средством для защиты от плесени осуществляют нанесением его распылением, кистью, окунанием или сочетанием этих методов. Изобретение дает возможность сохранить древесину, подверженную атмосферным воздействиям в течение зимнего периода, и обеспечить защиту от погоды и поражения плесенью. В теплый период покрытие может быть легко удалено и древесина остается в сохраненном состоянии. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Настоящее изобретение относится к средствам и способам для временной защиты изделий из необработанной древесины от поражения плесенью, а также к изделиям из древесины, обработанным средствами защиты.

Изделия из древесины различного типа, в частности заготовки элементов и сборные деревянные дома, и секции деревянных домов, изготовленных на предприятии, часто поставляют и собирают в неокрашенном виде. Причина этого главным образом состоит в том, чтобы обеспечить возможность индивидуального выбора цветовой гаммы на месте установки. Другая причина заключается в том, что краска, нанесенная на производстве, может повреждаться при транспортировке, и в том, что такое повреждение должно быть восстановлено на месте сборки с дополнительными издержками, а также с риском нарушения цветовой гаммы. Изделия из необработанной древесины могут поражаться плесенью в результате использования и сборки на улице соответственно, если их немедленно не покрасить краской, которая защищает их от поражения плесенью. Окрашивание изделий из древесины и лесоматериалов, объединенных термином «изделия из древесины», уже пораженных плесенью, краской, защищающей от поражения плесенью, чаще всего недостаточно для уничтожения плесени и плесневых спор, уже присутствующих в древесине. В условиях, благоприятных для образования и распространения плесени, например при влажной погоде при температуре выше 5°С, поражение плесенью может продолжаться под нанесенным слоем краски и привести к большим повреждениям.

Поражение плесенью изделий из древесины, предназначенных для специального применения, может быть предупреждено обработкой известными антисептиками для древесины. Однако такие антисептики не предназначены для нанесения на них краски. Если на них наносят краску, то возникает риск того, что компоненты антисептика, например соли меди, будут проступать сквозь слой, приводя к изменению цвета. Более того, существует риск ухудшения поглощающей способности древесины и, как следствие, ухудшения прилипания краски и/или ее проникновения в древесину.

Под плесенью в настоящем изобретении подразумевают все виды грибов, растущих на лесоматериалах, таких как голубая гниль, белая гниль и бурая гниль.

Соли четвертичного аммония, такие как хлорид бензалкония, известны благодаря своим способностям уничтожать плесень и тормозить ее развитие. Их используют в качестве антисептиков в сочетании с другими веществами, тормозящими развитие плесени, такими как соли меди.

Целью изобретения является обеспечение средства, которое можно наносить на изделия из древесины, предназначенные для использования или сборки на улице, для их временной защиты от поражения плесенью без ухудшения свойств изделий из древесины, которое позволяет наносить любую краску на более позднем этапе без опасения повреждения краски и/или ухудшения ее прилипания.

Еще одной целью изобретения является обеспечение способа обработки изделий из древесины для временной защиты от поражения плесенью без ухудшения свойств изделий из древесины, который позволяет наносить любую краску на более позднем этапе без опасения повреждения краски и/или ухудшения ее прилипания.

Еще одной целью изобретения является соответственно обработка изделий из древесины.

Другие цели изобретения станут очевидными из последующего описания изобретения, ряда предпочтительных вариантов его осуществления и прилагаемой формулы изобретения.

Согласно настоящему изобретению описано средство упомянутого типа, включающее фунгицид типа соли четвертичного аммония, растворенный в водном растворителе, и пигмент, взвешенный в водном растворителе, но не содержащее связующее и фунгицид, включающий бор и катион металла. Предпочтительно средство по изобретению не содержит другой фунгицид, отличный от фунгицида типа соли четвертичного аммония, в любом случае не содержит другой фунгицид в суммарном количестве более 1 мас.% от количества соли четвертичного аммония.

Фунгицид из соли четвертичного аммония по изобретению является преимущественно солью триалкилариламмония с алкильными радикалами R¹, R² и R³. Предпочтительно R¹ и R² являются одинаковыми или различными С₁-С₆ алкилами, наиболее предпочтительно один или оба R¹ и R² являются метилом. Предпочтительно R³ является алкильным радикалом на четыре или пять атомов углерода длиннее, чем более длинный из R¹ и R², предпочтительно C₁₂-C₁₈ алкильным радикалом. Согласно особенно предпочтительному аспекту изобретения фунгицид представляет собой смесь по меньшей мере двух солей четвертичного аммония упомянутого типа, отличающихся длиной R³, при этом доля четвертичного амина с более короткой R³ предпочтительно является большей. Арильный радикал представляет собой предпочтительно фенил или п-толил, наиболее предпочтительно фенил. Соль предпочтительно является солью неорганической кислоты, такой как серная кислота, соляная кислота и бромисто-водородная кислота. Наиболее предпочтительной является соляная кислота.

Согласно предпочтительному аспекту изобретения фунгицидом является известный по своему торговому наименованию хлорид бензалкония, являющийся смесью солей четвертичного аммония вышеупомянутого типа.

Водным растворителем согласно изобретению является предпочтительно вода, но также предпочтительными являются смеси воды и спиртов, выбранных из метилового, этилового, пропилового, изопропилового и н-бутилового спирта.

Пигмент согласно изобретению является пигментом с низкой растворимостью в воде. Под низкой растворимостью в воде здесь понимают, что пигмент содержит менее 10 мас.% выщелачиваемых частиц, когда 1 г этого пигмента экстрагируют в 1 л воды в течение 24 часов при комнатной температуре. Пигмент представляет собой порошок, размер частиц которого может изменяться в широких пределах, например от 0,2 мкм до 15 мкм (усредненное по массе), и до 30 мкм, и даже до 150 мкм (усредненное по массе). Основная функция пигмента состоит в защите фунгицида из соли четвертичного аммония от разрушения под действием УФ-света из солнечного излучения. Таким образом, предпочтительным является пигмент с высокой поглощающей способностью по отношению к УФ-излучению и стойкостью к разрушению под действием кислорода, света, влажности и проч.

Под связующим здесь понимают все виды агентов, которые связывают между собой частицы пигмента краски, и агентов, образующих с этими частицами слои краски, таких как синтетические и натуральные смолы, например акрилаты, полиуретаны, сложные полиэфиры, меламины, модифицированные акрилом полисилоксаны, масла синтетического и/или натурального происхождения, твердеющие при контакте с воздухом, такие как льняное масло, натуральный каучук, синтетический каучук и т.п.

Согласно изобретению также предложен способ вышеупомянутого типа, включающий нанесение на изделие из необработанной древесины суспензии пигмента в водном растворителе, в котором растворен фунгицид типа соли четвертичного аммония, при этом суспензия не содержит связующее или фунгицид, включающий бор или катион металла, и при этом суспензия предпочтительно не содержит никакой другой фунгицид, отличный от фунгицида типа соли четвертичного аммония, где суспензию наносят в таком количестве, что количество нанесенного фунгицида типа соли четвертичного аммония составляет от 2 г/м² до 15 г/м² или более, и сушку нанесенной суспензии. Нанесенное количество пигмента предпочтительно обладает способностью к поглощению по меньшей мере 95%, в частности по меньшей мере 98% или более, естественного УФ-излучения. УФ-излучение представляет собой излучение, испускаемое солнцем, с длиной волны от 100 мкм до 400 мкм. Предпочтительно нанесенное количество пигмента обладает способностью к поглощению по меньшей мере 90% видимого света в диапазоне от 400 мкм до 700 мкм. Согласно предпочтительному аспекту изобретения суспензия может содержать водорастворимый поглотитель УФ-излучения, например, подобный описанному в US 2005/0180932 А1. Предпочтительно суспензию распыляют на изделия из древесины. Также ее можно наносить кистью, или окунанием, или сочетанием различных процедур.

Согласно изобретению также предложено изделие из древесины, обработанное способом по изобретению. В климате центральной Швеции такое изделие из древесины по существу не поражается грибковой плесенью в течение по меньшей мере шести месяцев, предпочтительно по меньшей мере одного года. Его можно красить в любое время любой краской, подходящей для окрашивания необработанной древесины, и при этом не возникает опасений в отношении ухудшения свойств слоя краски.

ПРИМЕР 1

Получение антисептика для древесины по изобретению. К 1 л мягкой водопроводной воды добавляют 70 г хлорида бензалкония и растворяют при помешивании. К раствору постепенно при помешивании добавляют 90 г тонирующей пасты Oxidrön Tonex® (Alcro). Для хранения суспензию переносят в пластмассовую емкость с крышкой. По меньшей мере, одна четверть объема емкости остается незаполненной. Перед использованием емкость энергично встряхивают, перемешивают, чтобы ресуспендировать осевший пигмент.

Tonex® предназначен для тонирования вручную водоразбавляемой латексной, алкидной и масляной краской и его получают в различных цветах (с различными красящими пигментами). Он содержит пигмент и только нетвердеющие добавки, такие как коко-моноэтаноламин этоксилат, kathon, натриевая соль додецилового эфира серной кислоты, натриевая соль тетрадецилового эфира серной кислоты, кокос-диметилбетаин, алкилмоноэтаноламид токсилат (диспергатор), н-октил-изотиазолин-3-он, 2-метил-2Н-изотиазолин-3-он (антисептик) (менее 0,04%).

Вместо Tonex® можно использовать, например, тонирующую пасту Symphony (Tikkurila Coatings АВ, Spönga, Швеция), также водоразбавляемую тонирующую пасту. Помимо пигмента и воды она содержит 1-5 мас.% поверхностно-активных веществ (диспергаторов) и менее 0,0015% антисептика (типа изотиазолона). Количество антисептика в тонирующей пасте Tonex и Symphony регулируют для защиты этих продуктов от поражения плесенью перед использованием, но это совершенно недостаточно для защиты поверхностей из древесины, обработанных такими продуктами.

Предпочтительными являются светостойкие неорганические пигменты, особенно пигменты на основе оксида железа.

ПРИМЕР 2

Обработка неокрашенного изделия из древесины антисептиком согласно изобретению. С помощью традиционного ручного пульверизатора низкого давления антисептик по Примеру 1 распыляют в количестве 0,2 л/м² на наружные стенки заготовок сборного деревянного дома в производственном помещении с хорошей вентиляцией при температуре 25°С. Затем заготовки упаковывают, грузят на грузовики, транспортируют на место сборки и собирают из них дом. Сборный дом обычно красят тогда, когда позволяет погода, например через 7 месяцев после сборки в октябре предыдущего года.

ПРИМЕР 3

Испытание антисептика по изобретению. Шпунтованную доску красили напылением по всей площади с помощью антисептика по изобретению. Древесину поместили на улице в месте, затененном деревьями, на 6 месяцев (с марта по сентябрь) под углом 45 градусов покрашенной стороной вверх и на юг. В непосредственной близости от образцов неоднократно скашивали газон. Образцы проверили с помощью стереомикроскопа на предмет поражения плесенью. Затем образцы были возвращены на свое старое место и испытание продолжали в течение следующих двух месяцев. Образцы опять проверили. Образцы сравнили со шпунтованной доской, покрашенной обычной краской для наружных работ (Таблица).

Испытание на поражение плесенью
Номер образца	Номер анализа	Поражение плесенью	Прочее
Антисептик по изобретению	09-001	Не обнаружено	Птичий помет
Шведская красная краска, темная I (краска для наружных работ)	09-002	Не обнаружено
Шведская красная краска, темная II (краска для наружных работ)	09-003	Не обнаружено	Птичий помет
Антисептик по изобретению	09-004	Не обнаружено
Black Dot (краска для наружных работ)	09-005	Не обнаружено

1. Средство для временной защиты изделий из необработанной древесины от поражения плесенью, содержащее соль четвертичного аммония в качестве фунгицида, предпочтительно соль неорганической кислоты, такой как серная кислота, бромисто-водородная кислота и, в частности соляная кислота, растворенную в водном растворе, и пигмент, взвешенный в водном растворителе, но не содержащее связующее и фунгицид, включающий катионы бора или металла.

2. Средство по п.1, не содержащее в качестве фунгицида дополнительно к соли четвертичного аммония другой фунгицид в суммарном количестве более 1 мас.% от количества соли четвертичного аммония.

3. Средство по п.2, где солью четвертичного аммония является соль триалкилариламмония или смесь солей триалкилариламмония.

4. Средство по п.3, где два алкила являются одинаковыми или различными C₁-С₆ алкилами, при этом предпочтительно один или более из них является метилом, при этом третий алкил является алкильным радикалом на четыре или более атомов углерода длиннее, чем более длинный из указанных двух алкилов, предпочтительно, C₁₂-C₁₈ алкильным радикалом.

5. Средство по п.4, где фунгицид представляет собой смесь по меньшей мере двух солей четвертичного аммония, отличающихся длиной третьего алкила, при этом доля четвертичного амина с более коротким третьим алкилом предпочтительно является большей.

6. Средство по п.5, где арильный радикал представляет собой предпочтительно фенил или п-толил, наиболее предпочтительно фенил.

7. Средство по п.1, где фунгицид является хлоридом бензалкония.

8. Средство по п.1, где водным растворителем является вода или смесь воды и спирта, выбранного из метилового, этилового, пропилового, изопропилового спирта и н-бутилового спирта.

9. Средство по п.1, где пигмент обладает низкой растворимостью в воде, предпочтительно пигмент нерастворим в воде.

10. Средство по п.9, где размер частиц пигмента составляет от 0,2 мкм до 15 мкм (усредненное по массе).

11. Средство по п.1, где пигмент является неорганическим пигментом, в частности пигментом из оксида железа.

12. Средство по любому из пп.1-11, включающее от 3 до 15 мас.% фунгицида типа соли четвертичного аммония и от 5 до 30 мас.% пигмента.

13. Способ обеспечения временной защиты изделий из древесины от поражения плесенью, включающий обработку изделий из древесины средством по любому из пп.1-12 с помощью распыления, нанесения кистью, или окунания, или сочетанием этих процедур.

14. Способ по п.13, где количество нанесенного фунгицида составляет от 2 г/м² до 15 г/м².

15. Изделие из древесины, обработанное продуктом по любому из пп.1-12.