Водорастворимый фунгицидный состав для древесины и древесных материалов
Владельцы патента RU 2528680:
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ, ОТ ИМЕНИ КОТОРОЙ ВЫСТУПАЕТ МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТОРГОВЛИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (RU)
Изобретение относится к лесозаготовительной и деревообрабатывающим отраслям промышленности, а именно к получению биозащитного раствора для обработки древесины и материалов на ее основе с целью придания ей стойкости против действия биологических агентов разрушения, например грибов. Водорастворимый фунгицидный состав для древесины и древесных материалов, представляющий собой смесь борных эфиров многоатомных спиртов, являющуюся продуктом взаимодействия фракций высококипящих побочных продуктов процесса синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана с борной кислотой, для подавления гидролиза дополнительно вводят борную кислоту. Кроме того, состав содержит бактерицид четвертичное аммонийное основание - четвертичная аммониевая соль смеси алкилдиметилбензиламмоний хлоридов, где алкил - смесь нормальных алкильных радикалов C10-C18 или C12-C14, пеногаситель из класса кремнийорганических соединений и этиленгликоль и воду в определенном соотношении. Предлагаемый водорастворимый фунгицидный состав обеспечивает эффективную защиту древесины, например свежераспиленных сырых пиломатериалов, от деревоокрашивающих и плесневых грибов, а также капитальную защиту древесины в условиях отсутствия вымывания, обладает высокими технологическими характеристиками пропиточного раствора и стабильностью при длительном хранении. 4 табл.
Изобретение относится к получению биозащитного раствора для обработки древесины и материалов на ее основе с целью придания ей стойкости против действия биологических агентов разрушения (например, низших растений - грибов). Изобретение относится к лесозаготовительной и деревообрабатывающим отраслям промышленности и предназначено для защиты древесины, например свежераспиленных - сырых пиломатериалов (влажностью свыше 22%), от деревоокрашивающих и плесневых грибов, а также капитальной защиты древесины в условиях отсутствия вымывания.
Известны средства для защиты древесины от окрашивающих и плесневых грибов: по АС СССР №1659194, МПК B27K 3/52, БИ №24, 1991 г., по АС СССР №1698062, МПК B27K 3/34, БИ №46, 1991 г., и по Патенту РФ №2045393, МПК6 B27K 3/52, БИ №28,1995 г.
Недостатком указанных средств является содержание в них либо запрещенных к применению в России и странах Евросоюза хлорорганических соединений, либо термодинамически не устойчивых аммонийных соединений с солями жирных кислот.
Наиболее близким к предложенному является средство для защиты древесины (Патент РФ №2247653, МПК7 B27K 3/16, 3/34, 3/52, БИ №7 от 10.03 2005) со следующим содержанием компанентов, мас.%: пентаборат натрия 5-15, диметилдитиокарбомат натрия 5-15, бактерецид ЛПЭ 5-15, синтерол или алкилсульфонат 5-15, 2-этилгексанол 1-5, этиленгликоль 5-20, вода до 100.
Однако это средство обладает рядом существенных недостатков, а именно:
- содержит в своем составе смесь фунгицидов пентаборат натрия и диметилдитиокарбомат натрия, которые склонны к пылению при приготовлении (опасны для работающих с ними рабочих) и самое главное не достаточно эффективны по отношению к дереворазрушающим (базидиальным) грибам;
- содержит в своем составе алкилсульфонат, склонный в водных растворах, при длительном хранении к гидролизу и разложению.
Целью настоящего изобретения является расширение спектра биологического воздействия состава и улучшение технологических характеристик пропиточного раствора, а именно увеличение стабильности при длительном хранении.
Поставленные цели решаются путем замены фунгицидной части на смесь борных эфиров многоатомных спиртов, являющуюся продуктом взаимодействия фракций высококипящих побочных продуктов процесса синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана с борной кислотой, для подавления гидролиза дополнительно вводят борную кислоту (H3BO3), кроме того, состав содержит бактерицид - четвертичное аммонийное основание (четвертичная аммониевая соль смеси алкилдиметилбензиламмоний хлоридов, где алкил - смесь нормальных алкильных радикалов C10-C18 или C12-C14), пеногаситель из класса кремнийорганических соединений и этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Эфиры борной кислоты и многоатомных спиртов 5-30;
Борная кислота - 0,1-3;
Четвертичное аммонийное основание - 1-10;
Пеногаситель - 0,01-3;
Этиленгликоль - 3-20;
Вода - до 100.
Дополнительно может содержать оксиэтилированные неионогенные ПАВ (например, Синтанол ДС 10 или Неонол 0910) в количестве до 5 мас.%.
Исследуемые составы приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||||
| Компонент препарата | Массовая доля, % | ||||||
| Известный | Состав 1 | Состав 2 | Состав 3 | Состав 4 | Состав 5 | Состав 6 | |
| Пентаборат натрия | 10 | - | - | - | - | - | - |
| Диметилдитиокарбомат натрия | 10 | - | - | - | - | - | - |
| Бактерецид ЛПЭ | 10 | - | - | - | - | - | - |
| Алкилсульфонат | 15 | - | - | - | - | - | - |
| 2-этилгексанол | 3 | - | - | - | - | - | - |
| Этиленгликоль | 15 | 20 | 5 | 10 | 3 | - | - |
| Эфиры борной кислоты и многоатомных спиртов | 5 | 10 | 20 | 30 | 3 | 35 | |
| Борная кислота | - | 3 | 2 | 0,1 | 3 | 10 | 5 |
| Бактерицид Катамин АБ | - | 10 | 5 | 2 | 1 | 0,5 | 15 |
| Пеногаситель марки | - | 0,1 | 1 | 1 | 3 | 0,01 | 1 |
| Синтанол ДС 10 | - | - | - | - | 1 | - | - |
| Вода | До 100 | До 100 | До 100 | До 100 | До 100 | До 100 | До 100 |
| * Состав №6 не пригоден для дальнейших испытаний, поскольку выпал осадок, не растворимый даже при 50°C. |
Составы 1-4 соответствуют заявленной рецептуре, а 5-6 нет.
Испытания проводят на образцах, изготовляемых из прямослойной воздушно-сухой древесины заболони сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) с плотностью 0,45-0,55 г/см3. На 1 см по радиусу должно быть 6-8 годичных слоев. Древесина не должна иметь видимых пороков по ГОСТ 2140.
Токсичность препаратов по отношению к грибам синевы и плесени определяли по ГОСТ 30028.4. Испытание проведено на 27 видах грибов, составляющих 3 группы по 9 видов каждая (таблица 2).
| Таблица 2 | ||
| первая группа включала следующие виды грибов: | вторая группа включала следующие виды грибов: | третья группа включала следующие виды грибов: |
| Penicillium ochro-chloron, Aspergillus terreus, Fusarium moniliforme, Penicillium brevi-compactum, Fusarium poae, Aspergillus niger, Penicillium chrisogenum, Alternaria humicola, Phialophora fastigiata. | Fusarium javanicum, Fusarium merismoides, Paecylomyces varioti, Sporodesmium cladosporioides, Trichosporium heteromorphum, Aspergillus hennebergii, Discula pinicola, Cladosporium herbarum, Verticillium marguandi. | Aspergillus amstelodanum, Penicillium cyclopium, Alternaria tenuis, Aureobasidium pullulans, Fusarium culmorum, Penicillium purpurogenum, Aspergillus flavus, Leptographium lundbergii, Trichosporium harzianum. |
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 пятибальной 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.
Результаты в таблице 3.
| Таблица 3 | ||||||||||||||
| Препарат | Концентрация фунгицида, % | Степень поражения образцов деревоокрашивающими и плесневыми грибами | Классификация средства по ГОСТ 20028.4 | |||||||||||
| Группа I по истечении, суток | Группа II по истечении, суток | Группа III по истечении, суток | ||||||||||||
| 5 | 10 | 15 | балл | 5 | 10 | 15 | балл | 5 | 10 | 15 | балл | |||
| % площади | % площади | % площади | ||||||||||||
| Известный | 20 | 0 | 5 | 8 | 1 | 0 | 0 | 5 | 1 | 0 | 7 | 10 | 1 | Малоэффективен |
| 1 | 5 | 0 | 6 | 8 | 1 | 0 | 0 | 5 | 1 | 0 | 5 | 10 | 1 | Малоэффективен |
| 2 | 10 | 0 | 5 | 8 | 1 | 0 | 3 | 5 | 1 | 0 | 5 | 10 | 1 | Малоэффективен |
| 3 | 20 | 0 | 4 | 8 | 1 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 4 | 7 | 0 | Малоэффективен |
| 4 | 30 | 0 | 4 | 7 | 1 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 5 | 7 | 0 | Малоэффективен |
| 5 | 3 | 0 | 10 | 15 | 3 | 5 | 10 | 25 | 4 | 7 | 10 | 26 | 3 | Неэффективен |
| Контроль | - | 10 | 20 | 65 | 3 | 19 | 35 | 70 | 4 | 10 | 30 | 80 | 5 |
Как видно из таблицы, предлагаемый состав по своей эффективности по отношению к плесневым и окрашивающим грибам не уступает известному.
Кроме того, определялась токсичность по отношению к стандартному штамму дереворазрушающего гриба Coniophora puteana по ГОСТ 16712-95. Критерием токсичности является пороговое поглощение защитного средства, снижающее потерю массы древесины от воздействия гриба на 95% (т.е. в 20 раз) по сравнению с потерей массы необработанной древесины.
Образцы квадратного сечения 20×20 и длинной вдоль волокон 5 мм. Отклонение размеров не должно превышать ±1 мм. Сущность метода испытания заключается в выдерживании в течение двух месяцев на чистых культурах Coniophora puteana образцов древесины, содержащих заданное количество защитного средства, учете потери массы древесины и определении пороговых поглощений защитных средств.
Защитные средства, о токсичности которых нет данных, предварительно испытывают при ряде поглощений 0,001; 0,01; 0,1; 1,0; 10%.
Результаты испытаний представлены в таблице 4.
| Таблица4 | |||||
| Состав/концентрация, % | Потеря массы при концентрации, % мас. | ||||
| 0,001 | 0,01 | 0,1 | 1,0 | 10,0 | |
| Известный | 98 | 97 | 94 | 90 | 69 |
| 1 | 97 | 98 | 97 | 74 | 3 |
| 2 | 98 | 97 | 78 | 54 | 5 |
| 3 | 98 | 98 | 76 | 46 | 3 |
| 4 | 98 | 96 | 72 | 36 | 2 |
| 5 | 98 | 98 | 97 | 92 | 72 |
Как видно из таблицы, все составы с 1 по 4 более эффективно подавляют развитие Coniophora puteana, чем известный состав.
Водорастворимый фунгицидный состав для древесины и древесных материалов, представляющий собой смесь борных эфиров многоатомных спиртов, являющуюся продуктом взаимодействия фракций высококипящих побочных продуктов процесса синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана с борной кислотой, для подавления гидролиза дополнительно вводят борную кислоту, кроме того, состав содержит бактерицид четвертичное аммонийное основание - четвертичная аммониевая соль смеси алкилдиметилбензиламмоний хлоридов, где алкил - смесь нормальных алкильных радикалов C10-C18 или C12-C14, пеногаситель из класса кремнийорганических соединений и этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Эфиры борной кислоты и многоатомных спиртов | 5-30 |
| Борная кислота | 0,1-3 |
| Четвертичное аммонийное основание | 1-10 |
| Пеногаситель | 0,01-3 |
| Этиленгликоль | 3-20 |
| Вода | До 100 |
