DK164087B - Synergistisk brandhaemmende middel til behandling af cellulosematerialer samt fremgangsmaade til dets fremstilling - Google Patents

Description

i

DK 164087 B

o

Den foreliggende opfindelse angår et synergistisk brandhæmmende middel, som er praktisk taget ikke-hygrosko-pisk, og som er anvendeligt til kemisk behandling af træ og andre cellulosematerialer for at gøre dem brand-5 hæmmende.

Det er blevet praksis i træbehandlingsindustrien at behandle træ med kemiske forbindelser til præservering af træet. Kemikalier, der er foreslået til dette formål, omfatter ammoniumphosphat, ammoniumchlorid, ammoniumsulfat, 10 phosphorsyre, zinkchlorid og magnesiumchlorid. Disse kemikalier imprægneres som opløsninger ind i træet, hvor de af-lejres i træets porer, når opløsningen fordamper. Disse kemikalier er imidlertid kun egnede til behandling af træ, som ikke er udsat for den udludende virkning af regn og/eller 15 grundvand. Disse kemikalier er ikke egnede til udendørs og underjordiske konstruktioner, hvor udludningsresistente brandhæmmende midler er nødvendige. Endvidere er nogle af disse kemikalier uheldige, fordi de er meget ætsende over for ethvert metal, som kommer i kontakt med det behand-20 lede træ. Nogle af disse kemikalier forårsager også en uheldig efterglød med træet og er skadelige for det behandlede træs strukturelle styrke. Endvidere er mange af disse kemikalier hygroskopiske, hvilket forårsager, at træet absorberer fugtighed, og de blomstrer ud, hvilket gør deres 25 anvendelse uheldig. I den senere tid har der i træbehandlingsindustrien været en udvikling henimod brandhæmmende kemiske behandlinger, som har lav hygroskopicitet, og som er resistente mod udludning, og som kan anvendes på træ til udendørs brug. Mange af disse brandhæmmende kemiske behand-30 linger til udendørs træ er baseret på amin-aldehyd-phosphor--kondensationsforbindelser. Ifølge almen praksis imprægneres træ med en opløsning af et ufuldstændig omsat amin--aldehyd-materiale sammen med en oxysyre af phosphor. Derefter tørres og hærdes det imprægnerede træ.

35 Eksempelvis er der i US-patentskrift nr. 2.917.408 beskrevet fremstillingen af brandhæmmende træ med en kombination af dicyandiamid og phosphorsyre, og i US-patentskrift nr.

0 2

DK 164087 B

3.159.503 er beskrevet fremstillingen af brandhæmmende træ med en kombination af dicyandiamid, phosphorsyre og meget små mængder formaldehyd. Desuden er der i US-patentskrift nr. 3.832.316 beskrevet et middel til at gøre træ brandhæmmende 5 og omfattende dicyandiamid, melamin, formaldehyd og phosphorsyre, og det er foreslået, at noget af phosphorsyren erstattes af mindre mængder af andre materialer, f.eks. borsyre, og i CA-patentskrift nr. 917.334 er der beskrevet et middel til behandling af træ til at gøre det brandhæmmende og omfattende 10 dicyandiamid, urinstof, formaldehyd og phosphorsyre, og det er foreslået, at noget af phosphorsyren erstattes af mindre mængder af andre materialer, f.eks. borsyre.

Skønt de fleste af de ovenfor beskrevne kemiske midler, som er baseret på dicyandiamid, melamin, urinstof, 15 formaldehyd og phosphorsyre er effektive til at gøre træ brandhæmmende, har de en eller flere ulemper. Midler indeholdende faststoffer med mere end ca. 15% urinstof gør træet hygroskopisk. Endvidere er sådanne midler, som indeholder formaldehyd, tilbøjelige til at være harpiksagtige og kræver høje tørrings-20 temperaturer fra ca. 100°C til 110°C for at hærde harpiksen fuldstændigt, og derved svækkes træets styrke.

Det har nu vist sig, at ovennævnte ulemper kan undgås med det her omhandlede overlegne brandhæmmende middel, som er ejendommeligt ved, at det i det væsentlige består af det 25 delvise reaktionsprodukt (som defineret nedenfor) af dicyandiamid og phosphorsyre (som defineret nedenfor), borsyre (som defineret nedenfor) og vand, idet vand anvendes som opløsningsmiddel, og molforholdet mellem dicyandiamid og phosphorsyre er fra ca. 1 til ca. 0,8-1,2, og molforholdet 30 mellem borsyre og dicyandiamid og phosphorsyre tilsammen er fra ca. 0,2-1,5 til 1.

Udtrykket "phosphorsyre", som det anvendes heri, skal forstås som omfattende alle oxysyrerne af phosphor. Udtrykket phosphorsyre omfatter sådanne former som H^PO^, H^PO^ > 35 211^04-1^0, H4P20η, H^P2Og, HPO^, polyphosphorsyrerne og blan dinger af de nævnte syrer.

Udtrykket "borsyre", som det anvendes heri, skal 0 3

DK 164087 B

forstås som omfattende BiOH)^, HBC>2 / ΗΒΟ^, H2B4°7, B2O.J og blandinger af de nævnte syrer.

Udtrykket "delvist reaktionsprodukt", som det anvendes heri, skal betyde, at mindre end den samlede mængde 5 af hvert ingrediens gennemgår en kemisk ændring, men at mindst 50% af dicvandiamidet og phosphorsyren vil blive omsat og fortrinsvis mellem ca. 80% og ca. 95%.

Opfindelsen angår desuden en fremgangsmåde til fremstilling af det her omhandlede, brandhæmmende materiale, 10 hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at vand, phosphor-syre og dicyandiamid opvarmes under omrøring ved en temperatur på mellem ca. 70°C og ca. 90°C, indtil fra ca. 80 til ca. 95% af dicyandiamidet og phosphorsyren er omsat, hvorefter borsyren tilsættes, og den resulterende, klare opløsning 15 afkøles til omgivelsestemperatur.

Med de her omhandlede brandhæmmende midler opnås ikke alene en tilfredsstillende brandhæmning, som ydermere er synergistisk i forhold til anvendelse af enkeltkomponenterne, men dermed behandlede cellulosematerialer, specielt 2o træ, er tillige frit for hygroskopicitet og beskyttet mod mikroorganismevækst som nærmere belyst i de efterfølgende eksempler. Desuden er vægttabet nedsat ved brandforsøg, som også belyst i eksemplerne og illustreret på tegningen, hvor fig. 1 er et diagram, som viser forskellene i vægt-25 tab af brændte træprøver behandlet med borsyre, guanylurin-stofphosphat eller midler iføgle opfindelsen, som målt ved brandrørsprøver, og fig. 2 er et diagram, som viser forskellene i vægttab målt ved termogravimetrisk analyse.

30 Ingredienserne vand, phosphorsyre, borsyre og dicyandiamid kan opvarmes under omrøring ved. en temperatur på mellem ca: 70°C og ca. 90°C, men fortrinsvis ved. en temperatur på ca. 80°C i en indifferent reaktionsbeholder, f.eks. af glas eller rustfrit stål. Dicyandiamidet 35 omsættes fortrinsvis først med phosphorsyren i ca. 35-45 minutter til dannelse af guanylurinstofphosphat (GUP) i 4 0

DK 164087 B

en 50-70%'s koncentration af faststoffer, hvilket eftérlader mellem ca. 5 og ca. 20% uomsat dicyandiamid og phosphor-syre, hvilket formindsker sandsynligheden for dannelsen af uopløselige produkter. Derefter tilsættes borsyren under omrøring, og blandingen afkøles til omgivelsestemperatur og fortyndes til fra ca. 3 til 18% faststofindhold til franstilling af en behandlingsopløsning, som i det væsentlige indeholder guanylurinstofphosphat, borsyre og små mængder phosphorsyre og dicyandiamid. Der gøres intet forsøg på 1Q at genudvinde eventuelle uansatte materialer eller biprodukter. Mindre ønskeligt kan vand, dicyandiamid og borsyre omsættes under omrøring i fra ca. 35 til ca. 45 minutter til dannelse af et uidentificeret reaktionsprodukt, som antages at være.guanylurinstofborat; i en mængde på mellem ca. 15 5 og ca. 25% koncentrationer af faststoffer, son er svært opløselige i vand, indtil phosphorsyren derefter tilsættes. Reaktionen afkøles derefter til stuetemperatur og fortyndes til fra ca. 3 til ca. 18% .faststofindhold til fremstilling af en behandlingsopløsning. Fortrinsvis er ca. 5 20 til ca. 20% af den oprindelige mængde phosphorsyre og dicyandiamid uomsat. Medens klare opløsninger undertiden _ dannes, når alle ingredienser opvarmes sammen til at begynde medy resulterer omsætningen af phosphorsyre, dicyandiamid og vand først før tilsætningen af borsyre, i opløsninger, 25 som almindeligvis er klare ved reaktionstemperaturer, selv ved høje koncentrationer på ca. 50 til 80%. Efter afkøling ved disse koncentrationer dannes en opslæmning eller tyk pasta. Derefter fortyndes de ønskeligt - til behandlingsopløsninger så snart som muligt. For sådanne reaktioner, 30 som resulterer i en moderat mængde bundfald på grund af overreaktion, har det vist sig, at disse kan gøres opløselige ved tilsætning af en mindre, men effektiv mængde af en syre, f.eks. mellem ca. 0,10% og ca. 0,35% af en syre, såsom l^SO^, HC1, HBr, HNO^ og N^HSO-j eller blandinger, til opløsningen.

35 Fortyndede, vandige træbehandlingsopløsninger på ca.

5-20% kan hensigtsmæssigt fremstilles på følgende måde.

5

DK 164087 B

Dicyandiamidet hældes under omrøring på en indifferent reaktionsbeholder, såsom rustfrit stål, efterfulgt af vandet og phosphorsyren. Blandingen opvarmes derefter til 80°C og holdes ved denne temperatur i op til ca. 3 1/2 time, indtil reak-5 tionen er komplet i al væsentlighed (dvs. at 80-95% .. dicyan-diamid er omsat) , som vist ved pH-værdi- og titreringskurver. Derefter tilsættes borsyren, og opløsningen afkøles til stuetemperatur og er klar til brug.

Medens den foreliggende opfindelse er illustreret 10 ved behandlingen af træ, kan andre cellulosematerialer gøres brandresistente med de her omhandlede midler, herunder papir, karton, bomuld, jute og hamp.

Til fremstilling af de her omhandlede brandhæmmende midler er vægtforholdet mellem dicyandiamid og phosphor-15 syre (GUP) og borsyre fra ca. 60 GUP til ca. 40 borsyre og fra ca. 90 GUP til ca. 10 borsyre. Et mere foretrukket middel, hvori det dannede guanylurinstofphosphat er mere opløseligt, har et vægtforhold på . fra ca. 65 til ca. 35 til fra ca. 75 til ca. 25, Det mest foretrukne middel har et vægtforhold på 20 fra ca. 70 til ca. 30. Molforholdet mellem dicyandiamid og phosphorsyre er fra 1,0 til ca. 0,8-1,2, og molforholdet mellem borsyre og dicyandiamid og phosphorsyre tilsammen er fra ca. 0,2-1,5 til 1,0. Fortrinsvis er det første forhold ca.

1:1, og det sidste forhold er fortrinsvis ca. 1,0 til ca.

25 1,35.

Faststofindholdet i den brandhæmmende behandlingsopløsning kan være fra ca. 3% til ca. 18%, med et foretrukket området på mellem ca. 5% og ca. 15% og med det mest foretrukne område på mellem ca. 7% og ca. 11%.

30 Overraskende nok har det vist sig, at borsyren forøger opløseligheden af guanylurinstofphosphatet. Således er guanylurinstofphosphat kun opløseligt til 9% i vand og borsyre til 5% ved 25°C, hvorimod en blanding af 70% guanylurinstofphosphat og 30% borsyre er opløselige til 18%, i vand eller 35 en 28%'s stigning i forhold til de additive opløseligheder. Opløsninger med høje koncentrationer på 13-18% er ønskelige 6

DK 164087 B

til løvtræer og andre arter med høj vægtfylde, hvori der ville dannes uønskede hygroskopiske biprodukter, hvis opvarmning var påkrævet for at gøre ingredienserne opløselige. Yderligere er guanylurinstofphosphat-borsyreproduktet mere 5 stabilt ved kolde temperaturer end guanylphosphat og også mindre ætsende. Endvidere er guanylurinstofphosphat-bor-syreproduktet modstandsdygtigt over for mikroorganismer, som normalt vil vokse sammen med guanylurinstofphosphat, det forårsager mindre røg end konventionelle brandhæmmende 10 midler, det er praktisk taget ikke-hygroskopisk ligesom ubehandlet træ, og det kan tørres ved lavere temperaturer, således at træets styrke ikke forringes.

Om ønsket kan små mængder af andre materialer tilsættes, så længe de ikke i det væsentlige påvirker de ønskelige 15 egenskaber hos det brandhæmmende middel, således kan urinstof i fra ca. 5 til ca. 10 vægt% af de samlede faststoffer erstatte en del af dicyandiamidet, men bør ikke tilsættes i en mængde, som er stor nok til at forøge hygroskopien. På lignende måde kan ca. 1% formaldehyd efter vægt af dicyan-20 diamid inkorporeres til slamkontrol. Små mængder brandhæmmende syrer, f.eks. HC1, H2S04, NH2SO3H og HBr, på ca. 5 til 10 vægt% af phosphorsyren kan inkorporeres. Andre additiver vil falde en fagmand ind, men ethvert anvendt additiv må ikke påvirke den ikke-harpiksagtige, ikke-hygroskopiske 25 natur af det brandhæmmende middel eller dets brandhæmmende egenskaber materielt.

Træet kan behandles på en af de forskellige måder, som er kendt i teknikken. Eksempler på nogle af disse metoder er udblødning, diffusion ind i ungt træ, vakuumtrykimpræg-30 nering og kompressionsimprægnering. Den særlige teknik, der anvendes, bestemmes af sådanne faktorer som arterne af træ, der skal behandles, træets tykkelse, graden af den nødvendige brandhæmning og den endelige anvendelse af det behandlede træprodukt. Endvidere vil den procentvise faststofkoncentra-35 tion i den vandige imprægneringsopløsning i stor udstrækning være dikteret af den anvendte behandlingsmetode og af graden 7

DK 164087 B

af den nødvendige brandhæmning.

Efter at være blevet behandlet med den vandige opløsning af brandhæmmende kemikalier tørres træet derefter på en konventionel måde ved at udsætte træet for omgivelses-5 betingelser eller opvarme det til en temperatur på fra ca.

40°C til ca. 70°C til et rimeligt lavt fugtindhold på ca. 20%. Fordi brandpræserveringsmidlet er ikke-harpiksag- · tigt, er det ikke nødvendigt med en hærdningscyclus. Derfor svækkes træstyrken ikke.

10 De følgende eksempler tjener til at belyse opfin delsen. Alle dele og procenter i eksemplerne og andre steder i beskrivelsen og i kravene er efter vægt, medmindre andet er angivet.

15 Eksempel 1

En 15%'s vandig behandlingsopløsning dannet af dicyan-diamid, phosphorsyre og borsyre (DPB) i et forhold på 70% dicyandiamid og phosphorsyre tilsammen og 30% borsyre fremstilles ud fra 505 g (6 mol) dicyandiamid, 588 g (6 20 mol) phosphorsyre, 515 g (8,3 mol) borsyre og 9832 g (546 mol) vand, af hvilke 108 g er hydrolysevand. Under omrøring ledes dicyandiamidet til en glasreaktionskolbe efterfulgt af vandet og phosphorsyren. Derefter opvarmes blandingen til 80*C i løbet af 20 minutter og holdes på denne temperatur 25 i 3 1/2 time. Borsyren tilsættes, og opløsningen afkøles til stuetemperatur (25*C) i løbet af 30 minutter. Den resulterende opløsning indeholder i det væsentlige guanylurinstof-phosphat, uomsat dicyandiamid og phosphorsyre på ca. 10% af den oprindelige mængde og borsyre.

30

Eksempel 2

En portion af et brandhæmmende middel, som er tilstrækkeligt til at de prøver, der skal behandles, kan neddyppes, og hvilket middel er fremstillet ifølge den i eksempel 1 35 anvendte almene fremgangsmåde, fortyndes til en 7%'s opløsning med vand og anvendes til trykimprægnering af 5 Douglas- 8

DK 164087 B

granbrandrørsemner i en størrelse på 9,5 x 18,6 x 1016 mm.

Emnerne nedsænkes i en behandlingscylinder, som er konstrueret til trykimprægnering, og der påføres et vakuum på ca.

762 mm Hg i 30 minutter, efterfulgt af en trykimprægnerings-5 o periode på 3 timer ved ca. 10.,5 kg/cm . Derefter tages trykket af, emnerne fjernes fra cylinderen og får lov til at lufttørre i 1 dag og tørres derefter i en ovn ved ca. 50°C, indtil en ligevægt på ca. 5% fugtighed er opnået.

10 Eksempel 3

En ponderosafyr 50,8 x 101,6 mm behandles ved hjælp af den i eksempel 2 beskrevne trykimprægneringsmetode med en 12%'s vandig opløsning af guanylurinstofphosphat (GUP) fremstillet ved hjælp af den almene fremgangsmåde, som er 15 beskrevet i eksempel 1 (uden borsyre). To identiske GUP- opløsninger, bortset fra at de enten indeholder 0,6% kobbersulfat eller 1% borsyre, anvendes til behandling af pondero-safyremner. Prøven, der kun behandles med GUP holdes i 7 dage i et rum, som er så stort, at man kan gå derind; ved 20 26,1"C og 90% relativ fugtighed med god cirkulation og kon stante betingelser. I løbet af dette tidsrum bliver dets overflade dækket af en kraftig bevoksning af Aspergillus niger.

Prøverne indeholdende 0,6% kobbersulfat og 1% borsyre 25 og en ubehandlet kontrolprøve anbringes på den bevoksning, der dækker den GUP-behandlede, 50,8 x 101,6 mm prøve. I løbet af få dage fremkommer en bevoksning på den ubehandlede kontrolprøve og prøven indeholdende kobbersulfat, men det tager 30 dage, før der viser sig bevoksning på GUP indehol-30 dende 1% borsyre. Prøver, der behandles med en 10%·s opløsning af DPB (dicyandiamid-phosphorsyre-borsyre) i et vægtforhold på 70% GUP (dicyandiamid-phosphorsyre) og 30% B (borsyre) forbliver fri for bevoksning efter at være udsat for forsøget i flere måneder.

35 0

DK 164087 B

9

Eksempel 4

En 10%'s opløsning, fremstillet som beskrevet i eksempel \ anvendes til behandling af ponderosafyrprøver (3 prø-ver) til en tilbageholdelse på ca. 20% i en vakuumdesikkator. Prøver nedsænkes i den flydende behandlingsopløsning, og luft fjernes under vakuum ved hjælp af en aspirato^ indtil der ikke længere kommer bobler ud af opløsningen i træet. Derefter fjernes vakuumet, og atmosfærisk tryk anvendes til at'indføfe-Opløsnirigen fuldstændig i prøven. Derefter tørres prøverne til 0% fugtighed i en ovn ved 50°C. Derefter anbringes prøverne sammen med en ubehandlet kontrolprøve i ovennævnte rum, som er stort nok til, at man kan gå derind, ved 26,7°C og 90%'s rumfugtighed (relativ fugtighed) i 30 dage 15 til bestemmelse af hygroskopiske egenskaber. Resultaterne er som følger:

Tabel I

Prøve nr. Fuqtforøqelse (%) 20 1 19,3 2 19,8 3 22,6

Kontrol 20,2 25 Resultaterne viser, at det DPB-behandlede træ ikke er mere hygroskopisk end ubehandlet træ.

Eksempel 5

Portioner af en 15%'s opløsning, fremstillet som beskre-3Q vet ved den almene fremgangsmåde i eksempel 1, fortyndes med vand til 7%'s og 9%'s opløsninger og indsprøjtes i træemnerne ved hjælp af den i eksempel 4 omhandlede metod^ og emnerne afprøves for hygroskopicitet ved 26,7°C og 90% relativ fugtighed overfor en kontrolprøve og et gængs 35 brandhæmmende middel "N0N-C0M®E". Resultaterne er som følger:

DK 164087 B

10

Tabel II

Opløsning (%) Fugtforøgelse (%) 7 DPB 19,8 9 DPB 20,2 11 "N0N-C0M®E" 126,7

Kontrolprøve 20,2

De med'NON-COl··^ " behandlede prøver overskrider fiber-mætning (bliver våde), hvorimod DPB-prøverne og den ubehandlede kontrolprøve er tørre og et godt stykke under' f'ibermætning.

Eksempel 6

15 Til afprøvning for sammenlignende brandhæmning af GUP

(guanylurinstofphosphat), DPB (produkt af dicyandiamid, phosphorsyre, vand og borsyre) og H^BO^ (borsyre) imprægneres træprøver med et af ovennævnte materialer ved hjælp af fremgangsmåden, som er beskrevet i eksempel 4. TGA (ter- 20 mogravimetrisk analyse) og TEA (termisk udviklingsanalyse) anvendes til at bestemme prøvernes vægttab. F.C. (brændstof bidrag) udtrykt som % af en ubehandlet kontrolprøves brandbarhed bestemmes ved opvarmning af prøverne til henholdsvis 480°C og 500°C med en stigning på 20°C pr. minut (under 25 nitrogen) i et TEA-modul, model 916 (du Pont), eller et termogravimetrisk system, TGS-2 (Perkin Elmer), til måling af henholdsvis mængden af fremkomne brændbare, flygtige, organiske stoffer og vægttabet. Jo lavere F.C. er, jo mere brandhæmmende er således prøven.

30 35

DK 164087 B

11 0 u <u g

_ O

—' S +i w » ft ri w o o η η φ h g

u! BU

(D O) -—' rH k*

ftp O) TØL

w u c A ϋ £ Λ b rag Π3 fc β Φ

£§§ S S S ! I I

> c s 5 Æ c t3 ra c X3

OP (0 tU

— Μ Λ η Λ ID m 00

3 N N to N ^ O

4J uo tn to oo (0 CQ

CP ro

JS C EC

·> O

•H Ό +> 0) ra g 5-t

+J (U

sc ^ ,-j tu 15 · u Ό

o G C

H 1- tn tn in tn 9^ H * Γ*ν. Γ*> Γ·«* Γ"·* »^s H CL <· <? w E 0) >

Η £ Ό *H

<D H G -P

o 0)

ra G tU

p-i -Ή Cn <4-1 20 ω

Sra el c tu

43 M‘ r_, in o t φ M

t- 4J gi ro ro cvJ 1 (U

Il i ε ^ ® > (S0

rH

« r-i &>

o ς Λ +J O

Δ~> rg tO rO t-O r-t rrt 4j to m o oo 1¾ · I ra S 2 > tu u ra ra ό g ·Η dO C3 tu (U Λ r- r=C S m

ΜΗ Ό Μ -P O

i q · tu 2 +» 30 I 5 s 2 .3

FHmc cmoouoi -P φ G

g-d 3 O ro O ; h Jh « racw r r·. t e^i-t

Sid CM’rHCVjl £ <U jj,

EQ S tU

n ni ra m tu ra <u > tu , Mg > i o m +j Ό. ΓΟ K 00 <-t i; Mt „ o +3 Ό oo »ra J CM % S “co S DiMg I o o = £ 12

DK 164087 B

Eksempel 7

Der foretages brandrørsforsøg ved hjælp af den almene fremgangsmåde ASTM E69-50, hvori træprøver med en størrelse på 9,5 x 18,6 x 1016 mm imprægneres med det brandhæmmende 5 middel, der er H3BO3 eller GUP eller DPB, ved hjælp af den almene fremgangsmåde, som er beskrevet i eksempel 4, ovntørres, får lov til at komme i ligevægt ved omgivelsesbetingelser (23,9“C, 35% relativ fugtighed) og anbringes i et metalrør med ventilationshuller. Derefter anbringes en kalibreret 10 flamme ved bunden af prøven, hvor afstanden mellem toppen af brænderen og bunden af prøven er 25,4 mm. Brænderen justeres til tilvejebringelse af en flammehøjde på 279,4 mm og en temperatur ved toppen af brandrøret (i fraværelse af en prøve) på 175°C til 180°C. De behandlede prøver og ube-15 handlede kontrolprøver ophænges over flammen i en periode på 4 minutter. For borsyreprøverne fortsætter brændingen, efter at tændblusset er fjernet, medens flammen omgående går ud for de andre behandlede prøver. Vægten af den ikke--forbrugte prøve subtraheres fra den oprindelige vægt til 20 bestemmelse af vægttabet og er angivet i figur 1. Hver punkt på diagrammet angiver et gennemsnit af to eller tre forsøg.

Fra disse data ses, at borsyre-behandlede prøver har en lille brandhæmmende virkning, hvorimod blandingen af GUP og borsyre viser en synergistisk brandhæmmende virkning i for-25 hold til de additive virkninger af GUP og borsyre.

Eksempel 8

Den almene fremgangsmåde, som er beskrevet i eksempel 6, gentages med DBP-midler indeholdende GUP og borsyre i 30 vægtforholdet 70/30 og 95/5 og sammenlignes med træ, som er behandlet med GUP alene og med borsyre alene og en ubehandlet kontrolprøve ved hjælp af TGA-teknikken. Formindskelsen i vægttabet er angivet i figur 2. Fra disse data ses, at kombinationen af borsyre og guanylurinstofphosphat giver en 35 formindskelse i vægttabet, som er væsentligt større end en ækvivalent brandhæmmende mængde af B eller P i borsyre eller

DK 164087B

13 guanylurinstofphosphat, når de hver især anvendes alene.

Medens vægtforholdet 95/5 mellem GUP og boresyre kun er mere virksomt i små mængder, er 70/3O-blandingen mere virksom over et bredt område og forøges ved forøget mængde. Endvidere 5 ses borsyre alene at være af ringe værdi, selv i høje mæng der.

Eksempel 9

Foreneligheden af forskellige træpræserveringsmidler 10 med en vandig 9%'s opløsning af GUP afprøves ved tilsætning af forskellige kendte træpræserveringsmidler til opløsningen til opnåelse af deres gængse koncentrationer. Resultaterne er vist i nedenstående tabel, hvori alle andre præserveringsmidler end borsyre er uforenelige med undtagelse af surt 15 kobberchromat (ACC), som kun har begrænset anvendelse, fordi det er uvirksomt mod insekter og de fleste fungi.

Tabel IV

20 Træpræserveringsmidler Opløselighed <2% pentachlorphenol uopløselig <2% natriumpenta- " chlorphenol 2% kobbersulfat bundfald dannes efter 1 dag 25 3,5% chromsurt " " " i ” zinkchlorid 2% chromsurt " " " 6 dage kobber arsen.

2% ammoniakalsk " " " 6 " 30 kobberarsen 3% surt kobber- stabil chromat 2% fluoxid, chrom, bundfald dannes efter 1 dag arsenatdinitro-35 phenol 1-50% borsyre (ifølge opfindelsen) stabil

DK 164087 B

14 o

Eksempel 10

Den almene fremgangsmåde, som er beskrevet i eksempel 1, gentages flere gange, men med den undtagelse at borsyren tilsættes efter vandet og phosphorsyren, som tilsættes, 5 når opvarmingen er ophørt, eller alle ingredienser opvarmes sammen. Klare opløsninger fremkommer,kun sporadisk, men de viser sig at have de samme synergistiske brandhæmmende egenskaber som opløsningerne fremstillet ifølge fremgangsmåden beskrevet i eksempel 1. De opløsninger, som ikke er klare, 10 er mindre ønskelige, da de indeholder uopløselige materialer, som er svære at imprægnere ind ; i nogle cellulosematerialer.

15 20 25 30 35

Claims (5)

1. Synergistisk brandhæmmende materiale, som er anvendeligt til behandling af cellulosematerialer, kendetegnet ved, at det i det væsentlige består af det 5 delvise reaktionsprodukt (som defineret i beskrivelsen) af dicyandiamid og phosphorsyre (som defineret i beskrivelsen), borsyre (som defineret i beskrivelsen) og vand, idet vand anvendes som opløsningsmiddel, og molforholdet mellem dicyandiamid og phosphorsyre er fra ca. 1 til ca. 0,8-1,2, og 10 molforholdet mellem borsyre og dicyandiamid og phosphorsyre tilsammen er fra. ca. 0,2-1,5 til l.

2. Materiale ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tørstofindholdet er fra ca. 7% til 11%.

3. Materiale ifølge krav 1, kendetegnet 15 ved, at vægtforholdet mellem dicyandiamid og phosphorsyre tilsammen og borsyre forud for reaktionen er fra ca. 70 til ca. 30.

4. Fremgangsmåde til fremstilling af et synergistisk brandhæmmende materiale ifølge krav 1, som i det væsentlige 20 består af det delvise reaktionsprodukt af dicyandiamid, phosphorsyre, borsyre og vand, kendetegnet ved, at vand, phosphorsyre og dicyandiamid opvarmes under omrøring ved en temperatur på mellem ca. 70'C og ca. 90°C, indtil fra ca. 80 til ca. 95% af dicyandiamidet og phosphorsyren 25 er omsat, hvorefter borsyren tilsættes, og den resulterende, klare opløsning afkøles til omgivelsestemperatur.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at der til opnåelse af en klar opløsning inden afkøling eventuelt tilsættes en mindre mængde af en syre.