PL169344B1 - Środek do impregnacji drewna oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents

Abstract

1. Środek do ognioochronnej, grzybo- i owadobójczej impregnacji drewna, znamienny tym, że składa się z 8 do 10 cz.wag. kwasu ortoborowego, 30-40 cz.wag. polifosforanu amonowego, 50 do 60 cz.wag, wody, 0 do 2 cz.wag, związków powierzchniowo-czynnych będących pochodnymi polieterów i 0 do 2 cz.wag, boranu cynku lub chlorku cynku, lub chlorku magnezu lub octanu cynku lub też 0,2 cz.wag, kwasu salicylowego. 2. Sposób wytwarzania środka do impregnacji drewna, znamienny tym, że wodny roztwór polifosforanu amonowego o wzorze (NH4)n+2PnO3n+i, lub (NH4)nPnO3n ogrzewa się do temperatury 40±5°C i miesza z powoli dozowanym kwasem ortoborowym do uzyskania klarownego roztworu, po czym ciągle mieszając dodaje się kolejno pozostałe składniki.

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek do ognioochronnej, grzybo- i owadobójczej impregnacji drewna oraz sposób jego wytwarzania.

Drewno zaliczane jest do materiałów łatwopalnych. Ze względu na rozpowszechnione zastosowanie drewna w budownictwie próbuje się obniżyć jego naturalną zdolność do rozprzestrzeniania pożaru stosując środki chemiczne zmniejszające szybkość płomieniowego spalania się, a także zmniejszające żarzenie i wydzielanie toksycznych dymów będących produktami spalania. Środki te wprowadzane są do drewna metodami wgłębnej lub powierzchniowej impregnacji z zastosowaniem różnych technik.

Znane jest stosowanie w charakterze antypirenów, czyli związków obniżających palność szeregu związków chemicznych takich jak: ortofosforan amonu, siarczan amonu, chlorek cynku, boraks, kwas borowy. Związki te występują często w mieszankach ze sobą ze względu na to, ze każdy z nich ma oprócz korzystnego, działanie niepożądane. Na przykład ortofosforan amonu bardzo efektywny jako inhibitor płomienia i żarzenia, powoduje powstawanie dużej ilości zwęgliny (“koksiku”), wysoki poziom dymów i problemy korozyjne. Siarczan amonu jest słabszym antypirenem, ale lepiej redukuje dymienie i jest tańszy. Układ kwas borowy - boraks jest średnio efektywny, ale nie wytwarza zbyt rozległej zwęgliny. Chlorek cynku efektywnie zmniejsza prędkość rozprzestrzeniania się płomienia, ale dla optymalnej redukcji żarzenia stosuje się go łącznie z kwasem borowym.

Środki te o charakterze soli lub mieszanin soli stosuje się najczęściej impregnując drewno roztworami wodnymi. Ich efektywność w materiale zależy od stopnia zaimpregnowania, a tym samym również od zastosowanej techniki impregnacji.

Znane są tez metody zabezpieczania drewna przed działaniem ognia przez zastosowanie powłoki utrudniającej przenoszenie ognia. Powłoka taka jednak z reguły zmienia naturalny, oryginalny wygląd drewna i z tego powodu nie jest preferowana.

Drewno jest także obiektem korozji ekologicznej przez co należy rozumieć niszczące działanie grzybów, pleśni i owadów. Drewno budowlane powinno być chronione przed tym działaniem. Robi się to najczęściej również metodą impregnacji. W związku z powyższym optymalny preparat do drewna budowlanego powinien równocześnie chronić je przez rozprzestrzenianiem ognia jak i przed korozją ekologiczną. Trudność rozwiązania tego problemu polega na tym, że zarówno zdolność impregnacyjna każdego materiału jak i wzajemna mieszalność związków chemicznych jest ograniczona.

Okazało się, że zastosowanie układu: polifosforany amonowe - kwas borowy w odpowiednich proporcjach w postaci wodnego roztworu daje doskonałe rezultaty jako środek ognioochronny do drewna działający równie skutecznie jako ochrona przed szkodliwym działaniem grzybów, pleśni i

169 344 owadów. Polifosforany amonowe czyli mieszanina fosforanów liniowych o wzorze ogólnym (NHt)n+2PnO3n+i lub/i pierścieniowych o wzorze ogólnym (NHą)nPnO3n charakteryzuje większa niż w fosforanach orto - najczęściej stosowanych jako antypiren - koncentracja atomów w cząsteczce oraz odmienne, korzystne dla tego typu zastosowania własności fizykochemiczne. Dzięki temu działanie na gaszenie płomienia jest wyjątkowo dobre, zmniejsza się tez charakterystyczna dla ortofosforanów zdolność do wymywania się z drewna. Układ jonów': amonowyfosforanowy-boranowy tworzy szczególnie korzystne warunki dla wprowadzenia do roztworu wysokich stężeń kwasu borowego, znanego także jako środek o działaniu antyseptycznym, grzybo- i owadobójczym. Rozpuszczalność kwasu borowego w wodzie wynosi: w 20°C ok. 4,7 g/100 g wody, podczas gdy omawiany układ umożliwia wprowadzenie nawet do 10 g kwasu na 100 g roztworu przy zachowaniu jego klarowności.

Środek według wynalazku sporządza się w sposób następujący: Roztwór wodny polifosforanów amonu o zawartości 30-40 cz.wag. P2O5 w tym nie więcej niż 10 cz. wag. P2O5 w formie ortofosforanów podgrzewa się do temperatury 40±5°C i dodaje ciągle mieszając 8-10 cz.wag. krystalicznego kwasu borowego mieszając całość i utrzymując w temperaturze 40±5°C aż do uzyskania klarownego roztworu. Następnie dodaje się 0-2 cz.wag. środka powierzchniowo-czynnego z grupy pochodnych polieterów. Celem zintensyfikowania własności grzybo- i owadobójczych można wprowadzić bez zmiany struktury preparatu do ok. 2 cz.wag. związków takich jak: boran cynku, chlorek magnezu, octan lub chlorek cynku lub w ilości do 0,2 cz.wag. kwasu salicylowego. Preparat ma charakter koncentratu do rozcieńczania przed stosowaniem w zalecanych proporcjach wagowych: 1 cz. preparatu 2 cz. wody lub 1 cz. preparatu 3 cz. wody w zależności od oczekiwanego stopnia uodpornienia na płomień oraz od stosowanej metody nanoszenia. Preparat przeznaczonyjest do nanoszenia metodąpróżniową, próżniowo-ciśnieniową, z kąpieli zanurzeniowej oraz przez wielokrotne nanoszenie pędzlem.

Przykład I. 90 cz. wag. roztworu wodnego polifosforanów amonowych o zaw. P2O5 30% wag., w tym 6,5% fosforanów orto-, podgrzano do temperatury 40°C i ciągle mieszając dodano 8 cz. wag. kwasu borowego aż do rozpuszczenia, następnie 1 cz. wag. nonylofenoksypolietoksyetanolu i 1 cz. wag. boranu cynku. Po rozcieńczeniu wodą w proporcji 1:2 zaimpregnowano preparatem deski sosny zwykłej metodą próżniowo-ciśnieniową. Otrzymano materiał trudnopalny zgodnie z normą BN-87/8826-02.

Przykładu. Preparat o składzie: 40 cz. wag. polifosforanów amonowych, 9 cz. wag. kwasu ortoborowego, 1 cz. wag. nonylofenoksypolietoksyetanolu, 50 cz. wag. wody rozcieńczony wodą w proporcji 1 cz. preparatu 2 cz. wody i zaimpregnowano deski heblowane z drewna sosnowego metodą próżniową stosując 20 min. działania pod ciśnieniem 0,2 bara i następnie zostawiając deski w kąpieli na następne 40 minut. Deski wysuszono na powietrzu do wilgotności względnej 10% i badano palność wg BN-68/6110-25 uzyskując własności ognioochronne odpowiadające I klasie. Część desek pomalowano następnie lakierem bezbarwnym Alkilak przez dwukrotne malowanie pędzlem. Uzyskany wynik nadal mieścił się w I klasie.

169 344

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Środek do ognioochronnej, grzybo- i owadobójczej impregnacji drewna, znamienny tym, że składa się z 8 do 10 cz.wag. kwasu ortoborowego, 30-40 cz.wag. polifosforanu amonowego, 50 do 60 cz.wag. wody, 0 do 2 cz.wag. związków powierzchniowo-czynnych będących pochodnymi polieterów i 0 do 2 cz.wag. boranu cynku lub chlorku cynku, lub chlorku magnezu lub octanu cynku lub też 0,2 cz.wag. kwasu salicylowego.
2. 2. Sposób wytwarzania środka do impregnacji drewna, znamienny tym, że wodny roztwór polifosforanu amonowego o wzorze (NH4)n+2PnO3n+1, lub (NH4)nPnO3n ogrzewa się do temperatury 40±5°C i miesza z powoli dozowanym kwasem ortoborowym do uzyskania klarownego roztworu, po czym ciągle mieszając dodaje się kolejno pozostałe składniki.