PL179516B1 - Środek do ochrony obiektów i elementów architektoniczno-budowlanych przed działaniem czynników biologicznych - Google Patents

Abstract

1. Środek do ochrony obiektów i elementów architektoniczno-budowlanych przed działaniem czynników biologicznych, znamienny tym, że składa się z 0,5-5% wagowych co najmniej jednego związku o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza rodnik alkilowy o 1 -4 atomach węgla, korzystnie 2-3 atomach węgla oraz ewentualnie dodatkowo 0,5-3% wagowych związku o ogólnym wzorze 2, w którym A - oznacza jon bromu lub chloru, rozpuszczonych w 95-99,5% wagowych rozpuszczalnika organicznego lub wodnego jego roztworu zawierającegoponiżej 45% wagowych wody.

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek do ochrony obiektów i elementów architektoniczno-budowlanych przed działaniem czynników biologicznych.

Środek przeznaczony jest do dezynfekcji i zabezpieczenia obiektów, elementów i detali architektoniczno-budowlanych przed rozwojem i destrukcyjnym działaniem glonów, grzybów i porostów oraz do zwalczania grzybów mikroskopowych i glonów w pomieszczeniach mieszkalnych, użytkowych i inwentarskich.

Coraz powszechniejsza staje się świadomość, że na obiekty i elementy architektoniczno-budowlane destrukcyjne działanie wywierają nie tylko czynniki atmosferyczne i chemiczne, ale także w dużym stopniu czynniki biologiczne jak grzyby, glony i porosty, które odpowiedzialne są za zjawisko zwane biokorozją. Organizmy te wykorzystują substancje organiczne obecne na powierzchni obiektu lub w jego strukturze jako źródło węgla niezbędnego do ich rozwoju. Rozwój ich jest szczególnie intensywny w warunkach zwiększonej wilgotności i jest połączony z wydzielaniem do podłoża produktów przemiany materii, w tym kwasów organicznych i barwników. Związki te w połączeniu z oddziaływaniem mechanicznym strzępek grzybów i chwytników porostów przyczyniają się początkowo do obniżenia walców estetycznych obiektu, a następnie powodują postępujące i nieodwracalne zmiany jego struktury powierzchniowej, co w konsekwencji prowadzi do utraty formy plastycznej. Ponadto czynniki biologiczne występujące w zagrzybionych pomieszczeniach, zwłaszcza grzyby z rodziny sadzakowatych, Dematiaceae, z rodziny Moniliaceae jak Trichoderma sp. oraz grzyby z klasy workowców, Ascomycetes jak Aspergillus, Chaetomium, Penicillium zagrażająw poważnym stopniu zdrowiu ludzi i inwentarza żywego przebywającego w tych pomieszczeniach. Grzyby te mogą być przyczyną trudnych do wyleczenia grzybic, a ponadto wydzieląjądo środowiska wiele toksycznych związków podejrzewanych o działanie rakotwórcze.

Znane są dotychczas i stosowane w budownictwie i konserwacji zabytków środki do ich ochrony przed destrukcyjnym działaniem czynników biologicznych, w których jako substancję czynną stosuje się pięciochlorofenol, bifenol, kumylofenol, p-chloro-m-krezol, związki cyno- i rtęcioorganiczne, sole miedzi, związki boru i fluorki. Środki te stosuje się jako roztwory wodne lub w rozpuszczalnikach organicznych i nanosi się je na uprzednio oczyszczoną powierzchnię obiektu przez pędzlowanie lub natrysk.

Niedogodnością znanych środków jest ich stosunkowo niska mikrobobójczość, ograniczona penetracja w strukturę materiału, niewielka odporność na wpływy atmosferyczne oraz ograniczona trwałość zabezpieczenia obiektu. W określonych warunkach niektóre z tych środków powodują przebarwienie warstwy powierzchniowej, co wyklucza ich stosowanie w pracach

179 516 konserwatorskich. Ponadto ich wadą jest wysoka toksyczność dla ludzi i zwierząt, uniemożliwiająca lub znacznie utrudniająca ich stosowanie w pomieszczeniach mieszkalnych i inwentarskich. Należy więc podkreślić, że większość tych środków przeznaczona jest wyłącznie do zabezpieczania drewna i nie może być stosowana do zabezpieczania porowatych materiałów pochodzenia mineralnego stosowanych w budownictwie.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że bardzo dobre właściwości dla ochrony obiektów, elementów i detali architektoniczno-budowlanych przed działaniem czynników biologicznych wykazują związki o ogólnym wzorze 1, w którym Rj oznacza rodnik alkilowy o 1do 4 atomach węgla, korzystnie 2-3 atomach węgla, a więc ester etylowy lub propylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego oraz związki o ogólnym wzorze 2, w którym A oznaczajon bromu lub chloru.

Środek według wynalazku odznacza się tym, że składa się z 0,5 -5% wagowych związku o ogólnym wzorze 1, korzystnie 3% wagowych oraz ewentualnie dodatkowe 0,5-3% wagowych, korzystnie 0,5% wagowych, związku o ogólnym wzorze 2, w którym A oznacza jon bromu lub chloru, rozpuszczonych w 95-99,5% wagowych rozpuszczalnika organicznego lub wodnego jego roztworu zawierającego poniżej 45% wagowych wody. Stosowanie wodnych roztworów rozpuszczalnika organicznego zawierających powyżej 45% wagowych wody utrudnia rozpuszczanie związków o ogólnym wzorze 1. Jako rozpuszczalnik organiczny, korzystnie stosuje się alkohol etylowy, propylowy, butylowy lub ich mieszaninę.

Wysoką skuteczność działania środka, według wynalazku, w stosunku do glonów i grzybów pleśniowych wykazano w testach laboratoryjnych na kostkach piaskowca i wapienia o wymiarach 5x5x5 cm, nasyconych środkiem, według wynalazku, lub samym rozpuszczalnikiem i zakażonych następnie grzybami pleśniowymi lub glonami jak opisano niżej.

A. Hamowanie wzrostu grzybów pleśniowych

Kostki piaskowca w ilości 15 sztuk i 15 kostek z wapienia o podanych wyżej wymiarach nasycano przez 24 godziny metodą podsiąkania kapilarnego w 2% roztworze eteru etylowego kwasu p-hydroksybenzoesowego w butanolu. Taką samą ilość kostek kontrolnych z piaskowca i wapienia nasycono samym butanolem. Wszystkie kostki wysuszono w temperaturze 333 K pod zmniejszonym ciśnieniem do stałej masy. Po 5 kostek kontrolnych i nasyconych środkiem zaszczepiono 1 ml zawiesiny zawierającej 10⁸ mieszaniny zarodników w postaci grzybów z rodziny Dematiaceae, z rodziny Moniliaceae i z klasy Ascomycetes. Zaszczepione próbki umieszczono w komorze wilgotnej w temperaturze 293 K na okres trzech miesięcy. Po tym okresie na próbkach kontrolnych nasycanych tylko butanolem stwierdzono wzrost grzybów, zwłaszcza z rodziny Dematiaceae i Maniliaceae, natomiast na kostkach nasyconych środkiem, według wynalazku, nie zaobserwowano śladów wzrostu grzybów.

B. Hamowanie wzrostu glonów.

Przygotowano po 10 kostek z piaskowca i z wapienia, połowę z nich nasycono 1,5% roztworem bromku N-benzylo-N,N-dimetylo-N-dodecyloamoniowego w etanolu 95%, a połowę stanowiącą próby kontrolne tylko etanolem 95% i wysuszono jak wyżej. Każdą z kostek nasyconych środkiem oraz kontrolnych zaszczepiono 1 ml zawiesiny zawierającej 10⁶ komórek mieszaniny glonów: Chlorella sp., Stigonema sp. oraz Stichococcus sp. Zaszczepione kostki umieszczono w komorze wilgotnej pod lampą „Flora”, w temperaturze 293 K na okres 6 miesięcy. Po tym okresie stwierdzono wzrost glonów, zwłaszcza Chlorella sp. na próbkach kontrolnych nasyconych butanolem oraz całkowity brak wzrostu glonów na próbkach nasyconych środkiem według wynalazku.

Środek według wynalazku odznacza się doskonałym i długotrwałym działaniem przeciwko glonom, grzybom i porostom powszechnie występującym na zawilgoconych obiektach, elementach i detalach architektonicznych, przy czym jego działanie znacznie przewyższa działanie środków dotychczas stosowanych. Ponadto jego czynną zaletą jest to, że nie jest toksyczny dla ludzi i zwierząt oraz całkowicie bezpieczny w użyciu.

Środek według wynalazku przygotowuje się przez rozpuszczenie określonej ilości substancji czynnej o ogólnym wzorze 1, a następnie ewentualnie dodatkowo substancji czynnej o ogólnym wzorze 2, w odpowiedniej objętości rozpuszczalnika lub jego wodnym roztworze. Środek nanosi się na uprzednio oczyszczoną i osuszoną powierzchnię obiektu lub elementu

179 516 architektoniczno-budowlanego znanymi metodami przez pędzlowanie, natrysk lub okłady. Zabieg korzystnie wykonuje się kilkakrotnie w odstępach czasu zapewniających wniknięcie środka w strukturę materiału.

Nie ograniczając zakresu ochrony środka według wynalazku, poniżej podano przykłady składu i jego zastosowania na obiektach i elementach architektoniczno-budowlanych, jak również w pomieszczeniach mieszkalnych i użytkowych.

A. Dezynfekcja i zabezpieczanie nagrobków i pomników nagrobnych przed wzrostem grzybów mikroskopowych w postaci zielenic i porostów.

Przykład I.

Ester etylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego - 3% watowych

Etanol 95% - 97% wagowych

Zabiegowi dezynfekcji i zabezpieczenia poddano pomnik nagrobkowy z 1939 r. na Cmentarzu Komunalnym w Toruniu, wykonany z czerwonego piaskowca i porośnięty intensywnie przez glony zielenice, grzyby sadzakowate i porosty. Po dokładnym oczyszczeniu i osuszeniu powierzchni nagrobka nasycono ja tak sporządzonym środkiem przy użyciu pędzla ławkowego. Zabieg ten powtarzano jeszcze 7-krotnie w kilkugodzinnych odstępach. Po 3 latach od chwili wykonania zabiegu nie stwierdzono wzrostu mikroorganizmów.

Przykład II. Środkiem jak w przykładzie I poddano zabiegowi dezynfekcji i zabezpieczenia pomnik na Cmentarzu Parafialnym w Toruniu, wykonany z szarego piaskowca i porośnięty intensywnie przez zielenice, grzyby sadzakowate oraz porosty. Powierzchnię pomnika po dokładnym oczyszczeniu i osuszeniu poddano nasyceniu środkiem. Zabieg nasycenia powtórzono jeszcze 5-krotnie w kilkugodzinnych odstępach. Po 18 miesiącach od chwili wykonania zabiegu nie stwierdzono wzrostu mikroorganizmów·.

Przykład III. Środkiem jak w przykładzie I poddano zabiegowi dezynfekcji i zabezpieczenia nagrobek z 1954 r. na Cmentarzu Parafialnym w Toruniu, wykonany z piaskowca i porośnięty przez zielenice i porośnięty. Po uprzednim oczyszczeniu i osuszeniu jego powierzchni przeprowadzono dezynfekcję przez 8-krotne pędzlowanie nagrobka. Po 12 miesiącach od wykonania zabiegu nie zaobserwowano wzrostu mikroflory.

Przykład IV.

Ester propylowego kwasu p-hydroksybenzoesowego Ester butylowego kwasu p-hydroksybenzoesowego Etanol 95% Zabiegi dezynfekcji i zabezpieczenia poddano nagrobek z 1957 r. na Cmentarzu Parafialnym w Toruniu, wykonany z wapienia i porośnięty przez zielenice i porosty. Dezynfekcję, po uprzednim oczyszczeniu i osuszeniu powierzchni, wykonano przez 6-krotne pędzlowanie obiektu tak sporządzonym środkiem. Po 12 miesiącach od wykonania zabiegu nie stwierdza się wzrostu mikroflory.

C. Dezynfekcja i zabezpieczanie kamiennych detali architektonicznych.

Przykład V. Zabiegowi dezynfekcji i zabezpieczenia przed rozwojem mikroflory poddano cokół kamienny w Pałacu Konopków w Wieliczce. Po oczyszczeniu i osuszeniu powierzchni obiektu wykonano zabieg dezynfekcji przez 5-krotne pędzlowanie środkiem jak w przykładzie I. Po upływie 18 miesięcy od wykonania zabiegu nie stwierdzono wzrostu mikroflory na obiekcie.

D. Dezynfekcja i zabezpieczenie zabytkowych elementów architektonicznych.

Przykład VI.

Ester etylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego - 33% wagowych

Etanol 95% - 44%

N-butanol - 449% wagυwych

Środkiem tym poddano zabiegowi dezynfekcji i zabezpieczeniu fragment wschodniej ekwacji szyi Barbakanu Krakowskiego wykonanej z cegły i zaprawy wapiennej. Po oczyszczeniu i osuszeniu powierzchni obiektu zabieg dezynfekcji przeprowadzono stosując okłady

2% wagowych 1% wagowych 97% wagowyc9

179 516

- 2% wagowych

- 1 % wagowych 33% wagowych 64% wagowych

1% wagowych 1% wagowych

- 30% wagowych

- 30% wagowych 38% wagowych z masy celulozowej nasyconej środkiem. Po upływie 6 miesięcy od wykonania zabiegu nie stwierdza się wzrostu mikrofloiy

Przykład VII. Środkiem jak w przykładzie VI przeprowadzono dezynfekcję i zabezpieczenia wnętrza szyi Barbakanu Krakowskiego wykonanego z cegły, zaprawy wapiennej i piaskowca stosując 3-krotny natrysk. Po okresie 6 miesięcy od wykonania zabiegu nie stwierdzono rozwoju mikroorganizmów.

Przykład VIII. Środkiem jak w przykładzie VI dokonano dezynfekcji i zabezpieczenia fragmentów muru z cegły i zaprawy wapiennej w Bastionie Św. Rocha w Klasztorze na Jasnej Górze, Częstochowa. Zabieg wykonano stosując 3-krotny natrysk. Po 6 miesiącach od wykonania zabiegu nie stwierdzono rozwoju mikroflory.

Przykład IX.

Ester etylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego

Bromek N-benzylo-N,N-dimetylo-N-dodecyloamoniowy

N-propanol

N-butanol , Środkiem tym poddano dezynfekcji i zabezpieczeniu zabytkowy kamienny portal główny w Pałacu Konopków w Wieliczce. Zabieg wykonano przez 4-krotne pędzlowanie. Po roku od przeprowadzenia zabiegu nie zaobserwowano wzrostu mikroflory.

D. Dezynfekcja i zabezpieczenie zabytkowych elementów architektonicznych. Przykład X. Zabiegowi poddano drewnianąbramę główną w Pałacu Konopków w Wieliczce stosując 3-krotne pędzlowanie środkiem jak w przykładzie I. Po upływie roku, od zabiegu nie stwierdzono rozwoju mikroflory na obiekcie.

E. Dezynfekcja i zabezpieczenie sztukaterii gipsowych.

Przykład XI.

Ester metylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego Bromek N-benzylo-N,N-dimetylo-N-dodecyłoamoniowy Etanol 95%

N-propanol Woda

Środkiem tym poddano dezynfekcji i zabezpieczeniu sztukaterie gipsowe w Pałacu Konopków w Wieliczce. Po uprzednim ich oczyszczeniu i osuszeniu, sztukaterię poddano 3-krotnemu pędzęlkowaniu środkiem. Stwierdzono brak wzrostu mikroflory po roku od wykonania zabiegu.

Przykład XII.

Ester etylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego - 2% wagowych

Bromek N-benzylo-N,N-dimetylo-N-dodecyloamoniowy - 1% wagowych

Etanol 95% - 29% wagowych

N-propanol - 29% wagowych

N-butanol - 39% wagowych

Środkiem tym poddano dezynfekcji i zabezpieczeniu sztukaterie gipsowe w Pałacu Konopków w Wieliczce. Sztukaterie poddano 3-krotnemu natryskowi. Stwierdzono, że po okresie roku od wykonania zabiegu nie wystąpił wzrost mikroorganizmów poprzednio obecnych na obiekcie.

F. Dezynfekcja i zabezpieczenie zabytkowej ceramiki o czerepach porowatych i nieporowatych.

Przykład XIII.

Ester metylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego - 2¹% wagowych

N-propanol - 39% wagowych

N-butanol - 59% wagowych

Środkiem tym poddano dezynfekcji i zabezpieczeniu ceramikę zabytkową z XIX w. Zabieg wykonano metodą podsiąkania kapilarnego. Stwierdzono całkowite zabezpieczenie ceramiki przed wzrostem mikroorganizmów po okresie roku od wykonania zabiegu.

179 516

2% waigowydi 58% wagowych 40% wargowych

0,58% wagowych

2,0% wargowych

5()⁽⁾/o wargowych 258% waigowych 22,58% wargowych

G. Dezynfekcja i zabezpieczenie malowideł ściennych

Przykład XIV.

Ester metylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego Etanol 95% Woda Środkiem tym poddano zabiegowi dezynfekcji malowidła ścienne w kościele Św. Jana w Toruniu. Malowidła poddano 1 -krotnemu, delikatnemu pędzlowaniu. Po roku od wykonania zabiegu nie stwierdzono wzrostu mikroflory·.

H. Dezynfekcja zagrzybionego tynku w pomieszczeniach mieszkalnych.

P r z y k ł a d XV.

Ester propylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego - 3% wwgowyyh

Bromek N-benzylo-N,N-dimetylo-N-dodecyloamoniowy - 0,58% wagowych

Etanol 98% - 96,58% wagoow/ch

Tynk porośnięty grzybami sadzakowatymi zmyto wstępnie 70% wodnym roztworem denaturatu, używając gąbki. Po wyschnięciu tynk zdezynfekowano tak sporządzonym środkiem przez 6-krotne pędzlowanie. Po okresie 3 lat od wykonania zabiegu nie wystąpił ponowny wzrost grzybów pleśniowych.

Przykład XVI.

Ester etylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego

Bromek N-benzylo-N,N-dimetylo-N-dodecyloamoniowy

Etanol 98%

N-propanol

Woda

Tynk porośnięty grzybami sadzakowatymi zmyto wstępnie 70% wodnym roztworem denaturatu używając gąbki. Po wyschnięciu tynk zdezynfekowano tak sporządzonym środkiem przez 0-krotne pędzlowanie. Po okresie 12 miesięcy od wykonania zabiegu nie wystąpił ponowny wzrost grzybów pleśniowych.

Przykład XVII.

Ester etylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego - 8% wargowych

Etanol 98% - 98% wagowych

Tynk porośnięty grzybami sadzakowatymi zmyto wstępnie 70% wodnym roztworem denaturatu używając gąbki. Po wyschnięciu tynk zdezynfekowano tak sporządzonym środkiem przez 3-krotne pędzlowanie. Po okresie 2 lat od wykonania zabiegu nie wystąpił ponowny wzrost grzybów pleśniowych.

Przykład XVIII.

Bromek N-benzylo-N,N-dimetylo-N-dodecyloamoniowy - 3,0% wagowych

Etanol 98% - 60% wagowych

Woda - 38% wagowych

Tynk w łazience porośnięty grzybami sadzakowatymi zmyto bezpośrednio tak sporządzonym środkiem. Po wyschnięciu zabieg powtórzono 2-krotnie. Po upływie 12 miesięcy od wykonania zabiegu nie zaobserwowano ponownego wzrostu grzybów pleśniowych.

Środek według wynalazku znajduje również szerokie zastosowanie do innych celów konserwatorskich jak np. do dezynfekcji zaatakowanych przez mikroorganizmy pieczęci woskowych przy zastosowaniu środka jak w przykładzie XIV.

179 516

179 516

Z V ©°

ORi

WZÓR 1

CH₃(CH₂)₁₁N(CH₃)₂C₆H₅· A

WZÓR 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Środek do ochrony obiektów i elementów architektoniczno-budowlanych przed działaniem czynników biologicznych, znamienny tym, że składa się z 0,5-5% wagowych co najmniej jednego związku o ogólnym wzorze 1, w którym R, oznacza rodnik alkilowy o 1 -4 atomach węgla, korzystnie 2-3 atomach węgla oraz ewentualnie dodatkowo 0,5-3% wagowych związku o ogólnym wzorze 2, w którym A - oznacza jon bromu lub chloru, rozpuszczonych w 95-99,5% wagowych rozpuszczalnika organicznego lub wodnego jego roztworu zawierającego poniżej 45% wagowych wody.
2. 2. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik organiczny korzystnie stosuje się alkohol etylowy, propylowy, butylowy lub ich mieszaninę.

   * * *