PL230563B1

PL230563B1 - Protective agent for wood and wood-like materials, protecting against the action of fire and method for protecting them

Info

Publication number: PL230563B1
Application number: PL406041A
Authority: PL
Inventors: Wojciech Grześkowiak; Wojciech Grzeskowiak
Original assignee: Univ Przyrodniczy W Poznaniu
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2018-11-30
Also published as: PL406041A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest środek ochrony drewna i materiałów drewnopochodnych przed czynnikami biotycznymi i ogniem oraz sposób zabezpieczania powyższych materiałów na drodze impregnacji.The subject of the invention is a means of protecting wood and wood-based materials against biotic factors and fire, and a method of securing the above materials by impregnation.

Stosowane środki ochrony drewna mają za zadanie zabezpieczenie tego materiału przed korozją biologiczną i ogniem. Są to głównie mieszaniny różnych związków chemicznych o tak dobranych proporcjach, aby ich działanie było optymalne.The used wood protection measures are designed to protect this material against biological corrosion and fire. They are mainly mixtures of various chemical compounds with proportions selected in such a way that their operation is optimal.

Środki do przeciwogniowej ochrony drewna i materiałów drewnopochodnych są najczęściej substancjami ciekłymi lub stałymi, nieorganicznymi lub organicznymi. Najprostszy, podstawowy podział dzieli je na aktywne i pasywne. Aktywne środki chronią drewno w sposób czynny, uczestniczą w procesie rozkładu i zmieniają jego przebieg. Środki pasywne stanowią izolację, biernie chroniącą materiał przed dyfuzją ciepła do jego wnętrza. Stosowanie środków ogniochronnych, jako elementów biernej ochrony przeciwpożarowej jest czynnikiem niezmiernie ważnym dla bezpieczeństwa pożarowego budynku. Poprzez zastosowanie środków ogniochronnych można w znaczny sposób ograniczyć cechy pożarowe materiałów takich jak: szybkość spalania, rozprzestrzenianie się płomieni, wydzielanie ciepła. Podwyższają one odporność ogniową i obniżają rozprzestrzenianie ognia przez konstrukcje budowlane.Agents for fire protection of wood and wood-based materials are mostly liquid or solid, inorganic or organic substances. The simplest, basic division of them into active and passive. The active measures protect the wood actively, participate in the decomposition process and change its course. Passive measures provide insulation that passively protects the material from diffusion of heat into its interior. The use of fire retardants as elements of passive fire protection is an extremely important factor for the fire safety of a building. By using fire retardants, it is possible to significantly reduce the fire characteristics of materials such as: burning rate, flame spread, heat generation. They increase fire resistance and reduce the spread of fire through building structures.

Zastosowanie środków ogniochronnych pozwala zaklasyfikować gatunki drewna łatwo zapalne najczęściej do materiałów trudno zapalnych lub w niektórych przypadkach do niezapalnych, umożliwiając rozszerzenie zakresu ich stosowania do obszarów, w których dotąd nie były stosowane. Środki ogniochronne zmniejszając zapalność drewna lub materiałów drewnopochodnych nie zmieniają tych materiałów w niepalne.The use of fire retardants allows to classify the types of wood that are easily ignitable, most often to non-flammable materials or, in some cases, to non-flammable materials, making it possible to extend the scope of their application to areas where they have not been used before. Fire retardants, reducing the flammability of wood or wood-based materials, do not change these materials into non-flammable.

W większości przypadków środki ogniochronne działają według kilku mechanizmów naraz, a ich badania skupiają się na określeniu istotności każdego z nich i znalezieniu ewentualnych synergizmów między nimi. Najpowszechniej stosowanymi solnymi środkami ogniochronnymi do drewna są preparaty oparte na solach nieorganicznych, przy czym zdecydowana większość preparatów zawiera sole fosforu, azotu lub boru. W nowszych rozwiązaniach stosuje się sole fosforu utworzone ze związków organicznych zawierających zarówno jony fosforu jak i azotu. Skuteczność soli zawierających jony fosforu może być znacznie zwiększona poprzez obecność mocznika, występowanie takiego synergizmu pozwala na osiągnięcie wyższej skuteczności ogniochronnej przy niższych stężeniach stosowanych preparatów. Zabezpieczanie drewna solnymi środkami ogniochronnymi ma jednak ujemne strony. Obecność niektórych soli w drewnie zwiększa jego higroskopijność. W takich przepadkach wilgotność równoważna drewna będzie zależeć od rodzaju środka, jego stężenia oraz od wymiarów i gatunku zabezpieczonego drewna. Dodatkowo kwasowa lub alkaliczna natura składników środków ogniochronnych w połączeniu z podwyższoną wilgotnością i wysoką temperaturą użytkowania (np. poszycia i konstrukcje dachowe) może skutkować obniżeniem właściwości mechanicznych drewna i przyczyniać się do korozji metalowych łączników. Preparaty oparte na solach nieorganicznych są stosunkowo tanie i łatwe w użyciu. [Kozłowski, R., Helwig, M.: „Środki ogniochronne do zabezpieczania drewna i materiałów kompozytowych”. Materiały konferencyjne Międzynarodowego Sympozjum „Postęp w zabezpieczaniu ogniochronnym i metodach badań palności”. IWN Poznań, 14-15 listopada. 1995. Kozłowski, R., Helwig, M., Wesołek, D., Władyka-Przybylak, M.: „Układy środków do ogniochronnego, grzybobójczego i owadobójczego zabezpieczania gontów i strzech, odporne na działanie zewnętrznych czynników atmosferycznych”. XVI Sympozjum „Ochrona Drewna”, Rogów 1992].In most cases, fire retardants operate according to several mechanisms at once, and their research focuses on determining the significance of each of them and finding possible synergies between them. The most commonly used salt wood flame retardants are preparations based on inorganic salts, with the vast majority of preparations containing salts of phosphorus, nitrogen or boron. More recent developments use phosphorus salts formed from organic compounds containing both phosphorus and nitrogen ions. The effectiveness of salts containing phosphorus ions can be significantly increased by the presence of urea, the presence of such synergism allows to achieve higher fire protection performance at lower concentrations of the preparations used. There are, however, disadvantages to treating wood with salt flame retardants. The presence of some salts in wood increases its hygroscopicity. In such cases, the equivalent wood moisture content will depend on the type of agent, its concentration as well as the dimensions and species of the treated wood. In addition, the acidic or alkaline nature of the components of the flame retardants, combined with increased humidity and high temperature of use (e.g. decking and roof structures) can reduce the mechanical properties of wood and contribute to corrosion of metal fasteners. Preparations based on inorganic salts are relatively cheap and easy to use. [Kozłowski, R., Helwig, M .: "Fire retardants for the protection of wood and composite materials". Conference materials of the International Symposium "Progress in fire protection and flammability testing methods". IWN Poznań, November 14-15. 1995. Kozłowski, R., Helwig, M., Wesołek, D., Władyka-Przybylak, M .: "Systems of agents for fire-retardant, fungicidal and insecticidal protection of shingles and thatch, resistant to external weather conditions." XVI Symposium "Protection of Wood", Rogów 1992].

Obecnie większość solnych preparatów ogniochronnych zawiera w swym składzie związki fosforu oraz mocznik. Stosowanie środków ogniochronnych jako elementów biernej ochrony przeciwpożarowej jest czynnikiem niezmiernie ważnym dla bezpieczeństwa pożarowego budynku. W wielu krajach przepisy budowlane oraz towarzystwa ubezpieczeniowe wymagają użycia drewna budowlanego zabezpieczonego przed ogniem. Poprzez zastosowanie środków ogniochronnych można w znaczny sposób ograniczyć parametry pożarowe materiałów jak: szybkość spalania, rozprzestrzenianie się płomieni, wydzielanie ciepła. Podwyższają one odporność ogniową i obniżają rozprzestrzenianie ognia przez konstrukcje budowlane [Kozłowski, Helwig, Wesołek, D., Władyka-Przybylak, 1992 „Układy środków do ogniochronnego, grzybobójczego i owadobójczego zabezpieczania gontów i strzech, odporne na działanie zewnętrznych czynników atmosferycznych”. XVI Sympozjum „Ochrona Drewna”, Rogów 1992]. Substancje używane do ochrony drewna przed ogniem powinny opóźniać moment zapalenia się materiałów łatwo zapalnych. Ponadto muszą być nieszkodliwe dla ludzi i zwierząt, nie mogą wydzielać tokCurrently, most salt flame retardants contain phosphorus compounds and urea. The use of fire retardants as elements of passive fire protection is an extremely important factor for the fire safety of a building. In many countries, building regulations and insurance companies require the use of fire-resistant construction timber. By using fire retardants, it is possible to significantly reduce the fire parameters of materials such as: burning rate, flame spread, heat generation. They increase fire resistance and reduce the spread of fire through building structures [Kozłowski, Helwig, Wesołek, D., Władyka-Przybylak, 1992 "Systems of agents for fire retardant, fungicidal and insecticidal protection of shingles and thatch, resistant to external weather conditions". XVI Symposium "Protection of Wood", Rogów 1992]. Substances used to protect wood against fire should delay the moment of ignition of readily ignitable materials. In addition, they must be harmless to humans and animals, and must not give off toxins

PL 230 563 B1 sycznych substancji zarówno w czasie normalnego eksploatowania materiału jak i zachować swe właściwości przez co najmniej 3 lata [Kolbrecki, A.: „Zabezpieczenia wyrobów z drewna i materiałów drewnopochodnych przed ogniem”. Materiały Budowlane nr T99 (nr 323)]. Zabezpieczenie ogniochronne drewna nienarażonego na czynniki zewnętrzne nie stanowi aktualnie większego problemu. Istniejące środki ogniochronne pozwalają na uzyskanie drewna o podwyższonej odporności na zapalenie nawet przy zachowaniu jego rysunku i barwy [Kozłowski. R.. Helwig, M., Wesołek, D., Władyka-Przybylak, M.: „Układy środków do ogniochronnego, grzybobójczego i owadobójczego zabezpieczania gontów i strzech, odporne na działanie zewnętrznych czynników atmosferycznych”. XVI Sympozjum „Ochrona Drewna”, Rogów 1992]. Osiągnąć to można przez impregnacje solami nieorganicznymi. Wadą tej metody jest łatwość wymywania soli przez wodę, oraz możliwość zmian wytrzymałościowych impregnowanego drewna. Konwencjonalne środki ogniochronne, składające się głównie z rozpuszczalnych w wodzie soli nieorganicznych zabezpieczają również w dużym stopniu drewno przed zgnilizną. [Sweet, M.S., Levan, SL., White, RH., Tran, HC., De Groot, R.: „Fire performance of wood treated with combined fire-retardant anc preservative systems”. Forest Product Laboratory, Research Paper FPL-RP-545. 1996].During the normal use of the material and maintain its properties for at least 3 years [Kolbrecki, A .: "Protection of wood products and wood-based materials against fire". Building Materials No. T99 (No. 323)]. Fire protection of wood not exposed to external factors is not a major problem at present. The existing fire retardants make it possible to obtain wood with increased resistance to ignition, even while maintaining its drawing and color [Kozłowski. R .. Helwig, M., Wesołek, D., Władyka-Przybylak, M .: "Systems of agents for fire-retardant, fungicidal and insecticidal protection of shingles and thatch, resistant to external weather conditions." XVI Symposium "Protection of Wood", Rogów 1992]. This can be achieved by impregnation with inorganic salts. The disadvantage of this method is that the salt is easily washed out by water and the strength of the impregnated wood can be changed. Conventional flame retardants, mainly consisting of water-soluble inorganic salts, also largely protect the wood from rot. [Sweet, M.S., Levan, SL., White, RH., Tran, HC., De Groot, R .: "Fire performance of wood treated with combined fire-retardant anc preservative systems". Forest Product Laboratory, Research Paper FPL-RP-545. 1996].

Działanie preparatów solnych wiąże się głównie z inhibicją chemiczną procesu spalania przez wygaszenie chemiczne płomieni, a także z modyfikacją procesu pirolizy materiału palnego. W przypadku preparatów nakładanych w fazie warstw powierzchniowych następuje ich pęcznienie pod wypływem temperatury. Warstwa preparatu stanowi izolację termiczną spowalniającą rozkład materiału a także przegrodę hamującą przepływ palnych produktów rozkładu do płomieni [Kolbrecki, A.: „Zabezpieczenia wyrobów z drewna i materiałów drewnopochodnych przed ogniem”. Materiały Budowlane nr T99 (nr 323).; White, RH.; „Use of coatings to improve fire resistance of wood”. „Fire resistive coatings: The need for standards” ASTM STP 826, 1983; Kozłowski. Helwig, 1995; Okrzesik, P., Jaworski, M.: „Chemiczne środki Ogniochronne”. Materiały konferencyjne Międzynarodowego Sympozjum „Postęp w zabezpieczaniu ogniochronnym i metodach badań palności”. IWN Poznań, 14-15 listopada, 1995; Władyka-Przybylak, M., Wesołek, D., Kozłowski, R.: „Powłoki pęczniejące jako przykład bariery dla ognia tzw. Fire Blockery”. Materiały konferencyjne Międzynarodowego Sympozjum „Postęp w zabezpieczaniu ogniochronnym i metodach badań palności”. IWN Poznań, 14-15 listopada, 1995].The action of salt preparations is mainly related to the chemical inhibition of the combustion process by chemical extinction of the flames, as well as the modification of the pyrolysis process of the combustible material. In the case of preparations applied in the phase of surface layers, they swell under the influence of temperature. The layer of the preparation is a thermal insulation that slows down the decomposition of the material and also a barrier that inhibits the flow of combustible decomposition products into the flames [Kolbrecki, A .: "Protection of wood products and wood-based materials against fire". Building Materials No. T99 (No. 323); White, RH .; "Use of coatings to improve fire resistance of wood". "Fire resistive coatings: The need for standards" ASTM STP 826, 1983; Kozłowski. Helwig, 1995; Okrzesik, P., Jaworski, M .: "Chemical flame retardants". Conference materials of the International Symposium "Progress in fire protection and flammability testing methods". IWN Poznań, November 14-15, 1995; Władyka-Przybylak, M., Wesołek, D., Kozłowski, R .: "Intumescent coatings as an example of a fire barrier, the so-called Fire Blockery ". Conference materials of the International Symposium "Progress in fire protection and flammability testing methods". IWN Poznań, November 14-15, 1995].

Podstawowymi związkami chemicznymi wchodzącymi w skład większości produkowanych obecnie solnych środków ogniochronnych są: siarczan amonu, chlorek amonu, fosforan monoamonowy i diamonowy, kwas borowy, boraks, chlorek cynku, wapnia, magnezu, glinu [US 3398019; GoldsteinThe basic chemicals included in most salt flame retardants produced today are: ammonium sulfate, ammonium chloride, monoammonium and diammonium phosphate, boric acid, borax, zinc, calcium, magnesium, aluminum chloride [US 3,398,019; Goldstein

I. S.: Degradation and protection od wood from thermal attack. In: „Wood deterioration and its prevention by preservative treatment”. Vol. 1 „Degradation and protection of wood.” D.D. Nicholas ed. Syracuse Univ. Press. Syracuse N.Y.1973.; Yalinkilic. M.K., Imamura, Y.. Takahashi, M., Demirci, Z.: „EfFect of boron addition to adhesive and/or surface coating on fire- retardant properties of particleboard.” Wood and Fiber Science, 30(4) 1998; Levan, S.L., Tran. H.C.: „The role of boron in flame-retardant treatments.” „First International Conference on Wood protection With Diffusible Preservatives”. Proceedings 47355; 1990 November 28-30; Nashville.; Wytwer, T.: „Fungitox NP. -środek ognio- i biochronny do drewna”. Materiały konferencyjne Międzynarodowego Sympozjum „Postęp w zabezpieczaniu ogniochronnym i metodach badań palności”. IWN Poznań. 14-15 listopada, 1995; Lutomski, K., Surmiński,I. S .: Degradation and protection from wood from thermal attack. In: "Wood deterioration and its prevention by preservative treatment". Vol. 1 "Degradation and protection of wood." D.D. Nicholas ed. Syracuse Univ. Press. Syracuse N.Y. 1973; Yalinkilic. M.K., Imamura, Y .. Takahashi, M., Demirci, Z .: "EfFect of boron addition to adhesive and / or surface coating on fire-retardant properties of particleboard." Wood and Fiber Science, 30 (4) 1998; Levan, S.L., Tran. H.C .: "The role of boron in flame-retardant treatments." "First International Conference on Wood protection With Diffusible Preservatives". Proceedings 47355; 1990 November 28-30; Nashville .; Wytwer, T .: "Fungitox NP. - fire and bioprotective agent for wood ”. Conference materials of the International Symposium "Progress in fire protection and flammability testing methods". IWN Poznań. November 14-15, 1995; Lutomski, K., Surmiński,

J. „Badania nad preparatyką środków ogniochronnych do drewna”. Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk, Wydział Nauk Technicznych, Prace Komisji Technologii Drewna Tom VII-1978].J. "Research on the preparation of fire retardants for wood". Poznań Society of Friends of Sciences, Faculty of Technical Sciences, Works of the Wood Technology Commission, Volume VII-1978].

Nowsze rozwiązania proponują wykorzystanie w ochronie drewna i materiałów drewnopochodnych przed ogniem organicznych pochodnych fosforowych. W ciągu ostatnich lat skupiono się głównie na badaniach nad właściwościami fosforanu guanylomocznika z dodatkiem kwasu borowego (GUP/B). Badania Wang”a i innych [Wang Q., Li J ., Winandy J.E.: “Chemical mechanism of fire retardance ofboric acid on wood.” Wood Sci Technol (2004) 38: 375-389] wykazały wysoką skuteczność ogniochronną tego typu środków oraz działanie synergiczne kwasu borowego jako promotora zwęglania.Newer solutions propose the use of organic phosphorus derivatives in the protection of wood and wood-based materials against fire. In recent years, the main focus has been on research into the properties of guanylurea phosphate with the addition of boric acid (GUP / B). Research by Wang and others [Wang Q., Li J., Winandy J.E .: "Chemical mechanism of fire retardance ofboric acid on wood." Wood Sci Technol (2004) 38: 375-389] showed the high flame retardant efficiency of this type of agents and the synergistic effect of boric acid as a carbonization promoter.

Przeprowadzono również wiele badań nad wpływem fosforanu guanylomocznika (GUP) oraz fosforanu guanylomocznika z kwasem borowym (GUP/B) na właściwości wytrzymałościowe drewna i materiałów drewnopochodnych [Le Van S.L., Ross RJ., Winandy J .E.: „Effects of fire retardant Chemicals on the bending properties of wood at elevated temperatures.” Res. Pap. FPL-RP-498. Madison, WI: US. Departament of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. 24p.(1990), Levan S.L., Man Kim J., Nagel R.J., Evans J.W.: „Mechanical properties of fire-retardant-treated plywood aner cyclic temperaturę exposure”.Much research has also been done on the effect of guanylurea phosphate (GUP) and guanylurea phosphate with boric acid (GUP / B) on the strength properties of wood and wood-based materials [Le Van SL, Ross RJ., Winandy J .E .: "Effects of fire retardant Chemicals on the bending properties of wood at elevated temperatures. " Res. Pap. FPL-RP-498. Madison, WI: US. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. 24p. (1990), Levan S.L., Man Kim J., Nagel R.J., Evans J.W .: "Mechanical properties of fire-retardant-treated plywood aner cyclic temperature exposure."

PL 230 563 B1PL 230 563 B1

Forest Products Journal 46(5):64-71. 1996., Winandy J .E.. „Effects of fire retardant treatments after 18 months of exposure at 150 oF (66oC)” Research Paper FPL-RN-0264. 1995]. Wykazali oni, że zastosowanie GUP oraz GUP/B nie powoduje znacznego obniżenia właściwości wytrzymałościowych drewna i jego pochodnych przy podwyższonej temperaturze utrzymywanej przez dłuższy okres czasu. Jest to niezmiernie ważne zważywszy na zastosowanie drewna oraz płyt drewnopochodnych w budownictwie, zwłaszcza nadrewna. [Mamey D.C.O., Russell L.J., Humphrey D.G.: Fire Retardants for Timber Applications - a Literaturę Review; Sweet, M.S., Levan, S.L., White. RH., Tran, HC., De Groot, R.: “Fire performance of wood treated with combined fire-retardant and preservative systems”. Forest Product Laboratory, Research Paper FPL-RP-545. 1996]. Z opisów patentowych US 2917408 oraz US 2008/0265223 Al wynika że zastosowanie guanylomocznika ze związkami boru podnosi odporność zabezpieczonego nim drewna i materiałów drewnopochodnych na działanie ognia.Forest Products Journal 46 (5): 64-71. 1996., Winandy J .E .. "Effects of fire retardant treatments after 18 months of exposure at 150 oF (66oC)" Research Paper FPL-RN-0264. 1995]. They showed that the use of GUP and GUP / B does not significantly reduce the strength properties of wood and its derivatives at elevated temperatures maintained for a longer period of time. It is extremely important considering the use of wood and wood-based panels in construction, especially timber. [Mamey D.C.O., Russell L.J., Humphrey D.G .: Fire Retardants for Timber Applications - a Literature Review; Sweet, M.S., Levan, S.L., White. RH., Tran, HC., De Groot, R .: “Fire performance of wood treated with combined fire-retardant and preservative systems”. Forest Product Laboratory, Research Paper FPL-RP-545. 1996]. From US 2917408 and US 2008/0265223 A1 it appears that the use of guanylurea with boron compounds increases the fire resistance of the protected wood and wood-based materials.

Z polskiego zgłoszenia patentowego nr PL 378973 znany jest wielofunkcyjny środek do ochrony drewna, w postaci żelu, który zawiera 0 do 0,1 cz.mas. butylokarbaminianu 3-jodo-2-propynylu, 0 do 5,2 cz.mas. kwasu ortoborowego lub czteroboranu dwusodowego lub boranu mocznika lub boranu didecylopolioksy-etyloamoniowego, 0 do 16,1 cz.mas. chlorku alkilobenzylodimetyloamoniowego lub didecylodimetyloamoniowego lub propionianu didecylometylopoli(oksyetyleno)amoniowego, 0 do 0,02 cz.mas. flufenoksuronu lub 0 do 0,1 cz.mas. permetryny lub cypermetryny lub deltametryny, 0 do 14 cz.mas fosforanu monoamonowego lub diamonowego lub 0 do 30 cz.mas. siarczanu amonowego i/lub 0 do 40 cz.mas. mocznika lub fosforanu mocznika lub 0 do 26 cz.mas. fosforanu guanidyny lub sulfaminianu guanidyny, 0 do 1 cz.mas. metoksypropyloksypropanolu i 0 do 40 cz.mas. wody.From the Polish patent application No. PL 378973 a multifunctional agent for wood protection in the form of a gel is known, containing 0 to 0.1 parts by mass. 3-iodo-2-propynyl butylcarbamate, 0 to 5.2 pts. orthoboric acid or disodium tetraborate or urea borate or didecylpolyoxyethylammonium borate, 0 to 16.1 wt. alkylbenzyldimethylammonium chloride or didecyldimethylammonium chloride or didecylmethylpoly (oxyethylene) ammonium propionate, 0 to 0.02 wt. flufenoxuron or 0 to 0.1 parts mass permethrin or cypermethrin or deltamethrin, 0 to 14 parts by weight of monoammonium or diammonium phosphate or 0 to 30 parts by weight of monoammonium or diammonium phosphate ammonium sulphate and / or 0 to 40 parts by mass urea or urea phosphate or 0 to 26 parts mass guanidine phosphate or guanidine sulfamate, 0 to 1 pbw methoxypropyloxypropanol and 0 to 40 parts mass water.

Celem wynalazku jest opracowanie skutecznego środka ochrony drewna i materiałów drewnopochodnych przeznaczonego do zabezpieczania wyżej wymienionych materiałów użytkowanych w drugiej klasie zagrożenia (materiał nie narażony na działanie czynników atmosferycznych) przed działaniem ognia (nadającego drewnu lub materiałowi drewnopochodnemu odporność na działanie płomieni i wysokich temperatur) a także zabezpieczającego przed działaniem mikrogrzybów pleśniowych.The aim of the invention is to develop an effective protective agent for wood and wood-based materials intended to protect the above-mentioned materials used in the second hazard class (material not exposed to weather conditions) against fire (making the wood or wood-based material resistant to flames and high temperatures) as well as protecting against the action of mold microfungi.

Środek ochrony drewna i materiałów drewnopochodnych według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera węglan guanidyny w ilości od 10 do 20% wagowych, oraz mieszaninę fosforanu mono i/lub diamonowego, ewentualnie kwasu borowego, ewentualnie winianu sodowo potasowego, ewentualnie kwasu fosforowego i ewentualnie glikolu etylenowego w ilości od 80 do 90% wagowych. Korzystnie środek zawiera winian sodowo potasowy w ilości 5-10% wagowych. Korzystnie środek zawiera glikol etylenowy w ilości 5% wagowych.The preservative of wood and wood-based materials according to the invention is characterized in that it contains guanidine carbonate in an amount of 10 to 20% by weight, and a mixture of mono and / or diammonium phosphate, possibly boric acid, possibly sodium potassium tartrate, possibly phosphoric acid and optionally ethylene glycol in an amount of 80 to 90% by weight. Preferably the composition comprises sodium potassium tartrate in an amount of 5-10% by weight. Preferably the agent comprises ethylene glycol in an amount of 5% by weight.

Korzystnie środek zawiera stężony kwas fosforowy w ilości 10% wagowych.Preferably, the composition comprises concentrated phosphoric acid in an amount of 10% by weight.

Środek według wynalazku może stanowić mieszaninę składników rozpuszczoną w wodzie.The agent of the invention may be a mixture of ingredients dissolved in water.

Sposób zabezpieczania drewna i materiałów drewnopochodnych polega na tym, że drewno lub materiały drewnopochodne impregnuje się środkiem według wynalazku zawierającym węglan guanidyny tak, że ilość zastosowanego impregnatu przy zachowaniu wchłonięcia suchej masy w drewno wynosi odpowiednio dla stężeń preparatu: 10% około 75 kg/m³, dla 15% około 110 kg/m³ oraz 20% około 155 kg/m³.The method of protecting wood and wood-based materials consists in impregnating the wood or wood-based materials with an agent according to the invention containing guanidine carbonate, so that the amount of impregnation used while maintaining dry matter absorption in the wood is, respectively, for the concentration of the preparation: 10%, about 75 kg / m ³ , to 15% at about 110 kg / m ³ and 20% at about 155 kg / m ^3.

Sposób może być realizowany przy wykorzystaniu prostych metod impregnacji powierzchniowej drewna i materiałów drewnopochodnych (moczenie, zanurzanie, smarowanie, natryskiwanie) lub przy zastosowaniu impregnacji wgłębnej (impregnacja ciśnieniowa) drewna.The method can be carried out using simple methods of surface impregnation of wood and wood-based materials (soaking, dipping, lubricating, spraying) or using deep impregnation (pressure impregnation) of the wood.

Zaletą wynalazku jest to, że uzyskuje się skuteczny środek przy zastosowaniu niższych stężeń roztworu w porównaniu do stosowanych powszechnie środków ogniochronnych do drewna. Jest on prosty do otrzymania, gdyż uzyskuje się go jedynie przez połączenie składników. Rozwiązania według wynalazku przedstawione jest na przykładach wykonania.An advantage of the invention is that an effective agent is obtained using lower solution concentrations compared to the commonly used wood flame retardants. It is easy to obtain as it is only obtained by combining the ingredients. The solutions according to the invention are illustrated in the examples of embodiments.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Zmieszano 10% wag. węglanu guanidyny z 50% wag. fosforanu monoamonowego i 20% fosforanu diamonowego oraz 20% wag. kwasu borowego. Drewno sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) poddane impregnacji środkiem przy zachowaniu wchłonięcia w drewno odpowiednio dla stężenia roztworu: 10% około 75 kg/m³, dla 15% około 110 kg/m³ oraz 20% około 155 kg/m³ oraz działaniu płomienia przez trzy minuty (metoda szwajcarska z zastosowaniem aparatu T max-Harrisona) wykazały pełną skuteczność ogniochronną. Średni końcowy ubytek masy dla drewna zabezpieczonego 10% roztworem środka wynosił 7,4%, dla drewna zabezpieczonego 15% roztworem środka 2,2%, a przy zastosowaniu 20% stężenia roztworu 1,4%. Samo wygaszenie płomieni po odjęciu źródła ognia następowało w czasie krótszym od 1 minuty. Drewno niezabezpieczone środkiem ogniochronnym charakteryzowało się 80% ubytkiem masy w trakcie prowadzenia testu.10 wt.% Was mixed. of guanidine carbonate with 50 wt. % monoammonium phosphate and 20% by weight of diammonium phosphate and 20% by weight. boric acid. Of Scots pine wood (Pinus sylvestris L.) subjected to the impregnation agent while maintaining the wood to absorb the solution concentration respectively, for 10% at about 75 kg / m ^3, for 15% at about 110 kg / m ³ and 20% at about 155 kg / m ^3, and exposed to the flame for three minutes (Swiss method using the T max-Harrison apparatus) showed full fire protection efficiency. The mean final weight loss for wood protected with a 10% solution of the agent was 7.4%, for wood protected with a 15% solution of the agent, 2.2%, and with the use of a 20% solution concentration, 1.4%. The extinction of the flames after removing the source of the fire took place in less than 1 minute. Wood not treated with the flame retardant showed a weight loss of 80% during the test.

PL 230 563 B1PL 230 563 B1

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Zmieszano 20% wag. węglanu guanidyny z 60% wag. fosforanu monoamonowego i 15% wag. fosforanu diamonowego oraz 5% wag. winianu sodowo-potasowego. Otrzymanym środkiem zabezpieczono próbki jak w przykładzie pierwszym. Przy zastosowaniu metody badawczej jak w przykładzie pierwszym uzyskano pełną skuteczność ogniochronną.20 wt.% Was mixed. of guanidine carbonate with 60 wt. % monoammonium phosphate and 15 wt. % diammonium phosphate and 5 wt. sodium potassium tartrate. The samples obtained were secured with the obtained agent as in the first example. Using the test method as in the first example, full fire protection efficiency was obtained.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Otrzymano środek przez zmieszanie 20% wag. węglanu guanidyny, 55% wag. fosforanu diamonowego z 10% wag. winianu sodowo potasowego i 10% wag. kwasu fosforowego oraz 5% wag glikolu etylenowego. Tak przygotowanym środkiem nasycano próbki jak w przykładzie pierwszym. Otrzymane wyniki po badaniu świadczą o wysokiej skuteczności środka na poziomie jak w przykładzie pierwszym.The agent was obtained by mixing 20 wt. of guanidine carbonate, 55 wt. diammonium phosphate with 10 wt. % sodium potassium tartrate and 10 wt. phosphoric acid and 5 wt.% ethylene glycol. The samples prepared in this way were saturated as in the first example. The results obtained after the test prove the high effectiveness of the agent at the level as in the first example.

Claims

Patent claims

A preservative for wood and wood-based materials, characterized in that it contains from 10 to 20% by weight of guanidine carbonate and a mixture of mono and / or diammonium phosphates, possibly boric acid, possibly sodium potassium tartrate, possibly phosphoric acid and optionally ethylene glycol in an amount from 80 to 90% by weight.

2. The agent according to claim. A composition according to claim 1, characterized in that it contains a mixture of mono and diammonium phosphates, boric acid in a ratio of 5: 2: 1.

3. The agent according to claim. The process of claim 1, characterized in that it contains a mixture of mono and diammonium phosphates, sodium potassium tartrate in a ratio of 6: 1.5: 0.5.

4. The agent according to claim 1 The process of claim 1, characterized in that it contains a mixture of diammonium phosphate, sodium potassium tartrate, phosphoric acid and ethylene glycol in a ratio of 5.5: 1: 1: 0.5.

5. A method of protecting wood and wood-based materials consisting in impregnation with an agent containing guanidine carbonate described in claims 1 to 4, characterized in that the amount of impregnation used while maintaining dry matter absorption in the wood is, respectively, for the concentration of the preparation: 10%, about 75 kg / m3 ^3, for 15% at about 110 kg / m ³ and 20% at about 155 kg / m ^3.