RU2026172C1

RU2026172C1 - Means for protection of wood and similar materials from biological decomposition

Info

Publication number: RU2026172C1
Application number: RU92008132A
Authority: RU
Inventors: Андрей Львович Огородников
Original assignee: Андрей Львович Огородников
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1995-01-09

Abstract

FIELD: protection of wood and similar materials from biological decomposition. SUBSTANCE: method consists in application of known substance - monoisobutyrate of 2,2,4-trimethyl pentadiol-1,3 for protection of wood and similar materials from biological decomposition for which maximum permissible concentration in the working zone ambient air is 64 mg/cu.m. Protection means is dissolved in isopropanol, diesel fuel or some other organic solvents, applied to wood in the amount of 0.1-5.0% of wood mass that provides for efficient protection and safety in work. EFFECT: reduced toxic hazard for operators in use of organic substances used for impregnation wood or similar materials to protect them from biological decomposition. 2 tbl

Description

Изобретение относится к защите древесины от биоразрушений, в частности к органическим веществам, которые наносят на древесину или подобные материалы. The invention relates to the protection of wood from biodegradation, in particular to organic substances that are applied to wood or similar materials.

Известно использование в качестве средства защиты древесины от биоразрушений 2-хлор-4,6-диметилфенола /1/. Однако указанное средство сильно раздражает слизистые оболочки, на кожу действует прижигающе с образованием струпьев и долгонезаживающих ран /2/. Known use as a means of protecting wood from biodegradation of 2-chloro-4,6-dimethylphenol / 1 /. However, this tool strongly irritates the mucous membranes, acts on the skin cauterizing with the formation of scabs and long-wound wounds / 2 /.

Известно использование креозота или креозотового масла /3, 4/, но указанные средства воздействуют на кожу и слизистую аналогично хлорфенолам, к тому же и канцерогенны /2/. It is known to use creosote or creosote oil / 3, 4 /, but these agents act on the skin and mucous membranes in a manner similar to chlorophenols, and are also carcinogenic / 2 /.

Известно также использование в качестве средства защиты древесины от биоразрушений пиретроидов /5/ типа линдана, но линдан при попадании на кожу вызывает дерматиты, мокнущие экземы, белые мыши погибают после однократного вдыхания 0,12 мг/л в течение 6 ч /2/. Вследствие высокой токсичности для линдана установлена очень низкая ПДК в воздухе рабочей зоны (0,05 мг/м³).It is also known to use pyrethroids / 5 / as lindane as a means of protecting wood from biodegradation, but lindane, on contact with the skin, causes dermatitis, weeping eczema, and white mice die after a single inhalation of 0.12 mg / l for 6 h / 2 /. Due to the high toxicity to lindane, a very low MPC was established in the air of the working zone (0.05 mg / m ³ ).

Известно также использование пентахлорфенолята натрия /6/, ПДК в воздухе рабочей зоны которого 0,1 мг/м³(2, с. 407-409) и средство обладает очень высокой токсичностью.It is also known to use sodium pentachlorophenolate / 6 /, MPC in the air of the working zone of which is 0.1 mg / m ³ (2, p. 407-409) and the agent has very high toxicity.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является использование в качестве защитного средства ароматических соединений с активированными ОН-группами:
R

R₁ ; R

R₁ ;

где R₁=CH₃, CH₁₉, C/CH₃/₃;
R₂=CH₃; C₂H₅; C/CH₃/₃. /7/
При нанесении 0,2-0,34% указанных соединений обеспечивается полная биозащита от повреждения домовым грибком. ПДК в воздухе рабочей зоны 10-50 мг/м³. Однако даже имеющий ПДК в воздухе рабочей зоны, равную 50 мг/м³ , 2,6-ди-трет-бутил-п-крезол (R₁=R₂=C/CH₃)₃ имеет ЛД₅₀ для мышей 2 г/кг. При скармливании крысам пищи с добавкой 1% этого вещества в течение 2 лет наблюдается значительное отставание от прироста массы /2/.The closest in technical essence to the invention is the use of aromatic compounds with activated OH groups as a protective agent:
R

R ₁ ; R

R ₁ ;

wherein R ₁ = CH _3, CH _19, C / CH _{_3/3;}
R ₂ = CH ₃ ; C ₂ H ₅ ; C / CH _{_3/3.} / 7 /
When applying 0.2-0.34% of these compounds provides complete biosecurity against damage by house fungus. MAC in the air of the working zone 10-50 mg / m ³ . However, even having a MAC in the air of the working zone equal to 50 mg / m ³ , 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (R ₁ = R ₂ = C / CH ₃ ) ₃ has an LD ₅₀ for mice of 2 g / kg When rats are fed food with the addition of 1% of this substance for 2 years, there is a significant lag behind weight gain / 2 /.

Целью изобретения является поиск средства защиты древесины от биоразрушений, нерастворимого в воде, обладающего уменьшенной токсической опасностью как при нанесении средства на древесину, так и при использовании ее изделий из обработанной данным средством древесины. The aim of the invention is the search for a means of protecting wood from biodegradation, insoluble in water, which has a reduced toxic hazard both when applying the agent to wood and when using its products from wood treated with this agent.

Технический результат достигается применением известного вещества моноизобутирата 2,2,4-триметилпентандиола-1,3 в качестве защитного средства древесины от биоразрушений. The technical result is achieved by using the known substance monoisobutyrate 2,2,4-trimethylpentanediol-1,3 as a protective agent for wood from biodegradation.

Средство защиты древесины от биоразрушений по изобретению представляет собой вещество общей формулы C₁₂H₂₄O₃, которое применяют в качестве растворителя и коалесцирующего агента и имеет следующие характеристики /8/:
растворимость при 20^оС, мас.%
Вещества в воде Нерастворим
Воды в веществе 0,9
Коэффициент преломления 1,4423
Удельная плотность при 20^оС 0,95
Температура кипения, ^оС 244-247
Температура замерзания, ^оС -50
Температура самовозгорания, ^оС 393.The wood preservative against biodegradation according to the invention is a substance of the general formula C ₁₂ H ₂₄ O ₃ , which is used as a solvent and a coalescing agent and has the following characteristics / 8 /:
the solubility at ²⁰ ° C, wt.%
Substances in water Insoluble
Water in the substance 0.9
Refractive index 1.4423
The specific gravity at 20 ^about 0.95
Boiling point, ^о С 244-247
Freezing temperature, ^о С -50
Auto-ignition temperature, ^о С 393.

Обнаружено, что моноизобутират 2,2,4-триметилбутандиола-1,3 обладает защитными свойствами против биоразрушения древесины. При воздействии дереворазрушающих грибов потеря массы древесины составляет 0,00-0,12%, площадь поражения плесневыми и окрашивающими грибами составляет 0,00-0,13% при содержании средства к массе древесины 0,1-5,0%. It was found that the monoisobutyrate of 2,2,4-trimethylbutanediol-1,3 has protective properties against biodegradation of wood. When exposed to wood-destroying fungi, the weight loss of wood is 0.00-0.12%, the area affected by mold and staining fungi is 0.00-0.13% with a content of 0.1-5.0% to the mass of wood.

Данное средство защиты древесины от биоразрушения наносят в количестве 0,1-5,0% от массы древесины с растворителем или без него, с красителем или без него. This means of protecting wood from biodegradation is applied in an amount of 0.1-5.0% by weight of wood with or without a solvent, with or without dye.

В качестве растворителей могут быть использованы изопропанол, дизельное топливо и другие органические растворители, имеющие ПДК не ниже ПДК моноизобутирата 2,2,4-триметилпентадиола-1,3. As solvents, isopropanol, diesel fuel and other organic solvents having a maximum permissible concentration of not lower than the maximum concentration limit of 2,2,4-trimethylpentadiol-1,3 monoisobutyrate can be used.

Защитное средство наносят на деревянное изделие опрыскиванием, кистью, погружением, в автоклаве. A protective agent is applied to a wooden product by spraying, brushing, immersion, in an autoclave.

Для испытаний приготовлен моноизобутират 2,2,4-триметилбутандиола-1,3 по методике /9/ из изомасляного альдегида в присутствии 15%-ного водного раствора едкого натра. Идентификация полученного вещества проведена методами ЯМР-спектроскопии, хроматомасс-спектроскопии. For tests prepared monoisobutyrate 2,2,4-trimethylbutanediol-1,3 by the method / 9 / of isobutyric aldehyde in the presence of a 15% aqueous solution of sodium hydroxide. Identification of the obtained substance was carried out by NMR spectroscopy, mass chromatography spectroscopy.

Моноизобутират 2,2,4-триметилпентандиол-1,3 исследован на токсичность /8/. Установлена ЛД₅₀ для крыс и мышей - 6400 мг/кг, ПДК в воздухе рабочей зоны - 64 мг/м³. Закрытый контакт неразведенного соединения с кожей морских свинок в течение 24 ч вызывает лишь слабое раздражение, никакой адсорбции не наблюдается. Капля неразведенного вещества, помещенная в глаз кролика, вызывает лишь незначительное раздражение.Monoisobutyrate 2,2,4-trimethylpentanediol-1,3 was tested for toxicity / 8 /. The LD ₅₀ for rats and mice was found to be 6400 mg / kg, the MPC in the air of the working zone was 64 mg / m ³ . The closed contact of the undiluted compound with the skin of guinea pigs for 24 hours causes only slight irritation, no adsorption is observed. A drop of undiluted substance placed in the rabbit's eye causes only minor irritation.

Преимуществом данного средства защиты древесины от биоразрушений является снижение токсической опасности для человека по сравнению с известными средствами. The advantage of this means of protecting wood from biodegradation is the reduction of toxic hazard to humans in comparison with known means.

П р и м е р 1. Испытание эффективности моноизобутирата 2,2,4-триметилпентандиола-1,3 по отношению к дереворазрушающим грибам проводят на торцовых пластинках, изготовленых из заболони сосны, размером 20 х 20 х 5 мм по стандартной методике /10/. Example 1. Testing the effectiveness of 2,2,4-trimethylpentanediol-1,3 monoisobutyrate in relation to wood-destroying fungi is carried out on end plates made of sapwood of pine, 20 x 20 x 5 mm in size according to the standard method / 10 / .

Образцы помещают в эксикатор, снабженный дозатором для подачи жидкости. В эксикаторе находится в качестве питательной среды лесная земля, в которую внесен стандартный гриб - c.cer. Защитное средство подают в эксикатор и наносят на образцы орошением. Samples are placed in a desiccator equipped with a fluid dispenser. In the desiccator there is forest land as a nutrient medium, into which the standard mushroom, c.cer, is introduced. The protective agent is fed into the desiccator and applied to the samples by irrigation.

Эффективность определяют по кривой действия (средняя величина из 9 образцов). За объективный показатель разрушения принимают потерю массы древесины в контрольном образце, равную, примерно 60%. Efficiency is determined by the action curve (average value of 9 samples). For an objective indicator of destruction take the loss of mass of wood in the control sample, equal to approximately 60%.

Состав защитного средства и результаты испытаний его эффективности приведены в табл. 1. The composition of the protective agent and the results of tests of its effectiveness are given in table. 1.

П р и м е р 2. Испытание эффективности моноизобутирата 2,2,4-триметилпентадиола-1,3 по отношению к плесневым и окрашивающим грибам проводят на образцах размером 4 х 15 х 150 мм, изготовленных из заболони сосны, по эксикаторному методу /11/. PRI me R 2. Testing the effectiveness of 2,2,4-trimethylpentadiol-1,3 monoisobutyrate in relation to mold and staining fungi is carried out on samples of size 4 x 15 x 150 mm, made from pine sapwood, according to the method of desiccation / 11 /.

Защитное средство наносят на образец опрыскиванием или кистью один или несколько раз с интервалами для частичного или полного высушивания до достижения необходимой концентрации или в автоклаве, для чего образцы загружают в пропиточную емкость, создают вакуум 0,09 МПа и выдерживают образцы 10 мин, затем, не прерывая вакуумирования, подают защитное средство, снимают вакуум и выдерживают образцы 30 мин. Осушают образцы под вакуумом 0,08 МПа в течение 15 мин. A protective agent is applied to the sample by spraying or with a brush one or several times at intervals for partial or complete drying until the required concentration is reached or in an autoclave, for which the samples are loaded into an impregnation container, a vacuum of 0.09 MPa is created and the samples are kept for 10 minutes, then interrupting evacuation, serves a protective agent, remove the vacuum and maintain samples for 30 minutes. Dry the samples under a vacuum of 0.08 MPa for 15 minutes

Защитное средство наносят на образец в чистом виде или в виде раствора в изопропаноле, дизельном топливе, или в виде раствора, содержащего также жирорастворимый краситель (ПДК изопропанола 980 мг/м³) /12/, ПДК дизельного топлива - 300 мг/м³ (2, с. 77).The protective agent is applied to the sample in pure form or as a solution in isopropanol, diesel fuel, or in the form of a solution also containing a fat-soluble dye (MPC of isopropanol 980 mg / m ³ ) / 12 /, MPC of diesel fuel - 300 mg / m ³ ( 2, p. 77).

Обработанные защитным средством образцы помещают в эксикатор, в который насыпан увлажненный песок толщиной 50 мм. В песок вертикально устанавливают образцы и орошают суспензией спор грибов. The samples treated with a protective agent are placed in a desiccator, into which moistened sand 50 mm thick is poured. Samples are placed vertically in the sand and irrigated with a spore suspension of mushrooms.

Эффективность защиты определяют по площади поражения грибами суспензией через 10, 15 и 20 и 25 сут. The effectiveness of protection is determined by the area affected by the fungi suspension in 10, 15 and 20 and 25 days.

Состав защитного средства, способы нанесения его на образцы и результаты испытаний его эффективности приведены в табл. 2. The composition of the protective agent, the methods of applying it to the samples and the results of testing its effectiveness are given in table. 2.

Claims

MEANS OF PROTECTION OF WOOD AND SIMILAR MATERIALS FROM BIO DESTRUCTIONS.

The use of 1,2,4-trimethylpentanediol-1,3 monoisobutyrate as a means of protecting wood and similar materials from biodegradation.