RU2650685C2 - Fire and bio protective hard to washout remedy for wood and materials on its basis - Google Patents

Fire and bio protective hard to washout remedy for wood and materials on its basis Download PDF

Info

Publication number
RU2650685C2
RU2650685C2 RU2016119098A RU2016119098A RU2650685C2 RU 2650685 C2 RU2650685 C2 RU 2650685C2 RU 2016119098 A RU2016119098 A RU 2016119098A RU 2016119098 A RU2016119098 A RU 2016119098A RU 2650685 C2 RU2650685 C2 RU 2650685C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wood
fire
materials
washout
weight
Prior art date
Application number
RU2016119098A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016119098A (en
Inventor
Сергей Анатольевич Максименко
Нина Алексеевна Максименко
Никита Олегович Мельников
Original Assignee
Сергей Анатольевич Максименко
Нина Алексеевна Максименко
Никита Олегович Мельников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Анатольевич Максименко, Нина Алексеевна Максименко, Никита Олегович Мельников filed Critical Сергей Анатольевич Максименко
Priority to RU2016119098A priority Critical patent/RU2650685C2/en
Publication of RU2016119098A publication Critical patent/RU2016119098A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2650685C2 publication Critical patent/RU2650685C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: wood-working industry.
SUBSTANCE: invention relates to the woodworking industry, in particular to preparations for protecting wood and wood materials from biological damage and ignition. Fire and bio-protective composition for wood and materials on its basis contains boric acid - 5-40% by weight, amino alcohol - 2-20% by weight, carbamide - 10-40% by weight, copper vitriol - 5-20% by weight, solvent - the rest.
EFFECT: reduces the washout of the preparation from wood, increases the protective and penetrating ability.
1 cl, 8 tbl

Description

Изобретение относится к области защиты древесины и древесных материалов, а именно к трудновымываемым препаратам для защиты древесины и древесных материалов от биологического разрушения (например, низшими грибами) и возгорания. Может быть применено во всех секторах экономики, где применяется древесина и изделия из нее, например в деревообрабатывающей и деревоперерабатывающей промышленности, строительстве.The invention relates to the field of protection of wood and wood materials, in particular to difficult-to-wash preparations for protecting wood and wood materials from biological destruction (for example, lower fungi) and fire. It can be applied in all sectors of the economy where wood and wood products are used, for example, in the woodworking and woodworking industries, and in construction.

Наиболее близким к предлагаемому препарату является огнебиозащитный состав для древесины и материалов на ее основе (патент RU №2465128 С2, МПК В27K 3/52, С09K 21/10, С09K 21/04), включающий растворитель - воду, борную кислоту Н3ВО3, диаммоний фосфат (NH4)2HPO4, аминоспирт общей формулы: (CnH2n+1)k N Н3-(k+m) (CnH2nOH)m, где n, m=1-3, k = 0-2, k+m ≤ 3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Closest to the proposed drug is a fire-retardant composition for wood and materials based on it (patent RU No. 2465128 C2, IPC B27K 3/52, C09K 21/10, C09K 21/04), including a solvent - water, boric acid H 3 BO 3 , diammonium phosphate (NH 4 ) 2 HPO 4 , an amino alcohol of the general formula: (C n H 2n + 1 ) k N H 3- (k + m) (C n H 2n OH) m , where n, m = 1-3 , k = 0-2, k + m ≤ 3, in the following ratio of components, wt.%:

Борная кислота (Н3ВО3)Boric acid (H 3 VO 3 ) 5-405-40 АминоспиртAmino alcohol 2-202-20 Диаммоний фосфат ((NH4)2HPO4)Diammonium Phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) 10-4010-40 Растворитель (вода)Solvent (water) ОстальноеRest

Недостатком указанного состава является:The disadvantage of this composition is:

- вымываемость компонентов из древесины после пропитки по ГОСТ Р 50241-92;- leachability of components from wood after impregnation according to GOST R 50241-92;

- сравнительно узкий спектр действия по подавлению роста грибов;- a relatively narrow spectrum of action to inhibit the growth of fungi;

- низкая проникающая способность по ГОСТ 27014-86.- low penetration according to GOST 27014-86.

Целью настоящего изобретения является:The aim of the present invention is:

- снижение вымываемости препарата из древесины по ГОСТ Р 50241-92;- decrease leachability of the drug from wood according to GOST R 50241-92;

- повышение защищающей способности в отношении 27 наиболее распространенных в России видов плесневых и деревоокрашивающих грибов;- increase of protective ability in relation to 27 most common types of mold and wood-staining mushrooms in Russia;

- повышение проникающей способности по ГОСТ 27014-86.- increasing penetration according to GOST 27014-86.

Технический результат достигается тем, что в огнебиозащитный состав для древесины и материалов на ее основе дополнительно вводится медный купорос (CuSO4⋅5H2O), а вместо диаммоний фосфата (NH4)2HPO4 добавляется карбамид (СО(NH2)2) при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved by the fact that copper sulfate (CuSO 4 ⋅ 5H 2 O) is additionally added to the fire-retardant composition for wood and materials based on it, and carbamide (CO (NH 2 ) 2 ) is added instead of diammonium phosphate (NH 4 ) 2 HPO 4 in the following ratio of components, wt.%:

Борная кислота (Н3ВО3)Boric acid (H 3 VO 3 ) 5-405-40 АминоспиртAmino alcohol 2-202-20 Карбамид (CO(NH2)2)Urea (CO (NH 2 ) 2 ) 10-4010-40 Медный купорос (CuSO4⋅5H2O)Copper sulfate (CuSO 4 ⋅5H 2 O) 5-205-20 Растворитель (вода)Solvent (water) до 100up to 100

Препарат получают смешением компонентов. Составы приведены в таблице 1.The drug is obtained by mixing the components. The compositions are shown in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Огнезащищающая способность определялась по ГОСТ 30028.3-93.Fire protection ability was determined according to GOST 30028.3-93.

Испытания проводят на образцах, изготовляемых из прямослойной воздушно-сухой древесины заболони сосны с плотностью 0,45-0,55 г/см3. Древесина не должна иметь видимых пороков по ГОСТ 2140.The tests are carried out on samples made of direct-layer air-dried wood sapwood pine with a density of 0.45-0.55 g / cm 3 . Wood should not have visible defects in accordance with GOST 2140.

Образцы древесины имеют размеры 15×15×6 мм (последний размер вдоль волокон). Отклонения размеров образцов не должны превышать ± 0,5 мм.Wood samples are 15 × 15 × 6 mm (last dimension along the fibers). Sample size deviations should not exceed ± 0.5 mm.

Защитное средство испытывают не менее чем при пяти поглощениях. Рекомендуемыми являются поглощения 5; 10; 20; 40; 80 кг/м3.The protective agent is tested with at least five absorption. Recommended are absorption 5; 10; twenty; 40; 80 kg / m 3 .

Поглощение, обеспечивающее потерю массы образцов древесины при горении, равную 25%, определяют по графику.Absorption, providing a loss of mass of wood samples during combustion, equal to 25%, is determined according to the schedule.

По значению этого поглощения устанавливают класс огнезащищающей способности защитных средств в соответствии с таблицей 2.The value of this absorption establish the class of fire-retardant ability of protective equipment in accordance with table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

По продолжительности самостоятельного горения образцов древесины пламенем и тлением устанавливают тип защитного средства по огнезащищающей способности (таблица 3).According to the duration of self-burning of wood samples with flame and smoldering, the type of protective agent for fire protection is established (table 3).

Figure 00000003
Figure 00000003

Поглощения, обеспечивающие потерю массы образцов древесины при горении, равную 25%, представлены в таблице 4.Absorption, providing a loss of mass of wood samples during combustion, equal to 25%, are presented in table 4.

Figure 00000004
Figure 00000004

Как видно из таблицы, класс огнезащищающей способности нового защитного средства не изменяется, но при этом поглощения сухих солей меньше.As can be seen from the table, the fire protection class of the new protective agent does not change, but the absorption of dry salts is less.

Токсичность препаратов по отношению к грибам синевы и плесени определяли по ГОСТ 30028.4. Испытание проведено на 27 видах грибов (штамм Сенеж), составляющих 3 группы по 9 видов каждая.The toxicity of drugs in relation to blue stain and mold fungi was determined according to GOST 30028.4. The test was conducted on 27 species of mushrooms (strain Senezh), which make up 3 groups of 9 species each.

Figure 00000005
Figure 00000005

Оценку эффективности защитного средства, как это предусмотрено ГОСТом, проводили по истечении 15 суток экспозиции, по средней площади поражения грибами поверхности образцов в процентах и по стадии развития гриба. Последняя оценивалась по пятибалльной системе:Evaluation of the effectiveness of the protective agent, as provided by GOST, was carried out after 15 days of exposure, according to the average area affected by the fungi of the surface of the samples in percent and according to the stage of development of the fungus. The latter was evaluated on a five-point system:

0 - абсолютно чистые образцы при визуальном осмотре и под микроскопом;0 - absolutely pure samples during visual inspection and under a microscope;

1 - визуально чистые образцы: при осмотре под микроскопом видны мелкие очаги в виде пятен одного вида деревоокрашивающих или плесневых грибов; стадия спороношения отсутствует;1 - visually clean samples: when examined under a microscope, small foci are visible in the form of spots of one type of wood-staining or mold fungi; sporulation stage is absent;

2 - поверхностное развитие мицелия отдельных видов деревоокрашивающих и плесневых грибов в виде пятен; стадия спороношения отсутствует;2 - surface development of mycelium of certain types of wood-staining and mold fungi in the form of spots; sporulation stage is absent;

3 - обильное разрастание мицелия отдельных видов деревоокрашивающих или плесневых грибов; начало стадии спороношения одного из видов грибов;3 - abundant growth of the mycelium of certain types of wood-staining or mold fungi; the beginning of the sporulation stage of one of the species of fungi;

4 - отчетливо виден рост грибов при визуальном осмотре, различные стадии спороношения большинства видов деревоокрашивающих и плесневых грибов;4 - fungal growth is clearly visible during visual inspection, various stages of sporulation of most species of wood-staining and mold fungi;

5 - глубокое поражение деревоокрашивающими и плесневыми грибами всей площади образца, интенсивное спороношение.5 - deep damage by wood-dyeing and mold fungi of the entire area of the sample, intensive sporulation.

Для определения пороговой концентрации, при которой антисептик по классификации ГОСТа не менее чем «эффективен», готовые препараты разбавляли растворителем (водой). Результаты испытаний представлены в таблице 5.To determine the threshold concentration at which the antiseptic according to GOST classification is no less than “effective”, the finished preparations were diluted with a solvent (water). The test results are presented in table 5.

Figure 00000006
Figure 00000006

Проникающая способность определялась по ГОСТ 27014-86.Penetration was determined according to GOST 27014-86.

Метод заключается в определении для защитного средства поглощения и глубины его проникновения в образцы древесины, а также относительной проникающей способности.The method consists in determining for the protective agent the absorption and the depth of its penetration into the wood samples, as well as the relative penetrating ability.

Глубину проникновения окрашивающих древесину защитных средств устанавливают по окрашенной зоне, для многокомпонентных защитных средств - по компоненту, проникающему наиболее глубоко. Для определения проникновения компонента, не окрашивающего древесину, на поверхность раскола наносят индикатор. Глубину проникновения измеряют в направлении вдоль волокон металлической линейкой с погрешностью не более 0,5 мм. Для определения глубины проникновения вдоль волокон раствора защитного средства (h) производят по одному измерению на каждой поверхности раскола и за глубину проникновения принимают среднее арифметическое двух измерений.The depth of penetration of wood-staining protective agents is set according to the painted area, for multicomponent protective agents - by the component penetrating most deeply. To determine the penetration of the component that does not stain the wood, an indicator is applied to the split surface. The penetration depth is measured in the direction along the fibers with a metal ruler with an error of not more than 0.5 mm. To determine the penetration depth along the fibers of the protective agent solution (h), one measurement is made on each split surface and the arithmetic average of two measurements is taken as the penetration depth.

Поглощение раствора защитного средства (R) в кг/м3 для каждого образца древесины вычисляют по формуле:The absorption of the solution of the protective agent (R) in kg / m 3 for each wood sample is calculated by the formula:

R=(m1-m)/V⋅103,R = (m 1 -m) / V⋅10 3 ,

где m - масса образца древесины до пропитки, кг;where m is the mass of the wood sample before impregnation, kg;

m1 - масса образца древесины после пропитки, кг;m 1 - mass of wood sample after impregnation, kg;

V - объем образца древесины, м3.V is the volume of the wood sample, m 3 .

За результат испытания по поглощению и глубине проникновения защитного средства принимают среднее арифметическое значение измерений пропитанных образцах древесины.The arithmetic mean value of the measurements of the impregnated wood samples is taken as the result of the test for the absorption and depth of penetration of the protective agent.

Пропиточный коэффициент по поглощению (К1) вычисляют по формуле:Impregnation coefficient of absorption (K 1 ) is calculated by the formula:

К1=R1/R0,K 1 = R 1 / R 0 ,

где R1 - среднее поглощение раствора защитного средства, кг/м3;where R 1 - the average absorption of a solution of a protective agent, kg / m 3 ;

R0 - среднее поглощение растворителя, кг/м3.R 0 is the average absorption of the solvent, kg / m 3 .

За среднее поглощение раствора защитного средства принимают среднее арифметическое значение поглощения, вычисленное по результатам испытаний образцов.The arithmetic mean absorption value calculated from the test results of the samples is taken as the average absorption of the protective agent solution.

Пропиточный коэффициент по глубине проникновения вдоль волокон (К2) вычисляют по формуле:Impregnation coefficient for the depth of penetration along the fibers (K 2 ) is calculated by the formula:

K2=h1/h0,K 2 = h 1 / h 0 ,

где h1 - средняя глубина проникновения раствора защитного средства вдоль волокон, мм;where h 1 is the average penetration depth of the protective agent solution along the fibers, mm;

h0 - средняя глубина проникновения растворителя, мм.h 0 - the average penetration depth of the solvent, mm

Относительную проникающую способность раствора защитного средства устанавливают по таблице 6.The relative penetration of the protective agent solution is set according to table 6.

Figure 00000007
Figure 00000007

Результаты испытаний представлены в таблице 7.The test results are presented in table 7.

Figure 00000008
Figure 00000008

Определение вымываемости проводили по ГОСТ Р 50241-92.Determination of leachability was performed according to GOST R 50241-92.

Сущность метода состоит в определении относительного количества защитного средства или отдельных его компонентов (для многокомпонентных препаратов), вымывшихся из древесины, и установлении степени условной вымываемости защитного средства.The essence of the method is to determine the relative amount of protective agent or its individual components (for multicomponent preparations), washed out of wood, and to establish the degree of conditional leachability of the protective agent.

За результат испытания принимают степень условной вымываемости в процентах защитного средства, вычисляемую по формулеThe result of the test is the degree of conditional leachability as a percentage of the protective agent, calculated by the formula

β=Мср/q⋅100, cf. β = M / q⋅100,

где Мср - среднее относительное количество вымывшегося защитного средства, кг/м3;where M cf - the average relative amount of leached protective agent, kg / m 3 ;

q - общее поглощение защитного средства, кг/м3.q is the total absorption of the protective agent, kg / m 3 .

По результатам испытания защитные средства оценивают по степени условной вымываемости в процентах:According to the test results, protective equipment is evaluated by the degree of conditional leachability in percent:

Figure 00000009
Figure 00000009

Результаты испытаний представлены в таблице 8.The test results are presented in table 8.

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Предлагаемый препарат по сравнению с известным в среднем на 23% эффективнее по отношению к плесневым и окрашивающим грибам. Препарат имеет высокую проникающую способность в древесину и является трудновымываемым. Это позволяет его использовать в более широкой области применения.The proposed drug in comparison with the known average of 23% more effective against mold and staining fungi. The drug has a high penetrating ability in wood and is difficult to wash. This allows it to be used in a wider field of application.

Claims (2)

Огнебиозащитный трудновымываемый препарат для древесины и материалов на ее основе, включающий растворитель - воду, борную кислоту (Н3ВО3), карбамид (CO(NH2)2), аминоспирт общей формулы: (CnH2n+1)k N Н3-(k+m) (CnH2nOH)m, где n, m=1-3, k=0-2, k+m≤3, медный купорос (CuSO4⋅5H2O) при следующем соотношении компонентов, мас.%:Hard-washable fire-retardant preparation for wood and materials based on it, including solvent - water, boric acid (H 3 BO 3 ), carbamide (CO (NH 2 ) 2 ), amino alcohol of the general formula: (C n H 2n + 1 ) k N N 3- (k + m) (C n H 2n OH) m , where n, m = 1-3, k = 0-2, k + m≤3, copper sulfate (CuSO 4 ⋅ 5H 2 O) in the following ratio components, wt.%: Борная кислота (Н3ВО3)Boric acid (H 3 VO 3 ) 5-405-40 АминоспиртAmino alcohol 2-202-20 Карбамид (CO(NH2)2)Urea (CO (NH 2 ) 2 ) 10-4010-40 Медный купорос (CuSO4⋅5H2O)Copper sulfate (CuSO 4 ⋅5H 2 O) 5-205-20 Растворитель (вода)Solvent (water) ОстальноеRest
RU2016119098A 2016-05-18 2016-05-18 Fire and bio protective hard to washout remedy for wood and materials on its basis RU2650685C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016119098A RU2650685C2 (en) 2016-05-18 2016-05-18 Fire and bio protective hard to washout remedy for wood and materials on its basis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016119098A RU2650685C2 (en) 2016-05-18 2016-05-18 Fire and bio protective hard to washout remedy for wood and materials on its basis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016119098A RU2016119098A (en) 2017-11-23
RU2650685C2 true RU2650685C2 (en) 2018-04-17

Family

ID=61977119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016119098A RU2650685C2 (en) 2016-05-18 2016-05-18 Fire and bio protective hard to washout remedy for wood and materials on its basis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2650685C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU283546A1 (en) * Институт неорганической химии Академии наук Латвийской ССР METHOD OF OBTAINING LABORLINKABLE ANTISEPTICS FOR WOOD
US4337093A (en) * 1979-07-06 1982-06-29 Deutsche Solvay Werke Gmbh Wood preserving composition and method of using same
WO2006121352A1 (en) * 2005-05-11 2006-11-16 Fibre 7 Limited Wood hardening procedures
RU2465128C2 (en) * 2010-11-16 2012-10-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Fire- and bioprotective composition for wood and wood-based materials
RU2486051C2 (en) * 2011-09-06 2013-06-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of producing fire- and bioresistant composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU283546A1 (en) * Институт неорганической химии Академии наук Латвийской ССР METHOD OF OBTAINING LABORLINKABLE ANTISEPTICS FOR WOOD
US4337093A (en) * 1979-07-06 1982-06-29 Deutsche Solvay Werke Gmbh Wood preserving composition and method of using same
WO2006121352A1 (en) * 2005-05-11 2006-11-16 Fibre 7 Limited Wood hardening procedures
RU2465128C2 (en) * 2010-11-16 2012-10-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Fire- and bioprotective composition for wood and wood-based materials
RU2486051C2 (en) * 2011-09-06 2013-06-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of producing fire- and bioresistant composition

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016119098A (en) 2017-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kránitz et al. Effects of aging on wood: a literature review
DE3787967T2 (en) Wood preservation process.
KR101098517B1 (en) Composition of preservatives for wooden structural assets
Baileys et al. Providing moisture and fungal protection to wood-based composites
RU2650685C2 (en) Fire and bio protective hard to washout remedy for wood and materials on its basis
RU2465128C2 (en) Fire- and bioprotective composition for wood and wood-based materials
Råberg et al. Loss of strength in biologically degraded thermally modified wood.
Islam et al. Impregnation of Preservative and Fire Retardants into Japanese Cedar Lumber by Passive Impregnation.
Keskin et al. Mechanical properties of Rowan wood impregnated with various chemical materials
Budakçı et al. Antifungal effects of staining process on wood: hardness, gloss, and color change
Yu et al. Evaluation of the dimensional stability and leaching performance of ACQ/wax treated southern pine
McFarling et al. Extracting greater value from subalpine fir: Profiled decking
Janusz et al. Testing content of copper in scots pine wood (Pinus sylvestris L.) after preservative treatment
RU2486051C2 (en) Method of producing fire- and bioresistant composition
Lebow et al. Treatability of SPF framing lumber with CCA and borate preservatives
BG107440A (en) Vehicle used to apply chemical compounds to wood
RU2726065C1 (en) Water-soluble flame-retardant compound
RU2197375C1 (en) Method of producing antiseptic for wood impregnation
Keskin et al. Effects of impregnation with Tanalith-E on the compression strength of some woods
RU2528475C2 (en) Organosoluble fungicidal composition for wood and wood materials
RU2147510C1 (en) Wood protection agent
Can et al. Determination of metal corrosion in wood treated with new-generation water-borne preservatives
Atar Effects of impregnation with Imersol-AQUA on the bending strength of some wood materials
Örs et al. Effects of impregnation with Imersol-aqua on the modulus of elasticity in bending of laminated wood materials
US20180334571A1 (en) Water repellent combinations

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210519

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220316