Способ защиты древесины

Способ защиты древесины

Реферат

Настоящее изобретение относится к области обработки древесины путем пропитки и может быть использовано в различных отраслях промышленности для защиты от биоразрушения изделий из древесины, предназначенных к использованию в жестких условиях эксплуатации, таких как сваи, опоры линий связи и электропередач, столбы, шпалы и т.д.

В условиях постоянного контакта с грунтом и под воздействием атмосферных осадков древесина подвергается биоразрушению (грибами, насекомыми, бактериями и т.д.). Для борьбы с этим нежелательным процессом проводится антисептирование древесины. Антисептирование древесины и пиломатериалов осуществляют как обычной пропиткой, так и с помощью автоклавов. Автоклавная обработка древесины обеспечивает качественную глубокую пропитку и используется для защиты древесных изделий, предназначенных для эксплуатации в тяжелых условиях (XII класс службы и выше - шпалы, опоры ЛЭП, сваи, мосты и т.п.). При этом используются защитные пропиточные средства (каменноугольное, сланцевое или антраценовое масла), обладающие широким спектром биоцидного воздействия на деструкторы. Как правило, такие пропиточные средства являются высокоопасными веществами (1 и 2 классы опасности). Их применение негативно сказывается на экологической обстановке, оказывает неблагоприятное влияние на состояние здоровья человека.

Для уменьшения токсичности в способах обработки под давлением применяются антисептики на основе различных нефтепродуктов (например, RU 2206445, опубл. 20.06.2003 г.). В качестве последних используются, например, тяжелые газойлевые фракции процессов переработки нефти. Нефтяные антисептики обладают меньшей токсичностью и относятся к малоопасным веществам (4 класс опасности).

Одним из основных недостатков указанных способов пропитки являются высокие температуры обработки (выше 90°С), что приводит не только к высоким энергетическим затратам, но и выделению в окружающую среду нефтепродуктов, тяжелым условиям труда работающих на предприятиях антисептирования.

В качестве водорастворимых антисептиков используют смеси, включающие борную кислоту, диметилдитиокарбамат натрия, алкилсульфонат, четвертичные аммониевые соли (RU 2256550, опубл. 20.07.2005 г.), пентаборат натрия, диметилдитиокарбамат натрия, бактерицид ЛПЭ, синтерол, 2-этилгексанол 1-5, этиленгликоль (RU 2247653, опубл. 10.03.2005 г.) и др.

Из-за сравнительно быстрой вымываемости из древесины водорастворимых антисептиков применение этих способов ограничено - они не используются для защиты таких важных конструкций, как шпалы, опоры ЛЭП, сваи и т.п. объектов.

При разработке настоящего способа стояла задача создания высокоэффективного способа обработки древесины, позволяющего обеспечивать надежную защиту изделий от биоразрушения, которые предназначены для эксплуатации в неблагоприятных условиях.

Решение поставленной задачи достигается тем, что способ защиты древесины включает обработку древесины путем пропитки водным раствором полисульфида кальция с плотностью 1,20-1,25 г/м³, содержащим 18-27 мас.% полисульфида кальция и воду - остальное (до 100 мас.%), который осуществляют погружением, распылением, нанесением кистью. Для поверхностной обработки пиломатериалы погружают в раствор и выдерживают в течение 30-60 сек в растворе с температурой 5-90°С либо наносят кистью или опрыскивателем. Для более глубокой обработки изделий из древесины с целью ускорения процесса пропитки может быть использована автоклавная обработка (Варфоломеев Ю.А. Защитная обработка древесины: Обзор. информ. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1987, 48 с., Галиахметов Р.Н, Варфоломеев Ю.А. Снижение экологической опасности антисептиков. М.: Химия, 2004. 187 с.).

После пропитки древесины полисульфидом кальция, при ее высыхании, происходит необратимый процесс отложения на поверхности изделий тонкого слоя серы, который обеспечивает не только низкую вымываемость препарата, но и некоторую гидрофобность древесины. В период эксплуатации изделий тонкий слой серы на поверхности древесины постепенно окисляется до диоксида серы - сильного фунгицида. Сама сера, как известно, является защитным средством от насекомых.

Устойчивость препарата к вымыванию из пропитанной древесины оценивали по изменению стойкости испытываемых сосновых образцов по отношению к наиболее распространенному дереворазрушающему грибу Coniophora cerebella. При проведении опыта образцы сначала пропитывали антисептиком в течение 30 секунд методом погружения, затем помещали под струю водопроводной воды на 2 часа, после чего подвергали воздействию дереворазрушающего гриба Coniophora cerebella - в ящиках с лесной нестерильной почвой. Испытания проводили в течение 5 месяцев (Бирюлина Н.Б. Разработка водорастворимого консерванта для древесины на основе солей аммония и исследование его эксплуатационных свойств: Автореф. дис… канд. техн. наук / АГТУ. - Архангельск, 1998. - 19 с.).

Деструктирующее действие гриба определяли по потере массы деревянных пропитанных образцов после испытаний. Результаты опыта приведены в таблице.

Результаты испытаний на устойчивость препарата к вымыванию
№	Препарат	Без вымывания	После вымывания
Потеря массы образцов, %	Микромикологическая характеристика образцов	Потеря массы образцов, %	Микромикологическая характеристика образцов
1	2	3	4	5	6
1.	Раствор полисульфида кальция 18 мас.% с плотностью 1,20 г/см3	3,9	Загнивание и инфицирование не обнаружено	4,1	На 7 образцах мицелий грибов. Загнивание не обнаружено
2.	Раствор полисульфида кальция 27 мас.% с плотностью 1,25 г/см3	3,1	Загнивание и инфицирование не обнаружено	3,6	Загнивание и инфицирование не обнаружено
3.	По прототипу (пат. РФ 2247653)	4,3	На 3 образцах мицелий грибов. Загнивание не обнаружено	6,0	Хорошо развит мицелий дереворазрушающего гриба, глубокая светло-бурая гниль
4.	Контроль (необработанные образцы)	6,4	Хорошо развит мицелий дереворазрушающего гриба, глубокая светло-бурая гниль	6,3	Хорошо развит мицелий дереворазрушающего гриба, глубокая светло-бурая гниль

Полученные результаты показывают высокую эффективность предлагаемого способа защиты древесины.

1. Способ защиты древесины, основанный на ее пропитке водорастворимым антисептиком, отличающийся тем, что пропитку осуществляют водным раствором полисульфида кальция, содержащим 18-27 мас.% полисульфида кальция и воду - остальное.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют водный раствор полисульфида кальция с плотностью 1,20-1,25 г/см³.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что пропитку осуществляют погружением, распылением, нанесением кистью.