Водорастворимый фунгицидный состав для древесины и древесных материалов

Водорастворимый фунгицидный состав для древесины и древесных материалов

Реферат

Изобретение относится к получению биозащитного раствора для обработки древесины и материалов на ее основе с целью придания ей стойкости против действия биологических агентов разрушения (например, низших растений - грибов). Изобретение относится к лесозаготовительной и деревообрабатывающим отраслям промышленности и предназначено для защиты древесины, например свежераспиленных - сырых пиломатериалов (влажностью свыше 22%), от деревоокрашивающих и плесневых грибов, а также капитальной защиты древесины в условиях отсутствия вымывания.

Известны средства для защиты древесины от окрашивающих и плесневых грибов: по АС СССР №1659194, МПК B27K 3/52, БИ №24, 1991 г., по АС СССР №1698062, МПК B27K 3/34, БИ №46, 1991 г., и по Патенту РФ №2045393, МПК⁶ B27K 3/52, БИ №28,1995 г.

Недостатком указанных средств является содержание в них либо запрещенных к применению в России и странах Евросоюза хлорорганических соединений, либо термодинамически не устойчивых аммонийных соединений с солями жирных кислот.

Наиболее близким к предложенному является средство для защиты древесины (Патент РФ №2247653, МПК⁷ B27K 3/16, 3/34, 3/52, БИ №7 от 10.03 2005) со следующим содержанием компанентов, мас.%: пентаборат натрия 5-15, диметилдитиокарбомат натрия 5-15, бактерецид ЛПЭ 5-15, синтерол или алкилсульфонат 5-15, 2-этилгексанол 1-5, этиленгликоль 5-20, вода до 100.

Однако это средство обладает рядом существенных недостатков, а именно:

- содержит в своем составе смесь фунгицидов пентаборат натрия и диметилдитиокарбомат натрия, которые склонны к пылению при приготовлении (опасны для работающих с ними рабочих) и самое главное не достаточно эффективны по отношению к дереворазрушающим (базидиальным) грибам;

- содержит в своем составе алкилсульфонат, склонный в водных растворах, при длительном хранении к гидролизу и разложению.

Целью настоящего изобретения является расширение спектра биологического воздействия состава и улучшение технологических характеристик пропиточного раствора, а именно увеличение стабильности при длительном хранении.

Поставленные цели решаются путем замены фунгицидной части на смесь борных эфиров многоатомных спиртов, являющуюся продуктом взаимодействия фракций высококипящих побочных продуктов процесса синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана с борной кислотой, для подавления гидролиза дополнительно вводят борную кислоту (H₃BO₃), кроме того, состав содержит бактерицид - четвертичное аммонийное основание (четвертичная аммониевая соль смеси алкилдиметилбензиламмоний хлоридов, где алкил - смесь нормальных алкильных радикалов C10-C18 или C12-C14), пеногаситель из класса кремнийорганических соединений и этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эфиры борной кислоты и многоатомных спиртов 5-30;

Борная кислота - 0,1-3;

Четвертичное аммонийное основание - 1-10;

Пеногаситель - 0,01-3;

Этиленгликоль - 3-20;

Вода - до 100.

Дополнительно может содержать оксиэтилированные неионогенные ПАВ (например, Синтанол ДС 10 или Неонол 0910) в количестве до 5 мас.%.

Исследуемые составы приведены в таблице 1.

Таблица 1
Компонент препарата	Массовая доля, %
Известный	Состав 1	Состав 2	Состав 3	Состав 4	Состав 5	Состав 6
Пентаборат натрия	10	-	-	-	-	-	-
Диметилдитиокарбомат натрия	10	-	-	-	-	-	-
Бактерецид ЛПЭ	10	-	-	-	-	-	-
Алкилсульфонат	15	-	-	-	-	-	-
2-этилгексанол	3	-	-	-	-	-	-
Этиленгликоль	15	20	5	10	3	-	-
Эфиры борной кислоты и многоатомных спиртов		5	10	20	30	3	35
Борная кислота	-	3	2	0,1	3	10	5
Бактерицид Катамин АБ	-	10	5	2	1	0,5	15
Пеногаситель марки	-	0,1	1	1	3	0,01	1
Синтанол ДС 10	-	-	-	-	1	-	-
Вода	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100
* Состав №6 не пригоден для дальнейших испытаний, поскольку выпал осадок, не растворимый даже при 50°C.

Составы 1-4 соответствуют заявленной рецептуре, а 5-6 нет.

Испытания проводят на образцах, изготовляемых из прямослойной воздушно-сухой древесины заболони сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) с плотностью 0,45-0,55 г/см³. На 1 см по радиусу должно быть 6-8 годичных слоев. Древесина не должна иметь видимых пороков по ГОСТ 2140.

Токсичность препаратов по отношению к грибам синевы и плесени определяли по ГОСТ 30028.4. Испытание проведено на 27 видах грибов, составляющих 3 группы по 9 видов каждая (таблица 2).

Таблица 2
первая группа включала следующие виды грибов:	вторая группа включала следующие виды грибов:	третья группа включала следующие виды грибов:
Penicillium ochro-chloron, Aspergillus terreus, Fusarium moniliforme, Penicillium brevi-compactum, Fusarium poae, Aspergillus niger, Penicillium chrisogenum, Alternaria humicola, Phialophora fastigiata.	Fusarium javanicum, Fusarium merismoides, Paecylomyces varioti, Sporodesmium cladosporioides, Trichosporium heteromorphum, Aspergillus hennebergii, Discula pinicola, Cladosporium herbarum, Verticillium marguandi.	Aspergillus amstelodanum, Penicillium cyclopium, Alternaria tenuis, Aureobasidium pullulans, Fusarium culmorum, Penicillium purpurogenum, Aspergillus flavus, Leptographium lundbergii, Trichosporium harzianum.

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 пятибальной системе:

0 - абсолютно чистые образцы при визуальном осмотре и под микроскопом;

1 - визуально чистые образцы: при осмотре под микроскопом видны мелкие очаги в виде пятен одного вида деревоокрашивающих или плесневых грибов; стадия спороношения отсутствует;

2 - поверхностное развитие мицелия отдельных видов деревоокрашивающих и плесневых грибов в виде пятен; стадия спороношения отсутствует;

3 - обильное разрастание мицелия отдельных видов деревоокрашивающих или плесневых грибов; начало стадии спороношения одного из видов грибов;

4 - отчетливо виден рост грибов при визуальном осмотре, различные стадии спороношения большинства видов деревоокрашивающих и плесневых грибов;

5 - глубокое поражение деревоокрашивающими и плесневыми грибами всей площади образца, интенсивное спороношение.

Результаты в таблице 3.

Таблица 3
Препарат	Концентрация фунгицида, %	Степень поражения образцов деревоокрашивающими и плесневыми грибами	Классификация средства по ГОСТ 20028.4
Группа I по истечении, суток	Группа II по истечении, суток	Группа III по истечении, суток
5	10	15	балл	5	10	15	балл	5	10	15	балл
% площади	% площади	% площади
Известный	20	0	5	8	1	0	0	5	1	0	7	10	1	Малоэффективен
1	5	0	6	8	1	0	0	5	1	0	5	10	1	Малоэффективен
2	10	0	5	8	1	0	3	5	1	0	5	10	1	Малоэффективен
3	20	0	4	8	1	0	0	5	0	0	4	7	0	Малоэффективен
4	30	0	4	7	1	0	0	5	0	0	5	7	0	Малоэффективен
5	3	0	10	15	3	5	10	25	4	7	10	26	3	Неэффективен
Контроль	-	10	20	65	3	19	35	70	4	10	30	80	5

Как видно из таблицы, предлагаемый состав по своей эффективности по отношению к плесневым и окрашивающим грибам не уступает известному.

Кроме того, определялась токсичность по отношению к стандартному штамму дереворазрушающего гриба Coniophora puteana по ГОСТ 16712-95. Критерием токсичности является пороговое поглощение защитного средства, снижающее потерю массы древесины от воздействия гриба на 95% (т.е. в 20 раз) по сравнению с потерей массы необработанной древесины.

Образцы квадратного сечения 20×20 и длинной вдоль волокон 5 мм. Отклонение размеров не должно превышать ±1 мм. Сущность метода испытания заключается в выдерживании в течение двух месяцев на чистых культурах Coniophora puteana образцов древесины, содержащих заданное количество защитного средства, учете потери массы древесины и определении пороговых поглощений защитных средств.

Защитные средства, о токсичности которых нет данных, предварительно испытывают при ряде поглощений 0,001; 0,01; 0,1; 1,0; 10%.

Результаты испытаний представлены в таблице 4.

Таблица4
Состав/концентрация, %	Потеря массы при концентрации, % мас.
0,001	0,01	0,1	1,0	10,0
Известный	98	97	94	90	69
1	97	98	97	74	3
2	98	97	78	54	5
3	98	98	76	46	3
4	98	96	72	36	2
5	98	98	97	92	72

Как видно из таблицы, все составы с 1 по 4 более эффективно подавляют развитие Coniophora puteana, чем известный состав.

Водорастворимый фунгицидный состав для древесины и древесных материалов, представляющий собой смесь борных эфиров многоатомных спиртов, являющуюся продуктом взаимодействия фракций высококипящих побочных продуктов процесса синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана с борной кислотой, для подавления гидролиза дополнительно вводят борную кислоту, кроме того, состав содержит бактерицид четвертичное аммонийное основание - четвертичная аммониевая соль смеси алкилдиметилбензиламмоний хлоридов, где алкил - смесь нормальных алкильных радикалов C10-C18 или C12-C14, пеногаситель из класса кремнийорганических соединений и этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эфиры борной кислоты и многоатомных спиртов	5-30
Борная кислота	0,1-3
Четвертичное аммонийное основание	1-10
Пеногаситель	0,01-3
Этиленгликоль	3-20
Вода	До 100