Вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини

Реферат: Вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини містить ортофосфорну кислоту, карбамід, оксиетилідендифосфонову кислоту, ізопропіловий спирт, воду. Для забезпечення високих антикорозійних властивостей додатково містить аміачну воду (25 %), а в якості фунгіцидної добавки містить буру та/або борну кислоту. UA 97486 U (12) UA 97486 U UA 97486 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до будівельних матеріалів, конкретно – до просочувальних вогнезахисних засобів для деревини, які мають антисептичні властивості та використовуються для забезпечення І групи вогнезахисної ефективності дерев'яних конструкцій за ГОСТ 16363-98 "Средства огнезащитные для древесины. Методы определения огнезащитных свойств" і може бути використана в деревообробній промисловості, будівництві і інших галузях для отримання негорючих дерев'яних матеріалів і конструкцій, які не піддаються гниттю і не є корозійно активними до металів. Відомий вогнезахисний просочувальний засіб [1], що містить антипірен – продукт взаємодії ортофосфорної кислоти (15-20 мас. %) і карбаміду (20-25 мас. %), поліфосфорний естер (10-20 мас. %) як водонерозчинний плівкоутворювач, борну кислоту (5-10 мас. %) як біоцидну добавку, поверхневоактивну речовину (1-2 мас. %) для підсилення просочення деревини засобом. Засіб забезпечує І групу вогнезахисту деревини і необхідні біоцидні показники вогнезахищеної деревини, однак істотним недоліком відомого складу є те, що водонерозчинний поліфосфатний естер утворює на поверхні деревини полімерну водонерозчинну плівку, яка перешкоджає повторному чи додатковому просоченню деревини. Крім того за низької розчинності борної кислоти (розчинність борної кислоти у чистій воді при температурі 20 °C становить 4,72 г на 100 г води), особливо у присутності інших солей, вона випадає в осад і при нанесенні такого засобу на деревину вона не проникає в деревину і не забезпечує біоцидні властивості. Найбільш близьким до засобу, що заявляється, по технічній суті та результату, що досягається є просочувальний вогнезахисний розчин [2], який містить 24,0-32, мас. % ортофосфорної кислоти, 20,0-27,0 мас. % карбаміду, 6,0-10,0 мас. % оксіетилідендифосфонової кислоти, 0,5-1,0 мас. % біоцидних добавок (неорганічні сполуки бору або солі амонію) і 1,0-10,0 мас. % добавки, яка збільшує проникність просочувального складу у деревину (одно- або двоосновні спирти або апротонні диполярні розчинники). Даний склад забезпечує І групу вогнезахисної ефективності деревини, необхідні біоцидні показники вогнезахищеної деревини та низьку температуру замерзання засобу. Істотним недоліком відомого складу є підвищена корозійна активність вогнезахищеної 2 деревини. Корозійна активність складу становить не менше 0,1 г/(м  год.). В основу корисної моделі поставлена задача розробити вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини, простий у приготуванні і застосуванні, з підвищеними вогнезахисними та антисептичними властивостями, при оброблянні яким, деревина не спричиняє корозію металів, що контактують з нею. Поставлена задача вирішується тим, що вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини, який містить ортофосфорну кислоту, карбамід, оксіетилідендифосфонову кислоту, ізопропіловий спирт, воду, для забезпечення високих антикорозійних властивостей додатково містить аміачну воду (25 %), а як фунгіцидну добавку містить буру та/або борну кислоту при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: ортофосфорна кислота 22,0-32,0 карбамід 18,0-27,0 оксіетилідендифосфонова 7,0-11,0 кислота фунгіцидна добавка 0,1-1,0 ізопропіловий спирт 1,0-11,0 аміачна вода (25 %) 1,0-8,0 вода решта. При взаємодії карбаміду та ортофосфорної кислоти отримують продукт - фосфат сечовини (фосфат карбаміду), який є основним антипіреновим компонентом вогнебіозахисного просочувального засобу та має значно більші вогнезахисні властивості ніж ортофосфорна кислота. Для підсилення вогнезахисної ефективності фосфату сечовини додають оксіетилідендифосфонову кислоту. Підсилення вогнезахисної ефективності відбувається за рахунок синергетичного ефекту дії фосфату сечовини і оксіетилідендифосфонової кислоти як антипіренових компонентів. Буру та/або борну кислоту у склад вогнебіозахисного просочувального засобу додають для захисту деревини від біопоразки. Також можуть бути використані інші компоненти, наприклад, солі амонію (наприклад, хлорид амонію, сульфат амонію, нітрат амонію і ін.). Ізопропіловий спирт підвищує проникність просочувального засобу у деревину, як за рахунок зменшення поверхневого натягу, так і за рахунок часткового розчинення смолистих продуктів деревини. Для підвищення проникності засобу можуть бути використані одно- або двоосновні спирти або апротонні диполярні розчинники, наприклад, ізопропанол, етанол, 1 UA 97486 U 5 10 15 20 25 30 35 40 етиленгліколь, пропіленгліколь, диметилсульфоксид, диметилформамід, диметилфосфортриамід. Додавання аміачної води до складу вогнебіозахисного просочувального засобу знижує корозійну активність вогнебіозахищеної деревини. При взаємодії аміачної води з ортофосфорною кислотою відбувається утворення фосфорноамонійних солей (фосфатів амонію, наприклад, моноамонійфосфату), які є ефективними інгібіторами корозії. Вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини простий у приготуванні, може бути отриманий в одну стадію, його виробництво є екологічно чистим, без утворення стічних вод і шкідливих викидів, отриманий продукт простий у використанні, оскільки являє собою водний розчин. Засіб наносять на поверхню деревини щіткою, пульверизатором або зануренням виробу. Обробка може бути багаторазовою з проміжною витримкою і висушуванням. Засіб при 2 нанесенні його на деревину з витратою не менше ніж 250,0 г/м забезпечує І групу вогнезахисної ефективності (середнє значення втрати маси зразків округлене до цілого числа не перевищує 9 %) згідно з ГОСТ 16363-98. Вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини одержують наступним чином. У реактор з обігрівом і мішалкою при інтенсивному перемішуванні завантажують ортофосфорну кислоту, карбамід, оксіетилідендифосфонову кислоту, буру та/або борну кислоту та воду. Суміш нагрівають до температури 30-60 °C, після повного розчинення компонентів додають ізопропіловий спирт і поступово невеликими порціями аміачну воду. Готову суміш фасують у споживчу тару, зберігають при температурі від +5 °C до +40 °C. Вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини пройшов апробацію на пожежновипробувальному полігоні Українського науково-дослідного інституту цивільного захисту. Під час випробування досліджували вогнезахисну ефективність засобу, корозійну активність вогнебіозахищеної деревини до металів та її антисептичні властивості. Суть методу випробування з визначення вогнезахисної ефективності засобу полягає у визначенні втрати маси оброблених зразків деревини після впливу на них протягом 2 хвилин полум'ям пальника з заданими параметрами, який розташовано в керамічній трубі спеціальної установки, за умов, що сприяють акумуляції тепла. Випробуванням піддавалися 10 зразків деревини. Вогнезахисну ефективність засобу оцінювали за величиною середнього значення втрати маси зразків. Засіб вважався таким, що забезпечує захист деревини, якщо середнє значення втрати маси зразків не перевищувало 25 %. Суть методу випробування з визначення корозійної активності вогнебіозахищеної деревини до металів полягає у витримці протягом 30 діб в ексикаторі за певних умов (кімнатна температура, відносна вологість повітря від 80 % до 100 %) двох оброблених зразків деревини з щільно прикріпленими до їх бокових поверхонь чотирьох металевих пластин зі сталі вуглецевої марки Ст3 (по дві пластини на кожний зразок) і визначенні швидкості корозії пластин. Вогнебіозахищену деревину вважали такою, що витримала випробування (неагресивною), якщо 2 середнє значення швидкості корозії чотирьох пластин становило не більше, ніж 0,1 г/(м •год.). Приклади подібних засобів (Аналоги 1,2 [2]) та різних складів запропонованого вогнебіозахисного засобу для деревини (Приклади 1-4) наведено у Таблиці 1. Показники результатів випробувань вогнебіозахищеної деревини різними засобами наведено в Таблиці 2. Таблиця 1 Приклади вогнебіозахисного просочувального засобу Назва компоненту Фосфорна кислота Карбамід Оксіетилідендифосфонова кислота Борна кислота Бура Ізопропіловий спирт Аміачна вода (25 %) Вода Аналог 1 30 24 Вміст компонентів за прикладами, мас., % Аналог 2 Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 30 30 30 25 25 24 25 25 20 20 8 8 10 10 9 9 0,5 37,5 10 28,0 0,4 9 6 19,6 0,4 9 6 19,6 0,2 0,2 7 4 34,6 0,4 7 4 34,6 2 UA 97486 U Таблиця 2 Показники якості вогнебіозахищеної деревини Показник якості Втрата маси зразків деревини за ГОСТ 16363-98, % Корозійна активність, 2 г/(м  год.) Ступінь ураження поверхні зразків деревозабарвлюючими, пліснявими та складськими грибками, % 5 10 15 20 25 30 Аналог 1 Аналог 2 Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 7,5 7,2 6,9 7,0 7,9 7,6 0,125 0,119 0,089 0,090 0,094 0,093 0 20,0 0 0 0 0 Оптимальними за параметрами, що випробовуються (Табл. 2), є співвідношення за Прикладами 1-4, найкращі показники – за Прикладом 1 та 4. Зниження або відсутність вмісту аміачної води призводить до підвищення корозійної активності вогнебіозахищеної цими засобами деревини. Відсутність фунгіцидної добавки (бури та/або борної кислоти) призводить до зменшення біозахисної функції засобу - Аналог 2. Запропонований вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини наносять на поверхню деревини щітками, фарбопультом чи шляхом просочення у ванні. Для забезпечення І групи вогнезахисної ефективності деревини за ГОСТ 16363-98 достатньо кількості 250 г/м вогнебіозахисного просочувального засобу. Таким чином, запропонований вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини є простим у приготуванні і використанні, може бути використаний для вогнебіозахисту дерев'яних будівельних конструкцій, які не є корозійно активними. Джерела інформації: 1. Пат. UA 48511 U, С04В 28/34, С09К 21/00, С09D 5/18 (2006.01); Вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини / Л.П.Дріжд, Л.М.Вахітова, К.В.Калафат, М.П.Лапушкін, В.Л.Дріжд; заявник та власник ДРІЖД ЛЕОНІД ПЕТРОВИЧ (UA). - № u200908584, заявл. 14.08.2009; опубл. 25.03.2010, бюл. № 6. 2. Пат. RU 2306219 C1, В27К 3/52, С09D 5/14, С09D 5/18 (2006.01); Пропиточный состав для огне- и биозащиты древесины и материалов на ее основе / Е.Б.Аверина, И.А.Годунов, Т.С.Кузнецова, В.В.Авдеев; заявитель и патентообладатель ЗАО "УНИХИМТЕК" (RU). - № 2006112260/04, заявл. 13.04.2006; опубл. 20.09.2007. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини, який містить ортофосфорну кислоту, карбамід, оксіетилідендифосфонову кислоту, ізопропіловий спирт, воду, який відрізняється тим, що для забезпечення високих антикорозійних властивостей додатково містить аміачну воду (25 %), а як фунгіцидну добавку містить буру та/або борну кислоту при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: ортофосфорна кислота 22,0-32,0 карбамід 18,0-27,0 оксіетилідендифосфонова кислота 7,0-11,0 фунгіцидна добавка 0,1-1,0 ізопропіловий спирт 1,0-11,0 аміачна вода (25 %) 1,0-8,0 вода решта. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3