- При разработке защитных средств, в первую очередь, учитывались условия службы древесины (контакт с грунтом). Поэтому помимо эффективности, максимальное внимание уделялось их устойчивости
к вымыванию. - Кроме того, обращалось внимание на необходимость пропитки влажной и труднопроницаемой древесины. Поэтому в качестве основных параметров отбора защитных средств служили растворимость препарата и его проникающая способность
как за счет капиллярного проникновения, так и за счет диффузионного перераспределения. - Требование к растворимости препарата диктуется необходимостью введения в трудно пропитываемый материал на заданную глубину достаточного для обеспечения заданного уровня защиты количества антисептика.
- При построении препаратов для защиты древесины, помимо указанных выше свойств, обращалось внимание на доступность и стоимость компонентов, а также на их коррозионную агрессивность.
- Учитывался и мировой опыт создания и применения препаратов,
а также номенклатура химических соединений, выпускаемых отечественной промышленностью.
С учетом изложенного, для создания трудновымываемых водорастворимых препаратов были отобраны соединения хрома, меди, фтора и бора и в частности бихромат натрия, медный купорос, фторид натрия, фторид и бифторид аммония или калия, борная кислота.
Мышьяк содержащие составы исключены из рассмотрения (поскольку даже использование хрома во всем мире запрещено, хотя пока
не найдено достойной альтернативы) с целью снижения экологического ущерба.
При введении в состав препаратов соединений хрома, меди, фтора и бора предполагалось образование следующих труднорастворимых соединений:
NHHF₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂O → K[(CrF₅) H₂O] + NH₄OH + O₂
NH₄HF₂ + H₃BO₃ → NH₄BF₄(OH)₂
NaF+ K₂Cr₂O₇ + H₂O → K₂[(CrF₅) H₂O] + NaOH + O₂
NaF + NH₄HF₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂O → KNa[(CrF₂) H₂O] + NH₄OH + O₂
CuSO₄ + K₂Cr₂O₇ → CuCrO₄ + K₂SO₄
CuSO₄ + H₃BO₃ → CuBO₃
При этом учитывалось и то, что Н₃ВО₃ и ее соли могут образовывать соединения с углеводородами, с органическими кислотами, многоатомными спиртами, некоторые из которых устойчивы
и малорастворимы, например, комплекс с ортодифениламинами.
Кроме того, бор может ускорить восстановление Cr⁶⁺ в Cr³⁺:
Cr₂ O₇²⁻ + 14 H⁺ + 6e = 2 Cr³⁺ + 7 H₂O
В этом случае может иметь место реакция:
Cr³⁺ + BO₃³⁻ = CrBO₃
Испытание защищающей особенности водорастворимых трудновымываемых препаратов по отношению
к дереворазрушающим грибам
Испытание проведено по ГОСТ 16712.
Результаты представлены в таблице 2.
Как видно из таблицы, все препараты имеют высокую защищающую способность (токсичность по отношению к дереворазрушающим грибам – пороговое поглощение 0,5–1,5 %). Лучшим по этому показателю
был препарат ХМБФ, а менее эффективным – ХМФ-БС.
Препарат ХФ является аналогом ХМФ 221 (точнее последний входит в рецептурный ряд ХФ) отличием является то, что ХМФ по технической документации изготавливается только из бихромата калия или натрия и фтористого натрия и не может быть изготовлен в виде 30% концентрата.
Препарат Элемсепт таких испытаний не проходил.
Испытание устойчивости водорастворимых трудновымываемых препаратов к вымыванию из пропитанной древесины
Испытание проводили по экспресс-методу, разработанному в Сенежской лаборатории защиты древесины (ГОСТ Р 50241-92).
Пять образцов из заболони сосны с квадратным сечением 30×30 мм и длиной вдоль волокон 10 мм, пропитанные по способу «вакуум – атмосферное давление» с поглощением 40 кг/м³ после кондиционирования (при температуре (20 ± 2) ℃ и относительной влажности 65 %) до постоянной массы, укладывали в плоский сосуд диаметром 120 мм, накрывали сеткой с таким же диаметром, догружали грузом против всплытия и заливали 550 мл дистиллированной воды. Сосуды закрывали крышкой и выдерживали в помещении с температурой (20 ± 2) ℃ в течение 48 часов, после чего образцы извлекали из сосудов и кондиционировали в тех же условиях, что и до погружения в воду до постоянной массы. Параллельно с пропитанными испытывали контрольные (непропитанные) образцы.
Степень вымывания В, %, защитного средства из древесины определяли по формуле:
где G1з – масса защищенного образца до вымывания, г; G2з – масса защищенного образца после вымывания, г; G1к – масса контрольного образца до вымывания, г; G2к – масса контрольного образца после вымывания, г.
Оценку вымываемости препаратов проводили с использованием следующей шкалы:
Результаты данного испытания представлены в таблице 3.
Как видим, все препараты являются трудновымываемыми, причем наиболее вымываемым из них является препарат ХБФБ. а наименее вымываемым — ХМФС.
Исследование проникаемости водорастворимых трудновымываемых препаратов в древесину
Проникаемость препаратов в древесину была исследована по ГОСТ 27014 с использованием способа пропитки «вакуум — атмосферное давление». Результаты испытания представлены в таблице 4.
Как видим, все препараты имеют высокую проникающую способность, существенно превосходящую проникающую способность Доналита УАЛЛ (немецкого аналога препаратов).
Исследование коррозионной агрессивности водорастворимых трудновымываемых препаратов
Испытание коррозионной агрессивности препаратов проводили по ГОСТ 26544. Результаты испытаний представлены в таблице 5.
Как видим, испытанные препараты, за исключением ХМФС и ХМБФС, имеют среднюю коррозионную агрессивность. Препараты ХМФС и ХМБФС не агрессивны по отношению к черным металлам, из которого изготавливается пропиточное оборудования и крепеж для строительства.
Изучение вредности водорастворимых трудновымываемых препаратов для теплокровных
Как известно, в последнее время большое внимание уделяется экологическим аспектам процесса защиты древесины. Для оценки вредности препаратов по отношению к теплокровным совместно с институтом ветеринарной санитарии проведено изучение их вредности. Опыты проводили на поросятах и кроликах, которые выдерживались в клетках из пропитанной древесины в течение пяти месяцев. При проведении опыта учитывали поедаемость корма и динамику живого веса (животные взвешивались 2 раза в месяц). Для контроля физиологического состояния животных и характера обменных процессов проводили исследования крови. В конце опыта проводили патологоанатомическое вскрытие. Результаты опыта представлены
в таблице 6.
При проведении данного опыта показано, что в течение опыта клинические показатели (температура, пульс, дыхание) животных были в пределах физиологической нормы. Санитарно-химические исследования свидетельствуют о том, что компоненты этих препаратов в воздушную среду не мигрируют. Токсикологические исследования показывают, что у животных не наблюдается клинических признаков интоксикации. Не установлено и влияния антисептиков на гематологические и биохимические показатели крови. При патологоанатомических исследованиях не выявлено изменений морфологической структуры органов и тканей экспериментальных животных. Содержание сахара колебалось в пределах 45,5–50,8 мг/%, общего азота от 2,79 до 2,85 мг/%, остаточного азота от 26,0 до 30,0 мг/%, билирубина от 0,63 до 0,68 мг/%.
Таким образом, не выявлено отрицательного воздействия препаратов на теплокровных, даже в случае их использования для защиты древесины в замкнутых пространствах, в связи, с чем сделан вывод о возможности использования испытанных средств даже для защиты сельскохозяйственных зданий и сооружений и животноводческих построек.
Это третья статья из цикла «Разрушение древесины в почве», надеемся вам было интересно. В следующей статье мы затронем оптимизацию состава препаратов для защиты древесины. Подписывайтесь на наш канал и следите за обновлениями!
———
Статьи из цикла «Разрушение древесины в почве»:
(Часть 1) 🦠 Виды опасностей и их оценка
(Часть 2) 🔎 Подбор антисептика в зависимости от вида биоразрушителя
———
Присоединяйтесь к нам в социальных сетях
