[go: up one dir, main page]

RU2497662C1 - Antiseptic fireproof composition for timber - Google Patents

Antiseptic fireproof composition for timber Download PDF

Info

Publication number
RU2497662C1
RU2497662C1 RU2012130730/13A RU2012130730A RU2497662C1 RU 2497662 C1 RU2497662 C1 RU 2497662C1 RU 2012130730/13 A RU2012130730/13 A RU 2012130730/13A RU 2012130730 A RU2012130730 A RU 2012130730A RU 2497662 C1 RU2497662 C1 RU 2497662C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bischofite
composition
antiseptic
zinc
electrolysis
Prior art date
Application number
RU2012130730/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Тарасович Фомичев
Наталья Алексеевна Филимонова
Светлана Витальевна Комкова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ)
Priority to RU2012130730/13A priority Critical patent/RU2497662C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2497662C1 publication Critical patent/RU2497662C1/en

Links

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to protective composition for timber. Proposed composition is produced by one-step electrolysis of bischofite solution using zinc electrodes. Said electrolysis is performed at current density of 0.05 A/dm2, voltage of 3 V and electrolyte solution temperature of 20-25°C. Electrolyte density makes 1030 kg/m3 at the following ratio of components, g/l: bischofite - 100-150, oxidiser - 2-2.5, zinc ions - 0.75-1.0.
EFFECT: higher antiseptic and fire resistance properties.
1 tbl

Description

Заявляемое изобретение относится к составам для защиты древесины, деревянных конструкций и материалов от биоразрушения и возгорания и может быть использовано при профилактической обработке конструкций из древесины.The claimed invention relates to compositions for protecting wood, wooden structures and materials from biodegradation and fire and can be used in the prophylactic treatment of wood structures.

Известен огнезащитный состав для древесины [патент РФ №2197374, 2003 г. - аналог], содержащий бишофит, добавку и воду, при этом в качестве добавки он содержит ортофосфорную кислоту, при следующем соотношении компонентов, масс.%:Known fire retardant composition for wood [RF patent No. 2197374, 2003 - analogue] containing bischofite, additive and water, while it contains phosphoric acid as an additive in the following ratio, wt.%:

Бишофит 70-90Bischofite 70-90

Вода 10-30Water 10-30

Ортофосфорная кислота 0,5-3,0Phosphoric acid 0.5-3.0

Недостатком данного состава является то, что он не обеспечивает защиту древесины от гниения.The disadvantage of this composition is that it does not protect wood from rot.

Наиболее близким к заявленному изобретению является антисептический огнезащитный состав для древесины [патент РФ №2307735, 2007 г. - прототип], содержащий бишофит, щелочь, окислитель и воду, при следующем соотношении компонентов, масс.%:Closest to the claimed invention is an antiseptic fire retardant composition for wood [RF patent No. 2307735, 2007 - prototype], containing bischofite, alkali, oxidizing agent and water, in the following ratio of components, wt.%:

Бишофит 400-490Bischofite 400-490

Окислитель 3-7Oxidizing agent 3-7

Щелочь 2-9Alkali 2-9

Вода ОстальноеWater Else

Недостатками данного состава является то, что при большом расходе состава (плотность раствора 1180 кг/м3) образуется защитный слой только на поверхности древесины без ее пропитки из-за образования нерастворимых соединений при взаимодействии карбоната натрия с бишофитом. Также недостатком прототипа является низкое антисептическое действие состава, т.к окислительная способность входящих в состав веществ (хроматы и бихроматы щелочных и щелочно-земельных металлов) недостаточна для предотвращения гниения древесины.The disadvantages of this composition is that with a large consumption of the composition (solution density 1180 kg / m 3 ), a protective layer forms only on the wood surface without impregnation due to the formation of insoluble compounds during the interaction of sodium carbonate with bischofite. Another disadvantage of the prototype is the low antiseptic effect of the composition, because the oxidizing ability of the constituent substances (chromates and dichromates of alkali and alkaline earth metals) is insufficient to prevent rotting of wood.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение антисептической и огнезащитной способности состава за счет возникновения синергического эффекта при одновременном снижении расхода раствора на единицу обрабатываемой поверхности.The technical task of the claimed invention is to increase the antiseptic and fire retardant ability of the composition due to the occurrence of a synergistic effect while reducing the consumption of the solution per unit of the treated surface.

Решение технической задачи достигается тем, что предлагаемый антисептический огнезащитный состав, содержащий бишофит, окислитель и воду, получают одностадийным электролизом раствора бишофита с использованием цинковых электродов, электролиз осуществляют при плотности тока 0,05 А/м2, напряжении 3B и температуре раствора электролита 20-25°C, при этом плотность раствора составляет 1030 кг/м3 при следующем соотношении компонентов, г/л:The solution to the technical problem is achieved by the fact that the proposed antiseptic flame retardant composition containing bischofite, an oxidizing agent and water is obtained by single-stage electrolysis of a bischofite solution using zinc electrodes, the electrolysis is carried out at a current density of 0.05 A / m 2 , voltage 3B and an electrolyte solution temperature of 20- 25 ° C, while the density of the solution is 1030 kg / m 3 in the following ratio of components, g / l:

БишофитBischofite - 100-150;- 100-150; ОкислительOxidizer - 2,0-2,5;- 2.0-2.5; Ионы цинкаZinc ions - 0,75-1,00.- 0.75-1.00.

Сущность изобретения заключается в том, что состав для защиты древесины получают одностадийным электролизом раствора бишофита с использованием цинковых электродов при плотности тока 0,05 А/дм2 напряжении 3B и температуре раствора электролита 20-25°C. При электролизе раствора природного бишофита плотностью 1,3 г/л с содержанием ионов хлора 340,8 г/л, ионов брома 5,6 г/л на аноде происходит выделение хлора, который растворяется в электролите с образованием хлорноватистой и хлороводородной кислот:The essence of the invention lies in the fact that the composition for protecting wood is obtained by one-step electrolysis of a bischofite solution using zinc electrodes at a current density of 0.05 A / dm 2, voltage 3B and an electrolyte solution temperature of 20-25 ° C. During the electrolysis of a solution of natural bischofite with a density of 1.3 g / l with a chlorine ion content of 340.8 g / l, bromine ions of 5.6 g / l at the anode, chlorine is released, which dissolves in the electrolyte with the formation of hypochlorous and hydrochloric acids:

2Cl--2e→Cl2 2Cl - -2e → Cl 2

2Br--2e→Br2 2Br - -2e → Br 2

Zn°-2e→Zn2+ Zn ° -2e → Zn 2+

Cl2+H2O=HClO+HClCl 2 + H 2 O = HClO + HCl

На катоде при этом происходит восстановление молекул воды с выделением водорода:In this case, water molecules are restored at the cathode with hydrogen evolution:

2О+2е-=Н2+2OH- 2H 2 O + 2- = H 2 + 2OH -

При этом вследствие перемешивания анолита с католитом происходит взаимодействие хлорноватистой и бромноватистой кислот со щелочью с образованием гипохлорита и гипобромита магния и цинка:In this case, due to the mixing of the anolyte with catholyte, the interaction of hypochlorous and hydrobromic acids with alkali occurs with the formation of hypochlorite and hypobromite of magnesium and zinc:

2HClO+Mg(OH)2=Mg(ClO)2+2H2O2HClO + Mg (OH) 2 = Mg (ClO) 2 + 2H 2 O

2HClO+Zn=Zn(ClO)22 2HClO + Zn = Zn (ClO) 2 + H 2

2HBrO+Mg(OH)2=Mg(BrO)2+2H2O2HBrO + Mg (OH) 2 = Mg (BrO) 2 + 2H 2 O

2HBrO+Zn=Zn(BrO)2+H2O2HBrO + Zn = Zn (BrO) 2 + H 2 O

Часть получающихся гипохлоритов в значительной степени диссоциируют с образованием ионов ClO-, которые подвергаются дальнейшему анодному окислению с образованием хлорит-иона

Figure 00000001
:Some of the resulting hypochlorites dissociate to a large extent with the formation of ClO- ions, which undergo further anodic oxidation with the formation of a chlorite ion
Figure 00000001
:

Figure 00000002
Figure 00000002

При электролитическом окислении раствора природного бишофита образуются хлориты, гипохлориты, гипобромиты магния и цинка, взаимное действие которых создает синергический эффект, усиливая тем самым фунгицидную, бактерицидную активность конечного антисептического огнезащитного продукта. Использование ионов цинка(II), полученных электролитическим методом - анодным растворением металла в солевом растворе сложного раствора - бишофита, способствует возникновению синергического эффекта окислительного действия, образование гипохлорита и гипобромита магния и цинка: Mg(ClO)2, Zn(ClO)2, Mg(BrO)2, Zn(BrO)2. Это связано с тем, что ионы цинка(II) обладают альгицидным эффектом, а также способствуют проникновению антимикробных агентов внутрь клеточной структуры микроорганизмов, что способствует защите древисины от биоразрушения.During the electrolytic oxidation of a solution of natural bischofite, chlorites, hypochlorites, hypobromites of magnesium and zinc are formed, the mutual action of which creates a synergistic effect, thereby enhancing the fungicidal, bactericidal activity of the final antiseptic flame retardant product. The use of zinc (II) ions obtained by the electrolytic method - anodic dissolution of a metal in a saline solution of a complex solution - bischofite, contributes to the appearance of a synergistic effect of the oxidizing effect, the formation of magnesium and zinc hypochlorite and hypobromite: Mg (ClO) 2 , Zn (ClO) 2 , Mg (BrO) 2 , Zn (BrO) 2 . This is due to the fact that zinc (II) ions have an algaecidal effect, and also facilitate the penetration of antimicrobial agents into the cellular structure of microorganisms, which helps to protect wood from biodegradation.

При обработке таким раствором, вследствие высокой проникающей способности бишофита, хлорид магния проникает во внутреннюю структуру древесины, а гипохлорит и гипобромит магния и цинка реагирует с лигнином древесины, покрывая волокна древесины защитной пленкой. Концентрации бишофита и ионов цинка(II) ограничены в пределах 100-150 г/л и 2-2.5 г7 л соответственно в связи с тем, что ниже указанных пределов снижается огнезащитная и антисептическая способность состава, а выше указанного предела увеличивается вязкость, вследствие чего снижается его проникающая способность, а следовательно и огнезащитные свойства, кроме того, увеличивается расход бишофита и цинка, т.е. удорожание состава.When treated with such a solution, due to the high penetrating ability of bischofite, magnesium chloride penetrates the internal structure of the wood, and hypochlorite and hypobromite of magnesium and zinc react with lignin of the wood, covering the wood fibers with a protective film. The concentrations of bischofite and zinc (II) ions are limited to 100-150 g / l and 2-2.5 g7 l, respectively, due to the fact that below the specified limits the fire retardant and antiseptic ability of the composition decreases, and above the specified limit the viscosity increases, and therefore decreases its penetrating ability, and therefore fire retardant properties, in addition, the consumption of bischofite and zinc increases, i.e. appreciation of the composition.

Таким образом, заявляемый антисептический огнезащитный состав для древесины, в сравнении с прототипом, имеет более высокие антисептические и огнезащитные свойства за счет возникновения синергического эффекта конечного продукта при одновременном уменьшении расхода раствора на единицу поверхности, что и является новым техническим результатом заявляемого изобретения.Thus, the claimed antiseptic fire retardant composition for wood, in comparison with the prototype, has higher antiseptic and fire retardant properties due to the occurrence of a synergistic effect of the final product while reducing the flow rate of the solution per unit surface, which is a new technical result of the claimed invention.

Пример конкретного исполнения.An example of a specific implementation.

В лабораторных условиях проводилась электрохимическая обработка рабочего раствора бишофита объемом 0,5 л с использованием цинковых электродов при плотности тока 0,05 А/дм2, напряжении 3 В и температуре раствора электролита 20-25°С. Работа установки проводилась на постоянном и импульсном токе. Постоянный ток подавался от источника постоянного тока ЛИПС-35, импульсный ток от импульсного генератора однополу периодного выпрямления. Процесс электролиза осуществлялся в течение 20 мин. По окончании электролиза иодометрическим методом и спектрофотометрически определяли концентрацию полученного раствора по ионам активного хлора и цинка(II).In laboratory conditions, an electrochemical treatment of bischofite working solution with a volume of 0.5 l was carried out using zinc electrodes at a current density of 0.05 A / dm 2 , a voltage of 3 V, and an electrolyte solution temperature of 20-25 ° C. The installation was carried out on direct and pulsed current. The direct current was supplied from the LIPS-35 direct current source, the pulsed current from the pulse generator to the same-sex periodic rectification. The electrolysis process was carried out for 20 minutes At the end of electrolysis, the concentration of the resulting solution was determined by the iodometric method and spectrophotometrically by the active chlorine and zinc (II) ions.

В соответствии с заявленным составом для защиты древесины брали раствор природного бишофита разных концентраций и проводили одностадийный электролиз с использованием цинковых электродов при плотности тока 0,05 А/дм2, напряжении 3 В и температуре раствора электролита 20-25°С. Деревянную конструкцию пропитывали методом погружения в антисептический огнезащитный состав и после этого подвергли сушке. Испытание образцов размером 30×60×150 мм на определение огнезащитного эффекта проводили по ГОСТу 12.1.044-89. Результаты испытаний деревянной кострукции на огнезащитную эффективность и антисептические свойства приведены в таблице.In accordance with the claimed composition for the protection of wood, a solution of natural bischofite was taken at different concentrations and a one-stage electrolysis was performed using zinc electrodes at a current density of 0.05 A / dm 2 , a voltage of 3 V, and an electrolyte solution temperature of 20-25 ° C. The wooden structure was impregnated by immersion in an antiseptic fire retardant and then dried. Testing of samples 30 × 60 × 150 mm in size to determine the fire retardant effect was carried out according to GOST 12.1.044-89. The test results of wood construction for fire retardant efficacy and antiseptic properties are shown in the table.

ТаблицаTable Пример составаComposition Example Содержание компонентов, г/лThe content of components, g / l Плотность состава, кг/м3 The density of the composition, kg / m 3 Степень роста колоний в баллах по методу 3The degree of growth of colonies in points according to method 3 Характеристика по ГОСТ 9.049-91Characteristics according to GOST 9.049-91 Группа огнезащитной эффективностиFlame retardant performance group Бишофиткрист.Bishofitkrist. ЦинкZinc ОкислительOxidizer ВодаWater E. coliE. coli Asp. nigerAsp. niger 1one 50fifty 0,50.5 1,51,5 ОстальноеRest 10101010 1one 1one ГрибостоекMushroom 22 22 100one hundred 0,750.75 22 ОстальноеRest 10301030 00 00 ФунгициденFungicide 1one 33 150150 1one 2,52,5 ОстальноеRest 10501050 00 00 ФунгициденFungicide 1one ПрототипPrototype 490490 3-73-7 ОстальноеRest 11801180 33 4four Фунгицидный эффект отсутствуетNo fungicidal effect 22

Из таблицы видно, что наилучшим результатом по огнезащитной эффективности и антисептическим свойствам обладает состав по примерам 2 и 3, где особенно виден фунгистатический эффект, в сравнении с прототипом, где данный эффект отсутствует, т.к. степень развития колоний микроорганизмов в экспозиции завышена. Состав 3 увеличивает плотность состава, расход бишофита и цинка, что делает 2 состав более предпочтительным.The table shows that the best result in fire retardant efficacy and antiseptic properties has the composition according to examples 2 and 3, where the fungistatic effect is especially visible, in comparison with the prototype, where this effect is absent, because the degree of development of colonies of microorganisms in the exposure is overstated. Composition 3 increases the density of the composition, the consumption of bischofite and zinc, which makes composition 2 more preferred.

Таким образом, в сравнении с прототипом, заявленный антисептический огнезащитный состав имеет более высокие антисептические и огнезащитные свойства и обеспечивает защиту деревянных конструкций от биоразрушения и возгорания при меньшем расходе на единицу поверхности.Thus, in comparison with the prototype, the claimed antiseptic fire retardant composition has higher antiseptic and fire retardant properties and protects wooden structures from biodegradation and fire at a lower consumption per unit surface.

Claims (1)

Антисептический огнезащитный состав для древесины, содержащий бишофит, окислитель и воду, отличающийся тем, что получают его одностадийным электролизом бишофита с использованием цинковых электродов, электролиз осуществляют при плотности тока 0,05 А/дм2, напряжении 3B и температуре раствора электролита 20-25°C, при этом плотность раствора составляет 1030 кг/м3, при следующем соотношении компонентов, г/л:
Бишофит 100-150 Окислитель 2,0-2,5 Ионы цинка 0,75-1,00
An antiseptic fire retardant composition for wood containing bischofite, an oxidizing agent and water, characterized in that it is obtained by one-step electrolysis of bischofite using zinc electrodes, electrolysis is carried out at a current density of 0.05 A / dm 2 , a voltage of 3B and an electrolyte solution temperature of 20-25 ° C, while the density of the solution is 1030 kg / m 3 , with the following ratio of components, g / l:
Bischofite 100-150 Oxidizer 2.0-2.5 Zinc ions 0.75-1.00
RU2012130730/13A 2012-07-18 2012-07-18 Antiseptic fireproof composition for timber RU2497662C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130730/13A RU2497662C1 (en) 2012-07-18 2012-07-18 Antiseptic fireproof composition for timber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130730/13A RU2497662C1 (en) 2012-07-18 2012-07-18 Antiseptic fireproof composition for timber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2497662C1 true RU2497662C1 (en) 2013-11-10

Family

ID=49683002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012130730/13A RU2497662C1 (en) 2012-07-18 2012-07-18 Antiseptic fireproof composition for timber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2497662C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107351207A (en) * 2017-09-12 2017-11-17 阜南县创发工艺品有限公司 A kind of willow densification handling process

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015157C1 (en) * 1991-11-25 1994-06-30 Глеб Петрович Калачев Fireproofing composition for wood
RU2197374C1 (en) * 2001-05-21 2003-01-27 Рябов Степан Викторович Fireproofing composition for wood (versions)
RU2307735C1 (en) * 2006-03-28 2007-10-10 Общество с ограниченной ответственностью Нефтегаз-Сталь экспертно научно внедренческая компания ООО "НЕФТЕГАЗ-СТАЛЬ-ЭНВК" Aseptic fire-proof composition for wood

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015157C1 (en) * 1991-11-25 1994-06-30 Глеб Петрович Калачев Fireproofing composition for wood
RU2197374C1 (en) * 2001-05-21 2003-01-27 Рябов Степан Викторович Fireproofing composition for wood (versions)
RU2307735C1 (en) * 2006-03-28 2007-10-10 Общество с ограниченной ответственностью Нефтегаз-Сталь экспертно научно внедренческая компания ООО "НЕФТЕГАЗ-СТАЛЬ-ЭНВК" Aseptic fire-proof composition for wood

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107351207A (en) * 2017-09-12 2017-11-17 阜南县创发工艺品有限公司 A kind of willow densification handling process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2469537C2 (en) Electrochemical device for biocidal treatments in agricultural use
DE102008008759A1 (en) Process for the preparation of a disinfectant based on hypochlorous acid and transportable system for producing such a disinfectant
KR20160008896A (en) Method and apparatus for producing slightly acidic hypochlorous acid water
JPH10309582A (en) Production method of acidic electrolytic water and acidic electrolytic water
US20140322362A1 (en) In situ production of a biocidal bromine species via electrolysis
Akrout et al. Chloride ions as an agent promoting the oxidation of synthetic dyestuff on BDD electrode
DE102008015068A1 (en) electrodiaphragmalysis
DE202018102846U1 (en) Disinfectant of potentiated sodium hypochlorite
RU2497662C1 (en) Antiseptic fireproof composition for timber
US20140018432A1 (en) Electrochemical generation of chlorinated urea derivatives
Girenko et al. Influence of the platinum surface state on the selectivity of the electrochemical synthesis of sodium hypochlorite
RU2361016C1 (en) Method of copper fungicide receiving
US20120318748A1 (en) Electrochlorination method for above-ground swimming pools
AT512231B1 (en) BATHING WATER AND METHOD OF MANUFACTURE
CN1666615A (en) Preparation method of high-concentration hypochlorous acid disinfection water
US20180339922A1 (en) Acidic electrolyzed water and manufacturing method therefor, disinfectant and cleanser containing acidic electrolyzed water, and manufacturing device for acidic electrolyzed water
RU2414912C1 (en) Aqueous disinfectant solution (versions)
Baddouh et al. Electrochemical degradation of Thiabendazole fungicide by anodic oxidation on the tin oxide electrode (SnO2)
KR20130059376A (en) Surface-active acid drug for laver farming
JPH08155459A (en) Hypochlorous acid bactericidal water and additive chemical for generation of the bactericidal water
WO2013068599A2 (en) Process for producing an anolyte composition
US20100196562A1 (en) Method of treatment of fresh produce
KR20220099640A (en) Apparatus for Generating Hypochlorous Acid Water and Washing Water by removing Carbon Dioxide
JP6630563B2 (en) Water sterilization method
US10172360B2 (en) Methods for the direct electrolytic production of stable, high concentration aqueous halosulfamate or halosulfonamide solutions

Legal Events

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

Effective date: 20140719