Растворитель для нанесения химических соединений на древесину

007206 Область изобретения Настоящее изобретение в основном относится к обработке древесины посредством нанесения химических соединений. В частности, изобретение относится к растворителю, который пригоден для нанесения химических соединений на древесину. Предпосылки создания изобретения Известны различные вредные биологические агенты, могущие воздействовать на древесину, причиняя значительный вред. Среди указанных биологических агентов вредными для древесины являются насекомые, например жуки (термин, который включает различные виды поедающих древесину насекомых,чьи личинки прогрызают и просверливают древесину), термиты, моль и т.д., и грибки, например PoriaWulf, Chaetomium globosum Kunz и т.д. Продукты, обычно используемые для обработки и сохранения древесины, в основном включают одно или более активных веществ, эффективных для устранения вредных биологических агентов, например, один или более инсектицидов и/или фунгицидов, и растворитель для введения указанных активных веществ в каналы и полости, образовавшиеся в древесине под действием вышеупомянутых вредных биологических агентов. Количество растворителей, которые эффективны в качестве носителей активного вещества внутри древесины, очень ограничено. В число этих растворителей, обычно используемых для обработки и сохранения древесины, входят вода, неорганические производные мышьяка, пентахлорфенол и креозот. Вода - наиболее часто используемый носитель. Однако она с трудом проникает внутрь древесины,поэтому активные вещества, наносимые на древесину с использованием указанного растворителя, неподходящего для проникновения внутрь ее, остаются на поверхности, в связи с этим значительно уменьшается эффективность вышеупомянутых активных веществ. Другие растворители имеют очень незначительный индекс пенетрации в древесине, обычно составляющий от 2 до 6 мм за 24 ч. В мягкой и пористой древесине индексы пенетрации растворителя достигают 6 мм, тогда как в твердой и непористой древесине растворитель проникает на 2-3 мм за период времени 24 ч. Следовательно, необходимо найти новые растворители, пригодные для нанесения химических соединений на древесину, которые имеют высокий индекс пенетрации в древесине. Изобретение предлагает решение имеющейся потребности, которое включает создание нового растворителя для нанесения химических соединений на древесину, содержащего смесь нескольких компонентов. Указанный растворитель имеет высокий индекс пенетрации в древесине, определяемый посредством испытания, включающего нанесение растворителя в окрестности точки на древесину, действие растворителя в течение промежутка времени и определение продвижения границы растворителя посредством разрезания древесины и измерения продвижения границы растворителя. Растворитель, предложенный настоящим изобретением, пригоден для обработки древесины, в частности для пропитки и предохранения ее от повреждения, обусловленного воздействием биологических агентов, которые вредны для древесины. Объектом настоящего изобретения является вышеуказанный растворитель для нанесения химических соединений на древесину. Дополнительным объектом настоящего изобретения является композиция, включающая указанный растворитель вместе по меньшей мере с одним химическим соединением. Другим дополнительным объектом настоящего изобретения является способ обработки древесины,включающий нанесение указанной композиции в достаточном количестве, чтобы пропитать древесину. Подробное описание изобретения Изобретение предлагает растворитель, пригодный для нанесения химических соединений на древесину, далее растворитель по изобретению, включающий Компоненты Процентное содержание относительно общей массы, % Толуол 40-70 Ксилол 6-40 Бензофенон 3-18 Бутилгликоль 2-9 Цетилацетат 1-7 Метанол 0,3-4 Все компоненты, составляющие растворитель по изобретению, являются коммерческими продуктами. В контексте настоящего описания термин бензофенон включает как бензофенон (дифенилметанон), так и его гидроксилированные или метоксилированные производные [см., например, Зэ Мерк Индекс (The Merck Index), 11oe издание, 1989]. Аналогично термин бутил включает любые изомеры бутила. В предпочтительном варианте осуществления изобретения растворитель по изобретению имеет следующий состав:-1 007206 Компоненты Процентное содержание относительно общей массы, % Толуол 64 Ксилол 16 Бензофенон 10 Бутилгликоль 5 Цетилацетат 4 Метанол 1 Растворитель по изобретению можно легко получить с помощью способа, включающего смешивание компонентов в желаемых соотношениях. Несколько испытаний ясно показали, что растворитель по изобретению имеет высокий индекс пенетрации в разных видах древесины [см. пример 1], и, следовательно, может использоваться для нанесения химических соединений на древесину, например, химических соединений, пригодных для пропитки древесины и предохранения от повреждений, вызванных воздействием биологических агентов, вредных для древесины [см. пример 2]. Изобретение также предлагает композицию, далее композиция по изобретению, содержащую по меньшей мере одно химическое соединение и растворитель по изобретению. Растворитель по изобретению может присутствовать в композиции по изобретению в очень разных количествах; например композиция по изобретению может содержать от 0,1 до 99,9 мас.% растворителя по изобретению, остаток состоит из указанного соединения или химических соединений, в последнем случае указанные химические соединения могут присутствовать в любом подходящем массовом соотношении. Композиция по изобретению может быть легко получена путем смешивания растворителя по изобретению с указанным соединением или химическим соединением в подходящем массовом соотношении. Композиция по изобретению является жидкой формой, например раствором или дисперсией. В частном варианте осуществления изобретения композиция по изобретению представляет собой композицию, пригодную для пропитки древесины, содержащую одно или более химических соединений,пригодных для пропитки древесины, в дополнение к растворителю по изобретению. В другом более специфичном варианте осуществления изобретения композиция по изобретению представляет собой инсектицидную и/или фунгицидную композицию, пригодную для пропитки древесины и/или предохранения от повреждений, вызываемых насекомыми и/или грибками, которые поражают древесину, содержащую один или более инсектицид и/или один или более фунгицид, вдобавок к растворителю по изобретению. Инсектициды и/или фунгициды, которые могут присутствовать в композиции по изобретению, включают хлорпирифос, фипронил, силафлуофен, ацетамиприд, этофенпрокс, трипропилизоцианурат, фенобукарб, гексафлумурон, фенитротион, эсфенвалерат, имидаклоприд, дифлуобензурон, лямбда-цихалотрин,клоталонил, пропиконазол и их смеси. В этом случае композиция по изобретению пригодна для ингибирования развития биологических агентов, вредных для древесины, таких как насекомые, например жуки,термиты, моль и т.д., и грибки, например Porta vaillantii Fr., Coniophora cerebella Duey, Merulius lacrymansWulf, Lentinus lepideus Fr., Lenzites sepiaria Wulf, Chaetomium globosum Kunz и т.д. Индекс пенетрации в древесине, достигаемый композицией по изобретению, в основном соответствует индексу используемого растворителя. Указанный индекс пенетрации может меняться в зависимости от типа древесины, а также от степени ее влажности. Изобретение также предлагает способ обработки древесины, включающий нанесение композиции по изобретению на древесину для ее пропитки в количестве, достаточном для того, чтобы получить желаемый эффект. В контексте настоящего описания выражение нанесение композиции по изобретению на древесину для ее пропитки включает нанесение композиции по изобретению на поверхность древесины, которую необходимо пропитать, а также введение композиции по изобретению любым подходящим способом в туннели и полости, образовавшиеся в древесине под воздействием, например, вредных биологических агентов. Следующие примеры служат для иллюстрации изобретения и не должны рассматриваться как ограничивающие его объем. Пример 1. Определение индекса пенетрации растворителя в древесине. 1.1. Материалы и метод. Метод, используемый для определения индекса пенетрации растворителя в древесине, состоит из нанесения определенного количества испытываемого растворителя (от 3 до 10 мл) в окрестности точки(исходной) на поверхности древесины, действия растворителя в течение определенного периода времени(1-23 мин), и измерения продвижения границы растворителя путем разрезания древесины и измерения продвижения границы растворителя внутри древесины от исходной точки. Используемая древесина была представлена широким спектром древесины, от очень мягкой и пористой древесины до очень твердой и непористой древесины. Для испытаний использовались следующие виды древесины: тополь, шотландская сосна, орех, кедр и бук. Древесина была в форме кусков 2077 см. Испытывались растворители, состав которых описан ниже. По мере того как были проведены испы-2 007206 тания и получены результаты, продукты были отобраны и те, которые оказались неэффективными для желаемой цели, были отбракованы. Таким образом, был получен состав растворителя по изобретению.I. Комбинации из 2 различных компонентов: 1) этиленгликоль/толуол 2) бензофенон-2/этиловый эфир 3) динатрийфосфат/моноксинол-9 4) бутилгликоль/ацетилен 5) метанол/бензол 6) додецилдиаминоэтил/ксилол 7) натрия сульфат/цетилацетат 8) натрия гидроксид/метиленхлорид. Для каждой комбинации были испытаны различные концентрации (в каждом случае от 0,5 до 80 мас.% относительно общей массы) каждого компонента, присутствующего в каждой комбинации. Остаток до 100% составлял другой компонент.II. Комбинации из 3 различных компонентов: 1) цетилацетат/натрия гидроксид/моноксинол-9 2) бутилгликоль/этиловый эфир/динатрийфосфат 3) ацетилен/додецилдиаминоэтил/толуол 4) бензол/метиленхлорид/натрия сульфат 5) бензофенон-2/ацетилен/моноксинол-9 6) ксилол/этиленгликоль/метанол. Для каждой комбинации были испытаны различные концентрации (в каждом случае от 0,5 до 80 мас.% относительно общей массы) каждого компонента, присутствующего в каждой комбинации. Остаток до 100% составляли другие компоненты.III. Комбинации из 4 различных компонентов: 1) этиловый эфир/метанол/бутилгликоль/натрия гидроксид 2) натрия сульфат/ксилол/метиленхлорид/бензол 3) додецилдиаминоэтил/цетилацетат/динатрийфосфат/ацетилен 4) бензофенон-2/этиленгликоль/моноксинол-9/толуол 5) ксилол/этиленгликоль/метанол. Для каждой комбинации были испытаны различные концентрации (в каждом случае от 0,5 до 80 мас.% относительно общей массы) каждого компонента, присутствующего в каждой комбинации. Остаток до 100% составляли другие компоненты.IV. Комбинации из 5 различных компонентов: 1) метанол/ацетилен/этиленгликоль/бензол/динатрийфосфат 2) ксилол/метиленхлорид/додецилдиаминоэтил/натрия сульфат/ моноксинол-9 3) бензофенон-2/натрия гидроксид/метанол/цетилацетат/этиловый эфир 4) ацетилен/динатрийсульфат/бутилгликоль/метиленхлорид/толуол. Для каждой комбинации были испытаны различные концентрации (в каждом случае от 0,5 до 80 мас.% относительно общей массы) каждого компонента, присутствующего в каждой комбинации. Остаток до 100% составляли другие компоненты.V. Комбинации из 6 различных компонентов: 1) толуол/этиловый эфир/ этиленгликоль/метанол/моноксинол-9/ацетилен 2) натрия гидроксид/цетилацетат/натрия сульфат/ксилол/додецил-диаминоэтил/бензол 3) бензофенон-2/метиленхлорид/динатрийфосфат/бутилгликоль/ацетилен/ натрия гидроксид 4) толуол/ксилол/бензофенон-2/бутилгликоль/цетилацетат/метанол Для каждой комбинации были испытаны различные концентрации (в каждом случае от 0,5 до 80 мас.% относительно общей массы) каждого компонента, присутствующего в каждой комбинации. Остаток до 100% составляли другие компоненты. 1.2. Результаты. В общем, лучшие результаты, выраженные через величины измерения (в мм) продвижения границы растворителя, были получены для растворителя, содержащего композицию из 6 различных компонентов,особенно для композиции V.4, состоящей из толуола, ксилола, бензофенона-2, бутилгликоля, цетилацетата и метанола. В частности, результаты, полученные для растворителя, имеющего композицию А: 64% толуола, 16% ксилола, 10% бензофенона-2, 5% бутилгликоля, 4% цетилацетата и 1% метанола, где все проценты взяты по массе относительно общей, включены в табл. 1. Дальнейшие испытания, проведенные с композициями, содержащими один или более инсектицид и/или фунгицид вместе с растворителем по изобретению, ясно показали, что индекс пенетрации композиции был таким же, как индекс растворителя [без активного вещества]. Пример 2. Инсектицидная композиция и испытания эффективности. Была приготовлена инсектицидная композиция, далее композиция В, имеющая следующий состав: Фенитротион 25% (общая масса/объем) Эсфенвалерат 2% (общая масса/объем) Растворитель Остальное до 100% Состав растворителя следующий: 64% толуола, 16% ксилола, 10% бензофенона-2, 5% бутилгликоля, 4% цетилацетата и 1% метанола, где все отношения взяты по массе относительно общей массы [соответствует композиции А, указанной в примере 1]. Плотность инсектицидной композиции 0,9 г/мл. Инсектицидную композицию получали добавлением фенитротиона и эсфенвалерата в соответствующих количествах к растворителю, предварительно полученному смешиванием его компонентов в соответствующих количествах. Для того чтобы оценить эффективность указанной инсектицидной композиции [композиция В], которая содержит растворитель по изобретению, были проведены следующие испытания: 2.1. Определение эффективности предохранения от термитов и 2.2. Определение порога эффективности предохранения от термитов. 2.1. Определение эффективности предохранения от термитов. 2.1.1. Нанесение кистью 2.1.1.1. Материалы и способы. Испытываемая инсектицидная композиция - композиция В. Растворитель не использовался для растворения инсектицидной композиции. Для закупоривания головок испытываемых образцов использовали чистый желатин, как предусмотрено стандартом. В качестве биологического материала использовали Reticulitermes lucifugus Rossi. Стандартное испытание проводили по стандарту UNE 56411:1992 (Una Norma Espanola - Испанский стандарт) (EN 118:1990) Защитные средства для древесины. Определение эффективности предохранения от Reticulitermes santonensis of Feytaud. Лабораторный способ. Испытание проводили на деревянных трубках, полученных из Pinus sylvestris L., произрастающей на горе Valsain, согласно требованиям стандарта.-4 007206 Минимальная доза, полученная посредством обработки путем нанесения кистью, согласно стандарту составляла 43,05 мл/м 2. 2.1.1.2. Обработка. 10 марта 2000 г. минимально возможное количество инсектицидной композиции (43,05 мл/м 2), допустимое отклонение 5%, нанесли кистью на одну из сторон испытываемого образца, контроль за нанесением желаемого количества осуществляли взвешиванием, полученные таким образом абсорбция и удерживание инсектицидной композиции приведены в табл. 2. После обработки испытываемый образец оставляли для сушки и пропитки на воздухе в кондиционированной камере при температуре 202 С и относительной влажности 655% в течение 7 недель, затем приводили его в контакт с колониями насекомых. Колонии термитов привели в контакт с образцом,используя полиуретановую пену, 3 мая 2000 г., и испытываемые материалы поместили в камеру с температурой 272 С и относительной влажностью 755% на 8 недель. Заключительный осмотр проводили 26 июня 2000 г. Повреждение образцов оценивали по следующей шкале: 0: нет признаков повреждения 1: предполагаемое повреждение 2: легкое повреждение 3: среднее повреждение 4: сильное повреждение Полученные результаты приведены в табл.2. Таблица 2 Эффективность предохранения от термитов (UNE 56411:1992) Несостаренные образцы. Нанесение кистью Полученные результаты ясно показывают, что испытанная инсектицидная композиция (композиция В) эффективна против термитов при обработке поверхности способом, обеспечивающим дозу приблизительно 43 мл/м 2 древесины, которая фактически пропитывается. Чтобы оценить возможность того, что порог эффективности ниже испытанной дозы (43 мл/м 2), были проведены несколько испытаний с использованием обработки способом, основанным на напылении инсектицидной композиции на древесину для ее пропитки. 2.1.2. Напыление. 2.1.2.1. Материалы и способы. Испытываемая инсектицидная композиция - композиция В. Растворитель не использовался для растворения инсектицидной композиции. Для закупоривания головок испытываемых образцов использовали чистый желатин, как предусмотрено стандартом. В качестве биологического материала использовали Reticulitermes lucifugus Rossi (вид термитов обычно существующих в Испании).-5 007206 Стандартное испытание проводили по стандарту UNE 56411:1992 (EN 118:1990) Защитные средства для древесины. Определение эффективности предохранения от Reticulitermes santonensis of Feytaud. Лабораторный способ. Испытание проводили на деревянных трубках, полученных из Pinus sylvestris L., произрастающей на горе Burgui (Navarra), согласно требованиям стандарта. Испытывали следующие концентрации инсектицидной композиции: 13,33 мл/м 2 и 16,66 мл/м 2. Инсектицидную композицию наносили путем напыления. 2.1.1.2. Обработка. 20 июня 2000 г. указанные дозы инсектицидной композиции, допустимое отклонение 5%, нанесли напылением на одну из сторон испытываемого образца, контроль за нанесением желаемого количества осуществляли взвешиванием, полученные таким образом абсорбция и удерживание инсектицидной композиции приведены в табл. 3 и 4. После обработки испытываемые образцы оставляли для сушки и пропитки на воздухе в кондиционированной камере при температуре 202 С и относительной влажности 655% в течение 10 недель,прежде чем приводили их в контакт с колониями насекомых или подвергали старению. Для того чтобы состарить испытываемые образцы, последние подвергали старению путем выпаривания в течение 12 недель, согласно методике, приведенной в стандарте UNE 56406:1992 [Защитные средства для древесины. Ускоренное старение пропитанной древесины перед биологическими испытаниями. Испытание на испаряемость]. Колонии термитов привели в контакт с испытываемыми образцами, используя полиуретановую пену, 27 июля 2000 г. (не подвергавшийся старению образец) и 30 октября 2000 г. (образец, подвергнутый старению путем выпаривания), и испытываемые материалы поместили в камеру с температурой 272 С и относительной влажностью 755% на 8 недель. Заключительный осмотр проводили 24 октября 2000 г. (не подвергавшийся старению образец) и 2 января 2001 г. (образец, подвергнутый старению путем выпаривания). Повреждение испытываемых образцов оценивали согласно следующей шкале: 0: нет признаков повреждения 1: предполагаемое повреждение 2: легкое повреждение 3: среднее повреждение 4: сильное повреждение. Полученные результаты приведены в табл. 3 и 4. Таблица 3 Эффективность предохранения от термитов (UNE 56411:1992) Несостаренные испытываемые образцы. Напыление-6 007206 Таблица 4 Эффективность предохранения от термитов (UNE 56411:1992) Состаренные испытываемые образцы. Напыление Полученные результаты ясно показывают, что испытанная инсектицидная композиция (композиция В) эффективна против термитов при обработке поверхности способом, обеспечивающим дозу между 13,33 и 16,66 мл/м 2 на древесине, которая фактически пропитывается. Приведенные данные показывают,что продукт эффективен при меньшей дозе 13,33 мл/м 2, возможно, что он эффективен при дозах меньших, чем было определено. 2.2. Определение порога эффективности предохранения от термитов. 2.2.1. Материалы и способы. Испытываемая инсектицидная композиция - композиция В. В качестве биологического материала использовали R. lucifugus Rossi (вид термитов, обычно существующих в Испании). Стандартное испытание проводили по стандарту UNE 56410:1992 (EN 117:1990) Защитные средства для древесины. Определение порога эффективности предохранения от Reticulitermes santonensis ofFeytaud. Лабораторный способ. Испытание проводили на деревянных образцах, полученных из Pinus sylvestris L., произрастающей на горе Burgui (Navarra), согласно требованиям стандарта. Для разбавления инсектицидной композиции использовали ксилол. Испытывали следующие концентрации: 0%, 0,01%, 0,023%, 0,045%, 0,065% и 0,085%. 2.2.2. Обработка. 16 июня 2000 г. провели пропитку испытываемых образцов при пониженном давлении, полученные таким образом абсорбция и удерживание инсектицидной композиции приведены в таб. 5 и 6. После обработки испытываемые образцы оставляли для сушки и пропитки на воздухе в кондиционированной камере при температуре 202 С и относительной влажности 65+5% в течение 6 недель, прежде чем приводили их в контакт с колониями насекомых или подвергали их старению. Для того чтобы состарить испытываемые образцы, последние после пропитки подвергали старению путем выпаривания в течение 12 недель, согласно методике, приведенной в стандарте UNE 56406:1992. Колонии термитов привели в контакт с испытываемыми образцами, используя полиуретановую пену, 27 июля 2000 г. (не подвергавшийся старению образец) и 30 октября 2000 г. (образец, подвергнутый старению путем выпаривания), и испытываемые материалы поместили в камеру с температурой 272 С и относительной влажностью 755% на 8 недель. Заключительный осмотр проводили 18 сентября 2000 г., не подвергавшийся старению образец, и 2 января 2001 г., образец, подвергнутый старению путем выпаривания. Повреждение испытываемых об-7 007206 разцов оценивали согласно следующей шкале: 0: нет признаков повреждения 1: предполагаемое повреждение 2: легкое повреждение 3: среднее повреждение 4: сильное повреждение. Полученные результаты приведены в табл. 5 и 6. Эти результаты ясно показывают, что испытываемая инсектицидная композиция (композиция В) эффективна против термитов при глубокой обработке способом, обеспечивающем удерживание приблизительно 0,04 кг/м 3 древесины, которая фактически является пропитанной. Приведенные данные показывают, что продукт эффективен при наименьшей дозе(0,01%), возможно, что порог эффективности ниже установленного удерживания. Таблица 5 Порог эффективности предохранения от термитов (UNE 56410:1992) Несостаренные испытываемые образцы Таблица 6 Порог эффективности предохранения от термитов (UNE 56410:1992) Состаренные испытываемые образцы (EN 73) ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Растворитель, пригодный для нанесения химического соединения на древесину, содержащий смесь следующих компонентов: Приблиз. процентное содержание (%) Компонент относительно общей массы Толуол 40-70 Ксилол 6-40 Бензофенон 3-18 Бутилгликоль 2-9 Цетилацетат 1-7 Метанол 0,3-4 100 2. Растворитель по п.1, отличающийся тем, что смесь включает Приблиз. процентное содержание (%) Компонент относительно общей массы Толуол 64 Ксилол 16 Бензофенон 10 Бутилгликоль 5 Цетилацетат 4 Метанол 1 100 3. Композиция, содержащая растворитель по п.1 и по меньшей мере одно химическое соединение. 4. Композиция по п.3, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно химическое соединение выбрано из группы, включающей инсектициды и фунгициды. 5. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно химическое соединение выбрано из группы, включающей хлорпирифос, фипронил, силафлуофен, ацетамиприд, этофенпрокс, трипропилизоцианурат, фенобукарб, гексафлумурон, фенитротион, эсфенвалерат, имидаклоприд, дифлуобензурон, лямбда-цихалотрин, клоталонил и пропиконазол.- 10007206 6. Способ обработки древесины, включающий нанесение композиции по п.3 на древесину, подлежащую обработке. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что древесина, подлежащая обработке, подвержена повреждениям, вызываемым действием биологических агентов, вредных для древесины. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что композиция включает по меньшей мере одно химическое соединение, выбранное из группы, включающей инсектициды и фунгициды. 9. Способ по п.7, отличающийся тем, что композиция включает по меньшей мере одно химическое соединение, выбранное из группы, включающей хлорпирифос, фипронил, силафлуофен, ацетамиприд,этофенпрокс, трипропилизоцианурат, фенобукарб, гексафлумурон, фенитротион, эсфенвалерат, имидаклоприд, дифлуобензурон, лямбда-цихалотрин, клоталонил и пропиконазол.