Корзина
243 отзыва
+79219997078
Современное состояние и перспективные направления защиты неметаллических материалов от биоповреждений
Контакты
ООО "ОгнеБиоЗащита"
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или индивидуального предпринимателя.
+7921999-70-78Сергей с 10= до 20=
+7911258-23-38Юрий с 10= до 20=
+7951676-97-92Сергей с 10=30 до 18=00
Сергей Воробьев
РоссияСанкт-Петербургнаб. Обводного Канала 134 корп. 228, 3 этаж190103
691944375
obz_9997078
Карта

Современное состояние и перспективные направления защиты неметаллических материалов от биоповреждений

Современное состояние и перспективные направления защиты   неметаллических материалов от биоповреждений

Известно, что неметаллические материалы органического и неорганического происхождения: древесина, бетон, кирпич, пластмассы, стекло, лаки, краски и др. даже в условиях средних широт подвержены воздействию плесневых и дереворазрушающих грибов, бактери

В настоящее время в связи с интенсивным ростом строительства в Москве возникает ряд новых проблем, связанных, в частности, с защитой строительных материалов от действия различных повреждающих факторов.

Известно, что неметаллические материалы органического и неорганического происхождения: древесина, бетон, кирпич, пластмассы, стекло, лаки, краски и др. даже в условиях средних широт подвержены воздействию плесневых и дереворазрушающих грибов, бактерий, насекомых, обрастающей растительности.

Необходимо отметить, что задача защиты строительных объектов достаточно сложна, так как поражение древесины и других строительных материалов носит комплексный характер. Более того, любое поражение неметаллических материалов создает благоприятные условия для возникновения других видов повреждений.

Например, древесина, поврежденная насекомыми, обязательно становится объектом заражения грибными и бактериальными болезнями.

Решением проблемы является обязательная профилактическая обработка всех строительных материалов соответствующими препаратами, иначе деревянные конструкции, доски, паркет, лаки и краски, бетон и кирпич будут подвержены губительному действию бактерий, плесени, гнилей, мха, лишайников, насекомых.

Однако, в настоящий момент известные и ранее широко применяемые антисептики запрещены, главным образом, в связи с их высокой токсичностью: пентахлорфенол, тиурам, оловосодержащие соединения и др.

Препараты, разрабатываемые у нас в стране и выдвигаемые на наш рынок зарубежными фирмами, как правило, обладают ограниченным действием и могут обеспечить лишь один вид защиты.

Таким образом, возникла настоятельная потребность в универсальном отечественном препарате, который будет сочетать в себе свойства фунгицида, бактерицида, инсектицида и альгицида и гарантировать всестороннюю защиту строительных материалов.

Такой препарат должен быть высокоэффективным, малотоксичным для теплокровных и базироваться на отечественном сырье.

НИОПиК совместно с ВНИИХСЗР в ходе решения поставленной задачи разработал несколько перспективных композиций, отвечающих вышеупомянутым требованиям.

В зависимости от поставленной цели композиции состоят из трех или четырех компонентов и включают в себя высокоэффективный антисептик - картоцид, бактерицид -юглон, инсектицид - перметрин и в качестве альгицидов -гербицид глисол или регулятор роста растений - тиолон.

Положительные результаты проведенных испытаний показали, что разработанные комплексные препараты могут быть рекомендованы для биозащиты древесины, бетона и кирпича и в качестве биодобавок к лакам и краскам, используемым при деревообработке.

Современное состояние вопроса защиты строительных материалов от биологических повреждений включает в себя несколько аспектов: возможные болезни и поражения, методы биозащиты, требования к веществам, необходимым для этой защиты, существующие препараты - отечественные и зарубежные, тенденции развития биозащиты.

Нам представлялось целесообразным, прежде всего, вкратце рассказать о возможностях и природе заражения неметаллических материалов грибными болезнями, насекомыми и т.д.

Грибы, поражающие древесину, можно разделить на четыре группы соответственно вызываемым болезням: грибы плесени, грибы синевы, грибы гнили и грибы умеренной гнили (Soft rot).

Плесень, сама по себе, мало влияет на прочность, но указывает на температурно-влажностный режим, благоприятствующий развитию более сильных дереворазрушающих грибов.

Грибы синевы поражают чаще заболонную древесину с образованием черных или серых пятен, проникают на большую глубину и в зависимости от вида и условий могут оказать значительное влияние на физико-механические показатели древесины.

Грибы - возбудители синевы, попавшие из воздуха на поверхность свежеспиленной древесины в виде спор, при проникновении в глубину не дают цветной окраски (период бесцветной, скрытой синевы) в течение двух и более суток. Наблюдаемые иногда явления чрезвычайно быстрого, почти внезапного посинения пиломатериалов при хранении на складах объясняются также развитием скрытой синевы.

Наиболее эффективным мероприятием по сохранению древесины от поражения синевой при воздушной сушке является антисептирование. Установлено, что грибы-возбудители синевы, не изменяя цвета древесины, успевают при благоприятных условиях проникнуть уже через двое суток за пределы максимальной глубины пропитки.

Это обстоятельство обуславливает необходимость антисептирования древесины не позднее, чем через 24 часа после распиловки кряжей. Влажность древесины не должна превышать 20%.

Наибольшую опасность представляют грибы, вызывающие гниль. Для своего питания они используют стенки клеток и резко снижают прочность древесины. Одними из самых опасных являются грибы-дереворазрушители Coniophora cerebella.

Первая группа дереворазрушающих грибов использует для своего развития, в основном, целлюлозу, вызывая бурую гниль, другая использует как целлюлозу, так и лигнин, вызывая белую гниль.

Кроме того, существует еще класс гнилей, так называемые умеренные гнили, характеризующиеся постепенным размягчением поверхности с четким разделением гниющей и здоровой древесины.

Грибы, вызывающие гниль этого типа, могут хорошо развиваться при влажности, недостаточной для развития базидиальных грибов.

Влажность и температура имеют очень важное, часто определяющее значение для роста грибов.

Установлено, что относительная влажность воздуха, благоприятствующая развитию грибов, находится в пределах 75-98% в зависимости от вида гриба.

Оптимальной для большинства грибов является температура 24-300С, но по данным некоторых исследователей прорастание спор происходит до -5 - 70С.

Таким образом, наиболее уязвима сырая, только что спиленная древесина, не высушенная до уровня так называемой транспортной влажности, лежащая на опавших листьях, которые являются мощным источником грибных инфекций.

Поэтому, нельзя хранить древесину без воздушного пространства и создавать «парниковый эффект». Заготовленный лес необходимо сразу же очищать, т.к. вместе с грязью заносятся споры гриба и часто образуются грибницы. Споры с зараженного места переносятся по ионным каналам древесины, поражая здоровую поверхность.

Сухую древесину также необходимо защищать от грибных и бактериальных болезней. Древесину летних заготовок разрешается оставлять в лесу без антисептирования на срок не более трех недель.

Кроме того, древесину на лесоповале необходимо обрабатывать инсектицидами (химические препараты для борьбы с вредными насекомыми), чтобы уничтожить имеющихся вредителей или предотвратить их появление в лесоматериале.

Эту операцию рекомендуется проводить тоже через 24 часа после спиливания, но не позже, чем через двое суток, чтобы не допустить появления личинок.

На складах и в сооружениях большой вред древесине наносят стволовые вредители: точильщики, древогрызы. Кроме того, распространены жуки-усачи и вредители весенней подгруппы, в которой преобладают короеды.

Домовой жук-усач живет не только в свежем лесе, но и в сухой древесине. Именно в сухой древесине появляются личинки, которые проедают каналы и разрушают древесину изнутри. Внешне это заметить невозможно, поэтому необходимо обрабатывать инсектицидами неповрежденную древесину. Наиболее опасный период заражения насекомыми -от марта до июня.

Степень разрушения еще более усиливается при комбинированном поражении грибами и насекомыми, причем зараженная насекомыми древесина, в первую очередь, заболевает грибными и бактериальными болезнями.

В настоящее время используют современные инсектициды пиретроидного строения и наиболее широко перметрин в его различных модификациях.

При необходимости хранения древесины ее желательно обрабатывать инсектицидом в концентрации 0,5%. Химическую обработку уложенной в штабеля древесины антисептиками и инсектицидами проводят из ранцевых опрыскивателей жидкими препаратами из расчета 0,25 л/м2.

Нарушение основных положений профилактической обработки строительного материала ведет к быстрому заселению построек насекомыми и развитию домовых грибов, что резко сокращает срок службы зданий.

Большинство строительных материалов нуждается в соответствующей защите от биологических разрушений.

Краски и лаки, используемые для внешней и внутренней отделки зданий, кирпич, бетон, кровля - шифер и рубероид поражаются плесенью, бактериями, водорослями, мхами, лишайниками.

Даже бетон под воздействием вышеперечисленных факторов изменяет свои физико-механические свойства, теряет прочность, начинает слоиться.

Способность грибов поражать такой широкий круг материалов объясняется наличием у них большого набора ферментов, состав которых может меняться в зависимости от источников питания.

Ранее предполагали, что пластические массы не будут подвержены действию плесневых грибов, но вскоре на поливинилхлоридах были обнаружены грибы нескольких видов.

Сами по себе пластмассы менее подвержены биологическим разрушениям, чем другие неметаллические материалы. Однако, включение в них таких добавок, как стабилизаторы, пластификаторы, красители, наполнители делают материал более уязвимым для микроорганизмов, которые изменяют окраску и свойства пластиков и вызывают потерю сопротивляемости и эластичности. Большую роль в этом отношении играет накопление органической пыли на поверхности материалов.

Однако, даже если поверхность абсолютно чистая, споры содержат в себе некоторый запас питательных веществ, достаточный для начальной стадии роста.

Естественно, разрушение зависит еще от вида гриба и особенностей полимерного материала, пластификатора, красок и других добавок.

Некоторые исследователи считают, что нецелесообразно использовать в качестве пластификатора эфиры жирных кислот, так как они наиболее сильно подвержены действию грибов.

Предполагают, что грибы скорее поражают материал с длинными цепями молекул, например, полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол.

В процессе разрушения материала грибы, выделяя энзимы, разрывают длинные цепи молекул, расчленяя их на более короткие звенья, которые, в свою очередь, становятся объектами поражения. Необходимо отметить, что грибы создают благоприятные условия для роста бактерий и часто поражают покрытия совместно.

В результате жизнедеятельности микроорганизмов в пластических композициях протекают различные химические реакции, под влиянием которых происходит необратимая деструкция полимера.

Решением проблемы обязательной биозащиты строительных материалов является их профилактическая обработка антисептиками, бактерицидами, инсектицидами (препараты для борьбы с вредными насекомыми), гербицидами (препараты для борьбы с нежелательной растительностью) и/или альгицидами (препараты для борьбы с водной растительностью).

Оптимальным в данном случае будет комплексный препарат, обладающий всей суммой перечисленных биологических свойств.

Одной из составляющих биозащиты являются антисептики. В лесохозяйственной практике антисептиками называются препараты, обладающие, главным образом, фунгицидными свойствами, т.е. предназначенные для борьбы с грибными болезнями.

При разработке антисептиков для защиты неметаллических материалов следует учитывать соответствующие требования: прежде всего, антисептики должны быть не опасны для человека, эффективны против всего круга микроорганизмов, на которые они направлены, экономичны, химически стабильны, не активны по отношению к физическим и химическим свойствам материалов, не способны ухудшать другие показатели качества изделий.

Антисептики для древесины должны, кроме того, обладать специфическими свойствами: не влиять на отделку материала и не повышать его горючесть, хорошо проникать в древесину, чтобы обеспечить защиту на возможно большую глубину, хорошо растворяться в воде или в доступных легких органических растворителях, обработанная древесина не должна иметь запаха.

Критерием эффективности антисептика является его пороговое поглощение П95. Пороговым считается поглощение антисептика, снижающее потерю массы древесины от воздействия гриба на 95% по сравнению с необработанной древесиной.

Антисептирование древесины проводят тремя способами:
Вымачивание в ваннах и под давлением. Таким способом лучше обрабатывать влажную древесину. Для очень влажной древесины (влажность более 40%) используются антисептические пасты, применение которых основано на способности водорастворимого антисептика диффундировать во влажную древесину.
Опрыскивание.
Обработка кистью.
Второй и третий методы применяют только для сухой древесины.

Антисептики для древесины по характеру действия на грибную клетку условно могут быть разделены на две группы:
внутриклеточные яды, блокирующие определенные ферменты или их группы;
вещества, блокирующие обязательные для дереворазрушителей экзоцеллюлярные процессы.

К первой группе могут быть отнесены водорастворимые и ограниченно растворимые в воде вещества. Аналогичным образом действуют и практически не растворимые в воде соединения, переходящие в растворимые формы под воздействием выделений грибной клетки. Вещества этой группы могут резко изменять окислительно-восстановительный потенциал и концентрацию водородных ионов клетки.

Ко второй группе относятся труднорастворимые в воде вещества, вводимые в древесину в летучих органических или в , маслянистых растворителях. Иногда эти вещества блокируют ферменты типа гидролаз. Кроме того, они могут оказать действие на ферменты, катализирующие внеклеточные окислительные процессы, предшествующие гидролизу углеводных компонентов клеточной стенки древесины.

К последней группе относятся ранее широко использовавшиеся дистилляты каменноугольной смолы -креозоты различного состава, нефтяные масла. Их применяют, преимущественно, при контакте древесины с землей, для обработки опор линий электропередач и связи, шпал, деталей мостов. Эти же антисептики используют и для обработки древесины, имеющей контакт с водой - береговые сооружения и т.д.

Однако, по экологическим соображениям использование этих антисептиков в настоящее время весьма ограниченно.

Наибольшее распространение в качестве антисептика для древесины получил пентахлорфенол (ПХФ) и его производные. ПХФ обычно применяют в виде 4-5% растворов в нефтепродуктах или других органических растворителях. Препараты на основе ПХФ и других хлорфенолов отличаются высокой эффективностью и придают древесине водоотталкивающие свойства.

В то же время хлорфенолы обладают высокой токсичностью по отношению к теплокровным. Медиками Швейцарии среди продуктов метаболизма ПХФ были обнаружены канцерогенные диоксины.

В настоящее время категорически запрещено обрабатывать пентахлорфенолом внутренние помещения.

ПХФ и его производные исключены из «Списка...» препаратов, разрешенных Госхимкомиссией РФ.

Довольно широкое применение имели ранее нафтенаты тяжелых металлов. Их использование сильно сокращено, главным образом, по экологическим соображениям, а также потому, что они окрашивают обработанную древесину.

Группой эффективных препаратов для борьбы с базидиальными грибами, вызывающими гниение, являются оловоорганические соединения, и, в частности, трибутилоловооксид.

Оловосодержащие препараты - «Викамол», «Викамол Плюс».

И хотя оловосодержащие соединения высокотоксичны для человека, даже в современных композициях они существуют в виде добавок, обеспечивающих защиту от гнилей.

К группе водорастворимых антисептиков, в первую очередь, относятся неорганические соли. Соль Болидена -смесь мышьяково-хромистых солей, Соль Вольмана - смесь солей фтористоводородной, мышьяковистой и хромовой кислот; препарат хемонит - смесь медного купороса, щелочи и окиси мышьяка.

Широко известны, так называемые, ССА-соли (Cuprum, Chrom, Arsenicum), которые до последнего времени применялись для защиты древесины от гнили и плесени, несмотря на исключительную опасность соединений хрома и мышьяка для человека и окружающей среды.

Нашли применение композиции на основе фтористых соединений - фтористых натрия и калия, бифторида алюминия, а также препараты типа ФХМ, где в качестве компонентов используют фторид натрия, бихромат натрия и динитрофенол.

Одной из наиболее часто применяющихся добавок является борная кислота и различные бораты.

К водорастворимым антисептикам относятся также четвертичные аммониевые основания, например, алкилдиметилбензиламмоний хлориды, где алкид C10-18. Эти соединения устойчивы к вымыванию, хорошо и быстро проникают в древесину, но обладают только профилактическим действием.

В 70-х годах начинает интенсивно развиваться перспективное направление поиска новых антисептиков в ряду гетероциклических соединений.

ВНИИХСЗР был разработан эффективный антисептик 4,5,6-трихлорбензоксазолин-2-он (трилан), предназначенный для защиты древесины, бумаги, стекловолокна, искусственной кожи и др.

Препарат не получил широкого распространения, т.к. производство его было закрыто.

Известные в практике сельского хозяйства фунгициды на основе производных бензимидазола и триазола используются и до настоящего времени в качестве антисептирующих добавок в композициях для защиты и консервации древесных материалов, в лаках и красках.

Например, карбендазим или БМК (N(бензимидазолил-2)-4-метилкарбамат), а также ряд производных 1,2,4-триазола -пропиконазол, трициклазол и др.

Однако, они имеют существенный недостаток: у грибов различных видов очень быстро вырабатывается резистентность к соединениям этих классов.

Анализ имеющихся данных показал, что высокоэффективные антисептики содержат в своем составе либо тяжелый металл, либо тяжелые нефтяные фракции. И тот и другой компоненты, как правило, токсичны для теплокровных и отрицательно влияют на экологическую обстановку.

Также чрезвычайно опасны для человека пентахлорфенол и его производные - единственная группа антисептиков, обладающих лечебным действием.

Большинство из перечисленных и ранее широко применявшихся препаратов в данный момент запрещены для применения.

Таким образом, проблема создания высокоэффективного, лечащего древесину и одновременно нетоксичного и экологически безопасного препарата чрезвычайно актуальна.

В настоящее время существует довольно большое количество препаратов, применяющихся в качестве антисептиков, но, в основном, они варьируют друг друга и не отличаются большим многообразием.

Это обстоятельство является главным недостатком данных антисептиков, т.к. определяет их схожий и, как правило, весьма узкий спектр действия. Большинство композиций действуют лишь профилактически, но не лечат древесину.

Число отечественных антисептиков очень ограниченно: картоцид, катамин «Б», препарат «Сенеж».

Среди них следует особо выделить картоцид, как наиболее эффективный, экономичный и экологически безопасный.

Более подробно уникальные свойства картоцида, возможный механизм действия и перспективы его применения будут освещены позднее.

Катамин «Б» представляет собой водорастворимую смесь алкилбензилдиметиламмоний хлоридов и является по своей сути бактерицидом, активным только по отношению к плесневым грибам.

Препарат «Сенеж» содержит смесь солей тяжелых металлов и поэтому экологически не безопасен.

Некоторые фирмы используют в качестве дешевого антисептика - тиурам (тирам), особенно в лаках и красках. Но тиурам обладает ограниченной сферой действия и является токсичным веществом (ЛД50 = 400 мг/кг). Кроме того, в процессе его получения образуется как побочный продукт канцерогенная этилентиомочевина, в связи с чем производство тиурама приостановлено.

Сейчас наш рынок наводнен большим количеством импортных антисептиков, которые, как правило, не оправдывают себя ни по одному из параметров.

Все они обладают только профилактическим действием и не отвечают экологическим требованиям. Ярким примером является «Пинотекс» (Финляндия). По содержанию тяжелых металлов он превосходит все допустимые нормы, не эффективен против гнилевых грибов, его окрашивающий пигмент оказался нестойким к действию света. Закупки «Пинотекса» будут приостановлены.

К новым, уже широко у нас продающимся антисептикам относятся Метацид (гексаметиленгуанидин) и препарат фирмы «Байер» - Привентол, активным действующим веществом которого является производное бензтиазола. Оба антисептика имеют ограниченный спектр действия и обеспечивают только профилактическую защиту от плесневых грибов.

Потребность в эффективном препарате комплексного действия вызвала бурный рост исследований в области создания новых антисептиков.

В настоящий момент многие зарубежные фирмы, особенно швейцарские, интенсивно рекламируют и продвигают на российский рынок широкий ряд антисептиков, предназначенных для различного рода защиты неметаллических материалов.

Следует отметить, что почти во всех композициях активным антисептическим ингредиентом являются производные О,N,S-содержащих гетероциклов: 1,2-изотиазолинона-3, бензимидазола, бензтиазола.

Так, швейцарская фирма «Асима» предлагает большую серию препаратов под общими названиями «TRAETEX» и «METATIN». В зависимости от назначения различные трайтексы и метатины в качестве фунгицидной составляющей варьируют, в основном, производные изотиазолинона, карбендазим (БМК) и четвертичные аммониевые основания, а в качестве инсектицида — пиретроиды.

Примером служат, в частности, Трайтекс 330 и Метатин 103, предназначенные для профилактической обработки только незараженной древесины, кирпича и строительного камня. Они содержат в качестве действующих веществ одновременно замещенный изотиазолон и четвертичное аммониевое основание в различных соотношениях (формулы в проспекте не уточняются). Рекомендуются для применения в ваннах с обрабатывающими растворами или в распылительных установках при разбавлении 1:50 - 1:200 (поверхность пиломатериалов должна быть чистой, не иметь обрастания грибами и водорослями).

Другой пример -Трайтекс 228, который представляет собой чисто инсектицидную пропитку и является раствором пиретроидов в ксилоле, употребляется в концентрации 0,3-1,0%.

Однако, для достижения лечебного эффекта и результатов в борьбе с гнилевыми грибами и насекомыми фирма вводит в композиции высокотоксичные вещества, например, уже запрещенные у нас оловоорганические соединения, тиурам или инсектицид эндосульфан, сильный яд с ЛД50 32 мг/кг.

Так, Трайтексы 280 и 94-21 активны даже в отношении гнили Coniophora p.p., так как содержат в своем составе трибутилоловооксид и употребляются в довольно высокой концентрации 3-5% от общей рецептуры. Но они соответственно рекомендуются для внешней обработки и фирма предупреждает о нежелательности длительных контактов с этими препаратами.

Трайтекс 460 содержит трибутилоловонафтенат в качестве фунгицида и эндосульфан как инсектицид.

Таким образом, здесь имеет место та же дилемма: либо антисептик профилактического характера, либо эффективный, обладающий лечебным действием, но высокотоксичный препарат.

Диапазон цен для Трайтексов от 9 до 40 долларов 1 кг.

По такому же пути создания антисептических композиций пошла немецкая фирма «Шульке и Майер», выпускающая под общим названием «Parmetol» консерванты для продуктов на водной основе: красок, строительных растворов, герметических замазок, клеев и клеящих веществ, дисперсий и средств для дезинфекции оборудования. Препараты Парметол сочетают в себе свойства фунгицида и альгицида либо фунгицида и бактерицида и содержат в качестве активного начала также производные изотиазолинона и некоторых других N,S-содержащих гетероциклов.

Примерная цена Парметолов - 5-6 долларов 1 кг.

Австрийская фирма «Reichhold Chemie» предлагает препарат "Durlin" на основе фунгицида трибутилцинк-нафтената для пропитки древесины и дисперсионных красок. В краски рекомендуется добавлять 0,15-0,2% фунгицида.

Швейцарской фирмой «Troy» разработан антисептик «Mergal K9N» для некоторых строительных материалов. Он эффективен в отношении бактерий, дрожжей, плесени и морских водорослей. Действующим началом в Мергале K9N является смесь 5-хлоро-N-метил- и N-метил-1,2-изотиазоли-нона-3. Препарат хорошо растворим в воде, большинстве гликолей и спиртов, малотоксичен ЛД50 - 2500 мг/кг (крысы). Фирма рекомендует для применения следующие концентрации: эмульсионные краски - 0,1-0,3%; замазки, адгезивы, герметики и т.д. - 0,05-0,25%; полимеры - 0,05-0,20%.

Мергал K9N представляет собой жидкий продукт и может быть добавлен к производимому материалу на любой стадии производственного процесса, обеспечивая в дальнейшем профилактическую биозащиту.

Ближе всех к созданию многоцелевого антисептика подошла швейцарская фирма «Sanitized Marketing A.G.», предлагающая пока для испытаний пять образцов различного назначения.

Образцы представляют собой тонкодисперсионные пасты для водных систем, вводимые, главным образом, в краски для внешних покрытий и внутренних работ в концентрациях 0,5-3,0%.

Особый интерес вызывает "Sanitized RP 98-88", содержащий одновременно фунгицид, альгицид, бактерицидный консервант и, по-видимому, инсектицид.

В его состав входят в качестве фунгицидного и бактерицидного компонентов - смесь карбендазима (БМК) и 1,2-бензизотиазолинона-З, как альгицид - 2,3,5,6-тетрахлор- 4(метилсульфонил)пиридин - аналог известных гербицидов лонтрела и пиклорама. Кроме того, замещенный 6- циклопропиламинотриазин, по-видимому, обладает инсектицидными свойствами, потому что его можно рассматривать как структурный аналог известного ларвицида (вещество, убивающее личинок) - циромазина. Однако, судя по составу, эта перспективная композиция также осуществляет лишь профилактическую защиту и это является общим недостатком большинства предложенных фирмами антисептиков. Кроме того, эти вещества достаточно дороги, например, Трайтексы и Парметол. Данные по острой токсичности почти нигде не приводятся, а сведений по отдаленным последствиям нет ни в одном проспекте, что не позволяет судить об их опасности для человека и окружающей среды.

Анализ патентной литературы показал, что поиск антисептиков продолжается, за редким исключением, в тех же классах, что и ранее, и в первую очередь в ряду производных 0,N,S-содержащих гетероциклов.

В нескольких заявках Германии предложены интересные составы комплексного действия для консервации и защиты древесины. Они включают в себя уже известные фунгициды - производные бензимидазола - 0,5-0,8%, 1,2,4-триазола - 0,8- 1,5% и инсектицид пиретроидного строения - 0,002-0,05%). Как стабилизатор используют 2,2,4-триметил-1,3- пентадиолмоноизобутират - 2-3,0%о, часто встречающийся в этом качестве и в других патентах.

Фирма «Байер» разработала ряд композиций на основе известных фунгицидов триазольного ряда - гексаконазола-, пропиконазола, цитоконазола с различными солями меди (сульфат, карбонат, хлорид и др.). Установлено, что в определенных сочетаниях соли меди являются синергистами для фунгицидных производных 1,2,4-триазола.

Такие препараты предупреждают биологические повреждения технических материалов, в том числе древесины.

В патенте США заявлена композиция для защиты древесины и древесных материалов от действия бактерий, дрожжей и широкого спектра грибов, даже от Coniophora putcana (гниль).

Фунгицидной составляющей являются производные оксатиазина, а именно 3-арил-5,6-дигидро-1,4,2-оксатиазин или его оксиды. Антисептик также испытывали как добавку к краскам для обработки древесины.

Новый гетероциклический класс, с точки зрения использования его производных в качестве антисептиков, предложен только в одном патенте РФ.

Это 4- и 6-нитро-5,7-дихлорбензофероксаны, обладающие ярко выраженными фунгицидными свойствами и пригодные для защиты технических деталей из дерева, картона, бумаги, ткани.

К сожалению, подробные данные по фунгицидной активности в патенте не приводятся.

Ранее было установлено, что соли многих металлов и особенно меди обеспечивают успешную борьбу с грибными болезнями и, что особенно важно, с гнилями. В то же время, как отмечалось выше, соли меди являются синергистами к некоторым известным фунгицидам.

Представлен пакет европейских патентов (около двадцати), в основном по немецким заявкам, положивших в основу своих многокомпонентных композиций соли меди. По-видимому, другие составляющие дополняют фунгицидную палитру, а также являются стабилизаторами, эмульгаторами, растворителями и т.д.

Использованы борная кислота и бораты меди, производные триазола и морфолина (тридеморф и др.), полиаспаргиновая и нитрилотриуксусная кислота, алканоламины и полиамины, такие как диэтилен или дипропилентриамины.

Несколько патентов предлагают композиции для защиты лесоматериалов и леса, особенно эффективные против гнилей и содержащие соли меди, органический амин или четвертичное аммониевое основание, имеющее, по крайней мере, одну органическую гидрофобную группу.

Отдельно можно выделить антисептические средства для древесины, содержащие комплексные соединения меди.

Представлены комплексы медных солей N-нитрозоциклогексилгидроксиламина с карбоновыми кислотами, предназначенные для обработки древесины под давлением, медной соли 2-гидроксипиридин-N-оксида и некоторых полиаминов или алканоламинов, а также комплексы на основе солей меди и производных фенилдиазония. Как правило, данные о структуре комплексных соединений не приводятся.

В антисептических композициях используют не только бораты меди, но и другие борсодержащие соединения. Описана краска для морского оборудования, включающая в себя полимерную смолу, канифоль, пигмент, органический растворитель и антисептическую добавку, состоящую из смеси боратов и N-гидроксилпиридинтионового соединения. Препарат «Аквабор» содержит бораты 3-метилпентантриола, в другом патенте использован в качестве спиртовой компоненты З-метилбутандиол-1,8. «Аквабор» эффективен даже в отношении гнилевых грибов.

Продолжают использовать и известные полигексаметиленгуанидины, которые входят как фунгициды в биоцидные краски «Экотермофос» и «Биокранол». Краски предназначены для обработки металлических, бетонных, кирпичных и керамических поверхностей.

Как упоминалось ранее, к водорастворимым антисептикам относятся четвертичные аммониевые основания, достоинствами которых является их хорошая проницаемость в древесину, устойчивость к вымыванию, дешевизна, а главным недостатком — профилактическое действие.

В серии российских патентов заявлены в качестве антисептиков четвертичные аммониевые основания, которые, по-видимому, являются полупродуктами в ряде действующих производств.

Например, фирмой «Ассоль» разработано средство для защиты целлюлозосодержащих материалов «Биомин»,-содержащее алкилметилбензиламмоний хлорид, где алкил C8-18 Биомин защищает в 5%-ной концентрации в водном растворе лесоматериалы на 82% от грибов, плесени и синевы в течение 50 суток. Однако, приведенная острая токсичность Биомина довольно высока - ЛД50 350 мг/кг.

От деревоокрашивающих и плесневых грибов защищают средства «Адбах» и «УКА» на основе аминофосфониевых соединений и уксуснокислого алкиламмония соответственно.

Все представленные в этих патентах препараты могут быть использованы в лесопильной и деревообрабатывающей промышленности, и в частности, для биозащиты древесины в период ее атмосферной сушки или транспортирования с влажностью выше транспортной.

Особняком стоит финская заявка, описывающая новый способ предохранения древесины от гниения и консервирующее средство для древесины. Целью изобретения являлось получение совершенно нового способа защиты древесины от гнилей, при этом упомянутый способ обладает специфическим механизмом расщепления, применяемым к грибам.

В процессе проведения исследований было сделано неожиданное открытие, которое показало, что путем связывания железа и других переходных металлов, содержащихся в древесине, достигается значительный эффект, замедляющий рост и распространение грибов.

Было доказано, что при расщеплении кристаллической целлюлозы, осуществляемой, например, грибами бурой гнили, процесс основан на окислительных реакциях, в которых переходные металлы, содержащиеся в древесине, в частности, трехвалентное железо, играют критическую роль.

В связи с вышесказанным предложенный в заявке препарат должен содержать, по меньшей мере, один комплексообразующий агент, который связывает часть металлов, обычно железо и марганец, естественно содержащихся в древесине и весьма важных для роста грибов.

Комплексообразующий агент может быть, например, этилендиаминтетраацетатом, этилендиамин-ди-(о-гидрокси-фенил) ацетатом или полифосфатом.

Рассматривая весь вышеприведенный материал и разработки фирм, предлагаемые на нашем рынке, и патентные данные, можно проследить с одной стороны тенденцию к созданию комплексных препаратов, а с другой, особенно в отечественных заявках стремление к упрощенным антисептикам, основанным на дешевом отечественном сырье.

Подводя итог, следует подчеркнуть, что сведения о комплексном препарате лечебного действия, который обеспечивает всестороннюю защиту от грибных и бактериальных болезней, обрастающей растительности и. насекомых, отсутствуют.

Ранее отмечалось, что существует чрезвычайно эффективный отечественный антисептик картоцид. Благодаря комплексу уникальных свойств картоцид может быть положен в основу необходимой биозащитной композиции.

Картоцид разработан во ВНИИХСЗР и нашел самое широкое применение в сельском хозяйстве в качестве фунгицида. Этот препарат нового поколения -металлсодержащее комплексное соединение на основе хлорной меди и капролактама с очень низким (до 6,0%) содержанием меди.

Картоцид изучался органами Минздрава в течение 15 лет. Установлено, что он не обладает кумулятивным, тератогенным действием, не имеет отдаленных последствий,экологически безопасен. Картоцид включен Госхимкомиссией РФ в «Список препаратов, разрешенных к применению населением». Препарат имеет уникальные биологические свойства: является антисептиком для всех неметаллических материалов (древесины, лаков, красок, эмалей и т.д.). Высокоэффективен как для обработки сырой пиловочной древесины, так и для обработки пиломатериалов.

У картоцида очень высокий порог поглощения и степень проницаемости в древесину - 3,7%, что превосходит эталонные препараты ~ в 1,5 раз. Это свойство картоцида объясняется, по-видимому, его ионной структурой, т.к. катионоактивная форма легко продвигается по ионным каналам древесины.

Попадая в древесину даже через кору, картоцид надежно защищает ее от грибных болезней, когда она находится непосредственно в лесу и лежит неокоренная на опавших листьях, являющихся источником грибных инфекций. Кроме того, картоцид проявляет отпугивающее действие для жучка-древоточца и тем самым защищает впоследствии лесоматериалы от вредителей.

Выше отмечалось, что все имеющиеся до настоящего времени антисептики были, как правило, профилактического действия, кроме ныне запрещенных производных пентахлорфенола.

Следует подчеркнуть, что картоцид, благодаря его высокой проницаемости в древесину, обладает как профилактическими, так и лечащими свойствами.

Картоцид зарекомендовал себя в качестве эффективного антисептика и при получении грибостойких лаков, красок и эмалей без ухудшения их эксплуатационных характеристик.

Картоцид проявляет не только антисептическое, но и ярко выраженное фунгицидное действие в борьбе с грибными заболеваниями сельскохозяйственных, декоративных и лесных культур. Он способствует приживаемости лесных культур при высадке их в грунт, при этом необходимо также обрабатывать яму картоцидом для уничтожения почвообитающих грибов.

Лесные культуры (сосна, ель, пихта, лиственница, туя) и декоративные растения можно защитить или вылечить от грибных болезней путем опрыскивания водной суспензией картоцида. Таким образом, картоцид может быть использован в лесопитомниках, при создании лесопарковых зон, при обустройстве коттеджей, при уходе за приусадебными участками.

Картоцид запатентован за рубежом в Англии, Франции, Германии, удостоен бронзовой медали ВДНХ и почетного диплома Международной выставки «Земля-кормилица».

НИОПиК совместно с ВНИИХСЗР для решения вышепоставленной задачи разработал высокоэффективный комплексный антисептик, причем все его компоненты отечественного производства, нетоксичны для теплокровных, хорошо сочетаются в данных композициях.

Основой препарата является фунгицид картоцид, который, как отмечено выше, обладает эффективным лечебным действием в отношении широкого спектра грибов, в том числе различных гнилей.

Кроме того, в состав композиции входит бактерицид юглон, гербицид глисол для борьбы с обрастающей растительностью и инсектицид перметрин. Предусмотрены варианты композиций с возможностью замены или введения при необходимости некоторых других компонентов.

Положительные результаты испытаний позволяют рекомендовать разработанный комплексный препарат для внедрения в практику

vkontakte facebook twitter

Современное состояние и перспективные направления защиты неметаллических материалов от биоповрежде

Предыдущие статьи