Исследования антисептика для древесины УЛТАН

Доминирующая до настоящего времени технология защиты древесины от воздействия дереворазрушающих грибов и насекомых-древоточцев  -  это пропитка каменноугольным (ГОСТ 2770-74), сланцевым (ГОСТ108359-78) или антраценовым маслами, образующимися при производстве кокса или вторичной перегонки смол.

Обеспечивая защиту древесины от гниения, каменноугольное масло имеет ряд существенных недостатков. Главными из них являются:
- высокая экологическая опасность каменноугольного масла, так как в его состав входят: фенол (1 класс опасности), сильный канцероген бензапирен, вещества группы фенолов и ряд других высокотоксичных соединений;
- каменноугольное масло опасно как при пропитке древесины и в процессе работы с пропитанной древесиной, так и в среде обитания человека, флоры и фауны;
- на практике технологический процесс пропитки часто совмещен с сушкой древесины, в результате чего глубокая пропитка не достигается;
- при сушке древесины  фенольные соединения,  обуславливающие  антисептические свойства каменноугольных смол, выбрасываются в атмосферу, загрязняя окружающую среду;
- большой расход электроэнергии при пропитке, связан с необходимостью сушить древесину  перед пропиткой  до влажности 25% ,  нагревать каменноугольное масло , создавать повышенное давление и т.д.
- значительный расход масла на единицу объема древесины, обусловленный низкой эффективностью средств подобного рода.

В настоящее время в Европе используются альтернативные защитные средства относящиеся к группе ССА, название которой происходит от первых букв химических компонентов: медь - Cu, хром - Cr, мышьяк - As. Эти антисептики подавляют развитие грибков и очень прочно фиксируются на волокнах древесины, обеспечивая высокую защиту в любых условиях от гниения, жуков, термитов, древоточцев и других вредителей. В основном их производят в Швеции, Финляндии, Германии, Франции, Англии.

В России тоже есть положительный опыт применения антисептиков группы ССА. До перестройки применялся препарат  ДонолитУА (ГДР) на Котельническом заводе в Кировской области. До 1999 года применялся Селькур А  (Англия)  на предприятии «Опора» в городе Усогорске ( Республика Коми).

В 1979 году в Уральском лесотехническом институте совместно с Институтом химии и твердого тела УрО РАН  был создан первый антисептик «Ултан». Им сразу пропитали деревянные ящики в оранжереях Ботанического сада в городе Екатеринбурге, которые до сих пор эксплуатируются. Если учесть, что в оранжереях круглый год тропическое тепло и влажность, то для средней полосы можно увеличить срок эксплуатации древесины, пропитанной антисептиком, как минимум до 50 лет.

Древесина, пропитанная «Ултаном», так же успешно эксплуатируется в павильоне цветоводства и озеленения ВДНХ в Москве, в Ботаническом саду УрГУ, теплицах Первоуральского совхоза, служит в виде бревен и приставок, шпал и полов животноводческих помещений Чкаловского, Балтымского и Первоуральского совхозов.

Она успешно прошла испытания как биозащита на термитных полигонах в Туркмении, в Японском море против гниения и морских древоточцев, во Вьетнаме против агрессивных видов термитов в экстремальных климатических условиях.

Случаев загнивания и разрушения пропитанной древесины выявлено не было, хотя длительность испытаний составляла 10, 15 и 25 лет.

В уникальном 400-летнем Музее-заповеднике ФГУК «Кижи» проведены исследования по использованию антисептика в реставрационной практике. Ученые и реставраторы рекомендовали  применение антисептика «Ултан» для обработки новых элементов вводимых при реставрации, особенно в зоны повышенного увлажнения.

В 1987 году Уральской государственной сельскохозяйственной академией были проведены производственные испытания антисептика в свинарниках-откормочниках. Опытную группу животных содержали в станках на пропитанных антисептиком «Ултан» деревянных полах,  контрольную – на обычных, свободных от препарата. Для отдыха свиньи предпочитали антисептированный пол, потому что он был более сухим. Через год эксплуатации влажность антисептированного пола составила 25-45%, непропитанного – 60-65%.  Снижение влажности деревянных полов положительно влияет на прирост массы тела животных и пищевые качества мяса: среднесуточный прирост массы тела животного при содержании на антисептированных полах составил 273-341 г, а в станках с обычным полом 234-283 г; содержание иммуноглобулинов и лизоцима в сыворотке крови животных опытной группы на 10-15% выше, чем у контрольных.

Исследованиями, проведенными во Всероссийском научно-исследовательском институте ветеринарной санитарии, гигиены и экологии (Т.Г. Аббасов и В.Г. Судаков, 1988г.), не выявлено  клинических признаков интоксикации при длительном содержании животных на полах, пропитанных антисептиком «Ултан». Концентрация мышьяка в органах и тканях животных не превышает предельно допустимой для мяса и мясопродуктов 0,5 мг/кг.

Исследования, проведенные Западноевропейским институтом деревопропитки в ряде стран Западной Европы, показали, что содержание в древесине консервантов семейства ССА через 35 лет службы после пропитки составляет 98% от первоначального количества и обеспечивает, таким образом, длительный срок службы и минимальное влияние на окружающую среду за счет трудной вымываемости действующих веществ из древесины. 

Антисептирующий состав «Ултан» не оказывает вредного воздействия на окружающую среду и работающих с ним людей. Согласно технологическому регламенту для пропитки древесины водорастворимым антисептиком используется холодный 3%ный раствор, глубокий длительный вакуум, невысокое гидродавление и короткий период контакта древесины с антисептиком. Минимальные отходы, часть которых подлежит регенерации (осадок), и отходы на фильтрах от древесины безопасны и могут быть закопаны в землю в специально отведенном месте. Жидкие и газообразные отходы отсутствуют.

После пропитки в древесине протекают химические реакции связывания на молекулярном уровне действующих веществ антисептика с компонентами клеток древесины, благодаря чему древесина становится полностью безопасной для живых организмов и природной среды.

Использование передовых технологий пропитки, экологическая безопасность производства и самой пропитанной древесины, невысокая энергоемкость и трудоемкость гарантируют отсутствие вредных влияний на здоровье работающих и окружающую среду.