Введение к работе
Актуальность темы. Большинство научно-исследовательских работ в лесопильно-деревообрабатывающей отрасли направлено на повышение производительности оборудования и технологических процессов, за счет чего появляется возможность увеличить объёмы переработки древесного сырья. Это — экстенсивный путь развития лесопромышленного комплекса. Исследования, направленные на повышение долговечности эксплуатируемых изделий из древесины, способствующие сокращению объемов лесозаготовок и сохранению лесов, обеспечивают интенсивный путь развития отрасли и являются важными природоохранными и ресурсосберегающими мероприятиями.
С 30-х годов в нашей стране для защиты сырых пиломатериалов от биопоражения на период атмосферной сушки, транспортирования и кратковременного хранения широко использовался пентахлорфенолят натрия (ПХФН), который относится к веществам первого класса опасности. За последние десять лет в "Лаборатории защиты древесины ЦНИИМОД" взамен экологически опасного ПХФН разработан ряд водорастворимых бесхлорфенольных антисептиков: ЭОК, К-12, Катан и др. В настоящее время эти антисептики выпускаются серийно отечественной промышленностью и вытеснили с российского рынка дорогостоящие импортные бес-хлорфенольные препараты аналогичного назначения. Однако, они эффективно поражают преимущественно только простейшие по строению плесневые и деревоокрашивающие грибы и не рассчитаны на долговременное применение для борьбы с более сложными и совершенными по строению дереворазрушающими грибами.
В качестве препаратов длительного действия (консервантов), увеличивающих срок службы древесины в 3-5 раз, в нашей стране используют каменноугольное масло, водорастворимый хромо-медный комплекс ХМ-11, а также многокомпонентные составы на основе хрома, меди, бора и других соединений. Приготовление этих препаратов на промплощадках путём дозирования и смешивания нескольких компонентов, доставляемых из разных регионов страны, усложняет процесс защитной обработки древесины и повышает вероятность загрязнения близлежащих территорий и водоёмов биоактивными соединениями. Кроме того, соединения хрома по токсичности относятся к веществам первого класса опасности, что увеличивает негативное влияние процесса консервирования древесины на окружающую среду. Поэтому создание препарата комплексного действия для защиты древесины от биопоражения, удовлетворяющего современным экологическим, технологическим и эксплуатационным требованиям, изготовляемого на базе отечественного сырья и оборудования, является актуальной проблемой.
Цель работы — разработать рецептуру водорастворимого консерванта комплексного действия для защиты древесины от биоразрушения,
удовлетворяющего современным экологическим, технологическим, экс плуатационным требованиям, и изучить его свойства.
В соответствии с целью были решены следующие задачи
-
На базе отечественного сырья разработана рецептура консер ванта, не содержащего высокотоксичных хлорфенольных, металлоорга нических соединений, а также солей хрома, ртути и мышьяка
-
Исследованы токсикологические и санитарно-гигиенические ха рактеристики разработанного консерванта.
-
Исследованы эксплуатационные характеристики консерванта і разработаны рекомендации по его применению в промышленности.
-
Оценена экономическая эффективность ресурсосберегающее процесса консервирования древесины за счёт значительного увеличениі сроков её эксплуатации, а также определен природоохранный эффект о-применения препарата К-45 в сравнении с ранее применявшимися высо котоксичными препаратами аналогичного назначения.
Научная новизна работы заключается в следующем:
основываясь на результатах теоретических и экспериментальны; исследований действия биоактивных веществ на различные структурь жизнедеятельности клеток биоразрушителей и с учетом взаимодействиі компонентов в сухом препарате и с древесиной, разработана рецептур* водорастворимого консерванта, содержащего в качестве ингредиентої соли аммония, производимые отечественной промышленностью;
разработана методика комплексных исследований, позволяюща5 на основе использования современных физико-химических методов ис пытаний, создавать средства для консервирования древесины с заране* заданными потребительскими требованиями и определять их свойства;
с целью оценки экологической приемлемости разработанного кон серванта изучены токсикологические характеристики препарата нг водных растительных и животных организмах: монокультурах дафний микроводорослей и нативном фитопланктоне р.Северная Двина.
Автор защищает:
рецептуру водорастворимого консерванта К-45;
результаты экспериментальных исследований биологической ак тивности консерванта по отношению к плесневым, деревоокраши вающим и дереворазрушающим грибам;
результаты лабораторных исследований санитарно-гигиенически) характеристик консерванта;
результаты исследований коррозионной агрессивности водногс раствора препарата К-45 по отношению к углеродистой стали;
результаты токсикологических исследований консерванта на гид-робионтах.
Практическое значение и внедрение результатов научных исследований:
разработана рецептура препарата К-45 на основе солей аммония для защиты древесины от биопоражения, перспективного для серийного производства с использованием отечественного сырья и оборудования;
на основании проведенных исследований и с учетом эксплуатационных и токсикологических характеристик консерванта разработаны: инструкция по применению препарата К-45, требования к охране труда, технология пропитки древесины и методы утилизации жидких отходов процесса консервирования.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на Международной научно-практической конференции "Непрерывное экологическое образование: содержание, технология, перспективы" (ЛГУ, 1995 г.), на Ученом совете ЦНИИМОДа (1996 г., 1997 г.), на заседании Центра экологических исследований ЛГУ (1997 г.), на научном семинаре ИХХТД АГТУ (1997 г.), на IX Ломоносовских чтениях (ПГУ, 1997 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных статей.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 162 страницах, включая 26 таблиц, 8 рисунков; состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы из 203 наименований, 2-х приложений.