DE19627266A1 - Formulation for wood preservation based on methyl isothiocyanate and its use - Google Patents
Formulation for wood preservation based on methyl isothiocyanate and its useInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Formulierung zur Holzkonservierung und ein Verfahren zur Holzkonservierung unter Verwendung dieser Formulierung. Wirkstoff der Formulierung ist das für die Holzkonservierung an sich bekannte Methylisothiocyanat (MITC).The invention relates to a formulation for Wood preservation and a method for wood preservation using this formulation. Active ingredient in the This is the wording for wood preservation itself known methyl isothiocyanate (MITC).
In vielen Ländern ist es üblich, elektrische Leitungssysteme, wie solche zur Stromversorgung und das Telefonnetz, oberirdisch unter Verwendung von Telegraphenmasten aus Holz zu verlegen. Derartige Holzmasten werden zum Schutz vor Holzschädlingen meist druckimprägniert. Weiterhin können ebenfalls Brückenkonstruktionen, Kaianlagen, Eisenbahnschwellen und andere aus Holz gefertigte Gegenstände behandelt werden. Die Imprägnierung basiert üblicherweise auf Bitumen, Teer oder Phenolen, jedoch kann auch MITC eingesetzt werden. Die Imprägnierung dringt von außen in das Holz ein, erreicht aber im allgemeinen nicht den Kern des Mastes oder der anderen Holzgegenstände. Der imprägnierte Gegenstand ist also nur durch die ihn umgebende imprägnierte Schicht gegen Holzschädlinge geschützt.Electric is common in many countries Line systems, such as those for power supply and that Telephone network, above ground using Laying telegraph poles out of wood. Such Wooden poles are mostly used to protect against wood pests pressure impregnated. Furthermore you can also Bridge structures, quays, railway sleepers and other objects made of wood are treated. The impregnation is usually based on bitumen, tar or phenols, but MITC can also be used. The Impregnation penetrates the wood from the outside, achieved but generally not the core of the mast or the other wooden objects. The impregnated item is only against the impregnated layer surrounding it Protected wood pests.
Unter den Einflüssen der Witterung bilden sich im Holz Risse, die tiefer sind als die vorerwähnte äußere Schutzschicht. Somit können Schädlinge, wie Bodenwürmer oder Pilzsporen, ungehindert in den ungeschützten Bereich des Holzmastes vordringen. Hier beginnt nun die Verrottung des Holzes und gefährdet die Funktion des Gegenstands. Besonders gefährdet sind Masten im Bereich des Bodens, da hier durch die Feuchtigkeit des Untergrundes ideale Lebensbedingungen für die Schädlinge herrschen. Aus diesem Grund ist die Nutzungsdauer der Telegraphenmasten begrenzt und macht zusätzlich eine regelmäßige Wartung erforderlich.Under the influences of the weather form in the wood Cracks that are deeper than the aforementioned outer one Protective layer. Thus, pests, such as groundworms or fungal spores, unhindered in the unprotected area of the wooden mast. This is where the rotting starts of the wood and endangers the function of the object. Masts in the area of the floor are particularly at risk because ideal here due to the moisture of the subsurface Living conditions for the pests prevail. For this The service life of the telegraph poles is therefore limited and also requires regular maintenance.
Um die Nutzungsdauer der Holzmasten zu verlängern, kommen auch die nachfolgenden Verfahren zur Holzkonservierung zur Anwendung:To extend the useful life of the wooden poles, come also the following methods for wood preservation Application:
Der Mast wird im Bodenbereich freigelegt und mit Gewebebinden umwickelt, welche mit schwermetallhaltigen (oftmals Kupfer-Chrom-Arsenatverbindungen) Pasten imprägniert sind. Zusätzlich können auch noch Kunststoffmanschetten um die imprägnierten Stellen gelegt werden, um diese von umgebenden Erdreich abzuschirmen. Aus ökotoxikologischen Gründen bestehen oft Bedenken bezüglich der Verwendung schwermetallhaltiger toxischer Holzschutzmittel.The mast is exposed in the floor area and with Tissue wraps wrapped with heavy metal ones (often copper-chromium-arsenate compounds) pastes are impregnated. In addition, you can also Plastic cuffs placed around the impregnated areas to shield them from surrounding soil. Out There are often concerns about ecotoxicological reasons the use of heavy metal toxic Wood preservative.
Bei einer weiteren Methode werden im Bodenbereich mehrere Bohrlöcher in einem Winkel von etwa 45° schräg nach unten in den Telegraphenmast gebohrt. In diese Löcher werden nun Ampullen aus Glas oder vorzugsweise Aluminium eingeführt, die eine Länge von etwa 165 mm und einen Durchmesser von etwa 15 bis 20 mm besitzen und mit Methylisothiocyanat gefüllt sind. Nach Öffnen des Verschlusses werden die Ampullen mit der Öffnung zuerst in das Loch geschoben und dieses mit einem passenden Holzstopfen verschlossen.Another method uses several in the floor area Drilled holes at an angle of approximately 45 ° downwards drilled in the telegraph pole. Into these holes are now Ampoules of glass or preferably aluminum introduced, which is about 165 mm long and has a diameter of own about 15 to 20 mm and with methyl isothiocyanate are filled. After opening the lock, the Ampoules with the opening first pushed into the hole and closed with a suitable wooden plug.
Nachteil des letztgenannten Verfahrens ist, daß die Ampullen im Mast verbleiben und bei einer eintretenden Entsorgung Probleme bei der Zerkleinerung der Holzstämme bereiten können, zumal unter Umständen noch geringe Mengen Methylisothiocyanat in den Behältnissen verbleiben können. Darüber hinaus wird das Aluminium einer erneuten wirtschaftlichen Nutzung entzogen. Eine unmittelbare Applikation von festem MITC, etwa durch Auspressen von MITC aus einer Aluminiumampulle mittels eines Auspreßwerkzeugs erwies sich wegen der starken Adhäsion zwischen dem als Block erstarrten MITC und der Behälterwand als nicht praktikabel.The disadvantage of the latter method is that Ampoules remain in the mast and when one enters Disposal problems in shredding the logs can prepare, especially under certain circumstances still small amounts Methyl isothiocyanate can remain in the containers. In addition, the aluminum is a new one withdrawn from economic use. An immediate one Application of solid MITC, for example by pressing out MITC from an aluminum ampoule using an extrusion tool proved to be due to the strong adhesion between the Block solidified as MITC and the container wall as not practical.
Da sich die Handhabung mit den Ampullen und die Verwendung von festem MITC andererseits aber durchaus bewährt haben, haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt, eine Holzkonservierungsformulierung zu entwickeln, die es erlaubt, festes MITC aus einer Kunststoff- oder Metallampulle unmittelbar in den zu dotierenden Holzstamm zu applizieren.Since the handling with the ampoules and the use from a firm MITC on the other hand the inventors have set themselves the task of Wood preservation formulation to develop it allowed solid MITC from a plastic or Metal ampoule directly in the wooden trunk to be doped to apply.
Gefunden wurde eine bei Raumtemperatur feste, aus einer Ampulle leicht auspreßbare Formulierung zur Holzkonservierung auf der Basis von Methylisothiocyanat (MITC), welche gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an einem aprotischen dipolaren Lösungsmittel in einer Menge von bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf die Formulierung.A solid was found at room temperature, from a Ampoule formulation easy to squeeze out Wood preservation based on methyl isothiocyanate (MITC), which is characterized by a content of an aprotic dipolar solvent in an amount of up to 5% by weight, based on the formulation.
Die Unteransprüche richten sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Formulierung. Weitere Ansprüche betreffen eine die erfindungsgemäße Formulierung enthaltende Ampulle sowie ein Verfahren zur Holzkonservierung unter Verwendung der Formulierung.The subclaims are directed towards preferred Embodiments of the formulation. Further claims relate to the formulation according to the invention containing ampoule and a method for Wood preservation using the formulation.
Zur Herstellung der Formulierung wird dem flüssigen MITC (Schmelzpunkt 35,2°C) vor dem Abfüllen in anwendungsgerechte Packungen, wie insbesondere Ampullen, Kartuschen und Tuben, wobei Ampullen bevorzugt sind, ein aprotisches dipolares Lösungsmittel zugemischt und die Mischung homogenisiert. Das Lösungsmittel soll in der MITC- Schmelze gleichmäßig emulgierbar oder vorzugsweise in der Anwendungskonzentration löslich sein. Vorzugsweise soll das Lösungsmittel nicht persistent in der Umwelt verbleiben. Während des Erstarrens des Methylisothiocyanats zu einem Block erfolgt, so wird angenommen, eine Separation des Lösungsmittels und des nunmehr festen MITC. Ersteres wirkt so als ein die Adhäsion zwischen MITC und der Packungswand absenkendes Gleitmittel. Damit ist die Packung mit viel geringerem Druck entleerbar als im Falle einer reinen MITC- Befüllung.To produce the formulation, the liquid MITC (Melting point 35.2 ° C) before filling in application-oriented packs, such as ampoules in particular, Cartridges and tubes, with ampoules being preferred aprotic dipolar solvent and the Mix homogenized. The solvent should be in the MITC Melt evenly emulsifiable or preferably in the Application concentration to be soluble. Preferably that Solvents do not persist in the environment. During the solidification of the methyl isothiocyanate into one It is assumed that the block is separated Solvent and the now solid MITC. The former works so as the adhesion between MITC and the packing wall lowering lubricant. So that is the pack with a lot lower pressure than in the case of a pure MITC Filling.
Geeignete aprotische dipolare Lösungsmittel sind: Dimethyl- und Diethylformamid, wobei Dimethylformamid besonders bevorzugt wird; Dimethylsulfoxid; Tetramethyl- und Tetraethylharnstoff, wobei ersterer bevorzugt wird; N-Alkyl-lactame, wobei Alkyl insbesondere für Methyl und Ethyl steht und der Lactamring 5, 6 oder 7 Ringglieder aufweist und N-Methylpyrrolidinon besonders bevorzugt wird; Ketone mit 3 bis 6 C-Atomen, insbesondere Aceton und 2-Butanon; Dialkylether von Ethylen-, Diethylen- und Triethylenglykol, wobei Alkyl 1 bis 4 C-Atome aufweist und Ethylenglykol- und Diethylenglykoldimethylether bevorzugt werden; zyklische Ether, wie Tetrahydrofuran und Dioxan; Trialkylphosphate, wobei die Alkylgruppen verzweigt oder unverzweigt sind und 1 bis 8 C-Atome aufweisen.Suitable aprotic dipolar solvents are: dimethyl and Diethylformamide, especially dimethylformamide is preferred; Dimethyl sulfoxide; Tetramethyl and Tetraethyl urea, the former being preferred; N-alkyl lactams, alkyl being especially for methyl and Ethyl stands and the lactam ring 5, 6 or 7 ring members and N-methylpyrrolidinone is particularly preferred; Ketones with 3 to 6 carbon atoms, especially acetone and 2-butanone; Dialkyl ethers of ethylene, diethylene and Triethylene glycol, where alkyl has 1 to 4 carbon atoms and Ethylene glycol and diethylene glycol dimethyl ether preferred will; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Trialkylphosphate, wherein the alkyl groups are branched or are unbranched and have 1 to 8 carbon atoms.
Die Einsatzmenge an aprotischem dipolarem Lösungsmittel wird zweckmäßigerweise auf 5 Gew.-%, bezogen auf die Formulierung, begrenzt. Im Prinzip kann die Formulierung, außer MITC, das den mengenmäßig größten Teil ausmacht, auch andere, gegenüber MITC inerte Holzschutzmittel enthalten. Vorzugsweise besteht die Formulierung aus im wesentlichen MITC und bis zu 5 Gew.-% eines oder mehrerer aprotischer dipolarer Lösungsmittel. Der Begriff "im wesentlichen" steht dafür, daß die Formulierung auch übliche, aus der MITC-Herstellung resultierende Verunreinigungen enthalten kann. Bevorzugte Formulierungen enthalten nur 1 bis 3 Gew.-% eines oder mehrerer erfindungsgemäßer Lösungsmittel. Die mit einer solchen Menge erzielte hohe Absenkung der Adhäsion reicht in der Praxis aus, um die Formulierung mit geringem Kraftaufwand mittels üblicher Auspresswerkzeuge zu entleeren.The amount of aprotic dipolar solvent used is expediently to 5 wt .-%, based on the Wording, limited. In principle, the wording, except for MITC, which makes up the largest part in terms of quantity, too other wood preservatives that are inert to MITC. The formulation preferably consists essentially of MITC and up to 5% by weight of one or more aprotic dipolar solvent. The term "essentially" stands for the fact that the wording is also customary, from the MITC production contain resulting impurities can. Preferred formulations contain only 1 to 3 % By weight of one or more solvents according to the invention. The high reduction of the achieved with such an amount Adhesion is sufficient in practice to use the formulation little effort by means of conventional extrusion tools empty.
Zur Herstellung der Formulierung werden in eine MITC- Schmelze ein oder mehrere, vorzugsweise nur ein aprotisches dipolares Lösungsmittel in einer Menge von bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf die Formulierung, eingetragen; durch Rühren oder Umpumpen wird eine homogene Mischung erzeugt. Vor dem Erstarren wird die Formulierung in fest verschließbare Packungen, vorzugsweise in zur Entleerung mittels Auspresspistolen oder anderen geeigneten Vorrichtungen entleerbaren Ampullen oder Kartuschen aus Aluminium oder Kunststoff, abgefüllt. Die Größe der Packung kann der für ein Bohrloch erforderlichen Menge entsprechen oder zur Applikation in mehreren Bohrlöchern ausreichen.To produce the formulation, an MITC Melt one or more, preferably only one aprotic dipolar solvent in an amount of up to 5% by weight, based on the formulation, registered; by stirring or pumping a homogeneous mixture is created. Before the The wording solidifies into firmly sealable Packs, preferably in for emptying Squeeze guns or other suitable devices empty ampoules or cartridges made of aluminum or Plastic, filled. The size of the pack can be that of a borehole to the required amount or to Application in several drill holes is sufficient.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Packung ist eine zur Entleerung mittels einer Auspresspistole geeignete Ampulle. Die Ampulle besteht aus einem Rohrmantel der an einem Ende eine den Rohrquerschnitt umfassende Verschließvorrichtung, etwa einen Abreißverschluß aufweist; das gegenüberliegende Ende ist mit einem eine ringförmige Sollbruchstelle aufweisenden Boden verschlossen. Zweckmäßigerweise befindet sich in der Ampulle am Boden derselben eine Bodenhülse oder ein Plättchen aus gegenüber MITC beständigem Kunststoff, etwa Polyethylen, Polypropylen oder Polyoxymethylen. Der Durchmesser der Hülse beziehungsweise des Plättchens entspricht dem Innendurchmesser der Ampulle, so daß die Hülse beziehungsweise das Plättchen als Gegenlager für den Stempel des Auspresswerkzeugs dienen können und ein sauberes Entleeren der Ampulle durch Auspressen ermöglicht wird. Die Höhe der Hülse ist im allgemeinen kleiner als 5% der Länge der Ampulle. A preferred embodiment of the pack is for Emptying a suitable ampoule using a squeeze gun. The ampoule consists of a tubular jacket at one end a closing device comprising the pipe cross section, about has a zipper; the opposite The end is an annular predetermined breaking point having closed bottom. Conveniently located a ground sleeve or a plate made of MITC-resistant plastic, such as polyethylene, polypropylene or polyoxymethylene. Of the Diameter of the sleeve or the plate corresponds to the inner diameter of the ampoule, so that the Sleeve or the plate as a counter bearing for the Stamp of the pressing tool can serve and a allows the ampoule to be emptied cleanly by squeezing it out becomes. The height of the sleeve is generally less than 5% the length of the ampoule.
Die erfindungsgemäße Formulierung wird zur Holzkonservierung verwendet. Ein Verfahren zur Holzkonservierung unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Formulierung umfaßt das Öffnen der die Formulierung enthaltenden Packung, vorzugsweise einer Ampulle, Auspressen des Packungsinhalts oder eines Teils davon mittels eines Auspresswerkzeugs in Bohrlöcher im zu konservierenden Holz und Verschließen der Bohrlöcher.The formulation according to the invention becomes Wood preservation used. A procedure for Wood preservation using an inventive Formulation involves opening the formulation containing package, preferably an ampoule, Squeeze the contents of the package or part of it by means of an extrusion tool in boreholes in the preserving wood and closing the drill holes.
Die erfindungsgemäße Formulierung läßt sich mittels üblicher Auspresswerkzeuge leicht und unmittelbar, also ohne die Packung, in das zu konservierende Holz einbringen. Damit entfallen die bisherigen Probleme bei der Entsorgung des Holzes, und wertvolle Verpackungsmaterialien können der Wiederverwertung zugeführt werden. Die Herstellung der Formulierung ist nur mit sehr geringem Aufwand verbunden und kann unmittelbar der Herstellung von MITC nachgeschaltet werden.The formulation according to the invention can be by means of usual extrusion tools easily and immediately, so without the package, put into the wood to be preserved. This eliminates the previous problems with disposal of wood, and valuable packaging materials Recycling. The manufacture of the Formulation is associated with very little effort and can immediately start manufacturing MITC downstream.
Die Wirkung des erfindungsgemäßen Zusatzes eines aprotischen dipolaren Lösungsmittels zu MITC wurde durch Bestimmung der Kraft zum Herausziehen eines in einer Ampulle erstarrten MITC-Blocks ermittelt. Hierbei wurde MITC beziehungsweise die erfindungsgemäße Formulierung in geschmolzenem Zustand in eine Ampulle gefüllt und dann mittig ein am unteren Ende mit einem Haken versehener Draht angeordnet. Nach dem Erstarren wurde die Kraft zum Herausziehen des MITC-Blocks ermittelt.The effect of the addition of a aprotic dipolar solvent to MITC was by Determine the force to pull out one in one Ampoule of frozen MITC blocks determined. Here was MITC or the formulation according to the invention in molten state filled in a vial and then in the middle a wire with a hook at the lower end arranged. After freezing, the force became Pulling out of the MITC block determined.
30 g MITC beziehungsweise 30 g MITC + x g erfindungsgemäßes Lösungsmittel (x = 0,9; 1,5) wurden in eine Ampulle aus reinem Aluminium der Maße 165 mm Länge und 16 mm innerer Durchmesser eingefüllt. Mittig wurde ein Draht aus PVC-ummantelten Kupfer eingelassen. Durch Lagerung der Ampullen bei verschiedenen Temperaturen wurde der Einfluß auf die Zugkraft bestimmt.30 g MITC or 30 g MITC + x g according to the invention Solvents (x = 0.9; 1.5) were dispensed into an ampoule pure aluminum measuring 165 mm in length and 16 mm inside Diameter filled. A wire was cut out in the middle PVC-coated copper embedded. By storing the ampoules at different temperatures the influence on the Traction determined.
Die Tabelle zeigt sehr deutlich den Vorteil bei Verwendung der erfindungsgemäßen Formulierung anstelle des reinen Methylisothiocyanats (MITC). Ampullen der vorgenannten Maße mit Formulierungen der Beispiele 2 bis 7 konnten ohne besonderen Kraftaufwand mittels einer üblichen Auspresspistole vollständig entleert werden.The table clearly shows the advantage of using it the formulation of the invention instead of the pure Methyl isothiocyanate (MITC). Ampoules of the aforementioned dimensions with formulations of Examples 2 to 7 could without special effort using a conventional Squeeze gun completely emptied.
Claims (7)
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