SE459241B - Flamfoerdroejande komposition, foerfarande foer dess framstaellning samt anvaendning daerav foer behandling av cellulosahaltiga material - Google Patents
Flamfoerdroejande komposition, foerfarande foer dess framstaellning samt anvaendning daerav foer behandling av cellulosahaltiga materialInfo
- Publication number
- SE459241B SE459241B SE8101402A SE8101402A SE459241B SE 459241 B SE459241 B SE 459241B SE 8101402 A SE8101402 A SE 8101402A SE 8101402 A SE8101402 A SE 8101402A SE 459241 B SE459241 B SE 459241B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- dicyandiamide
- acid
- phosphoric acid
- boric acid
- water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/687—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing atoms other than phosphorus, silicon, sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/29—Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/55—Boron-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/06—Organic materials
- C09K21/12—Organic materials containing phosphorus
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/50—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with organometallic compounds; with organic compounds containing boron, silicon, selenium or tellurium atoms
- D06M13/503—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with organometallic compounds; with organic compounds containing boron, silicon, selenium or tellurium atoms without bond between a carbon atom and a metal or a boron, silicon, selenium or tellurium atom
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/92—Fire or heat protection feature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/92—Fire or heat protection feature
- Y10S428/921—Fire or flameproofing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31971—Of carbohydrate
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31971—Of carbohydrate
- Y10T428/31989—Of wood
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paper (AREA)
Description
20 25 30 35 40 459 241 3 komposition för att trä skall förlänas flamfördröjande egenskaper som innefattar dicyandiamid, melamin, formaldehyd och fosforsyra och där antydes att mindre mängder av andra material kan användas i stället för en del av fosforsyran densiska patentskriften 917 334 bes handling av trä för att detta skall skaper som innefattar dicyandiamid, forsyra och där antydes att mindre m , såsom borsyra och i den kana- krives en komposition för be- förlänas flamfördröjande egen- karbamid, formaldehyd och fos- ängder av andra material kan användas i stället för en del av fosforsyran liknande patent innefattar de amerikanska pa 471, 3 137 607, 3874 990 och 4 010 296. , såsom borsyra. andra tentskrifterna 2 935 Fastän de flesta av ovan angivna kemikaliekompositioner som är baserade på dicyandiamid, melamin; karbamid, formaldehyd och fosforsyra är effektiva för att trä skall förlänas flamfördröjande egenskaper uppvisar de en eller flera olägenheter.
Kompositioner som innehåller fast substans som utgöres av mer än ca 15 % karb- amid gör träet hygroskopiskt. Dessutom har dessa kompositioner innehållande formaldehyd tendens att bli hartsartade och att fordra höga torkningstemperaturer av ca 100-110°C för fullständig härdning av hartset varigenom hållfastheten av träet försämras.
Det har nu visat sig att dessa olägaüæter kan undvikas och att ett överlägset flamfördröjande medel kan bildas av ella reaktionsprodukten av vatten, fosforsyra, borsyra. eden parti- dicyandiamíd och Pâ de bifogade ritnigarna visar fig 1 ett diagram vari skillnaderna i viktförlust för brända träprov er behandlade med borsyra, guanylkarbamidfosfat eller kompositioner enligt upp- finningen uppmätta genom eldrörstest är avsatta och i fig Z vi- sas ett diagram som belyser skillnaderna i víktförlust mätt nom termogravimetrisk analys.
Vatten, fosforsyra, se- borsyra och dicyandiamidbeståndsdelar kan upphettas under omröring vid en temperatur av mellan ca 70°C och ca 9006, men företrädesvis vid en temperatur av ca 80°C iden inert reaktionsbehållare, såsom av glas eller rostfritt stål.
Företrädesvis reagerar dicyandiamiden först med fosforsyran under fat (CUP) i en koncentration av fast substans varvid ca 5-20 reagerad dicyandiamid och fosforsyra kvarlämnas vilket minskar sannolikheten för att olösliga produkter_skall bildas. tillsättes därefter under mmörüg och blandningen får s ca 35-45 minuter för bildning av guanylkarbamidfos S0-70 % % av icke Borsyran valna 10 15 40 3 459 241 till omgivningstemperatur och spädes till ca 3-18 % fast substans för framställning av en behandlingslösning bestående huvudsakligen av guanylkarbamidfosfat, borsyra och små mängder av fosforsyra och dicyandiamid. Något försök att återvinna icke reagerade mate- rial eller biprodukter genomföres ej. Fastän det är mindre lämp- ligt kan vatten, dicyandiamid och borsyra reageras under omröring under ca 35-45 minuter varvid en icke identifierad reaktionsprodukt bildas som förmodas utgöras av guanylkarbamidborat i en mängd av mellan ca 15 och ca 25 % koncentration av fast substans, vilken är svårlöslig i vatten tills fosforsyran därefter tillsättes.
Reaktionsblandningen kyles därefter till omgivningstemperatur och spädes till ca 3-18 % fast substans för framställning av en be- handlingslösning. Företrädesvis är ca 5-20 % av den ursprungliga mängden av_fosforsyra och dicyandiamid icke reagerade. Fastän klara lösningar ibland bildas när alla beståndsdelarna ursprung- ligen upphettas tillsammans medför reaktionen av fosforsyra, di- cyandiamiden och vattnet först före införandet av borsyran lös- ningar som i allmänhet är klara vid reaktionstemperaturerna till och med vid höga koncentrationer av ca 50-80 %. Efter kylning vid dessa koncentrationer bildas en uppslamning eller tjock pasta.
Följaktligen spädes dessa lämpligen till behandlingslösningar så snart detta är lämpligt. För sådana reaktioner som medför en moderat mängd utfällningar på grund av överreaktion har det visat sig att dessa kan lösliggöras genom tillsats av en mindre men effektiv mängd av en syra, såsom ca 0,10-0,35 % av en syra, exempelvis HZSO4, HCl, HBr, HNO3 och NHZHS03 eller blandningar till lösningen. ' Utspädda vattenhaltiga träbehandlingslösningar av ca 5-20 % kan lämpligen framställas på följande sätt. Dicyandiamíden satsas till en inert reaktionsbehållare, såsom av rostfritt stål, under omröring följt av vattnet och fosforsyran. Blandningen upp- hettas därefter till 80°C och hâlles vid denna temperatur under upp till ca 3,5 h tills reaktionen är väsentligen fullständig (dvs 80-95 % av dicyandiamiden har reagerat) vilket bekräftas medelst pH och titreringskurvor. Borsyran tillsättes därefter och lösningen kyles till rumstemperatur och är färdig för använd- ning.
Fastän uppfinningen för enkelhets skull har belysts genom behandlingen av trä kan andra cellulosahaltíga material göras flambeständiga med kompositionerna enligt uppfinningen, exempel- 10 15 20 25 35 40 459 241 å vis papper, kartong, bomull, jute.och hampa.
Z Vid framställning av flamfördröjningskompositionerna enligt uppfinningen är viktförhållandet av_dicyandiamid och fosforsyra (GUP) till borsyra från Ca 60 GUP till Ca 40 borsyra fill- från Ca 90 GUP till ca 10 borsyra. En lämplig komposition vari bildat guanyl- karbamidfosfat är mer lösligt har ett viktförhállande av från ca 65 : ca 35 till ca 75 : ca 25. En speciellt lämplig komposition har ett viktförhàllande av från ca 70 ; ca 30. Molförhàllandet av dicyandiamid till fosforsyra är från 1,0 till ca 0,8-1,2 och molförhållandet av borsyra till kombinerad dicyandiamid och fos- forsyra är från ca 0,2-1,5 till 1,0. Företrädesvis är det förra förhållandet ca 1 : 1 och det senare förhållandet ca 1,0 : ca 1,35.
Halten fast substans i flamfördröjningsbehandlingslösningen kan utgöra från ca 3 % till ca 18 % varvid ett föredraget inter- vall är mellan ca 5 % och ca 15 ° s och ett speciellt föredraget intervall är mellan ca 7 % och ca 11 9 1 Uverraskande nog ökar borsyran lösligheten av guanylkarb- amidfosfatet. Vid 25°C är guanylkarbamidfosfat sålunda endast lösligt till 9 % i vatten och borsyra till 5 % då däremot en blandning av 70 % guanylkarbamidfosfat_ogh 30 % borsyra är lös- ligt till 18 % _i vatten vilket innebär en 28-procentig ökning i jämförelse med de additiva lösligheterna.
Högkoncentrationslös- ningar av 13-18 % är önskvärda för lövträ och andra högdensitets- sorter vari icke önskvärda hygroskopiska biprodukter skulle bildas om upphettníng fordrades för lösliggörande av beståndsdelarna.
Vidare är guanylkarbamidfosfat-borsyraprodukten stabilare vid kalla temperaturer än guanylkarbamidfosfat och också mindre korrosiv. Dessutom är guanylkarbamidfosfat-borsyraprodukten resistent mot mikroorganismer som normalt växer med guanylkarb- amidfosfat, den orsakar mindre rök än konventionella flamför- dröjande medel, den är väsentligen icke-hygroskopisk i likhet med obehandlat trä och kan torkas vid lägre temperaturer sålunda att träets hållfasthet ej försämras.
Uttrycket "fosforsyra" är avsett att innefatta alla oxi- syrorna av fosfor. Uttrycket fosforsyra innefattar sådana former som HSPO4, H3PO3, ZH3PO4-H20, H4PzO7, H4P206, HPO3, polyfosfor- syrorna och blandningar av ovannämnda.
Uttrycket "borsyra" är avsett att innefatta B(OH)3, HB02, HBO~ H B 0 J, Z 4 7,,B203 och blandningar av de ovannämnda. 10 15 20 25' 30 35 f 459 241 Uttrycket "partiell reaktionsprodukt" användes i betydelsen att mindre än den totala mängden av varje beståndsdel undergàr en kemisk förändring men att åtminstone 50 % av dicyandiamiden och fosforsyran kommer att reagera och företrädesvis mellan ca 80 % och ca 95 %. _ Eventuellt kan små mängder av andra material tillsättas om dessa ej väsentligt påverkar de önskvärda egenskaperna av det flamfördröjande medlet, exempelvis då karbamid i en mängd av ca 5-10 viktprocent av total mängd fast substans kan ersätta en del avdicyandiamiden men bör ej tillsättas i en mängd som ökar hygroskopiciteten. Likartat kan ca 1 % formaldehyd baserat på vikten av dicyandíamiden inneslutas för slemreglering. Små mängder av flamfördröjande syror, såsom HCl, HZSO4, NHZSOSH och HBr kan inneslutas i en mängd av ca 5-10 viktprocent av fosfor- syran. Andra tillsatser är uppenbara för fackmannen men en till- sats som användes bör ej märkbart påverka den icke-hartsartade icke~hygroskopiska arten av det flamfördröjande medlet eller dess flamfördröjningsegenskaper.
Träet kan behandlas med någon av de olika tekniker som är välkända inom detta fack. Exempel på några av dessa metoder är indränkning, diffusion i nyss ænærkat trä, vakuumtryckimpregne- ring och tryckimpregnering. Den speciella tekniken som användes bestämmes av sådana faktorer som typen av trä som behandlas, tjockleken av trä, graden av flamfördröjníng som fordras och slutanvändningsområdet för den behandlade träprodukten. Den procentuella koncentrationen av fast substans i den vattenhal- tiga ímpregneringslösníngen beror dessutom i stor utsträckning på den använda behandlingsmetoden och graden av flamfördröjning som fordras.
Efter behandling med den vattenhaltiga lösningen av flam- fördröjníngskemikalíer torkas träet på konventionellt sätt genom exponering för omgivningsbetingelser eller genom upphettníng till en temperatur ev från ee 4o°c :in en 7o°c :in en tämligen låg fukthalt av ca 20 %. Eftersom flamfördröjningsmedlet är icke- -hartsartat fordras ej någon härdningscykel. Följaktligen för- sämras ej träets hållfasthet.
Följande exempel belyser uppfinningen närmare. Samliga delar och procentvärden är i dessa exempel och på övriga ställen i be~ skrivningen och patentkraven baserade på vikt om ej annat angives. 10 15 20 ZS' 30 35 40 459 241 é Exempel 1. En 15-procentig vattenhaltig behandlingslösning bildad av dicyandiamid, fosforsyra och borsyra (DPB) i ett för- hållande av 70 'å kombinerad dicvandiainid och fosforsyra till 30 'i o bOT' syra framställdesaw S05 g (6 mol) dicyandiamid, S88_g (6 mol) fosforsyra, 515 i (8,3 mol] borsyra och 9832 g (546 moll vatten varav 108 g är hydrolysvatten. Under omröring satsades dicyandi- amiden till en glasreaktionskolv följt av vattnet och fosfor- syran. Blandningen upphettades därefter till 80°C under en period av 20 minuter och hölls vid denna temperatur under 3,5 timmar.
Borsyran tillsattes och lösningen kyldes därefter till rumstempe- ratur (Z5°C) under en period av 30 minuter. Erhållen lösning in- nefattar i princip guanylkarbamidfosfat , icke reagerad dicyandi- amid och fosforsyra i ca 10 % av ursprunglig mängd, och borsyra.
Exempel 2. En del av det flamfördröjande medlet som fram- ställts med det allmänna förfarandet i exempel 1, vilken del är behandlas, späd- des till en 7-procentig lösning med vatten och användes f impregnering av fem Douglas-tall eldrörsprover med måtten 1 cm x 2 cm och en längd av 100 cm. Proverna neddoppades i en behandlíngscylinder utformade för tryckimpregnering och ett vakuum av ca 76 mm Hg anbringades under 30 minuter, tryckimpregneringsperiod av 3 timmar vid ca 1 tillräcklig för neddoppning av prover som skall ör tryck- rföljt av en MPa. Trycket fri- sattes därefter och proverna uttogs ur cylindern och fick luft- torka under en dag och ugnstorkades därefter vid ca SOOC tills jämvikt av ca 5 % fuktighet nåddes.
Exempel 3. Prov av ponderosa-tall med måtten 5 cm x 10 cm behandlades medelst tryckimpregneringsmetoden-i exempel 2 med en 12-procentíg vattenhaltig lösning av guanylkarbamidfosfat (GUP) framställd enligt det allmänna förfarandet i exempel 1 (utan borsyra). Två identiska GUP-lösningar förutom att de inne- höll antingen 0,6 % kopparsulfat eller 1 % borsyra användes för behandling av ponderosa-tallproverna.
Provet som endast behand- lats med GUP hölls under 7 dagar i en kammare av tillräcklig storlek för att en person skall kunna stiga in däri vid 27°C och 90 % relativ fuktighet under god cirkulation och konstanta betingelser. Under denna tid blir dess yta täckt med stark växt av Aspergillus niger. g Proverna innehållande 0,6 % kopparsulfat och 1 % borsyra och ett obehandlat kontrollprov placerades'pà odlingen som täckte det GUP-behandlade provet med måtten 5 cm X 10 cm. Växt 10 15 20 25- 40 * 459 241 dök upp inom några få dagar på det obehandlade kontrollprovet och provet innehållande kopparsulfat då det däremot tog 30 da- gar för växt att uppträda på det prov som behandlats med GUP in- nehållande 1 % borsyra. Prover som behandlats med en 10-procentig lösning av DPB (dicyandiamid-fosforsyra-borsyra) i ett víktför- hållande av 70 % GUP (dicyandiamid~fosforsyra) till 30 % B (bor- syra) förblev fria från växt efter flera månaders exponering.
Exempel 4. En 10-procentig lösning som framställts enligt det allmänna förfarandet i exempel 1 användes för behandling av Ponderosa-tallprover (3) för bibehållande av ca 20 % i en vakuum- desiccator. Prover neddoppades i den flytande behandlingslös- ningen och luft avlägsnades under vakuum genom en vattensug tills bubblor ej längre kom ut ur lösningen i träet. Därefter avlägsna- des vakuumet och atmosfärstryck användes för fullständigt injek- tion av lösningen i provet. Proverna torkades därefter till 0 % fuktighet i en ugn vid SOOC. Proverna placerades därefter till- sammans med ett obehandlat kontrollprov i nämnda kammare av en sådan storlek arr en person kan inträda däri, vid 27°c och 90 i rumsfuktighet (RH) under 30 dagar för bestämning av hygroskopi- cítetsegenskaper. Resultaten anges i det följande: Tabell I Prov nr Fuktighetsökning (%) 1 19,3 2 19,8 3 22,6 Kontroll 20,2 Resultaten indikerar att det DPB-behandlade träet ej är mer hygroskopiskt än obehandlat trä.
Exempel 5. Portioner av en 15-procentig lösning som fram- ställts med det allmänna förfarandet i exempel J späddes med vatten till 7-procentiga och 9-procentiga lösningar och injice- rades i träprover med metoden i exempel 4 och proverna testades med avseende på hygroskopicitet vid 27°C och 90 % RH mot ett kontrollprov och en_kommersiell flamfördröjande komposition NOM-COM E. Följande resultat erhölls: Tabell II Lösning (%) Fuktighetsökning (%) 7 DPB ' 19,8 9 DPB 20,2 11 Non-con E a 126,7 Kontroll 20,2 10 15 459 241 Y Provet som behandlats med NOM-CGM E överskred fibermättnad (blev vått) då däremot DPB-proverna och det obehandlade kontroll- provet förblev torra och väl under fíbermättnad.
Exempel 6. För jämförande testning av flamfördröjning av GUP (guanylkarbamidfosfat), DPB (produkt av dícyandíamid, fosfor- syra, vatten och borsyra) och H3BO3 (borsyra) impregnerades trä- prover med förfarandet i exempel 4 med ett av dessa material. TGA (termogravímetrisk analys) och TEA (termisk evolutíonsanalys) an- vändes för bestâmning av provernas viktförlust. FC-värdet (bränsle- bidrag) uttrycktes såsom den procentuella andelen av brännbarheten av ett obehandlat kontrollprov som bestämdes genom upphettning av proverna vid 480 respektive 500°C under en ökning av 20°C per minut (i kväve) i ett termogravimetrískt system DuPont Modell 916 TEA-modul eller Perkin Elmer TGS-2 för mätning av mängden av organiska brännbara flyktiga ämnen som bildas respektive viktför- lusten. Ju lägre FC-värdet är desto mer flamfördröjande är följakt- ligen provet. 459 241 e=vc.~ HHH ._.9> .2...> m~mEmmHcwaw:w:mw| <»wfimo~Hcmn wflo< cwošwsfl næu ñwv æmßcwfiwos mwv .acaw.n av ñfiv flømcwflwos ~wU vwawmn acw N.o~ v mm w_ »ww mw . wi wo UEW fumwifmïw mm ww àflw . wN uu wQ _Jwow -øw w om No »Qw øo No ow . xosfiwoww «««« || w_ 11 > >< Howcwflwfios H mofiøw nmwmww wwøsmmw mflfi wa www Næ w sø~.omwmwnw< w: acw on: __* W saw mwwowfi»< ms :wwow|vo:m:m~sfi wfio< Emnfi woaoa wwwsmwøvwmawmwfi. 10 15 20 ß' 30 40 459 241 IO Exempel 7. Eldrörstester genomfördes enligt det allmänna för- farandet i ASTM-E69-S0 varvid träprover med måtten 1 cm x 2 cm x 100 cm upphettades med det flamfördröjande medlet enligt det all- männa förfarandet i exempel 4, ugnstorkades, fick bringas till jämvikt vid omgivníngsbetingelser (24°C, 350 relativ fuktighet) och placerades i ett metallrör uppvisande ventilationshål. En kalibrerad flamma anbringades därefter i botten av provet varvid avståndet från toppen av brännaren till botten av provet var 2,5 cm. Brännaren justerades så att en flamhöjd av 28 cm àstadkoms och en temperatur vid toppen av eldröret (i frånvaro av ett prov) av 175-l80°C åstadkoms. De behandlade proverna och obehandlade kontrollproverna upphängdes över flamman under en period av 4 minuter. För borsyraproverna fortsattes bränningen efter det att tändflamman hade avlägsnats under det att flamman slocknade omedelbart vid övriga behandlade prover. Vikten av det icke för- brukade provet subtraherades från den ursprungliga vikten för bestämning av viktförlusten och finns angiven i fig 1. i diagrammet representerar ett medelvärde av 2 eller 3 tester.
Av dessa data framgår att de borsyrabehandlade proverna uppvisade föga flamfördröjningseffekt då däremot blandningen av GUP och bor- syra uppvisade en synergistisk flamfördröjningseffekt i jämförelse med den additiva effekten av GUP och borsyra.
Varje punkt Exempel 8. Det allmänna förfarandet i exempel 6 upprepades med DBP-kompositioner av 70/30 och 95/5 viktprocent och jämfördes med trä behandlat med deras komponentdelar och ett obehandlat kontrollprov medelst TGA-tekniken. Reduktionen av viktförlusten är angiven i fig 2. Av dessa data framgår att°kombinationen av borsyra och guanylkarbamidfosfat ger en viktförlustreduktion som är väsentligt större än för en ekvivalent flamfördröjningsmedels- mängd av B eller P i borsyra eller guanylkarbamidfosfat när var och en användes för sig. Fastän viktförhållandet av GUP till bor- syra av 95/5 endast är effektivare vid låg kvarhållning är ?0/30- blandningen effektivare i ett större intervall och ökar med ökande kvarhâllning. Vidare framgår att borsyra i sig är av föga värde ens vid hög kvarhållning: Exempel 9. Kombinerbarheten av olika träkonserveringsmedel med en vattenhaltig 9-procentig lösning av GUP testades genom tillsats av olika kända träkonserveríngsmedel till lösningen för uppnående av deras kommersiella koncentrationer. Resultaten anges i följande tabell vari samtliga konserveringsmedel andra än bor- 10 15 20 3 30 ” 459 241 syra är icke kombinerbara förutom syrakopparkromat (ACC) som en- dast har begränsad användning på grund av att det är ineffektivt mot insekter och de flesta svampar.
Tabell IV Träkonserveringsmedel Löslíghet <2% pentaklorofenol olöslig ~ <2% natriumpentaklorofenol olöslíg 2% kopparsulfat _ fällningar bildas efter 1 dag 3,S% kromat-zinkklorid V " " 1 U 2% kromat-koppararsenat " " " 6 dagar 2% ammoniakaliskt koppararsenat " " " 6 " 3% surt kopparkromat stabil 2% fluoxid, krom, arsenat- dinitrofenol fällningar bildas efter 1 dag 1-50% borsyra stabil Exempel 1 . Det allmänna förfarandet i exempel 1 upprepades flera gånger med undantaget att borsyra tillsättes efter det att vattnet och fosforsyran har 1fillsatts när upphettningen avbrytes eller alla beståndsdelarna upphettas tillsammans. Klara lösningar erhålles endast sporadiskt men de har visat sig ha de synergistiska flamfördröjningsegenskaperna av lösningarna som framställts med förfarandet i exempel 1. Lösningarna som ej klara är mindre lämp- liga eftersom de innehåller olösliga substanser som är svära att impregnera in i vissa cellulosahaltiga material.
Fastän uppfinningen huvudsakligen har belysts med användning av vattenhaltiga lösningar kan vissa cellulosahaltiga material, såsom pappersisolering, behandlas med ett friflytande_pulver enligt uppfinningen genom att pulvret tvingas in i matrisen sä- som genom pressning, hamring och liknande. För andra ändamål kan cellulosahaltiga material, såsom träspàn, partiklar eller flis och liknande blandas med det friflytande konserveringspulvret och blandas med ett bindemedel och pressas för framställning av produkten.
Claims (8)
1. för behandling av_cellulosahaltiga material, t e c k n a d därav, k ä n n e - att den utgöres av en partiell reak- tionsprodukt av dicyandiamid, forsforysra, borsyra och vatten.
2. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att halten fast substans är ca 7-11 X.
3. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att före reaktion är viktförhallandet av kombinerad dicyanamid och foeforsyra till borsyra från ca 70 till ca 30.
4. Förfarande för behandling av ett celluloeahaltigt material för att detta skall förlänas flamfördröjning, k ä n n e t e c k n a t därav, att materialet impregneras med en flamfördröjande mängd av en synergistiskt flamfördröjande komposition som bestar av en partiell reaktionsprodukt av dicyandiamid, fosforsyra, borayra och vatten.
5. Förfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att före reaktion är víktförhallandet av kombinerad dicyanamid och foeforsyra till borsyra ca 65 - ca 35 till ca 75 - ca 25.
6. Öellulosahaltigt material impregnerat med en flamför- dröjande mängd av en synergistiekt flamfördröjande komposi- tion, k ä n n e t e c k n a t därav, att kompositionen utgöres av en partiell reaktionsprodukt av dicyandiamid, foeforsyra, borsyra och vatten.
7. Material enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att före reaktion är viktförhallandet av kombinerad dicyandiamid och foeforeyra till borsyra frán ca 70 till ca 30.
8. Förfarande för framställning av en synergistisk flamfördröjande komposition bestående av en partiell reak- tionsprodukt av vatten, fosforsyra, borsyra och dicyandiamid, k ä n n e t e c k n a t av upphettning under omröring vid en temperatur av ca 70°C till ca 90°C av antingen a) vatten, fosforsyra och dicyandiamid tills ca 80 till ce 95 1 av di- cyandiamiden och fosforsyran har reagerat varefter borsyran tillsättes; eller b) vatten, oorsyra och dicyandiamid tills ca Synergistisk flamfördröjande komposition användbar 7 /3 459 241 80 till ca 95 I av dicyandiamiden och borayran har reagerat varefter fosforsyran tillsättes; och kylning av erhállen klar lösning till omgivningstemperatur, varvid vatten användes såsom lösningsmedel och molförhållanäet av dicyandiamid till fosforsyra år ca 1 till ca 0,8-1,2 och molförhallandet av borsyra till kombinerad dicyandiamid och fosforsyra är ca O,2-1,5 till ca 1, vilket förfarande eventuellt innefattar tillsats av en mindre men effektiv mängd syra för eolubilisering av eventuellt bildade fällningar.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/196,540 US4373010A (en) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | Non-resinous, uncured tire retardant and products produced therewith |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8101402L SE8101402L (sv) | 1982-04-15 |
SE459241B true SE459241B (sv) | 1989-06-19 |
Family
ID=22725821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8101402A SE459241B (sv) | 1980-10-14 | 1981-03-04 | Flamfoerdroejande komposition, foerfarande foer dess framstaellning samt anvaendning daerav foer behandling av cellulosahaltiga material |
Country Status (20)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4373010A (sv) |
JP (2) | JPS5770178A (sv) |
AT (1) | AT393474B (sv) |
BE (1) | BE889550A (sv) |
CA (1) | CA1151359A (sv) |
DE (1) | DE3109924A1 (sv) |
DK (1) | DK164087C (sv) |
ES (1) | ES8202576A1 (sv) |
FI (1) | FI74040C (sv) |
FR (1) | FR2491810A1 (sv) |
GB (1) | GB2085490B (sv) |
GR (1) | GR74840B (sv) |
IE (1) | IE51748B1 (sv) |
IT (1) | IT1137218B (sv) |
LU (1) | LU83469A1 (sv) |
NL (1) | NL177005C (sv) |
NO (1) | NO155998C (sv) |
PH (1) | PH18248A (sv) |
PT (1) | PT72933B (sv) |
SE (1) | SE459241B (sv) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NZ220816A (en) * | 1987-06-23 | 1989-12-21 | Nz Minister Forestry | Gaseous or vapour phase treatment of wood with boron preservatives |
JPH02277603A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-14 | Yamaha Corp | 木材の難燃化処理法 |
US5151225A (en) * | 1989-05-01 | 1992-09-29 | Hoover Treated Wood Products, Inc. | Flame retardant composition and method for treating wood |
WO1991000327A1 (en) * | 1989-06-28 | 1991-01-10 | Oberley William J | Fire retardants and products produced therewith |
US5009964A (en) * | 1989-07-11 | 1991-04-23 | Osmose Wood Preserving, Inc. | Composition and process for imparting fire retardant properties and improved thermal stability to cellulosic materials |
US6426095B2 (en) * | 1990-05-24 | 2002-07-30 | Nisus, Corp. | Methods and compositions for retarding and eradicating infestation in trees and tree derived products |
DK0531551T3 (da) * | 1991-04-04 | 1998-05-25 | Azu Kk | Træbehandlingsmiddel, behandlet træ og fremgangsmåde til træbehandling |
US5185214A (en) * | 1991-06-12 | 1993-02-09 | Levan Susan L | One step process for imparting decay resistance and fire retardancy to wood products |
US5156775A (en) * | 1991-10-17 | 1992-10-20 | Blount David H | Flame retardant compositions |
CN1075760C (zh) * | 1997-10-08 | 2001-12-05 | 东北林业大学 | 木材阻燃剂的合成方法 |
US6306317B1 (en) | 1998-08-13 | 2001-10-23 | S-T-N Holdings, Inc. | Phosphate free fire retardant composition |
US6620349B1 (en) * | 2000-07-13 | 2003-09-16 | Richard A. Lopez | Fire retardant compositions and methods for preserving wood products |
US6652633B2 (en) * | 2001-03-01 | 2003-11-25 | Arch Wood Protection, Inc. | Fire retardant |
AU2006302741A1 (en) * | 2005-10-19 | 2007-04-26 | Osmose New Zealand | Wood impregnation |
GB0604315D0 (en) * | 2006-03-03 | 2006-04-12 | Univ Leeds | Composition and method |
US7676953B2 (en) * | 2006-12-29 | 2010-03-16 | Signature Control Systems, Inc. | Calibration and metering methods for wood kiln moisture measurement |
US20080265223A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-10-30 | Osmose, Inc. | Fire-retardant compositions and methods of making and using same |
CN102120331B (zh) * | 2010-12-28 | 2013-06-12 | 徐州盛和木业有限公司 | 一种阻燃防蛀实木复合地板的制备方法 |
US9669564B2 (en) | 2014-06-04 | 2017-06-06 | Koppers Performance Chemicals Inc. | Methods of conferring fire retardancy to wood and fire-retardant wood products |
US10500756B2 (en) | 2014-06-04 | 2019-12-10 | Koppers Performance Chemicals Inc. | Methods of conferring fire retardancy to wood and fire-retardant wood products |
RU2573512C1 (ru) * | 2014-12-03 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ИХФ РАН) | Органо-неорганическое связующее для получения композиционных материалов с пониженной горючестью (варианты) |
CN107490270A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-19 | 湖州南浔研艺斋工艺品有限公司 | 一种木材干燥设备 |
WO2022261756A1 (en) * | 2021-06-14 | 2022-12-22 | Zeroignition Technologies Inc. | Method of forming a fire retardant solid wood product |
CN113461720A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-01 | 菏泽奕普新材料有限公司 | 一种硼酸配位磷酸脒基脲及其制备方法和应用 |
WO2023154516A1 (en) | 2022-02-13 | 2023-08-17 | Louisiana-Pacific Corporation | Method of manufacturing a fire-retardant treated wood composite panel |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2881088A (en) * | 1956-03-22 | 1959-04-07 | Alim Corp | Fire retardant composition and method of coating therewith |
US2917408A (en) * | 1958-04-01 | 1959-12-15 | Koppers Co Inc | Method of imparting flame retardance to wood |
US3137607A (en) * | 1960-08-08 | 1964-06-16 | Koppers Co Inc | Process for making plywood |
US3159503A (en) * | 1961-10-19 | 1964-12-01 | Koppers Co Inc | Method of imparting fire retardance to wood and the resulting product |
US3253881A (en) * | 1962-06-14 | 1966-05-31 | Marguerite S Donahue | Method of flameproofing a cellulosic textile |
US3816212A (en) * | 1970-11-13 | 1974-06-11 | American Cyanamid Co | Process for bonding and flame proofing webs of synthetic fibers |
US3832316A (en) * | 1972-06-01 | 1974-08-27 | Canadian Patents Dev | Melamine-dicyandiamide-base resin solutions |
US3874990A (en) * | 1973-06-13 | 1975-04-01 | Collins Pine Company | Flame-retardant particle-board and process for making same |
US3934066A (en) * | 1973-07-18 | 1976-01-20 | W. R. Grace & Co. | Fire-resistant intumescent laminates |
US4010296A (en) * | 1974-09-30 | 1977-03-01 | Oberley William J | Compositions for imparting fire retardance to wood |
DE2653740A1 (de) * | 1976-11-26 | 1978-06-01 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Beschichtungsmasse fuer flammhemmende ueberzuege |
-
1980
- 1980-10-14 US US06/196,540 patent/US4373010A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-02-25 FI FI810594A patent/FI74040C/sv not_active IP Right Cessation
- 1981-03-02 DK DK093881A patent/DK164087C/da active
- 1981-03-04 SE SE8101402A patent/SE459241B/sv not_active IP Right Cessation
- 1981-03-05 CA CA000372328A patent/CA1151359A/en not_active Expired
- 1981-03-14 DE DE19813109924 patent/DE3109924A1/de active Granted
- 1981-03-17 AT AT1228/81A patent/AT393474B/de active
- 1981-03-23 ES ES500602A patent/ES8202576A1/es not_active Expired
- 1981-03-23 GR GR64484A patent/GR74840B/el unknown
- 1981-03-24 JP JP56043077A patent/JPS5770178A/ja active Granted
- 1981-03-25 NL NLAANVRAGE8101473,A patent/NL177005C/xx not_active IP Right Cessation
- 1981-04-01 NO NO811124A patent/NO155998C/no unknown
- 1981-04-08 FR FR8107089A patent/FR2491810A1/fr active Granted
- 1981-04-22 IT IT21325/81A patent/IT1137218B/it active
- 1981-04-23 PH PH25541A patent/PH18248A/en unknown
- 1981-04-27 PT PT72933A patent/PT72933B/pt unknown
- 1981-07-03 LU LU83469A patent/LU83469A1/fr unknown
- 1981-07-08 BE BE0/205348A patent/BE889550A/fr not_active IP Right Cessation
- 1981-09-15 GB GB8127882A patent/GB2085490B/en not_active Expired
- 1981-09-18 IE IE2173/81A patent/IE51748B1/en not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-09-25 JP JP60212004A patent/JPS61179242A/ja active Granted
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE459241B (sv) | Flamfoerdroejande komposition, foerfarande foer dess framstaellning samt anvaendning daerav foer behandling av cellulosahaltiga material | |
CA2079302C (en) | Flame retardant composition and method for treating wood | |
US7955711B2 (en) | Wood treatment solution and process | |
US2917408A (en) | Method of imparting flame retardance to wood | |
US5389309A (en) | Composition and method for making fire-retardant materials | |
CA2245626A1 (en) | Fire protective composition and method for impregnating combustible material | |
EP0285721B1 (en) | Method of protecting wood | |
US3986881A (en) | Compositions for imparting fire retardance to wood | |
US3159503A (en) | Method of imparting fire retardance to wood and the resulting product | |
US5094890A (en) | Wood treatment composition and process | |
US7118617B2 (en) | Fire-proof treatment solution and fire-retardant material therefrom | |
US4010296A (en) | Compositions for imparting fire retardance to wood | |
US20110151129A1 (en) | Wood treatment solution and process | |
US3725544A (en) | Fungicide for protecting wood | |
EP0084463A1 (en) | Fire retarding organophosphate compositions | |
CN115011360A (zh) | 木质材料用阻燃剂和阻燃性木质材料 | |
JP7391333B2 (ja) | 不燃材の製造方法および不燃材 | |
JP6894099B2 (ja) | 木質材料処理剤組成物、木質材料の処理方法及びそれにより処理された木質材料 | |
CN100354084C (zh) | 通过用二氟化物水溶液的润湿改善生木材干燥工艺的方法及用于该方法的设备 | |
US3810767A (en) | Fungicide | |
FI61320C (fi) | Vattenloesning foer impregnering av cellulosahaltigt material foer att foerbaettra dess brandsaekerhet och saett att framstaella densamma | |
Laufenberg et al. | Investigation of fire-retardant treatments for flakeboards | |
Camargo et al. | Fire performance of Pinus taeda wood treated with zinc borate before and after leaching | |
JP2020121477A (ja) | 木質材料難燃化処理用組成物 | |
JPS62249707A (ja) | 改質木材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8101402-9 Effective date: 19900706 Format of ref document f/p: F |