Бура и борная кислота

Антипирены и антисептики (борсодержащие соли), имеющиеся в составе Эковаты, обеспечивают эффективную защиту от пожаров и плесени, насекомых и грызунов.

Время от времени в строительной литературе обсуждается спорный вопрос о потенциальной опасности буры и борной кислоты. Опираясь на многолетние научные труды, опубликованные в международных научных журналах, приведем нижеследующие данные:

Бура от персидского слова «бурэх», встречается на берегах и в близи буро-содержащих озер, в засушливых местах Калифорнии, Египта, Тибета, Аргентины, Турции, Ирана. Бура широко применяется многие века. Уже в античной культуре борсодержащие соли нашли применение в производстве глазури. Под наименованием «Тинкаль» Буру как ценный минерал привозили в Европу из далекого Тибета. В10-ом столетии персидские ученые рекомендовали его как ценное лекарство против перхоти на голове. До сих пор в медицине применяются борсодержащие растворы как дезинфицирующее средство при воспалении слизистой оболочки рта. А как средство для защиты древесины применяются уже давно. Засушенные грибы и ягоды складируются и хранятся в деревянной таре, обработанной раствором буры.

Бура встречается в виде естественных минералов в значительных количествах в Бохрене, Калифорнии, Аргентине и Турции. В некоторых драгоценных камнях, как например, в турмалине содержится бура.

Борная кислота открыта в 1777г. в Соффионии Тоскана (Италия) и является слабоминерализованной кислотой, как Сасолин. Так как естественные месторождения борной кислоты ограничены, то в настоящее время она производится из буры, которая встречается в природе в виде залежей минеральных солей в больших количествах.

Бура и борная кислота являются водо-растворимыми минералами. Они являются нелетучими веществами, имеющими стабильную молекулярную структуру. Их точный химический состав указан ниже:

Тетраборат натрия (бура пятиводная) – Na₂ B₄O₇ + 5H₂0,

Борная кислота, кислотный бор – Н₃ВО₃

Турция, Чили, Аргентина и США принадлежат к таким большим странам – экспортерам буры и борной кислоты.

Бор является основным микроэлементом

Соединения буры и борной кислоты встречаются в окружающей среде. Они находятся в пресной воде (около 1 мг. Бора\литр воды), в морской воде (около 5 мг. Бора\литр воды), в грунте и в нашем питании. Бор является жизненно необходимым микроэлементом для увеличения роста растений. В морских водорослях содержится более 100 мг. Бора\кг. Недостаток содержания бора в растениях ведет к их неблагоприятному развитию.

В результате многолетних исследований вопросы токсичности буры и борной кислоты хорошо изучены, в том числе и степень их воздействия в течении продолжительного времени на человеческий организм. Бура и борная кислота имеют лишь незначительно выраженную токсичность. Поэтому санитарными нормами и правилами не установлены предельные значения максимально допустимого содержания борсодержащих веществ в рабочих помещениях (жилых и производственных). С содержанием LD 50 свыше 2660мг\кг (на 1 кг вещества) борная кислота токсична лишь незначительно. Для сравнения поваренная соль (Na Cl) содержит величину LD 50 – 3000мг\кг соли. Содержание величины LOAEL (нижнего уровня неблагоприятного воздействия) борной кислоты у мышей при ежедневном введении не превышает 452 г/кг веса тела грызуна.

Бораты не накапливаются в тканях и органах человека и быстро выводятся. Высокое содержание борной кислоты в средствах для уничтожения крыс при длительном употреблении (в течении многих лет) вызывает лишь потерю веса грызунов.

С другой стороны для многих разновидностей живых микроорганизмов (для грибков, плесени и др.) бура и борная кислота являются высокотоксичными.

На основе многолетних опытов с бурой и борной кислотой установлено, что они являются гипоаллергенами. Вот почему широко применяют бумагу, обработанную борными солями, для непосредственного контакта с продуктами питания.

Поэтому известные институты классифицируют буру и борную кислоту как практически безвредные вещества для людей.

Противопожарные свойства буры и борной кислоты были широко изучены и использованы новозеландцем Карром и с тех пор в течении десятилетий бура и борная кислота используются как эффективные средства противопожарной защиты для древесно-содержащих материалов и целлюлозы.

Бура и борная кислота проявляют огнезащитные свойства следующим образом:

1. 
   Они управляют реакцией горения так, что в результате горения образуется минимальное количество горючих компонентов, а в основном выделяется только углерод.
   
2. 
   Кристаллизованная вода, входящая в состав пожаростойких добавок, в случае пожара освобождается и предотвращает попадание кислорода в место горения, в связи с чем замедляется горение.
   

Бораты являются эффективными антисептиками, средством для защиты от гниения, поражения грибками. В косметике он служит как противомикробный эмульгатор. Поэтому он добавляется в чистящие средства, мыло, пудру. Они являются существенными компонентами в производстве соли для ванн. Также во многих эмульсиях по уходу за кожей, в ночных кремах содержится борная кислота с пчелиным воском. Борная кислота также добавляется для придания жесткости фитилю свечи.

Во многих странах допускается применение борной кислоты еще в консервации продуктов. Ещё она применяется в силу своих антисептических свойств для уничтожения бактерий (глазные капли), большое значение она имеет в качестве важного компонента в керамической индустрии, в производстве смазочных и трансмиссионных масел. В бумажной промышленности используются бораты для производства гофрированного картона. Бораты содержатся также и в огнеупорных картонах Особенно интересен тот факт, что борную кислоту успешно использовал Страдивари в 1645 году в качестве пропитки для своей скрипки против древесных червей, которых трудно было вывести в то время. Борная кислота вводится в древесину скрипки и таким образом происходит улучшение звука, что для сегодняшнего дня является ценным дополнительным, эффективным свойством его применения.

Важность конструктивных мер по защите боратов от прямого воздействия воды.

При повышении относительной влажности воздуха, изоляция целлюлозного волокна принимает влажность из воздуха и отдает обратно лишь тогда, когда влажность воздуха окружающей среды снижается.

Таким образом, собственная влажность целлюлозной изоляции «приспосабливается» к влажности окружающей среды («дышит»). Бораты в этом процессе не участвуют. Целлюлозная изоляция «дышит» благодаря свойствам древесного волокна – способности связывать в себе влагу и отдавать ее. Противопожарные свойства целлюлозной изоляции благодаря содержанию борсодержащих добавок, не ухудшаются.

В случае прямого и длительного попадания воды (при аварии) на слой изоляции (когда вода течет сквозь изоляционный слой), бура и борная кислота вымываются. Поэтому рекомендуется произвести замену изоляционного слоя. Небольшие локальные и ограниченные повреждения изоляции из-за прямого попадания воды не влияют на полное восстановление защитных свойств боратов при высыхании изоляционного слоя. В этом случае изоляцию менять не нужно.

Бура и борная кислота не рассматриваются как потенциальные загрязнители окружающей среды. Ни микроклимат, ни состояние домов, изолированных утеплителем. Эковата не ухудшается из-за присутствия в нем боратов (бура и борная кислота). Серьезные сомнения по поводу токсичности бораты и борной кислоты не имеют под собой никакой основы. Поэтому соли бора в перечне средств для защиты древесины, опубликованным Немецким институтом строительных технологий (DIBT), занимают основное место.

Исследования института Колорадо, отрасль архитектура и планирование.

Под руководством архитекторов Soontorn Boonyantikan и Scott R. Spiezle

университета Колорадо в Денвере, США, был выполнен проект научно-исследовательских работ по испытанию теплотехнических свойств минеральной ваты и целлюлозы.

Для этого были спроектированы и построены два идентичных тестовых дома на территории университета, в соответствии с техническими стандартами.

Основания зданий были установлены на деревянных рамах, на асфальтной строительной площадке. В эти рамы были вложены с начала две плиты из полистирола, толщиной 38 мм., и уложена балка основания. В качестве настила поля служили плиты ОСБ. В обоих домах на южной стороне были установлены большие алюминиевые окна размером 0,84 м2, с изолирующим стеклом. Кроме того, оба здания на северной стороне имеют двери 0,93*2,03м., стойкие к атмосферным воздействиям. Были установлены температурные датчики, точность работы которых постоянно контролировалось. Перед началом испытаний оба здания были проверены на продуваемость ветрами (тест BlowerDoor). Результаты испытаний оказались идентичными. Далее оба дома предварительно без какой либо изоляции прогрели до постоянной температуры 18,3С. При этом дом «А» израсходовал 489 кВт, а дом «В» - 473 кВт электроэнергии, разница составляла менее 1%. Потребление электроэнергии в обоих домах практически одинаковое.

Далее, решили дом «А» изолировать целлюлозой: стены толщиной – 26 см (влажным напылением), кровлю – толщиной 17 см.

Для дома «В» была предусмотрена изоляция из минеральной ваты.

Следующее испытание, путем продувки дверей вентиляторами в обоих домах (проведено 16.01.90г.) показало, что эффективность целлюлозной изоляции оказалась почти на 37% лучше, чем изоляция из минеральной ваты.

В следующем отопительном сезоне дом «А» (целлюлозной изоляцией) израсходовал лишь 82 кВт, что на 26,4% меньше по сравнению с домом»В».

Потери тепла ночью показывает следующий тест. Для этого оба дома прогрели до температуры 21,7С. После выключения отопления в течение 9 часов дом с изоляцией целлюлозной был на 3,7С теплее, чем дом, изолированный минеральной ватой. Что превзошло ожидания.

Заключение.

Научно-исследовательские работы Университета Колорадо в Денвере (США) показали, что изоляция целлюлозой улучшает герметичность зданий по сравнению с минеральной ватой почти на 38%. Изоляция целлюлозой бесшовная, из-за своей мелковолокнистой структуры позволяет заполнять любые полости, труднодоступные места, щели, зазоры. Кроме того, для отопления зданий изолированных целлюлозой, требуется на ¼ энергии меньше. Вследствие этого, потери тепла после отключения отопления происходят более длительно, чем в доме с изоляцией минеральной ватой. Энергетическая эффективность целлюлозы почти на 24% выше.

Предписание энергосбережения (Пред.Эн.Сб.): Сохранение климата и окружающей среды. Новые технические решения изоляции при помощи целлюлозы.

Климат на планете продолжает нагреваться. Эксперты уже давно предостерегают от последствий. Эффективное использование энергии сокращает потребление самой энергии и сокращает выброс газов (двуокиси углерода). На это направлено предписание по энергосбережению (Пред.Эн.Сб.) (Это предписание об использовании средств для сохранения тепла и энергосберегающей техники в помещениях зданий), которое вступило в силу с февраля 2002 года, и прежде всего, упрощает правовые вопросы и включает в себя основные положения об использовании средств сохранения тепла и отопительных установок как нового регулирующего механизма. Пред.Эн.Сб. рекомендует разнообразные правила по использованию техники и технологий энергосбережения и устанавливает принятые в странах Европы правовые предписания по улучшению строительных материалов для энергосбережения. (Интернет: www.even-online.de)

Сегодня архитекторы и планировщики рассматривают здания в комплексе. Стандартизованные нормы потребления энергии диктуют большие требования к энергетическим характеристикам зданий. Потребление тепловой энергии новостройками уменьшилось почти на 30% против старых зданий (построенных в соответствии с требованиями 1995г.). Сегодня необходимо строить энергосберегающие дома. 10 литровые дома будут вытесняться 7 литровыми домами, т.е. потребляющие 7 литров жидкого топлива на1м² в году. В изучении и улучшении состояния зданий имеется наибольший потенциал для сбережения энергии. Например, требует ремонта, кровля дома, в то же время важна изоляция старых строительных ферм.

Какими мерами достигнуть выше названых целей? Через усиление средств сохранения тепла, через повышение требований к промышленной технике, через применение обновленных источников энергии, через концепцию возврата тепла – всё это требует «разумного освоения» потенциала энергосбережения зданий. Вопросы качественной (бесшовной) изоляции зданий, обеспечивающие герметичность, отсутствия мостиков холода, системы вентиляции сегодня очень актуальны.

До конца 2006 года нужно изолировать верхние межэтажные перекрытия и трубопроводы для распределения тепла. По состоянию зданий легко можно определить характеристики потребления энергии.

Пред.Эн.Сб.: Экономичное потребление энергии без вредного воздействия при помощи целлюлозной изоляции при применении открытого для диффузии способа строительства.

Дополнительные затраты позволяющие увеличить срок эксплуатации зданий и сооружений, компенсируются уменьшением (снижением издержек) потребления энергии. Дополнительно к действующей программе Пред.Эн.Сб. принята новая программа по уменьшению загрязнения СО₂ окисью углерода, связанного с эксплуатацией ветхих зданий. По этой программе из средств федерального бюджета кредитные учреждения Берлина выделяются кредиты с низкими процентными ставками для реконструкции ветхого жилья, и прежде всего тем, кто предлагает полные пакет их реконструкции (KFW – СО₂ – Программа реконструкции зданий в интернете: http:// www.kfw.de )

Пред.Эн.Сб. «…экономит гражданину издержки потребления энергии, сохраняет рабочие места в строительстве и промышленности и использует для защиты от атмосферных воздействий».- сказал федеральный министр строительства.