Пропитка древесины водным раствором: Пропитка древесины водным раствором

Содержание

виды и состав, что лучше для древесины, как сделать своими руками, применение для наружных и внутренних работ

Древесина является натуральным и красивым материалом, который используется в разных отраслях производства и строительства. Однако существенным недостатком дерева считается его податливость воздействию окружающей среды и насекомых. Оно легко поражается различными паразитирующими колониями, впитывает грязь и подвержено механическим и физическим повреждениям.

Пропитка для дерева способна защитить структуру дерева от всех этих факторов и даже придать ей более эстетичный внешний вид.

Не забудь поделиться с друзьями!

Содержание статьи

Зачем нужно делать пропитку дерева

Древесина пользуется большим спросом благодаря прочности, экологичности, гигроскопичности, шумоизоляции и теплоемкости. Кроме того, красота и легкость обработки древесины ставят ее намного выше других материалов при изготовлении мебели, в строительстве, отделке домов и производственных помещений.

Необработанное дерево разрушается под воздействием многих факторов, поэтому были созданы многочисленные пропитки и антисептики, которые защищают материал:

  • от грибков,
  • от плесени,
  • от гнили,
  • от насекомых,
  • от ультрафиолета,
  • от перепадов температур,
  • от атмосферных осадков,
  • от различных повреждений,
  • от проникновения и оседания грязи.

Виды пропиток в зависимости от их основы

Любая защитная пропитка предназначена для разных целей и места использования. В связи с этим разрабатывается специальный состав на основе главного компонента. Благодаря сочетанию добавочных средств пропитки могут иметь или нет запах, отличаться по консистенции и цвету, создавать на поверхности дерева пленку или полностью проникать в поры обрабатываемого материала.

На водной основе

Пропитки на водной основе доступны в полностью готовом виде. Они отличаются отсутствием неприятного запаха

, поэтому подходят как для наружных, так и для внутренних работ.

Водная основа подразумевает нанесение средства даже на влажную поверхность или на солевые покрытия, сочетание которых неэффективно с жидкостями на основе растворителей.

Нанесение производится кистью или пульверизатором, вакуумным методом посредством замачивания. Средство быстро сохнет и глубоко проникает в древесину, но имеет одно ограничение – его нельзя применять для обработки старого сухого материала. Это приводит к разбуханию последнего и образованию на нем трещин.

По назначению вещества могут иметь антисептические, противопожарные и декоративные свойства, защищать от намокания. Они обладают более низкой износостойкостью по сравнению с другими средствами.

На акриловой основе

Пропитки на акриловой основе применяют для защиты и декорирования деревянных поверхностей как снаружи, так и внутри помещений. Они экологически безопасны для человека, не имеют запаха.

Такие смеси обладают укрепляющими и водоотталкивающими свойствами, способны отлично защитить от грибка, плесени и гниения. После применения пропитки срок службы материала увеличивается.

Обработке подлежит массив на любой стадии строительства. Наносится средство кисточкой или пульверизатором.

К недостаткам акриловых пропиток можно отнести непереносимость низких температур.

На солевой основе

Солевые пропитки доступны в виде порошка или готового раствора. Они чаще всего используются для обработки стропильных систем с целью их защиты от грибков, плесени и вредителей. Кроме того, за счет оседания солевых кристаллов такие средства эффективно защищают от возгорания.

Возможно нанесение кистью, однако наибольшего эффекта удастся достичь только путем замачивания или обработки в вакуумной камере. По этой причине в быту смеси используют редко, но можно заказать такую обработку на производстве.

На масляной основе

Масляные пропитки обладают высокими водоотталкивающими свойствами. Их активно

используют для покрытия деревянных конструкций и мебели, которая находится на улице и постоянно подвергается воздействию атмосферных осадков.

Масло в основе средства глубоко проникает в волокна массива, предотвращает его пересыхание и растрескивание, а также воздействие грязи и пыли. Обработанное пропиткой изделие незначительно меняет цвет, приобретая при этом красивую блестящую поверхность.

Такое покрытие недолговечно. Его необходимо обновлять каждый год, нанося пульверизатором или кистью в несколько слоев.

К недостаткам можно отнести горючесть смеси и невозможность нанесения поверх нее других средств.

На основе алкидных смол

Алкидные пропитки имеют в составе антисептические добавки, масло и воск. Смеси прекрасно подчеркивают естественную красоту древесины, защищают ее от плесени, грибков и воздействия, как атмосферного, так и физического.

После нанесения кистью или валиком следует

долгий срок высыхания, что многие относят к существенному недостатку такого средства.

На битумной основе

Битумная пропитка представляет собой густую массу черного цвета. В основе смеси лежит бензин и солярка. Чаще всего средство изготавливается самостоятельно и предназначено исключительно для внешних работ ввиду высокой токсичности и резкого запаха.

Обработке подлежит любой вид древесины, даже высушенной. После нанесения образуется плотный защитный слой, который предотвращает развитие вредных бактерий и грибков, нападение насекомых.

Состав подразумевает защиту от влаги, но высокую воспламеняемость.

Силиконовая

Силиконовая пропитка обладает всеми положительными характеристиками других типов средств: водоотталкивающими, антисептическими, защищает от ультрафиолета и биологического разрушения. При этом смесь не образует пленку, позволяя массиву дышать.

Наносится любым удобным способом. Продается в виде концентрированных или простых жидкостей.

Виды пропиток по назначению

Пропитка для древесины может иметь различные характеристики по типу воздействия. В каждом отдельном случае подбирается та, которая подходит больше всего.

Антисептики

Антисептические свойства пропитки направлены на защиту дерева от гниения и образования грибка и плесени, от нападений различных насекомых. Их отдельные составляющие исключают воздействие биологических факторов.

Хороший антисептик отличается высокой стойкостью. Он глубоко проникает в структуру материала, не имеет неприятного запаха и полностью безвреден для людей. Для защиты во время хранения и транспортировки производится поверхностное опрыскивание. При монтаже рекомендуется обработка путем замачивания.

Огнезащита

Для защиты от возгорания используются кислотные, щелочные и солевые пропитки. С дополнительными защитными слоями такие средства обеспечивают высокую противопожарную безопасность

, сохраняют свои характеристики долгое время. Смеси полностью безопасны для живых существ.

Кислотные составы являются самыми надежными в этом вопросе. При этом обеспечивается дополнительная прочность материала с сохранением гигроскопичных характеристик.

Щелочные пропитки используются намного реже. Они нарушают структуру дерева и совсем не подходят для обработки видимых поверхностей.

Самыми неэффективными считаются солевые растворы. Со временем кристаллы соли выступают на поверхность и портят внешний вид изделия.

Срок действия противопожарного слоя на наружных поверхностях составляет 2 года. При внутренних работах – 5 лет. Принцип действия состоит в том, что вещества, входящие в состав пропитки, под действием высоких температур плавятся и образуют тонкую пленку, препятствующую попаданию кислорода.

Морозостойкость

Морозостойкие жидкости предназначены для сохранения свойств древесины при температуре около -40 °С

. Они обладают антисептическими и защитными характеристиками.

Водоотталкивающий эффект

Благодаря наличию в составе воска и масел обеспечивается абсолютная защита дерева от проникновения влаги. Поскольку разрушается массив даже от водорода, находящего в воздухе, практически все пропитки обладают таким действием, но существуют и специальные средства, которые предназначены для обработки поверхностей в банях и саунах, для внешних работ.

Декоративные свойства

Декоративная пропитка для дерева, чаще всего акриловая, используется с целью подчеркивания естественной текстуры массива. В декоративных целях выбирают средства с нужным оттенком, матовой или глянцевой пленкой, которая образуется после высыхания.

Комплексные пропитки

Большая часть пропиток обладает сразу многими свойствами, отличается сложным составом, доступна в виде концентратов.

Наиболее востребованными являются антисептические пропитки с водоотталкивающими и противопожарными свойствами.

Какая пропитка лучше

Широкий ассортимент средств может сделать выбор в пользу какого-либо одного сложным, поэтому нужно сразу разграничить желаемые воздействия от состава. Кроме того, важно правильное применение жидкостей по типу внутренних или наружных работ.

Для внутренних работ

Выбирая пропитку для обработки древесины, которая будет или уже установлена внутри помещения, в первую очередь обращают внимание на экологичность и безопасность раствора. Таким требованиям отвечают средства на водной основе, с натуральными растворителями и маслами.

Условно все товары этой линейки можно разделить на 3 группы:

  • антисептики, которые предназначены для защиты от гниения, образования плесени и грибка, перепадов температур, изменения формы и цвета;
  • влагозащитные, которыми обрабатывают бани, чтобы защитить массив от постоянного воздействия высоких температур и влаги;
  • огнезащитные, существенно или полностью снижающие риск возгорания.

Для наружных работ

При обработке древесины, которая будет постоянно находиться на улице и подвергаться воздействию различных вредных и атмосферных факторов, рекомендуется использование более агрессивных пропиток. При этом вред здоровью и экологичность, ввиду проведения работ на улице, отходят на второй план.

В первую очередь применяется антисептическая пропитка, которая не только не даст различным микроорганизмам жить и размножаться в структуре дерева, разрушая его, но и сохранит внешний вид, т. к. в процессе жизнедеятельности бактерий и грибков материал чернеет.

Если предварительно поверхности придали нужный оттенок, пропитка должна защищать от ультрафиолета.

Важно! Самые едкие пропитки – битумные. Смеси используют для обработки несущих конструкций. После их нанесения дерево не боится ни влаги, ни нападений микроорганизмов. Ему не страшны даже грызуны.

Цвет

Если планируется сохранить натуральный оттенок дерева, смесь подбирается бесцветная и обладающая рядом защитных характеристик. Для придания массиву нужного оттенка более дорогих пород используются цветные пропитки для дерева. При этом не следует путать простую покраску и пропитывание. В первом случае образуется непрозрачный фон колера, а во втором сохраняется прозрачность и видна структура.

Колеровкой заниматься нецелесообразно. Проще в магазине по карте оттенков подобрать наиболее понравившуюся пропитку.

Нанесение проводится любым удобным способом в несколько этапов, между которыми выдерживается пауза на время полного высыхания предыдущего слоя.

Изготовление пропитки своими руками

Самодельные составы могут ничем не уступать по своим характеристикам покупным, но себестоимость их будет гораздо дешевле. Никаких сложностей при производстве не должно возникнуть. Главное – придерживаться правил техники безопасности, использовать средства для защиты лица и рук.

Пропитка, которую многие предпочитают сделать дома самостоятельно, – битумная. Кроме главного компонента, понадобится бензин или дизельное топливо.

Для производства требуется источник открытого огня, большая металлическая емкость и длинная мешалка. Твердый битум вначале необходимо расплавить, постоянно помешивая и контролируя наличие нерастворившихся комков. Затем емкость отставляют или тушат огонь под ней и дают массе немного остыть. Постепенно добавляют растворитель и вымешивают до необходимой консистенции. При использовании бензина необходимо учитывать, что он быстро испаряется.

Нагрев битумной массы следует проводить медленно во избежание пенообразования и переливания через край емкости. Процесс приготовления может занять разное время, в зависимости от объемов массы.

Готовое средство способно застывать, поэтому его нужно сразу расходовать, добавляя при необходимости растворитель.

Можно в домашних условиях приготовить дешевый антисептик из воды и медного купороса. Как и любой солевой раствор, такая смесь изготавливается путем растворения в воде в заданном соотношении, которое зависит от типа древесины:

  1. Для обработки бытовых сооружений или предметов, находящихся внутри дома, достаточно слабого раствора, который содержит до 4% солей, не более 400 г на 10 л воды.
  2. Для мебели, стоящей на улице, рекомендуется использовать более концентрированную смесь.
  3. Для обработки столбов или сооружений, вкопанных в землю, раствор готовят из 1-2 кг купороса на 10 л воды. Покрытие проводится более тщательно и в несколько этапов.
  4. Для контроля нанесения слабой жидкости следует добавить в нее немного марганцовки. Сразу будет видна обработанная область, а тонирование со временем исчезнет. Более концентрированные растворы приобретут оттенок за счет цвета солей.

Весь процесс заключается в добавлении в горячую воду купороса и перемешивания до полного растворения. После остывания раствор можно наносить кисточкой или пульверизатором. Хранится готовая смесь несколько дней, если использование сразу после приготовления невозможно ввиду погодных условий или других индивидуальных причин.

Изготовление солевых растворов на водной основе производится и в помещении. Главное – следить за тем, чтобы они не попадали на вещи или в труднодоступные места и щели.

Строительный рынок заполнен всевозможными пропитками для массива дерева или готовых изделий из него. Все они отличаются характеристиками, действием и сроком службы, могут стоить дешево или достигать высокого ценового диапазона.

При выборе необходимо руководствоваться исключительно необходимостью их применения и тем, какие воздействия должны быть реализованы после их нанесения.

Кроме того, следует избегать приобретения товаров неизвестных производителей, особенно если речь идет о пропитках, которые будут использоваться для внутренних работ.

Пропитка древесины

Международная конвенция по охране человеческой жизни на море ограничивает применение горючих материалов для постройки судов. Поэтому древесину, идущую на изоляцию корпуса судна и значительную часть судовой мебели, обрабатывают 12%-ным водным раствором антипирена № 13. Под действием огня такая древесина только обугливается и разрушается, но на соседние участки пламя не распространяется. При удалении источника огня обугливание прекращается через 0,5 мин.

Антипирен состоит из фосфата аммония и диаммония фосфата. Для придания древесине противогнилостных свойств в состав антипирена вводят фтористый натрий в количестве 2—3% от массы воды в растворе.

Пропитку древесины антипиреном производят несколькими способами: под давлением в автоклавах, вымачиванием в ваннах и промазкой (при обязательном соблюдении требований соответствующей инструкции).

В судостроении применяют главным образом автоклавную пропитку под давлением, как наиболее эффективную. При этом способе материал помещают в автоклав, в котором создают вакуум до 8,66·103 Па в течение 15—50 мин для удаления из древесины воздуха. Затем автоклав заполняют подогретым раствором антипирена и создают в нем избыточное давление (9—17)·105 Па в течение 10—20 ч, после чего пропитку считают законченной.

Вымачивание древесины в растворе антипирена не обеспечивает сквозной пропитки материала и длится около недели. При промазке древесины подогретый раствор антипирена проникает лишь на глубину 1—1,5 мм, что также недостаточно.

При всех способах пропитки древесина должна быть высушена так, чтобы ее влажность составляла 15—16% абсолютной влажности. Для защиты древесины от гниения ее пропитывают в течение 1—2 ч в ваннах антисептическим составом из 3%-ного водного раствора фтористого натрия (ГОСТ 2871—75), нагретым до температуры 95° С. После этой пропитки детали погружают на 1—2 ч в другую ванну с раствором, подогретым до температуры 30—40° С. Затем детали выгружают и просушивают, пока их влажность не составит 15%.

Влажность древесины, подлежащей пропитке антисептиком, должна быть не выше 18—20%. Для зашиты от разрушения морским древоточцем древесину пропитывают невымываемым антисептиком БХМ-12.

Судовую мебель и предметы оборудования для судов, эксплуатируемых длительное время в условиях тропического климата, защищают от воздействия высоких температур до 45° С и относительной влажности воздуха до 59%, а также от солнечной радиации особыми покрытиями или обрабатывают специальными составами в соответствии с техническими условиями на изделия, поставляемые в страны с тропическим климатом.

Пропитка для дерева от влаги, описание пропитки для дерева от влаги и гниения

Древесина относится к лидерам среди материалов для строительства частных домов. Однако при всех своих преимуществах она имеет один недостаток – способность повреждаться и приходить в негодность под воздействием повышенной влажности. Предотвратить ее разрушение можно при помощи пропитки для дерева от влаги и гниения, которая позволяет сохранить первоначальные характеристики деревянных конструкций и значительно продлить срок их эксплуатации.

Для чего нужна пропитка для дерева от влаги?

Будучи натуральным материалом, дерево обладает природной гигроскопичностью и имеет свойство вбирать в себя влагу при контакте с талыми водами и атмосферными осадками. При повышении влажности древесины более чем на 15 % она начинает набухать, расслаиваться, терять свою форму. С течением времени на ней появляются плесень, грибки, развиваются процессы гниения, которые снижают долговечность и эстетику деревянных конструкций.

Современная пропитка для дерева от влаги наделяет изделия водоотталкивающими свойствами и помогает избежать их высокого увлажнения. Ее использование сводит к минимуму риски появления гнили, которая не просто портит внешний вид дерева, но и негативно сказывается на здоровье людей. Споры гнилостных образований способны попадать в лёгкие человека и провоцировать хронические болезни, поэтому защита древесины от чрезмерной влажности является важным этапом в создании благоприятного микроклимата в доме.

Причины ускоренного разрушения дерева

Деревья, произрастающие в природе, обладают надежной защитой в виде собственной древесной коры. При строительстве зданий или изготовлении различных изделий из дерева кора удаляется, что влечет за собой нарушение древесной структуры под негативным влиянием внешней среды. Если на конструкциях нет пропитки для дерева от влаги и гниения, то они разрушаются вследствие следующих факторов:

  • Грибки и плесень – часто поражают древесину в условиях влажности и ограниченного доступа воздуха. Дерево служит отличной питательной средой для вредных микроорганизмов, особенно если оно напитано влагой.
  • Насекомые – наиболее распространенными врагами дерева являются жук-долгоносик, короед, древоточец, которые способны не только навредить древесине, но и полностью ее разрушить. Характерными признаками появления насекомых служат небольшие дырочки и канавки, видимые на деревянной поверхности.
  • Влага – дожди, туманы, тающий снег, да и просто повышенная влажность внутри помещения приводят к разбуханию древесины и образованию трещин, а также благоприятствуют появлению гнили. Пропитка для дерева от воздействия влаги снижает водопоглощение материала, не влияя при этом на его способность «дышать».

В качестве дополнительных факторов, отрицательно воздействующих на дерево, стоит упомянуть ультрафиолетовые лучи, которые разрушают природное вещество лигнин, отвечающее за твердость и жесткость древесины. Под влиянием солнца деревянные изделия становятся более мягкими, теряют природный цвет и покрываются трещинами.

Виды средств для защиты дерева

Современный рынок предлагает потребителю качественные растворы, которые предотвращают процессы гниения и становятся надежной биологической защитой деревянных конструкций. Все пропитки для дерева от влаги и гниения могут различаться между собой в зависимости от состава и способов их применения:

  • по месту обработки;
  • по природе используемых растворителей;
  • по характеру активного компонента.

По месту нанесения

Исходя их локализации обработки, пропитки бывают внутренними и внешними. Первые используются для проведения внутренних работ и отличаются экологической чистотой. Они мягко воздействуют на микроорганизмы и не наносят вреда здоровью человека. Внешние средства применяются для наружных работ и обеспечивают лучшую защиту для дерева, но отличаются более высокой токсичностью.

По активному компоненту

Главным действующим компонентом в пропитках для дерева от влияния влаги могут быть вещества органического и неорганического происхождения. Чаще всего составы изготавливаются на масляной основе, акрилате или алкидных смолах, а также на летучих химических компонентах, которые не могут проникнуть глубоко в дерево, но формируют прочную защитную пленку на его поверхности.

По растворителю

В зависимости от растворителя для пропиток смеси бывают водными и неводными. В первом случае активный компонент смешивается с водой, которая обеспечивает древесине хорошую смачиваемость пор. Что касается неводных смесей, то их разводят при помощи спирта или химических растворителей, которые при нанесении на поверхность быстро улетучиваются в атмосферу.

Если вам нужна надежная пропитка для дерева от влаги и гниения, подобрать необходимый материал можно в магазине «ТБМ-Маркет». В нашем каталоге представлены средства как для наружных, так и для внутренних работ, позволяющие обеспечить хорошую защиту для дерева на долгие годы.

Как подобрать эффективную пропитку для дерева от влаги?

Чтобы пропитка дала максимальный эффект, рекомендуется ознакомиться с характеристиками предлагаемых средств и подобрать именно тот материал, который лучше всего подходит конкретному типу деревянных конструкций и условиям их эксплуатации. К главным аспектам, на которые следует обратить внимание, относятся:

  • глубина проникновения средства в древесину;
  • экологическая безопасность пропитки для дерева от негативного воздействия влаги, наличие/отсутствие резкого запаха;
  • место применения – для внешних или внутренних работ;
  • степень действия состава на разные виды грибка, плесени и насекомых;
  • расход материала – в среднем он должен составлять до 200–250 г/м²;
  • срок действия смеси.

При покупке следует учитывать климатические условия местности. Если дом находится в областях с частыми атмосферными осадками, лучше всего выбирать пропитки, которые эффективно защищают дерево при резких перепадах температур. Для мест с повышенной влажностью желательно брать водоотталкивающий состав, основной функцией которого является защита дерева от влаги.

Правила обработки пропиткой для дерева от влаги

Как правило, пропитка для дерева от влаги и гниения не вызывает трудностей в нанесении, однако при обработке древесины нужно придерживаться определенных рекомендаций, которые помогут правильно нанести состав с гарантией его долгосрочного действия:

  • Перед обработкой необходимо очистить древесину от пыли, жира или ранее нанесенных красок и лаков.
  • Если на дереве уже заметны следы грибка, его нужно обработать щеткой с металлическими щетинками.
  • Неотъемлемым этапом является тщательная сушка дерева, поскольку сухая древесина не так интенсивно впитывает влагу.
  • Пропитка наносится кистью или валиком, начиная со срезов доски, ее торцевых элементов и тех частей дерева, которые уже подверглись повреждению. При обработке необходимо надевать средства индивидуальной защиты.
  • Если пропитку для дерева от влаги нужно нанести в несколько слоев, то следует подождать высыхания каждого предыдущего слоя.

Когда использование пропиток особенно необходимо?

Поскольку древесина подвергается наибольшему повреждению в условиях повышенной влажности, применение антисептиков особенно важно в местах, где влага оказывает максимальное разрушительное воздействие. К таковым относятся подвальные помещения, бани и сауны, уличные беседки, садовая мебель, а также те части деревянных сооружений, которые имеют тесный контакт с землей.

Обработка такой поверхности может производиться как на этапе строительства, так и на готовых конструкциях. При помощи пропитки для дерева для защиты от влаги и гниения можно свести к минимуму появление грибка и плесневых пятен, избежать появления гнили и защитить деревянные материалы от разрушительной силы воды.

Как защитить дерево подручными средствами?

Существует немало подручных средств, которые вполне могут заменить магазинные растворы. Чаще всего для защиты дерева используют:

  • силикатный (столярный) клей;
  • раствор соды с уксусом;
  • смолу;
  • медный купорос;
  • отработанное машинное масло;
  • серную кислоту в сочетании с бихроматом калия;
  • составы из борной кислоты, воды и соли.

Указанные варианты не так эффективны, как пропитка для дерева от влаги и гниения, поскольку препятствуют воздействию влаги только на короткое время. Если вы хотите получить длительный и действительно качественный эффект, оптимальным решением станет обращение в интернет-магазин «ТБМ-Маркет» и покупка надежных пропиток для древесины от европейских производителей.

Пропитки для дерева наружные, внутренние, от влаги и гниения

В ходе возведения деревянного дома или создания предметов мебели из дерева, обязательно возникает вопрос о выборе средств, которые помогут сохранить древесину на долгие годы. Пропитка дерева – это процессе нанесения раствора, предназначенного для защиты древесины от разнообразных негативных факторов. В этой статье мы попытаемся разобраться, какими качествами должна обладать лучшая пропитка для дерева.

Пропитки для дерева наружные

Древесина, находящаяся на улице, ежедневно подвергается негативному действию влаги и ультрафиолетовых лучей. В результате частых колебаний уровня влажности наблюдается его деформация, которая проявляется набуханием и рассыханием древесины. Помимо этого, скопление лишней влаги становится причиной размножения плесени, которая медленно разрушает деревянную поверхность.

Защищающая пропитка для дерева от влаги должна в обязательном порядке использоваться при обработке древесины. Еще одним врагом дерева являются насекомые и плесневые грибы. Если в воздухе имеются грибковые споры, то они непременно поселятся на влажной деревянной поверхности и начнут там обильно размножаться.

Злейшим врагом древесины является микроорганизм - белый домовой гриб. Всего за месяц он разрушит половую доску толщиной 40 мм.

Разные виды пропиток применяют на разных стадиях строительства:

  • в процессе заготовки древесины
  • после его сруба
  • во время хранения и сушки древесины
  • перед началом монтажных работ.

Обработку лесоматериалов нужно проводить в комплексе, чтобы предотвратить повышение уровня влажности материала, потому что именно влажность является самым главным разрушителем древесины.

Для того, чтобы защитить лесоматериалы от биологического воздействия его нужно изолировать от соприкасания с почвой. Для этой цели можно создать каменный или кирпичный цоколь.

Основная цель нанесения наружных пропиток - защита древесины от влаги, огня и биологических факторов. При правильном использовании таких составов период эксплуатации древесины существенно увеличивается. Все защитные средства делятся на несколько категорий:

  • антисептики защищают от плесени и грибка
  • антипирены гарантируют защиту от возгорания. 

Наиболее востребованными можно назвать составы на водной основе, потому что они более безопасны и удобны в использовании. Их преимущества:

  • отсутствие запаха
  • быстрое высыхание
  • безвредность
  • не нужно ждать высыхания поверхности перед нанесением состава.

Из недостатков:

  • не глубокое проникновение
  • нельзя использовать для древесины, которая находится в постоянном контакте с влагой
  • обеспечивают только поверхностную защиту.

Такими составами обрабатывают жилые здания, хозяйственные постройки, отдельные деревянные элементы.

Кроме этого, продаются пропитки органического происхождения, которые намного глубже проникают в текстуру дерева, чем гарантируют более длительную защиту. Однако они имеют резкий запах. Их целесообразно использовать для древесины, которая постоянно контактирует с водой. Например, в подвалах, погребах.

В процессе подготовки сырья с целью его дальнейшей транспортировки и хранения. Зачастую древесину хранят на открытом воздухе и без обработки дерево потемнеет, вследствие поражения определенным типом грибков. Подобные пропитки защищают дерево на длительный срок.

Большая часть современных составов гарантируют короткую защиту древесины, на протяжении 3-6 месяцев. Можно приобрести и дорогие составы, сбалансированный рецепт которых, гарантируют более длительную защиту дерева.

Продается широкий ассортимент составов, которые отбеливают древесину. Часть из них направлены на ликвидацию поражения, а часть - на их маскировку. Растворы на основе хлора, могут выжечь древесину, однако при этом разрушается его структура с одновременным удалением из него смол и дубильных веществ.

Щадящие пропитки изготавливают на основе активного кислорода. Такие вещества не разрушают текстуру древесины, следовательно, не оказывают влияния на ее характеристики. Обработанная такими составами делает древесину более светлой.

Пропитка дерева от гниения еще и является защитником от растрескивания торцевых участков. Отдавать предпочтение стоит составам, которые сочетают в себе как огнезащитную так и биозащитную функции.

Огнезащитные средства бывают двух видов:

  • покрывчастого типа
  • составы.

К первому варианту относятся лаки, краски, пасты и обмазки, а ко второму - непосредственно пропитки. После обработки составами покрывчастого типа меняется цвет древесины, поэтому их используют на участках неосматриваемого характера.

При выборе любого состава нужно обязательно проверить сертификаты качества, документы, подтверждающие пожарную безопасность и санитарно-эпидемиологические заключения.

Декоративные пропитки отличаются широкой цветовой гаммой. В таких пропитках имеют ультрафиолетовые фильтры. Они не приводят к потемнению дерева, вследствие того, что поглощают ультрафиолет.

Пропитки для дерева внутренние

К сожалению, даже внутри помещения древесина нуждается в защите. Несмотря на то, что внутри помещения древо не подвергается таким агрессивным действиям, как на улице, пропускать этап пропитки не стоит.

При выборе пропитки для внутренних работ, нужно принимать во внимание эффект, которого вы хотите добиться, а также функции, которые должна такая, пропитка выполнять.

Что делает пропитка:

  • защищает древесину от действия влаги, колебания температур
  • обеспечивает огнезащиту материала
  • готовят поверхность к дальнейшей декоративной обработке.

Пропитка для внутренних работ должна отвечать следующим требованиям:

  • натуральный состав, не причиняющий вреда здоровью человека
  • отсутствие резкого запаха. Поскольку пропитка применяется в закрытом помещении, то резкие, сильные, токсичные запахи не стоит использовать.

Существует несколько видов пропитки для внутренних работ:

  • антисептики призваны защитить дерево от влажности, перепадов температур, гниения, плесени, вредителей, изменения цвета и формы. Такие составы бывают на основе разных компонентов
  • особые растворы для обработки дерева для бани. После такой обработки древесина будет максимально защищена от постоянного действия влаги и высоких температур
  • огнезащитные составы. Такие растворы снижают горючесть лесоматериалов.

Пропитки на водной основе не несут опасности для человека. Они хорошо проникают в структуру дерева и гарантируют высокий уровень защиты от внешних факторов. Кроме этого, они довольно быстро сохнут, всего за 2-3 часа. Их не стоит использовать на очень сухой древесине, потому что вода может стать причиной разбухания.

Пропитки на основе органических растворителей тоже подходят для внутренних работ. Они созданы на основе органических растворителей, которые не вредны для здоровья человека. Время высыхания достигает десяти-двенадцати часов.

Пропитки на основе масла имеют безопасный состав. Такая пропитка продляет срок службы дерева не на один десяток лет. После обработки дерево не меняет цвета и не подвергается растрескиванию.

Пропитка дерева воском

Пропитка природным или синтетическим воском любой древесины служит защитой материала от плесени, гниения, повреждений и насекомых. При помощи воска дерево не только защищают от гниения, но выделяют его текстуру. Воск – надежный защитник древесины от влаги. Восковое вощение является старым, но действенным методом покрытия деревянных конструкций. В магазинах представлен широкий ассортимент восков.

Если вы собираетесь покрывать воском древесину, на которой уже есть покрытие, то его обязательно нужно удалить. Лак удаляют растворителем. Такую обработку стоит провести несколько раз, чтобы обнажить натуральную доску. Остатки растворителя можно удалить теплой водой. После высыхания поверхность нужно обработать шкуркой. Если после указанных мероприятий вы получили ровную и гладкую поверхность, значит вы все сделали правильно.

Чаще всего восковые составы имеют в своем составе мягкий пчелиный воск, разбавленный скипидаром. Их продают в жестяных банках. Отлично для нанесения такого покрытия подходит специальный тампон. Но можно воспользоваться и густой кистью, а также стальной мочалкой для мытья посуды. Восковая паста — прекрасный отделочный материал, которым можно покрывать другие покрытия после пропитки маслом.

Жидкий воск применяют для обработки больших поверхностей, к примеру, габаритных панелей. Его наносят при помощи кисти. Составы для отделки пола имеют прозрачную основу в виде мастики и их используют в сложных эксплуатационных условиях.

Окрашенные восковые растворы продаются чаще всего в темных тонах. Для покрытия дубовой мебели применяют коричневые оттенки пропиток или черные, которые специально создаются для усиления естественности, чтобы доска проявила свою текстуру. Для того чтобы покрыть кедр или сосну, используют золотистые пропитки, а для обработки красного дерева — выбирают красные мастики.

После обработки древесины воском прослеживается легкий желтоватый оттенок. Это результат вощения, пропитки древним методом деревянной мебели и паркетов. После этого структура дерева очень выделяется и привлекает внимание.

Можно встретить в продаже воски живицы, применяемые жидкими с добавкой растворителя. В основе такого раствора лежит пчелиный воск и сосновая смола или апельсиновое масло. Для обработки пола, твердые сорта в своем составе имеют немного химии. Разработаны и особые воски, созданные на нефтяных составляющих, в их составе присутствуют химические растворители без масляной основы. Отметим, что применение восковых защитных составов существенно продлевает жизнь деревянных покрытий.

Масло для пропитки дерева

Самым лучшим для древесины является каменноугольное масло. Однако его применение целесообразно исключительно для обработки шпал или других объектов, которые используются в суровых условиях. Для жилых помещений используют более доступные с приятным запахом составы.

Масло, как и воск, улучшает внешний вид дерева и увеличивает его прочность и период эксплуатации. Пропиточные масла характеризуются высокими антисептическими показателями. Они глубоко проникают в древесину, придавая ее поверхности эластичность. Они защищают древесину от высыхания, при этом не закупоривают поры. Дерево дышит и регулирует уровень влажности.

Масла не оказывают вреда на человеческое здоровье. Чаще всего применяются следующие масла:

  • тунговое 
  • тиковое
  • дегтярное
  • льняное. 

Иногда используют и подсолнечное масло. Но оно дает наихудший результат. Все дело в полиненасыщенных жирных кислотах. В подсолнечном масле их крайне мало. их в подсолнечнике чрезвычайно мало.

Плюсы обработки древесины маслом:

  • экологическая чистота
  • эстетичный внешний вид
  • матовый блеск
  • поверхность бархатистая на ощупь
  • легкость обработки
  • доступность материала
  • невысокая цена.  

К минусам можно отнести:

  • требовательность в уходе. Пропитывать требуется каждые 3 – 4 месяца, а потом хорошо полировать
  • уязвимость перед жиром. Жирные пятна отлично видны на покрытой маслом древесине. 

Льняное масло называют лучшим и наиболее бюджетным средством для защиты деревянных поверхностей. Льняное масло отличается высокими гидроизоляционными параметрами. Им можно обрабатывать наружные и внутренние поверхности. Оно создает на поверхности деревянного изделия прочный водоотталкивающий слой.

Для того, чтобы обработать деревянные поверхности маслом понадобится:

  • кисть из натурального волоса
  • поролоновая губка
  • мягкая ткань
  • ветошь
  • масло
  • палочка для его перемешивания
  • строительный фен
  • металлическая щетка – для снятия устаревшего покрытия
  • наждачная бумага
  • перчатки. 

Так же, как и в случае с воском, поверхность следует тщательно подготовить. Старое покрытие снять. Хорошо прошлифовать чистую древесину. И только после этого приступать к покрытию. Наносить масло нужно несколькими тонкими слоями и полным высыханием каждого предыдущего.

Защита древесины - методы и средства

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ДРЕВЕСИНЫ

Для защиты деревянных конструкций от биопоражений применяют конструктивные мероприятия и химические методы.
Главный источник увлажнения деревянных конструкций - конденсация влаги, поэтому конструктивные мероприятия направлены на исключение увлажнения деревянных конструкций при эксплуатации зданий. Химические меры защиты от гниения древесины и поражения ее дереворазрушающими насекомыми - антисептирование и консервирование.

Антисептирование древесины - поверхностное нанесение на древесину химических препаратов, с отравляющим действием, губительным для биологических разрушителей.
Антисептирование производят различными методами: нанесением антисептических растворов кистями, гидропультами, вымачиванием или кратковременным погружением деревянных деталей в растворы (с подогревом и без подогрева).

Антисептирование древесины можно проводить на строительных площадках. Для защиты древесины на ее поверхность наносят тонкий защитный слой. Удержание защитных средств зависит, с одной стороны, от вязкости и поверхностной активности пропиточной жидкости, а с другой стороны, от плотности, влажности и шероховатости поверхности самой древесины.
Пропитка осуществляется с помощью гидропультов, опрыскивателей и краскопультов различных систем. В труднодоступных местах используются кисти.

Другой метод химической обработки: погружение или вымачивание. В условиях строительных площадок осуществляется глубокая пропитка древесины в холодных или горячих водных растворах антисептиков. Для пропитки применяются металлические ванны с противовсплывающими  устройствами и крышкой. Иногда металлические ванны заменяют деревянными со стенками и днищем, защищенными водонепроницаемым пленочным материалом. Вымачивание особенно рекомендуется, если в период эксплуатации возникает опасность гигроскопического увлажнения.

Консервирование

Этот метод осуществляется в заводских условиях. При консервировании в глубокие слои древесины вводятся химические препараты с отравляющим действием, рассчитанным на биологических разрушителей.

На отечественных заводах используются следующие способы пропитки: автоклавный под давлением выше атмосферного; прогрев - холодная ванна; нанесение на поверхность;  автоклавно-диффузионный; совмещенная сушка-пропитка.  

Одна из важнейших задач, которую на протяжении многих веков решают строители - огнезащита древесины.
На стадии строительства или ремонта деревянных конструкций используются конструктивные меры защиты древесины от возгорания. Для этого деревянные конструкции удаляются от источников огня или защищаются от прямого его воздействия.
Другой способ решения этой проблемы - нанесение на поверхность древесины антипиренов - веществ или смесей, предохраняющих древесину, ткани и другие материалы органического происхождения от воспламенения и самостоятельного горения. Для этого древесину покрывают огнезащитными красками, лаками и обмазками или пропитывают водными растворами огнезащитных солей.
Как правило, работы по огнезащите и биозащите древесины проводятся одновременно. Огнезащитные материалы зачастую содержат в своем составе антисептики. Пропиточный состав наносится на деревянные элементы с помощью кистей, погружением или опрыскиванием.

Пропитка деревянных элементов конструкций заключается в трехкратной обработке огнезащитным раствором с температурой 10-15°С или двухкратной обработке при температуре раствора 50-60°С (с перерывом между обработками не менее 6 ч). Пропитку проводят при положительной температуре воздуха.

Не следует пропитывать деревянные элементы конструкций, если они были предварительны покрыты другой пропиткой или различными красками (масляными и силикатными).
После пропитки детали не должны подвергаться дополнительной механической обработке, так как при этом снимается огнезащитный слой.
Минимальный расход огнезащитных растворов на 1 л:
- при двухразовой обработке конструкции подогретым раствором - 500 г/м2;
- при трехразовой обработке холодным раствором - 550-600 г/м2;
- при пропитке методом погружения - 600 г/м2.

 Классификация защитных средств

1. По характеру действия: антисептики, антипирены, защитные средства комбинированного действия.
2. По растворимости: водорастворимые - ВР; растворимые в легких органических растворителях - Л; растворимые в маслах и тяжелых нефтепродуктах, масла - М.
3. По вымываемости: легковымываемые - ЛВ; вымываемые -В; трудновымываемые - ТВ; невымываемые - НВ.

Классификация древесины по стойкости к гниению

Класс

Порода древесины

Заболонь

Ядро


Стойкие


Обыкновенная сосна, ясень.


Сибирская сосна (кедр), лиственница,
обыкновенная сосна, дуб, ясень.


Среднестойкие


Ель, сибирская сосна (кедр),
лиственница, пихта.


Ель, пихта, бук.


Малостойкие


Береза, бук, вяз, граб, дуб, клен.


Вяз, клен.


Нестойкие


Липа, ольха, осина.


Береза, липа, осина, ольха.

 

Классификация древесины по пропитываемости

Группа

Порода древесины


Заболонь


Ядро


1. Легкопропитываемые


Обыкновенная сосна, береза, бук.


-


2.  Умереннопропитываемые


Сибирская сосна (кедр),
европейская лиственница, граб, дуб, клен, липа, ольха, осина.


Сибирская сосна (кедр), обыкновенная сосна, осина, ольха.

З. Труднопропитываемые


Ель, сибирская лиственница, пихта.


Ель, европейская лиственница, сибирская лиственница, пихта, береза, дуб, вяз, бук, ясень.

 


СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ДРЕВЕСИНЫ

 

     Сегодня, выбирая средства защиты древесины, можно «утонуть» в разнообразии различных средств и производителей. Для того чтобы качественно защитить древесину от  влаги, солнца, огня, грибка, жуков и т. п., необходимо внимательно отнестись к подбору средств защиты. Ниже приведен список наиболее известных марок, распространенных на российском рынке.

 


РОССИЙСКИЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ

 
«БИОКС»  
Защитное и декоративное покрытие. Выпускается в двух вариантах: бесцветный (сохраняет и подчеркивает рисунок дерева) и цветной (придает древесине нужный оттенок, не закрашивая текстуру). Расход для струганой древесины: 0,1 л - 1 м²; для неструганой древесины: 0,2 л - 1 м².

«КСД»  
Используется для внешней обработки деревянных конструкций перед нанесением на них масляных и синтетических покрытий. Обладает противопожарными свойствами. Расход: 0,1 л - 1 м².

 

«ДРЕВЕСНЫЙ ЛЕКАРЬ»  
Применяется для полной биологической защиты дерева. Четыре марки в ассортименте: марка 1 - для профилактической обработки поверхности, марка 2 - для обработки зараженной древесины, марка 3 - для уничтожения гнили на древесине, марка 4 - для предохранения от насекомых, питающихся древесным волокном (особенно против жуков). Расход зависит от качества дерева (струганое/неструганое) и его состояния.

 

«БАРКИС»  
Гидроизоляционная, антикоррозийная композиция для комплексной защиты изделий из бетона, кирпича, дерева. Состав устойчив к соленым, кислотным и щелочным растворам. После его применения можно использовать только синтетические покрытия. Расход: 0,3 л - 1 м².

 

«АКВАТЕКС»  
Защитное антисептическое покрытие на водной основе, аналог "Пинотекса". Расход: для струганного дерева: 1 л - 7-10 м², для неструганого дерева: 1 л - 4-5 м².

 

«СОТЕКС»  
Защитное антисептическое покрытие на основе растворителя (но не ацетонового), аналог "Пинотекса". Расход: 1 л - 4-10 м² (в зависимости от шероховатости древесины).

 

«БИОСЕПТ»  
Биозащитное покрытие. Расход: 0,15 - 0,20 л- 1 м².

 

«ОЛИФА НАТУРАЛЬНАЯ»  
Применяется для защиты древесины перед покрытием составами на масляной основе. Глубоко впитывается в древесину. Расход: 0,1 л - 1 м².

 

 

ФИНСКИЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ

 

"Валтти подхъюсте» (Валтти-Похъя)  
Грунтовочный состав, хорошо впитывается древесиной и замедляет действие бактерий. Составы сохраняют текстуру древесины (без колеровки).

"Валтти Аква Колор"    
Защищает от синевы и плесени, применяется для наружных  и внутренних работ. Не нуждается в дополнительном покрытии лаком.

"Винха"    
Защищает от синевы и плесени. Имеет водоотталкивающие свойства. Применяется для окраски необработанных деревянных поверхностей, а также поверхностей, обработанных антисептиками.

"Хомеенпойсто-1"    
Отличное средство борьбы с плесенью. Раствор используется для снятия (смывки) плесени и грибка с деревянных, бетонных и оштукатуренных поверхностей.

"Валтти Колор"    
Декоративный матовый состав. Используется для защиты деревянных поверхностей от синевы, плесени, гниения и ультрафиолета. Сохраняет текстуру древесины. Внутри помещения требует дополнительного покрытия лаком. Расход: для неструганой поверхности - 1 л - 4-8 м², для струганной поверхности - 1 л - 8-12 м².

"Валтти Колор Экстра"  
Глянцевый декоративный желеобразный маслосодержащий пленкообразующий состав. Надолго защищает древесину от синевы, плесени, гниения и ультрафиолета. Сохраняет текстуру древесины. Расход: для неструганной поверхности - 1 л - 4-8 м², для струганной поверхности - 1 л - 8-12 м².

"Валтти Аква Колор"    
Состав для защиты древесины на основе растительного масла, разбавляется водой. Применяется для внутренней и наружной защиты от гниения, синевы, плесени. Сохраняет текстуру древесины. Расход: для неструганой поверхности - 1 л - 4-8 м², для струганой: 1 л - 8-12 м².

"Валти Колор Сатин"    
Антисептик полуматовый лессирующий пленкообразующий. Придает древесине блеск. Применяется для наружной защиты от синевы, плесени, гниения, грибка и ультрафиолета. Сохраняет текстуру древесины. Расход: для неструганной поверхности: 1 л - 4-8 м², для струганной: 1 л - 8-12 м².

"Валтти Подхъюсте"    
Грунтовочный состав, без цвета, содержит льняное масло. Пропитывает древесину и замедляет действие влажности, грибков гниения, плесени, синевы. Дополнительно покрывается краской. Расход: 1 л - 4-10 м².

"Винха"    
Кроющий состав для отделки и защиты деревянных фасадов: полуматовый акрилатлатексный, с добавлением алкида и добавками против образования синевы и плесени и водоотталкивающими свойствами. Применяется для окраски необработанных деревянных поверхностей, а также поверхностей, обработанных антисептиками. Расход: для неструганной поверхности - 1 л - 4-6 м², для струганной - 1 л - 8-10 м².

 

НЕМЕЦКИЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ

 

"Аллигатор Диффундин   
Хольц-Импрегнирунг"   
Грунтовка на водной основе, матовая, без цвета. Применяется для наружных и внутренних работ. Защищает влажные помещения от насекомых, растений и гниения. Расход: 0,1 л - 1 м².

"Аллигатор Диффундин-Биолиниум"    
Лак для наружных и внутренних работ на основе эмульсии растительных масел. Применяется для обработки всех видов дерева и отлично защищает от воздействия влаги и возникающих вследствие этого коробления, образования пузырей и отслаивания. Паропроницаемый, устойчивый к погодным условиям. Расход: 0,1 л - 1 м².

"Аллигатор Диффундин Хольцфарбе" 
Краска водоразбавляемая, огнезащитная. Применяется для покрытия деревянных поверхностей. Сохраняет структуру древесины. Биостойкая, высокоэластичная, паропроницаемая.  Устойчива к погодным условиям и к воздействию промышленных отработанных газов. Расход: 0,1 л - 1 м².

"Реммерс Айдол АшКа - Лазурь 2000"  
Краска лессирующая. Защищает древесину, не имеющую контакта с почвой, от синевы, древесной гнили, насекомых, солнечных лучей и сырости. Не образует трещин и не отслаивается. При применении необходимо наносить не менее двух слоев краски. Поверхность дуба нужно предварительно грунтовать бесцветной краской. Не рассчитана на хранение при отрицательных температурах. Расход: 0,25 л - 1 м².

"Реммерс Айдол Гидро Блаугрунт"
Грунтовка водная. Применяется для защиты  древесины от синевы. Период высыхания - 1 час. Расход: 0,25 л - 1 м².

"Реммерс Айдол Фарблазурь"    
Лазурь защитно-декоративная с алкидной основой. Применяется для внутренней и наружной защиты любого вида древесины. При этом не требует дополнительного декоративного покрытия. Повторная обработка деревянных поверхностей через 8-10 лет. Расход: 0,08 л - 1м².

"Реммерс Адолит Хользбау Б"  
Средство, надолго защищающее от гнили, домашних древесных жучков, червей и домового гриба. Обладает хорошей впитываемостью. Расход: 0,1 л - 1 м².

"Риза Хольтзигель"    
Лак на алкидной основе, стойкий, эластичный, с фунгицидными добавками, в матовом и глянцевом варианте. Применяется для внутренних и наружных работ. Наносится в 2-3 слоя. Расход на один слой: 0,13 л - 1 м².

"Релиус Холз Грунт"    
Грунтовка на водной основе для наружных работ. Глубоко проникает в текстуру древесины и защищает деревянные изделия от синевы.  Расход: 105 мл - 1 м².

"Релиус Холзимпрегнер Грунт"  
Грунтовка для наружных работ, на алкидной основе. Глубоко проникает в текстуру древесины и защищает деревянные изделия от грибков и синевы. Расход: 100 мл - 1 м².

"Маршал Мартекс" 
Пропитка защитная для деревянных поверхностей для наружных и внутренних работ. Глубоко проникает в поверхность дерева и сохраняет его структуру. Защищает древесину от грибков, бактерий и насекомых. Расход: 1 л - 12 м².

"Маршал Яхтный"    
Лак: водо- и светостойкий, глянцевый, на уретаналкидной основе. Служит для защиты деревянной поверхностей от агрессивной внешней среды. Может применяться как паркетное покрытие. Расход: 1 л - 10-16 м².

"Маршал Парке"    
Лак для защиты деревянных поверхностей от агрессивной внешней среды. Может применяться как паркетное покрытие. Расход: 1л - 10-16 м².

 

СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ КОМПАНИИ "PINOTEX"

 

"PINOTEX AQUA BASE"  
Грунт для защиты деревянных поверхностей. Водорастворимый, бесцветный,  хорошо впитывается. Может применяться перед использованием Pinotex classic, Pinotex Ultra, Pinotex Special или масляно-алкидных красок. Расход: 1 л  - 7-11 м².

"PINOTEX BASE"
Грунт бесцветный деревозащитный, хорошо впитывается. Может применяться перед использованием Pinotex Classic, Pinotex Ultra, Pinotex Special или масляно-алкидных красок. Расход: 1 л  - 8-14 м².

"PINOTEX SPECIAL"
Краска непрозрачная для защиты древесины, в том числе от болезней дерева. На основе алкидно-льняного масла. Образует на поверхности эластичную водоотталкивающую светостойкую пленку. Образует 44 тона. Расход: 1 л - 6-12 м².

"PINOTEX ULTRA"  
Средство для защиты деревянных поверхностей. Декоративное, невосприимчивое к воздействию окружающей среды. Особенно хорошо подходит для строганной древесины, при применении выявляет фактуру поверхности, сохраняя при этом естественную красоту древесины. Тонируется. Расход: 1 л  - 6-12 м².

"PINOTEX WOOD OIL"
Масло, прозрачное деревозащитное. Создано на основе природных и модифицированных масел и воска. Используется для любых деревянных поверхностей. Не создает покровную пленку, имеет водоотталкивающий эффект, подчеркивает структуру древесины. Расход: 1 л  - 15-20 м².

"PINOTEX CLASSIC" 
Средство для защиты любых деревянных поверхностей. Декоративное,  невосприимчивое к воздействию окружающей среды. Выявляет фактуру поверхности, сохраняя при этом естественную красоту древесины. Тонируется Расход: 1 л - 8-14 м²

 

СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ КОМПАНИИ "АЙ СИ АЙ" (ВЕЛИКОБРИТАНИЯ)

 

"Dulux fungicidal Wash"   
Раствор, фунгицидный (противогрибковый), на водной основе. Применяется для обработки древесины, зараженной грибком, плесенью и пр. Поверхность через  24 часа протереть, удалить плесень и промыть чистой водой. Расход: 1 л - 30 м².

"Dulux Exterior"  
"Дюлюкс Экстериор Призеватив Бейскоат". Великобритания. Грунтовка защитная  для наружных покрытий. Расход: 1 л - 25 м².

"Dulux Protective Woodstain" 
Пропитка полуматовая. Защищает деревянные поверхности не менее 4 лет. Прочное, водоотталкивающее покрытие. Отражает ультрафиолетовые лучи, экономична. Расход: 1л - до 22-25 м2.

 

 

           

 Звоните и пишите нам. [email protected]  +7 (916) 1495752 .  Ваш звонок очень важен для нас. Постараемся ответить на все ваши вопросы. 

 
Тепло

Дома, построенные
по технологии SIP,
выдерживают колебания
от - 500С до + 500С
Подробнее...

Долговечность

Одна сип панель выдерживает
вертикальную нагрузку 10 тонн и поперечную 2 тонны на м2. В 4 раза прочнее обыкновенной каркасной панели
Подробнее...

Экологичность

Панели SIP соответствуют самым высоким требованиям экологической безопасности, предъявляемым при строительстве жилых домов
Подробнее...

Пожаробезопасность

Дома, построенные по SIP-технологии, обладают третьей степенью огнестойкости, которая обеспечивает сдерживание огня на протяжении одного часа.
Подробнее...

Экономичность

В наше время экономических потрясений SIP-технология - одна из самых низких по себестоимости.
Подробнее...

 

UMI.CMS - Защита древесины от горения

Древесина, как известно, горюча. Как же защитить ее от возгорания? Рассмотрим специальные химические составы, которыми можно обработать древесину и тем самым уменьшить ее горючесть.

Компоненты, добавляемые в материалы органического происхождения для обеспечения огнезащиты, называются антипиренами. Антипирены замедляют воспламенение и горение, поскольку содержат замедлители горения (фосфаты аммония, бора, хлорид аммония), синергисты (вещества, усиливающие действие основного замедлителя) и стабилизаторы, ограничивающие расход замедлителя.

Виды огнезащиты

Существуют два основных способа огнезащитных покрытий для древесины с помощью антипиренов:

  • пропитка древесины водным раствором солей антипиренов;
  • покрытие древесины огнезащитным составом (лаком, краской, эмалью, обмазкой и т.п.), содержащим антипирен.

Пропитка древесины антипиренами производится под давлением в автоклавах, обычно с одновременной пропиткой антисептиками. При пропитке антипирены проникают в структуру дерева, защищая его от возможного возгорания и снижая скорость распространения пламени, если пожар все-таки начался.

Как работают антипирены

Механизм действия антипирена таков. Под действием пламени компоненты антипирена преобразуются в твердые продукты и газообразные вещества, которые, испаряясь, охлаждают деревянную поверхность. В свою очередь, обуглившиеся твердые компоненты образуют сплошную пленку, которая блокирует поступление кислорода.

Защитные краски производятся на основе жидкого стекла, суперфосфата и других веществ. При нагревании во время пожара пленки их вздуваются от выделяемых газов и создают воздушную прослойку, временно препятствующую возгоранию.

Различают две группы покрытий: вспучивающиеся и невспучивающиеся. Невспучивающиеся лакокрасочные материалы (например, пропитки) при нагреве не меняют толщину своего слоя, но препятствуют горению дерева и распространению по нему пламени. Вспучивающиеся краски при нагревании образуют пенно-коксовый слой, в 10-40 раз превышающий по толщине исходный слой краски.

Классы эффективности огнезащиты

Огнезащитная эффективность определяется по ГОСТ Р 53292-2009 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытания». Одни пропитки только препятствуют возгоранию, другие способны обеспечить полноценную защиту на всех стадиях развития пожара.

После обработки древесины огнезащитным составом I группы получается трудносгораемая древесина. Потеря массы защищенной древесины образца при огневом испытании составляет не более 9%. Результатом нанесения огнезащитного состава II группы становится трудновоспламеняемая древесина. Потеря массы защищенной древесины образца при огневом испытании должна составлять от 9% до 25%.

Способы нанесения

Перед нанесением средств огнезащиты поверхность должна быть очищена от пыли и грязи. Поверхности, ранее обработанные эмалями, красками, пропитками и другими составами, а также имеющие масляные и битумные пятна, перед нанесением необходимо тщательно очистить.

Антипирен наносится кистью, валиком или распылителем. Он придает древесине светло-желтый оттенок, подчеркивает текстуру древесины. Через 15 дней после обработки древесины антипиренами изделие можно покрыть ЛКМ, не содержащими кальцит, мел, известь, цемент. После покрытия древесины, обработанной антипиреном, водно-дисперсионными красками или лаками уровень огнезащиты не снижается.

Не допускается производить огнезащитные работы при отрицательных температурах, воздействии атмосферных осадков и прямых солнечных лучей. Нельзя наносить антипирены на древесину влажностью более 20%, а также на деревянную поверхность, ранее окрашенную ЛКМ.

Сфера применения

Огнезащитными составами обрабатывают стропила здания, половые доски, стены и другие деревянные поверхности внутри и снаружи помещения. Пиломатериалы обрабатывают антипиренами при продолжительном хранении на открытом воздухе и при длительной транспортировке.

Чем больше концентрация солей антипирена, тем выше степень огнезащиты. Обычно для пропитки применяют растворы 10-15%-ной концентрации. Достаточной защитой является пропитка древесины антипиреном на глубину 5-10 мм.

Поделиться ссылкой:

«Обзорные статьи».

сушка и отделка древесины препараты растворы средства

Пропитка древесины антисептическими препаратами (антисептики для дерева) является совершенно необходимой операцией для защиты древесины от воздействия атмосферных и биологических факторов.

К атмосферным факторам, постоянно воздействующим на древесину, следует отнести влагу (дожди, снег) и солнечное излучение. К биологическим факторам относятся деревоокрашивающие и плесневые грибы, различные дереворазрушающие насекомые.

Уничтожение грибка и защита от плесени и гниения является главной задачей в деле защиты древесины. Эту проблему можно решить с помощью своевременной обработки древесины специальными антисептическими пропитками.

Защита древесины

Антисептики производства Компании КрасКо профессионально защищают древесину от плесени, дереворазрушающих грибов, грибов синевы и грибов гнили, защищают древесину от древесных вредителей (жуков-точильщиков, короедов, древоточцев) и насекомых.

Древогрунт — антисептическая грунт-пропитка, антисептик для древесины без запаха;

Древотекс —- тонирующий антисептик, пропитка для дерева без запаха.

Данные антисептики обладают высокой проницаемостью в древесину, устойчиво сохраняются там (трудновымываемы), в результате обеспечивая длительную защиту деревянных конструкций.

После антисептирования деревянные конструкции можно покрывать любыми лакокрасочными материалами.

Антисептик Древогрунт

Антисептик Древогрунт представляет собой водную грунтовку на основе акрилатных дисперсий, с высокими гидроизолирующими свойствами и малым временем сушки древесины. Обладает глубокой степенью проникновения в структуру деревянной поверхности. Обеспечивает защиту от биологических воздействий (грибков, плесени, жучков).

Укрепляет непрочные поверхности, повышает адгезию и позволяет сократить расход лакокрасочного материала для последующего нанесения защитно-декоративных покрытий. Экологически безопасный, практически без запаха.

Антисептик Древогрунт рекомендуется использовать как антисептическую грунт-пропитку перед нанесением финишных защитно-декоративных покрытий, а также в системе покрытий с тонирующей пропиткой Древотекс и тонирующим лаком Древолак при окрашивании любых деревянных поверхностей, эксплуатирующихся как внутри, так и снаружи помещений.

Возможно применение грунт-пропитки Древогрунт в качестве самостоятельного защитного состава в течении 1 года в условиях открытой атмосферы, в течении 3-5 лет «под навесом» без воздействия прямых солнечных лучей, в течении 7-8 лет в закрытом помещении при нанесении в 1-2 слоя для предотвращения воздействия грибков, плесени и жуков-короедов на древесину и продления срока службы финишных покрытий.

Применение:

Антисептик Древогрунт рекомендуется для антисептирования пиломатериалов сразу после их приобретения (до начала строительства), а также для обработки деревянных конструкций, которые будут эксплуатироваться в сухих, отапливаемых, хорошо проветриваемых условиях. Например, внутренние стены, перегородки, межкомнатные двери, лестницы, перила и т.д.

Антисептическая грунт-пропитка также рекомендуется для антисептирования свежераспиленной древесины на период её естественной сушки, хранения и транспортировки. Обработка древесины проводится кистью, валиком, распылителем или окунанием.

Антисептик Древотекс

Тонирующий антисептик Древотекс представляет собой раствор на основе акрилатных дисперсий (с фунгицидной защитой от синевы), синтетических смол, красителей и специальных добавок. Не содержит токсичных растворителей, практически без запаха.

Обеспечивает длительную защиту деревянных поверхностей от атмосферных и биологических (грибков, плесени, жучков) воздействий в комплексной системе защиты с антисептической грунтовкой глубокого проникновения Древогрунт.

Используется как самостоятельное декоративно-защитное покрытие по дереву для придания цвета и проявления фактуры, или как основа для последующего нанесения акрилового лака Древолак.

Антисептик для дерева Древотекс характеризуется высокой стойкостью покрытия к перепадам температур, водоотталкивающими свойствами, высокой скоростью высыхания, глубокой степенью проникновения в структуру дерева и хорошей шлифуемостью. Образует атмосферостойкое и УФ-стойкое эластичное покрытие, подчеркивающее фактуру дерева, сохраняет превосходные декоративные свойства в течение всего срока эксплуатации.

Применение:

Антисептик-пропитка Древотекс предназначен для окраски любых деревянных поверхностей, эксплуатирующихся как внутри, так и снаружи помещений.

Применяется для защиты деревянных фасадов домов и сооружений (в том числе дачных домов и бытовок, садовых беседок, деревянных заборов и пр.), для окрашивания внутренних и наружных деревянных опор, перекрытий, стропил, навесов, оконных рам, дверей, садовой мебели, а также лестниц, перил и прочих изделий из дерева.

Наносится на ранее неокрашенные поверхности.

Антисептики для древесины

Антисептические средства для древесины предназначены как для профилактического антисептирования пиломатериалов и новых деревянных строений, так и для лечения поражённой древесины и проведения реставрационных работ.

Антисептики для древесины Древогрунт и Древотекс при правильном поэтапном их применении (начиная со стадии лесозаготовок), позволяют полностью снять проблему биопоражения как пиломатериалов, так и деревянных конструкций, а также помогут вылечить уже поражённую древесину.

Антисептики для древесины — на сайте krasko.ru.

Подробную информацию о защите древесины и антисептиках (защита дерева и пиломатериалов, антисептированная древесина, антисептические средства для обработки древесины) Вы можете узнать на страницах нашего сайта.

На пути к полной пропитке древесной щепы водными растворами - Часть 2. Исследования проникновения воды в щепу хвойных пород

С 2003 года целлюлозная промышленность является наиболее важным промышленным продуктом, получаемым из Eucalyptus spp. дерево в Уругвае. Благодаря своей морозостойкости E. dunnii входит в тройку наиболее выращиваемых видов Eucalyptus. в этой стране, наряду с E. globulus и E. grandis, особенно в Западно-Приморском регионе. Ожидается, что в ближайшие годы объем E. dunnii, предназначенный для производства целлюлозы, вырастет.В этой работе изучали E. dunnii как сырье для производства целлюлозы и тщательно анализировали влияние возраста, чтобы предложить лучшее время для окончательной разделки. Это было достигнуто путем определения основной плотности, выхода целлюлозы, варочной способности, химического состава древесины и морфологии волокна. Выборка состояла из 315 деревьев, вырубленных в соответствии с 7 группами возрастов: 2, 4, 6, 8, 10, 12 и 14 лет, составленных таким образом, чтобы получить 9 образцов для каждой возрастной группы из трех различных почв, представляющих фактические почвы региона. плантации.Сбраживание состояло из обычных варок, проводимых в трех экземплярах с использованием сосудов емкостью 1 л, с загрузкой 20% щелочи и температурой 155 ° C. Результаты показали, что в течение первых 6 лет изменения происходят более резко. В среднем выход целлюлозы увеличился с 50,4% до 52,6% в возрасте от 2 до 6 лет соответственно и больше не увеличивался. Целлюлоза является основным фактором такого увеличения, поскольку лигнин, по-видимому, оставался постоянным, а ксилан уменьшался с возрастом. Содержание экстрактивных веществ и золы увеличивалось с возрастом, однако не оказывало большого влияния на выход варки целлюлозы.Базовая плотность постоянно увеличивалась с 434 кг / м3 в возрасте 2 лет до 546 кг / м3 в среднем в 14 лет, что является самой веской причиной для заготовки старых деревьев и, таким образом, сокращения потребления древесины. Тем не менее, люди более старшего возраста могут иметь такие недостатки, как высокое содержание экстрактивных веществ (более 2,0%) и высокое содержание кальция (более 3 г / кг сухой древесины), что потенциально может повлиять на технологичность и качество целлюлозы. Тенденции морфологии волокон свидетельствовали о созревании древесины в течение исследуемого периода, обнаруживая увеличение длины, ширины и грубости волокон и уменьшение количества сосудов с возрастом.

Диффузия растворенного вещества в стенки ячеек пропитанной раствором древесины в процессе кондиционирования III: влияние режима относительной влажности на диффузию растворенного вещества в сужающиеся стенки ячеек

Процесс подготовки образцов и пропитки

Двадцать семь поперечных образцов размером 5 мм × 25 мм × 25 мм в продольном (L), радиальном (R) и тангенциальном (T) направлениях, соответственно, были впоследствии получены из блока хиноки ( Chamaecyparis obtusa ). Образцы были пропитаны деионизированной водой и оставлены в ней на 2 месяца, а их масса и площадь в поперечном сечении КТ ( м A и с A соответственно).Их кондиционировали при относительной влажности 60% (20 ° C) в течение более 2 недель, а затем сушили при 105 ° C до относительно постоянной массы, м . О , их площадь поперечного сечения RT, с O , и объем, v O , а их средняя плотность после сушки в печи составляла 0,379 ± 0,003 г / см 3 . Высушенные образцы пропитывали водным раствором полиэтиленгликоля (PEG1540, E.P., Wako) с концентрацией 20 мас.% И оставляли в растворе на 5 месяцев.

Процесс кондиционирования

Закрытые контейнеры диаметром 88 мм и высотой 109 мм внутри были приготовлены в камере (Стандартная промышленная печь, PV-211, Espec Co.) с температурой внутри, контролируемой на уровне 40 ° C. Температура в этом исследовании отличалась от таковой в предыдущих исследованиях и составляла 35 ° C [4, 6–8]. Это произошло потому, что камера, использованная в этом исследовании, была изменена по сравнению с камерой в предыдущих исследованиях, а также потому, что температура в камере в этом исследовании была более стабильной, когда она контролировалась на уровне 40 ° C, чем при 35 ° C при комнатной температуре 20 ° C. –25 ° С.Атмосфера внутри контейнера контролировалась при относительной влажности 11, 32, 53, 66, 75 или 89% с температурой 40 ° C с использованием насыщенного водного раствора хлорида лития (LiCl), хлорида магния (MgCl 2 ), натрия бромид (NaBr), иодид калия (KI), хлорид натрия (NaCl) или нитрат калия (KNO 3 ) соответственно [23], над которыми пропитанные образцы можно подвешивать для кондиционирования.

Три пропитанных образца кондиционировали при относительной влажности 11, 32, 53, 75 или 89% (40 ° C) для 2.17 × 10 3 ч с последующей сушкой в ​​вакууме над пентоксидом фосфора (P 2 O 5 ). Площадь поперечного сечения RT, с ( t ), как функция времени кондиционирования, t , была измерена, и относительное набухание, r ( t ), было рассчитано с использованием следующего уравнения .

$$ r (t) = \ frac {{s (t) - {s _ {\ rm {O}}}}} {{{s _ {\ rm {A}}} - {s _ {\ rm {O }}}}} {\ rm {.}} $$

(11)

Масса образцов после сушки в вакууме, м V , измеряли для расчета прироста в процентах по массе (WPG) высушенных образцов с использованием следующего уравнения.

$$ {W _ {\ rm {V}}} = \ frac {{100 ({m _ {\ rm {V}}} - {m _ {\ rm {O}}})}} {{{m_ { \ rm {O}}}}} {\ rm {}} [{\ rm {}} \% {\ rm {}}] {\ rm {}} {\ rm {.}} $$

(12)

Временная изменчивость r ( t ) показана на рис. 4. Было подтверждено, что образец демонстрирует максимальное набухание при кондиционировании при относительной влажности 75%. Значения Вт V были 39,9 ± 0,3, 40,1 ± 0,2, 39.4 ± 0,3, 39,3 ± 0,4 и 39,5 ± 0,6% для относительной влажности 11, 32, 53, 75 и 89% соответственно. Это подтверждает, что общее количество ПЭГ в каждом образце после кондиционирования не так сильно различается среди всех RH.

Рис. 4

Временная изменчивость относительного набухания пропитанного образца во время кондиционирования в первом сроке. Планки погрешностей Стандартное отклонение

Чтобы прояснить влияние количества шагов снижения относительной влажности, когда пропитанная древесина кондиционировалась в течение единого периода, другие наборы из двенадцати пропитанных образцов были кондиционированы при подтвержденной относительной влажности 75% (40 ° C) для 2.18 × 10 3 ч, с последующим кондиционированием при 40 ° C по четырем режимам, включая 1, 2, 3 или 5 шагов снижения относительной влажности, которые называются графиком A, B, C или D, соответственно (рис. 5 ). График A содержал RH 75% для 1,28 × 10 3 ч, B RH 53% для 1,28 × 10 3 ч, C RH 66% для 4,33 × 10 2 ч и 32% для 8,43 × 10 2 ч и D RH 66% для 1,00 × 10 2 ч, 53% для 3,34 × 10 2 ч, 32% для 4,82 × 10 2 ч и 11% для 3.61 × 10 2 ч, где заключительным этапом во всех схемах была сушка в вакууме над P 2 O 5 . Масса и площадь поперечного сечения RT во время кондиционирования, м ( т ) и с ( т ), соответственно, а после кондиционирования м в и с V соответственно. Относительное набухание, r ( t ), и содержание влаги, M ( t ), пропитанных образцов при кондиционировании рассчитывают по формуле.(11) и следующее уравнение соответственно.

Рис. 5

График кондиционирования относительной влажности (RH) в этом исследовании

$$ M (t) = \ frac {{100 \ left \ {{m (t) - {m _ {\ rm {V}}}} \ right \}}} {{{m _ {\ rm {V}) }}}} {\ rm {}} [{\ rm {}} \% {\ rm {}}] {\ rm {}} {\ rm {.}} $$

(13)

Относительное набухание и WPG после сушки в вакууме, r В и Вт V , были рассчитаны с использованием следующего уравнения и уравнения.(12) соответственно.

$$ {{r} _ {\ text {V}}} = \ frac {{{s} _ {\ text {V}}} - {{s} _ {\ text {O}}}} { {{s} _ {\ text {A}}} - {{s} _ {\ text {O}}}} \ text {.} $$

(14)

Значения Вт V составляли 39,8 ± 0,2, 39,6 ± 0,4, 40,1 ± 0,1 и 39,9 ± 0,7% для графиков A, B, C и D соответственно. Это подтверждает, что общее количество ПЭГ в каждом образце после кондиционирования не так сильно различается для всех режимов.

Влияние полноклеточной пропитки древесины сосны (Pinus sylvestris L.) на изменение электрического сопротивления и точность измерения влажности с помощью измерителей сопротивления :: BioResources

Конопка А., Барански Ю., Орловски К. и Шимановски К. (2018). «Влияние полноклеточной пропитки древесины сосны ( Pinus sylvestris L.) на изменение электрического сопротивления и точность измерения влажности с помощью измерителей сопротивления», BioRes. 13 (1), 1360-1371.
Реферат

Было исследовано влияние полноклеточной пропитки древесины сосны на изменение электрического сопротивления и точность измерения влажности. В этом исследовании сравнивалась устойчивость пропитанной и необработанной древесины сосны, заготовленной в северной части Польши (Поморское воеводство). Пропитка древесины проводилась вакуумно-напорным методом. Консервант (TANALITH E 3475) и краситель (TANATONE 3950) были основаны на солях меди.Результаты показали зависимость сопротивления древесины от влажности. Использовались пропитанные и необработанные образцы древесины. Этот результат отражает большую проводимость пропиточного раствора (на основе соли меди), чем у воды. Это явление стало более заметным, когда значение влажности было выше точки насыщения волокна (FSP).


Скачать PDF
Полная статья

Эффект полноклеточной пропитки сосновой древесины ( Pinus sylvestris L.) об изменении электрического сопротивления и точности измерения влагосодержания с помощью измерителей сопротивления

Александра Конопка, a, * Яцек Барански, a, * Казимеж Орловски, b и Кароль Шимановски c

Влияние полноклеточной пропитки сосновой древесины было исследовано в отношении изменений электрического сопротивления и точности измерения содержания влаги. В этом исследовании сравнивалась устойчивость пропитанной и необработанной древесины сосны, заготовленной в северной части Польши (Поморское воеводство).Пропитка древесины проводилась вакуумно-напорным методом. Консервант (TANALITH E 3475) и краситель (TANATONE 3950) были основаны на солях меди. Результаты показали зависимость сопротивления древесины от влажности. Использовались пропитанные и необработанные образцы древесины. Этот результат отражает большую проводимость пропиточного раствора (на основе соли меди), чем у воды. Это явление стало более заметным, когда значение влажности было выше точки насыщения волокна (FSP).

Ключевые слова: Сушка древесины, Пропитка целиком; Сосновый лес; Относительная влажность; Стойкость сосновой древесины; Влагомер сопротивления

Контактная информация: a: Гданьский технологический университет, факультет машиностроения, факультет энергетики и промышленного оборудования, Г. Нарутовича 11/12 80-233 Гданьск Польша; b: Гданьский технологический университет, факультет машиностроения, факультет машиностроения и автоматизации, Г.Нарутовича 11/12 80-233 Гданьск Польша; c: Варшавский университет естественных наук, факультет технологии древесины, кафедра механической обработки древесины, отделение деревообрабатывающих станков и деревообработки, Новурсыновска 159, 02-787 Варшава, Польша;

* Авторы, ответственные за переписку: [email protected]; [email protected]

ВВЕДЕНИЕ

Сушка - это процесс физического удаления летучих веществ (обычно влаги) для получения твердого конечного продукта (Бертольд, 1988).Влага содержится в рыхлом химическом сочетании (Klement and Huráková, 2016). Он присутствует в твердом веществе в виде жидкого раствора и даже захвачен микроструктурой твердого вещества. Следовательно, можно создать давление пара ниже, чем у чистой воды (так называемая связанная влага) (Klement and Huráková 2015). Оставшаяся в древесине влага представляет собой несвязанную влагу, которая превышает количество связанной влаги.

Основные воздействия насыщения древесины зависят от породы древесины, доли заболони и сердцевины, а также от анатомического направления (Krzysik 1978).Заболонь находится рядом с корой и представляет собой активно проводящую часть стебля. Ядро, которое находится внутри бревен достаточного возраста в окружении заболони, может рассматриваться как заболонь, выведенная из эксплуатации (Rowell 2013). В случае насыщения сосновой древесины разница в поглощении насыщающего вещества заболонью и сердцевиной может варьироваться до 110 раз (Krajewski and Witomski 2005). В трахеидах многих видов хвойной древесины ямки расположены на радиальных стенках просветов, обеспечивая тангенциальный поток, в то же время позволяя потоку проходить в просветах вдоль перекрывающихся волокон.Поток по сосудам лиственных пород может быть в несколько раз выше, чем в тангенциальном направлении.

Растущее использование древесины в строительстве в качестве возобновляемой и малоэффективной альтернативы железобетону и стали энергии будет играть важную роль в сокращении выбросов и твердых отходов, образующихся в мировой строительной отрасли (Ramage et al. 2017) . Древесина в ее естественной форме является широко используемым строительным материалом, но в определенных средах и областях применения необходимо решать вопросы, связанные с долговечностью, огнестойкостью и стабильностью размеров (Rowell 2007).В общем, обработка древесины с помощью химических или термических модификаций, покрытий или пропитки предлагает эффективные пути решения некоторых из этих проблем (Hill 2006). В частности, «контролируемая» импрегнация определенных мономеров в полость клетки (просвет), но также, возможно, в клеточную стенку (Militz 1993; Schneider 1995; Keplinger et al. 2015) с последующей полимеризацией может улучшить характеристики древесина в строительстве за счет улучшения ее механических свойств (Rowell and Konkol, 1987), повышения долговечности (Militz 1993; Lande et al. 2004) и огнестойкость (Marney and Russell 2008).

Для обработок древесины, которые воздействуют на твердую массу древесины (, т.е. . На стенки ячеек), таких как химическая модификация или пропитка стенок ячеек, полученная степень пропитки может быть непосредственно оценена по увеличению веса в процентах. Однако, когда пропитка происходит только в просветной полости ячейки, а стенка ячейки номинально остается неизменной, «максимальный потенциал» пропитки лучше определяется количественно относительно общей доли пустот, а полученная степень пропитки напрямую связана с коэффициент заполнения пор ( i.е. отношение заполненной просветной полости к общему объему полости).

Применение химикатов можно реализовать разными способами. В зависимости от подверженности древесины разрушающим агентам, грибкам или насекомым требуется разная эффективность пропитки (Вилковски и Чундерлик, 2017). Эффективность обработки зависит от типа и количества используемой пропитки, а также от количества излишков древесины. Однако способ пропитки определяется количеством пропитки и глубиной пропитки.

Для определения глубины пропитки существует два метода: поверхностный и глубокий. Пропитка поверхности включает все методы, пропитывающие внешний слой древесины (белизну) (до 5 мм глубины пропитки). К глубокой пропитке относятся методы, позволяющие пропитать древесину на глубину более 5 мм.

Пропитка просвета

, в отличие от большинства других методов модификации древесины, обычно оценивается по коэффициенту заполнения пор (, т.е. - доля заполненной пористости просвета), а не по увеличению веса в процентах.Во время пропитки просвета пропитки действуют на пустоты в древесине, а не на твердую массу (, т.е. . Клеточные стенки) (Wu et al. 2017). Полная пропитка ячеек подразумевает, что древесина обрабатывается консервантами под давлением, чтобы пропитать всю деревянную ячейку (стенку ячеек, а также просвет или внутреннюю часть) веществами, которые придают устойчивость к гниению, огню, насекомым и морским животным, сверляющим древесину. .

Пропитка под вакуумом - наиболее эффективный способ защиты древесины.Насыщение осуществляется в цилиндрических емкостях для пропитки под давлением или вакуумом. Эти методы позволяют полностью пропитать заболонь и сердцевину древесины лиственных пород всего за несколько часов. С помощью напорно-вакуумных методов хорошо пропитывается древесина многих пород, в том числе сосна и дуб. Однако древесина ели и пихты неравномерно насыщена. Несвязанная вода, заполняющая просветы, препятствует легкому проникновению воды в древесину. В зависимости от используемого метода древесина может быть полностью насыщена клетками или «экономична» (пропитана клетками).Полноклеточная пропитка заключается в заполнении пропиточной жидкостью всего свободного пространства в древесине. Пропитка заполняет пустую внутреннюю часть ячеек и проникает через стенки ячеек. Пропитка древесины «по всей длине» может быть основана на использовании вакуумно-напорного метода. Расход пропиточной жидкости при пропитке древесины сосны может достигать 400 л / м 3 . Для этой пропитки вакуум не может превышать -0,8 бар, а давление жидкости в резервуаре должно составлять примерно 8 бар.

Целью данной работы было исследование электрического сопротивления в пропитанной древесине сосны. Применяемая водорастворимая пропитка представляет собой водный солевой раствор, проникающий на капиллярной и диффузионной основе, поэтому влажность пропитанной древесины существенно не влияет на ее проникновение в материал. Интенсивность диффузии прямо пропорциональна концентрации водного раствора пропиточной соли и зависит от продолжительности этого явления.Процесс диффузии продолжается после удаления древесины из пропиточного солевого раствора до тех пор, пока древесина не высохнет (когда ее влажность опустится ниже FSP).

Аналогичное исследование было выполнено Brischke and Lampen (2014). Однако результаты, представленные в этой статье, отличаются тем, что они могут быть связаны с типом используемой пропитки и ее концентрацией, а также методом пропитки. Форсен и Тарвайнен (2000) получили характеристики сопротивления в зависимости от содержания влаги (MC) в древесине сосны.Они аппроксимировали эти характеристики экспоненциальной функцией. Некоторые результаты, касающиеся влияния солей металлов на электропроводность древесины, появляются в литературе (Flotaker, Tronstad, 2000; Brischke, Lampen, 2014, Simpson, 1994). Однако эти данные являются общими, описывающими явления. Они не предоставляют данных, которые могли бы быть полезны в производственной практике. Эта рукопись предоставляет как научную, так и утилитарную информацию, благодаря ссылке на точное количественное определение пропиточной соли, инструментальную оценку MC, и т. Д. .Мотивацией для авторов этой статьи было исследование влияния пропитки на измерение электрического сопротивления.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Материалом для экспериментов служила древесина сосны ( Pinus sylvestris L.). Древесину, которая будет использоваться в экспериментах по пропитке (три плиты), сначала сушили в промышленных условиях до тех пор, пока относительная влажность не приблизилась к FSP. Далее они прошли полномасштабную пропитку в автоклаве (рис.1). Процесс пропитки длился 120 мин, а степень удерживания составила 1,0 дм 3 / (м 3 мин).

Метод пропитки основан на методике, подробно описанной Бабински (1992), называемой полноклеточной пропиткой. Платы помещали в раствор для пропитки при атмосферном давлении.

Первая фаза пропитки длилась 25 минут в вакууме -0,8 бар. После этого в
в течение 55 минут поддерживали давление 10 бар. После второй фазы пропитки, когда давление снижали до атмосферного, из автоклава удаляли излишки пропиточного раствора.Заключительный этап пропитки, во время которого пропиточный раствор отсасывается из просветов, проводился в вакууме -0,8 бар и длился 40 мин. Весь процесс пропитки представлен на рис. 1. Использовали консервант (TANALITH E3475, Arch Timber Protection, Castleford, UK) и краситель (TANATONE 3950, Arch Timber Protection, Castleford, UK) на основе соли меди. Концентрация импрегната составила 3,8%. Еще три доски, которые не были пропитаны, были свежесрезаны.

Можно сказать, что существуют и другие консерванты, включая каменноугольные вещества, такие как креозот, химические вещества на масляной основе, такие как пентахлорфенол (PCP), и водные растворы таких соединений, как хромированный арсенат меди (CCA), аммиачный арсенат меди и цинка (ACZA). ) и азол меди (CA-B). Примером консерванта CA-B является TANALITH E3475. Креозот, PCP и CCA используются на тяжелых конструкционных элементах, таких как железнодорожные шпалы, опоры, морские балки и мостовые балки, в то время как ACZA и CA-B используются для обычных строительных деревянных конструкций.Нанесенный пропиточный раствор содержит, среди прочего, соли, такие как карбонат меди (III) и гидроксид меди. Кроме того, он содержит спирт 2-аминоэтанол (NH 3 CH 2 CH 2 OH) и органические кислоты. Чем длиннее цепь органической кислоты, тем она слабее как кислота и тем медленнее диссоциирует. В результате реакции 2-аминоэтанола с органическими кислотами образуются соли. В зависимости от их ионизации изменяется проводимость пропитанного солевым раствором раствора, что может быть предметом дальнейших исследований.

Вода, входящая в состав пропиточного раствора, является полярной жидкостью и вызывает набухание клеточной стенки. Набухание клеточной стенки из-за использования водорастворимых агентов, таким образом, обеспечивает насыщение, что важно для грибов, развивающихся внутри клеточной стенки, в слое S2, таких как серый гриб.

Важной проблемой, которая может возникнуть во время насыщения, является фрагментация многокомпонентных консервантов для древесины в результате фиксации отдельных соединений. Это, в свою очередь, приводит к неравномерному распределению компонентов химического соединения в древесине.

Рис. 1. Последовательные фазы процесса пропитки в автоклаве

Перед экспериментами древесина поставлялась в виде досок длиной 500 мм (рис. 2). Годичные кольца этой древесины были тангенциальными (рис. 3). Древесину, предназначенную для пропитки, разрезали на куски (далее называемые образцами) размером 120 мм × 90 276 105 мм × 40 мм (рис. 4а). Пиломатериалы (не пропитанные перед опытами) также разрезались на куски, но размерами 60 мм × 105 мм × 50 мм (рис.4б).

Рис. 2. Размеры образцов, подготовленных для эксперимента: а) пиломатериалы необработанные, б) пропитанные. Образцы, отобранные для определения начальной относительной влажности древесины (гравиметрическим методом), отмечены серым цветом.

Было взято

проб без сердцевины. В основном продольные потоки имеют место в заболони хвойных пород древесины. Древесина была получена на лесопилке Sylva Ltd. Co. в Виле, Польша. Значения начальной и конечной влажности и плотности пропитанной и необработанной древесины сосны представлены в таблице 1.Эти свойства и концентрация соли в древесине очень важны для измерения электрического сопротивления.

Таблица 1. Значения начальной и конечной влажности и плотности пропитанной и необработанной сосновой древесины

Каждый образец древесины сосны сушили на открытом воздухе. Измерения проводились с интервалом в 24 часа в лабораторном помещении при температуре 25 ° C и относительной влажности воздуха ϕ 29,5%. Для этих параметров равновесная влажность составила W r = 6%.Время сушки составляло около 30 дней для пропитанной древесины и около 45 дней для необработанной древесины.

Для определения относительной влажности древесины использовался гравиметрический метод. Образцы были взяты из середины плит толщиной 500 мм (рис. 2). Этот метод более точен, чем обычно используемые методы с датчиками влажности, основанными на сопротивлении. Экспериментальная установка содержала весы для измерения веса образцов. Измерения гирь производились с точностью до 0.001 г. Сушку образцов до абсолютно сухого состояния проводили в лабораторной печи при температуре
103 ± 2 ° C. Относительное содержание влаги рассчитывали по формуле. 1,

, где m w - это вес образца влажности (выраженный в граммах), а m o - вес абсолютно сухого образца (выраженный в граммах).

Рис. 3. Типы ориентации годичных колец в полученных платах

а)

б)

Фиг.4. Вид образцов, подготовленных для эксперимента: а) пиломатериалы необработанные, б) пропитанные

Затем относительная влажность древесины была измерена с помощью измерителя влажности с электрическим сопротивлением Hydromette типа TRU 600 (Gann Messu. Regeltechnik GmbH, Герлинген, Германия). Влагомер был откалиброван для комнатной температуры 25 ° C и для указанной породы древесины , то есть белой сосны.

Измерительная система, показанная на рис. 5, использовалась для определения сопротивления пропитанной древесины сосны и необработанных пиломатериалов.Измерительная система состояла из мультиметра типа MUC 2000 (Шланди, Михаловице, Польша; рис. 6) с внутренним сопротивлением 10 МОм, источника питания, который генерировал постоянное напряжение 9,45 В, и измерительных зондов внутри Hydromette RTU 600 влажности. метр (рис.6). Измерительные зонды были размещены в тех же точках измерения в зоне заболони.

Рис. 5. Принципиальная схема системы измерения сопротивления древесины

Фиг.6. Фото средств измерений: а) мультиметр MUC 2000, б) влагомер сопротивления (гигрометр) Hydromette RTU 600

.

Сопротивление испытуемых образцов определяли по следующим формулам:

(2)

, где U s - постоянное напряжение, генерируемое источником питания (9,45 В), R м - внутреннее сопротивление мультиметра (10 МОм), U м - указанное напряжение По мультиметру U w - напряжение образцов древесины, а R w - сопротивление древесины сосны.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В эксперименте изучали устойчивость сосны в зависимости от содержания в ней влаги; Были испытаны 24 образца необработанных пиломатериалов и 24 образца пропитанной древесины. Кривые сопротивления различались для пропитанной и необработанной древесины. Из-за разной прочности анализируемой древесины прибор показывал разные показания. Характеристики исследуемой древесины были аппроксимированы экспоненциальной функцией (рис. 7). Результаты показывают, что электрическое сопротивление сначала падает быстрее, а затем все более и более постепенно с увеличением MC.На этих регрессионных кривых коэффициент детерминации R 2 очень высок и равен 0,8338 для пропитанной древесины и 0,9282 для необработанной древесины. Отклонения измеренных значений сопротивления вблизи кривых регрессии значительны из-за большого разброса электрических свойств древесины. При более высокой влажности древесины отклонение уменьшается.

Рис. 7. Характеристики сопротивления пропитанной и необработанной древесины сосны

Затем с помощью резистивного влагомера определяли влияние пропитки древесины на погрешность измерения ее относительной влажности.Реальные значения относительной влажности получены гравиметрическим методом. Результаты показаны на рис. 8. Содержание влаги в необработанной древесине, измеренное с помощью измерителя сопротивления, хорошо согласуется с данными гравиметрического метода. Это потому, что не было никаких химических добавок, которые могли бы изменить сопротивление высушенного материала. Однако содержание влаги в пропитанной древесине, измеренное с помощью измерителя сопротивления, хорошо согласуется с данными гравиметрического метода только тогда, когда оно составляет менее 20%. В таких образцах в материале было лишь небольшое количество воды, поэтому химические добавки не влияли на общую стойкость древесины.При содержании влаги выше 20% наблюдалась очень большая разница между измерениями измерителем сопротивления и измерениями гравиметрическим методом. Это связано с тем, что древесина содержит смесь воды с химическими добавками, и эта смесь влияет на электрическое сопротивление древесины.

Результаты измерения влажности необработанной древесины измерителем сопротивления характеризуются незначительным отклонением от истинных значений, измеренных гравиметрическим методом, до FSP. По мере увеличения MC выше FSP погрешность измерения увеличивается, что согласуется с информацией в руководстве производителя измерителя сопротивления.В случае этого измерения для пропитанной древесины отклонение экспоненциально увеличивалось выше значений MC, равных 15% (измеренных гравиметрическим методом). Выше этого значения необходимо использовать соответствующую формулу коррекции.

Рис. 8. Погрешность измерения относительной MC древесины сосны в результате изменения сопротивления пропитанной древесины.

ВЫВОДЫ

  1. Метод измерения влагостойкости не подходит для измерения MC пропитанной древесины сосны.Применение этого метода требует корректирующих формул, которые необходимо оценивать эмпирически в зависимости от типа и количества пропитки в древесине.
  2. Полноячеистая пропитка древесины сосны ( Pinus sylvestris L.) повлияла на значения сопротивления и точность измерения содержания влаги. Пропитка древесины консервантами и красителями (которыми были TANALITH E3475 и TANATONE 3950 соответственно) снизила электрическое сопротивление сопротивления и, как следствие, увеличила кажущееся измеренное содержание влаги, которое можно было бы определить с помощью влагомера (Hydromette RTU 600) с настройками калибровки по умолчанию.
  3. Измерения влажности пропитанной древесины сосны с помощью измерителя сопротивления значительно отличались от относительной влажности, измеренной гравиметрическим методом. Такое явление было особенно заметно выше FSP.
  4. Коэффициент детерминации R 2 для необработанной древесины был выше, чем для пропитанной древесины, на основании отдельных уравнений, используемых для подбора данных. Результаты, соответствующие пропитанной древесине, лучше соответствовали экспоненциальной, а не линейной функции.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы выражают благодарность компании Sylva Ltd. Co. в Веле, Польша, за предоставленные материалы для этой работы. Мы глубоко признательны за финансовую поддержку компании Sylva Ltd. Co., г-ну Петру Таубе.

ССЫЛКИ

Бабинский, Л. К. (1992). «Impregnacja drewna metodą próżniową», Ochrona Zabytków 45/4 (179), str. 360-368. (на польском языке)

Berthold, K. u. а. (1988). «Lexikon der Holztechnik» (Словарь технологий обработки древесины), Fachbuchverlag, Leipzig, Deutschland p.928 (на немецком языке). ISBN 3343002771

Бришке К. и Лэмпен С. С. (2014). «Измерения содержания влаги на основе сопротивления в натуральной, модифицированной и обработанной консервантами древесине», European Journal Wood and Wood Products 72 (2), 289-292. DOI: 10.1007 / s00107-013-0775-3

Флотакер С., Тронстад С. (2000). «Описание и начальное испытание 8 принципов измерения в печи и конечного контроля влажности древесины», http://www.treteknisk.no/resources/filer/publikasjoner/rapporter/Rapport-47.pdf (дата обращения: 6 октября 2017 г.)

Форсен Х. и Тарвайнен В. (2000). Точность и функциональность портативных измерителей влажности древесины (пересмотренная редакция), VTT Publications, VTT Technical Research Center of Finland, Espoo, Finland.

Gann Mess- u. Regeltechnik GmbH, Герлинген, Германия, RTU 600 и данные электронного влагомера древесины (http://www.gann.de/Produkte/ElektronischeFeuchtigkeitsmessgeräte/ClassicSerie/HydrometteRTU600/tabid/104/lang), (дата обращения 27 июня 2017 г.)

Хилл, С.А. (2006). Модификация древесины: химические, термические и другие процессы , Wiley, Chichester.

Кеплингер, Т., Кабане, Э., Чанана, М., Хасс, П., Мерк, В., Гирлингер, Н., и Бургерт, И. (2015). «Универсальная стратегия прививки полимеров к клеточным стенкам древесины», Acta Biomaterialia 11, 256-263

Клемент И., Хуракова Т. (2015). «Вплыв сушения на власть и оценку смрекового резерва с обсахом реактивного дерева», Acta Facultatis Xylologiae Zvolen. Vedecký Časopis Drevárskej Fakulty, Technická univerzita vo Zvolene, Zvolen, Slovak Republic 57 (1), pp. 75-82. (на словацком языке)

Клемент И., Хуракова Т. (2016). «Определение влияния толщины образца на высокотемпературную сушку древесины бука ( Fagus sylvatica L.)», BioResources
11 (2), 5424-5434. DOI: 10.15376 / biores.11.2.5424-5434

Krajewski, A., and Witomski, P. (2005). Ochrona Drewna Surowca i Materiału , Wyd.SGGW, Варшава, Польша. (на польском языке)

Кшисик Ф. (1978). Nauka o Drewnie (Наука о дереве), PWN Warszawa, Polska, other wydanie (второе издание) с. 653 (на польском языке). ISBN 2909/72/0001

Ланде, С., Вестин, М., и Шнайдер, М. (2004). «Свойства фурфурилированной древесины», Scandinavian Journal of Forest Research 19, 22-30.

Марни Д. и Рассел Л. (2008). «Комбинированные антипирены и консерванты для древесины для наружных работ - обзор литературы», Fire Technology 44, 1-14.

Милиц, Х. (1993). «Обработка древесины водорастворимыми диметилоловыми смолами для улучшения их размерной стабильности и долговечности», Wood Science and Technology 27, 347-355.

Рэймидж, М. Х., Берридж, Х., Бусс-Вичер, М., Фередей, Г., Рейнольдс, Т., Шах, Д. У., Ву, Г., Ю, Л., Флеминг, П., Денсли-Тингли, Д., Оллвуд, Дж., Дюпри, П., Линден, П. Ф., и Шерман, О. (2017). Древесина из деревьев: использование древесины в строительстве », Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, 68, 333-359.

Роуэлл Р. М. (2013). «Структура и функции древесины», в: Справочник по химии древесины и древесным композитам . 2-е издание CRC Press Taylor & Francis Group.

Роуэлл Р. М. (2007). «Химическая модификация древесины», в: Справочник по разработке биополимеров - гомополимеры, смеси и композиты , С. Факиров и Д. Бхаттачарья (ред.), Карл Хансер Верлаг, Мюнхен, стр. 673-691.

Роуэлл, Р. М., и Конкол, П. (1987). Обработка, улучшающая физические свойства древесины , Gen.Технический отчет FPL-GTR-55. Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Лаборатория лесных продуктов, Мэдисон, Висконсин

Шнайдер М., Х. (1995). «Новые древесно-полимерные композиты для стенок клеток и просветов клеток», Wood Science and Technology 29, 121-127.

Slandi Ltd. Co., Михаловице, Польша, данные цифрового мультиметра MUC 2000 (http://polskiemultimetry.prv.pl/), (дата обращения 20 июня 2017 г.)

Симпсон, В. Т. (1994). Поправочные коэффициенты влагомера сопротивления для четырех пород древесины тропических пород , U.S. Департамент сельского хозяйства, лаборатория лесных продуктов, Мэдисон, Висконсин.

Ву, Г., Шах, Д. У., Янечек, Э.-Р., Берридж, Х. К., Рейнольдс, Т. П. С., Флеминг, П. Х., Линден, П. Ф., Рэймидж, М. Х., и Шерман, О. А. (2017). «Прогнозирование степени заполнения пор в пропитанной древесине», Wood Science and Technology 51, 1277-1290.

Вилковский П., Чундерлик И. (2017). «Структура флоэмы и прочность древесины / коры скального дуба на сдвиг в период покоя и роста», Acta Facultatis Xylologiae Zvolen: Vedecký Časopis Drevárskej Fakulty, Technická univerzita vo Zvolene, Zvolen, Slovak Republic 59 (1), pp.17-26.

Статья подана: 6 июля 2017 г .; Рецензирование завершено: 1 октября 2017 г .; Доработанная версия получена: 13 ноября 2017 г .; Получена и принята доработанная версия: 13 декабря 2017 г .; Опубликовано: 8 января 2018 г.

DOI: 10.15376 / biores.13.1.1360-1371

Пропитка древесины в Европе

Индустрия консервирования древесины в Скандинавии полагается на стандартизованное и оптимизированное использование пропиточных химикатов, указанных в стандартах ЕС и Скандинавии.Важными предпосылками производства являются контроль качества и регулярное и систематическое обслуживание процессов, а также обученный и мотивированный персонал. Эти предварительные условия важны также с точки зрения минимизации воздействия промышленности на окружающую среду.

Поскольку химические вещества для пропитки древесины классифицируются как опасные для водной среды и не разлагаются микроорганизмами или только медленно разлагаются, защита поверхностных вод, почвы и грунтовых вод и минимизация аварийных рисков является важным экологическим аспектом пропитки древесины.Замена опасных химикатов менее опасными и минимизация использования химикатов, когда это технически и экономически возможно, являются ключевыми экологическими целями в индустрии пропитки древесины.

Наиболее распространенные методы консервации древесины в Скандинавии

Наиболее типичными методами консервации древесины, применяемыми в Скандинавских странах, являются процесс Бетелла и его модификации, используемые в основном для пропитки оксидами металлов, процесс Рюпинг, используемый в основном для пропитки креозотом, и процесс Роял. состоящий из обработки маслом с последующей сушкой.

Bethell - это процесс обработки, при котором водный раствор пропитки наносится с использованием цикла вакуума и давления. Этот процесс также называется методом полных ячеек, целью которого является заполнение ячеек древесины пропитывающим агентом для получения максимально возможного количества пропитки в древесине. Проникновение пропитывающего агента основано на вакууме, создаваемом перед процессом. Процесс Bethell начинается с предварительного вакуумирования, которое также создает вакуум внутри древесины.Вакуум поддерживается, и начинается впрыскивание пропитывающего агента. Когда цилиндр высокого давления заполнен пропиткой, вакуум удаляется и создается избыточное давление. Избыточное давление, обычно выше 1200 кПа, заставляет пропитывающий агент проникать в древесину. Время создания избыточного давления варьируется от минут до часов. После периода избыточного давления нормальное давление восстанавливается. Наконец, создается непродолжительный вакуум, чтобы удалить с древесины все излишки пропитки. Это предотвращает капание при хранении деревянных упаковок.

Rüping process - наиболее распространенный метод пропитки древесины креозотом под давлением. При этом нет начального вакуума, как в процессе Бетелла. Процесс Rüping начинается с создания предварительного давления 100–700 кПа. В течение этого периода воздух сжимается в деревянных ячейках, после чего цилиндр давления заполняется пропитывающим агентом, а воздух в деревянных ячейках сжимается. После пропитки давление возвращается в норму. На этом этапе воздух, оставшийся в деревянных ячейках, начинает вытеснять излишки пропиточной жидкости.Процесс завершается вакуумом, во время которого из древесины вытягивается весь избыток пропиточного средства. Это предотвращает капание во время хранения. Конечным продуктом является древесина, у которой тщательно обработаны клеточные стенки.

Royal process - это двухэтапный процесс обработки, который включает две независимые системы для создания стабилизированного готового продукта с улучшенными эксплуатационными характеристиками для использования в различных внешних применениях, снижая необходимость ручного нанесения покрытия и дорогостоящего краткосрочного обслуживания .Он сочетает в себе масляную обработку льняным маслом с последующей сушкой пропитанной древесины. Автоклав с деревянным пакетом находится в условиях вакуума и заполняется горячим льняным маслом. Древесина сушится, и циркулирующее масло всасывается в древесину. Таким образом, количество абсорбции регулируется с помощью вакуума. Льняное масло герметизирует верхнюю поверхность древесины и улучшает стабильность размеров за счет меньшего поглощения влаги. Области применения, например, деревянные дома, оборудование для детских площадок, обшивка террас, наружная обшивка, защита от шума и уединения, обшивка балконов, оконные и дверные элементы, навесы для автомобилей.

Пропитка древесины маслом на основе льна, например, AlgolinTM, придает дереву долговечные водоотталкивающие свойства. При этом древесина при этом подвергается искусственной сушке. Непосредственное добавление пигмента к маслу Royal позволяет окрашивать древесину в различные цветовые тона. Отличительными чертами древесины, пропитанной Royal, являются ее эффективная защита, стойкая водоотталкивающая отделка и окраска в сочетании с высокой стабильностью размеров. Все это делает его особенно качественным и долговечным продуктом.

AlgolinTM - это собственный продукт Algol Chemicals на основе льняного масла для процесса Royal. Благодаря высококачественному сырью AlgolinTM представляет собой очень стойкую пропитку для древесины.

Визуализация диффузии растворенного вещества в стенки клеток в пропитанной раствором древесине при различной относительной влажности с использованием времяпролетной масс-спектрометрии вторичных ионов

WPG и относительного набухания во время кондиционирования

На рисунке 1a показаны временные изменения WPG во время кондиционирования различные RH.В начале кондиционирования, которое было за 50 часов до этого (рис. 1а), WPG снизился, что указывало на испарение воды. Кроме того, более высокий WPG наблюдался при более высокой относительной влажности, что согласуется с предыдущими исследованиями с использованием PEG в качестве растворенного вещества. 2,6 . Это открытие связано с более высокой относительной влажностью (более высоким давлением пара), что приводит к более медленному испарению воды.

Рис. 1

Временная изменчивость ( a ) прироста в процентах по массе и ( b ) объемного относительного набухания образцов, пропитанных MF, кондиционированных при различных относительных влажностях (11, 43 и 75%).Столбики показывают стандартное отклонение от трех повторов.

После 50 часов кондиционирования значение WPG при различных относительных влажностях было сходным и достигло равновесия (рис. 1a). Однако значение WPG после вакуумной сушки значительно отличалось ( P <0,01), т.е. 69,45% ± 0,26%, 66,64% ± 0,08% и 61,02% ± 0,26% для относительной влажности 11, 43 и 75%, соответственно. Эти результаты показывают, что сам MF дегенерировал во время кондиционирования и что степень дегенерации зависела от RH.Предыдущие исследования показали, что полимеризация может происходить во время процедуры кондиционирования некоторых смол из-за дегидратации, таких как фенолформальдегидная смола 26,27,28 . Кроме того, более высокая относительная влажность может способствовать деградации 26,27 . Подобная полимеризация могла произойти для MF в настоящем исследовании, потому что полимеризация MF также происходит в результате дегидратации 13 . Относительное содержание влаги в образцах после кондиционирования, рассчитанное по массе высушенных в вакууме образцов, значительно различается ( P <0.01), то есть 1,24% ± 0,03%, 6,23% ± 0,03% и 15,76% ± 0,32% для относительной влажности 11, 43 и 75% соответственно, что согласуется с предыдущими исследованиями с использованием ПЭГ в качестве растворенного вещества 2 .

На рис. 1b показано изменение во времени объемного относительного набухания во время процедуры кондиционирования при различных относительных влажностях. Аналогично временной изменчивости WPG (рис. 1a), значения относительного набухания уменьшились в начале кондиционирования (рис. 1b). Как сообщалось в предыдущем исследовании 2 , значения объемного относительного набухания, показанные на рис.1b должно быть несколько результатов набухания, вызванного диффузией МЖ в стенки клеток, и усадки, вызванной истечением воды из стенок клеток. Более медленное уменьшение относительного набухания наблюдалось при более высокой относительной влажности в начале кондиционирования (рис. 1b), что объясняется более высокой диффузией растворенных веществ и / или более медленной экссудацией воды.

Через 50 часов относительное набухание достигло равновесия, и образцы с более высокой относительной влажностью показали более высокое относительное набухание (рис. 1c). Возможно, что более высокое относительное набухание было вызвано большим количеством MF, диффундирующего в стенки клеток при более высокой относительной влажности.С другой стороны, как упоминалось выше, образцы с более высокой относительной влажностью имели более высокое содержание влаги, что способствовало набуханию клеточной стенки. Следовательно, диффузию МЖ в клеточные стенки нельзя проверить только с помощью WPG и результатов объемного относительного набухания.

TOF-SIMS-спектры положительных ионов

Типичные спектры положительных ионов, полученные для необработанной древесины, кондиционированной MF при относительной влажности 43%, отвержденной MF, кондиционированной древесины, пропитанной MF, при относительной влажности 43% и отвержденной древесины, пропитанной MF в области масс m / z от 0 до 200 показаны на рис.2а – д соответственно. Coullerez и др. . 29 сообщил, что m / z 139 ([C 4 H 7 N 6 ] + ), 151 ([C 5 H 7 N 6 ] + ), 163 ([C 6 H 7 N 6 ] + ) и 181 ([C 6 H 9 N 6 O] + ) являются основными характеристическими пиками. как для неотвержденных, так и для отвержденных МЖ при измерении TOF-SIMS. Однако сообщалось, что m / z 151 ([C 8 H 7 O 3 ] + и [C 9 H 11 O 2 ] + ), 163 (H + (H 2 O) n ) и 181 (H + (H 2 O) n или [C 9 H 9 O 4 ] + и [C 10 H 13 O 3 ] + ) также типичны для лигнинов или кластерных ионов воды в образцах древесины 15,16,17,30 , которые перекрываются с характеристикой MF пики.Таким образом, пик m / z 139 ([C 4 H 7 N 6 ] + ) в исследованных здесь образцах древесины, пропитанных MF, назначается характеристическим пиком MF.

Рисунок 2

TOF-SIMS-спектры положительных ионов, полученные для ( a ) необработанной древесины, ( b ) кондиционированного MF при относительной влажности 43%, ( c ) отвержденного MF, ( d ) кондиционированного MF - пропитанная древесина при относительной влажности 43% и ( e ) отвержденная древесина, пропитанная MF.Показаны характерные пики K + при m / z 39 и фрагментного иона MF при m / z 139. Структура фрагмента, полученного из MF при m / z 139, также вставлена ​​в ( b ).

С другой стороны, сигнал m / z 39 присваивается K + , который в основном исходит от стенок ячеек древесины. Кроме того, неорганический K + (точное значение m / z 38.96) отличается от органического C 3 H 3 (точное значение m / z 39.02) в режиме изображения, как показано в нашем предыдущем исследовании 15 . Таким образом, пик m / z 39 (K + ) был использован для картирования клеточных стенок древесины, как сообщалось во многих предыдущих исследованиях 23,24,33 .

Распределение MF в кондиционированной древесине, пропитанной MF, с помощью cryo-TOF-SIMS

Репрезентативные изображения крио-TOF-SIMS замороженной древесины, пропитанной MF, без кондиционирования (рисунки a – c; контроль) или с кондиционированием при относительной влажности 11% (рисунки d – f), 43% (рисунки g – i) и 75% (рисунки j – l) показаны на рис.3. Изображения полных ионов, m / z 39 (K + ) и m / z 139 (MF) расположены слева, посередине и справа соответственно (рис. 3). . Внутриклеточные области были заполнены MF и / или водой (как показано на фиг. 3a, d, g и j). Хотя клеточные стенки были четко проиллюстрированы картированием K + в контрольном образце (фиг. 3b), K + диффундировал в полость клетки в процессе кондиционирования (фиг. 3e, h и k).

Рисунок 3

Крио-TOF-SIMS изображения фиксированной замораживанием древесины, пропитанной MF, без кондиционирования ( a - c ; контроль) и с кондиционированием при относительной влажности 11% ( d - f ), 43% ( г - i ) и 75% ( j - l ).Показаны изображения полного иона m / z 39 (K + ) и m / z 139 (MF). Стрелками обозначены полости ячеек, заполненные МП.

В древесине, пропитанной МФ без кондиционирования, почти все полости ячеек были заполнены раствором МФ (рис. 3в). Относительная интенсивность МП в полостях клеток была выше, чем в стенках клеток. Это связано с тем, что по сравнению со стенками ячеек полости ячеек могут быть более проницаемыми для раствора MF в процессе пропитки.

Во время процедуры кондиционирования при относительной влажности 11% ряд линий клеточных полостей были заполнены MF (рис. 3f, стрелки). С увеличением RH количество клеточных полостей, заполненных МП, уменьшалось (рис. 3i и l, стрелки). На рис. 4 показан процент полостей клеток, заполненных МП, рассчитанный по изображениям крио-TOF-SIMS (рис. 3). Это показывает, что значительно меньший процент клеточных полостей был заполнен MF при более высокой относительной влажности (рис. 4, P <0,01), что указывает на большее количество MF, диффундирующего в стенки клеток.Эти результаты согласуются с предыдущими исследованиями 2,11 .

Рис. 4

Процент клеточных полостей, заполненных MF, по данным крио-TOF-SIMS изображений на рис. 3. Столбики показывают стандартное отклонение от пяти повторов. Разные буквы указывают на существенные различия ( P <0,01).

Предыдущие исследования показали, что степень диффузии растворенного вещества в клеточную стенку определяется разницей концентрации растворенного вещества между стенками и полостями клетки и диффузией растворенного вещества в стенки клетки. 2,6,10 .При более низкой относительной влажности более высокая скорость испарения воды приводит к большей разнице концентраций между стенками ячеек и полостями ячеек. Однако более низкая относительная влажность снижает коэффициент диффузии растворенного вещества в стенки ячеек 2,11 . Из результатов настоящего исследования можно сделать вывод, что влияние относительной влажности на коэффициент диффузии растворенного вещества больше, чем на разницу концентраций между клеточными стенками и полостями клеток во время процесса кондиционирования. Следовательно, оптимизируя относительную влажность, чтобы найти баланс между двумя факторами (т.е. диффузия растворенного вещества и разница концентраций между клеточными стенками и полостями клеток) необходимы для обеспечения эффективности обработки.

Распределение MF в отвержденной древесине, пропитанной MF методом сухой TOF-SIMS

Общее количество ионов и m / z 139 MF четко отображено на рис. 5. Из результатов видно, что MF в основном локализовалась в клеточных стенках (рис. 5б, г и е). Раствор МЖ в полостях ячеек восстанавливается из-за испарения воды и полимеризации МЖ и осаждается на внутренней поверхности стенки ячейки в процессе сушки и отверждения (рис.5б, г и е, стрелки). Было сложно оценить различия в величине МП между различными относительными влажностями, только проверив яркость изображений.

Рисунок 5

Типичные изображения общих ионов и карты распределения MF отвержденных образцов, кондиционированных при относительной влажности 11% ( a и b ), 43% ( c и d ) и 75% ( e и f ). Типичные области интереса клеточных стенок обведены синими линиями. Стрелками показаны MF, отложившиеся на внутренней поверхности клеточных стенок.Масштабная линейка: 100 мкм.

Таким образом, использовалась функция области интереса (ROI) TOF-SIMS. Типичные области интереса клеточных стенок обведены синими линиями на рис. 5a, c и e. Относительное количество ионов, связанных с MF, было хорошо определено количественно на основе общего количества ионов (рис. 6), то есть путем деления количества ионов MF (m / z 139) на общее количество ионов. Рисунок 6 показывает, что относительная интенсивность MF в клеточных стенках при относительной влажности 75% была значительно выше, чем при относительной влажности 11 и 43% ( P <0.01). Это означает, что больше MF диффундирует из клеточной полости в клеточную стенку при относительной влажности 75%, что согласуется с меньшим MF в клеточной полости результатов крио-TOF-SIMS (рис. 3 и 4). С другой стороны, разница между результатами при относительной влажности 11 и 43% незначительна (рис. 6). На рис. 4 стандартное отклонение велико при относительной влажности 43%, что указывает на неравномерность распределения МП между различными регионами. Это могло быть причиной незначительной разницы между результатами при относительной влажности 11 и 43% на рис.6. Кроме того, ограничения TOF-SIMS из-за эффективности ионизации и так называемого матричного эффекта могут быть другим фактором 16,17,31 .

Рисунок 6

Относительная интенсивность MF в клеточной стенке отвержденных образцов, как показано на рис. 5. Столбики представляют собой стандартное отклонение от пяти повторов. Разные буквы указывают на существенные различия ( P <0,01).

Из типичных фотографий древесины, пропитанной MF, после кондиционирования при различной относительной влажности и последующей вакуумной сушки (показано на рис.7) видно, что с поверхности образца выделялось большее количество МП, сопровождаемое пузырьками при более низкой относительной влажности. МП в полостях кюветы может выделяться с поверхности образца в условиях вакуума. С другой стороны, MF в стенках ячеек заполняет аморфные области 6 и полимеризуется путем дегидратации 13,26,27,28 , который трудно выделять с поверхности образца. Таким образом, этот результат показывает, что было больше MF в полостях клеток, а не в стенках клеток при более низкой относительной влажности, что подтверждает результаты TOF-SIMS (рис. 3–6).

Рисунок 7

Типичные фотографии древесины, пропитанной MF, после кондиционирования при относительной влажности 11% ( a ), 43% ( b ) и 75% ( c ) и последующей вакуумной сушке.

Полимеры | Бесплатный полнотекстовый | Пригодность различных вариантов пропитки полиэтиленгликолем для стабилизации размеров древесины дуба

1. Введение

Древесина как натуральный материал обладает рядом полезных свойств, таких как хорошие механические характеристики при сравнительно небольшом весе, способность к биологическому разложению и возобновляемость.С другой стороны, отсутствие стабильности размеров снижает конкурентоспособность древесины как конструкционного материала в отдельных областях применения. Этот недостаток древесины можно в определенной степени компенсировать правильным выбором породы древесины для конкретных применений [1]. Однако древесина имеет явные ограничения, когда речь идет о более специализированных областях применения и в экстремальных условиях. Нестабильность размеров древесины в среде с переменной влажностью является серьезной проблемой при использовании древесины в критических климатических условиях (например,g., оконные рамы, внешняя облицовка, пол из массивной древесины и т. д.). Выраженную чувствительность древесины к изменению содержания воды можно уменьшить путем модификации древесины. Методы модификации древесины можно разделить на активные и пассивные [2]. Активная модификация древесины включает химическое изменение структуры древесины либо путем дериватизации, либо сшивания, либо путем термической модификации. Пассивная модификация древесины заключается в заполнении полостей и / или клеточных стенок модифицирующими агентами без какой-либо химической реакции с клеточной стенкой.Пассивная модификация обычно не так долговечна и подвержена вымыванию модифицирующего агента. Обширный обзор различных подходов к модификации дан Хиллом [3]. Эмульсии различных восков могут использоваться для пропитки древесины, чтобы придать ей улучшенные поверхностные свойства, устойчивость к грибкам и стабильность размеров. Обзор современного состояния таких методов лечения дан Kocaefe, et al. [4]. Была исследована обработка древесины восковыми эмульсиями для улучшения стабильности размеров с использованием технологии пропитки под давлением в вакууме [5].Было обнаружено, что пропитка различными восковыми эмульсиями может вызвать увеличение массы древесины до 10% для ели и до 16% для бука. Шольц и др. [6] исследовали способность пропитки сосны и бука разными восками. Лучи в сосновой древесине, по-видимому, играют важную роль с точки зрения путей прохождения пропитывающего агента. Из-за своей гидрофобности воски имеют тенденцию накапливаться в полостях клеток, не проникая в саму клеточную стенку. Реактивные пропиточные агенты, такие как меламиноформальдегидные смолы (MF) или фенолформальдегидные смолы (PF), обеспечивают более эффективную стабилизацию размеров по сравнению с восковыми эмульсиями.Эти смолы имеют достаточно полярный характер и имеют низкую молекулярную массу, чтобы проникать через стенку древесных клеток путем диффузии, где они образуют взаимопроникающую сеть при отверждении, что значительно улучшает стабильность размеров [7,8]. Прирост массы на 25% был достигнут при пропитке ели европейской водной пропиткой [9]. С модифицированным MF обычным цветком череды (Anthocephalus cadamba Miq.) Было обнаружено увеличение массы до 34,1%, что привело к снижению усадки при сушке на 68,2% [10]. Помимо этих смол на основе формальдегида, для пропитки древесины и последующей полимеризации in situ могут использоваться также неводные моно / олигомерные системы, такие как стирол или смеси стирол-метилметакрилат [11].Наконец, водные модификаторы древесины на основе кремния обладают огромным потенциалом для модификации древесины из-за наличия многочисленных функционализаций [12,13,14]. Поскольку они способны проникать в клеточную стенку древесины, они достигают определенного объемного эффекта. В зависимости от функциональности могут быть получены различные свойства древесины [15]. В отличие от восков и некоторых реактивных модифицирующих агентов, полиэтиленгликоль (PEG) является высокогидрофильным и инертным. С одной стороны, он легко растворяется в воде, а с другой - легко снова вымывается из пропитанной древесины при контакте с водой.Свойства древесины, пропитанной ПЭГ, по стабилизации размеров хорошо известны. Стамм и Хансен [16] начали исследовать возможности размерной стабилизации древесины в 1930-х годах. В 1950–1970-е гг. Особое внимание уделялось ПЭГ [17,18,19,20,21,22]. Обычный метод пропитки древесины ПЭГ заключается в хранении образцов в течение нескольких дней, недель или месяцев, в зависимости от размеров образца, погруженных в водный раствор ПЭГ и позволяющих ПЭГ диффундировать в древесину [19,20]. Шнайдер [21] провел обширное исследование обработки древесины сосны и бука ПЭГ.Он обнаружил хорошую стабилизацию размеров до 90%. Возможны более высокие значения, но при содержании ПЭГ древесина становилась «влажной» на поверхности из-за адсорбированной воды. Шнайдер [21] описывает объемный эффект ПЭГ в древесине бука и сосны как блокирующий эффект ПЭГ, который диффундирует в клеточную стенку во время обработки и, кроме того, во время сушки / кондиционирования. Штамм [18] обнаружил повышенное уменьшение усадки, когда содержание влаги в древесине до обработки было равно или больше 40%. Для обеспечения оптимального рассеивания ПЭГ рекомендуется использовать зеленую или водонасыщенную древесину.Кроме того, после пропитки рекомендуется стадия гомогенизации PEG, чтобы позволить PEG проникнуть глубже в клеточную стенку [18]. Эти данные были подтверждены Tanaka и соавт. [23] посредством исследования набухания на фазах кондиционирования после пропитки. Штамм [18] исследовал пригодность ПЭГ различной молекулярной массы для эффективной пропитки древесины ели. Было обнаружено, что поглощение ПЭГ было оптимальным для молекулярной массы 550–1000, в то время как максимальное увеличение объема было достигнуто при использовании ПЭГ 350–550, что указывает на то, что молекулы с более низкой молекулярной массой, по-видимому, лучше проникают через клеточную стенку по сравнению с ПЭГ с высокой молекулярной массой. .В настоящее время обработка ПЭГ в основном применяется при консервации заболоченной археологической древесины. Поскольку археологические объекты очень хрупкие, его цель заключается в замене всей воды в клеточной стенке на ПЭГ разной молекулярной массы. Все эти процедуры проходят при атмосферном давлении. Яркими примерами являются, например, сохранившаяся PEG «Бременская шестерня» [24,25] и шведский военный корабль «Васа» [26]. Несмотря на то, что метод в целом работает хорошо, недавно был выявлен недостаток: из-за катализируемой железом химической деградации древесины [27], прочность деревянного материала, обработанного ПЭГ, подвергается отрицательному воздействию.Bjurhager, et al. [26] изучали механические свойства древесины дуба, пропитанной ПЭГ 600, на небольших образцах (обработка в течение 3 недель). Они обнаружили лишь небольшое снижение модуля упругости при осевом растяжении и прочности, но обнаружили снижение модуля упругости и предела текучести до 50% в радиальном направлении. Наблюдение объясняется изменением угла микроволокон, вызванным набуханием образцов, особенно в лучах древесины [28]. Для максимальной нагрузки клеточной стенки ПЭГ, помимо пропитки как таковой, также важна фаза сушки или кондиционирования после пропитки. .Медленное высыхание после пропитки позволяет продолжить и более глубокую диффузию ПЭГ в клеточную стенку. Движущим фактором здесь является тот факт, что концентрация ПЭГ в полостях клеток увеличивается при сушке, то есть испарении воды, содержащей ПЭГ-растворитель, что приводит к градиенту концентрации ПЭГ между полостью клетки и стенкой клетки. Танака и др. [23] провели интенсивные исследования по этой теме, используя пропитанную ПЭГ 1500 древесину хиноки (Chamaecyparis obtuse). Примечательно, что Jeremic и др. [29] показывают, что вакуумной пропитки PEG 1000-PEG 4000 (растворенного в толуоле) в течение всего 15 минут может быть достаточно для достижения удовлетворительной загрузки древесины сосны.Как и в предыдущих исследованиях, более высокое поглощение ПЭГ было обнаружено при использовании водонасыщенной или сырой древесины по сравнению с обработкой высушенной древесины [18,21,30]. Результирующее уменьшение изменения размеров не обязательно должно быть одинаковым в радиальном и анатомическом направлениях пропитанной древесины. Шнайдер [21] обнаружил для бука и сосны более высокую стабилизацию размеров в радиальном направлении по сравнению с тангенциальным направлением. В настоящем исследовании за новым улучшенным подходом к пропитке ПЭГ следует сочетание полезных свойств ПЭГ с преимуществами силанов для модификации древесины. .Силаны способны адсорбироваться на поверхности древесины [31] или целлюлозных волокон [32]. Кроме того, может иметь место самоконденсация или ковалентное прикрепление к лигноцеллюлозным поверхностям [13], что является преимуществом с точки зрения минимизации выщелачивания пропитывающего реагента в водной среде. Таким образом, проводят эксперименты по пропитке с PEG и с PEG, функционализированным силаном, и всесторонне охарактеризованы полученные улучшения свойств древесины.

Патент США на пропитанную лантаноидами композицию для древесины и способ постоянного осаждения водонерастворимых производных лантаноидов в древесные материалы. Патент (Патент № 4973501, выданный 27 ноября 1990 г.)

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к древесной композиции и способу постоянного осаждения водонерастворимых производных лантаноидов в древесные материалы.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Известные консерванты для древесины имеют масляную или водную основу. Консерванты на масляной основе делятся на два основных класса, а именно (i) креозот каменноугольной смолы и растворы креозота с каменноугольной смолой или нефтяными маслами и (ii) растворы химических консервантов, таких как пентахлорфенол, растворенные в подходящем органическом носителе.

Одним из недостатков консервантов на масляной основе является их выделение из дерева. После этого они могут смыться с поверхности или испариться.Чтобы компенсировать потерю консерванта на масляной основе, требуются высокие начальные удерживающие свойства. В тропических регионах и регионах с большим количеством осадков использование консервантов на масляной основе оказалось неэкономичным. Еще одним недостатком некоторых консервантов на масляной основе является то, что они считаются раздражителями кожи и могут вызывать ожоги. Кроме того, консерванты на масляной основе, такие как креозот, не могут быть окрашены и не имеют привлекательного внешнего вида. Эти консерванты часто имеют побочные токсические эффекты.

Консерванты на водной основе - это консерванты, содержащие химические консерванты в виде водных растворов.Такие консерванты реагируют внутри древесины с образованием соединений, растворимость которых может быть увеличена путем регулирования pH. Когда в древесине происходят химические изменения, приводящие к образованию соединений с очень низкой растворимостью, эти соединения считаются стойкими к выщелачиванию. Те, которые образуют растворимые соединения, обозначены как выщелачиваемые.

Устойчивые к выщелачиванию консерванты на водной основе, используемые в коммерческих целях, включают кислый раствор хромата меди (ACC), раствор хромированного арсената меди (CCA) и раствор аммиачного арсената меди (ACA).Обычно используются решения CCA. В древесине они образуют соединения, токсичные как для грибков, так и для насекомых. Вымываемые консерванты на водной основе включают хромированный хлорид цинка и смеси фторид-хром-арсенат-фенол и соединения бора. Вымываемые консерванты на водной основе можно использовать только при обработке древесины для внутреннего использования или там, где условия выщелачивания не являются суровыми.

Использование консервантов на водной основе имеет много преимуществ: чистоту, окрашиваемость обработанной древесины, отсутствие запаха и, при правильном нанесении, более длительную защиту древесины.

"Книга стандартов" Американской ассоциации консервантов древесины (1986) определяет и описывает на страницах 1978 и 1979 годов хорошо известные методы нанесения композиций, защищающих древесину. Среди них упоминаются:

Чистка

Баттинг

Распространение

Погружение

Двойное давление

Двойной

Пустая ячейка

Конечное давление

Полная ячейка

Внутренний

Без давления

Давление

Спрей

Площадь

Тепловой

Вакуум

Эти методы позволяют достичь желаемого результата при нанесении на древесину композиций, обладающих свойствами консервации древесины.Описания методов консервации древесины, описанные на этих страницах и в Книге стандартов, включены сюда посредством ссылки.

Существенные особенности метода давления заключаются в том, что (1) древесина окружается консервирующим раствором в закрытом сосуде; и (2) прикладывают гидростатическое давление с помощью механических средств для вдавливания раствора в древесные волокна, заменяя воздух или воду, уже находящиеся там, или проникая в любые пустоты. Обычно систему вакуумируют примерно до 26 дюймов ртутного столба, чтобы удалить воздух из ячеек в древесине.Когда раствор CCA используется для пропитки древесины, CCA вступает в реакцию внутри древесины с обнаруженными в ней редуцирующими сахарами с образованием смеси нерастворимых солей.

Патент США. В US 2565175, выданном Hager, описан способ консервирования древесины с использованием определенных типов консервантов в сочетании с конкретными способами и условиями проникновения и распределения этих консервантов в древесине. Одним из конкретных типов консерванта является CCA, к которому добавлен аммиак, чтобы сделать раствор консерванта щелочным.Добавление аммиака предотвращает быстрое закрепление консерванта в древесине. Согласно методу, описанному Хагером, консервант вводится в древесину, и древесина сохраняется в невысушенном состоянии в течение периода времени, в течение которого не происходит фиксации консерванта, и консервант диффундирует через клеточные стенки. После этого древесина сушится.

Патент США. В US 4 303 705, выданном Kelso, Jr., описан процесс защиты древесины от нападения живых организмов, например.г., грибки и насекомые. Процесс может состоять из одного или двух этапов. В двухэтапном процессе существует фунгицидная стадия, включающая введение раствора меди в древесину, и инсектицидная стадия, включающая введение в древесину раствора хрома и мышьяка.

Одним из недостатков использования CCA является то, что не вся фиксация консерванта происходит в древесине. Шлам может возникать в рабочем растворе из-за поглощения древесины или экстрактивных веществ древесины, коррозии или примесей в химических веществах, используемых для приготовления раствора.Шлам вызывает отложение твердых частиц на поверхности древесины. Эти отложения содержат различный процент мышьяка и, таким образом, представляют собой проблему для окружающей среды. Недавние стандарты обработки (AWPA 1982) признали это (см. Hartford, W., "Практическая химия CCA в эксплуатации", American Wood Preservers. Ежегодное собрание ассоциации, 28, 29 и 30 апреля 1986 г., стр. 1-16 ).

Производные лантаноидов используются в производстве стекла, керамики, красок, пластмасс и резины. Известно, что композиции, содержащие соединения церия, обладают бактерицидным действием, например.грамм. композиции, содержащие нитрат церия и сульфадиазин серебра (Boeck, et al., Burns, том 11, № 5 (1985), стр. 337-342; Monafo, 3-й Международный конгресс по фармакологическому лечению ожогов, Милан, Италия, 12-15 мая , 1980, Panmainerva Med., Том 25, № 3 (1983), стр. 151–154; Bowser, et al., J. Trauma, том 21, № 7 (1981), стр. 558–563; Monafo и др., Arch Surg., том 113, № 4 (1978), стр. 397-401; Monafo, et al., Surgery (St. Louis), том 80, № 4 (1976), стр. 465-473 ), а также композиции, содержащие электрически активированное серебро и стеарат церия (Colmano, et al., 23-е ежегодное собрание Биофизического общества (Нью-Йорк), Атланта, Джорджия, 26-28 февраля 1979 г., Biophys. J. vol. 25, нет. 2, часть 2 (1979) P.217A). Производные церия также используются в качестве добавок в пластмассах для упаковки пищевых продуктов.

Патент США. № 4743473, Gradeff et al. включенный здесь в качестве ссылки, описывает способ консервирования древесины производными лантанидов. Способ включает обработку древесины под давлением с использованием композиций, содержащих водные растворы одного или нескольких производных лантаноидов.Считается, что в результате этого процесса обработки получается древесина, содержащая устойчивые к выщелачиванию ионы лантаноидов, сшитые с целлюлозными волокнами в древесине. Однако, если древесина контактирует с водой в течение продолжительных периодов времени, возможно, что ионы лантаноидов в конечном итоге могут вымыться.

U.S. Ser. № 07/267009, включенный в настоящий документ посредством ссылки (подана 4 ноября 1988 г.), теперь в патенте США No. В US 4883689, Gradeff, также описан способ консервирования древесины производными лантаноидов. В этом процессе древесина обрабатывается органическими растворами одного или нескольких производных лантаноидов.Считается, что в результате этого процесса обработки получается древесина, содержащая устойчивые к выщелачиванию комплексы лантаноидов. Такие комплексы должны быть устойчивыми к выщелачиванию даже при контакте с водой в течение продолжительных периодов времени, поскольку органорастворимые комплексы, осажденные в древесине, нерастворимы в воде. Однако потенциальным недостатком этой процедуры является использование в процессе обработки органических растворителей. Использование и удаление таких химикатов может быть нежелательным с точки зрения здоровья и окружающей среды.

Патент США.В US 40

, Hatcher, описан двухэтапный процесс обработки древесины путем первой пропитки древесины водным раствором полихлорфенатной соли с последующим введением кислоты в пропитанную древесину для осаждения полихлорфенола на месте. Однако Хэтчер эффективно не учитывает этот процесс, отмечая, что такой процесс требует стадии сушки, может потребовать более сложных средств и, что наиболее важно, может предотвратить полное проникновение древесины, подлежащей обработке, путем образования заглушки по внешнему периметру из осажденного твердого вещества.

Целью настоящего изобретения является создание нового безопасного двухэтапного способа обработки древесины или древесных матриц композициями, содержащими водорастворимые производные лантаноидов, и последующего придания указанным производным лантанидов устойчивости к выщелачиванию путем обработки древесины вторым раствор реагента, содержащий основание или соль кислоты, в результате чего в древесине образуются нерастворимые в воде производные лантаноидов. Целью настоящего изобретения также является создание средства для пропитки древесины нерастворимыми в воде производными лантанидов без использования потенциально вредных органических растворителей.

Еще одна цель изобретения состоит в том, чтобы предоставить вариант вышеупомянутого процесса лечения путем изменения порядка обработки на обратный.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы способствовать замедлению горения и подавлять организмы, вызывающие порчу древесины, такие как воздействие разрушающих древесину организмов, таких как бактерии, насекомые и грибки, в атмосферных условиях, таких как воздействие солнечного света.

Эти и другие цели достигаются настоящим изобретением и дополнительно описаны в описании.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение направлено на способ обработки древесины, включающий следующие стадии:

(1) пропитка древесины композициями, содержащими водные растворы одного или нескольких производных лантаноидов, за которым следует

(2) пропитка древесины композициями, содержащими водные растворы одного или нескольких оснований или одной или нескольких солей кислот с образованием нерастворимого в воде осадка внутри древесины. Способ данного изобретения также может быть осуществлен путем изменения порядка шагов на обратный.

Пропитка древесины водными растворами, как описано выше, осуществляется с помощью одного или комбинации нескольких известных методов, выбранных для достижения желаемой степени проникновения для предполагаемого использования. Это может включать обработку под давлением, вакуумную обработку, обработку поверхности, которая включает погружение и распыление, чистку щеткой, обработку всех ячеек и другие способы обработки, известные в данной области.

Изобретение также направлено на композицию, содержащую древесину и лантаноиды или производные лантаноидов, полученные указанным выше способом.Эта композиция устойчива к порче древесины, не содержащей лантаноидов, под воздействием разрушающих древесину организмов, таких как бактерии, насекомые и грибки, а также условий окружающей среды, способствующих гниению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно способам данного изобретения древесину обрабатывают (1) пропиткой водным раствором, содержащим одно или несколько производных лантаноидов, с последующей (2) пропиткой водным раствором, содержащим одно или несколько оснований, или пропиткой водным раствором, содержащим одно основание. или более солей кислот.Способ по настоящему изобретению также можно применять на практике путем изменения порядка первого и второго этапов лечения. Кроме того, любой метод может быть осуществлен путем ополаскивания древесины водой между стадиями контактирования. Консервационная обработка древесины применяется к различным формам и типам древесины: пиломатериалы, древесина, мосты и проволочные стяжки, столбы для забора, фанера, блоки перекрытий и платформы, древесина для коммерческого жилищного строительства, морское строительство, строительный пиломатериал, волокна ламинированных материалов. и целлюлоза, градирни, древесина, используемая для хранения лесозаготовок и транспортировки продуктов питания.Используемый здесь термин «древесина» включает в себя все это, но не ограничивается ими. Термин «древесина» также включает указанные выше формы или типы древесных матриц. Матрицы, полученные из древесины, раскрыты Gradeff в U.S. Ser. No. 07/259284, теперь патент США. № 4881976, который я включен здесь в качестве ссылки. Матрицы, полученные из древесины, могут представлять собой вещества, химически полученные из древесины, такие как древесная масса, очищенная древесная масса, производные лигнина, древесная канифоль, канифольная целлюлоза, модифицированная канифоль, соли канифольной смолы, производные канифоли или их комбинации.

Подходящие производные лантаноидов включают элементы лантаноидов, такие как лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций. Церий предпочтителен и может быть трехвалентным или четырехвалентным.

Катион лантанида может быть связан с неорганическим анионом, таким как нитрат, хлорид, сульфат, перхлорат, фосфат или фосфонат. Предпочтительны хлориды и нитраты лантаноидов. Катион лантаноида также может быть связан с органическим лигандом, таким как низший алкилкарбоксилат, например.грамм. ацетат, пропионат, акрилат, метакрилат, глюконат, лактат, алкилсульфонат или алкилфосфонат. Производные, содержащие как неорганические, так и органические лиганды, также подходят для настоящего изобретения.

Производные лантаноидов могут использоваться отдельно или в смеси с другими агентами для обработки древесины, такими как антипирены, красители, антисклеивающие агенты, антистатические агенты, стабилизаторы размеров, пленки, смягчающие древесину агенты и другие биоциды или фунгициды. .

Производные лантаноидов должны быть растворимы в воде, предпочтительно в концентрации по крайней мере около 0.1% по весу. Использование концентраций менее 0,1% по весу неэкономично. Предпочтительны концентрации от примерно 0,1% до примерно 10%, хотя можно использовать более высокие концентрации. Более предпочтительны концентрации от примерно 0,5% до примерно 2,5%.

Основания, подходящие для практического применения способа по настоящему изобретению, представляют собой любые водорастворимые основания, которые реагируют с водорастворимыми комплексами лантанидов с образованием нерастворимых в воде производных лантанидов. Такие основания предпочтительно представляют собой слабые основания, такие как карбонат натрия и аммиак, которые не должны влиять на древесину.Однако можно также использовать более сильные основания, такие как гидроксиды щелочных металлов и щелочноземельных металлов в разбавленном водном растворе.

Подходящей солью кислоты для практического применения способа настоящего изобретения является любая водорастворимая соль, которая реагирует с водорастворимыми комплексами лантанидов с образованием нерастворимых в воде производных лантанидов. Неограничивающими примерами таких солей являются додецилбензолсульфонат натрия, стеарат натрия или калия, ацетилацетонат натрия или аммония, октоат натрия, нафтенат натрия (или другие высокомолекулярные карбоксилаты) и растворимые фосфаты или фосфонаты щелочных металлов.

Древесина, обработанная способом по настоящему изобретению, содержит комплексы лантанидов, устойчивые к выщелачиванию. Комплексы считаются устойчивыми к выщелачиванию по ряду возможных причин, включая, помимо прочего, сшивание целлюлозных волокон в древесине с ионом лантаноида и нерастворимость в воде комплекса лантанидов, образованного в результате реакции водно- растворимые комплексы лантанидов с водным раствором основания или соли кислоты. Неограничивающими примерами водонерастворимых производных лантанидов являются гидроксиды лантанидов / оксиды лантанидов, стеараты лантанидов, октоаты лантанидов, нафтенаты лантанидов, фосфаты лантанидов, фосфонаты лантанидов и додецилбензолсульфонаты лантанидов.Нерастворимые в воде производные церия являются предпочтительными.

Механизм консервации древесины, обработанной лантаноидами, не совсем понятен. Похоже, что он отличается от того, что считается механизмом действия любого из используемых в настоящее время консервантов, поскольку лантаноиды обычно не считаются токсичными веществами.

Время, необходимое для достижения достаточного количества пропитки древесины водными растворами, зависит от нескольких факторов, например тип обработки и тип обрабатываемого древесного материала, а также состояние материала до обработки.Можно использовать любой подходящий метод нанесения водных растворов на древесный материал. Несколько методов практикуются и признаны Американской ассоциацией консервантов древесины. Они определены ниже:

Кисть: Нанесение одного или нескольких слоев жидкого консерванта на поверхность древесины с помощью кисти.

Стык: Консервативная обработка для нижнего или торца стоек и стоек; обычно термическим способом.

Давление: Пропитка древесины жидкостью путем приложения давления выше атмосферного или выше любого исходного давления воздуха, которое могло быть приложено.

Распространение: Обработка, при которой зеленая древесина или пропитанная водой древесина погружается в водный раствор или на нее наносится паста или твердое вещество, содержащее водорастворимые химические вещества, чтобы позволить химическим веществам проникнуть в воду в древесине.

Погружение: нанесение жидкого консерванта на древесину путем погружения древесины в жидкость на короткий период времени.

Dual: Обработка древесины для использования в тяжелых условиях воздействия двумя разными синергическими консервантами в двух отдельных циклах обработки, e.грамм. обработка морских свай и бревен для участков с повышенной опасностью забоя. Обычно первая обработка проводится солевым консервантом на водной основе; а второй - с креозотом или креозотово-каменноугольным раствором.

Пустая ячейка: Обработка, при которой воздух, заключенный в древесине, используется для вытеснения части консерванта при сбросе давления обработки и создании окончательного вакуума.

Внутренний: Обработка, применяемая путем введения в столб или древесину через отверстия, просверленные для этой цели, достаточного количества консерванта для защиты от порчи от организмов, разрушающих древесину.

Без давления: процесс обработки древесины, не требующий использования гидравлического давления.

Распыление: нанесение одного или нескольких слоев жидкого консерванта на поверхность древесины с помощью распылителя.

Поверхность: Поверхностное нанесение жидкого консерванта на древесину щеткой, распылением или окунанием.

Термический: процесс пропитки древесины путем (а) погружения ее в горячий консервант или жидкость на различное время, а затем (б) в консервант при более низкой температуре, что приводит к снижению давления внутри древесины и принудительному нанесению консерванта. в древесину атмосферным давлением.

Вакуум: обработка жидкостью древесины в закрытом сосуде путем откачивания или частичного удаления воздуха из сосуда и введения жидкости без повторного впуска воздуха.

Full-Cell: Обработка, включающая предварительный вакуум с последующей пропиткой под давлением, при которой полости ячеек в обработанной части древесины остаются частично или полностью заполненными консервантом.

В объем данной статьи входят методы кондиционирования древесины, которые включают предварительные этапы, направленные на усиление проникновения водных растворов в древесину.Эти шаги включают: воздушную сушку, сушку в печи, вакуумную сушку, пропаривание или их комбинацию.

Методы обработки, такие как обработка поверхности, например погружением, распылением или щеткой, не требуют пояснений. Обработка может быть однократной или повторной, в сочетании с другими агентами или альтернативным способом с использованием различных концентраций лечебных растворов, все в зависимости от желаемой степени проникновения. Лечение можно проводить при комнатной температуре или выше.

Применение вакуума можно рассматривать как двухэтапную обработку.Сначала древесину подвергают вакууму, затем вводят обрабатывающий раствор без повторного впуска воздуха. Очевидно, что параметры этого метода можно значительно варьировать. Для выдержанной или предварительно кондиционированной древесины потребуется меньше времени и вакуума, чем для влажной древесины. Время, а также вакуум будут зависеть от размера или формы обрабатываемого материала и желаемой глубины проникновения. То же самое и с температурой. Цель этапа вакуумирования - очистить деревянные ячейки от влаги и воздуха, чтобы обрабатывающий раствор мог проникнуть в пустую ячейку с меньшим сопротивлением.Эффект аналогичен обработке дерева под давлением, как и результаты. Хотя обработка под давлением более распространена, чем вакуумная, Американская ассоциация защиты древесины приняла вакуумный метод в качестве стандартного метода применения консервантов для древесины.

Обработка давлением может использоваться для обработки предварительно кондиционированной древесины или, если это целесообразно, для обработки древесины или древесного волокна как есть. Он заключается в приложении гидростатического давления к древесному материалу, погруженному в обрабатывающий раствор.Время может широко варьироваться в зависимости от состояния древесины, типа и толщины. Обычно достаточно от около 0,5 до около 10 часов. Конечно, можно использовать более длительные периоды. Время контакта может быть уменьшено с увеличением давления. Предпочтительное время контакта составляет от примерно 3 до примерно 6 часов.

Предпочтительно давление составляет от примерно 10 до примерно 300 фунтов на квадратный дюйм, более предпочтительно от примерно 50 до примерно 280 фунтов на квадратный дюйм. Давление можно поддерживать с помощью одного или нескольких инертных газов, например. газообразный азот, или путем нанесения композиции под давлением, создаваемым насосом.

Температура обработки не должна превышать 95 ° С. Предпочтительно, чтобы температура была около комнатной, то есть 20 ° С. -30 градусов. Для некоторых обработок температура около 40-60 ° С. C. является предпочтительным для облегчения проникновения водных растворов к древесным волокнам. После обработки первый водный обрабатывающий раствор сливают. Раствор можно зарезервировать, а количество реагента рассчитать и пополнить, чтобы раствор можно было использовать для обработки другой партии древесины.Затем древесину можно распылить или кратковременно промыть чистой водой, чтобы предотвратить потерю второго реагента из-за преждевременной реакции с комплексом лантанида, основанием или солью кислоты, которые могут остаться после обработки первым раствором. Затем вводится второй обрабатывающий раствор, и древесина пропитывается этим раствором любым из методов обработки, описанных выше.

Обработанную древесину просто оставляют сушиться на воздухе. Обработанная древесина устойчива к гниению, вызванному воздействием бактерий, насекомых или грибков, а также атмосферных условий.Кроме того, обработка способствует замедлению воспламенения. Одним из больших преимуществ использования лантаноидов является их относительная безопасность, которая важна во время обработки, удаления или последующего выщелачивания или шламов, как они обычно происходят.

ПРИМЕР 1

Деревянные блоки кондиционируют, взвешивают и пропитывают 1% -ным водным раствором нитрата церия в течение 24 часов при комнатной температуре, немедленно выщелачивают без старения и анализируют на наличие золы. Количество полученной золы составляет 0,1-0.3% удержание.

Пара блоков, обработанных нитратом церия, как указано выше, были погружены в 1% раствор аммиака на 12 часов при комнатной температуре и атмосферном давлении, выщелочены в течение 48 часов и затем состарены. Среднее количество полученной золы составило 1,1.

ПРИМЕР 2

Пару блоков выдерживали в вакууме 2 часа, затем заливали 1% -ным водным раствором додецилбензолсульфоната натрия. Через несколько часов их оставили высыхать при комнатной температуре и аналогичным образом обработали 1% -ным водным раствором нитрата церия.Затем их выщелачивали в течение 2 дней под проточной водой, а затем озолили. Среднее количество золы 0,83%.

Хотя были показаны и описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, должно быть очевидно, что в него могут быть внесены многие модификации, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *