Корзина
243 отзыва
+79219997078
Консервация древесины.
Контакты
ООО "ОгнеБиоЗащита"
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или индивидуального предпринимателя.
+7921999-70-78Сергей с 10= до 20=
+7911258-23-38Юрий с 10= до 20=
+7951676-97-92Сергей с 10=30 до 18=00
Сергей Воробьев
РоссияСанкт-Петербургнаб. Обводного Канала 134 корп. 228, 3 этаж190103
691944375
obz_9997078
Карта

Консервация древесины.

Консервация древесины.

Консервация древесины - меры, обеспечивающие древесине долговечность. Существует целый ряд различных химических консервантов и процессов (обработка древесины, пиломатериалов), которые способны продлить жизнь древесине, деревянным конструкциям, паркет

Консервация древесины - меры, обеспечивающие древесине долговечность. Существует целый ряд различных химических консервантов и процессов (обработка древесины, пиломатериалов), которые способны продлить жизнь древесине, деревянным конструкциям, паркету и т. д., увеличить прочность и устойчивость древесины против уничтожения грибками, плесенью, насекомыми и т. п.

Древесина, как материал органического происхождения, является питательной средой для грибов и насекомых. Ущерб от насекомых значителен, но несоизмерим с ущербом, наносимым грибами. Поражение дереворазрушающими грибами и плесенью – недостатки древесины, ограничивающие область применения лесоматериалов в строительстве, ухудшающие эксплуатационные свойства деревянных конструкций и покрытий. В природе - кора защищает внутренние слои дерева от инфицирования дереворазрушающими грибами. Но после удаления коры и применения древесины в качестве строительного материала необходима ее дополнительная защита.

21 млн. кубометров − таковы ежегодные потери в России деловой древесины от поражения плесневыми, деревоокрашивающими и дереворазрушающими грибами. Это примерно 50% экспорта необработанной древесины – свыше 2 млрд. долларов США в год. Для восполнения этих потерь ежегодно вырубается 100 тысяч гектаров леса.

Древесина – это сложный материал, состоящий из трех основных компонентов:

  • целлюлозы
  • гемицеллюлозы
  • лигнина

Эти молекулы - природные полимеры. Молекулы целлюлозы и гемицеллюлозы придают древесине большую устойчивость к силам растяжения, а молекулы лигнина обеспечивают устойчивость к силам сжатия. В целом, химический состав, в сочетании с микроструктурой, делают древесину очень прочным и надежным строительным материалом для эксплуатации в сухих условиях.

На древесину, находящуюся на открытом воздухе, воздействуют:

  • Климатические факторы (солнце, осадки, ветер)
  • Микроорганизмы (бактерии, грибы)
  • Зеленые водоросли
  • Насекомые

Биологическое воздействие

При воздействии погодных условий на необработанную (хвойную) древесину немедленно начинается бактериальное и грибковое инфицирование. Скорость его распространения зависит от природной биостойкости вида. В самом начале заражение незаметно для невооруженного глаза, но постепенно древесина становится всё более и более склонной к поглощению влаги, что способствует дальнейшему инфицированию. Со временем, инфицирование становится заметным и для невооружённого глаза в связи с ростом грибов синевы, проникающих в древесину на всю глубину и окрашивающих её в синий цвет, или в форме поверхностных наростов плесневых грибов, что приводит к потемнению поверхности. Очень мокрые поверхности могут также окрашиваться в зелёный цвет вследствие роста зелёных водорослей.

Старение в атмосферных условиях

Необработанные поверхности древесины при её использовании на открытом воздухе подвергаются атмосферному воздействию, приводящему к старению - неравномерному изменению цвета, придающему древесине грязный вид. Даже если древесина покрыта бесцветными маслами или лаком, в условиях использования на открытом воздухе её первоначальный цвет сохранить невозможно. Важно обработать или покрыть древесину пигментами (защита от атмосферного воздействия) и эффективными биоцидами (для защиты от грибков, биообрастания и т. д.).

Бактерии

Бактерии могут развиваться только в очень влажной древесине. Это может произойти в первоначальный период хранения после вырубки (в лесу или на лесопильном заводе).

Этот тип бактериального воздействия невозможно видеть, он не оказывает какого-либо воздействия на прочностные свойства, но пористость древесины может значительно повыситься, что приведет к чрезмерному впитыванию воды при последующем использовании. Более значительное бактериальное воздействие (приводящее в дальнейшем к гниению древесины) происходит в древесине, применяемой в воде (сваи, лодки, дерево для отделки причалов).

Грибы

Процесс гниения характеризуется нарушением структуры и последующим распадом пораженной ткани древесины.

Процесс гниения древесины с биохимической точки зрения имеет две разновидности: деструктивный и коррозионный.

Деструктивный процесс характеризуется в первую очередь распадом целлюлозы, затем появлением видимых глубоких трещин, трухлявости, разделения структуры древесины на отдельные фрагменты в виде пластинок (пластинчатая гниль) и волокон (волокнистая гниль).

На первой стадии возникновения коррозионного процесса гниения наблюдаются выцветы, затем появляются белые пятна и вдавленности. Процесс протекает с разрушением лигнина и частичным скоплением целлюлозы. Конечная стадия процесса характеризуется видимыми продолговатыми пустотами с остатками целлюлозы внутри (ситовая, ямчатая гниль).

Необходимые условия для протекания процесса гниения – температура окружающей среды от 0 С до +40 С, влажная среда (18-70%), застойные явления воздуха. Влажность самой древесины 15-20%. Наличие ионов металлов (катализаторов) - Fe, Mn и некоторых других, естественно содержащихся в древесине. Скорость процесса гниения зависит от вида гриба, поразившего древесину, от породы пораженного дерева, от условий, в которых протекает процесс гниения.

Заражение древесины происходит спорами грибов. Среди более 1000 разновидностей дереворазрушающих грибов наиболее опасными являются домовые грибы, поражающие древесину, как не защищенную, так и защищенную от атмосферных воздействий. Представителями категории наиболее опасных дереворазрушающих грибов являются: настоящий домовой (Merulios lacrymans), белый домовой (Coriolus vaporarius), домовой пленчатый (Coniopchora cerebella). Масштабность распространения грибов и скорость процесса разрушения древесины представляют угрозу для эксплуатации деревянных конструкций и сооружений.

Грибы – это наиболее важные организмы в древесине в северном полушарии. Некоторые микроскопические грибы могут расти и питаться на древесине, не вызывая заметной гнили. Они могут способствовать повышению пористости древесины, изменению её цвета, а некоторые виды образуют споры, вызывающие аллергические реакции у людей. Эта проблема особенно распространена внутри строений с высокой влажностью.

плесень  плесень
 Рис. 1 Поражение плесенью изделий из древесины

Плесневые грибы бывают различных цветов, например, белого, зеленого, красного или черного. Некоторые виды черной плесени называются грибами синевы из-за их способности окрашивать заболонь в синевато-черный цвет, в особенности у сосновых пород. Эти грибы также могут расти на поверхности древесины, придавая ей «грязный» вид. Необработанная древесина для наружого использования практически всегда полностью зарастает этим видом черной плесени. То же относится и к древесине с покрытиями, если в их состав не входит эффективный фунгицид.


Рис. 2 Aspergillus niger Чёрная плесень

Воздействие чёрной плесени на здоровье человека

Больше всего проблем создают грибы, вызывающие гниение, поскольку они способны выключать водорастворимые ферменты, трансформирующие химические составляющие древесины в питательные вещества для грибов. В процессе этого уменьшается масса древесины, она обычно усыхает и трескается (как древесный уголь), что приводит к значительно­му уменьшению прочности древесины.

В плодовом теле гриба («цветке») развиваются споры («семена»). Споры могут развиваться и на поверхности древесины, но только в случае высокого содержания там влаги. В древесине развиваются микроскопические нити (гифы), которые формируют т. н. мицелий.

Влажная древесина - идеальная среда для размножения древесных грибов: домового, коричневого бородавчатого, белого и порового, еловой губки и др. Наиболее опасен из них домовый гриб. Он поражает любую древесину и изделия из неё, пронизывает каменные стены, образуя грибницы метровой длины. Поражённая ломовым грибом древесина теряет прочность, окрашивается в коричневый цвет и рассыпается на мелкие кусочки.

Коричневый бородавчатый (подвальный) гриб паразитирует в основном на деревянных изделиях, находящихся под открытым небом. Древесина, заражённая подвальным грибом, имеет коричневый цвет и, разрушаясь, рассыпается на мелкие кусочки.

Белый поровый гриб поражает изделия исключительно из древесины хвойных пород. Характер разрушения и вид разрушенной древесины такие же, как и при поражении домовым грибом.

Еловая губка поражает изделия из хвойных пород с повышенным содержанием влаги. Она разрушает древесину изнутри, и когда выступит на поверхность изделия в виде красно-рыжих полос или пятен, то чаще всего бывает уже поздно что-либо предпринять для спасения пораженной древесины.

Синяя древесина (синева) - результат жизнедеятельности деревоокрашивающих грибов. Как правило, синеет прежде всего заболонь сосны и других хвойных пород. Деревоокрашивающие грибы очень быстро растут и способны поразить штабель древесины в течение нескольких часов.

Грибы синевы, проросшие и развившиеся в толще древесины, поражают всю заболонь и практически не отбеливаются. Грибы синевы легко проникают через лаки и краски, которыми покрыто дерево, разрастаются очень быстро (в течение нескольких часов) и затем происходит гниение древесины.

Синеву вызывают около 70 видов деревоокрашивающих грибов. В основном это сумчатые грибы. Лесоматериалы хвойных пород (сосна, лиственница) чаще всего поражают грибы Ceratocystis pilifera, Phoma petersii B., Cladospora fastigiata и др.

Они дают окраску голубовато-серых, синеватых, зеленовато-синих, серо-коричневых и синевато-черных тонов на заболонной части древесины. Чаще всего синева встречается на окоренных лесоматериалах и пиломатериалах хвойных пород, особенно сосны, лиственницы, кедра.

синевазаболонь
Рис. 3 Синева древесины

 

Неокоренные лесоматериалы обычно поражаются на торцах, а на боковой поверхности - в местах механических повреждений коры и повреждений насекомыми.

 

Признаки поражения древесины дереворазрушающим грибом:

а) изменения естественного цвета древесины

б) появление поперечных и продольных трещин

в) потеря прочности

г) разрушение структуры

Дереворазрушающие грибы разрушают клетки древесины и оказывают влияние на ее физико-механические свойства. Твердость древесины, пораженной гнилью, снижается в 15-35 раз. Такая древесина становится непригодной для использования в качестве строительного конструкционного материла.

Вид гниения древесины может быть охарактеризован типом образующейся гнили:

Бурая (ядровая) гниль

Разрушает преимущественно древесную целлюлозу, при этом появляются трещины характерной кубической формы (как у древесного угля). Это основные гнилостные организмы в хвойных видах древесины. Они отвечают за большинство случаев гниения древесины, не имеющей контакта с землей, в Северной Европе.

Белая гниль

Разрушает все структурные компоненты древесины приводя к появлению характерного волокнообразного и бледного внешнего вида. Это основной вид гнилостных грибов, приводящих к гниению лиственных пород, не имеющей контакта с землей древесины, таких как бук и тропическая древесина, в Южной Европе.

Мягкая гниль

Гниение здесь в основном затрагивает древесину, контактирующую с почвой и находящуюся в морской среде. Сильнее всего поражает древесину с высоким содержанием влаги.

Зеленые водоросли

Зеленые водоросли обычно выглядят как зеленые наросты, в особенности на северной стороне деревянных фасадов. Их рост является следствием слишком высокого содержания поверхностной влаги.

Сами по себе водоросли не вызывают гниения, но являются показателем повышенного содержания влаги в древесине, с чем связывается риск повреждения грибами.

Насекомые

Насекомые могут разрушать древесину в процессе всего её жизненного цикла. Для строительной и мебельной древесины основным врагом являются личинки, живущие на дереве и им питающиеся (например, домашний усач-дровосек и широко распространенный мебельный точильщик).

Насекомые-древоточцы не играют большой роли в Северной Европе, но, в сочетании с термитами, являются главной проблемой в Южной Европе.

Отдельной проблемой, связанной с международной торговлей древесиной, является импорт в Европу тропических сортов, уже пораженных насекомыми (например, жук-точильщик).

Методы обработки древесины

Проникающие процессы

Это промышленные способы нанесения, в их основе лежит глубокое проникновение в заболонь, что обеспечивает лучшую защиту обработанной заболони. Обычно сердцевина не поддается проникновению в нее при стандартных промышленных операциях.

Поверхностные процессы

Поверхностные процессы включают в себя нанесение кистью, напыление или погружение. Это наиболее простой способ. Антисептик наносят при помощи кисти, валика, распылителя, методом кратковременного погружения или окунания. При всей своей простоте такой способ обработки не позволяет вводить в древесину значительные количества целевых компонентов. Поэтому нанесение на поверхность применяют лишь в тех случаях, когда не требуются большие сроки службы или когда древесина будет эксплуатироваться в не очень сложных условиях, например, внутри помещения.

Вымачивание в ваннах

Этим способом можно ввести большее количество антисептика и на большую, по сравнению с нанесением на поверхность, глубину.

Автоклавная обработка или импрегнирование.

Этот способ позволяет глубоко пропитать древесину. Применение пропитки под давлением позволяет ввести в древесину наибольшее количество защитного средства и пропитать ее на большую глубину. Известно много методов пропитки древесины под давлением, не обязательно повышенным, например, вакуум − атмосферное давление − вакуум. Автоклавная обработка обходится дорого.

Химические средства для защиты и консервации древесины

Количество химических соединений, используемых в различных странах и успешно проверенных для эффективной защиты древесины, чрезвычайно велико.

Для защиты древесиныиспользовались различные неорганические соединения: ртути (HgCl2); фтора (NaF, KF, CuSiF6x 6H2O, MgSiF6 x 6H2O, ZnSiF6 x 6H2O, Na2SiF6 x 6H2O); цинка (ZnCl2, ZnO); хрома (Na2Cr2O7, K2Cr2O7, CrO3); бора (H3BO3, Na2B4O7 x 10H2O); мышьяк-содержащие соединения (As2O3, As2O5, FeAsS, Na2HAsO4); различные соединения меди (в том числе и органические), например: CuSO4 х 5H2O, CuO, CuCO3-Cu(OH)2; цитрат меди, нафтенат меди, 8-гидрокси-хинолинат меди, Cu-HDO = бис/N-циклогексилдиазениум-диокси-медь.

Широко использовались оловоорганические соединения (бис-трибутилолова оксид, бис-трициклогексилолова оксид и др.).

Применялись различные органические соединения, например, дитиокарбаматы, пентахлорфенол и его натриевая соль, сульфамиды (дихлофлуанид, толилфлуанид).

Высокоэффективными биоцидами являются некоторые четвертичные аммонийные основания (дидецилдиметиламмония хлорид, алкилбензилдиметиламмония хлорид).

Используются некоторые производные бензотиазола (2-тиоцианометилтиобендазол), бензимидазола (карбендазим, тиабендазол), триазола (пропиконазол, тебуконазол и др.), изотиазолона (4,5-дихлор-2-н-октил-4-изотиазол-3-он), фурана (фурмециклокс).

Высокоактивными фунгицидами с низкой токсичностью для теплокровных являются карбаматы, например 3-йод-2-пропинилбутил-карбамат и др.

Очень перспективны некоторые натуральные субстанции (хитозан), различные эфирные масла.

Подавляющее большинство средств для консервирования древесины обладают ощутимыми недостатками. Нередко они содержат ядовитые компоненты и необходимы санкции властей для их использования.

Изыскание новых защитных средств для древесины требует разработки высокоэффективных многокомпонентных препаратов направленного действия, подавляющих жизнедеятельность различных видов грибов, плесени, спор, способных прочно фиксироваться в древесине, проявляющих специфическое фунгитоксическое действие при отсутствии фитотоксичности и токсичности по отношению к теплокровным и являющихся экологически безопасными.


средство должно обеспечивать высокоэффективную защиту древесины
средство должно быть зафиксировано в древесине и при его биоразложении не должно образовываться вредных веществ
средство должно быть экономичным
средство должно быть нетоксичным
средство должно быть экологически безопасным

 

В целях разработки высокоэффективного защитного средства для древесины в ООО НПП "Меджикхим" исследован большой объем научной и прикладной информации, тысячи патентов разных стран мира. Установленная взаимосвязь структура - активность фунгицидов позволяет целенаправленно оптимизировать выбранные соединения.

Ссылки

1. Расев А. И., Косарин А. А., Красухина Л. П. Технология и оборудование защитной обработки древесины, 2010.

2. Tor P. Schultz, Darrel D. Nicholas and Craig R. McIntyre. Recent Patents and Developments in Biocidal Wood Protection Systems forExterior Applications. Recent Patents on Materials Science 2008, 1, 128-134.

3. Roger M. Rowell. Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites, CRC Press, 2005.

4. Barry A.Richardson. Wood Preservation. Second edition, 2003.

5. A. Unger, A. P. Schniewind, W. Unger. Conservation of Wood Artifacts. A Handbook, 2001.

6. Protocols for the Assessment of Wood Preservatives 1997 (Australasian Wood Preservation Committee: Melbourne).

7. Painted Wood: History and Conservation. Edited by Valerie Dorge and F. Carey Howlett. The Getty Conservation Institute Los Angeles, 1994.

8. ФенгелД., ВенегерГ. Древесина: химия, ультраструктура, реакции.Лесная промышленность, 1988.

  OOO "Magic Chem" < Фокин И. В. >  

vkontakte facebook twitter

Консервация древесины

Предыдущие статьи