Пропитки для древесины: Пропитки для дерева: виды, характеристики и особенности

Антисептики и пропитки для древесины: типология защиты

Древесина, безусловно, является одним из наиболее эстетически привлекательных и, согласитесь, традиционно любимых строительных материалов. А в последние десятилетия — еще и популярным. Связано это с общемировой тенденцией к экологичному домостроению.

Трудно найти материал для возведения дома более экологичный, чем древесина! Древесина «дышит», то есть обеспечивает постоянную циркуляцию воздуха. За счет этого создается наиболее благоприятный для здоровья человека микроклимат. Воздух в деревянных домах — чистый, свежий и легкий. В середине 20 века применительно к дому из древесины даже возник такой термин: «экологичный дом». Проживание в деревянном доме или использование древесины в отделке помещений самым благоприятным образом сказывается на здоровье и, соответственно, настроении человека.

Под воздействием внешних факторов — УФ-излучения, осадков, поражений жуками-древоточцами и плесневыми грибами, — качественные характеристики древесины могут пострадать.

Использование специальных средств защиты поможет уберечь деревянный дом от негативного влияния внешних факторов.

Наиболее популярными и распространенными деревозащитным составами являются антисептирующие пропитки на водной основе. Популярность вполне объяснима: данные составы легко использовать, они экономичны, экологичны и эффективны. Наносить составы на поверхность можно кистью, валиком, распылителем, а также методом окунания.

Давайте разберемся, какие бывают пропитки, в каких случаях используется тот или иной состав.

Отбеливатели древесины — составы, на основе, как правило, хлорсодержащих соединений. Используются в случаях, когда поверхность древесины поражена деревоокрашивающими грибами, или потемнела под воздействием осадков, ультрафиолетового излучения. Отбеливатели оказывают поверхностно-осветляющее воздействие. Избавляют от косметических дефектов, вызванных вышеназванными факторами и подготавливают поверхность к последующему антисептированию.

Не используются как самостоятельное покрытие.

Пример: NEOMID 500. Высокоэффективный профессиональный хлорсодержащий отбеливатель. Осветляет поверхность, уничтожает плесневые грибы.

Нас часто спрашивают, возможно ли заменить специализированный отбеливатель для древесины на аналогичный по составу, но более дешевый бытовой состав общего назначения. Отвечаем: не рекомендуем. В специализированных отбеливателях древесины (особенно профессиональных) концентрация активных веществ подбирается в лабораторных условиях таким образом, чтобы сделать состав максимально эффективным применительно к пораженным деревянным поверхностям.

Специально подобранная концентрация хлорсодержащего соединения не изменяет физико-механические свойства древесины. После полного высыхания обработанной поверхности является абсолютно безопасным для пребывания человека и домашних животных.

Антисептики на период строительства — составы для временной защиты древесины и конструкций из данного природного материала от плесени, гнили, поражений насекомыми. Используются в следующих случаях: транспортировка древесины, сохранение строящихся конструкций на зимний период или на период простоя (до обработки антисептиками длительной защиты и финишными покрытиями). Пример: NEOMID 46 Bio. Антисептик эффективно сохраняет конструкции на срок до 8-ми месяцев. Отвечая на часто встречающиеся вопросы, хотелось бы заметить, что консервация деревянных конструкций на период строительства или сушки при помощи NEOMID 46 Bio не отменяет обязательной дальнейшей обработки специальными анисептиками NEOMID и нанесения финишного покрытия.

Антисептики невымываемые — используется в случаях, когда древесина эксплуатируется в особо трудных для сохранения условиях при непосредственном контакте с грунтом и влагой. Предотвращают появление плесени, гнили, значительно увеличивают срок службы обработанных деревянных поверхностей. Идеальны для обработки террас, нижних бревен сруба, свай, досок черного пола, причалов и прочих, имеющих непосредственный контакт с влагой (в том числе и почвенной), деревянных поверхностей. Пример: NEOMID 430 ECO. Профессиональная эффективность состава обусловлена тем, что молекулы состава проникают глубоко в древесину, химически связываются с ней, тем самым достигается долговременный защитный эффект (до 35 лет!). После обработки составом не требуется обязательная обработка ЛКМ, что существенно экономит не только деньги, но и время при строительстве.

Антисептики для наружных работ — применяются, соответственно, для обработки внешних стен деревянных конструкций. Отличаются повышенной концентрацией (по сравнению с антисептиками для внутренней обработки дома) активных веществ. Пример: NEOMID 440 ECO. Останавливает и предотвращает появление гнили и плесени, благодаря высокооэффективным современным биоцидам, разрешенные к применению фармацевтической и косметической промышленности

Состав защищает в срок до 25 лет в случаях, если закрыт пленкообразующим составом. Бесцветный, не изменяет структуру древесины. Экологически безопасен.

Антисептики для внутренних работ — специальные антисептирующие продукты, в составе которых содержится, как правило, меньшая концентрация активных веществ. Что вполне логично: дереворазрушающих факторов внутри дома гораздо меньше, чем снаружи. Обладают повышенной экологичностью (по сравнению с составами для обработки внешних поверхностей). Защищают от образования вредной для здоровья человека плесени, препятствуют возникновению косметических дефектов, вызываемых гнилью. Пример: NEOMID 400 — эффективный и экологически безопасный защитный состав для обработки внутренних помещений.

Антисептики-инсектициды (имеют также расхожее название «Антижук») — специальные составы для борьбы с жуками-древоточцами и их потомством. Немногие знают, но жук-короед может превратить дом в труху за 5 лет! Эффективные современные инсектицидные составы созданы, чтобы предотвратить гибель дома от насекомых. Пример: StopЖук NEOMID. Высокоэффективный профессиональный состав для борьбы с древоточцами. Может использоваться как для профилактики, так и для уничтожения жуков и личинок короеда.

Антисептики для бань и саун — защищают древесину, находящуюся в условиях воздействия горячего влажного воздуха и перепадов температур.

Пример: NEOMID 200.

Профессиональный антисептик защищает древесину в срок до 25 лет. Сохраняет природный запах, не препятствует дыханию древесины, подчеркивает и сохраняет текстуру древесины, не изменяет ее цвет.

Правильно подобранные деревозащитные пропитки помогут в сохранении деревянного жилища на долгие годы. Высокотехнологичные профессиональные антисептики на водной основе NEOMID — выбор строителей вот уже на протяжении десяти лет. Ассортимент торговой марки — результат глубинных исследований не только потребительских предпочтений, но и, в первую очередь, проблемы сохранения древесины и готовых конструкций, возведенных с использованием данного природного материала.

В завершение хотелось бы отметить, что осознанное использование природных ресурсов растет с каждым годом. Несмотря на то, что древесина — возобновляемый природный материал, массовая вырубка деревьев ведет к локальным и глобальным экологическим катастрофам. Все больше людей понимают, что, продлевая срок службы своего деревянного дома, они не только заботятся о своем личном благосостоянии, но и о благополучии нашей планеты и будущих поколений.

NEOMID — профессиональное качество в каждом продукте!

История защитных пропиток для древесины |

Дерево – самый живой материал в строительстве. Много лет после сруба оно продолжает выделять живительные смолы, в нем по-прежнему происходят процессы, связанные жизнедеятельностью микроорганизмов. Это оказывает на человека благоприятное воздействие, поэтому в деревянном доме всегда лучше спится, организм быстрее восстанавливается, снижается риск развития хронических заболеваний.

Дерево завоевало репутацию лучшего строительного материала из-за своих теплоизоляционных, энергосберегающих и экологических характеристик. Здоровье деревянного дома, как и здоровье любого живого организма, необходимо постоянно поддерживать. Для этого существуют специально разработанные, уникальные составы, обеспечивающие устойчивость к возгоранию, старению, образованию плесени, появлению древесных паразитов.

Уже тысячи лет назад люди понимали, что основные враги дерева – это влага и огонь. Для защиты строений использовали конструктивные и химические способы.

В Древнем Китае деревянные материалы антисептировали, вымачивая в насыщенном растворе поваренной соли. Первое документальное свидетельство защитной обработки древесины в Европе относится к временам Александра Македонского. Это описание пропитки моста оливковым маслом.

Древнейшие способы защитной обработки древесины

• Покрытие смолой, дегтем, еловой живицей. Пропитка горячей смолой делала древесину влагонепроницаемой. Слой смолы /воска защищал поверхность от проникновения жуков-древоточцев, спор грибков, гнилостных бактерий. Деготь и смола маркие, липкие, имеют неприятный запах, увеличивают горючесть древесины, исключают декоративную обработку. Защитный слой приходилось регулярно обновлять. Такие материалы в основном использовали в кораблестроении и очень редко в жилом строительстве.
• Обжиг. Под воздействием высокой температуры сужаются волоконные каналы в наружном слое дерева. Он закупориваются смолами и продуктами горения. Поверхность доски становится заметно прочнее, не гниет, меньше подвержена возгоранию. Обжигали древесину на обычных кострах. На Руси процесс назывался подкуриванием. Обжигом обрабатывали лаги, доски для пола и кровли. Метод используется и сейчас (японская технология  Yakisugi).
• Вощение и пропитка маслом. Метод применялся для влагозащитной обработки, при этом горючесть материалов заметно увеличивалась. Для пропитки использовали льняное, подсолнечное, оливковое масло, воск, прополис. Масло и воск предварительно нагревали – в горячем состоянии они глубже проникают в древесину. Такие пропитки  делают дерево влагостойким, придают ему мягкий блеск и гладкость.

Эти способы защитной обработки дерева в той или иной мере используются  до сих пор. Специальные составы на основе смол, масел, воска производятся промышленностью и продаются в магазинах.

Промышленная революция и достижения химии

С развитием технологий древесину начали обрабатывать в промышленных масштабах. Масло или воск для этого не подходили из-за сложности и дороговизны применения. Для защиты древесины стали использовать достижения химии. Пришла эра креозота.

Креозот используется почти 200 лет (впервые получен в 1830 году), его производят из древесного и каменноугольного дегтя. Им пропитывали столбы, нижние венцы домов, морскую древесину, шпалы. Из-за высокой токсичности даже 200 лет назад его применяли ограничено.

Пентахлорфенол, получаемый из хлора и фенола, и арсенат меди (основа – мышьяковая кислота) использовали для обработки столбов, балок, фундаментных свай. Эти составы отлично консервируют древесину, не только предупреждают поражения грибком, но и помогают противостоять ветшанию. Они очень эффективны, но, как и креозот, ядовиты.

Солевые пропитки для древесины

На смену ядам в XX веке пришли солевые пропитки – концентрированные растворы некоторых солей минеральных кислот: угольной, фосфорной, борной. Их основными преимуществами являются доступность компонентов и невысокая цена.

Главный недостаток солевых пропиток – большой расход. Для получения первой группы огнезащитной эффективности по ГОСТ 28815-96 он должен составлять не менее 600 г/кв.м, т.е. необходимо нанести шесть слоев с межслойной сушкой от двух до шести часов, в зависимости от влажности древесины, т.к. древесина впитывает за один проход около 100 г/кв.м. Многие при обработке древесины не читают инструкцию производителя и соответственно нарушают технологию нанесения составов, что в дальнейшем приводит к быстрому появлению биоповреждений на обработанном дереве и древесина также не соответствует заявленным   характеристикам производителя по огнезащитным свойствам.  Солевой состав не образует химических связей с древесиной. Это ведет к слабой фиксации и быстрому вымыванию антипирена. Срок реальной службы защитных солевых растворов не превышает полутора лет.

Новый этап в развитии пропиток – несолевые составы

Современная промышленность предлагает для обработки древесины антисептики, антипирены, комплексные составы. Принцип действия защитных пропиток промышленного производства остался прежним – токсическое действие на микроорганизмы плюс защита от воды и снижение горючести. Однако их применение более предсказуемо:

• Проверенная безопасность. Составы сертифицируются, что помогает контролировать воздействие на человека и окружающую среду.
• Понятный механизм и срок действия. Производители подробно прописывают, при каких условиях, каким образом и как долго действует защита. Например, антисептический состав Nortex в условиях открытой атмосферы работает 8 лет, в скрытых полостях и в местах не подверженных вымыванию – не менее 30 лет.
• Простота использования. Составы продаются готовыми, наносятся как обычная краска. Не нужно искать ингредиенты, следовать противоречивым рецептам: есть понятная инструкция, где прописаны все особенности применения.

Несолевые пропитки серии «Пирилакс» и «Нортекс» относятся к новому поколению биопиренов на основе фосфорсодержащих соединений. Это продукты принципиально нового уровня огнезащиты и антисептирования, на сегодняшний день являются сильнейшими составами в данном направлении среди ввозимых и производимых в России.

Компоненты «Пирилакс» и «Нортекс» родственны компонентам древесины — целлюлозе и лигнину. Они не отторгаются как солевые огнезащитные составы, а проникают вглубь до 5 мм и взаимодействуют с древесиной на химическом уровне. Благодаря этому  трудоемкая глубокая пропитка в автоклаве заменяется на более простую и быструю поверхностную обработку. Антисептическое действие основано на механизме консервации. Обработанное дерево становится непригодным для питания примитивных живых организмов, что обеспечивает долговременную эксплуатацию без риска появления плесени, древоточцев, водорослей и гнили.

В отличие от солевых составов, несолевые биопрены можно наносить на влажную древесину (до 25%) и при минусовых температурах. Это позволяет продлить строительный сезон, сократив сроки сдачи объектов.

ТД «Пожзащита» предлагает полный спектр несолевых защитных пропиток для древесины.  Чтобы заказать продукцию и получить консультацию, обращайтесь  по телефону +7 (499) 409-50-46.

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
• Виды пропиток в зависимости от их основы
  • На водной основе
  • На акриловой основе
  • На солевой основе
  • На масляной основе
  • На основе алкидных смол
  • На битумной основе
  • Силиконовая
• Виды пропиток по назначению
  • Антисептики
  • Огнезащита
  • Морозостойкость
  • Водоотталкивающий эффект
  • Декоративные свойства
  • Комплексные пропитки
• Какая пропитка лучше
  • Для внутренних работ
  • Для наружных работ
• Цвет
• Изготовление пропитки своими руками

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.

Методы пропитки

Методы пропитки

О пропитке

• Защита дерева
• О пропитке
• Методы пропитки

Краски и спреи погружение Затирка Вакуумно-напорная пропитка

Краски и аэрозоли

• Наносится как на встроенные или демонтированные конструкции, так и на встроенные деревянные конструкции.
• Консерванты для древесины можно распылять в стационарных установках (распылительные туннели, кабины). Портативные струйные опрыскиватели используются для дополнительной защиты строительных конструкций (особенно в труднодоступных местах).
• Поверхность древесины играет важную роль в том, как консервант впитывается. Нестроганная древесина поглощает примерно в два раза больше консерванта на единицу площади, чем строганная древесина. Еще одним фактором, влияющим на поступление консервантов, является наклон древесины. В вертикально расположенной древесине откладывается примерно треть консерванта, чем в горизонтально расположенной древесине.
• Посмотрите, как легко можно пропитать, например, забор с покрытием или конструкцию крыши методом распыления.

Погружение

• Погружение обычно выполняется в подходящих водонепроницаемых ваннах. При использовании линий непрерывного погружения каждый кусок дерева погружается отдельно, чтобы обеспечить пропитку всей поверхности деревянного элемента. Время автоматического погружения обычно составляет несколько секунд и зависит от того, как настроена скорость линии.
• При использовании традиционных ванн для окунания деревянные элементы укладывают в пакеты, которые погружают их под поверхность консерванта с помощью гидравлической руки. Поздние используются для разделения каждого слоя древесины в пакете, чтобы гарантировать, что каждый элемент в пакете пропитан со всех сторон, что обеспечивает равномерное пропитывание всей поверхности древесины. Время замачивания обычно составляет несколько десятков минут. Длительное замачивание — более 24 часов — обеспечивает среднеглубокую защиту с глубиной проникновения до 3 мм.
• Если после пропитки деревянные элементы обрезаются короче, поверхность надреза также необходимо покрасить или обработать пропиткой. Мы рекомендуем регулярно очищать ванночки для раствора от остатков опилок, которые могут повлиять на качество наносимого раствора.

Затирка швов

• Затирка швов — это метод, основанный на сверлении и проколе, используемый для обработки встроенных конструкций, которые либо здоровы, либо частично заражены дереворазрушающими насекомыми. Древесина прокалывается, и в предварительно просверленные отверстия впрыскивается или выдавливается защитное вещество, которое проникает в окружающие деревянные части. Для выдавливания вещества в отверстия следует применять умеренное избыточное давление (с помощью насоса или давления воздуха).
• Данную технологию можно использовать для пропитки всех встроенных деревянных элементов. Система отверстий должна быть спроектирована таким образом, чтобы снизить механические свойства древесины, а также обеспечить правильное распределение пропиточного вещества.

Вакуумно-напорная пропитка

• Этот метод особенно подходит для пропитки древесины, предназначенной для длительного контакта с землей или пресной водой (класс использования 4) — встроенных конструкций, колонн, ограждений, мостов, опор виноградников и т. д.
• Рекомендуемый метод пропитки — по Вефилю (вакуум — избыточное давление — вакуум)
• Продолжительность каждого этапа будет зависеть от пропитки (проницаемости) используемой древесины. Ядровая древесина, как правило, непроницаема, и поэтому проницаемость оценивается на основе свойств заболони. Древесину ели очень трудно пропитывать, в то время как заболонь сосны и бука легко пропитывается. Заболонь дуба несколько менее неприступна, чем бук, но поскольку дуб имеет небольшой объем заболони, он считается практически неприступным. Технические характеристики пропитки будут зависеть от предполагаемого назначения и класса использования древесины.
• Древесина, подлежащая пропитке, помещается внутрь сосуда для обработки под давлением. В первую очередь создается вакуум, удаляющий воздух из ячеек древесины на заданный срок. Этот этап имеет решающее значение для определения глубины проникновения древесины. Принцип «чем ниже давление в камбере давления, тем больше глубина проникновения» обычно звучит правдоподобно. На практике было установлено, что абсолютное давление 20 мбар является оптимальным. Эта фаза длится несколько часов. Сосуд находится под давлением, заставляя раствор пропитывающего агента заполнять сосуд. Сосуд подвергается гидравлическому давлению (избыточное давление 8 — 10 бар), которое в течение заданного времени нагнетает раствор вглубь деревянной конструкции. Эта фаза длится несколько часов. Затем раствор для нанесения выгружается из сосуда под давлением в резервуар для хранения. Затем применяется последний вакуум, чтобы удалить лишний раствор с поверхности древесины, после чего раствор перекачивается обратно в резервуар для хранения. Пропитанная древесина удаляется из резервуара для обработки под давлением и хранится вдали от осадков для вентиляции.
• Посмотрите наше иллюстративное видео, чтобы увидеть, как работает вакуумно-давление .

Предыдущий артикул Что регламентируется сохранностью древесины? Следующие артикул Часто задаваемые вопросы

© АРСИЛАЙН 2022

Пропитка древесины — цели, способы и необходимость

Пропитанная доска — особый вид пиломатериала, который приобретает все большую популярность в строительстве. Производителей таких пропиток не слишком много, а цена выше, чем у обычного дерева. Пропитка древесины позволяет серьезно продлить срок ее службы и надежно защищает от гниения.

Содержание:

• Есть ли вред от пропитки?
• Детали пропитки
• Цели пропитки
• Глубина пропитки
• Гниль на срезах и внутри
• Материалы для обработки
• org/ListItem»> Разновидности композиций
• Для глубокой защиты
• Всепогодный
• Антисептики
• Антипирены
• Комбинированные составы
• Методы глубокой пропитки
• Обработка поверхности
• Предложения производителя

Есть ли вред от пропитки?

Пропитка предполагает пропитку древесины специальным составом (Wolmanit CX-8, Tanalig E 3494 и некоторые другие). В результате предотвращается гниение, повреждение плесенью и другие виды разложения в окружающей среде. Для обработки натурального дерева чаще всего используют специальный водорастворимый консервант на основе малахита и борной кислоты.

Обработанная древесина для предотвращения гниения

Благодаря составу пропиточный раствор не токсичен, не выделяет летучих веществ. Если раньше для пропитки древесины использовались соединения хрома и мышьяка, то современные составы считаются экологически чистыми и безвредными для человека, животных и окружающей среды. Именно поэтому пропитанное дерево широко используется для выращивания винограда, а в скандинавских странах вообще повсеместно контактирует с землей, водой. После пропитки древесина не окрашивает кожу, не пахнет. Пропитки по данной технологии имеют все необходимые сертификаты и прошли испытания на предмет воздействия на здоровье человека.

к оглавлению ↑

Пропитка Подробнее

При пропитке древесина пропитывается антисептическим, фунгицидным, биоцидным раствором под давлением в герметичных вакуумных камерах. Содержат предварительно высушенный материал, режим подачи жидкости контролируется компьютером. Через определенный промежуток времени раствор удаляют из камеры, после чего снова создают вакуум до полного высыхания дерева. Готовая продукция сразу упаковывается и отправляется в продажу.

Пропитка пиломатериалов в вакуумной камере

Пропитка значительно продлевает срок службы древесины, делая его практически неограниченным. Доска будет влагостойкой, поэтому ее можно использовать для обустройства конструкций на открытом воздухе в любом климате. Наиболее популярными изделиями из пропитанной древесины являются:

• клумбы, скамейки, лестницы;
• беседок и беседок;
• заборы, навесы;
• террас, дорожек;
• песочниц и игровых площадок;
• причалы, мосты;
• наружная облицовка домов;
• несущие балки, балконы, чердаки;
• колья, подвязки, столбики для растений.

Растворы, используемые для пропитки, называются пропитками. Они могут выступать препаратами для глубокой или поверхностной обработки, служить базовым грунтом. Большинство растворов на водной основе. Тем не менее в продаже есть препараты на масляной основе и органические растворители, но они не являются экологически чистыми. С помощью этого вида пропитывают только техническую древесину, которая идет на изготовление телеграфных столбов, заборов, шпал для железной дороги.

Технология пропитки древесины

к содержанию ↑

Цели пропитки

Специфические грибы вызывают гниение древесины с течением времени. Споры этих микроорганизмов есть на любом дереве. Они остаются в пассивном состоянии до тех пор, пока не будут созданы благоприятные условия: продукт попадет в теплое влажное место. Наиболее подвержена гниению заболонная часть древесины, которая становится прекрасной питательной средой для грибов. Мертвое здоровое дерево обычно не гниет, так как в нем не могут развиваться микроорганизмы.

При пропитке пористая структура древесины пропитывается антисептическими веществами, препятствующими или останавливающими размножение грибков, гнилостных и плесневых микробов, других бактерий, приводящих к порче материала. Использование пропиток помимо предотвращения гниения решает такие задачи:

• повышенная гидрофобность;
• исключение заселения дерева вредителями;
• обеспечение огнестойкости;
• оптимизация прочности;
• увеличивают срок службы зданий.

Террасная доска с пропиткой

После проникновения пропитка заполняет поры древесины и делает ее устойчивой к большинству неблагоприятных факторов.

к оглавлению ↑

Глубина пропитки

Пропиткой называют глубокую обработку древесины антисептиками, когда ее заболонь пропитывают раствором 95% (не менее). Также захватывают до 0,2-0,5 см сердцевины, которая прилегает к заболони.

Ядерный слой в обработке не нуждается, так как подлежит так называемой естественной пропитке. Есть фенолы, обладающие антисептическим действием и продлевающие жизнь дереву. Перед началом пропитки материал необходимо высушить, иначе влага в соковой части будет мешать проникновению пропитки в межклеточное пространство.

Пропитана бревно только снаружи

к содержимому ↑

Гниль на срезах и внутри

При строгом соблюдении технологии пропитки гниение досок изнутри исключено. Единственный риск обнаруживается при обработке столбов из круглого леса, в которых заболонь плохо просушена. Из-за большой толщины древесина не может быть полностью пропитана, поэтому ее нижние слои теоретически остаются гнилыми при соприкосновении с землей.

Гниение древесины на спилах после пропитки практически исключено. Если предполагается постоянное касание земли, рекомендуется для дополнительной защиты покрыть контактную поверхность масляной пропиткой. Другой вариант — нанести торцевой герметик на пилу, чтобы предотвратить разрушение.

Состав для защиты торцов древесины

к содержанию ↑

Материалы для обработки

Технология пропитки применяется к материалам, наиболее подверженным воздействию повреждающих факторов и склонным к гниению:

• половая доска;
• терраса, балкон;
• заготовки для уличной мебели;
• древесина для беседок, навесов, мансард;
• материал для заборов;
• брус.

Забор из пропитанной доски

к содержанию ↑

Разновидности составов

В зависимости от компонентов, особенностей действия все пропитки делятся на несколько групп.

Для глубокой защиты

Большинство составов предназначены именно для глубокой пропитки древесины, что подразумевает технологию пропитки. Такие растворы должны быть безопасными, экологически чистыми, не содержать едких, токсичных компонентов. Эти средства проникают в глубокие слои материала, заполняют поры, обеспечивая самый надежный и высокий уровень защиты.

Атмосферостойкий

Такие решения дополнительно усиливают прочность древесины, что способствует повышению ее устойчивости к атмосферным факторам. После высыхания дереву не страшны:

• дождь, снег, град;
• перепадов температур;
• климатических колебаний;
• смена времен года;
• ультрафиолетовое излучение;
• противотуманок;
• высокая влажность;
• непрерывный нагрев.

Пропиточный состав для стабилизации древесины

Без пропитки древесина быстро портится от воздействия таких факторов, а после обработки специальными составами материал не будет трескаться, рассыхаться и гнить долгие годы.

к оглавлению ↑

Антисептики

Практически все составы содержат антисептические компоненты (например, борную кислоту). Они подавляют размножение грибков, плесени, бактерий, а также препятствуют появлению короедов, глистов, других вредителей и паразитов. Биоциды не только предотвращают развитие гнилостных процессов, но и останавливают происходящие изменения.

Средство для защиты от старения древесины

Хвойная древесина требует специальной защиты: такие материалы довольно быстро разрушаются. Поэтому при возведении уличных конструкций и сооружений из еловых или сосновых досок, бруса, других пиломатериалов их рекомендуется предварительно пропитать.

к оглавлению ↑

Антипирены

Сухое дерево хорошо поддерживает горение, поэтому практически беззащитно перед огнем. Для уменьшения распространения огня, уменьшения дымообразования в состав ряда пропиток включают специальные компоненты — антипирены, препятствующие возгоранию и снижающие скорость перехода огня на новые участки.

Состав огнезащитный пропиточный Неомид 450

к содержанию ↑

Комбинированные составы

Наибольшее распространение в технологии пропитки получили комбинированные растворы, включающие антисептики, биоциды, антипирены, гидрофобизаторы, способные проникать в самые глубокие слои. Ими можно обрабатывать любые пиломатериалы, особенно брус, доски для балок, полов, обшивки стен. Пропитка Сенеж известна тем, что уплотняет структуру дерева, создает на нем гидрофобную пленку и серьезно продлевает срок службы материала.

Комбинированный антисептик для древесины

к содержанию ↑

Методы глубокой пропитки

Промышленная технология сложна и ее практически невозможно воспроизвести в домашних условиях. Для пропитки древесины необходима специальная установка автоклавного типа, в которой состав будет подаваться под давлением в вакууме 0,07–009 МПа. Продолжительность процесса 3-6 часов.

Своими руками пропитку можно произвести следующими способами:

1. Окунание. Пиломатериал погружают в емкость с пропиткой, выдерживают в ней от 2 часов до 7 дней (в зависимости от толщины), затем тщательно просушивают.
2. Диффузный метод. Препарат смешивают с песком 5:1. Этой массой посыпают доски, брус, а затем оборачивают пленкой. Через 10 дней древесина будет готова к высыханию, перед этим пленку снимают.

к содержанию ↑

Обработка поверхности

Эффективность таких методов значительно ниже, так как глубокие слои древесины останутся незащищенными. Тем не менее, многие мастера практикуют поверхностные виды пропитки древесины, снижающие скорость поражения материала гниением, препятствующие заселению вредителями:

1. Окрашивание. Раствор наносится кистью, валиком на горизонтально уложенные пиломатериалы. Обычно средство проникает на глубину 3-5 мм. Для повышения эффективности рекомендуется проводить обработку 2-3 раза.
2. Потертости. Применяется на древесине с шероховатой поверхностью, которую трудно окрашивать. Раствор втирают прочными тампонами, губками в 2-3 слоя.
3. Опрыскивание. Используется для полов, фасадов, труднодоступных мест. Глубина проникновения раствора минимальна – до 1-2 мм.

Огнезащитная обработка деревянных конструкций краскопультом

к оглавлению ↑

Предложения производителя

В продаже имеются пропиточные пропитки российского и зарубежного производства. Самые популярные бренды – «Текс», «Сенеж», «Здоровый дом», «Олимп», «Оптимист», которые производятся в России. Из зарубежных композиций востребовано:

• Белинка;
• Пинотекс;
• Тиккурилла;
• Дуфа;
• Максима;
• Альпина.

Акриловая пропитка для дерева Maxima

Обработка древесины может быть произведена на заказ, данную услугу практикуют многие средние и крупные лесозаготовительные компании. Стоимость кубометра пропитанной древесины составляет 18-30 тысяч рублей и более в зависимости от породы дерева. Высокая стоимость обусловлена ​​серьезной выгодой для пользователя, ведь срок службы зданий и сооружений значительно увеличится.

Пропитка и механические свойства трех хвойных пород дерева, обработанных новым антипиреном | Journal of Wood Science

• Примечание
• Опубликовано: 14 июня 2014 г.

• Минг-Ю Вен ¹ ,
• Чун-Вон Кан ¹ и
• Хи-Джун Пак ¹  

Журнал науки о древесине том 60 , страницы 367–375 (2014)Цитировать эту статью

• 1215 доступов

• 8 цитирований

• Сведения о показателях

Аннотация

Три хвойных дерева: суги ( Cryptomeria japonica ), корейская сосна ( Pinus koraiensis ) и хиноки ( Chamaecyparis obtusa ) были пропитаны в вакууме под давлением огнестойким химическим веществом, состоящим из полимера фосфата аммония (APP), гуанилмочевины. фосфат (GUP), фосфоновая кислота и незначительное количество добавок. Было исследовано изменение пропитки между породами древесины и внутри них. Значительная взаимосвязь и сходные тенденции были обнаружены между поглощением огнезащитного химиката (FR) и удельным весом (SG), а также заполненным объемом пустот (VVF) и SG. Кроме того, оценивалось влияние огнезащитной обработки на механические свойства, включая модуль разрыва (MOR), статический модуль упругости (MOE) и динамический модуль упругости (DMOE). Результаты показали, что тенденция импрегнации и функция регрессии различались между видами и позициями внутри одного и того же вида. Однако взаимосвязь между SG и поглощением химикатов, а также связью VVF и поглощением химикатов может быть представлена ​​положительной линейной регрессией, и тенденции были одинаковыми для разных пород древесины. Как SG, так и VVF увеличивались с увеличением поглощения FR. После огнезащитной обработки MOR и статическая МОЕ были снижены по сравнению с тем, что было до обработки. Наоборот, DME увеличился после лечения.

Введение

Woods может хорошо служить при надлежащих условиях эксплуатации. Однако при неблагоприятных условиях они могут быть легко повреждены и уничтожены пожаром. Обработка древесины различными растворами применяется для улучшения качества древесины или ее химического превращения в различные продукты [1]. Надлежащее применение антипиренов может защитить древесину от огня, тем самым продлевая срок службы древесины. Эффективность обработки пропиткой зависит от выбранного химического состава, способа нанесения, соотношения заболони и сердцевины, влажности древесины, количества оставшегося химиката и глубины проникновения и распределения химиката [2–5].

Различное положение и анатомические факторы в совокупности определяют различия в обрабатываемости химической пропиткой. При химической обработке древесины необходимо равномерно и глубоко вводить химикаты в древесину, что зависит от водопроницаемости древесины. Трудность потока жидкости между просветами клеток варьируется в зависимости от породы древесины и ее частей. Заболонь большинства коммерческих пород легче поддается пропитке, чем ядровая древесина. Пропитка сердцевины, как правило, ограничена ямками, забитыми строительным мусором, что делает их устойчивыми к потоку жидкости и ограничивает эффективность огнезащитной обработки. Благодаря анатомическому строению древесины межкапиллярная сеть позволяет более или менее тщательно пропитывать древесину [6]. Поскольку древесина представляет собой неровный сложный пористый материал, ее водопроницаемость варьировалась в широких пределах. Изменчивость проницаемости древесины для жидкости намного больше, чем другие свойства, и существуют большие различия между различными семействами, родами и породами деревьев, даже в пределах частей одного и того же дерева. Следовательно, процесс обработки древесины антипиреном тесно связан с проницаемостью древесины.

Было проведено множество исследований влияния различных видов обработки на механические свойства древесины. Исследователи признали, что огнезащитная обработка и повторная сушка снижают первоначальные прочностные свойства древесины. Кроме того, сообщается, что обработка давлением вызывала снижение прочности на изгиб различных пород древесины на 8–10 % [7]. В других исследованиях сообщалось, что солевые пропиточные материалы повышают прочность на сжатие на 4,6–9,6 %, но снижают прочность на изгиб на 2,9 %.–16 % [8, 9]. Это снижение прочности происходит, когда деревянные изделия подвергаются воздействию повышенных температур, которые часто возникают в результате солнечных нагрузок на крышу. В некоторых исследованиях изучалось, насколько сильно и почему антипирен влияет на свойства обработанной древесины [10, 11].

Чтобы лучше понять возможности обработки хвойных пород новым огнезащитным химическим веществом и помочь в процессе огнезащитной обработки, важно знать способность пропитки обрабатываться между тремя хвойными породами и внутри них, а также влияние пропитки на механические свойства обработанной хвойной древесины. . Целью данного исследования является, с одной стороны, исследование возможности обработки пропиткой новым огнезащитным химическим веществом с полимером фосфата аммония (АРФ), гуанилмочевинофосфатом (ГУП) и фосфоновой кислотой в качестве основных компонентов трех хвойных пород древесины, которые в основном используются в Корее. включая Суги ( Cryptomeria japonica ), сосны корейской ( Pinus koraiensis ) и хиноки ( Chamaecyparis obtusa ) традиционным методом вакуум-давление. С другой стороны, было изучено влияние огнезащитной обработки на механические свойства древесины в попытке обеспечить разумный процесс обработки для лучшего применения огнезащитных химикатов и, таким образом, получить желаемые огнезащитные свойства.

Материалы и методы

Породы хвойных пород

Три вида хвойных пород, в том числе Суги ( Cryptomeria japonica ), корейская сосна ( Pinus koraiensis ) и хиноки ( Chamaecyparis obtusa ), были выбраны для данного исследования. Отбирали бездефектную заболонь, сердцевинную и сердцевинную древесину каждой породы размерами 910 (продольные) × 100 (тангенциальные) × 10 (радиальные) мм с одинаковой массой. Перед обработкой плиты сушили в печи до влажности 8 % (ВК), а затем маркировали и взвешивали.

Огнезащитные химические вещества

Основными компонентами водорастворимого огнезащитного раствора являются полимер фосфата аммония (АПП), гуанилмочевинофосфат (ГУП), фосфоновая кислота, акриламид-акриловая кислота- N -{3-(диметиламино)пропил} сополимер метакриламида, 2-бензизотиазолин-3-он и небольшое количество добавок, с концентрацией антипирена 25%, удельным весом 1,13 (20 ± 2 °C) и pH 7,6 (20 ± 2 °C). ).

Обработка древесины хвойных пород огнезащитным химикатом

Процесс пропитки под вакуумом и давлением

Образцы древесины случайным образом помещали в вертикальный цилиндрический сосуд. Вакуум -0,098 МПа применяли в течение 10 минут для удаления воздуха, содержащегося в древесине. При сбросе вакуума огнезащитные химикаты стекали в сосуд с обратным холодильником, а давление повышалось до заданного давления 10, 15 и 20 кгс/см ² соответственно. Состояние давления поддерживалось в течение заданного времени. Затем давление сбрасывали, образцы выносили и взвешивали. Увеличение массы определяли по разнице масс между предварительно обработанными и обработанными плитами. Процесс прессования повторяли, как указано выше, с 3-минутным интервалом в начале 30 мин, 10-минутным интервалом через 30 мин, а общее время прессования составляло 180 мин. После пропитки образцы сушили на воздухе в течение 2 недель, а затем сушили при 60 °C до MC 12 %.

Химическое поглощение

Количество FR химического вещества, поглощенного образцом древесины, рассчитывали по поглощению следующим образом: поглощение (г/см ³ ) = ( M _т  —  М _u ) /V , где ( М _т  —  М _u ) – масса (грамм) абсорбированного химического раствора FR, а V – объем образца в см ³ .

Удельный вес

После обработки плиты с разным поглощением FR были разрезаны на образцы размером 50×50×10 мм, высушены в печи при 103°C (±2°C) до исчезновения изменения массы и охлаждены в эксикаторы. Затем микрометром измеряли длину, ширину и толщину (с точностью ±0,1). Удельный вес образцов рассчитывали на основе сухой массы и сырого объема.

Заполненный объем пустоты (VVF)

Исходя из предположения, что в заданном объеме образца с известной базовой плотностью и постоянной плотностью клеточной стенки (1500 кг/м ³ ) будет иметь место пустотный объем, состоящий в основном из просвета клеток, межклеточных пространств и проницаемых пустот клеточных стенок, которые могут быть заполнены жидкостью [12, 13]. Обрабатываемость в этом исследовании также выражается как отношение поглощения огнезащитного химического вещества к потенциальному объему, который мог бы быть занят, если бы образцы были полностью заполнены. Пористость как объем пустот ( P ) и VVF образцов древесины рассчитывали следующим образом:

$$ P =\left(1 — \frac{{SG_{\text{t}} }}{1,50}\right ) \раз 100 $$

(1)

$$ {VVF} = \left(\frac{{M_{\text{t}} — M_{\text{u}} }}{V \times P}\right) \times 100 $$

(2)

где SG _t — удельный вес обрабатываемого образца, M _t (г) – масса обработанного образца, а M _u (г) – масса необработанного образца. V (см ³ ) — объем образца до сушки в печи с 12 % МС.

Механические свойства

Размер образца составлял 32 (длина) × 2 (ширина) × 1 (толщина) см с 20 образцами для каждого вида. Испытания на статический изгиб проводились в соответствии с методом трехточечной нагрузки пиломатериала и методом центральной нагрузки образца с использованием универсальной испытательной машины Shimadzu autograph. Все образцы нагружены в плоском направлении (мудрая нагрузка) для испытаний на изгиб. Размах был 140 см. Пропорциональный предел, предельная нагрузка и прогиб были получены из кривых нагрузка-прогиб, а также были рассчитаны статические MOE и MOR.

DME в продольном направлении оценивали по поперечным колебаниям малой балки в свободно-свободном режиме. Образец поддерживался двумя струнами, как показано на рис. 1. Опорные позиции составляли 0,224 от общей длины с обоих концов. Эти положения являются узловой точкой для первой формы этой свободной вибрации. На одном из концов луча импульсный молоток постукивал по образцу, и акселерометр регистрировал сигнал от центра луча. Многоканальный анализатор сигналов принял эти два сигнала одновременно, и была получена кривая частотной характеристики между импульсным молотком и преобразователем. На основании спектрального анализа, показанного на рис. 1, была оценена резонансная частота поперечной вибрации, а DME рассчитана с использованием следующих формул. Здесь не учитывалось влияние концентрации массы по акселерометру и напряжения сдвига. 9{ 2} $$

(3)

где DMOE  = динамический модуль упругости, f  = резонансная частота, L  = длина образца, ρ 7 s  = плотность образца 90, = толщина, а м — постоянная (4,73 для основной формы колебаний).

Анализ данных

Пропитка, химическое поглощение и механические данные были проанализированы с использованием статистического программного обеспечения IBM SPSS Statistics (SPSS 19.0). Чтобы определить, были ли какие-либо существенные различия в механических свойствах до и после обработки, механические данные сравнивали с помощью двусторонней группы 9. 0069 t с уровнями, установленными на уровне 1 %.

Результаты и обсуждение

Обработка древесины новыми антипиренами

Поглощение антипирена в зависимости от времени пропитки мягкой древесины

На рисунках 2, 3 и 4 показаны экспериментальные данные и модельные кривые пропитки, полученные для заболони -сердцевина и сердцевина суги, кедра корейского и хиноки при фиксированных давлениях 10, 15 и 20 кгс/см ² . Модели, описывающие взаимосвязь между временем обработки и обрабатываемостью пропиткой, можно использовать для разработки более контролируемых обработок. Была подобрана экспоненциальная функция поглощения химических веществ в зависимости от времени обработки для трех пород древесины с разным положением, как показано в таблице  1.

Рис. 2

Химическое поглощение заболони, заболони/сердцевины и сердцевины кедра в зависимости от времени пропитки

Изображение полного размера

Рис.  3 древесины как функция времени пропитки

Полноразмерное изображение

Рис. 4

Химическое поглощение заболони хиноки, заболони/сердцевины и сердцевины как функция времени пропитки

Полноразмерное изображение

Таблица 1 Функция регрессии химического вещества поглощение как функция времени для разных видов, положений и давления

Полноразмерный стол

Из кривых пропитки видно, что способность к обработке пропиткой варьировалась между породами и внутри пород (заболонь, заболонная сердцевина и ядровая древесина), а также уровень давления и время. Мы обнаружили, что значительное начальное увеличение произошло на всех кривых, как показано на рис. 2, 3 и 4, особенно для заболони Суги, а затем продолжилась прогрессивная тенденция увеличения поглощения, смоделированная экспоненциальной регрессией. Регрессия имеет превосходную экспоненциальную подгонку, тогда как разные виды и позиции имеют модели подгонки по-разному. Кроме того, как и ожидалось, наиболее легко пропитывается заболонь, за ней следуют заболонь/ядро, а ядровая древесина демонстрирует худшую пропитку. Это связано с анатомическими вариациями положения внутри вида. Сообщается, что различия в проницаемости между заболонью, промежуточной древесиной и ядровой древесиной были вызваны окаймленной ямочной аспирацией, которая происходит во время формирования сердцевины [14].

Анатомическая структура древесины связана с физическими свойствами древесины, а состояние пар окаймленных ямок влияет на водопроницаемость хвойных пород. Проницаемость показывается величиной объемного потока жидкости через древесину, в основном через ячеистые известняки и ямки. Ямки различались у разных пород древесины, что впоследствии повлияло на обрабатываемость пропитки. Обрабатываемость пропиткой тесно связана с водопроницаемостью и проницаемостью пород древесины, так как древесина обладает капиллярной структурой, обеспечивающей первичные пути проникновения жидкости в древесину [15]. Структура пор древесины как капиллярно-пористой среды определяется сообщающимися между собой просветами клеток и отверстиями (ямками) клеточных стенок. Более крупные и многочисленные отверстия ямочной мембраны обеспечивают более высокую проницаемость [16]. Важную роль в проникновении жидкости в древесину играют капиллярные структуры, состоящие в основном из трахеид в хвойных породах, а также лучевые клетки, смоляные каналы и мембраны ямок. Заболонь содержит трахеиды, сосуды и живую паренхиму. Тогда как ядровая древесина физиологически неактивна, содержит большое количество смолистых и фенольных экстрактивных веществ, обладающих биотической устойчивостью. Считается, что одной из основных причин препятствия оттоку жидкости в сердцевине является закрытие окаймленных ямок путем аспирации и окклюзии ямок. Кроме того, поверхности ямочных мембран сердцевины часто покрывают экстрактивными веществами сердцевины, особенно древесины сосны [17]. Открытые ямки в трахеидах и длина трахеид вместе определяют проницаемость и, следовательно, определяют поглощение раствора [18].

Кроме того, по-видимому, существуют различия в способности обработки пропиткой хвойных пород древесины. Кривые пропитки продемонстрировали, что поглощение химических веществ первоначально резко увеличилось и быстро приблизилось к максимальному поглощению химических веществ через 30 минут для суги, 60 минут для корейской сосны и 30 минут для хиноки, соответственно, независимо от положения и уровня давления пропитки. Суги, широко выращиваемый в Японии, имеет низкую водопроницаемость. Согласно Matsuura J et al. [14], процент аспирационных ямок в сердцевине воздушно-сухой суги составляет 65–80 %. Тем не менее, тенденции химического поглощения хиноки похожи друг на друга среди сока, сока / сердцевины и сердцевины древесины. Различия в химическом поглощении в зависимости от положения также существовали у корейской сосны, но поглощение увеличивалось лишь незначительно по мере увеличения времени обработки. Однако в условиях Суги при повышении уровня давления пропитки с 10 до 15 до 20 кгс/см ² , поглощение увеличилось на 4–17 % для заболони, 10–47 % для заболони/сердцевины и 40–47 % для сердцевины. В случае корейской сосны поглощение увеличилось на 7,5–19 % для заболони, 8–69 % для заболони/сердцевины и 3–83 % для сердцевины. Однако для хиноки поглощение увеличилось на 19–21 %, 2–17 % и 4–5 % для заболони, заболони/сердцевины и сердцевины соответственно. Следовательно, для суги и корейской сосны, если требуется большее поглощение химических веществ, важно увеличить уровень давления. Напротив, нет существенной разницы в поглощении хиноки, независимо от положения при повышении уровня давления, как показано на рис. 4.

Взаимосвязь между удельным весом и химическим поглощением

Значительная положительная корреляция была обнаружена между SG и химическим поглощением (UT), а также VVF и химическим поглощением образцов, как показано на рис. 5 и 6. Их взаимосвязь может быть представлена ​​формулами положительной линейной регрессии следующим образом:

Рис. 5

Зависимость между удельным весом обработанной древесины и поглощением химикатов

Изображение в полный размер

Рис. 6

Зависимость между заполненным объемом пустот обработанной древесины и поглощением химикатов

Полноразмерное изображение

Суги: ​​

SG  = 0,234 + 0,369 UT . Р ²  = 0,928*

Сосна:

SG  = 0,318 + 0,330 UT . Р ²  = 0,903*

Хиноки:

SG  = 0,384 + 0,334 UT . Р ²  = 0,872*

Суги: ​​

ВВФ  = -3,353 + 69,167 UT . Р ²  = 0,998*

Сосна:

ВВФ  = -0,330 + 75,526 UT . Р ²  = 0,997*

Хиноки:

ВВФ  = -3,962 + 79,627 UT . Р ²  = 0,990*

Антипирен глубоко проникает в древесину вакуумно-напорным методом. При пропитке структура древесины напоминает структуру губки с полостями ячеек и клеточными стенками. Целью огнезащитной обработки является покрытие этих стен огнезащитными химическими веществами для защиты конструкции от огня. Сначала вакуум удаляет воздух из полостей, чтобы создать пространство для огнезащитного раствора, который затем под давлением вдавливается глубоко в древесину. Обрабатываемость в этом исследовании также выражается как отношение огнезащитных химикатов к потенциальному объему, который мог бы быть занят, если бы образцы были полностью заполнены. Кроме того, огнезащитные характеристики в значительной степени зависят от поглощения огнезащитного химического вещества. Химическое поглощение зависит от SG. Удельная плотность суги, кедра корейского и хиники составила 0,31, 0,33 и 0,38 г/см 9 .0352 3 соответственно до лечения. Когда образцы были пропитаны, SG увеличивалась с увеличением поглощения, как показано на рис. 5.

Более низкий удельный вес означает меньшее количество материалов клеточных стенок, что аналогично большему объему пустот и способствует поглощению большего количества химических веществ. Следовательно, Sugi поглощал больше химических веществ из-за более низкого уровня SG. При том же уровне химического поглощения Hinoki продемонстрировал более высокий удельный вес и процент заполнения пустот. Более того, несмотря на различные анатомические особенности и проницаемость, тенденции SG увеличивались с поглощением и сходны у трех видов с одинаковыми наклонами, как показано в выражениях.

Механические свойства

MOR, статический MOE и DMOE являются наиболее распространенными свойствами, используемыми для определения качества древесины, и они являются очень важными факторами в определении прочности древесины. МОЕ, один из основных показателей при оценке механических свойств древесины, указывает на степень сопротивляемости древесины деформации. Более высокое значение МОЕ указывает на то, что материал не поддается деформации и обладает высокой жесткостью. На рис. 7, 8 и 9 видно, что после лечения МОД и статическая МОЕ снизились на 12–14 % и 2–18 % соответственно; наоборот, ДМЭ увеличился на 3–5 %. По двусторонней группе t статистические данные испытаний, как показано в таблице 2, различия в MOR, статической MOE и DMOE оказались статистически значимыми ( p  < 0,01) до и после лечения. Кроме того, было обнаружено, что MOR подвержен влиянию в большей степени, чем статический MOE. Аналогичные тенденции можно наблюдать и с другими огнезащитными системами.

Рис. 7

Влияние пропитки на МОС

Изображение в полный размер

Рис. 8

Влияние пропитки на МОЕ

Изображение полного размера

Рис. 9

Влияние обработки пропиткой на ДМОЭ

Изображение полного размера

Таблица 2 Влияние огнезащитной обработки на механические свойства суги, корейской сосны и хиноки

Полная таблица

2 Соединения на основе фосфора являются одними из самых известных антипиренов для обработки древесины. Однако существенной проблемой этих составов является снижение прочности изделий из обработанной древесины. Более того, как ранее сообщал Winandy [10], эти соединения оказывают более значительное негативное влияние на вязкоупругие свойства, чем на эластичные свойства обработанной древесины, как и другие более кислотные антипирены. Он отметил, что физико-механические свойства древесины являются сложными функциями клеточной и полимерной структуры и химии. Он заметил, что изменения в химическом составе древесины напрямую связаны с потерей прочности. Более того, Ван [9] сообщили, что снижение прочности на изгиб может быть связано с огнезащитной обработкой, приводящей к изменению химического состава обработанной древесины, особенно содержания гемицеллюлозы после сушки.

Отмечено, что после обработки процентное содержание гемицеллюлоз уменьшалось по сравнению с необработанными образцами, и, наоборот, количество остатка лигнина увеличивалось у обработанных фосфорной кислотой образцов, которые после обработки подвергались сушке в печи. Сушка образцов, обработанных фосфорной кислотой, вызвала некоторые изменения в компонентах древесины.

Считается, что потеря прочности в древесине может быть тесно связана с разложением разветвленных звеньев гемицеллюлозы, в то время как более поздняя потеря прочности связана с дальнейшей деградацией основной цепи остаточной гемицеллюлозы и начальной деградацией целлюлозы и лигнина, когда древесина подвергается сушка после пропитки.

Кроме того, статическая MOE обработанного образца уменьшилась, но DME увеличилась в результате обработки. Одно из разумных объяснений этого вывода состоит в том, что различия в оценке диапазона деформации под действием напряжения между статическим MOE и DME. В случае статического MOE диапазон деформации больше, чем DME. Другое возможное объяснение заключается в том, что с точки зрения DME диапазон деформации ограничен очень небольшим диапазоном, так что закаленная поверхность обработанной древесины вызывает увеличение DME. Более того, увеличение веса за счет пропитки вызвало увеличение плотности ( ρ ) образцов древесины, но снижение резонансной частоты ( f ). Однако уменьшение отношения резонансных частот меньше, чем увеличение плотности. Корреляция между декрементом частоты и приростом плотности показана на рис. 10. Следовательно, были получены повышенные значения DME, рассчитанные по выражению (3).

Рис. 10

Корреляция между декрементом частоты и приращением удельного веса

Изображение в натуральную величину

Заключение

Способность к пропитке и механические свойства трех хвойных пород древесины с использованием нового разработанного огнезащитного химического вещества были исследованы для обеспечения теоретической и технической базы для подготовки огнезащитной древесины с помощью надлежащего процесса.

1. 1.

   При использовании этого антипирена различия в поглощении химических веществ в зависимости от положения существовали у Суги и корейской сосны. При повышении уровня давления химическое поглощение больше всего увеличивается у суги, за ней следует корейская сосна и меньше всего у хиноки. Следовательно, для суги и корейской сосны, если требуется большее поглощение химических веществ, важно увеличить уровень давления. Напротив, нет существенной разницы в поглощении хиноки, независимо от положения при повышении уровня давления.

2. 2.

   SG и VVF древесины, обработанной антипиреном, увеличивались с увеличением поглощения химикатов. Связь может быть представлена ​​положительной линейной регрессией, и тенденции были одинаковыми для разных пород древесины. Кроме того, установлено, что МОС, статическая МОС трех пород древесины снизились; и наоборот, DME увеличился в результате обработки антипиренами.

3. 3.

   В этом исследовании тонкая доска из хвойных пород использовалась только для пропитки. В следующем исследовании будут проведены исследования по пропитке коньков и, при необходимости, в сочетании с методом надрезов, в попытке применить его для реконструкции традиционной деревянной конструкции. Кроме того, после огнезащитной обработки продолжаются исследования, такие как огнезащитные характеристики, стабильность размеров и огнезащитные отложения в древесине с помощью SEM-EDX.

Ссылки

1. Роуэлл Р.М. (1984) Проникновение и реактивность компонентов клеточных стенок в химии твердой древесины. Adv Chem Ser 207:175–210

   Статья КАС Google ученый

2. «>

   Ислам М.Н., Андо К., Хаттори Н., Ямаути Х., Кобаяши Й. (2008) Сравнительное исследование метода сплошной и пассивной пропитки для консервации древесины пиломатериалов пихты Дугласа, обработанных лазером. Wood Sci Technol 42:343–350

   Артикул КАС Google ученый

3. Chuang HB, Wang SY (2002) Влияние удерживающего распределения огнезащитного химического вещества на характеристики древесины пихты, обработанной антипиреном ( Cunninghamia lanceolata ). Holzforschung 56:209–214

   Статья КАС Google ученый

4. Comstock GL (1965) Продольная проницаемость зеленого болиголова восточного. Лесной производитель J 15: 441–449

   Google ученый

5. Lande S, Høbø O, Larnøy E (2010) Изменение способности обработки сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris ) химическим модифицирующим агентом фурфуриловым спиртом, растворенным в воде. Wood Sci Technol 44:105–118

   Статья КАС Google ученый

6. Боргин К., Корбетт К. (1970) Улучшение капиллярного проникновения жидкостей в древесину с помощью сверхзвуковых волн. Наука о древесине 4:189–194

   Артикул КАС Google ученый

7. Su S, Ahmed S (2006) Феномен проницаемости и мениска у четырех корейских пород древесины хвойных пород. For Stud China 8:56–60

   Статья Google ученый

8. Keskin H (2009) Влияние химических пропиток на прочность на изгиб твердых и многослойных древесных материалов. Mater Des 30:796–803

   Статья КАС Google ученый

9. Wang Q, Wang W, Winandy J (2005) Влияние нового антипирена GUP-B на механические свойства корейской сосны при воздействии повышенной температуры. Forest Prod J 55:214–220

   CAS Google ученый

10. Winandy J (2001) Термическое разложение древесины, обработанной антипиреном: прогнозирование остаточного срока службы. Форест Прод J 51:47–54

    CAS Google ученый

11. Бао Ф., Лу Дж., Аврамидис С. (1999) О водопроницаемости основных пород древесины в Китае. Holzforschung 53:350–354

    Статья КАС Google ученый

12. Ахмед С., Чун С., Миллер Р., Чонг С., Ким А. (2011) Проникновение жидкости в разные клетки двух пород древесины твердых пород. J Wood Sci 57:179–188

    Статья Google ученый

13. Ahmed S, Sehlstedt-Persson M, Hansson L, Morén T (2013) Оценка распределения консервантов в термомодифицированных досках из европейской осины и березы с использованием компьютерной томографии и сканирующей электронной микроскопии. Джей Вуд Наука 59:57–66

    Артикул КАС Google ученый

14. Мацумура Дж., Кашихарк К., Цуцу Дж., Од К. (1997) Взаимосвязь между анатомическими свойствами древесины и удельной проницаемостью суги ( Crgptomeria japonica ) заболони и промежуточной древесины. Bull Kyushu Univ For 77: 35–45

    Google ученый

15. Erickson HD, Balatinez JJ (1964) Путь потока жидкости в древесину с использованием полимерных технологий. Лес Прод Дж 14:293–299

    Google ученый

16. Watanabe U, Imamura Y, Iida I (1998) Проникновение жидкости в предварительно сжатую древесину VI: анатомическая характеристика ямочных переломов. J Wood Sci 44:158–162

    Статья Google ученый

17. Kim YJ, Park SJ (1991) Анатомическое исследование проникновения жидкости и путей проникновения в древесину. J Korean Wood Sci Technol 19:7–18

    Google ученый

18. Iida I, Yusuf S, Watanabe U, Imamura Y (2002) Проникновение жидкости в предварительно сжатую древесину VII: комбинированная обработка предварительного сжатия и экстракции горячей водой при проникновении жидкости в древесину. J Wood Sci 48:81–85

    Статья КАС Google ученый

Скачать ссылки

Благодарности

Эта статья была поддержана исследовательскими фондами Национального университета Чонбук в 2014 году.

Информация об авторе

Авторы и аффилированные лица

1. Отдел экологического проектирования жилья, Научно-исследовательский институт экологии человека, Колледж экологии человека, Национальный университет Чонбук, 567 Пэкче-даэро, Токджин-гу, Чонджу-си, Чолла-Пукто , 561-756, Korea

   Ming-Yu Wen, Chun-Won Kang & Hee-Jun Park

Авторы

1. Ming-Yu Wen

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия

2. Chun-Won Kang

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

3. Hee-Jun Park

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за корреспонденцию

Хи Джун Пак.