Стойкость и защита древесины

Лекция 7.

Стойкость древесины. Древесина подвергается воздействию факторов физических (изменения влажности и температуры среды), биологических (поражения грибными болезнями, насе­комыми и др.) и химических (действия различных кислот и ще­лочей). Способность древесины противостоять действию одного или всех указанных факторов характеризует ее стойкость. Стой­кость зависит от породы, возраста, условий местопроизраста­ния, условий эксплуатации древесины и др. Менее стойка дре­весина заболони (по сравнению с ядром) молодых деревьев; более стойка плотная древесина, а также древесина, содержа­щая смолистые и дубильные вещества.

Для физической защиты круглых деловых лесоматериалов от биологических разрушений используют влажный и сухой спо­собы хранения (ГОСТ 9014.0—75). При выборе способа хране­ния лесоматериалов учитывают: назначение лесоматериалов, продолжительность хранения в теплый период (до 3 мес или весь теплый период), климатические зоны (1, 2, 3, 4-я), тип лесосклада (верхний, нижний, предприятия), а также данные о стойкости древесных пород против растрескивания, поврежде­ния насекомыми и поражения грибами. Насекомые так же, как и грибы, не поселяются на просушенной или переувлажненной древесине, поэтому сушка и переувлажнение предохраняют ее от поражения и повреждения.

Влажный способ применяют для хранения неокоренных ле­соматериалов, подлежащих механической переработке. Он дол­жен обеспечить сохранение влажности древесины в коре в про­должении всего теплого периода. На складах лесопильных и фанерных заводов применяют влажное и водное хранение круглых лесоматериалов. Для постоянного поддержания влажности древесины применяют метод затопления лесоматериалов на судоходных и сплавных реках, озерах и прудах с устойчивым уровнем воды и в искусственных бассейнах.

При хранении круглых лесоматериалов в плотных, плотных рядовых, пачковых штабелях (рис. 6.7, а, б, в) используют дождевание и обмазывание торцов влагозащитными антисептическими покрытиями.

При сухом способе хранения круглых лесоматериалов необходимо как можно быстрее довести влажность заболони до 25 % и ниже; лубяной покров используют как средство защиты от грибов в процессе сушки и как средство для уменьшения трещин. Основными условиями сухого способа хранения является удаление коры и оставление на концах манжетки и луба; укладка лесоматериалов в небольшие, редко расположенные штабеля (рис. 6, 7,г, д, е, ж). Сухой способ применяют для окоренных круглых лесоматериалов: мачт судов, радиомачт, столбов, свай и др. Лесоматериалы укладывают в рядовые штабеля с подштабельным основанием высотой не менее 0,25 м.

Химическая защита древесины заключается в предупреждении появления или активном подавлении поражающих древесину грибов и насекомых при помощи ядовитых веществ — антисептиков и инсектицидов. Токсичность — основное свойство антисептиков (анти — против, септикос — гниение), обусловливающее их эффективность. Токсичность антисептика определяют по его минимальному количеству, которое требуется для полной защиты древесины от поражения. Для круглых лесоматериалов эта доза выражается в килограммах на квадратный или кубический метр (ГОСТ 9014.0—75). Защиту древесины от действия грибов и насекомых на длительный период называют консервированием, а поверхностное нанесение опрыскиванием или окунанием для кратковременной защиты — антисептированием.

Антисептики должны обладать высокой токсичностью к де-реворазрушающим грибам и насекомым, постоянством химического состава, способностью легко проникать в древесину, слабой летучестью, трудным вымыванием водой, безвредностью для людей и животных, отсутствием неприятного запаха, низкой стоимостью и удобством в применении. Антисептики не должны корродировать металлы, понижать механические свойства древесины, ее способность склеиваться, окрашиваться, полироваться. Условия эксплуатации древесины (на открытом пространстве, в закрытом помещении и т. д.) требуют применения различных антисептиков.

По характеру растворителей и по устойчивости к вымыванию из древесины антисептики разделяют на следующие группы (типы): водорастворимые; растворимые в органических растворителях; маслянистые. Водорастворимые антисептики делят на легко-, трудновымываемые, вымываемые и невымываемые. Легковымываемые и вымываемые антисептики — фтористые (фтор натрия — ФН, кремнефторид натрия — КФН, кремнефторид аммония— КФА) и борные (препарат ББ, содержащий 50 % буры и 50 % борной кислоты) — применяют для защиты деревянных внутренних конструкций и тары. Препараты и их растворы почти не имеют запаха, хорошо проникают по капиллярам в сухую и диффузионно в сырую древесину. Пропитанная ими древесина приобретает достаточно высокие антипиренные свойства, может склеиваться и окрашиваться. Борные препараты используют для защиты деревянной тары на 8... 10 лет и для комплексной защиты внутренних строительных конструкций.

Трудновымываемые антисептики — это препараты и вещества, которые легко растворяются в воде, но проникают в древесину слабо и осаждаются на ее поверхностных слоях. Пентахлорфенолят натрия (ПХФН)—соль желтовато-серого цвета, одно из лучших средств защиты древесины. Он находит применение для поверхностной защиты пиломатериалов от синевы и плесени при атмосферной сушке и перевозке пиломатериалов в сыром виде.

Органико-растворимые антисептики — препараты пентахлорфенола и нафтенаты меди не вымываются или очень трудно вымываются из древесины, в воде практически не растворяются. Препараты пентахлорфенола (ПХФ) представляют собой кристаллическое вещество желтовато-серого цвета, имеют растворимость до 30% в органических растворителях нефтяного происхождения.

Препараты на основе нафтената меди (НМ) по защищающей способности и некоторым другим свойствам пропитанной древесины аналогичны препаратам ПХФ. Медная соль нафтеновых кислот растворяется в органических жидкостях без ограничения, не вызывает коррозии металлов, труднее проникает в древесину, чем препараты ПХФ, окрашивает древесину в зеленый цвет. Пропитанная им древесина плохо поддается отделке и окраске. Препараты НМ менее вредны для человека, чем препараты ПХФ, не обладают резким запахом и не пылят. Препараты НМ находят применение в тех же условиях эксплуатации, что и ПХФ.

Маслянистые антисептики — это вещества, получаемые при переработке каменноугольной смолы, сланцев, и растворы пентахлорфенолята в маслах. Они окрашивают древесину в темный цвет, не вызывают коррозию металлов, не снижают прочности, трудно вымываются или не вымываются, имеют неприятный запах, что ограничивает область их применения. Каменноугольным пропиточным маслом промазывают и пропитывают древесину для нежилых помещений, шпалы, опоры линий электропередач. Антисептик не улетучивается, не разрушает древесину и металлы, образует на поверхности древесины корку, что замедляет высыхание внутренних слоев. Аналогичными консервирующими свойствами обладают антраценовое, каменноугольное полукоксовое и сланцевые масла, применяемые для консервирования сухих материалов. Масла сланцевого происхождения по консервирующим свойствам уступают каменноугольным маслам, и для увеличения их токсичности в них добавляют 1... 3 % пентахлорфенола.

Способы обработки древесины антисептиками и антипиренами. Обработку древесины производят нанесением защитного слоя на поверхность древесины (ГОСТ 20022.9—76) опрыскивателем, кистью или погружением в него древесины. Последний способ применяют для пропитки строительных конструкций при ремонтных работах или при обработке сырых пиломатериалов с целью защиты их от синевы и плесени на период атмосферной сушки.

Диффузный метод, основанный на проникновении водорастворимых антисептиков, пригоден для сырой древесины, содержащей влагу в заболонной части не меньше 50 % и древесине ядра 35%. Круглые лесоматериалы окаривают с полным удалением луба. Окорку следует проводить перед нанесением кистью антисептических паст или растворов антисептиков не ранее чем за 5 сут. Глубина диффузной пропитки лесоматериалов и изделий из древесины после нанесения антисептических паст или концентрированных (10... 30 %-ных) водных растворов фтористого натрия, кремнефтористого аммония, препаратов ББ и др. должна быть не менее 30 мм по заболони и 10 мм по ядру. Контролю глубины пропитки подвергают не менее 5 % количества партии лесоматериалов и изделий из древесины, но не менее 5 шт. С помощью полого бура из числа отобранных для проверки лесоматериалов берут керны. Качество пропитки оценивается поглощением, глубиной проникновения пропитывающего вещества и равномерностью его распределения в пропитанной зоне.

Пропитка по способу горяче-холодной ванны заключается в создании в древесине, погруженной в раствор, вакуума, благодаря чему раствор антисептика всасывается древесиной. При этом способе используют или две ванны — одну с горячим, другую с холодным раствором антисептика или одну ванну, в которой горячий раствор постепенно заменяют холодным раствором (ГОСТ 20022.6—86).

Автоклавную пропитку маслянистыми антисептиками проводят (ГОСТ 20022.5—75) под давлением в герметически закрытых камерах, в которых можно создавать разрежение (вакуум). Различают три способа автоклавной пропитки: 1) давление — давление — вакуум; 2) давление — вакуум; 3) вакуум — давление— вакуум. По первому способу древесину влажностью не более 25 % загружают в автоклав и подвергают воздушному давлению 0,2... 0,4 МПа. Воздух, находящийся в клетках древесины, сжимается. При подаче в автоклав раствора давление повышается до 1,2 МПа для хвойных пород и 1,4 МПа для твердых лиственных пород, и лесоматериалы выдерживают в течение времени достаточного для глубокого проникновения антисептика. Затем давление снижают до атмосферного, антисептик удаляют из автоклава и создают разрежение 0,08... 0,09 МПа в течение 15... 20 мин для извлечения из древесины избытка антисептика. Общая продолжительность процесса в зависимости от породы древесины, сортимента и свойств антисептика 1,5...2 ч.

Второй способ используют для пропитки свай и других деталей, предназначенных для эксплуатации в пресной воде. При этом способе происходит полное поглощение антисептика.

Сущность третьего способа, так же как и первого, заключается во всасывании пропиточной жидкости в древесину за счет разности давления. В герметической камере древесину выдерживают под вакуумом, затем подают в нее пропиточный раствор, соединяют камеру с атмосферой; после выдержки жидкость удаляют из камеры и вновь создают в ней вакуум для осушения поверхности древесины. Способ более производителен, чем первый.

Огнезащита древесины. Для защиты древесины от огня ее покрывают негорючими красками, обмазками или пропитывают антипиренами, которые затрудняют воспламенение и препятствуют распространению пламени по поверхности деревянных конструкций.

Огнезащитные покрытия и антипирены должны отвечать следующим требованиям: обладать негорючестью; иметь малую теплопроводность, затрудняющую подведение тепла к материалу; быть монолитными и обладать прочным сцеплением с древесиной, обеспечивая изоляцию ее от доступа воздуха и пламени; не быть ядовитыми для человека и животных, быть сравнительно недорогими и недефицитными.

При изготовлении обмазок в качестве связующего используют неорганические (жидкое стекло, известь, суперфосфат, цемент и др.) или органические (смолы, сульфитный щелок и др.) вещества. Наполнителями служат: асбест, базальт, различные размолотые шлаки и другие материалы. Защитные покрытия могут быть невлагостойкими (известковое, суперфосфатное, сульфитно-глиняное; краски силикатные и хлоридные) и атмосферостойкими (краски на основе хлорорганических соединений—перхлорвиниловой и хлорвиниловой смол, латекса и др.). Наполнителем служат асбест или соли со свойствами антипиренов (карбонаты, фосфаты, бораты и др.), покрытиями— краски ПХВО на основе перхлорвиниловой смолы; краски ХЛ на основе хлорлакойля с серебряной подцветкой, содержащей алюминиевую пудру.

Для огнезащиты древесины пропиткой применяют антипирены— препараты на основе фосфорнокислых и сернокислых солей аммония. Основными компонентами этих препаратов являются сульфат аммония и двузамещенный фосфат аммония.

Техника безопасности при применении средств защиты древесины. Антисептики и антипирены должны быть допущены к применению Министерством здравоохранения РФ. При соблюдении правил по технике безопасности их использование не опасно для обслуживающего персонала. К работе по антисептированию пиломатериалов допускаются лица, прошедшие техминимум, подробно ознакомившиеся со свойствами препарата и способами его хранения, применения. При работе с препаратами ПБТ и пентахлорфенолятом натрия необходимо применять спецодежду (брезентовые куртку и брюки, резиновый фартук с нагрудником, резиновые сапоги и перчатки, рукавицы) и средства индивидуальной защиты глаз, кожных покровов и органов дыхания. Одежду следует хранить на участках пропитки в специальных шкафах, не реже 2 раз в месяц ее нужно стирать, не реже 1 раза в 6 мес всем работающим необходимо проходить медицинский осмотр.

Принимать пищу и курить на рабочем месте запрещается. Нельзя класть личные вещи и особенно пищу на антисептированные пиломатериалы. Помещения, в которых происходят приготовление раствора и защитная обработка древесины, должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей в течение часа пятикратный обмен воздуха.

На рабочей площадке должен быть умывальник с водой, мыло, борный вазелин и полотенце. Рабочие должны ежедневно принимать душ. На рабочих местах обязательно должна находиться аптечка с набором средств, необходимых для оказания первой помощи при попадании антисептика в глаза, внутрь организма или на кожу (3%-ный раствор борной кислоты, вазелин, паста ХИОТ-б и др.).

При попадании препарата или его раствора в глаза необходимо тщательно промыть их большим количеством воды и, если чувство жжения не исчезло, обратиться к врачу.

Дата добавления: 2014-01-04