Химический способ обработки древесины чем

Химическая обработка древесины для строительства

Читайте также

Россия является лидером по мировым стратегическим запасам древесины. На территории бывшего СССР сосредоточен основной объем лесов. Это неудивительно, ведь леса покрывают около трети площади всей нашей страны.

Плотность распределения лесных массивов неравномерна. Больше всего запасов леса сосредоточенно на севере европейской части России, в республике Карелия, на Урале, в Сибири и на Алтае. Южные области, напротив, испытывают нехватку лесистости. В этих районах слабо развито строительство на основе древесных материалов.

Особенно много в России хвойных пород деревьев — сосны, ели, кедра. Такая древесина с успехом применяется для строительных целей и нужд. Из этих пород деревьев возводятся жилые дома, хозяйственные постройки, бани и дачные домики. Из ровных, высоких стволов делают телеграфные столбы или опоры мостов. Очень популярна деревянная облицовка в помещениях или на фасадах. Отраслей строительства, где применяется древесина, очень много.

Плюсы и минусы использования древесины в строительстве

Древесина в строительном деле используется по сей день неслучайно. Казалось бы, зачем она нужна, если есть камень, кирпич, бетон? Но деревянные строительные материалы обладают рядом качеств, которые позволяют с успехом применять древесину в современном строительном деле:

• Древесина — довольно прочный материал, обладающий гораздо меньшим удельным весом, нежели упоминавшиеся камень или кирпич;
• По теплоизоляционным свойствам древесина оставляет далеко позади другие виды строительных материалов;
• Древесина — очень упругий материал, что также является несомненным плюсом в строительном деле;
• При правильной заготовке и эксплуатации деревянные дома и другие помещения прослужат владельцам довольно долгое время;
• Помимо всего прочего, древесина и по сей день остаётся относительно недорогим натуральным строительным материалом.

Однако, помимо перечисленных достоинств, натуральная древесина обладает рядом не менее значимых недостатков:

• Неоднородность волокнистой структуры, что означает неравномерное распределение плотности материала по различным векторам (продольное и поперечное рассмотрение). Это нередко приводит к ухудшению свойств самой древесины и затруднению её использования в строительных целях;
• Способность древесины в больших количествах впитывать или отдавать влагу при взаимодействии с окружающей средой. Это приводит к увеличению или уменьшению объёма материала соответственно, что также затрудняет процесс строительства;
• Объединяя два предыдущих пункта, можно отметить следующее свойство. Так как структура древесины неоднородна (п. 1), то при усыхании или набухании материала (п. 2) изменение объёма также происходит неравномерно. Все это приводит к возникновению внутренних механических напряжений и как следствие, к растрескиванию дерева;
• Подверженность древесины гниению, то есть воздействию гнилостных бактерий и последующему разрушению. Особенно сильно выражается при нарушении условий хранения, долгому воздействию влаги или после неправильной обработки;
• Большая огнеопасность деревянных построек, особенно при несоблюдении правил пожарной безопасности и неосторожном обращении с огнём;
• Как и другой природный материал, древесина не является абсолютно воспроизводимой — даже соседние деревья одной породы не будут являться идентичными. Это создаёт проблемы при расчёте будущих конструкций и объектов.

Каждому строителю нужно знать эти положительные и отрицательные черты и, при необходимости, использовать их для улучшения строящегося объекта. Как видно из представленных списков, при неправильном использовании недостатки древесных материалов могут полностью перечеркнуть достоинства. Но из этой ситуации найден выход.

Современные технологии позволяют проводить различные обработки древесины для повышения её качества, срока службы и облегчения условий эксплуатации.

Виды обработок древесины для строительства

Первое место среди процессов обработки древесины занимает химическая обработка. Её видов существует великое множество. Одним из популярнейших способов является технология пропитки древесины во избежание поражения последней гнилостными бактериями, насекомыми-короедами, а также неблагоприятными факторами окружающей среды.

Технология состоит из двух процессов — антисептирования и консервирования древесного материала.

Первый процесс — антисептирование — состоит в следующем. На поверхность дерева наносят специальное вещество, которое уничтожает существующие вредные микроорганизмы и препятствует появлению новых.

Вещества-антисептики могут наноситься на древесину различными способами, а именно:

• Вручную кистью;
• С помощью распылителей-пульверизаторов (механических или автоматизированных);
• При полном погружении древесины в раствор антисептика. В свою очередь, подразделяется на опускание в подогретый раствор и в холодный раствор.

Консервирование древесины — процесс, при котором вглубь структуры дерева вводятся специальные вещества. Консервирование осуществляется методами автоклавной и диффузионной пропитки и погружением в ванны различной степени нагретости. Новейшие технологии позволяют проводить консервирование в условиях вакуума под определённым давлением. Такой способ обеспечивает лучшую пропитку древесного материала.

Особенности пропитки

Простое нанесение антисептических веществ на поверхность дерева применяется при необходимости защиты материала от излишнего воздействия влаги. Тонкая плёнка, образующаяся на поверхности древесины, вполне способна справиться с поставленной задачей.

Сложность состоит в равномерном нанесении антисептика на деревянную поверхность. Главным препятствием остаётся шероховатость дерева. В многом качество нанесения и как следствие, последующего использования материала древесины являются свойства используемого химического вещества. К ним относятся вязкость, плотность, влажность и поверхностная активность наносимого антисептика.

Разные породы древесины по-разному поддаются пропитке. Например, наиболее высокое сопротивление для введения антисептических веществ оказывают хвойные породы дерева — ель, пихта, кедр, а также внутренние ядра лиственных пород — березы, бука, дуба, ясеня и вяза. Легко поддаются пропитке наружные слои древесины берёзы и сибирской сосны.

Во многом способность древесины впитать достаточное количество антисептического раствора определяется объёмом влаги, содержащейся в необработанном дереве. Поэтому перед консервированием и антисептированием древесина обязательно проходит предварительную обработку. Материал высушивают до определённого содержания воды в объёме древесины, и только после приступают к непосредственной химической обработке.

Обработка древесины в условиях повышенного давления

Для древесины, планируемой использоваться в тяжёлых условиях — например, в качестве шпал, опор линий электропередачи, свай и тому подобного — химическая обработка проводится при повышенном давлении. Это обеспечивает более глубокое проникновение вводимого вещества в объем материала. Данная технология включает в себя два способа обработки, о которых будет рассказано ниже.

Первый способ называется Вакуум-Давление-Вакуум (ВДВ) или полное поглощение. Обработка древесины по такому способу проводится в три этапа.

На первом этапе с помощью специальной технологической установки в древесине создаётся искусственное разрежение, необходимое для лучшей впитываемости веществ. Далее, в условиях повышенного давления в материал вводятся антисептические или консервирующие вещества. И, наконец, последняя обработка маслами в вакууме для закрепления результата.

Второй способ пропитки в условиях повышенного давления — ограниченное поглощение. Способ применяется в тех случаях, когда необходимо обеспечить глубокое проникновение химических веществ, при этом соблюдая условие небольшого их поглощения. Данный способ имеет две разновидности, известные как ДДВ — Давление-Давление-Вакуум, и ДВ — Давление-Вакуум.

Заключение

Древесина и по сей день остаётся одним из наиболее популярных материалов в строительстве. Она имеет много достоинств, таких как хорошие теплоизоляционные свойства, экологичность, прочность, упругость и относительно невысокая цена. Но, вместе с несомненными достоинствами, древесина обладает рядом недостатков, таких как пожароопасность, подверженность гниению и хрупкость при неправильном использовании.

Современные технологии позволяют уменьшить недостатки древесины, сделав её более прочной и менее подверженной внешним воздействиям, таким как избыточная влажность, пересушенность и гнилостные микроорганизмы.

После химической обработки древесину можно с успехом использовать в гораздо более широком диапазоне целей.

Источник

Все про химическую обработку древесины

Древесина, как натуральный материал обладает низкой устойчивостью к биологическим вредителям. Она также легко воспламеняется и хорошо горит. Чтобы использовать любое дерево в качестве предметов интерьера, и потом не бояться, существует широкий спектр подходящих химических веществ, специально предназначенных для защиты этого популярного природного материала.

Цели химической обработки древесины

Покрытие химией древесины выполняется в первую очередь для долгосрочной защиты предметов мебели, которые находятся в более сложных условиях. К таким относятся наружные деревянные конструкции, а также деревянные внутренние.

Мы не должны забывать об использовании химической защиты при хранении и транспортировке бревен, пиломатериалов или строительных материалов. Важную роль играет защита химическими веществами в целях избавления от биологических вредителей в уже зараженной древесине.

Обзор химических веществ для сохранения древесины

Химические средства обычно содержат одно или несколько активных веществ вместе с различными, дополнительными веществами. Например, с различными растворителями, разбавителями, стабилизаторами, эмульгаторами или красителями применяются исходные вещества, то есть вспомогательные вещества, которые обеспечивают желаемое качество консервантов.

Активные ингредиенты являются важными компонентами этих консервантов и делятся на:

• Фунгициды — эффективны против разрушающих древесину грибков и плесени, окрашивающих дерево.
• Инсектициды — существует два типа инсектицидов: профилактические для предотвращения употребления насекомыми здоровой древесиной и интенсивные, чтобы уничтожить насекомых в уже зараженной древесине.
• Бактерициды — действуют против бактерий.
• Огнезащитные средства — уменьшают воспламеняемость древесины.
• Химические ингибиторы — повышают стойкость древесины к химическим веществам.
• Ингибиторы погоды — повышают сопротивляемость древесины атмосферным воздействиям.

В общем, химическая защита древесины становится особенно важной в ситуациях, когда методы физической и структурной защиты неэффективны или сложны в реализации.

Используемая технология

Химические защитные средства наносятся на поверхность или на определенную глубину древесины путем окраски, распыления, погружения. Если необходимо добиться большего проникновения агента в древесину, в пропиточных котлах используется технология пониженного давления.

Именно от характера используемой технологии во многом зависит полученное качество химической защиты древесины . Отложение активного консерванта в древесине зависит от ее структуры и влажности, свойств применения конкретного состава, типа и интенсивности движущих сил.

Источник

Обработка древесины – от классических способов к современным процессам

Дерево является популярным материалом при возведении зданий, их внешнем и внутреннем обустройстве, несмотря на появление более современных блочных и листовых систем. Этому способствуют высокие механические и термоизоляционные свойства, а также простота монтажа большинства узлов. Деревянные конструкции редко используются в необработанном виде, поскольку воздействие кислорода воздуха, микроорганизмов, влаги и механические повреждения приводят к ранней потере деревом своих свойств.

От чего необходимо защищать древесину

Основными факторами, ухудшающими внешний вид (эстетичность) и прочность древесных покрытий, являются:

• солнечное ультрафиолетовое излучение;
• воздействие микроорганизмов (преимущественно грибков);
• вредное влияние влаги, дополнительно сопутствующей развитию плесени и цвели;
• механическое воздействие, приводящее к истиранию и нарушению прежнего вида поверхности.

Некоторые секреты обработки древесины профессиональным материалом можно узнать, посмотрев видео:

Основные виды и технологии обработки

Чтобы повысить защитные свойства деревянных поверхностей, применяются химическая и механическая обработка, а также их комбинирование. Химическая обработка является классическим способом, применявшимся на заре эры строительства и получившим второе развитие после появления новых химических составов.

Данный способ заключается в нанесении на поверхность таких средств для защиты, как:

• антисептические составы и покрытия, предотвращающие развитие микроорганизмов;
• лаки и краски (закрывают поверхность);
• масляные средства (пропитывают дерево вглубь);
• грунтовки, предназначенные для улучшения сцепления верхнего слоя покрытия с деревом и часто содержащие антисептики или антипирены.

Масло для пропитки древесины

Изготавливаются на основе природных компонентов соевого, подсолнечного, талового и других видов масел. Особенностью его применения является сохранение природного рельефа дерева, которое не сглаживается многократным нанесением слоев. Масло добавляет дереву блеск и не разрушается на протяжении многократных циклов охлаждения и нагрева, позволяя использовать его для промерзающих деревянных частей нежилых построек.

Наносить масляное покрытие следует на необработанную лаком или краской поверхность, поскольку оно должно впитаться. Перед обработкой маслом дерево следует подготовить механически – придать ему ровную форму и убрать оставшиеся неровности наждачной бумагой.

Примеры используемых масел

Лобасол Паркетол Пинотекс

Обработка воском

Воск наносится также на химически необработанную поверхность, после чего защищает ее и придает блеск. Чаще всего восковые покрытия используются для обработки мебели и межкомнатных дверей. После покрытия воском не будет возникать ощущения стеклянного верха, поскольку воск поддерживает исходную структуру (рельеф) древесины.

Наряду с маслом, восковые покрытия практически не применяются для обработки наружных частей дерева вне помещения. Для работы на улице следует применять химические материалы, более стойкие к внешнему воздействию.

Олифа

Изначально являлась разновидностью масляных смесей, поскольку готовилась путем длительного «варения» растительных масел. Сейчас в производстве олифы используют комбинирование природных и синтетических компонентов, получаемых в процессе нефтепереработки. Особенностью олифы является ее длительное затвердевание, которое обычно длится более суток.

Чтобы предупредить отложения пыли на поверхности, выдерживать деревянные конструкции до застывания покрытия рекомендуется в помещении. Также необходимо избегать нанесения чрезмерно толстого слоя олифы, который может остаться липким на протяжении всей эксплуатации изделия.

Эмульсия олифы для дерева:

Лакокрасочные покрытия

Используются для придания прочного твердого слоя материала на деревянной поверхности, защищающего от попадания влаги и воздуха. Лаки являются прозрачными субстанциями. Если в их составе содержатся пигменты, то такие смеси представляют собой краски.

Для придания цвета поверхности могут применяться водорастворимые и неводные красящие составы. Смеси на водной основе представляют собой эмульсию, которая после высыхания оставляет прочный защитный слой. Водоэмульсионные краски нужно с осторожностью использовать при наружной покраске, поскольку внезапный дождь может испортить всю работу.

Преимуществом красок на водной основе является нетоксичность, что позволяет применять их для внутренних работ. Краски на основе органических растворителей используются чаще снаружи помещения, поскольку имеют неприятный запах бензина и эфирных составляющих.

Грунтовки по дереву

Используются преимущественно перед нанесением лакокрасочных материалов. Часто в состав грунтовок вводятся антисептические добавки, улучшающие биологическую устойчивость.

Цель грунтования заключается не только в повышении адгезионной способности краски, но и создании прочного слоя, защищающего наружное покрытие от разрушающего воздействия смол дерева. Еще одной функцией грунтовок является создание защиты от воспламенения. Составы, придающие древесине стойкость к воздействию огня, называются антипиренами.

Физическая обработка древесины

Включает в себя сушку (под вакуумом или обычную) и термообработку. Традиционно при изготовлении мебельных изделий применяют древесину с содержанием воды не более 10 %.

Обычные конвекционные сушилки позволяют довести влажное дерево до такого состояния за 10-15 суток. Создание вакуума в сушильной камере позволяет ускорить процесс в 5-10 раз и сохранить прочностные и эстетические качества дерева.

Термообработка

Представляет собой двухступенчатое воздействие на древесину при использовании специального оборудования. На первом этапе происходит нагрев без доступа воздуха до температуры 170-180 ?С, в результате чего из материала практически полностью удаляется влага и разрушаются грибки. После прогрева и обезвоживания пиломатериала рабочую камеру насыщают перегретым водяным паром (220-240 ?С) под давлением.

Получившаяся в результате этого процесса термодревесина имеет повышенные механические свойства, а также не подвержена влиянию микроорганизмов. Это становится возможным благодаря разрушению цепей молекул питательных веществ, пригодных для развития грибков.

Частично воспроизвести процедуру термообработки самостоятельно своими руками возможно в специальных печах, примерная конструкция которых показана на рисунке 1:

Схематичное изображение печи Рис. 1

Экономически нецелесообразно использовать такую камеру лишь для обеспечения собственных потребностей в дереве. Если привлечь для сборки подобного агрегата нескольких соседей, можно существенно сэкономить на весьма дорогой термодревесине, полученной промышленно.

Комбинированный подход

Включает несколько методов, для реализации которых необходимо специальное производственное оборудование:

• Физическая обработка, приводящая к обезвоживанию дерева, и последующее насыщение его водяным паром в смеси с химическими реагентами. Достоинство способа заключается в глубоком проникновении не только влаги, но и посторонних веществ, придающих материалу антисептические или противопожарные свойства.
• Глубокая обработка (импрегнация) древесины составами любой природы. Суть метода заключается в погрузке пиломатериала в герметичную камеру, которую заполняют пропиточным составом (вакуумная пропитка). После наполнения в камере нагнетается давление (до 12 атм), способствующее проникновению состава в поры. Без избыточного давления дерево поглотит раствор лишь на несколько миллиметров своей глубины.

После окончания процесса в камере создается вакуум, который удаляет остатки пропиточной жидкости. На стадии выравнивания давления разрежение внутри древесных пор впитывает ее следы, оставшиеся на поверхности. Полученная древесная масса гораздо более устойчивая к воздействию окружающей среды, чем необработанная. Данный процесс еще называют импрегнированием древесины.

Какой способ предпочтительнее

При выборе материала для постройки и благоустройства дома необходимо определиться с требованиями, которым должны соответствовать деревянные конструкции. При обильном использовании древесины при отделке помещения следует предусмотреть обработку антипиренами и антисептиками. Внутренние поверхности можно покрасить водоэмульсионной краской, а внешние покрыть олифой или красками на основе органических растворителей.

Более дорогим и эффективным путем будет покупка термообработанной или импрегнированной древесины. По уменьшению защитных свойств обработанные деревянные поверхности располагаются следующим образом: покраска ? покрытие натуральными веществами (масла и воски) ? термообработка ? импрегнирование. По улучшению экологических свойств наблюдается такой ряд: покраска ? импрегнирование ? покрытие маслами и воском ? термообработка.

Выбирая, чем обработать деревянные поверхности, не нужно принимать крайние меры и стремиться к максимальной защите или наилучшим экологическим свойствам. Учитывая существенное различие в стоимости средств обработки, лучше дифференцировать их для помещений и изделий разного назначения – сарай, баня или жилой дом; мебель, стороны дверей или книжные полки. Это позволит сэкономить на некоторых полезных свойствах, которые окажутся лишними в отдельных элементах конструкции.

Определиться со средством обработки поможет следующее видео:

Какое оборудование применяется для обработки дерева

На различных стадиях подготовки используют специальные устройства и агрегаты. На этапе сушки пиломатериала применяются атмосферные или вакуумные сушилки. По убыванию эффективности процессы удаления влаги располагаются в следующем порядке: сушка на складах ? атмосферная сушка (с нагревом) ? вакуумная сушка.

Специальные виды физического и комбинированного воздействия проводятся в больших герметичных камерах – объединенных вакуумных и автоклавных установках. В них происходят процессы принудительной десорбции капиллярной влаги, насыщение пор перегретым водяным паром и химическими реагентами.

Источник