Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Пропитка для дерева какая лучше: 17 лучших пропиток для дерева

Содержание

обзор марок и реальные отзывы

Деревянная фурнитура имеет широкое применение в строительстве, так как обладает прочностью, красотой и сравнительной дешевизной.

Но, несмотря на эти свои качества, дерево очень подвержено воздействиям влаги или вредителей (крыс, насекомых).

Однако, эта проблема решается быстро, так как существует очень большой ассортимент пропиток, которые и созданы для того, чтобы избежать повреждений и защитить дерево от подобных пагубных воздействий.

Основную долю в продаже занимают пропитки именно от влаги, так как она наиболее часто воздействует на деревянные конструкции.

Содержание статьи

Назначение

Антисептики от влаги и насекомых актуальны для любых конструкций из дерева: заборов и оград, жилых домов, срубов, отделанных деревом погребов.

Они применяются в качестве отдельного средства, но могут смешиваться и с грунтовочным слоем краски для совместного применения.

Пропитка иногда выпускается в смеси с тонирующими веществами, такие средства придают дереву эстетичный и благородный вид.

Виды пропиток для дерева

Все пропитки по своим свойствам подразделяются на:

  1. Антисептики для защиты от огня. Благодаря воздействию таких средств, дерево не возгорается при прямом контакте с огнем. Такие антисептики прекрасно отгоняют насекомых. Они состоят из экологичных веществ, поэтому могут применяться повсеместно, срок их воздействия ограничивается пятью-семью годами.
  2. Антисептики, которые препятствуют гнили и плесени. Они имеют бесцветную фактуру, которая прекрасно защищает «лицевые» деревянные конструкции от воздействия влаги и, как следствие, образования плесени.
  3. Антисептики для защиты и тонировки. В их состав примешиваются красящие вещества. Эстетика и защита от всех возможных поражений гарантирована.

Познавательное видео о том, как же правильно следует выбирать пропитку для дерева.

Приятного просмотра!

Отзывы и рекомендации

У пропиток сейчас существует огромная номенклатура разных производств.

Чтобы правильно осуществить подбор, нужно ознакомиться с отзывами и характеристиками.

Белинка

Все специалисты в один голос утверждают, что данная пропитка имеет огромную пригодность. Антисептик Словенской фирмы появился на рынках России 19 лет назад, он защищал дерево от всего: уф-излучение, грязь, насекомые, пожар, влага и так далее. Легко наносится, не вреден для здоровья при нанесении.

Акватекс

По мнению мастеров, если проанализировать все доводы в пользу пропитки данной фирмы, то выходит, что антисептик прекрасно подходит для обработки древесины среднего класса с целью защиты от влаги и грибковых поражений. Выпускается в виде грунтовочной обработки и обычной влагорезистентной пропитки.

Сенеж

Антисептик Сенеж выпускается в 20 модификациях, которые подходят для обработки торцов, крыш, стен, лестниц и прочего. Средство отлично защищает от морозов, огня, насекомых и влаги. Те, кто применял эту пропитку для дач, утверждают, что срок ее действия не ограничивается 10 годами в умеренном климате.

Сайтекс

Основа этого средства – тонирующие антисептики. В России данная продукция применяется около 10 лет, она подходит для любых типов древесины. Это выбор тех умельцев, которые борются за качество своих построек и их внешний вид.

Текстурол

Здесь мнения немного разнятся, данная пропитка защищает древесину высокого качества только от поражений влагой. Те, кто применял ее по назначению, восхваляют данную фирму, а те, кто купил, не читая этикетку на упаковке, не очень рады приобретению.

Неомид

Антисептик данного класса известен уже около 20 лет. Им можно пропитывать дома, бани и деревянные полы. По заверениям продавцов он выдерживает воздействие на протяжении 5 лет, после обработку нужно повторить. Те, кто пользовался этим средством, прежде всего, отмечают его небольшую стоимость и хорошие показатели качества, особенно в защите от влаги и плесени в бане.

Тиккурила

Финская пропитка, которая имеет наибольшее количество положительных отзывов. Она выпускается в разных интерпретациях и содержит много компонентов. Имеет хорошие отзывы потребителей от Москвы до самых окраин нашей страны. Прекрасно действует против влаги, термитов, муравьев и лишайников.

Пинотекс

Специалисты, которые использовали этот антисептик для фасадов зданий, остались довольны внешним видом и качеством, но его цена выше, чем у всех остальных. Данное средство содержит полимерную основу, поэтому его использование целесообразно для борьбы с влагой.

Дюфа

Антисептик данной марки имеет большое содержание адсорбентов, которые прекрасно сужают поры древесины. Нередко случались случаи, когда после обработки древесины, владельцы желали обшить ее вагонкой и удивлялись тому, что гвозди ломаются об дерево. А виной всему стала эта качественная пропитка за небольшие деньги.

Такая большая номенклатура создает существенные проблемы при выборе.

Поэтому мы постарались дать описание самым наиболее распространенным пропиткам для дерева, чтобы было легче разобраться в их предназначении и свойствах.

Вывод: все антисептические средства так или иначе отвечают своим критериям, поэтому выбирать нужно, исходя из конкретной ситуации.

Советы мастеров

Обратите внимание на рекомендации опытных специалистов:

  1. Перед походом в магазин необходимо определиться, нужно ли совмещение пропитки с тонировкой или нет. Помните, что средство для обработки дерева может выполнять либо одну функцию, либо сразу несколько.
  2. Затем нужно оценить работу, которую надо выполнить, и рассчитать необходимый объем антисептической пропитки.
  3. Если на верхнем слое средства имеются помутнения или радужные пятна, то от его использования лучше отказаться, так как оно имеет в своем составе солярку. Это частый прием, который используется при производстве контрафакта.
  4. Нанесение антисептика лучше осуществлять с помощью пульверизатора, но можно и кисточкой. При использовании краскопульта или пульверизатора слой пропитки наносится равномерным жидким «туманом».
  5. Обработку дерева необходимо производить в респираторе. Всегда! Даже если на упаковке будет написано, что безопасность гарантирована на все 100%. Антисептик содержит летучие вещества на основе ароматического бензола, пары которого вредны даже в малых количествах.

Руководствуясь информацией, приведенной в данной статье, вы легко определитесь с выбором пропитки для дерева, которая позволит защитить постройку и продлить ее долговечность.

Укладка паркетной доски своими руками. На нашем сайте есть уникальная статья с пошаговой инструкцией. Рекомендуем!

О том, как выровнять деревянный пол фанерой, расскажет эта статья. Читаем и учимся!

Можно ли укладывать фанеру на бетонный пол? Да, конечно, здесь всё детально описано!

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Что еще почитать по теме?

какие морилки для дерева лучше, советы

Для защиты различных материалов, а также придания им привлекательности используют пропитки и морилки. Эти понятия часто путают или используют как синонимы. И вот почему!

Морилка — это один из типов пропитки. Она служит для придания древесине определенного цвета. Изначально цвета мореного дуба, сейчас линейка колеров значительно шире. Пропитки — это вещества, которые проникают в структуру материала, пропитывают его. В первую очередь служат для улучшения защитных свойств материала и уже во-вторых — для придания ему цвета.

Если подытожить, то современные морилки и пропитки одновременно красят и защищают древесину, поэтому граница между этими понятиями стала расплывчатой.

Терминологию осилили — разберемся в типах и свойствах!

Типы пропиток

Пропитки предназначены для защиты дерева, бетона, кирпича или металла от грибков, плесени, микроорганизмов и насекомых. Бывают бесцветными или цветными. Составы имеют различные свойства. Например, существуют пропитки, защищающие материалы в условиях повышенной влажности.

Морилка — жидкость, которой покрывают деревянные изделия. Она проникает внутрь древесины и меняет ее цвет. Морилки часто используют для придания деревянной текстуре более выигрышного вида. Причем даже скромную породу морилка может сделать роскошной. Кроме эстетики, морилка еще и защищает дерево от грибков, плесени и повышенной влажности.

Антисептик для дерева — состав, который предназначен для защиты деревянных изделий от гниения, поражения грибком и плесенью. В антисептике содержатся химические элементы, отпугивающие насекомых. Причем в составе для наружных работ содержание таких элементов повышенное.

Одновременно защитой и декоративным покрытием служат защитно-декоративные составы, лакобейцы и различные лазури для древесины. Их делают на основе смол. Также в своем составе они могут содержать различные масла, биоциды, красящие пигменты и функциональные добавки.

Такие пропитки пользуются большой популярностью, поэтому представлены широкой линейкой цветов. При выборе колера учитывайте не только собственные пожелания, но и ориентируйтесь на рекомендации специалиста. Например, для наружных конструкций лучше не выбирать светлые цвета. Это связано с тем, что под воздействием ультрафиолетовых лучей дерево с такой пропиткой может потемнеть.

Масло для обработки древесины — это натуральное средство защиты деревянных изделий от биологического заражения, разрушения и повышенной влажности. Чаще всего для основы используется льняное масло, которое хорошо впитывается и полимеризуется. Реже применяются масла тунгового и грецкого орехов или тиковое масло. Они лучше льняного, но намного дороже.

В состав масляных покрытий могут входить воск, натуральные смолы, различные растворители и пигменты. Основная задача масла — не «припудрить недостатки», а сохранить натуральный вид древесины.

Еще одно маслянистое средство — олифа. Она появляется в процессе окисления растительных масел, которые содержат линоленовую кислоту, дающую маслу способность к полному высыханию. В зависимости от основы олифа может придавать поверхности разные оттенки. После ее высыхания образуется пленка, которая защищает обработанный материал от воздействия вредных факторов (гниения, грибков, насекомых).

От повышенной влажности и грибков дерево начинает темнеть, и чтобы это исправить, применяются отбеливатели для древесины. Принцип их работы заключается в том, что отбеливающие вещества обесцвечивают лигнин — пигмент, окрашивающий дерево.

Лайфхак: отбеливатель будет более эффективен, если обработка проводится при температуре +18–20°С и влажности 60%.

Вид материала и тип работ

Выбор пропитки зависит от вида покрываемого материала и типа работ. Чаще пропитки покупают для изделий из древесины, реже — для бетона, кирпича, штукатурки или металла. В то же время ассортимент пропиток для бетонных и керамических изделий расширяется. Например, все большим доверием пользуются обеспыливающие пропитки для бетонных конструкций.

Для древесины, ДСП и ДВП выбирают антисептические и огнезащитные пропитки. Первые защищают от грибка, вторые сохранят в случае пожара. Антипирены (второе название огнезащитных пропиток) делают на основе водных растворов угольной, борной или фосфорной кислоты с добавлением поверхностно-активных веществ.

Пропитки для дерева часто не только защищают, но и увеличивают привлекательность материала. Например, изделие из недорогой сосны с помощью морилки можно замаскировать под дорогой дуб.

Интересно знать: составы, которые сочетают в себе антисептики и антипирены, называются биопирены.

Пропитки для бетона и кирпича укрепляют пористую структуру материалов, защищают от переувлажнения, повышают морозоустойчивость и прочность. Они помогают защитить материал от грибковых поражений и плесени. Продаются составы для профилактики и лечения биопоражений. Кроме того, пропитки для бетона и кирпича не влияют на их паропроницаемость.

Для покрытия штукатурки используют так называемые «стабилизирующие пропитки». Основная их функция — укрепление структуры, защита от влияния атмосферы и влажности. Для защиты металла часто используют олифы. Они образуют тонкую пленку, которая защищает металл от влаги. Например, без такой защиты оцинкованная сталь быстро покроется «белой ржавчиной».

Интересно знать: металлы благородной группы, такие как золото, серебро, платина, не ржавеют!

Для наружных работ хорошо подходят морилки на восковой или масляной основе. Отличительная черта морилки для наружных работ — повышенная устойчивость к ультрафиолету, выгоранию и воздействию влаги. При выборе пропитки для внутренних работ важным фактором является безопасность для здоровья человека. Такие морилки должны быть не токсичными и не иметь неприятного запаха.

Чтобы облегчить поиск, воспользуйтесь фильтром «Тип работ». Так вы найдете то, что нужно, без траты времени на изучение технических нюансов.

Основа пропитки

Свойства пропиток зависят от компонентов, из которых они состоят. Они могут быть на натуральной или синтетической основе. Здесь выбор широк: вода, масла, акрил, алкид, растворитель, биоцид и даже смола.

Самый популярный и бюджетный вариант — водная основа. Она не выделяет резких запахов, что является большим преимуществом при работе в помещении. С ней удобно работать, она имеет малый расход. Чтобы добиться разных по интенсивности оттенков, придется нанести морилку в несколько слоев. Каждый слой в таком случае нужно хорошо просушить. Водная морилка выпускается в двух вариантах: жидкость или сухой порошок, который необходимо разбавить водой.

Есть у морилок и некоторые недостатки, главный из них — большое время высыхания, в среднем 12–15 часов. Кроме того, избыток водной морилки на изделии может спровоцировать появление трещин.

Лайфхак: в процессе нанесения водная морилка приподнимает волокна дерева, что ухудшает влагостойкость материала и тактильные ощущения при контакте с поверхностью. Во избежание этого перед нанесением морилки изделие мочат, высушивают и полируют наждачной бумагой.

Масляные морилки изготавливаются на основе льняного масла. Это экологичные пропитки, которые отлично подходят для внутренних и наружных работ. Они не боятся воздействия солнечных лучей, не выгорают и увеличивают влагостойкость материала. Не имеют неприятного запаха и токсичных примесей. Хорошо впитываются в материал. Существенных минусов у масляной морилки два: высокая стоимость и длительное время высыхания.

Основу акриловых морилок составляют акриловые смолы. Такие морилки обладают антисептическими свойствами, надежно защищают материал от насекомых и микроорганизмов. Они полностью безопасны для человека, не имеют в составе вредных химических добавок, не выделяют неприятный запах.

Морилки на акриловой основе устойчивы к воздействию ультрафиолета и влаги. Они имеют большое количество оттенков. Из минусов — высокая цена и плохая переносимость низких температур.

Алкидные пропитки имеют в своем составе воск, масло и антисептические компоненты. Такие пропитки отлично защищают материал от влаги, повышают сопротивляемость к пыли и грязи, подчеркивают структуру материала, глубоко проникают и защищают древесину от грибков и плесени. Из минусов — долго сохнут.

Акрилатно-алкидные пропитки изготавливаются из смеси акриловых и алкидных жирных смол. Они хорошо защищают изделие от грибковых поражений, плесени, насекомых, создают водоотталкивающую пленку. Такие пропитки можно применять как на необрабатываемых ранее поверхностях, так и на окрашенных масляными или алкидными составами.

Масляно-алкидные пропитки — это суспензии из неорганических пигментов, олиф растительного происхождения и различных наполнителей или же маслосодержащих алкидных смол. Такая пропитка защитит материал от гниения, воздействия грибков и паразитов.

Пропитки на основе растворителей защитят от повышенной влажности, ультрафиолетовых лучей, распространения грибков и плесени, увеличат огнеупорность материала. Однако подобные пропитки токсичны и имеют едкий, неприятный запах, поэтому их не рекомендуется применять для внутренних работ.

В качестве антисептического средства хорошо подойдут пропитки на основе биоцидов. Биоциды — это химические вещества, которые подавляют процессы жизнедеятельности организмов. Глубоко проникая в структуру материала, они борются с уже появившейся плесенью и грибками и предотвращают появление новых. Но использовать биоцидные пропитки нужно осторожно, поскольку все биоциды — ядовитые вещества. Применять их для внутренних работ не рекомендуется.

Пропитки на основе нефтяных смол — это бюджетный вариант, который защитит поверхность от грибков и плесени даже в условиях повышенной влажности. В то же время такие пропитки имеют неприятный запах и легко воспламеняются, поэтому их используют только на улице.

Лайфхак: если нужно нанести пропитку на ранее обработанную или окрашенную поверхность, то перед работой ее нужно очистить от пыли и грязи, снять старое покрытие и отшлифовать.

Способы нанесения

Существует большое количество способов нанесения пропитки. Какой из них выбрать — зависит от вида материала, самой пропитки и желаемого эффекта. Нанести пропитку на материал можно:

  • валиком — за одно движение покрывает достаточно большую площадь. Один из самых быстрых ручных способов нанесения лакокрасочных материалов;



  • ветошью или губкой — целесообразно использовать, когда необходимо обработать небольшой участок поверхности или важно нанести равномерный слой;

  • кистью — для больших ровных поверхностей удобно использовать широкие кисти, а там, где нужно промазать изгибы, лучше использовать кисть поменьше. Таким инструментом чаще всего наносятся масляные и водные морилки. Для масляных лучше выбрать кисть из натуральной щетины, а для водных — из синтетической;

  • погружением — за один раз можно создать покрытие, обладающее максимальными защитными свойствами и интенсивным цветом. В домашних условиях способ используется лишь для небольших изделий;

  • распылением — покраска происходит с помощью специальных пульверизаторов или краскопультов. Это самый удобный способ для обработки больших по площади поверхностей. Такой способ обеспечивает равномерное и качественное нанесение пропитки на материал.

В производстве используются более эффективные методы нанесения ЛКМ. Например, облив или электростатическую покраску. Такие методы требуют большого оборудования и безопасной организации труда.

Выводы

Для того чтобы выбрать пропитку, нужно:

  • 1. Определиться с типом пропитки. Антисептики защитят, но не покрасят изделие. Защитно-декоративные составы, лакобейцы, морилки — два в одном: и защита, и презентабельный внешний вид. Масло для дерева защитит и сохранит натуральный вид. Олифа защитит и поможет добиться желаемого оттенка изделия. Отбеливатель для древесины избавит от потемнений и предотвратит разрушение материала.

  • 2. Учесть вид покрываемого материала и тип работ. Пропитки для дерева отличаются от пропиток для кирпича и бетона. Для наружных работ допустимо применение химических пропиток с едким запахом, а для внутренних рекомендуется использовать более безвредные составы.

  • 3. Обратить внимание на основу пропитки. Водная — самая распространенная, недорогая и универсальная, но не очень долговечная и плохо противостоит истиранию. Масляная пропитка экологична, не имеет неприятного запаха, но стоит довольно дорого и долго сохнет. Практически идеальный вариант — акриловый состав, есть только одно «но»: он плохо переносит низкие температуры. Алкидные пропитки обладают хорошими антисептическими свойствами, но долго высыхают. Пропитки на основе растворителей, биоцидов и нефтяных смол хорошо справляются с грибками, плесенью и микроорганизмами, но имеют резкий неприятный запах, поэтому их используют только для наружных работ.

  • 4. Подумать о способе нанесения пропитки. Небольшие поверхности удобно покрывать ветошью, губкой и кистью, средние — валиком, большие — с помощью пульверизатора.

Теперь вы знаете, на что обращать внимание при выборе пропитки и морилки. Удачных покупок!

Рейтинг статьи:





 рейтинг: 5  голосов: 2 

обзор средств для защиты дерева от плесени, насекомых, огня


Собственный дом на свежем воздухе – мечта многих городских жителей. Дерево – приятный для работы строительный материал. Оно экологично, хорошо держит тепло, немного весит, эстетично выглядит как снаружи, так и внутри, и поэтому практически незаменимо в индивидуальном строительстве. 


В то же время дерево – довольно хрупкий строительный материал, который обязательно необходимо обрабатывать перед использованием. В данной статье мы расскажем о том, какие бывают виды защиты древесины, перечислим основные угрозы для древесины, сравним преимущества и недостатки препаратов для защиты от плесени, огня и насекомых.


Древесину чаще всего используют: 


• при строительстве домов и бань из круглого леса, 

• для внутренней и внешней обшивки обрезным пиломатериалом, 

• для дачной мебели, 

• для строительства причалов, лодок;

• для строительства заборов и наружных сооружений (колодцев, сараев, качелей) и т.д. 


Однако дереву присущи некоторые недостатки, а именно быстрая потеря своих прочностных и декоративных свойств без надлежащей защиты от атмосферных и иных воздействий. Поэтому очень важно заранее защитить древесину от возможных угроз. 


Погода. Высокая влажность воздуха (от 15%), осадки, солнечные лучи, колебания температуры разрушают деревянную поверхность и повышают риск поражения грибком и плесенью. От влаги на необработанном дереве появляются трещины и расслоения, меняется внешний вид и форма покрытия (за исключением тропических пород дерева).


Насекомые. Основная угроза дереву исходит от жуков-точильщиков, долгоносиков, древесных муравьев, короедов, жуков-усачей. Опасность могут представлять как взрослые особи, так и их личинки. Некоторые из них могут прожить более 10 (!) лет и впоследствии начать оживать при благоприятных условиях. Личинки жуков-точильщиков за год-два способны прогрызть несколько метров древесины, деформируя поверхность и практически полностью разрушая ее структуру.


Плесень появляется под воздействием погодных факторов, а также бактерий и грибковых спор. В результате его появления необработанный материал приобретает некрасивый серый или коричневый оттенок, «скукоженный» вид, проникает внутрь пористого дерева, распространяя свои грибницы вплоть до самого фундамента. В результате древесина превращается в труху, а последствия возникновения грибка на фундаменте практически невозможно устранить. 


Огонь. Необработанная древесина в воздушно-сухом состоянии начинает воспламеняться от огня при температуре от 210°C за несколько минут. Покрытая специальными средствами (антипиренами) древесина сможет противостоять огню во время пожара, а в будущем способна сохранять огнеупорный эффект до 10-15 лет.


Комплекс защитных мер включает в себя обработку деревянных поверхностей специальными средствами, пропитыванием и просачиванием под давлением, что значительно повышает износостойкость материала. Основную группу профессиональных защитных средств для дерева представляют специальные пропитки, масла, краски, морилки, лаки, грунтовки и т.д. Чем отличаются пропитки от красок, какие бывают антисептики, чем отличается морилка от лазури или воска, рассказываем ниже. 



На современном рынке деревозащитные средства отличаются в первую очередь по форме выпуска и назначению. 


ПО ФОРМЕ ВЫПУСКА (пропитки, масло/воск, лаки)


Пропитки


Пропитки используются для профилактики разрушений, вызванных атмосферными воздействиями, в первую очередь влаги и УФ лучами. Они представляют собой прозрачные жидкости, которые можно подразделить на пленкообразующие (от солнечных лучей, влаги и плесени) и без образования пленки (от грибка, плесени и насекомых). Наносить пропитку следует на высушенную, не пораженную плесенью или насекомыми поверхность. Один из главных показателей пропиток – проникающая способность: чем глубже пропитка способна проникнуть в поры дерева, тем более надежную защиту она обеспечит. Для равномерного нанесения пропитки обычно используют распылитель или кисть.


Масло/воск


Защитные средства на основе смеси масла и воска применяются для сохранения древесины от влаги и грязи, не трескаются, не темнеют и не отшелушиваются со временем. Создают натуральное покрытие на поверхности дерева, приятное на ощупь. Могут быть использованы для обработки поверхностей, с которой часто контактирует человек: мебель, пол, деревянные игрушки. Средства для защиты древесины на основе воска безвредны для детей, могут применяться для декорирования, обновления деревянных изделий и строительных поверхностей.


Лаки


Защитно-декоративные лаки выпускаются на основе акрила, алкида, масла, полиуретана. Могут быть как оттеночными, так и бесцветными. Наносятся кистью или валиком. Применяются как для внутренних, так и для наружных работ. Лак на основе акрила глубоко проникает в структуру дерева, подчеркивает природный рисунок древесины, образует эластичное «дышащее» покрытие. Такой лак может быть использован для обработки, как древесины, так и для материалов на основе древесины (ДВП, ДСП, фанера и др.). Алкидные лаки больше всего подойдут для защиты древесины от влаги, а алкидно-карбамидные лаки создают прочное покрытие на поверхности дерева. Лаки на полиуретановой основе создают прочную, эластичную и долговечную пленку, которая так же убережет древесину от повышенной влажности. Лаки на водной основе в целом дольше сохнут, но более экологичны, обладают огнеупорными свойствами и устойчивостью к потемнениям.



ПО НАЗНАЧЕНИЮ (антипирены, антисептики, пропитки против влаги и УФ-лучей, комбинированные)


Антипирены – огнебиозащитные составы. Применяются для внутренних и наружных работ, предотвращают возгорание и распространение пламени, имеют 2 группы огнезащиты. Под воздействием огня их компоненты преобразуются в газообразное вещество, которое в процессе испарения охлаждает поверхность дерева, а твердые частицы образуют на поверхности защитную пленку, блокирующую поступление кислорода. После обработки древесины антипиреном время полного разрушения конструкции от пожара может увеличиться с 20 до 50 минут. Наносятся кистью, валиком или распылителем.


Антисептики – представлены в форме жидких растворов или паст. По сути, они отличаются от других составов наличием биоцидов или ядовитых веществ, уничтожающих бактерии и насекомых, предотвращающих их появление в будущем. Наносятся при помощи распылителя, щетки или валика, обязательно в несколько слоев после полного высыхания. Существуют антисептики в готовой форме, концентрированные антисептики, отбеливатели, составы для бань и саун. Бывают бесцветные и цветные составы натуральных древесных оттенков. Для чего нужны антисептики? Аналогично медицинским препаратам антисептики предотвращают появление болезненных микроорганизмов, грибка и насекомых на поверхности древесины, защищают дерево от гниения, но если поверхность уже поражена, средство, увы, окажется бесполезным.


Антисептики часто применяются в комплексе с лессирующими составами (лаками, красками, олифой) в декоративных целях. Средний расход профессиональных антисептиков на шлифованную древесину составляет около 200-250 г/куб. м и выше в 1,5-2 раза для не строганных поверхностей. Важно помнить, что высушенное дерево гораздо легче впитывает состав, чем сырая древесина, а на пропитку доски потребуется меньше антисептического средства, чем на оцилиндрованные бревна.


Пропитки против атмосферного воздействия и УФ-лучей


Данный вид пропиток позволяет значительно повысить гигроскопические свойства древесины, предотвратить последствия повышенной влажности: трещин, расслоений, деформации, гнили, разрушений. Пропитки от влаги оказывают водоотталкивающее воздействие, многие из них совместимы с лессирующими средствами. Составы от воздействия УФ-лучей используются для профилактики потемнения и растрескивания древесины под воздействием солнечных лучей. Почти все пропитки, представленные на рынке, обладают данным свойством.


Комбинированные составы


Данные составы сочетают в себе защитные и декоративные функции. Масло-лазурь, морилки, воск, грунт с антисептическими и водоотталкивающими свойствами одновременно справятся с задачей защиты древесины и декоративного оформления поверхностей. 



Существует еще несколько способов классификации деревозащитных составов:


По локализации применения бывают внутренние и внешние составы. Смеси для внутреннего нанесения оказывают мягкое воздействие на микроорганизмы и безвредны для человека. Пропитки для наружного применения более токсичны, однако более эффективны для борьбы с грибком и плесенью.


По составу действующего вещества существуют органические и неорганические составы. Органические пропитки более опасны для здоровья, но и более эффективны. Неорганические составы вполне безопасны, но, к сожалению, имеют меньший срок действия. Для самостоятельного нанесения антисептиков нужно внимательно ознакомиться с инструкцией, поскольку в  состав некоторых из них входят сложные синтетические смеси.


По составу растворителя существуют водные и неводные пропитки. Водные составы – это растворы органических и неорганических солей, которые могут глубоко проникать в поры дерева, так и оставаться на поверхности. Неводные смеси могут основываться как на одном активном компоненте (масло, воск), так и на вспомогательном комплексе веществ. 



В заключении несколько полезных советов для тех, кто собрался самостоятельно обрабатывать древесину от потенциальных угроз.


1) Всегда внимательно читайте состав и инструкцию по нанесению средства. Некоторые составы могут содержать токсичные вещества, поэтому требуют спец.защиты при нанесении и проветривания помещения после обработки.


2) При покупке средств по защите древесины сообщите консультанту вид дерева, локацию работ (внутренняя/наружная) и цель обработки древесины. Чтобы избежать приобретения подделки, обратите внимание на этикетку. На ней должна содержаться информация о производителе и его адресе, контактных данных; меры предосторожности при работе и транспортировке, сведения о классах опасности веществ. Далее, разнообразие средств защиты дерева оставляет выбор за вами, в зависимости от финансовых возможностей и вкусовых предпочтений по декоративным свойствам покрытия.


3) Процесс нанесения защитного средства аналогичен покраске дерева. Перед нанесением необходимо вначале подготовить поверхность: очистить, высушить, отшлифовать. Во время нанесения обязательно следите за равномерностью покрытия, иначе на одном участке дерева средство будет высыхать быстрее, чем на другом. Это может привести к неравномерному цвету и толщине покрытия. Лучше заранее потренироваться на отдельном участке дерева и лучше, если работа будет осуществляться одним мастером.


4) В доме, который стоит «на усадке», ни в коем случае нельзя закрывать окна целлофаном. В срубе должна быть регулярная вентиляция, в противном случае к следующему сезону все внутренние поверхности будут поражены грибком.


5) При сборке сруба необходимо обрабатывать торцы бревен составами, задерживающими влагу. Так бревна будут сохнут более равномерно, а количество трещин уменьшится в разы.


6) Северную сторону дома нужно обрабатывать как можно лучше, т.к. она будет сохнуть дольше, к тому же северная сторона больше подвержена воздействию влаги и грибка.



В нашем магазине Вы найдете широкий ассортимент средств для обработки древесины, которые не только обеспечат надежную профилактическую защиту от плесени, огня и насекомых, но и устранят последствия работ недальновидных строителей.  

Какую пропитку лучше использовать для дерева. Лучшая пропитка для дерева для наружных работ

Увеличить срок службы перекрытий или любого основания помогает пропитка для дерева. Однако надо знать, какая из них лучше, какие виды существуют. Подобрав оптимальный вариант, добиться желаемого результата можно будет без особого труда.

Пропитка обеспечит достаточный уровень защиты
ФОТО: buildinn.ru

Читайте в статье


Какая пропитка для дерева лучше: основные виды по составу

Для изготовления пропиток могут использоваться разные ингредиенты. Их основа способна оказать существенное влияние на назначение вещества. Стоит познакомиться с основными разновидностями и их отличительными особенностями.

Уровень защиты зависит от вида используемой пропитки для дерева
ФОТО: skolamalovani.cz

Водорастворимые и масляные

Пропитки на водной основе не имеют резкого запаха. Они не способны оказать негативного влияния на здоровье человека. Экологически безвредны. Быстро сохнут. Могут наноситься на влажную древесину.

Из недостатков стоит отметить:

  • небольшую глубину проникновения;
  • невозможность использования при постоянном контакте с влагой;
  • исключительно поверхностную защиту.

Пропитка на водной основе обеспечивает поверхностную защиту дерева
ФОТО: kraski-dl.ru

Масляные концентраты способны обеспечить достаточный уровень защиты от воздействия влаги. Состав глубоко проникает в структуру, предотвращая растрескивание и рассыхание древесины. Часто используются для защиты деревянных конструкций и мебели, постоянно находящих на улице и подвергаемых воздействию атмосферных осадков. После обработки цвет поверхности несколько меняется. Она становится блестящей.

Однако такие вещества отличаются горючестью и недолговечностью. Покрытие следует ежегодно обновлять. Для нанесения может использоваться кисть либо пульверизатор. При этом, обработка деревянной поверхности другими составами становится невозможной.

Масляные пропитки гарантируют эффективную защиту
ФОТО: gidpokraske.ru

На основе растворителей

Разработаны специально для обработки фасадов. После нанесения образуют на основании паропроницаемую водостойкую плёнку с достаточным уровнем эластичности. Часто используется в качестве основы перед последующим нанесением ЛКМ, так как способствуют повышению адгезии.

Пропитку на основе растворителей используют для обработки фасадов
ФОТО: alpina-farben.de

Алкидные и акриловые

Пропитки на основе алкидных смол включают, кроме антисептических добавок, воск и масло. Такой состав позволяет подчеркнуть естественную текстуру древесины и обеспечить достаточный уровень защиты от механического, биологического воздействия и атмосферных осадков.

Алкидные пропитки наносят с помощью валика либо кисти. Для их высыхания требуется много времени, что является их существенным недостатком.

Акриловые пропитки выполняют защитную и декоративную функции. Могут использоваться внутри и снаружи здания. Они не имеют запаха, безвредны для человека и окружающей среды. Формируют покрытие с водоотталкивающими и укрепляющими характеристиками. Предотвращают гниение. Защищают от образования плесени и грибка. Существенно увеличивают срок службы дерева.

Могут использоваться для защиты деревянных оснований на любом этапе строительных работ. Для нанесения обычно используется пульверизатор либо кисть, в зависимости от квадратуры покрываемой поверхности. Главным недостатком акриловой пропитки для дерева является плохая переносимость низкой температуры.

Акриловая пропитка может наноситься на дерево на любом этапе строительства
ФОТО: gidpokraske.ru

На солевой и битумной основе

Солевую пропитку для дерева можно приобрести уже готовую либо в виде порошка. Состав используется для защиты стропильной системы от появления плесени, грибка, различных вредителей. Благодаря формированию на защищаемой поверхности солевых кристаллов, вещество позволяет существенно снизить риск возгорания.

Солевые пропитки могут наноситься на поверхность дерева с помощью кисти. Однако эффективность обработки в этом случае существенно ниже, чем при замачивании либо нанесении в вакуумной камере. Это существенно снижает их возможную область использования. Чаще всего солевую пропитку используют для обработки дерева, используемого при строительстве производственных зданий. В быту они практически не используются.

Использование кисти не всегда оправдано
ФОТО: redcedarhomesales.com

Битумная пропитка – достаточно густая масса чёрного цвета. Её основу составляют солярка и бензин. Как правило, такой состав для защиты дерева изготавливается своими руками и используется исключительно для защиты наружных поверхностей. Обладает резким запахом и высокой токсичностью.

Используется для обработки любого дерева. Позволяет сформировать на поверхности плотный защитный слой, обеспечивающий высокий уровень биологической защиты. Повышая уровень влагостойкости дерева, существенно снижается его огнестойкость.

Для приготовления битумной пропитки часто используют солярку
ФОТО: ferridinosrl.com

Функции пропиток для дерева

В зависимости от состава и назначения, пропитки для дерева способны:

  • защитить от грибка и плесени, предотвратить процессы гниения;
  • обеспечить достаточный уровень биологической защиты. Входящие в состав вещества оказывают негативное влияние на жуков-точильщиков;
  • повысить огнеупорные свойства. Введение в состав пропиток для дерева соли позволяет повысить сопротивляемость дерева огню, замедляя процесс разрушения;
  • снизить расход ЛКМ благодаря более тщательной черновой подготовке деревянной поверхности под покраску. При этом существенно повышается адгезия к финишному покрытию;
  • защитить дерево от воздействия влаги;
  • придать желаемый оттенок.

Пропитка защищает дерево
ФОТО: static.onlinetrade.ru

Ведущие производители

Качественную продукцию предлагают многие производители. Ведущие позиции традиционно занимает пропитка для дерева, выпущенная под товарными знаками:

  • LuxDecor Plus
    . Продукция самого высокого качества. Производитель предлагает водорастворимый, акриловый состав и многие другие;
  • Mokke Foressa.
    Производитель предлагает для защиты и декорирования дерева алкидную пропитку;
  • Belinka.
    Компания из Словении выпускает пропитки глубокого проникновения;
  • Pinotex.
    Фирма из Нидерландов предлагает несколько видов защитных средств;
  • Сенеж.
    Продукцию отечественного производства предлагает НПО «Древозащита». В каталоге компании представлены все виды пропиток для дерева, что позволят выбрать оптимальный вариант для любого основания;
  • Норт.
    Отечественный производитель предлагает профессиональные защитные средства, способные надёжно защитить основания из дерева от внешних негативных факторов;
  • Dufa.
    Немецкая продукция представлена несколькими видами защитных средств. Есть с воском и без. Цветные и бесцветные;
  • Tikkurila.
    В каталоге финского концерна представлено множество средств, выполняющих различные функции;
  • Акватекс.
    Отечественная компания предлагает гамму комбинированных смесей;
  • Neomid.
    Российская компания выпускает лучшие пропитки для огнезащиты дерева, а также ряд других, позволяющих надёжно защитить основание от множества других факторов;
  • КСД.
    Качественную пропитку выпускает российская компания «Ловин». Используется для внутренней и наружной защиты;
  • MÖKKE.
    Бренд предлагает качественные антисептические составы, изготавливаемые по уникальным финским технологиям. Формируемое покрытие способно обеспечить полувековую защиту дерева от неблагоприятных природных факторов.

Pinotex – проверенный производитель
ФОТО: mks74.ru

Лучшие марки пропиток для дерева по назначению

Назначение пропиток может значительно отличаться. Это определяет их состав и возможную область использования. Прежде чем отдать предпочтение конкретной марке, стоит узнать, какими свойствами она обладает.

Для обработки основания стоит использовать проверенные марки
ФОТО: lamaet. ru

Антисептические

Антисептические пропитки для дерева обладают отбеливающим эффектом, что особенно хорошо заметно на фото, изображающих поверхность до и после обработки. Их чаще всего приобретают для нанесения на основу, утратившую первоначальный вид из-за воздействия солнца либо появления плесени. Обработка подобными составами позволяет продезинфицировать основание и предотвратить будущее разрушение.

  • Просепт 50
    . Актуален при внутренней и наружной обработке деревянных оснований. Позволяет избавиться от очагов биопоражения. Первоначальный внешний вид дерева восстанавливается уже через полчаса. При этом, структура древесины сохраняется. Состав проникает вглубь материала на 3 мм;
  • Сенеж Эффо
    . После нанесения средство не высаливается, обеспечивая длительную защиту. Не оказывает негативного влияния на людей и животных. Отличается экономичным расходом;
  • Неомид 500
    . Оптимальное соотношения цены и эксплуатационных характеристик формируемого покрытия делает эту пропитку для дерева достаточно востребованной у покупателей. Расход зависит от степени поражения деревянного основания. Обладает эффективным воздействием. Наносится при температуре выше +5ºС. Возможно появление солевых кристаллов. Древесина хвойных пород нуждается в предварительном обессмоливании;
  • Фонгифлюид Альпа
    . Антисептическая пропитка для дерева от французского производителя обеспечивает формирование защитной плёнки, сохраняющей свои свойства на протяжении 2 лет. Формируемый слой увеличивает адгезию древесины с краской. Однако обходится состав достаточно дорого.

Просепт 50 – высокий уровень защиты
ФОТО: prosept-24.ru

Противопожарные

Противопожарные пропитки используются для обработки кровли, других элементов внутренней деревянной обшивки либо перекрытия. Изготавливаются на основе воды либо органики. Выпускаются в виде пасты, краски, обмазки или лака.

В отличие от антипиренов, пропитки не ухудшают внешний вид дерева. Однако, чтобы обеспечить достаточный уровень защиты, стоит убедиться в наличии сертификата, подтверждающего качество и соответствие требованиям санитарно-экологической безопасности.

Внимание!
Лучшим выбором являются составы, выполняющие роль антисептика и антипирена.

Для обработки оснований из дерева, подвергаемых воздействию атмосферных осадков, используют преимущественно Сенеж Огнебио либо Огнебио Проф. Для защиты элементов внутри здания приобретают экологичные растворы. К универсальным противопожарным пропиткам можно отнести Пирилакс, Неомид 450. Это подходящий вариант для защиты деревянного дома, независимо от способа его возведения. Может использоваться для защиты и срубов, и каркасников.

Огнезащиту обеспечивают разные составы
ФОТО: corrosio.ru

Морозостойкие

Морозостойкая пропитка позволяет защитить дерево от воздействия достаточно низкой температуры вплоть до -40ºС. В его состав входят специальные химические вещества, предотвращающие разрушение древесины. К таковым относят:

  • Альпа Полифлюид;
  • Текстурол Биозащита;
  • Alpa Elan Lasure Декоративная лазурь;
  • НОРТ КРАСУЛА.

Пропитка защитит дерево от мороза
ФОТО: widewp.ru

Водоотталкивающие

Для защиты дерева, эксплуатируемого в условиях постоянного воздействия влаги, используют специальные водоотталкивающие пропитки. К таковым относятся:

  • Сенеж Ультра
    . Благодаря достаточно глубокому проникновению обеспечивает создание трёхуровневого порога предохранения от сырости. Оптимальный вариант использования в качестве грунтовки для основания, подлежащего окрашиванию;
  • Valti Akvacolor
    . Масляная пропитка, позволяющая защитить дерево и выполнить его тонирование. Широко используется для обработки фасадов зданий, беседок, террас, возводимых в регионах с большим количеством осадков;
  • NEOMID 430 ЕСО
    . Консервирующий состав используется для обработки дерева, работающего в тяжёлых условиях. Имеет специфический запах. После обработки древесина приобретает характерный зеленовато-серый цвет. Обеспечивают длительную защиту.

Valti Akvacolor – надёжная защита от влаги
ФОТО: mokivezi. a24.lt

Декоративные

С помощью декоративных пропиток можно подчеркнуть текстуру дерева, замедлить старение, снизить вероятность растрескивания. Используются для финишной обработки наружных и внутренних поверхностей, деталей интерьера.

Наибольшей популярностью пользуются декоративные пропитки для дерева:

  • Люкс декор
    . Акриловый состав для обработки фасадов;
  • Сайтекс
    . Обеспечивает формирование влагостойкой плёнки. Позволяет придать дереву желаемый оттенок. Защищает основание на протяжении 5 лет. Подходит для внутренней и внешней обработки;
  • Акватекс
    . Доступен выбор различного цвета;
  • Valtti Akvacolor.
    Востребована пропитка белого цвета. Доступны и другие цвета. Используется для декорирования фасадов.

Люкс декор: цвет выбирается индивидуально
ФОТО: amurs.lv

Комплексные

Некоторые составы, благодаря специальным добавкам, обеспечивают комплексную защиту основания. При их нанесении удаётся обеспечить достаточный уровень защиты от воздействия влаги и поражения грибком. К таковым относят:

  • Krasula.
    Пропитка, в состав которой входит воск. Позволяет защитить основу из дерева от проникновения влаги, мыльного раствора, жира. Способна противостоять появлению плесени, водорослей. Обеспечивает биологическую защиту. Производитель гарантирует сохранение дерева на протяжении 5–7 лет;
  • Prosept Sauna
    . Входящий в состав пропитки для дерева комплекс синтетических биоцидов, обеспечивает необходимый уровень защиты от воздействия влаги и поражения дерева грибком и микроорганизмами.

Комбинированная защита предпочтительна
ФОТО: prosept-24.ru

Как выбрать лучшую пропитку для дерева: учитываем цель покупки

При выборе пропитки для дерева следует обязательно учитывать местонахождение обрабатываемой поверхности. Для внутренних поверхностей лучше выбрать один состав, для наружных – другой.

Универсальные пропитки пользуются спросом
ФОТО: les-troi.ru

Для внутренних работ

При выборе пропитки для защиты деревянной поверхности, эксплуатируемой внутри помещения, стоит, в первую очередь, обращать внимание на её безопасность и экологичность. Этим требованиям полностью соответствует средство на водной основе, содержащее натуральный растворитель либо масло.

Внимание!
Особое внимание стоит уделить эксплуатационным характеристикам состава.

Для внутренних работ можно выбрать пропитку для дерева:

  • антисептическую;
  • влагозащитную;
  • противопожарную.

Пропитка выбирается с учётом преследуемой цели
ФОТО: tmoalafa.ru

Для наружных работ

Если поверхность расположена снаружи, её следует тщательно защитить от воздействия атмосферных осадков, других негативных факторов, способных вызвать разрушение дерева. В этом случае, экологичность и негативное влияние на здоровье человека не являются первостепенными факторами.

Чаще всего для наружных работ выбирают антисептическую пропитку, позволяющую предотвратить появление грибка и бактерий. Последние способны вызвать почернение древесины. Также состав должен защищать от воздействия ультрафиолета и влаги.

Защита от влаги – главное требование
ФОТО: rubankom.com

Правила обработки древесины пропиткой

Чтобы обеспечить качественную защиту, пропитка должна наноситься на поверхность дерева с соблюдением определённых правил:

Внимание!
Выбранный способ нанесения способен серьёзно повлиять на расход пропитки. Для водного раствора предпочтительно распыление при помощи пульверизатора.

Делитесь в комментариях, какой пропиткой для дерева вы уже пользовались. Для какой цели она применялась? Почему вы решили, что она лучшая?

Дерево
— это один из самых древнейших и стильных строительных материалов не считая камня и глины. Во всей истории строительства человек приобрел огромный опыт обращения с деревом, узнал его особенности, и научился делать его более прочным и долговечным при помощи средств защиты. Главным из таких моментов – это применение пропитки для дерева и его элементов.

Древесина – это очень прочный и уникальный строительный материал, который обладает огромным количеством положительных качеств и свойств, которые будут цениться во все времена. В домах, которые строятся из дерева, всегда нужно соблюдать естественный и более комфортный , а также тепла, и в воздухе должно быть всегда достаточно кислорода. Применение при строительстве особых пород дерева позволит вам создать особую целебную атмосферу во всем доме за счет микроскопических летучих веществ и смол, которые окажут огромное влияние на ваше здоровье.

В независимости на массы позитивных достоинств, дерево имеет и свои недостатки и минусы. Если вы не будете соблюдать меры предосторожности, древесина может испортиться от наличия влаги, различных и , огня, разных насекомых или грызунов. И если в давние времена люди применяли для защиты разные подходящие средства, то на сегодняшний день будет достаточно лишь обработать все дерево специальной пропиткой.

Купить подходящий состав для пропитки дерева можно в любом строительном гипермаркете или рынке. Это определенный состав, который призван обеспечивать защиту структуры вашего дерева от разрушительного и негативного влияния всей окружающей среды, каких-либо биологических факторов и огня. Состав пропитки, в зависимости от ее компонентов и предназначения, можно разделить на несколько типов. Например, некоторые пропитки выпускают на основе масла или на водной и органической основе.

По своему назначению пропитку принято подразделять на следующие группы:

  • Антипирены. Главной целью данной группы пропиток является защита дерева от возгорания или прочих процессов горения. В таких пропитках содержаться определенные компоненты, плавление которых начинается при увеличении температуры, создавая при этом прочную пленку на поверхности древесины. Суть ее — перекрыть доступ кислорода к дереву, а без кислорода, как все мы знаем, возгорание не будет. Противопожарная пропитка для древесины обязательно должна применяться при строительстве и ремонте срубов, как главная гарантия последующей безопасности;
  • . Пропитки-антисептики – это защита дерева от разложения и гниения, а также прочих типов биологического повреждения. В состав данной пропитки входят — биоциды (специальные сильнодействующие яды), они эффективно уничтожают любые патогенные микроорганизмы, мелких насекомых, не давая им плодиться и размножаться и при этом разрушать древесину изнутри.

Самые распространенные пропитки-антисептики: Акватекс, Крам, Биосепт, Тиккурила, Винтол, Биотонекс, Сенеж;

  • Антиатмосферные. Такие пропитки служат для защиты дерева от различного негативного влияния окружающей среды и атмосферных осадков. Все составы данной пропитки защищают структуру дерева и от образования различных трещин, рассыхания и прочих деформаций. Одним из существенных недостатков таких пропиток является то, что после их обработки дерево теряет внешний эстетический вид, и ухудшает свои определенные характеристики. Защищая дерево от влаги и воды, лучшим вариантом будет являться полная пропитка – т.е. погружение в ванну.

  • Водоотталкивающая специальная пропитка для древесины – это раствор, повышающий прочность всего материала и его высокую устойчивость против воздействия воды, чаще используется восковая. Данные составы в значительной степени продлевают сроки использования строений из древесины. Такая пропитка для дерева от влаги и гниения идеально подойдет вам при . Более распространенными и популярными на российском строительном рынке являются такие растворы, как Тиккурила.

Достаточно часто в состав водоотталкивающих пропиток для древесины входят окиси определенных металлов, которые обеспечивают защиту материала от разрушающего воздействия ультрафиолетового излучения, а также выгорания и рассыхания. Но также окиси придадут пропитке определенный цвет. В зависимости от применяемого металла цвет изменяется от светло-желтого до бардового, или синего и фиолетового. Поэтому можно не только защитить древесину, но и придать ей оригинальный и красивый внешний вид;

  • Комбинированные. Комбинированные пропитки – это такие составы, которые идут на защиту дерева от различных факторов, например, от огня и различных бактерий, от воды и образования вредных грибков. В местах, где влажность повышена и риск заражения древесины очень велик, такая пропитка очень пригодиться.

Критерии выбора пропитки

Для того, чтобы выбрать определенный защитный раствор, учтите некоторые нюансы. Например, если вы выбираете пропитку, выпущенную на водной основе, то вам потребуется дополнительная сушка дерева, которая приведет к его деформации.

Антисептическими пропитками, которые идут на водной основе, обрабатывайте подкладки под прогоны и сами прогоны, также можно покрасить щиты перегородок, лаги и балки, брусья. Таким образом обработать можно элементарные легкие конструкции, которые не будут деформироваться или искривляться, и которые не нанесут особого вреда и ущерба.

Масляные составы и масло для пропитки дерева имеют малоприятный стойкий запах, который достаточно трудно выветривается, и поэтому данные пропитки для древесины лучше не использовать при внутренней обработке деревянных конструкций. Кроме того, все масляные растворы очень быстро воспламеняются, выбрасывая при этом в воздух токсины. После того, как вы обработали масляной пропиткой древесину, станет невозможно работать, красить и обрабатывать. Поэтому, масляные пропитки подходят только для деревянных деталей и элементов, находящихся на улице и регулярно контактируемых с водой.

Выбрать антисептическую пропитку для древесины следует с учетом определенной породы дерева, поскольку разнообразные виды обладают разной степенью устойчивости к различным биологическим разрушителям:

  • «слабое» дерево – это осина, липа, ольха;
  • слабостойкое дерево – дуб, березовая и буковая заболонь, ядро вяза и клен;
  • среднестойкое дерево – пихта, ель, лиственница, кедровая заболонь;
  • устойчивое к гниению дерево – ясень, сосна, ядро дуба и лиственница.

Разнообразные породы древесины по-разному впитывают определенные защитные составы, и это следует учитывать при окончательном выборе пропитки.

Можно различить три основные группы дерева по трудности впитывания пропитки:

  1. трудные – ель, ясень, ядро дуба и бука;
  2. средние – липа, ядро сосны, ольха, осина, кленовая заболонь;
  3. легкие – бук, сосновая заболонь и береза.

Нюансы пропитки дома своими руками

Цена пропитки для древесины будет зависеть от ее назначения и состава, но вы можете значительно сэкономить и приготовить простую защитную пропитку для . В таком случае, пропитка получится значительно дешевле, чем бюджетный покупной вариант.

Основа пропитки своими руками – это .

Ход приготовления пропитки:

  1. В не используемое старое металлическое ведро или емкость влейте битум.
  2. Поставьте ведро на огонь и доведите битум до кипения.
  3. Снимите ведро с огня и, перемешивая, тонкой струйкой вливайте солярку, чтобы смесь не успела загустеть даже после ее остывания.

Для того, чтобы приготовить быстросохнущую пропитку, битум разбавляйте не соляркой, а бензином. Но в данном случае не нагревайте состав – битум должен полностью раствориться в бензине. После обработки древесины данным раствором его можно смело красить, покрывать различными эмалями и грунтовать. Но ни в коем случае не применяйте нитролаки и краски!

Именно поэтому во время процесса обработки помните о мерах своей безопасности, и неоспоримо следуйте инструкции от производителя. Перед тем, как купить пропитку изучите внимательно сведения о степени токсичности состава и возможного использования и применения его внутри дома.

Пропитка для древесины – необходимая и важная мера защиты при современном ремонте и строительстве
. В не зависимости от опасных химикатов в составе пропитки, она позволяет значительно увеличить эксплуатационные сроки всех зданий и обеспечивает безопасность от пожаров и различных атмосферных явлений. Удачной !

Деревянная фурнитура имеет широкое применение в строительстве, так как обладает прочностью, красотой и сравнительной дешевизной.

Но, несмотря на эти свои качества, дерево очень подвержено воздействиям влаги или вредителей (крыс, насекомых).

Однако, эта проблема решается быстро, так как существует очень большой ассортимент пропиток, которые и созданы для того, чтобы избежать повреждений и защитить дерево от подобных пагубных воздействий.

Основную долю в продаже занимают пропитки именно от влаги, так как она наиболее часто воздействует на деревянные конструкции.

Антисептики от влаги и насекомых актуальны для любых конструкций из дерева: заборов и оград, жилых домов, срубов, отделанных деревом погребов.

Они применяются в качестве отдельного средства, но могут смешиваться и с грунтовочным слоем краски для совместного применения.

Пропитка иногда выпускается в смеси с тонирующими веществами, такие средства придают дереву эстетичный и благородный вид.

Виды пропиток для дерева

Все пропитки по своим свойствам подразделяются на:

  1. Антисептики для защиты от огня.
    Благодаря воздействию таких средств, дерево не возгорается при прямом контакте с огнем. Такие антисептики прекрасно отгоняют насекомых. Они состоят из экологичных веществ, поэтому могут применяться повсеместно, срок их воздействия ограничивается пятью-семью годами.
  2. Антисептики, которые препятствуют гнили и плесени.
    Они имеют бесцветную фактуру, которая прекрасно защищает «лицевые» деревянные конструкции от воздействия влаги и, как следствие, образования плесени.
  3. Антисептики для защиты и тонировки.
    В их состав примешиваются красящие вещества. Эстетика и защита от всех возможных поражений гарантирована.

Познавательное видео о том, как же правильно следует выбирать пропитку для дерева.

Приятного просмотра!

У пропиток сейчас существует огромная номенклатура разных производств.

Чтобы правильно осуществить подбор, нужно ознакомиться с отзывами и характеристиками.

Белинка

Все специалисты в один голос утверждают, что данная пропитка имеет огромную пригодность. Антисептик Словенской фирмы появился на рынках России 19 лет назад, он защищал дерево от всего: уф-излучение, грязь, насекомые, пожар, влага и так далее. Легко наносится, не вреден для здоровья при нанесении.

Акватекс

По мнению мастеров, если проанализировать все доводы в пользу пропитки данной фирмы, то выходит, что антисептик прекрасно подходит для обработки древесины среднего класса с целью защиты от влаги и грибковых поражений. Выпускается в виде грунтовочной обработки и обычной влагорезистентной пропитки.

Сенеж

Антисептик Сенеж выпускается в 20 модификациях, которые подходят для обработки торцов, крыш, стен, лестниц и прочего. Средство отлично защищает от морозов, огня, насекомых и влаги. Те, кто применял эту пропитку для дач, утверждают, что срок ее действия не ограничивается 10 годами в умеренном климате.

Сайтекс

Основа этого средства – тонирующие антисептики. В России данная продукция применяется около 10 лет, она подходит для любых типов древесины. Это выбор тех умельцев, которые борются за качество своих построек и их внешний вид.

Текстурол

Неомид

Антисептик данного класса известен уже около 20 лет. Им можно пропитывать дома, бани и деревянные полы. По заверениям продавцов он выдерживает воздействие на протяжении 5 лет, после обработку нужно повторить. Те, кто пользовался этим средством, прежде всего, отмечают его небольшую стоимость и хорошие показатели качества, особенно в защите от влаги и плесени в бане.

Тиккурила

Финская пропитка, которая имеет наибольшее количество положительных отзывов. Она выпускается в разных интерпретациях и содержит много компонентов. Имеет хорошие отзывы потребителей от Москвы до самых окраин нашей страны. Прекрасно действует против влаги, термитов, муравьев и лишайников.

Пинотекс

Специалисты, которые использовали этот антисептик для фасадов зданий, остались довольны внешним видом и качеством, но его цена выше, чем у всех остальных. Данное средство содержит полимерную основу, поэтому его использование целесообразно для борьбы с влагой.

Дюфа

Антисептик данной марки имеет большое содержание адсорбентов, которые прекрасно сужают поры древесины. Нередко случались случаи, когда после обработки древесины, владельцы желали обшить ее вагонкой и удивлялись тому, что гвозди ломаются об дерево. А виной всему стала эта качественная пропитка за небольшие деньги.

Такая большая номенклатура создает существенные проблемы при выборе.

Поэтому мы постарались дать описание самым наиболее распространенным пропиткам для дерева, чтобы было легче разобраться в их предназначении и свойствах.

Вывод: все антисептические средства так или иначе отвечают своим критериям, поэтому выбирать нужно, исходя из конкретной ситуации.

  1. Перед походом в магазин необходимо определиться, нужно ли совмещение пропитки с тонировкой или нет. Помните, что средство для обработки дерева может выполнять либо одну функцию, либо сразу несколько.
  2. Затем нужно оценить работу, которую надо выполнить, и рассчитать необходимый объем антисептической пропитки.
  3. Если на верхнем слое средства имеются помутнения или радужные пятна, то от его использования лучше отказаться, так как оно имеет в своем составе солярку. Это частый прием, который используется при производстве контрафакта.
  4. Нанесение антисептика лучше осуществлять с помощью пульверизатора, но можно и кисточкой. При использовании краскопульта или пульверизатора слой пропитки наносится равномерным жидким «туманом».
  5. Обработку дерева необходимо производить в респираторе. Всегда! Даже если на упаковке будет написано, что безопасность гарантирована на все 100%. Антисептик содержит летучие вещества на основе ароматического бензола, пары которого вредны даже в малых количествах.

Руководствуясь информацией, приведенной в данной статье, вы легко определитесь с выбором пропитки для дерева, которая позволит защитить постройку и продлить ее долговечность.

Вконтакте

Возможно применение на деревянных поверхностях, ранее обработанных олифой или другими деревоокрашивающими средствами.
Обеспечивает длительную защиту древесины от атмосферных воздействий. Специально подобранная система алкидных смол с различной вязкостью, а также применение в составе натуральных масел, обеспечивают образование высокопрочного воздухопроницаемого защитного покрытия, обладающего при этом высокой гибкостью и эластичностью. Наличие в составе натуральных восков позволяет добиться повышенной устойчивости покрытия к воздействию атмосферных осадков.
Защищает древесину от биопоражений. Новейшие экологически безопасные фунгициды, входящие в состав, защищают древесину от плесневых, гнилостных и деревоокрашивающих грибов.
Защищает от воздействия солнечного УФ излучения UV -A и UV -B диапазонов. Система светостабилизаторов данного состава включает в себя уникальные органические УФ — абсорберы и УФ — поглощающие нанопигменты нового поколения, что позволяет добиться высокой устойчивости конечного покрытия к выгоранию.
Покрытие обладает высокими эстетическими свойствами. Оставляя видимой естественную структуру древесины, состав образует шелковисто- глянцевое лаковое покрытие, которое, благодаря применению специальных транспарентных пигментов, имеет глубокий, насыщенный, благородный цвет. Все цвета «Акватекс экстра»® возможно смешивать между собой, для создания собственных цветов и оттенков.
Удобство в нанесении. Состав обладает высокими малярными свойствами, не дает подтеков, отлично смачивает поверхность дерева.
Удобство упаковки. Продается упакованным в оригинальные «евроведра», что исключает возможность подделок, а так же нарушение герметичности тары при транспортировке.

Постановлением Правительства РФ №55 от 19.01.1998 г. установлен перечень товара, не подлежащий возврату и обмену:
цемент, шпаклевка, штукатурка, грунтовка, клей, лакокрасочные материалы, обои, настенно-напольная плитка, кирпич, блоки СКЦ, деревянные брусья и доски, замазочно-затирочные и герметизирующие материалы, пластиковые, фанерные и деревянные панели, гипсокартонные листы и иные перегородочные материалы, звуко-, шумо-, теплоизоляционные материалы, сайдингово-облицовочные изделия, линолеум, ковровые покрытия, паркет, ламинат, кровельные материалы (шифер, черепица, рубероид, водосливы, водостоки), оконные изделия (откосы, рамы, стекла, ручки, запорные механизмы), дверные изделия, монтажно-крепежные механизмы и детали (швеллеры, уголки, двутавры и т. п.), метизы, декоративные изделия (балясы, палюстры, лепнина) и пр.

Древесина в качестве стройматериала обладает целым рядом преимуществ, однако очень уязвима к влиянию негативных внешних факторов: солнечных лучей, грызунов, насекомых, влаги и гниения.

Чтобы улучшить прочность и долговечность деревянных конструкций, их обрабатывают специальными составами — пропитками, которые предназначены для защиты поверхностного слоя древесины от различных неблагоприятных воздействий.

Насколько важна пропитка для дерева?

Полезная информация:

Чтобы раз и навсегда убедиться в необходимости защиты древесины, находящейся под постоянным воздействием агрессивной внешней среды, достаточно всего лишь сопоставить фотографии одинаковых конструкций — обработанных спецсоставом и оставшихся в первоначальном виде.

Классификация пропиток для дерева

По основному веществу

Пропитки на водной основе

Считаются самыми универсальными. Принцип действия — создание защитного слоя за счет глубокого проникновения пропитки внутрь дерева. Нанесение на поверхность может выполняться с помощью следующих инструментов: кисти, валика, краскопульта, вакуумной камеры. Могут иметь различное функциональное предназначение: огнезащитное, антисептическое, влагоотталкивающее, декоративное.

Преимущества:

  • Возможность использования как внутри помещений, так и на фасаде сооружений
  • Возможность обработки влажной древесины
  • Быстрое высыхание
  • Отсутствие запаха
  • Безопасность и экологичность
  • Простота нанесения состава

Недостатки:

  • Невозможность обработки сухой древесины из-за ее разбухания
  • Кратковременность действия
Акриловые пропитки

Используются на всех стадиях строительства — как для защиты необработанной древесины, так и для финишной отделки с целью придания поверхности нужного цвета или текстуры. Нанесение пропитки можно выполнять кистью или краскопультом.

Преимущества:

  • Возможность применения как для обработки фасада деревянных домов, так и для внутренней отделки пола, потолков и стен
  • Надежная защита от грибка, насекомых, влаги и гниения
  • Отсутствие токсичных веществ в составе
  • Сохранение природной текстуры дерева
  • Водоотталкивающие свойства
  • Невысокая цена

К недостаткам можно отнести невозможность использования при низких температурах

Пропитки на основе растворителя

Служат для защиты древесины от различных разрушающих факторов: плесени, грибка, гниения, изменения цвета и текстуры поверхности. Значительно продлевают срок службы деревянных конструкций. Обработка поверхности производится кистью или валиком.

По предназначению

Сфера возможного применения зависит от веществ, входящих в состав пропитки. Например, токсичные жидкости на битумной основе с резким запахом или с содержанием биоцидов нельзя использовать внутри помещений. Итак, по функциональному назначению пропитки для дерева подразделяются на:

Антисептические

Защищают древесину от воздействия негативных факторов биологического характера: грибка, плесени, древесных вредителей (жуков-точильщиков, короедов, древоточцев) и насекомых. Предотвращают появление гнили.

Противопожарные

Морозостойкие

Благодаря наличию специальных химических соединений, древесина будет сохранять свои свойства при температурах до -40°C.

Водоотталкивающие

Защищают дерево от разрушающего воздействия влаги. Эффект достигается за счет натурального воска или масел, входящих в состав пропитки. Это особенно важно при обустройстве внутренних помещений саун и бань, где постоянно сохраняется повышенная влажность.

Декоративные

Популярные средства для пропитки дерева

Дюфа

Содержит адсорбенты, которые отлично заполняют все внутренние полости дерева. Бывали случаи, когда обработанную этим составом древесину пытались обшить вагонкой — так гвозди вбить нормально было невозможно! К тому же, стоит это средство относительно недорого.

Неомид

Отечественная пропитка-антисептик, известная уже более 20 лет. Отлично подходит для защиты фасадов, банных помещений и деревянных полов. По заявлению производителя, сохраняет эффективность около 5 лет. Затем нужно снова выполнять обработку. Главное преимущество — при хорошем качестве цена средства сравнительно невысока.

Неплохой антисептик, подходящий для недорогостоящих сортов древесины. Отлично противостоит проникновению влаги, развитию грибка и плесени, появлению жучков-древоточцев. Чаще всего используется в качестве грунтовочного материала.

Белинка

Антисептик словенского производителя, который появился на отечественном рынке 19 лет назад и за это время приобрел огромную популярность. Обеспечивает защиту буквально от всего: солнечных лучей, влаги, грязи, жучков-вредителей, воспламенения. Очень прост в нанесении и безвреден для здоровья.

Антисептик с тонирующими свойствами. Отлично зарекомендовал себя в российских условиях.

Сенеж

Под этим брендом производится около 20 различных пропиток, подходящих для обработки торцов, крыш, стен, лестниц и других деревянных конструкций. В модельном ряду представлены средства для защиты от морозов, пожара, насекомых, гниения и влаги. В умеренном климатическом поясе сохраняет эффективность в течение 10 лет.

Немного неоднозначное средство, вызывающее массу споров среди специалистов по обработке древесины. Обладает превосходными водоотталкивающими свойствами. Потребители, использовавшие данную пропитку по назначению, остались в восторге. Однако те, кто не смотрел, что указано на упаковке, оказались не вполне довольны покупкой.

Тиккурила

Продукция финского производителя, имеющая широкий модельный ряд, в котором можно найти пропитку абсолютно для любых условий. Имеет превосходные водоотталкивающие и биоцидные свойства.

Пинотекс

По мнению специалистов, очень качественный продукт. Хотя и стоит недешево. Благодаря полимерной основе, отлично противостоит проникновению влаги, грязи и биогенных воздействий.

  1. При подборе пропитки для дерева важно обратить внимание на несколько аспектов, и в первую очередь — на цену материала. Чем больше стоит любой товар, тем выгоднее его подделывать. В этом плане средства, выпускаемые отечественными производителями (Сенеж и Неомид), представляются более безопасными. Их стоимость невысока, а значит — фальсифицировать данную продукцию не очень-то и прибыльно, хотя качество этих средств практически не уступает лучшим брендовым образцам западных производителей.
  2. Прежде чем решить, какая пропитка лучше именно для вас, подумайте — нужна ли дополнительная тонировка поверхности. Ведь пропитки бывают многофункциональными, то есть могут выполнить сразу несколько задач — не только защитить древесину от тех или иных воздействий, но и придать покрытию измененный внешний вид. Если учесть этот момент, можно немного сэкономить.
  3. Далее необходимо оценить объем работ и, в соответствии с этим, подсчитать нужное количество пропиточного материала.
  4. Перед покупкой проверьте — нет ли помутнений или радужных пятен на поверхности жидкости. Если есть, значит — в составе средства содержится солярка. Лучше воздержаться от покупки такой продукции. Скорее всего, это либо некачественная пропитка, либо откровенный фальсификат.
  5. Для более быстрого и равномерного нанесения пропитки на поверхность лучше использовать распылитель, хотя при отсутствии данного инструмента можно работать кистью или валиком.
  6. Обязательно наденьте респиратор! Гарантия 100%-ной безопасности для здоровья, указанная на этикетке продукта, — не более чем рекламный трюк маркетологов. В составе любой пропитки-антисептика содержатся летучие бензольные фракции. Их пары вредны даже в малых концентрациях.

Смеем надеяться, что информация, собранная в данной публикации, поможет вам сделать правильный выбор пропитки для дерева, которая значительно продлит срок службы возведенной вами конструкции, не нанесет вреда вашему здоровью и позволит значительно сэкономить.

Твитнуть

Запинить

Нравится

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

Обработка древесины новыми огнезащитными химическими веществами

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, ядровая древесина и ядровая древесина 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. Экспоненциальная функция поглощения химических веществ в зависимости от времени обработки для трех пород древесины с разным положением была подобрана, как показано в таблице 1.

Рис. 2 время пропитки

Рис. 3

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

Рис.4

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

Таблица 1 Регрессионная функция поглощения химических веществ в зависимости от времени для разных видов, положений и давления

Из кривых пропитки видно, что способность к обработке пропиткой варьировалась между породами и внутри пород (заболонь, заболонная сердцевина и сердцевина), 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, имеются 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 по Суги при увеличении давления пропитки с 10 до 15 и 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 поглощением химических веществ

Значительная положительная корреляция была обнаружена между SG и поглощением химических веществ (UT), а также VVF и поглощением химических веществ, 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

Рис. 6

Взаимосвязь между объемом пустот, заполненным обработанной древесиной, и поглощением химикатов

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. SG суги, кедра корейского и хиники до обработки составляли 0,31, 0,33 и 0,38 г/см 3 , соответственно. Когда образцы были пропитаны, SG увеличивалась с увеличением поглощения, как показано на рис. 5.

Более низкий удельный вес означает меньше 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 тестовая статистика, как показано в таблице 2, показала, что различия в MOR, статической MOE и DMOE были 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 MOR

Рис. 8

Влияние обработки пропиткой на МЧС

Рис. 9

Влияние обработки пропиткой на DME

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

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.Кроме того, Wang [9] сообщил, что снижение прочности на изгиб может быть связано с огнезащитной обработкой, что приводит 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 сушили 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

Распределение и реакции отверждения меламиноформальдегидной смолы в ячейках модифицированной пропиткой древесины

Изменения массы и размеров образцов

Наши результаты макроскопических изменений размеров и массы образцов соответствуют предыдущим исследованиям, показавшим снижение эффективности мокрого отверждения условия, вызывающие эффект набухания клеточной стенки, несмотря на высокое поглощение смолы MF 23 . Изменения массы и размеров образца определяли на древесных блоках и рассчитывали как относительные значения, связывая сухую массу и размеры после модификации с исходной сухой массой и размерами в сухом состоянии соответственно (рис. 2). Непрерывное увеличение относительной сухой массы с увеличением содержания твердых веществ в пропиточном растворе, даже после выщелачивания водой, показало успешную фиксацию смолы МФ в образцах древесины (рис. 2а). Условия отверждения не повлияли на увеличение массы сухого образца, но изменения массы нечувствительны к расположению химических агентов в иерархической структуре древесины.Напротив, увеличение сухих размеров древесины требует введения модифицирующего агента в клеточную стенку и не может быть достигнуто путем простого заполнения просвета 6,7 . Постепенное увеличение относительных размеров в сухом состоянии с увеличением содержания твердого вещества в пропиточном растворе было определено только после сухого отверждения (рис. 2b), что указывало на диффузию смолы MF в микроструктуру клеточной стенки и успешное увеличение объема клеточной стенки. Напротив, размеры сухого образца немного уменьшились после влажного отверждения, о чем свидетельствуют относительные значения ниже 1.Таким образом, при влажном отверждении не было достигнуто увеличения объема клеточных стенок. Образцы влажного отверждения были лишь незначительно больше, чем эталонные образцы, где выщелачивание водорастворимых экстрактивных веществ вызвало небольшую потерю массы и размеров.

Рисунок 2

Изменения массы и размеров, измеренные на деревянных брусках: относительная сухая масса ( a ), относительные размеры ( b ) и относительное набухание ( c ) сухих и мокрых образцов. Пунктирная линия показывает y = 1 (без изменений).Столбики погрешностей представляют собой стандартное отклонение пяти повторов. Обратите внимание на разрыв оси Y в ( b ).

Важность достижения эффекта увеличения объема клеточной стенки была подчеркнута изменением относительного набухания (рис. 2с), которое описывает изменение размеров образцов модифицированной древесины во время сушки и повторного увлажнения по сравнению с их размерами в сухом состоянии до модификации. Непрерывное улучшение размерной стабильности с увеличением содержания твердого вещества было установлено только для образцов, отвержденных всухую.Поскольку водонасыщенные размеры не изменились по сравнению с эталонными значениями для любого из модифицированных образцов (рис. 2b), модификация не вызвала какого-либо ограничения набухания, а улучшение размерной стабильности полностью зависело от эффекта увеличения объема клеточной стенки, т.е. блокирование микропор клеточной стенки.

Сканирующая электронная микроскопия

Изображения модифицированных образцов, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) (рис. 3), показали, что многие клетки были заполнены смолой MF, которая отверждалась в просвете клетки, а не диффундировала в клеточные стенки.Тем не менее, заполнение просвета смолой MF наблюдалось как для условий термоотверждения, так и наблюдения СЭМ не дали количественной информации о различиях в количестве смолы MF в просвете клетки. Основное различие между образцами мокрого и сухого отверждения заключалось в морфологической структуре заполнения просвета. Сухое отверждение привело к образованию круглого слоя смолы MF, покрывающего поверхности просвета (рис. 3b, c). На радиальных срезах такое заполнение просвета отмечалось по отсутствию структурных деталей окаймленных ямок из-за покрытия слоем смолы (рис.3г). Напротив, влажное отверждение приводило к образованию капель смолы на поверхностях просвета, которые были видны на поперечных (рис. 3e,f) и радиальных срезах (рис. 3g). Размер этих капель смолы увеличивался с увеличением содержания твердого вещества в растворе смолы MF.

Рисунок 3

СЭМ-изображения заболони сосны обыкновенной, модифицированной путем сухой ( b d ) и влажной ( e g ) сушки с содержанием твердых веществ 10 и 25%. Поперечный разрез немодифицированной древесины показан на ( и ).(Шкала баров = 20 мкм).

Капли смолы MF на поверхностях просвета модифицированной пропиткой древесины наблюдались ранее, особенно когда высыхание образцов древесины во время отверждения было уменьшено путем упаковки образцов в пластиковые пакеты 24 или путем увеличения относительной влажности 26 . При инициировании поликонденсации метилолмеламина в водной среде формируются микросферы МФ за счет образования макромолекулярных агрегатов, плохо сольватируемых в окружающей среде, с последующим их ростом путем коагуляции среди нерастворимых в воде поликонденсатов.В результате получают микросферы МФ диаметром от менее 100 нм до более 100 мкм в зависимости от времени реакции, рН и температуры 27 . Предположительно, в условиях влажного отверждения оставалось достаточное количество воды для образования микросфер МФ. Напротив, при сухом отверждении большая часть воды удалялась уже при умеренных температурах (20–40 °C). Таким образом, смола MF предположительно осаждается в виде слоя на поверхности просвета, где она затвердевает при дальнейшем повышении температуры.

Помимо заполнения просвета смолой MF, после влажного отверждения не наблюдалось никаких отличий от эталонных образцов. Однако сухие отвержденные образцы были очень чувствительны к образованию трещин во вторичной клеточной стенке даже в случае пропиточного раствора с содержанием твердого вещества всего 10%. Аналогичное наблюдение было сделано Behr и др. . 26 , которые обнаружили большее количество трещин в клеточной стенке древесины бука, высушенного всухую ( Fagus sylvatica L.), по сравнению с древесиной бука, высушенной при повышенной относительной влажности.

Спектроскопические изменения смолы MF во время отверждения при нагревании

Спектроскопия комбинационного рассеяния позволила охарактеризовать изменение структуры смолы MF, вызванное отверждением при нагревании, путем сравнения спектров исходного раствора неотвержденного и отвержденного раствора смолы MF (рис. 4). Наиболее интенсивная полоса была обнаружена ок. 974 см -1 , что было отнесено к радиальному синфазному колебанию азота триазинового кольца меламина 28 . Эта полоса была нечувствительна к отверждению смолы, как сообщалось ранее 29,30 .Другие полосы, связанные с триазиновым кольцом, были обнаружены при 677 см -1 (изгибная вибрация в плоскости) и при 748 см -1 (изгибная вибрация вне плоскости) 28 . Эти полосы были чувствительны к отверждению смолы MF. В то время как интенсивность полосы при 748 см -1 увеличилась, полоса при 677 см -1 уменьшилась после термического отверждения из-за дальнейшего замещения кольца в процессе поликонденсации 30 . Однако полоса 677 см -1 была наложена на широкую полосу комбинационного рассеяния света от ок.от 550 до 800 см -1 , который все еще присутствовал даже после термического отверждения смолы MF 30 .

Рис. 4

Скорректированные по базовой линии спектры комбинационного рассеяния для неотвержденного и отвержденного маточного раствора смолы MF, а также спектры комбинационного рассеяния отложений смолы MF в просвете клеток сухой и мокрой отвержденной древесины.

Термическое отверждение также привело к явному уменьшению интенсивности полосы при 897 см −1 , которая была отнесена к эфирным связям в смоле 29 . Одной из причин этого уменьшения могло быть расщепление групп метилового эфира в частично метилированной смоле MF, что увеличило количество метилольных групп, которые способствовали сшиванию смолы MF.Кроме того, превращение эфирных связей в частично отвержденной смоле MF в метиленовые связи путем удаления формальдегида могло способствовать потере эфирных связей 14 . Потеря сигнала комбинационного рассеяния для полос валентных колебаний CH при 2800–3050 см -1 соответствует расщеплению групп метилового эфира, а также удалению формальдегида, поскольку меламин не содержит звеньев CH 29 . Метиленовые мостики также образуются в результате реакции метилольных групп с аминогруппами меламина 14 .Образование метиленовых мостиков наблюдалось по исчезновению плеча около 1000 см −1 , а также по небольшому уменьшению на 1448 см −1 со сдвигом в сторону меньших волновых чисел. В то время как метиленовые мостики имеют сигнал комбинационного рассеяния при 1430–1436  см -1 , сигнал метилольных групп находится прибл. 1448 см −1  29,31 .

Спектры, полученные от смолы MF в просвете клеток образцов отвержденной древесины, показали те же спектральные характеристики, что и исходный раствор отвержденной смолы MF (рис.4). Однако по сравнению с чистой смолой MF, отвержденной с использованием той же последовательности температур, спектры комбинационного рассеяния отложений смолы в просвете клетки показали дальнейшее снижение интенсивности при 677 и 897 см -1 , сдвиг в сторону более низких волновых чисел при 1448 см -1 и дальнейшее увеличение на 748 см -1 . Это было наиболее заметно для смолы MF в мокрой отвержденной древесине и согласуется с предполагаемым каталитическим эффектом древесины на отверждение смолы MF 16 , что связано с кислотностью древесины 17 .В то время как образование эфирных связей в смоле MF происходит быстрее при щелочных уровнях рН, скорость реакции образования метиленовых мостиков непрерывно увеличивается при снижении рН с 9 до 4 13 . Влажное отверждение могло ускорить отверждение смолы MF через метиленовые мостики за счет образования уксусной кислоты из ацетильных групп в гемицеллюлозах в условиях влажного нагрева 32 и усиленной диссоциации карбоновых кислот, когда в качестве растворителя присутствует вода 17 . Однако, хотя эти спектроскопические данные иллюстрируют различия в отверждении смолы MF, неясно, как эти различия связаны со свойствами смолы.Наши данные не дают достаточных доказательств различий в плотности сшивания отвержденных смол, и неизвестно, как на свойства смолы MF влияет переход от образования эфирных связей к предпочтительному образованию метиленовых мостиков.

Спектроскопические изменения в клеточных стенках модифицированной древесины

Наиболее заметным изменением в спектрах комбинационного рассеяния модифицированных клеточных стенок древесины было увеличение сигнала от вибрации триазинового кольца прибл. 974 см -1 , что свидетельствует о диффузии смолы МФ в клеточную стенку (рис. 5). Кроме того, процесс модификации привел к увеличению интенсивности КР при 1372, 1424 и 1452 см -1 , что могло быть вызвано перекрытием сигналов КР от компонентов древесины и МФ смолы. Сухое отверждение также привело к небольшому увеличению на 631 см -1 , которое могло быть вызвано широкополосной структурой в смоле MF на 550–800 см -1 . Однако модификация в условиях мокрого отверждения также привела к увеличению при 1094 и 1117 см -1 , а также уменьшению при ок.2894 см −1 . Последнее также было отмечено для сухих отвержденных клеточных стенок, но было менее интенсивным. Эти спектральные изменения не могут быть объяснены рамановскими сигналами от смолы MF и зависят от применяемых условий отверждения.

Рисунок 5

Скорректированные по базовой линии и нормализованные средние спектры, полученные с немодифицированных клеточных стенок и клеточных стенок, которые были модифицированы с помощью пропиточного раствора с содержанием твердого вещества 25%.

Спектроскопические различия между примененными условиями отверждения были дополнительно определены с помощью анализа основных компонентов (PCA) на мозаике изображений сухих и влажных отвержденных клеток (содержание твердых веществ 25%) после предварительной обработки спектров путем удаления шипов, коррекции базовой линии, нормализации и среднего центрирования. .Пиксели, которые содержали чистую смолу MF или воду, идентифицировали методом PCA и удаляли из мозаики изображения. PCA пересчитывали, используя только оставшуюся мозаику с пикселями клеточных стенок древесины. Первые четыре основных компонента (ПК) объяснили ок. 70% вариаций данных и следующие ПК объясняли лишь очень небольшие вариации (дополнительный рис. S1).

Изображения показателей и соответствующие векторы нагрузки первых двух основных компонентов (ПК) показаны на рис. 6. Вектор нагрузки ПК1 имел две интенсивные полосы: отрицательную полосу прибл.1592 см -1 , происходящие из ароматических соединений, т. е. лигнина, в древесине 33 , и положительная полоса прибл. 2890 см −1 . Область волновых чисел 2800–3000 см –1 может быть отнесена к валентным колебаниям CH/CH 2 и обычно включает средние полосы лигнина при 2845–3075 см –1 и сильные полосы углеводов при 2820–2970 см –1 33,34,35,36 . Следовательно, изображение оценки PC1 показало отрицательные оценки в средней пластинке и углах клеток, богатой лигнином, в то время как положительные оценки были присвоены богатой углеводами вторичной клеточной стенке.Подобное разделение между составной средней пластинкой и клеточной стенкой также наблюдалось на изображении оценки PC2. Однако вклад валентных колебаний CH/CH 2 был намного ниже, а вектор нагрузки PC2 включал более сильные вклады полос, связанных с углеводами, прибл. 379, 1096, 1114 и 1377 см −1  33,37 . Предположительно PC1 отделял сигналы от лигнина и углеводов, в то время как PC2 был более чувствителен к пропорциям кристаллической целлюлозы углеводов клеточной стенки. Это согласуется с увеличением полос при 380 и 1096 см -1 с увеличением кристалличности целлюлозы в лигноцеллюлозах, что было показано Agarwal et al . 38 .

Рисунок 6.

Изображения древесины, модифицированной с помощью пропиточного раствора с содержанием твердого вещества 25 % (слева) и соответствующих векторов нагрузки (справа) PC1 ( a ) и PC2 ( b ). Цветовые шкалы обозначают значения оценки пикселей.

PC1 и PC2 также позволили провести различие между клеточными стенками сухой и влажной древесины.Вторичные клеточные стенки мокрой вулканизированной древесины имели более низкие баллы PC1, но более высокие баллы PC2, чем вторичные клеточные стенки в сухой вулканизированной древесине. Потенциально влажное отверждение удаляло большее количество аморфных углеводов (например, гемицеллюлозы), что приводило к более сильному снижению в области растяжения CH/CH 2 и более низким показателям PC1. Гемицеллюлозы эффективно удаляются в щелочной среде даже при температуре ниже 100 °C 39 . Вполне вероятно, что щелочной раствор смолы МФ вызывал гидролитическое расщепление гемицеллюлозы, и это происходило быстрее, когда вода присутствовала во время термического отверждения во влажных условиях.Таким образом, увеличение показателей PC2 для клеточных стенок мокрого отверждения могло быть результатом увеличения доли полукристаллической целлюлозы. Это согласуется с рамановскими измерениями различных смесей ксилана и целлюлозы, которые показали увеличение при 380 и 1096  см -1 , когда содержание ксилана (гемицеллюлозы) в смесях уменьшилось 40 .

PC3 и PC4 объяснили гораздо меньшее количество вариаций в данных, а соответствующие изображения оценок и векторы нагрузки показаны на дополнительном рисунке.С2. В векторе нагрузки PC3 преобладала положительная полоса прибл. 1091 см −1 , что чувствительно к ориентации целлюлозы в древесине 37 . Следовательно, высокие баллы PC3 были обнаружены в слое S1 клеточной стенки вблизи средней ламеллы, где угол микрофибрилл целлюлозы высок. Во влажно-отвержденной древесине высокие показатели PC3 также наблюдались в слое клеточной стенки S3 вблизи просвета. Положительные полосы в векторе нагрузки PC4 сильно напоминали спектр отвержденной смолы MF, особенно интенсивную полосу вибрации триазинового кольца прибл.974 см −1 . Соответственно, на изображении с оценкой PC4 были отмечены остаточные отложения MF смолы в просвете вблизи границы клеточной стенки, которые не были полностью удалены из мозаики изображения. Тем не менее, PCA не предоставил доказательств различий в отверждении смолы MF внутри по-разному модифицированных клеточных стенок древесины.

Распределение смолы МФ в стенках клеток древесины

Количество смолы МФ в модифицированной древесине оценивали по площади пика при 950–990  см −1 , так как этот пик не зависел от условий отверждения и должен коррелировать с количеством единиц меламина 29,30 . Однако эту площадь пика нельзя отнести исключительно к смоле MF, поскольку небольшой пик в спектральном диапазоне 950–990 см –1 уже был заметен в эталонных образцах, происходящих из целлюлозы и/или лигнина в природной древесине. (рис. 5б) 33,41 . Следовательно, было невозможно точно определить концентрацию смолы MF в клеточной стенке. Тем не менее, для клеточных стенок поздней древесины обнаружено постепенное увеличение площади пика при 950-990 см -1 с увеличением содержания твердого вещества в пропиточном растворе (рис.7а). Это было четким указанием на диффузию смолы MF в клеточную стенку, которая была вызвана градиентом концентрации между клеточным просветом и клеточной стенкой. Дальнейшее свидетельство было предоставлено непрерывным увеличением соотношения площадей пиков смолы MF (950–990 см -1 ) к лигнину (1550–1700 см -1 ) и целлюлозе (1080–1175 см -1 ). ), которые были основаны на средних спектрах, полученных из слоев клеточных стенок S 2 ряда клеток поздней древесины (дополнительный рис. С3).

. Для сухого отвержденного образца при содержании твердого вещества 25 % распределение смолы МФ (950–990  см –1 ), лигнина (1550–1700 см –1 ) и целлюлозы (1065–1180 см –1 ) через клеточную стенку показаны вдоль линии, которая выделена на соответствующем рамановском изображении ( b ).

Непрерывное увеличение площади пика на 950-990 см -1 (рис.7a) и в соотношении площадей пиков (дополнительный рис. S3) с увеличением содержания твердых частиц также было обнаружено после мокрого отверждения. Соотношение площадей пиков было лишь немного ниже после влажного отверждения по сравнению с сухим отверждением. Это показало, что смола MF также диффундировала в стенки ячеек в условиях влажного отверждения, несмотря на отсутствие увеличения размеров сухого образца. Возможным объяснением этого противоречия является усиленный щелочной гидролиз клеточной стенки при мокром отверждении, на что указывает и ФКА. Предположительно, смола MF имела в основном заполненные поры клеточной стенки, которые были созданы удалением соединений клеточной стенки в условиях влажного отверждения, и, таким образом, размеры в сухом состоянии не увеличивались. Напротив, удаление компонентов клеточной стенки было менее интенсивным при сухом отверждении, и, следовательно, смола MF вызывала постоянное набухание клеточной стенки (набухание клеточной стенки). Дополнительные обработки древесины щелочным карбонатно-бикарбонатным буфером без смолы МФ подтвердили эффекты щелочного гидролиза в применяемых условиях модификации.Использование щелочного буферного раствора вместо воды и применение влажных условий отверждения вместо сухих привело к дальнейшему уменьшению сухой массы и сухих размеров (дополнительный рис. S4). Гидролитическое расщепление ковалентных связей во время этих дополнительных обработок было показано по потере поглощения в среднем инфракрасном спектре прибл. 1733 (растяжение C=O в COOH) и 1230 см -1 (асимметричное колебание растяжения C-O-C), которые следовали той же тенденции, что и потеря массы древесины (дополнительный рис. С5). Предположительно, это было вызвано гидролитическим отщеплением ацетильных групп от гемицеллюлоз.

Результаты также показали, что влияние условий отверждения на диффузию клеточных стенок было меньше, чем предполагалось ранее 23 . Предположительно, большое количество смолы МФ уже диффундировало в клеточную стенку во время пропитки и воздействия умеренных температур (20 °C) в начале стадии отверждения. Кроме того, сухое отверждение не только удаляло воду из просвета для улучшения диффузии клеточных стенок, но, предположительно, также удаляло воду из клеточных стенок на ранней стадии отверждения, что уменьшало набухшую от воды пористость и диффузионную способность смолы MF в клеточную стенку 22 .

Тем не менее, были обнаружены некоторые различия между сухими и влажными условиями отверждения в диффузии смолы MF через стенки ячеек. В соответствии с предыдущими исследованиями 19,24,25,42 сравнительно высокая концентрация смолы MF часто наблюдалась в углах ячеек, в частности, для образцов, отвержденных во влажном состоянии (рис. 7a). Помимо прямого транспорта из просвета во вторичную клеточную стенку, смола MF и другие растворенные вещества могли диффундировать из просвета через мембраны ямок через взаимосвязанные срединные пластинки и углы клеток 19,43,44,45 .Влажное отверждение, возможно, способствовало отверждению смолы MF до макромолекул в углах ячеек до ее диффузии во вторичную стенку ячейки. Раман-изображения также свидетельствуют о градиенте количества смолы MF во вторичной клеточной стенке с более высоким количеством смолы MF во внутренних слоях клеточной стенки вблизи просвета клетки древесины, обработанной с содержанием твердого вещества 25% (рис. 7a). При отслеживании изменения площадей пиков при 950–990 см –1 (в основном смола МФ), 1065–1180 см –1 (целлюлоза) и 1550–1700 см –1 (лигнин) поперек сухого отверждения клеточной стенки количество смолы MF непрерывно уменьшалось от границы клеточной стенки-просвета к слою S 1 клеточной стенки и снова увеличивалось к углу клетки (рис. 7б). Более высокое количество смолы MF вблизи границы просвета предполагает более высокий объем клеточной стенки в этих областях клеточной стенки. Это могло эффективно способствовать увеличению размеров образца, особенно потому, что это усиленное поглощение МФ смолы внутренними слоями клеточных стенок должно охватывать большую часть тонких клеточных стенок ранней древесины 9 . Однако повышенное количество смолы MF вблизи поверхности просвета также было обнаружено во влажно-отвержденных клеточных стенках, а также на некотором расстоянии от просвета.Таким образом, остается неясным, влияли ли условия отверждения или форма отложений просвета на усиленное поглощение смолы MF во внутренних слоях клеточной стенки.

Улучшение огнестойкости древесины

Улучшение огнестойкости древесины

Этот раздел содержит следующие темы:

Методы огнезащиты древесины направлены на замедление воспламенения древесины и уменьшение тепла, выделяемого при сгорании [25]. Эти цели могут быть достигнуты, например, следующими способами:

  • изменение пути пиролиза;
  • защита поверхности изолирующими слоями;
  • замедление воспламенения и горения за счет изменения термических свойств продукта;
  • снижение горения за счет разбавления пиролизных газов;
  • снижение горения за счет подавления цепных реакций горения.

Многие практические огнезащитные системы сочетают в себе различные механизмы.Например, системы, основанные на защите поверхности изолирующим вспучивающимся покрытием, часто включают компоненты, модифицирующие реакцию пиролиза.

Комбинации антипиренов с различными механизмами часто используются для того, чтобы сделать обработку более эффективной и создать синергизм.

Было представлено несколько обзоров [26, 27, 28, 29, 30]. Были опубликованы некоторые новые идеи [31].

1.1. Замена пиролиза древесины

Наиболее распространенные и наиболее известные методы огнезащиты древесины основаны на изменении пути пиролиза. В этом простом и недорогом методе древесина обрабатывается веществом, которое усиливает реакцию пиролиза целлюлозы по пути, ведущему в основном к образованию угля (нижний путь на рис. 2а). В идеале реакции должны протекать так, чтобы целлюлоза разлагалась на уголь и воду: (C 6 H 10 O 5 ) n → n(6 C + 5 H 2 O).На практике антипирены, основанные на этом принципе, уменьшают количество продуктов горения пиролиза и, таким образом, уменьшают тепло, выделяемое продуктом. Вещества, используемые для изменения пиролиза древесины, представлены в таблице 4.

Вещества, влияющие на пиролиз, часто реагируют с гидроксильной группой, присоединенной к шестому атому углерода молекулы целлюлозы, что в конечном итоге приводит к стабилизации структуры за счет образования двойной связи между пятым и шестым атомами углерода.Реакции происходят посредством дегидратации или этерификации, как показано в Таблице 5. Антипирен действует как катализатор в реакциях. Вещества обычно добавляют в виде, например, солей аммиака, разлагающихся при нагревании с образованием фосфорной или борной кислоты.

Антипирен может также замедлить реакции пиролиза и стабилизировать химическую структуру древесины от разложения. Например, сульфат алюминия, добавленный в древесину, создает связи между молекулами целлюлозы при повышенных температурах, предотвращая тем самым термическое разложение.

Некоторые из антипиренов, изменяющих пиролиз, также активны против досвечивания, например. некоторые фосфорсодержащие продукты и борная кислота. Другие не предотвращают послесвечение или могут даже увеличить его, например. борные соли.

Таблица 4. Примеры веществ, используемых для изменения пиролиза древесины.

Таблица 5. Химический механизм антипиренов [32].

1.2. Защита поверхности древесины изолирующими слоями

Поверхность материала можно защитить слоем, который задерживает повышение температуры и уменьшает испарение пиролизных газов и доступ кислорода на поверхность. Эти эффекты могут быть достигнуты с помощью вспучивающихся покрытий, т.е. веществ, которые сильно расширяются при повышении температуры. На поверхности древесины образуется пористый, богатый углеродом слой. Этот слой является хорошим теплоизолятором и не горит.Вспучивающиеся покрытия обычно очень эффективно подавляют горение. Однако их недостатками являются стоимость и стремление скрыть внешний вид дерева. Большинство из них также лишены механических свойств как изначально, так и особенно после воздействия огня.

Химические вещества, используемые во вспучивающихся антипиренах, можно разделить на три группы в зависимости от их способа действия: вещества 1) образующие обугливание, 2) усиливающие вспучивание и 3) усиливающие дегидратацию и этерификацию.Последние обычно те же, что и вещества, влияющие на пиролиз, т. е. фосфаты и соединения бора (см. табл. 4 и табл. 5). Вещества, усиливающие набухание, включают дициандиамид, меламин, гуанидин и мочевину. В дополнение к их свойству вспучивания требуется, чтобы эти вещества образовывали негорючие продукты сгорания (например, CO 2 , H 2 O и NH 3 ). Вещества, образующие уголь, обычно представляют собой гидраты углерода (например, сахароза или крахмал) или многоатомные спирты.Применение изолирующих слоев ограничено конечным использованием внутри помещений.

1.3. Изменение тепловых свойств древесины

Тепловые свойства продукта, такие как плотность, удельная теплоемкость и теплопроводность, влияют на воспламеняемость и распространение пламени.

Самый простой способ сделать древесину плохо горючей – это намочить ее. Это средство имеет два физических эффекта. Во-первых, вода изменяет эффективную удельную теплоемкость древесины.Вода имеет более высокую удельную теплоемкость, чем сухая древесина, и при нагревании и испарении воды расходуется тепло. Во-вторых, испаряющаяся с поверхности вода снижает горючесть смеси воздуха и пиролизных газов.

Технические решения по огнезащите древесины основаны на добавлении в продукт компонентов с высокой термической инерцией и коэффициентом диффузии. Таким образом, прогрев продукта задерживается: скорость повышения температуры замедляется, и тепло отводится от поверхности.Наиболее часто используемыми компонентами являются металлические слои. Их главный недостаток — большое количество металла, необходимого для достаточного эффекта. В результате ухудшается технологичность изделия, увеличиваются его вес и цена.

Японское исследование предполагает, что прогревание деревянного образца можно замедлить, даже комбинируя слои древесины разных видов [33]. Заключение основано на расчетном исследовании деревянных образцов из яровой и летней древесины с различной ориентацией волокон.Теплопроводность к летней древесины ( к = 1,0 Вт/(мК)) принималась в 10 раз по сравнению с весенней древесиной ( к = 0,11 Вт/(мК)), а их плотность и удельная теплоемкость – равными быть одинаковыми (540 кг/м 3 и 1370 Дж/(кгК) соответственно). На практике такая высокая теплопроводность требует очень высокой влажности древесины. Радиационное тепловое воздействие принималось равным 5 кВт/м 2 . При этом древесина не воспламеняется, а разные тепловые свойства обуславливают явные различия в прогреве поверхности.Из-за допущений, сделанных в отношении свойств материала и условий воздействия, к этим результатам следует относиться очень критически. Примеры расчетных температур поверхности представлены на рис. 3. Даже если анализ не относится к условиям воздействия пожара, можно применять те же принципы.

Рис. 3. Результаты японского исследования тепловых свойств древесины при прогреве ее поверхности: а) исследуемые композиты, б) расчетные температуры поверхности композитов В и С и образец пихты с поверхностью поперек слои [33].

1.4. Уменьшение горения за счет разбавления пиролизных газов

Горючие газы, выделяющиеся при пиролизе, могут быть разбавлены газами, выделяющимися из антипиренов. Одним из примеров является антипирен, такой как, например, гидроксиды алюминия, выделяющие водяной пар при температурах чуть ниже температуры термического разложения. Другим примером является антипирен, выделяющий двуокись углерода или другой негорючий газ.

1.5.Уменьшение горения за счет ингибирования цепных реакций горения

Некоторые антипирены активны, ингибируя реакции в газовой фазе как поглотители радикалов. Галогены являются наиболее известным примером таких химических веществ и довольно часто используются в производстве пластмасс. Они могут также замедлять горение изделий из древесины в газовой фазе, но не активны в твердой фазе и не предотвращают послесвечение. Однако их следует избегать для изделий из древесины, в основном из-за экологических аспектов.

Огнезащитную обработку древесины можно разделить на три класса: 1) пропитка древесины антипиреном с использованием вакуума и избыточного давления, 2) добавление антипирена в качестве поверхностной обработки и 3) добавление антипирена в продукт во время процесс его изготовления. Кроме того, в этой главе рассматриваются некоторые новые методы, не относящиеся к вышеупомянутым классам.

2.1. Пропитка под давлением

Для пропитки древесины под давлением антипиренами необходимо оборудование для обработки под давлением, выдерживающее как избыточное давление, так и вакуум.Объем промышленного оборудования весьма вариабелен: от нескольких до нескольких десятков кубометров.

Пропитка под давлением чаще всего используется для огнезащитной обработки древесины, но ее можно адаптировать и для деревянных досок. Например, при огнезащитной обработке фанеры пропитка под давлением применяется двумя различными способами: путем пропитки шпона (особенно поверхностного шпона) отдельно перед склеиванием или путем пропитки прессованного фанерного изделия целиком.

Процесс пропитки можно разделить на следующие этапы:

Пылесос для удаления воздуха из ячеек древесины.
Ввод антипирена в пропиточную камеру (при низком давлении).
Фаза избыточного давления, во время которой антипирен вдавливается в древесину.
Удаление антипирена из пропиточной камеры (после снятия избыточного давления).
Торцевой вакуум, уменьшающий выход антипирена из дерева.

Древесину с антипиренами обычно сушат после пропитки, потому что многие антипирены гигроскопичны и замедляют высыхание древесины. Сушку необходимо контролировать, чтобы избежать деформации.

Породы древесины, трудно поддающиеся пропитке, могут быть предварительно обработаны для улучшения проникновения антипирена. Возможные виды предварительной обработки включают механический надрез или перфорацию, а для некоторых видов также предварительное пропаривание.

Долговечность обработки пропиткой под давлением в основном зависит от свойств используемого антипирена. Также на долговечность влияют детали процесса пропитки. В зависимости от используемых химикатов пропитанные под давлением огнезащитные изделия из дерева можно разделить на три типа. Разделение основано на условиях конечного использования продуктов, см. Новые классы обслуживания для различных приложений конечного использования.

Пропитка под давлением считается самым надежным способом обработки деревянных изделий.Задача огнезащитной пропитки под давлением состоит в том, чтобы найти подходящие химические вещества с хорошей долговечностью и минимальным отрицательным влиянием на другие свойства древесины. Новые инновации могут включать новые химические вещества или их комбинации. Пропитка под давлением является общей технологией, используемой также для модификации древесины, см. Модификация древесины.

2.2. Обработка поверхности

Основное практическое различие между пропиткой под давлением и обработкой поверхности при огнезащитной обработке древесины заключается в глубине проникновения антипирена.Например, у сосны, пропитанной под давлением, вся заболонь обычно полностью пропитана. Глубина проникновения при обработке поверхности обычно составляет порядка 1 мм или меньше.

Поскольку воспламенение и горение являются поверхностными процессами, поверхностные обработки могут предотвратить воспламенение и горение так же, как и обработки, проникающие глубже в древесину. С точки зрения долговечности пропитка под давлением обычно является лучшим вариантом, чем обработка поверхности. Однако в некоторых случаях огнезащитная обработка с пропиткой под давлением нецелесообразна, дорога или невозможна.Примерами таких приложений являются готовые или ранее построенные объекты (стены, двери и т.д.) и временные постройки. В этих случаях подходящим решением может быть огнезащитная обработка в качестве обработки поверхности.

Антипирены для обработки поверхностей можно разделить на две группы в зависимости от их действия: вспучивающиеся и невспучивающиеся покрытия. Вспучивающиеся покрытия обычно представляют собой лаки или краски. Они образуют хорошо видимую поверхность на изделии.Невспучивающиеся покрытия представляют собой вещества, аналогичные тем, которые используются при пропитке под давлением. Они не образуют пленки и заметно не изменяют внешний вид деревянной поверхности.

2.2.1. Вспучивающиеся лаки и краски

Вспучивающиеся лаки и краски применяются как для улучшения огнестойкости облицовки поверхностей, так и для повышения огнестойкости конструкций, особенно стальных.

Под воздействием высоких температур вспучивающиеся покрытия набухают и образуют на поверхности изделия термостойкое и изолирующее покрытие.Покрытие защищает древесину от огня и тепла, а также препятствует доступу кислорода на поверхность.

В принципе вспучивающиеся покрытия используются так же, как и обычные лаки и краски. Однако для получения адекватных огневых характеристик обычно требуется относительно толстый поверхностный слой. Типичный расход покрытия составляет порядка 500 г/м 2 , что соответствует толщине в несколько сотен микрометров.

Вспучивающиеся покрытия, как лаки, так и краски, сильно гигроскопичны.Эта особенность делает поверхности с покрытием очень чувствительными к влаге. Необходимо использовать специальное верхнее покрытие, но продукт с покрытием по-прежнему следует использовать только в помещении.

Увеличение времени огнестойкости деревянных конструкций является одним из наиболее распространенных направлений применения вспучивающихся покрытий. Преимущество этого метода защиты по сравнению, например, с гипсокартонных листов заключается в том, что текстура древесины остается видимой, что часто желательно по архитектурным соображениям. Вспучивающиеся покрытия в приложениях огнестойкости также имеют некоторые недостатки, например, их чувствительность к влажности и дороговизну по сравнению с гипсокартоном.Кроме того, оболочка, образующаяся в результате набухания, часто бывает хрупкой. Поэтому он может легко сломаться и упасть, оставив деревянную поверхность незащищенной. Однако с точки зрения огнестойкости преимущества и затраты на покрытия следует сравнивать с немного более толстыми размерами исходного деревянного изделия. Их целесообразно использовать, если требуется высокая реакция на огонь.

2.2.2. Невспучивающиеся покрытия

Невспучивающиеся поверхностные покрытия воздействуют на пиролиз главным образом химическим путем.Однако из-за их слабой способности к набуханию эти вещества частично действуют посредством физических явлений, описанных выше.

Чтобы выполнить эффективную огнезащитную обработку поверхности древесины, важно использовать химикаты, специально предназначенные для обработки поверхности. Обработка поверхности химическими веществами, предназначенными для пропитки под давлением, обычно не дает результатов. В худшем случае обработка поверхности антипиреном неподходящего типа может даже повысить воспламеняемость и тепловыделение деревянного изделия.

Обработка прозрачных поверхностей древесины антипиренами встречается не очень часто. Основная причина этого заключается в том, что добиться достаточного улучшения противопожарных свойств не просто, используя только поверхностную обработку. Однако на рынке имеются эффективные антипирены для поверхностной обработки древесины.

2.3. Добавление антипирена в процессе производства

Огнезащитную обработку изделий из древесины, изготовленных методом прессования, легко осуществить, добавляя антипирен в сырье перед этапом прессования. Наиболее распространенным примером такой продукции является огнестойкая древесно-стружечная плита.

Количество антипирена, добавляемого в сырье, легко контролировать для достижения желаемых огнестойких свойств, а обработка является однородной. Таким образом, огневые характеристики, например, Огнеупорная древесно-стружечная плита может быть изготовлена ​​достаточно высокой для требовательных применений. Когда огнезащитная обработка интегрирована в производство продукта, относительно легко адаптировать свойства антипирена, подходящие для конкретного продукта.

Недостаток этого вида огнезащитной обработки, т.е. ДСП состоит в том, что другие свойства, кроме огнестойкости, обычно ухудшаются при увеличении количества антипирена. Таким образом, механическая прочность и поверхностные свойства деревянных плит с улучшенными огнезащитными характеристиками могут быть ниже, чем у неогнестойких плит.

2.4. Прочие методы огнезащитной обработки

2.

4.1. Нанокомпозитные системы

Повышение огнестойкости пластмасс возможно при использовании нанокомпозитов из слоистых силикатов и органических полимеров.Наиболее часто используемым силикатом является глина монтмориллонит, но также используются и другие глины, а также природные и искусственные слюды. Обычно считается, что механизм огнестойкости нанокомпозитов связан со структурой угля, образующегося при горении, что позволяет полукоксу термически изолировать полимер и препятствовать образованию и выделению летучих веществ [34].

Нанокомпозитные огнезащитные составы могут применяться и к изделиям из дерева. Однако до сих пор опубликовано мало результатов.Основная проблема применения нанокомпозитной техники для огнезащиты древесины связана с общим принципом действия нанокомпозитных антипиренов. В случае пластмасс наиболее эффективные нанокомпозитные антипирены имеют интеркалированную структуру; то есть нанокомпозит состоит либо из одного мономера, либо из расширенных полимеров, зажатых между слоями силиката-хозяина. В результате получается хорошо упорядоченная многослойная структура, включающая чередующиеся силикатные и полимерные слои [34].Такого рода структуру можно легко создать, если пластик и глину соединить в соответствующем процессе. Однако в случае древесины создание интеркалированной структуры для молекул целлюлозы и глины в нанометровом масштабе является более сложной задачей.

2.4.2. Очистка газа бором

Соединения бора известны как эффективные жидкости для защиты древесины и антипирены. Наиболее распространенным способом обработки является пропитка древесины под давлением с использованием соединений бора на водной основе.Адекватное количество борной кислоты против гнилостных грибов обычно составляет ок. 24 кг/м 3 , но для эффективной огнезащитной обработки необходимо не менее 3040 кг/м 3 активного компонента.

Альтернативным методом пропитки под давлением является обработка газообразными соединениями бора. Исходным соединением является триметилборат (ТМБ), который находится в жидком состоянии при комнатной температуре. Благодаря низкой температуре кипения (68,7 °С) ТМБ легко испаряется при повышенной температуре и низком давлении.Соединение реагирует с молекулами воды древесины с образованием борной кислоты и метанола в качестве побочного продукта. Одним из преимуществ этого запатентованного метода является хорошее проникновение газообразного бора даже в трудно поддающиеся пропитке породы дерева.

Пригодность метода для огнезащитной обработки не изучалась. Обработки были направлены на получение достаточного количества борной кислоты и хорошего проникновения в древесину для предотвращения гниения. Эта цель лучше всего достигается при влажности древесины менее 10 %.При большем содержании влаги проникновение газообразного бора резко ухудшается.

2.4.3. Модификация дерева

Древесину можно модифицировать как химически, так и физически. Примером физической модификации является сжатие древесины. Он увеличивает удельный вес и поверхностную твердость древесины, но обычно не изменяет существенно огнестойкость древесины. Исключением является очень высокая поверхностная плотность, которая замедляет время воспламенения.Термическая модификация в некоторой степени изменяет химический состав древесины, что приводит к уменьшению влагодеформации, уменьшению равновесной влажности и повышению устойчивости к гниению. Термическая обработка не улучшает огнестойкость древесины.

При химической модификации древесины функциональные группы могут быть ковалентно связаны с ОН-группами гемицеллюлозы и лигнина. Результирующие изменения свойств включают снижение деформации от влаги, снижение равновесного содержания влаги и повышение устойчивости к гниению.Недостатком является ослабление механической прочности или, как минимум, охрупчивание древесины. Поскольку функциональные группы, связанные с группами ОН, в основном органические, эти обработки обычно не имеют значения для огнестойкости древесины. Возможным исключением может быть уреамеламиновая смола, которая образует связи с клеточной стенкой древесины. Известно, что соединения меламина обладают антипиреновыми свойствами.

2.4.3.1. Химикоферментативный метод модификации целлюлозных материалов

Новый метод модификации материалов на основе целлюлозы, основанный на высоком природном сродстве растительного полисахарида ксилоглюкана к кристаллической целлюлозе [35], был разработан в Лаборатории биотехнологии древесины KTH Biotechnology.Этот метод обычно применим к широкому спектру целлюлозных материалов, от регенерированной целлюлозы до хлопкового волокна и химической и механической древесной массы. Это означает, что область применения метода может быть дополнительно расширена за счет присоединения функциональных групп, в том числе обладающих огнезащитными свойствами, к древесным материалам, таким как пиломатериалы, щепа и опилки.

Ксилоглюкан является частью динамической сети, которая включает в себя клеточную стенку широкого круга растений.В этой структуре ксилоглюкан покрывает и сшивает микроволокна целлюлозы посредством многочисленных взаимодействий водородных связей, как показано на рисунке 4 [36]. По сути, ксилоглюкан эволюционировал, чтобы прочно связывать целлюлозу (таким образом создавая прочную, но гибкую композитную структуру). Это взаимодействие используется для модификации целлюлозы.

На рис. 5 показан общий химико-ферментативный метод адаптации химического состава поверхности волокна. Модифицированный олигосахарид ксилоглюкана, несущий желаемую функциональную группу (в данном случае, XGO-FITC), встраивается в полисахарид ксилоглюкана высокой массы (M r ) (XG) посредством каталитического действия фермента ксилоглюканэндотрансгликозилазы (XET) (рис. 5А). .Среднюю длину модифицированного ксилоглюкана (XG-FITC) удобно контролировать, регулируя параметры ферментативной реакции (рис. 5В), которую можно использовать для изменения поверхностной плотности функциональной группы. Желтый цвет хромофора флуоресцеина (из XG-FITC) четко свидетельствует об адсорбции (рис. 5C). Используемые мягкие условия связывания (водный раствор, комнатная температура, pH
Рисунок 4. Представление целлюлозно-ксилоглюкановой сети в первичной клеточной стенке растений [36].

Рисунок 5. Метод модификации целлюлозы на основе ксилоглюкана. A. Общий метод с использованием ксилоглюкана (XG), производных ксилоглюкановых олигосахаридов (XGO-FITC) и фермента XET. XGO — это удобные, четко определенные исходные материалы для химической модификации. B. Эксклюзионная хроматограмма, демонстрирующая катализируемое ферментами включение XGO-FITC в XG и зависящее от времени уменьшение длины цепи XG. C. XG-FITC, адсорбированный на фильтровальной бумаге; контрольный образец показывает, что XGO-FITC слишком короткий, чтобы связываться с целлюлозой, и поэтому его удаляют промыванием водой.

Метод имеет широкую область применения и был использован для введения ряда функциональных групп в целлюлозу [35]. Распространение на твердые древесные материалы (например, пиломатериалы, щепу и опилки) может открыть новые перспективы для изделий из негорючей древесины. В частности, недавно было показано, что этот метод можно использовать для прикрепления полимеров непосредственно к целлюлозным поверхностям с использованием техники прививки, которая может позволить радикально изменить свойства поверхности древесины, например, шероховатость.грамм. путем создания нанокомпозитов [37].

Распространение этого метода на твердые древесные материалы (например, пиломатериалы, щепу и опилки) может открыть новые перспективы для изделий из дерева, устойчивых к возгоранию.

Относительно легко получить улучшенные огневые характеристики изделий из дерева. Большинство существующих антипиренов эффективно снижают различные параметры реакции древесины на огонь, такие как воспламеняемость, тепловыделение и распространение пламени.Могут быть достигнуты самые высокие европейские и национальные классы пожарной безопасности для горючих продуктов. Однако необходимы высокие уровни удерживания по сравнению с обычными консервационными обработками, используемыми для защиты древесины от биологического разложения. Однако антипирены не могут сделать древесину негорючей.

Огнезащитную обработку древесины можно разделить на несколько категорий.

  1. Механизмы действия для уменьшения горения
  2. Типы активных химических веществ
  3. Способы добавления в изделия из дерева
  4. Конечное применение и требования
  5. Выбор антипиренов в зависимости от требований к продукту и процессу

Механизмы действия по уменьшению горения включают

  • стимуляция обугливания,
  • конверсия летучих газов в инертные газы, такие как водяной пар и двуокись углерода,
  • разбавление пиролизных газов,
  • ингибирующие цепные реакции горения в газовой фазе,
  • Защита поверхности изоляционным / вспучивающимся слоем.

Типы активных химических веществ включают

  • водорастворимые химикаты,
  • химикаты с низкой растворимостью в воде,
  • химические вещества, которые связываются или иным образом прилипают к древесине/целлюлозе.

Химические вещества часто основаны на фосфоре, азоте, боре и кремнеземе. Комбинации могут быть синергетическими. Традиционными примерами активных химических веществ являются фосфаты аммония, сульфат аммония, бура/борная кислота и фосфат меламина.Нужны новые, более постоянные методы лечения.

Способы добавления антипиренов в изделия из дерева включают:

  • пропитка под давлением массивной древесины или древесных плит,
  • включение при производстве древесных плит,
  • применение в качестве красок или поверхностных покрытий после укладки изделий из дерева.

Приложения и требования конечного использования в основном для

  • краткосрочное использование,
  • внутреннее использование в зданиях,
  • Наружное использование в зданиях.

В настоящее время разрабатываются новые системы документирования долговечности улучшенных противопожарных характеристик при различных конечных целях.

Выбор антипиренов в зависимости от требований к продукту и процессу зависит от нескольких факторов. Потенциальные проблемы со сроком службы должны быть устранены. Важными факторами, которые следует учитывать, являются

  • тип подложки на древесной основе,
  • нормативные требования должны быть удовлетворены,
  • новая сборка или техническое обслуживание/модернизация,
  • срок службы условия/окружающая среда,
  • условия установки,
  • требования к техническому обслуживанию,
  • влияние, если таковое имеется, на внешний вид или другие природные или неотъемлемые свойства субстрата.

Огнезащитные составы при правильном применении повышают ценность изделий из дерева и расширяют рыночный потенциал самого натурального строительного материала в мире.

В США было замечено, что огнеупорная древесина (в основном, но не исключительно фанера), используемая в качестве обшивки крыши, теряла свою механическую прочность в условиях эксплуатации. Произошло несколько инцидентов. Были проведены обширные исследования, и основные явления, кажется, были объяснены [13, 14].Высокие температуры в кровельных конструкциях инициировали процесс гниения в древесине, вызванный некоторыми видами антипиренов. Были разработаны новые стандарты ASTM для прогнозирования поведения [15, 16]. Тем не менее, механическая прочность важна только для некоторых областей применения изделий из огнестойкой древесины. В большинстве случаев другие свойства, например. устойчивость к атмосферным воздействиям гораздо важнее.

5.1. Химическая модификация

Следует использовать различные химические вещества и выбирать их среди тех, которые обладают превосходными характеристиками вместе с другими типами продуктов, например.грамм. природные и синтетические полимеры. Некоторые совершенно новые идеи также должны быть изучены. Некоторые примеры:

  • Долговечные системы на основе фосфора в сочетании со смоляными системами,
  • Химикаты на основе кремния,
  • Фурфуриловый спирт в качестве связующего для огнезащитных химикатов.

Различные низкомолекулярные соединения могут быть отобраны и проанализированы на возможную реакцию с функциональными группами целлюлозы и возможность образования сополимеров.Наиболее перспективные из них должны быть глубоко внедрены в древесину и подвергнуты воздействию повышенной температуры или катализа для взаимодействия с функциональными группами целлюлозы. Химикаты следует в основном наносить на твердую древесину с помощью циклов вакуумной пропитки под давлением. На первом этапе продукты, пропитанные огнем, должны быть изготовлены в лабораториях и изучены различные уровни удерживания и циклы давления и времени. Позже удачные продукты должны быть проверены опытно-промышленными испытаниями в промышленных масштабах.

5.2. Физическая модификация

Физические модификации, которые будут изучаться в рамках проекта, могут включать, например, комбинации различных пород древесины, методы повышения поверхностной плотности и композиты.

Если верхний слой изделия из древесины состоит из определенной породы дерева с относительно низким тепловыделением, пик тепловыделения меньше, что дает возможность улучшить класс реакции изделия на огонь. В качестве альтернативы ламели, обработанные FR, могут быть включены в изделия из дерева в качестве поверхностных слоев. При использовании этого метода расход антипирена снижается по сравнению с изделиями из дерева, обработанными антипиреном в целом.

Воспламенение можно отсрочить, нанеся на изделие из дерева поверхностный слой высокой плотности. Например, для этой цели можно использовать ламинат высокого давления.

Композитные конструкции предлагают широкий спектр различных решений для изделий из дерева с высокими огнезащитными характеристиками.Тонкий слой древесины на поверхности композитного изделия может быть использован для придания деревянного вида изделию, состоящему из других материалов [38]. Если требуется изделие, изготовленное в основном из дерева, между тонкой деревянной поверхностью и толстой подложкой из цельного дерева можно ввести защитный слой из негорючего материала.

В VTT было проведено ограниченное исследование воздействия различных покрытий из меламиновой смолы на фанеру. Смолу пропитывали либо непосредственно в поверхность фанеры, либо в отдельный слой, который наклеивали на поверхность фанеры.Обработки замедляли воспламенение фанеры, но мало влияли на ее тепловыделение. Тем не менее, этот метод может стоить дальнейшего изучения, например. различные поверхностные слои.

5.3. Нанокомпозиты

Повышение огнестойкости пластмасс возможно при использовании нанокомпозитов из слоистых силикатов и органических полимеров. Обычно считается, что механизм огнестойкости нанокомпозитов связан со структурой полукокса, образующегося при горении, что позволяет полукоксу термически изолировать полимер и препятствовать образованию и выделению летучих веществ.Обработка нанокомпозитом FR также может быть адаптирована к изделиям из дерева.

5.4. Химиоферментная модификация

Расширение метода хемоферментной модификации целлюлозных материалов, описанного выше в разделе «Хемоферментный метод модификации целлюлозных материалов», с включением присоединения функциональных групп к материалам из твердой древесины открывает новые возможности для огнезащитной обработки изделий из древесины.

Возможное расширение метода для включения твердых древесных материалов (например,грамм. пиломатериалы, щепа и опилки) можно изучать в следующие фазы:

выбор подходящих репортерных групп, пригодных для анализа с помощью световой и/или электронной микроскопии, таких как FITC и биотин,
производство соответствующих модифицированных ксилоглюканов (XGO-FITC, XGO-биотин),
предварительные исследования поверхностного связывания,
разработка подходящих условий для обработки под давлением древесных материалов модифицированными ксилоглюканами,
микроскопический анализ образцов, обработанных давлением, для определения распределения модифицированных ксилоглюканов в материале,
разработка стратегий включения материалов, обработанных антипиренами.


УСТАНОВКИ ВАКУУМНОЙ ПРОПИТКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДРЕВЕСИНЫ С ВЕРХНИМ АВТОКЛАВОМ – серия IMP-VP-D

Описание

УСТАНОВКИ ВАКУУМНОЙ ПРОПИТКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДРЕВЕСИНЫ С ВЕРХНИМ АВТОКЛАВОМ – серия IMP-VP-D – Согласно правилам 19 9000 EC1 9000

ПОЛНАЯ ЗАЩИТА ДРЕВЕСИНЫ ОТ ВЕЩЕСТВ РАЗЛОЖЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВАКУУМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Установки IMP-VP подходят для обработки изделий, относящихся к классам риска 3, 4 и 5 , и являются эффективным репеллентом против врагов древесины:

– грибы
– плесень
– насекомые
– черви
– влажность
– морские организмы
– атмосферные агенты
– соленость
Естественная форма древесины делает ее непригодной для использования на открытом воздухе.
Его состав (20-30% лигнина, 40-50% целлюлозы, 20-24% углеводов) делает его уязвимым для «агентов деградации», которые начинают свое действие при высокой влажности и температуре от 10 до 40 °C.
Грибки, плесень и бактерии находятся в идеальных условиях для развития, в то время как ультрафиолетовые лучи, присутствующие в солнечном свете, фотохимически разлагают лигнин, делая его растворимым в воде.
Единственный способ бороться с действием врагов дерева — обратиться к помощи современной химии.
На самом деле, если хороший инсектицид и фунгицид применяется в достаточном количестве, чтобы поразить внутренние части древесины, нападение микроорганизмов и насекомых можно компенсировать на несколько лет. И фунгицид, и инсектицид теряют свою эффективность с годами, поэтому продолжительность защиты прямо пропорциональна применяемому количеству. Пропитка с высоким содержанием сухого остатка может сделать древесину водонепроницаемой, защищая ее от воды, если она не наносится с образованием поверхностной пленки.
Непрозрачные пигменты образуют непроницаемый поверхностный барьер для ультрафиолетовых лучей, предотвращая тем самым разложение лигнина.
Традиционные системы окунания, окрашивания кистью и распыления не могут гарантировать достижение трех результатов.

Продукт с высоким содержанием сухого остатка образует на поверхности пленку, ограничивающую проникновение раствора инсектицида и фунгицида.

Напротив, продукт с низким уровнем сухого остатка будет иметь лучшую проникающую способность, что позволит раствору инсектицида и фунгицида быть более активным, но будет иметь очень малое сопротивление проникновению влаги во внутренние части изготовленного изделия.
Только использование вакуумно-напорной технологии позволило наносить пигментированные продукты с высоким уровнем сухого остатка (12-30%), что обеспечивает полную защиту изделия.

ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ КОНСЕРВАНТОМ С СОЛЯМИ, РАСТВОРЕННЫМИ В ВОДЕ: УСТАНОВКА ИМП-ВП
Состоит из автоклава, установленного на ванну для затирания.
Ванна предназначена для хранения консервантов, автоклав для обработки древесины укладка на собственную тележку.
На этапе эксплуатации консервант проходит из накопительной ванны в автоклав, в котором находится древесина, и после пропитки возвращается в свою прежнюю тару.
Весь процесс выполняется автоматическим циклом.
Установки работают с максимальным вакуумом -730 мм рт.ст. и гидравлическим избыточным давлением 12 Атм. а затем может выполнять циклы пропитки с полной ячейкой, с пустой ячейкой или только на периферии кусков.
Идеальное растение для обработки консервантом с растворенными в воде солями.

Стандартная установка состоит из :
Автоклав, способный выдерживать вакуум -700 мм ртутного столба при давлении 12 атм.
Емкость для хранения пропитки.
Небольшой резервуар для приготовления импрегната.
Вакуумный насос.
Насос высокого давления.
Щит электрощитовой с микропроцессором, с возможностью подключения к персональному компьютеру.
Если установки находятся «над землей», существует возможность структурирования установки с автоклавом, расположенным выше, который действует как резервуар для хранения раствора.
Уменьшенные размеры по сравнению с производительностью этих установок позволяют значительно сэкономить пространство, и их легко разместить внутри компании.
Качество материалов, используемых при изготовлении автоклава, таких как нержавеющая сталь, гарантирует долгий срок службы от коррозии, а все компоненты были выбраны от ведущих итальянских и зарубежных компаний, что обеспечивает высокий уровень надежности.
Эти характеристики, общие для всех установок ISVE, находят свое отражение в высоком качестве пропитки, достигаемом за короткое время и при очень ограниченных эксплуатационных расходах.

ЦИКЛ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВАКУУМА
Фаза 1: Первоначальный вакуум

Груда древесины, помещенная на приводную тележку автоклава, помещается внутрь установки для запуска цикла.
Герметичное закрытие дверцы позволяет машине начать лечение, запустив вакуумный насос. Эта фаза, очень важная для успеха цикла, освобождает поры древесины от воздуха, создавая «вакуум», который позволяет древесине «дышать» в консервирующем растворе.
Продолжительность вакуумной фазы может варьироваться от 30 до 90 минут в зависимости от характеристик древесины.

Фаза 2: Заполнение
После завершения первой фазы раствор для обработки из нижнего резервуара переносится в расположенный выше автоклав с помощью вакуума.
Датчик уровня, который посылает заводскому компьютеру управляющий сигнал, управляет фазой заполнения.

Фаза 3: Применение давления
На 3-й фазе обработки стоит важная задача «вдавить» раствор в древесину. Нагнетательный насос может работать от 30 до 180 минут в зависимости от характеристик древесины.
Комбинированное действие с вакуумом позволяет активным компонентам глубоко проникнуть в древесину, гарантируя длительную защиту.

Фаза 4: Слив раствора
По окончании фаз обработки раствор, не впитавшийся в древесину, возвращается в нижний резервуар с помощью выпускного клапана, расположенного на дне автоклава.
Специальные автоматические системы дополняют содержание солей и восстанавливают уровень пропитки, чтобы она была готова к новому циклу. Весь неабсорбированный раствор можно использовать для нового цикла без каких-либо отходов.

Этап 5: Восстановительный вакуум
Дальнейший вакуумный этап продолжительностью около 20-40 минут способствует связыванию активных компонентов древесины.
Эта фаза важна в фазе «капания» обрабатываемого материала.

Этап 6: Конец цикла
В конце цикла пропитки автоклав возвращается к атмосферному давлению, и древесина готова к следующим этапам.

Продолжительность процесса
Продолжительность цикла варьируется в зависимости от следующих факторов:
– Характеристики древесины
– Толщина
– Влажность
– Количество и концентрация солей, необходимых для введения

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОПИТКИ ИМП-ВП ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДРЕВЕСИНЫ, ВОЗДЕЙСТВУЮЩЕЙ ВНЕШНИМ ПОГОДНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ
Применение вакуумно-напорных пропиток целесообразно для всех таких изделий, как
– садовая мебель
– щетки
– заборы
– сборные элементы для строительства
– платформы для грузовых автомобилей
– настил
– судовое оборудование
– сваи в сельском хозяйстве
– набивка
, которые в течение различной продолжительности подвергаются воздействию внешних погодных условий.
Точно так же обработка всех этих экзотических и неэкзотических пород древесины инсектицидами необходима, поскольку даже если они используются только в помещении, они подвержены воздействию древоточца и других подобных ксилофагов.

Продукты, которые можно использовать на наших заводах:
ПРОПИТКИ на основе растворителя , обладающие защитным, уничтожающим действием против плесени, насекомых, бактерий
ПРОПИТКИ на солевой основе , растворенные в воде, обладающие защитным, уничтожающим действием против плесени, насекомых , бактерии
Импрегнаты на основе огнеупорной соли , растворенные в воде, обладающие также защитным действием.

ПРЕИМУЩЕСТВА ВАКУУМНЫХ ПРОПИТКИ

Есть много аргументов в пользу этого типа инвестиций. Ниже приведены наиболее важные из них:
* Низкие капитальные вложения
– Очень немногие инвестиции в деревообрабатывающую промышленность могут сравниться с капитальными вложениями, превышающими тысячи куб. м. обработанной древесины в год, как установка ИМП-ВП.

* Низкая стоимость рабочей силы
– Одного ответственного за каждую рабочую смену достаточно для маневрирования, разгрузки и загрузки установки, если имеются механические средства перемещения штабелей древесины.

* Широкий и расширяющийся рынок
Все, что требуется, — это оценить таможенную декларацию для импорта обработанного материала, чтобы оценить доступное рыночное пространство.

* Низкие затраты на техническое обслуживание

Если следить за чистотой установки, затраты на техническое обслуживание будут очень низкими, так как в ней очень мало движущихся частей.

* Очень востребованный на рынке

Материал можно не только обрабатывать при влажности 30%, но и без проблем использовать и обращаться с ним уже через несколько дней после обработки.

* Легко адаптируется к требованиям рынка
Благодаря ограниченным трудозатратам легко справляться с изменениями в производстве, не создавая серьезных проблем.

* Для пропитанных изделий договор не требуется
Покупатель может свободно перемещаться на рынке без каких-либо ограничений

* Отсутствие опасности порчи материала
Установки ИМП-ВП поставляются с панель управления оснащена микропроцессором (система Vacutronic), который сводит к минимуму возможность ошибочного маневра.
Подключение к обычному ПК позволяет визуализировать и распечатать все этапы цикла для сертификации RAL. ИМП-ВП-Д-1500/9000
– автоклав Л. 16800 / автоклав верхний Л. 18000

ИМП-ВП-Д-1500/12000 – автоклав Л. 22000 / автоклав верхний Л. 22000

6 ИМП-9 ВП-Д-1800/6000 – автоклав л. 16500 / автоклав верхний л.17000

ИМП-ВП-Д-1800/9000 – автоклав л. 24000 / верх автоклав л. 25000

ИМП-ВП-Д-1500/12000 – автоклав л. 32000 – автоклав л.

Пропитка древесины

пропитка древесины

Пропитка предназначена для защиты древесины от внешнего атмосферного воздействия химическими средствами. Защищают древесину различными способами — поверхностным способом путем окунания или пропитки ее под давлением. Однако единственным наиболее эффективным методом лечения является его протекание под давлением.Древесина наделяется адгезионными свойствами к потенциальным угрозам биологической коррозии и становится практически неразрушимым материалом. Защищенный, он подвержен нападению насекомых, грибков и бактерий. Только глубокая обработка древесины дает 100% гарантию хорошей структуры древесины на протяжении десятилетий.

Процесс пропитки древесины (процесс пропитки древесины), или «вакуум-давление-вакуум», состоит из нескольких стадий. На первом этапе начальный вакуум удаляет воздух из ячеек древесины.Затем камера заполняется защитным веществом «Обермайер» Нимеччина. Следующий этап гидростатического давления заставляет защитный состав глубоко проникать в структуру древесины. На следующем этапе вакуум удаляет остатки с поверхности защитной древесины. Пониженное давление внутри древесины вытягивает защитную структуру поверхности.
В результате компоненты пропитки фиксируются в структуре древесины настолько, что удалить их становится практически невозможно. Дерево – это долговременная защита.

Нет лучше технологии промышленной обработки — пропитки импрегнатами в автоклаве под давлением.

Наша компания использует импрегнаты KORASIT CCON, KORASIT KS, Additiw K, Additiw S фирмы «Obermayer» Германия. Эти химикаты используются в Европе как эффективное средство защиты древесины от биологической коррозии (гниль, плесень) и от вредителей (насекомые, грызуны и др.). Заимпрегнованная древесина дополнительно не оказывает коррозионного воздействия на металл и стекло в отличие от необработанной древесины.Обработка происходит в соответствии со стандартами EN 351-1 и EN 352-2. Качество лабораторного процесса обеспечено фирмой «Obermayer» (Германия).

Установки вакуумной пропитки для защиты древесины — ISVE Wood

Установки пропитки для защиты древесины

«Высокая износостойкость изделий из всех пород дерева».

Пропитки для дерева ISVE обеспечивают высокую стойкость изделий из всех пород древесины.

Вакуумные автоклавы спроектированы и изготовлены таким образом, чтобы максимально использовать возможности вакуумной технологии.
Технология, которая позволяет активным и защитным ингредиентам лучше проникать в древесные волокна, обеспечивая превосходную защиту от грибка и других патогенов .

Благодаря этим установкам для пропитки древесины можно долгое время наслаждаться теплом и красотой помещений, покрытых и декорированных деревом.

 


СИСТЕМЫ ВАКУУМНОЙ ПРОПИТКИ: IMP VP

Установки для пропитки древесины ISVE предназначены для максимального проникновения активных ингредиентов в различные породы древесины для использования КЛАСС 4-5 .

Изготовлен из высококачественных материалов , которые гарантируют длительный срок службы (некоторые установки IMP-VP работают уже более 40 лет!).

Завод состоит из автоклава, в котором обрабатывается древесина. Наша уникальная тележка для древесины и дверной механизм делают загрузку древесины в автоклав легкой и эффективной. После первой вакуумной ступени пропиточный раствор заливают в автоклав и под давлением вдавливают в ячеистую структуру древесины.Комбинация начальной стадии вакуума и стадии высокого давления гарантирует полное проникновение активных ингредиентов.

С установками ISVE можно иметь различные степени автоматизации и управления , а также обработку древесины в режиме постоянного давления или с интервалами давления.

Цикл очистки полностью автоматизирован, чтобы свести к минимуму время процесса, обеспечивая при этом высочайшее качество очистки при наименьших затратах для достижения требуемого стандарта очистки с минимальными выбросами в окружающую среду.

Наши установки подходят как для консервации древесины так и для противопожарной обработки и предоставляют подробные отчеты цикла обработки.

 

УЗНАТЬ

 


СИСТЕМА ВАКУУМНОЙ ПРОПИТКИ РАСПЫЛЕНИЕМ: СЕРИЯ IMP PG

Вакуумные пропиточные аппараты IMP-PG производства ISVE были разработаны специально для защиты древесины от воздействия атмосферных и биологических агентов , таких как грибы, насекомые и бактерии .

Фактически, эти пропиточные установки позволяют оптимально применять специальные защитные обработки , выбранные в соответствии с типом древесины и классом опасности. Все это без нарушения природных характеристик различных пород дерева.

Возможность использования пропиток на водной основе и распыления продукта в герметичном закрытом автоклаве также означает абсолютное соблюдение окружающей среды .

Лечение Класс опасности: до 3 .
Огнезащитная обработка .

 

УЗНАТЬ

 

Пропитка древесины ели европейской (Picea abies L. Karst.) гидрофобным маслом и схемы диспергирования в различных тканях | Лесное хозяйство: Международный журнал лесных исследований

Аннотация

Древесина ели европейской ( Picea abies L. Karst.) подвергается биологической деградации в открытых условиях.Он также имеет анатомические особенности, которые затрудняют пропитку консервантами с помощью доступных в настоящее время промышленных процессов. В исследовании, представленном здесь, мы использовали новый процесс Linotech для пропитки древесины европейской ели гидрофобным льняным маслом, а затем количественно оценили его поглощение и распределение в анатомически различных тканях древесины. Мы также исследовали влияние влажности древесины на результаты пропитки. Образцы (500 × 25 × 25 мм) были взяты с 15 деревьев в хвойном лесу на севере Швеции (64° 10′ с. ш., 160–320 м над ур.с.л.). Параметры процесса Linotech: время обработки 2–3 ч при давлении 0,8–1,4 МПа и температуре 60–140 °С. Для определения уровня поглощения льняное масло экстрагировали из пропитанной древесины с использованием метил-трет-бутилового эфира. Поглощение количественно анализировали путем сравнения значений рентгеновской микроденситометрии, полученных после пропитки до и после удаления масла. В ранней древесине начальное содержание влаги оказало очевидное влияние на результат пропитки. В шесть раз больше нефти поглощалось, когда содержание влаги превышало ~150 %, чем при содержании влаги менее 30 %.Теоретические расчеты, основанные на уровнях плотности, показывают, что водонасыщенная пористость древесины (объем воды, деленный на объем пористости) положительно коррелирует с поглощением льняного масла и более сильно коррелирует в ранней древесине, чем в поздней. Были также значительные различия в поглощении между различными тканями древесины; Ядровая древесина/зрелая древесина и ядровая древесина/молодая древесина продемонстрировали увеличение веса на 10–20% из-за поглощения льняного масла по сравнению с 30–50% веса заболони/зрелой древесины. Исследование с помощью сканирующей электронной микроскопии подтвердило эти закономерности поглощения. Содержание влаги после пропитки составляло около 5 процентов, независимо от параметров процесса Linotech, типа ткани и исходной влажности. В заключение, используемый здесь процесс пропитки приводит к высокому уровню поглощения хорошо диспергированного льняного масла и должен облегчить сушку.

Введение

Для защиты древесины используются различные методы и консерванты. Экологически важной задачей на будущее является разработка заменителей для обработки древесины на основе меди/хрома (Megnis et al., 2002; Хумар и др. , 2004). Одной из возможностей является использование нетоксичных консервантов, таких как гидрофобные масла. Такие масла обладают способностью, при правильном применении, удерживать содержание влаги ниже критического уровня, необходимого для прорастания и роста дереворазрушающих грибов (Eckeveld et al. , 2001). Еще одним преимуществом является то, что они снижают способность древесины поглощать влагу, тем самым улучшая стабильность размеров. Показано, что водоотталкивающие свойства повышаются после пропитки сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) заболонь с льняным маслом (Schneider, 1980), кокосовым маслом и различными талловыми маслами (Eckeveld et al. , 2001).

Особая проблема с древесиной ели европейской ( Picea abies L. Karst.) заключается в том, что ее трудно экономически эффективно пропитать с использованием доступных в настоящее время коммерческих процессов (Wardrop and Davies, 1961; Bailey and Preston, 1969; Banks, 1970). ; Boutelje, 1983; Vinden, 1984; EN 350-2, 1994). В Европе древесина ели обыкновенной широко используется в строительстве. в качестве материала панелей дома, настила и столбов; поэтому метод, который успешно защищает его от деградации, будет иметь высокую экономическую ценность.Проницаемость древесины сильно зависит от ее влажности (Hansmann и др. , 2002), а также от основного направления волокон (Bramhall, 1971; Bolton, 1988) и различных физических и химических свойств (Wardrop and Davies). , 1961; Banks, 1970; Baines and Saur, 1985; Hansmann и др. , 2002). Очень большое снижение водопроницаемости ели происходит при сушке (Бэнкс, 1970), в основном за счет стойких структурных изменений, происходящих в древесине в процессе сушки, главным образом в результате аспирации окаймленных ямок (Винден, 1984).У ели европейской относительно пористая площадь лучевой клетки составляет, по оценкам, лишь 5 % от общей площади клеточной стенки, по сравнению с 50 % у сосны обыкновенной, неогнеупорного вида (Nyrén and Back, 1960). Кроме того, паренхиматозная клеточная стенка у ели европейской толще, чем у сосны обыкновенной (Liese, Bauch, 1967). Лучевые трахеиды у ели также часто прерываются клеткой паренхимы в месте соединения годового кольца, что может объяснить, почему проникновение часто резко останавливается на определенном годовом кольце (Baines and Saur, 1985).

Льняное масло является гидрофобным и экологически безопасным продуктом, который часто используется в красках, лаках и морилках для защиты поверхностей. Это органическое масло, полученное прессованием или экстракцией семян льна (льняных семян), но оно не использовалось в качестве консерванта для древесины в традиционных методах пропитки. Однако недавно он был успешно испытан на сосне обыкновенной в новом коммерческом процессе пропитки: процессе Linotech (Olsson и др. , 2001; Megnis и др. , 2002).Этот процесс может обеспечить экономически выгодную консервирующую обработку ели европейской.

Целью данного исследования было количественное определение количества гидрофобного производного льняного масла, поглощаемого как на макроскопическом, так и на микроскопическом уровнях при использовании в процессе Linotech для пропитки древесины европейской ели. Поскольку анатомически и химически различные ткани древесины, вероятно, по-разному реагируют на процесс пропитки (см. обсуждение выше), мы также сравнили модели поглощения в (1) сердцевине и заболони; 2 – зрелая древесина и ювенильная древесина; и (3) ранняя древесина и поздняя древесина.Кроме того, изучали диспергирование льняного масла в годичных кольцах и клетках трахеид.

Материалы и методы

План эксперимента и подготовка образцов

Всего отобрано 15 деревьев ели европейской из трех насаждений в смешанном хвойном лесу на севере Швеции (64°10′ с.ш., 19°46′ в.д., 160–320 м над ур. м.). Критерии выборки заключались в том, что выбранные деревья должны быть явно доминирующими и не иметь видимых дефектов и болезней.Общий возраст деревьев, общая высота и диаметр на высоте груди составили 131–189 лет, 21,4–30,2 м и 261–502 мм соответственно. Качество участка по Hägglund and Lundmark (1982) составляло 4,5–5,5 м 3 га −1 год −1 . Образцы ядровой древесины были взяты с пяти деревьев и образцы заболони с 10 деревьев (рис. 1). Были отобраны образцы трех типов древесины, соответствующие трем типам тканей: сердцевина/зрелая древесина, сердцевина/молодая древесина и заболонь/зрелая древесина. Размеры каждого образца составляли 500 × 25 × 25 мм (продольные × радиальные × тангенциальные).Образцы были доставлены в свежем невысушенном состоянии на очистное сооружение в Linotech Industries, где они, как правило, обрабатывались в соответствии со стандартным протоколом, разработанным для стимулирования поглощения масла с низкой скоростью. Тем не менее, протокол с более высоким поглощением, с более высоким давлением и более длительным временем обработки, также был протестирован для оценки влияния изменения этих параметров процесса на модели поглощения нефти. Производное льняного масла Linogard использовалось в качестве пропитки для уменьшения поглощения влаги и переноса кислорода в древесине.Время обработки составляло 2–3 ч, применялись давления и температуры 0,8–1,4 МПа и 60–140°С. Заявка на патент на применение процесса Linotech для ели обыкновенной подана, но еще не выдана, поэтому в данной статье процесс пропитки далее не описывается (см. Olsson et al. , 2001).

Рисунок 1.

Рисунок 1.

Девять образцов сердцевины/зрелой древесины и девять образцов сердцевины/молодой древесины были отобраны для формирования трех повторных партий (1, 2 и 3), каждая из которых включала три оба вида выборки.Также были изготовлены четыре повтора 10 образцов заболони, один из которых был добавлен к партии 2, а другой — к партии 3 (рис. 1). Партии 1, 2 и 3 были пропитаны с использованием протокола низкого поглощения. Протокол более высокого поглощения применялся только к образцам заболони (две партии, обозначенные 4 и 5, каждая из которых включала 10 образцов (см. рис. 1). Всего было использовано шесть образцов сердцевины и 20 образцов заболони, которые не были пропитаны ни одним из протоколов). в качестве контроля

Испытания образцов до обработки

Плотность, содержание влаги и содержание смолы для каждого образца измеряли на образцах меньшего размера (5 × 10 × 5 мм) древесины рядом с образцами, использованными в испытаниях на пропитку. Общая плотность определялась путем измерения сухой массы после сушки при 106°С, а объем определялся водовытесняющим методом. Содержание влаги (в процентах от сухой массы древесины) рассчитывали как разницу между массами до и после процесса сушки в соответствии со стандартным методом EN 384 (1995). Чтобы определить содержание смолы в образцах, их объем и сухая масса были измерены, как указано выше, а затем они были помещены в ванну с метил-трет-бутиловым эфиром (МТБЭ) на 2 дня, а затем еще на полдня в ванну с свежий МТБЭ.Содержание их смолы (или, точнее, их содержание, экстрагируемого МТБЭ) затем рассчитывали путем вычитания их веса после экстракции из их соответствующего веса до экстракции. Таким же образом анализировали образцы контрольной партии. Расчетное содержание смолы позже использовалось для корректировки количества поглощаемого льняного масла.

Макроскопические анализы

Из каждого образца пропитанной древесины вырезали по три вертикальных среза толщиной 2 мм: один из нижней части, один из верхней части (30 мм от соответствующих концов) и один из средней части (рис. 2).Одну половину среднего среза использовали для анализа веса, а другую половину — для микрорентгеноденситометрического анализа.

Рисунок 2.

Рисунок 2.

Для сбора информации об изменении масляной пропитки образцов в вертикальном и горизонтальном направлениях были проведены измерения веса. Для этой цели использовались (как описано ранее) три полусреза: один с нижнего конца, один со среднего конца и один с верхнего конца.Каждый из этих полусрезов был дополнительно разрезан на три части, перпендикулярные предыдущему разрезу, каждая из которых представляла собой треть горизонтального профиля соответствующего образца (рис. 2), и их объемы измерялись методом вытеснения воды. После сушки при 60°С их взвешивали для определения их сухой массы с льняным маслом (EN 384, 1995). Затем масло экстрагировали из древесины с помощью МТБЭ в двухэтапном процессе; сначала в течение 24 часов, затем в течение 48 часов, заканчивая в обоих случаях 15-минутным пребыванием в ультразвуковой ванне (Lalman and Bagley, 2004). Затем их снова сушили (как обсуждалось ранее), повторно взвешивали, и считали, что разница в весе до и после экстракции равна весу льняного масла, поглощенного в процессе пропитки (EN 384, 1985). затем выражали в процентах от сухой массы древесины.

Микроскопические анализы

Девять из 40 образцов пропитанной заболони с равномерным распределением масла были отобраны для рентгеновского микроденситометрического анализа. Для этого половину среднего среза каждого выбранного образца (см. обсуждение выше) устанавливали на поднос и подвергали рентгеновскому облучению на приборе Woodtrax (рис. 2).Минимальную плотность, среднюю плотность ранней древесины, среднюю плотность поздней древесины и максимальную плотность в пределах годичных колец определяли для каждого образца по снимкам Woodtrax путем анализа трех полос шириной 1 мм, расположенных примерно посередине и на расстоянии 3 мм от каждого края полусрезов. В численный анализ были включены годовые кольца на изображениях из анализа Woodtrax, на которых до экстракции процентное содержание ранней древесины находилось в пределах ±5% от измеренного процентного содержания ранней древесины после экстракции. Процент ранней древесины был рассчитан из доли общей ширины годового кольца, на которую приходится ранняя древесина.Содержание масла в процентах от сухой массы древесины было получено из данных Woodtrax. Масло извлекали из древесины с помощью двухэтапного процесса, как описано ранее, а затем повторяли рентгеновские измерения. Поглощение количественно определяли путем сравнения значений плотности каждого полусреза, исследованного до и после экстракции масла, после поправки на содержание смолы в каждом годовом кольце, определенное, как описано ранее.

Анализы с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) были проведены на образцах, выбранных для рентгеновского анализа, для оценки диапазона уровня поглощения масла с использованием электронного микроскопа CamScan S4-80DV.С одного конца каждого 30-мм образца были взяты три последовательных образца размером 6 × 6 × 5 мм, которые были покрыты золотом, чтобы можно было исследовать древесину с помощью СЭМ от поверхности до центра образца.

Расчет водонасыщенной пористости

Водонаполненную пористость образцов, исследованных макроскопическим и микроскопическим анализами, рассчитывали следующим образом. Во-первых, пористость ( P ) была определена из средних значений плотности, полученных в результате макроскопического или микроскопического анализа, в сочетании со средним значением плотности клеточных стенок, данным Dinwoodie (2000), равным 1500 кг м -3 .

Процент заполненной водой пористости в образце затем рассчитывали как: доступный объем воды в 1 м 3 древесины/пористость ( P ) в 1 м 3 древесины.

Доступный объем воды в кубических метрах был рассчитан как: (среднее значение плотности × начальное содержание влаги) × (1 – 0,3), где 0,3 принимается за точку насыщения волокна (30-процентное содержание влаги).

Средняя пористость на 1 м 3 древесины, использованной в микроскопическом анализе, была затем рассчитана путем суммирования P для ранней древесины × x e + P для поздней древесины ×

4 ,

7 где x e и x l — соответствующие доли ширины годового кольца, полученные из анализа Woodtrax.

Значения нефтепоглощения и водонасыщенной пористости, основанные на макроскопических расчетах, представлены только для партии 4 (обработанной с использованием протокола высокого поглощения), поскольку они показывают наиболее четкое взаимодействие между двумя факторами. Результаты микроскопических расчетов основаны на данных, полученных для образцов, пропитанных партиями 2, 3, 4 и 5.

Статистические анализы

Все статистические анализы проводились с использованием программного обеспечения MINITAB 13 (Anonymous, 1999). Данные были проверены на нормальность и гетероскедастичность.Никакие преобразования не считались необходимыми. Чтобы проверить различия между параметрами процесса, типами тканей и вертикальным и горизонтальным положением в образцах, был выполнен дисперсионный анализ (ANOVA) с использованием общей процедуры линейной модели. Партии и реплики считались случайными факторами. Различия считались значимыми при P ≤ 0,05. Данные по всем образцам сердцевины и заболони в партиях 2 и 3 (рис. 1) использовались для проверки существенных различий в характере поглощения между сердцевиной/зрелой древесиной, сердцевиной/молодой древесиной и заболонью.Данные по всем образцам сердцевины из партий 1, 2 и 3 были использованы для проверки существенных различий между сердцевиной/зрелой древесиной и сердцевиной/молодой древесиной. Трехфакторные взаимодействия не представлены в таблицах ANOVA, поскольку они не добавляют к результатам никакой существенной информации. Чтобы проверить различия между ранней древесиной и поздней древесиной, был проведен парный тест t , в котором разница была рассчитана путем вычитания значения поглощения поздней древесиной из значения поглощения ранней древесиной.Поскольку не было значительных различий в среднем поглощении масла между двумя технологическими протоколами (предназначенными для получения стандартной и более высокой скорости поглощения), здесь обычно представлены только результаты для стандартного режима. Исключения составляют микроскопическая оценка поглощения масла, когда использовались образцы заболони, подвергнутые обоим протоколам, и макроскопический анализ поглощения масла при различных уровнях водонасыщенной пористости, где представлены результаты для партий 4 и 5.

Результаты

Макроскопическое поглощение масла

Увеличение веса из-за поглощения масла было выше для заболони/зрелой древесины, чем для других типов тканей, но не было различий в поглощении масла между двумя типами сердцевины (таблицы 1 и 2).В образцах заболони наблюдалась значительная взаимосвязь между типом ткани древесины и вертикальным положением; при этом поглощение выше на нижнем и верхнем концах образцов по сравнению со средним концом. Типы ядровой древесины не проявляли такой тенденции (табл. 2). Фактор повторности (табл. 1) относится к внутрипартийной повторности типов тканей древесины, что объясняет его высокую значимость.

Таблица 1 : 

Влияние типа ткани, партии и расположения в образце (вертикальное и горизонтальное) на увеличение веса вследствие поглощения масла в соответствии с ANOVA

девяносто одна тысяча триста двадцать две

девяносто одна тысяча триста двадцать две

9136.68


Источник


.


дф


.


Прил.СС


.


Адж МС


.


Ф


.


П


.

Тип ткани 2 9472.47

9472.47 4736.24

4736.24 51.16 0,019 0,019
Пакет

1 1280 12,80 0,12 0,753
Вертикальное расположение в образце 2 111,90 5,86 0,146
Горизонтальное расположение в образце 2 18,30 9,15 0.44 0.693
Тип ткани × Пакет 2 185.16 92.58 0.43 0.тип 657
ткани × вертикальное расположение в образце 4 510,86 127,71 30,99 0,030
Тип ткани × горизонтальное расположение в образце 4 99,93 24,98 0,71 0.627

0.627
Пакет × Вертикальное место в образце 38.19 19.10 19.10 0.140 0.140 0.140
Пакет × Горизонтальное место в образце 2 41.30 20,65 0,63 0,578
Вертикальное расположение в образце × горизонтальном местоположении в образце 4 36,95 9,24 1,69 0,235
Реплицировать (ткани типа партии) 25 6636.68 265.47

265.47 3,73 3,73 0,000 0,000 0.000
Вертикальное расположение в образце × Репликация (пакетная партия ткани) 50 53,98 8,33 0,000
Горизонтальное расположение в образце × повторности (тип ткани партии) 50 1186,15 23,72 3,66 0,000
Ошибка 125 809.77 60820

6.48
Всего


295






девяносто одна тысяча триста двадцать две

девяносто одна тысяча триста двадцать две

9136.68

6 Source


.


дф


.


Прил.СС


.


Адж МС


.


Ф


.


П


.

Тип ткани 9472.47

9472.47 4736.24

4736.24 51.16 0,019 0,019
Пакет

1 1280 12,80 0,12 0,753
Вертикальное расположение в образце 2 223,81 111,90 5,86 0,146
Горизонтальное расположение в образце 2 18,30 9,15 0.44 0.693
Тип ткани × Пакет 2 185.16 92.58 0.43 0.тип 657
ткани × вертикальное расположение в образце 4 127,71 30,99 0,030
Тип ткани × горизонтальное расположение в образце 4 99,93 24,98 0,71 0.627

0.627
Пакет × Вертикальное место в образце 2 38.19 19.10 19.10 0.140 0.140 0.140
Пакет × Горизонтальное место в образце 2 41.30 20,65 0,63 0,578
Вертикальное расположение в образце × горизонтальном местоположении в образце 4 36,95 9,24 1,69 0,235
Реплицировать (ткани типа партии) 6636.68 265.47

265.47 3,73 3,73 0,000 0,000 0.000
Вертикальное расположение в образце × Репликация (пакетная партия ткани) 50 2698.78 53,98 8,33 0,000
Горизонтальное расположение в образце × повторности (тип ткани партии) 50 1186,15 23,72 3,66 0,000
Ошибка 125 809.77 60820

6.48
Всего


295







Таблица 1 :

Эффекты типа ткани, партия и местоположение в образце (по вертикали и по горизонтали) от увеличения веса за счет поглощения масла в соответствии с ANOVA

девяносто одна тысяча триста двадцать две

девяносто одна тысяча триста двадцать две

9136.68


Источник


.


дф


.


Прил.СС


.


Адж МС


.


Ф


.


П


.

Тип ткани 2 9472.47

9472.47 4736.24

4736.24 51.16 0,019 0,019
Пакет

1 1280 12,80 0,12 0,753
Вертикальное расположение в образце 2 223,81 111,90 5,86 0,146
Горизонтальное расположение в образце 2 18,30 9,15 0.44 2 185.16 92.58 0.43 0.тип 657
ткани × вертикальное расположение в образце 4 510,86 127,71 30,99 0,030
Тип ткани × горизонтальное расположение в образце 4 99,93 24,98 0,71 0.627

0.627
Пакет × Вертикальное место в образце 2 38.19 19.10 19.10 0.140 0.140 0.140
Пакет × Горизонтальное место в образце 2 20,65 0,63 0,578
Вертикальное расположение в образце × горизонтальном местоположении в образце 4 36,95 9,24 1,69 0,235
Реплицировать (ткани типа партии) 25 6636.68 265.47

265.47 3,73 3,73 0,000 0,000 0.000
Вертикальное расположение в образце × Репликация (пакетная партия ткани) 50 2698.78 53,98 8,33 0,000
Горизонтальное расположение в образце × повторности (тип ткани партии) 50 1186,15 23,72 0,000
Ошибка 125 809.77 60820

6.48
Всего


295






девяносто одна тысяча триста двадцать две

девяносто одна тысяча триста двадцать две

9136.68

+

+

6 Source


.


дф


.


Прил.СС


.


Адж МС


.


Ф


.


П


.

Тип ткани 2 9472.47

9472.47 4736.24

4736.24 51.16 0,019 0,019
Пакет

1 1280 0,12 0,753
Вертикальное расположение в образце 2 223,81 111,90 5,86 0,146
Горизонтальное расположение в образце 2 18,30 9,15 0.44 0.693
Тип ткани × Пакет 2 185.16 92.58 0.43 0.тип 657
ткани × вертикальное расположение в образце 4 510,86 127,71 30,99 0,030
Тип ткани × горизонтальное расположение в образце 4 99,93 0,71 0.627

0.627
Пакет × Вертикальное место в образце 2 38.19 19.10 19.10 0.140 0.140 0.140
Пакет × Горизонтальное место в образце 2 41.30 20,65 0,63 0,578
Вертикальное расположение в образце × горизонтальном местоположении в образце 4 36,95 9,24 1,69 0,235
Реплицировать (ткани типа партии) 25 6636.68 265.47

265.47 3,73 3,73 0,000 0,000 50 2698.78 53,98 8,33 0,000
Горизонтальное расположение в образце × повторности (тип ткани партии) 50 1186,15 23,72 3,66 0,000
Ошибка 125 809.77 60820

6.48
Всего


295






Таблица 2 : 

Влияние вертикального расположения в образцах и типа ткани на увеличение веса из-за процентного содержания масла (%)

+

+

+

91 322

91 322


Тип ткани


.

. . . . . . . . . . .
Сравнение внутри партий 2 и 3
Сердцевина заболонь
недоразвитой древесины Зрелые древесины Зрелые древесины
h2 H3 H4 Среднее H2 H3 H3 H4 Среднее H2 H3 H4 Среднее
8. 9 10.0 10.0 8.6 9.2 A 7.3 10.7 80820 808 9000

26.9

26.9 A 19,1 B 29,1 A 25.1 Б
Сравнение внутри партий 1, 2 и 3
Сердцевина
недоразвитой древесины Зрелые древесины
h2 ч3 9082 0

H4 H4 Среднее H2 H3 H4 Среднее
8. 4


9,7


7,8


8,7


7.4


8,4


8,7


8,1






+

+

+

91 322

91 322


Тип ткани


.

. . . . . . . . . . .
Сравнение внутри партий 2 и 3
Сердцевина заболонь
недоразвитой древесины Зрелые древесины Зрелые древесины
h2 H3 H4 Среднее H2 H3 H3 H4 Среднее H2 H3 H4 Среднее
8. 9 10.0 10.0 8.6 9.2 A 7.3 10.7 80820 808 9000

26.9

26.9 A 19,1 B 29,1 A 25.1 Б
Сравнение внутри партий 1, 2 и 3
Сердцевина
недоразвитой древесины Зрелые древесины
h2 ч3 9082 0

H4 H4 Среднее H2 H3 H4 Среднее
8. 4


9,7


7,8


8,7


7.4


8,4


8,7


8,1






Таблица 2 : 

Влияние вертикального расположения образцов и типа ткани на увеличение веса из-за процентного содержания масла (%)

+

+

+

91 322

91 322


Тип ткани


.

. . . . . . . . . . .
Сравнение внутри партий 2 и 3
Сердцевина заболонь
недоразвитой древесины Зрелые древесины Зрелые древесины
h2 H3 H4 Среднее H2 H3 H3 H4 Среднее H2 H3 H4 Среднее
8. 9 10.0 10.0 8.6 9.2 A 7.3 10.7 80820 808 9000

26.9

26.9 A 19,1 B 29,1 A 25.1 Б
Сравнение внутри партий 1, 2 и 3
Сердцевина
недоразвитой древесины Зрелые древесины
h2 ч3 9082 0

H4 H4 Среднее H2 H3 H4 Среднее
8. 4


9,7


7,8


8,7


7.4


8,4


8,7


8,1






+

+

+

91 322

91 322


Тип ткани


.

. . . . . . . . . . .
Сравнение внутри партий 2 и 3
Сердцевина заболонь
недоразвитой древесины Зрелые древесины Зрелые древесины
h2 H3 H4 Среднее H2 H3 H3 H4 Среднее H2 H3 H4 Среднее
8. 9 10.0 10.0 8.6 9.2 A 7.3 10.7 80820 808 9000

26.9

26.9 A 19,1 B 29,1 A 25.1 Б
Сравнение внутри партий 1, 2 и 3
Сердцевина
недоразвитой древесины Зрелые древесины
h2 ч3 9082 0

H4 H4 Среднее H2 H3 H4 Среднее
8. 4


9.7


70816


80816


80819


70816 80816 80816 80816



Не было существенные различия в увеличении веса между разными партиями или тремя разными горизонтальными положениями в образцах (таблица 1).

Наблюдалась четкая положительная корреляция между содержанием влаги перед пропиткой и поглощением масла образцами заболони (рис. 3).Однако четких взаимосвязей между факторами плотностью и пористостью и поглощением льняного масла в опытах не выявлено (данные не представлены).

Рисунок 3.

Влияние содержания влаги перед пропиткой на поглощение масла образцами заболони.

Рисунок 3.

Влияние содержания влаги перед пропиткой на поглощение масла образцами заболони.

Микроскопическое поглощение масла

Как и ожидалось, ранняя древесина обычно поглощала больше масла, чем поздняя древесина (таблица 3), хотя поглощение поздней древесиной было выше, чем ранней древесиной, в двух из девяти образцов.

Таблица 3 : 

Парное t исследование нефтепоглощения (мг·мм −3 ) ранней и поздней древесиной в пределах годичных колец по данным рентгеновской микроденситометрии

0,0819028-0.035

б



Номер образца
.


Среднее поглощение ранней древесины


.


Среднее поглощение поздней древесины


.


95% ДИ для разницы средних


.


P -значение


.

1002 0,097 0,047 б 0.045-0.055 0,000
1004 0,068 0,056 -0.01-0.024 0,066
1005 0,068 а 0,036 б 0,000
1006 0,217 0,204 0.0-0.027 0,056
1008 0,037 0,022 0.01-0.021 0.000
1012 0,055 0,039 9 10008 0,011-0820

0,011-0,021 0,000
1017 0.124 0,267 б -0.162-0.124 0,000
1027 0,359 0,209 б 0.114-0.185 0,000
1050


0,047 A


0.253


-0.232-0.18


0,000


0,047 0,047 0,045-0820

б

9 0.0-0820

б

-0.162-0.124

0.209 0.209



Образец номер


.


Среднее поглощение ранней древесины


.


Среднее поглощение поздней древесины


.


95% ДИ для разницы средних


.


P -значение


.

1002 0.097 A 0,045-0820 0.000 0.000
1004 0,068 A 0.056 -0.01-0.024 0,066
1005 0,068 0,036 0.028-0.035 0,000
1006 0,217 0.204 0.0-0820 0,056
1008 0,037 A 0,022 B 0,01-0820 0.000
1012 девяносто один тысяча триста двадцать два 0,055 0,039 б 0.011-0.021 0,000
1017 0,124 0,267 0.000
1027 0.359 A 0.114-0.185 0,000 0,000
1050

0.047 A


0.253 B


-0.232-0.18


0.000


Таблица 3 :

Парея T Проверка поглощения нефти (мг мм -3 ) ранняя и поздняя древесина в годичных кольцах по данным рентгеновской микроденситометрии

б

0.022 B

A

б



Номер пробы


.


Среднее поглощение ранней древесины


.


Среднее поглощение поздней древесины


.


95% ДИ для разницы средних


.


P -значение


.

1002 0,097 0,047 б 0.045-0.055 0,000
1004 0,068 0,056 -0.01-0.024 0,066
1005 0.068 0,036 0.028-0.035 0,000
1006 0,217 0,204 0.0-0.027 0,056
1008 0.037 A 0,01-0820

0,01-0820

0.000 0.000
1012 0,055 A 0,039 B 0.011-0.021 0,000
1017 0,124 0,267 б -0.162-0.124 0,000
1027 0,359 0,209 0.114-0.185 0.000
1050

1050


0.047 A


0.253 B


-0.232-0,18


0.000


 

б

0.0.204 A

б

б


Номер образца


.


Среднее поглощение ранней древесины


.


Среднее поглощение поздней древесины


.


95% ДИ для разницы средних


.


P -значение


.

1002 0,097 а 0,047 б 0. 045-0.055 0,000
1004 0,068 0,056 -0.01-0.024 0,066
1005 0,068 0,036 0.028-0.035 0.000 0.000
1006 0.217 A 0,0-0,027 0,056 0,056
1008 0.037 0,022 0.01-0.021 0,000
1012 0,055 0,039 0.011-0.021 0,000
1017 0.124 A 0.267 B -0.162-0.124 0,000 0,000
1027 0.359 A 0.209 B 0.114-0.185 0.000
1050


0.047


0.253 9 100057


-0816 -0.232-0.18


0,000


Пористость на водной основе

В целом наблюдалась четкая положительная корреляция между заполненной водой пористостью и поглощением масла в образцах заболони (рис. 4 и 5), особенно в образцах заболони партий 4 и 5, которые были пропитаны с использованием протокола высокой степени поглощения и использовались для анализа различий в поглощении, связанном с вертикальным положением, предполагая, что параметры процесса и пористость, заполненная водой, оказали интерактивное влияние на характер поглощения.

Рисунок 4.

Влияние процентного содержания пористости древесины, заполненной водой, до пропитки на поглощение масла образцами заболони в вертикальном положении сверху, посередине и снизу (левая, средняя и правая панели соответственно). Пакет 4 с настройками, направленными на более высокое поглощение масла. Данные получены из макроскопических анализов.

Рисунок 4.

Влияние процентного содержания воды в древесине перед пропиткой на поглощение масла образцами заболони в вертикальном положении сверху, посередине и снизу (левая, средняя и правая панели соответственно).Пакет 4 с настройками, направленными на более высокое поглощение масла. Данные получены из макроскопических анализов.

Рисунок 5.

Влияние процентной доли пористости древесины, заполненной водой, на поглощение масла ранней древесиной (слева) и поздней древесиной (справа). Предлагаемые ориентировочные линии линейной регрессии имеют R 2 = 0,74 для ранней древесины и R 2 = 0,96 для поздней древесины (без двух самых высоких значений при низкой водонасыщенной пористости, которые считаются выбросами, ср.Обсуждение). Данные получены из анализов микроденситометрии.

Рисунок 5.

Влияние процентной доли пористости древесины, заполненной водой, на поглощение масла ранней древесиной (слева) и поздней древесиной (справа). Предлагаемые ориентировочные линии линейной регрессии имеют R 2 = 0,74 для ранней древесины и R 2 = 0,96 для поздней древесины (без двух самых высоких значений при низкой пористости, заполненной водой, которые считаются выбросами, см. Обсуждение). Данные получены из анализов микроденситометрии.

Рентгеновский микроденситометрический анализ также показал, что увеличение процентной доли заполненной водой пористости увеличивает поглощение масла как ранней, так и поздней древесиной, особенно первой (рис. 5).

SEM-анализ поглощения масла

В образцах с высоким поглощением как ранняя, так и поздняя древесина были в значительной степени заполнены нефтью (рис. 6а) почти во всех частях исследованных образцов (3). Ячейки поздней древесины всегда были заполнены нефтью, но ячейки ранней древесины на некоторых небольших участках не были полностью заполнены.Не было никаких очевидных закономерностей в распределении масла, связанных с лучами или повреждением клеточных стенок, которые могли бы объяснить эти небольшие участки пустых клеток ранней древесины.

Рисунок 6.

Изображение, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии, показывающее (a) заполненные клетки поздней древесины и заполненные клетки ранней древесины в образце 1006, (b) заполненные клетки поздней древесины и частично заполненные клетки ранней древесины в образце 1050, (c) заполненные клетки поздней древесины и в основном незаполненные ячейки ранней древесины в образце 1050 и (г) граница между заполненными ячейками поздней древесины и незаполненными ячейками ранней древесины в образце 1050.

Рисунок 6.

Изображение, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии, показывающее (a) заполненные клетки поздней древесины и заполненные клетки ранней древесины в образце 1006, (b) заполненные клетки поздней древесины и частично заполненные клетки ранней древесины в образце 1050, (c) заполненные клетки поздней древесины и в основном незаполненные клетки ранней древесины в образце 1050, и (d) граница между заполненными ячейками поздней древесины и незаполненными ячейками ранней древесины в образце 1050.

у исследованных экземпляров, а у других вообще нет (3), а клетки поздней древесины всегда были заполнены в высокой степени.На некоторых участках масло, по-видимому, останавливалось после последней клетки поздней древесины в годовом кольце, т. е. между двумя кольцами (рис. 6г).

Обсуждение

Исследование показало, что можно успешно обрабатывать целые образцы древесины европейской ели гидрофобным льняным маслом. Во-вторых, количество масла, поглощенного во время пропитки по обоим протоколам, рассчитанное в процентах от сухой массы древесины, колебалось от 30 до 50 % в заболони/зрелой древесине и от 10 до 20 % в ядровой/молодой и сердцевинной/зрелой древесине. древесина.Ранняя и поздняя древесина в пределах зрелой заболони вели себя значительно по-разному в отношении поглощения масла во время пропитки в 78 % образцов при 5-процентном уровне вероятности. Поглощение масла в среднем выше в ранней древесине, чем в поздней. Не было обнаружено существенных различий в среднем поглощении между двумя протоколами, что, вероятно, означает, что свойства сырья влияют на результаты пропитки больше, чем фактические параметры процесса.

Распределение масла после обработки в различных вертикальных точках в образцах различалось между типами тканей.В образцах сердцевины существенных различий в распределении масла не обнаружено, тогда как в образцах заболони поглощение в середине образцов было значительно ниже, чем в концевых частях. Тем не менее, поглощение в середине образцов заболони было все же выше, чем в сердцевине. Нефть может использовать разные пути потока в разных типах тканей из-за анатомических различий (см. Hansmann и др. , 2002). Образцы заболони и сердцевины были взяты с разных деревьев и, вероятно, мало или совсем не повлияли на результаты.

Значения денситометрии, полученные в результате анализа извлеченной древесины с помощью Woodtrax, аналогичны, но несколько ниже значений, полученных в других исследованиях (Mäkinen et al. , 2002), поэтому маловероятно, что расчетное поглощение нефти пробами будет завышенным. Кроме того, другие исследования в целом пришли к выводу, что ранняя древесина должна проникать легче, чем поздняя (Keith and Chauret, 1988; Olsson et al. , 2001). Кроме того, Olesen (1977) сообщает, что при обработке консервантом на водной основе существует отрицательная корреляция между поглощением и базовой плотностью ели европейской.Тем не менее, эта закономерность не была обнаружена ни для одного из типов древесины в настоящем исследовании. Keith и Chauret (1988) сообщают о примерах исключительного тангенциального движения импрегната в полосах поздней древесины белой ели ( Picea glauca L.). Подобные движения, вероятно, имели место у некоторых особей в настоящем исследовании, как показано на рис. 6c и d. При нагнетании жидкости в пористую структуру древесины жидкость следует по пути наименьшего сопротивления. Это означает, что в некоторых образцах в этом исследовании было легче проникнуть в позднюю древесину по касательной, чем по радиальной.Исследования ели обыкновенной и сосны лучистой ( Pinus radiata L.) пришли к выводу, что ниже точки насыщения волокон трахеиды ранней древесины, как правило, имеют гораздо более высокие пропорции аспирированных ямок, чем трахеиды поздней древесины (Wardrop and Davies, 1961; Olesen, 1977). Это также может влиять на дисперсию масла в поздней древесине.

СЭМ-анализ образцов из образцов с высоким поглощением подтвердил тенденцию к высокому поглощению масла ранней древесиной с высоким содержанием влаги и высокой водонасыщенной пористостью.Образцы из этих образцов имели только небольшие участки незаполненных ячеек в ранней древесине, в то время как клетки поздней древесины всегда были заполнены. Не было обнаружено четкой корреляции между распределением масла в клетках ранней древесины и исследуемыми переменными, которые могли бы объяснить небольшие площади незаполненных ячеек ранней древесины. Исследованный образец из-за его более высокого поглощения в поздней древесине, чем в ранней древесине, и более низкого общего поглощения показал разные тенденции. Ячейки ранней древесины в этом образце в основном не были заполнены маслом, и четкой закономерности в распределении масла в ранней древесине не обнаружено, за исключением зоны полностью заполненных ячеек (ранняя и поздняя древесина) на внешней поверхности образца и вблизи нее.У всех экземпляров клетки поздней древесины всегда были заполнены в высокой степени. Масло, по-видимому, остановилось на границе между поздней и ранней древесиной, т. е. в конце годового кольца, по причинам, которые не были очевидны при анализе. Однако это согласуется с сообщениями о том, что паренхиматозная клетка, разделяющая лучевые трахеиды между годичными кольцами ели европейской, часто останавливает импрегнаты на водной основе (Baines and Saur, 1985).

Для импрегнантов на водной основе содержание влаги не влияет на поглощение древесиной ели европейской (Olesen, 1977).Однако наше исследование показало, что высокое содержание влаги перед пропиткой увеличивает поглощение масла. Согласно Gindl et al. (2003), высокая влажность клеточных стенок также способствует пропитке клеточных стенок хвойных пород меламиноформальдегидной смолой. С точки зрения количества поглощенного льняного масла в процентах от общего потенциального поглощения положительное влияние содержания влаги было особенно заметно в ранней древесине. Возможное объяснение такого повышенного поглощения состоит в том, что некоторые повреждения структуры древесины, вызванные процессом пропитки, могут возникать выше этого диапазона содержания влаги.Другая возможность заключается в том, что низкое содержание влаги может быть связано с относительно большим количеством воздуха, который может задерживаться в ячейках и блокировать путь потока нефти (Olsson et al. , 2001). Для поздней древесины четких тенденций влияния влажности не обнаружено.

При исследовании образцов заболони была выявлена ​​четкая положительная корреляция между процентом заполненной водой пористости древесины и поглощением масла. Однако положительный эффект был более выражен в партиях, подвергнутых протоколу более высокого поглощения, чем в партиях, подвергнутых стандартному протоколу, и эффект был более отчетливым в ранней древесине, чем в поздней.Во всех расчетах по данным рентгеновской микроденситометрии предполагалось, что древесина полностью сухая, чего в действительности не было. Таким образом, значения поглощения масла по отношению к проценту заполненной водой пористости древесины были несколько занижены. Кроме того, в некоторых образцах поздняя древесина с низкой водонасыщенной пористостью проникала легче, чем образцы с немного более высокой водонасыщенной пористостью. Это высокое поглощение нефти может быть объяснено низкой водонасыщенной пористостью в сочетании с низкой степенью аспирации ямок в поздней древесине.Другой возможный фактор заключается в том, что части поздней древесины в некоторых образцах могут быть механически более слабыми, и, таким образом, давление в процессе пропитки может создавать новые пути потока. Признаки того, что пористость, заполненная водой, имела менее выраженный эффект в партиях, подвергнутых протоколу с низким поглощением, означает, что необходимы дальнейшие исследования влияния параметров процесса. Вода и нефть обычно не смешиваются (Stier, 2005). Однако результаты показывают, что в пористой области древесины может образовываться эмульсия масла в воде.Если это так, то масло лучше проникает в древесину как компонент эмульсии масло-в-воде, чем как чистое масло. Согласно предыдущему эксперименту (неопубликованному), вода легко смешивается с производным льняного масла, используемым в этом исследовании, вплоть до соотношения вода:масло 1:7 при 100°C. Явный положительный эффект водонасыщенной пористости и отсутствие четкой закономерности в диспергировании нефти, связанной с лучами или структурными повреждениями, подтверждают предложенную гипотезу. Также возможно, что соединения, извлеченные из древесины, могут действовать как эмульгаторы.Stier (2005) определяет эмульгаторы как поверхностно-активные соединения, которые способствуют образованию эмульсий воды и жирных или масляных соединений. Эмульгаторы могут иметь различную структуру (Anthemidis et al. , 2005; Stier, 2005), и если экстрагированные соединения древесины обладают способностью эффективно функционировать при низких концентрациях, вполне возможно, что они могут играть важную роль в образовании эмульсий. .

Явное влияние процентной доли пористости, заполненной водой, на поглощение масла как ранней, так и поздней древесиной зрелой заболони европейской ели является интересным наблюдением, которое может послужить основой для дальнейших исследований, направленных (1) на разработку системы классификации нефти. процессы пропитки на основе; (2) облегчить производство разработанных продуктов с известными свойствами материала; (3) выяснить способы определения сырья, подходящего для процессов пропитки на масляной основе; и (4) разработать меры лесоводства, позволяющие производить сырье, подходящее для процессов пропитки на масляной основе.

Авторы выражают благодарность сотрудникам SLU Vindeln Experimental Forests в Виндельне за помощь в подготовке образцов, Kempe Foundation за финансовую поддержку, Linotech Industries за помощь в пропитке и г-ну Samuel Roturier за неоценимую помощь в подготовке образцов. и измерения на образцах сердцевины.

Каталожные номера

Anonymous

1999

Minitab Statistical Software Release 13 для Windows.

Анфемидис, А.Н., Арванитидис, В. и Стратис, Дж.А.

2005

Формирование эмульсии в режиме реального времени и многоэлементный анализ пищевых масел методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.

Анал. Чим. Акта

537

,

271

–278.

Бейли П.Дж. и Престон Р.Д.

1969

Некоторые аспекты проницаемости хвойной древесины.

Holzforschung

23

,

113

–120.

Baines, E.F. и Saur, J.M.

1985

Консервирующая обработка ели и другой огнеупорной древесины.

утра. Деревянный заповедник. доц.

81

,

136

–147.

Бэнкс, В.Б.

1970

Некоторые факторы, влияющие на водопроницаемость сосны обыкновенной и ели европейской.

Дж. Инст. Вуд науч.

5

,

10

–17.

Болтон, А.Дж.

1988

Пересмотр некоторых отклонений от закона Дарси в хвойной древесине.

Wood Sci. Технол.

22

,

311

–322.

Boutelje, J.

1983

Консервирующая обработка ели – возможности и требования. Отчет о технологиях обработки древесины № 22. Svenska Träforskningsinstitutet STFI-meddelande, серия 807, стр. 1–53.

Bramhall, G.

1971

Справедливость закона Дарси при осевом проникновении в древесину.

Wood Sci. Технол.

7

,

319

–322.

Динвуди, Дж. М.

2000

Древесина: ее природа и поведение. 2-е изд. Э&ФН СПОН.

Eckeveld, A. van, Homan, WJ and Militz, H.

2001

Повышение водоотталкивающих свойств заболони сосны обыкновенной путем пропитки неразбавленным льняным маслом, древесным маслом, кокосовым маслом и талловым маслом.

Хольцфорш. Хольцверверт.

53

,

113

–115.

EN 350-2

1994

Долговечность древесины и изделий из древесины – естественная долговечность массивной древесины – часть 2: руководство по естественной долговечности и пригодности к обработке отдельных ценных пород в Европе. Европейский стандарт 350-2. Европейский комитет по стандартизации, стр. 1–35.

EN 384

1995

Строительная древесина – определение характеристических значений механических свойств и плотности. Европейский стандарт 384. Европейский комитет по стандартизации, стр. 1–8.

Гиндл В., Заргар Ю. и Виммер Р.

2003

Пропитка клеточных стенок хвойных пород меламиноформальдегидной смолой.

Биоресурс. Технол.

87

,

325

–330.

Хэгглунд Б. и Лундмарк Дж.-Э.

1982

Handling and bonitering med Skogshögsskolans boniteringssystem. Скогсстирельсен.

Хансманн, К., Гиндл, В., Виммер, Р.и Тайшингер, А.

2002

Проницаемость древесины – обзор.

Вуд рез. Древарский Выск.

47

,

1

–16.

Humar, M., Bokan, M., Amartey, S.A., Sentjurc, M., Kalan, P. and Pohleven, F.

2004

Грибковая биоремедиация древесины, обработанной медью, хромом и бором, по данным электронного парамагнитного резонанса.

Междунар. Биодекор. биодеград.

53

,

25

–32.

Кейт, К.Т. и Chauret, G.

1988

Анатомические исследования пенетрации ОСА, связанные с обычным и микроразрезом.

Древесное волокно.

20

,

197

–208.

Лалман Дж. и Бэгли Д.

2004

Извлечение длинных жирных кислот из ферментационной среды.

Дж. Ам. Нефть хим. соц.

81

,

105

–110.

Liese, W. and Bauch, J.

1967

Об анатомических причинах невосприимчивости ели и пихты Дугласа.

Дж. Инст. Вуд науч.

1

,

3

–14.

Мякинен Х., Саранпаа П. и Линдер С.

2002

Изменение плотности древесины ели европейской в ​​зависимости от оптимизации питательных веществ и размеров волокон.

Кан. Дж. Для. Рез.

32

,

185

–194.

Мегнис М., Олссон Т., Варна Дж. и Линдберг Х.

2002

Механические характеристики сосны, пропитанной льняным маслом, в зависимости от уровня поглощения.

Wood Sci. Технол.

36

,

1

–18.

Nyrén, V. and Back, E.

1960

Характеристики паренхиматозных клеток и клеток трахеидальных лучей у Picea abies Karst.

Svensk papperstidning och svensk pappersförädlingstidskrift

63

,

501

–509.

Олесен, П.О.

1977

Устойчивость некоторых распространенных датских пиломатериалов к пропитке под давлением ( Picea abies, Picea sitchensis, Abies alba, Abies grandis ).

Holzforshung

31

,

179

–184.

Олссон, Т., Мегнис, М., Варна, Дж. и Линдберг, Х.

2001

Измерение поглощения льняного масла сосной с использованием метода рентгеновской микроденситометрии.

J. Wood Sci.

47

,

275

–281.

Шнайдер, М.Х.

1980

Гигроскопичность древесины, пропитанной льняным маслом.

Wood Sci. Технол.

14

,

107

–114.

Штир, РФ

2005

Предлагаются варианты эмульгаторов. Подготовка .

Пищевые продукты

174

,

45

–46, 49–50, 52.

Vinden, P.

1984

Влияние сырьевых переменных на консервирующую обработку древесины диффузионными процессами.

Дж. Инст. Вуд науч.

10

,

31

–41.

Уордроп, А.Б. и Дэвис, Г.В.

1961

Морфологические факторы, связанные с проникновением жидкостей в древесину.

Holzforschung

15

,

129

–141.

© Институт дипломированных лесников, 2006 г. Все права защищены. Чтобы получить разрешение, отправьте электронное письмо по адресу: [email protected]

.

.