Обработки для дерева: Обработка древесины антисептиком — этапы антисептической обработки бруса и пиломатериалов, как правильно наносить

средства для защиты и механические способы, технологии термического и вакуумного воздействия

Появление на рынке строительных материалов большого количества современной продукции не уменьшает привязанность населения к деревянным строениям и изделиям.

Дерево может служить долго и безукоризненно после проведения профилактических мероприятий. Обработка деревянных изделий по одной или нескольким технологиям гарантирует комплексную защиту от многих внешних воздействий.

Не забудь поделиться с друзьями!

Содержание статьи

• Факторы угрозы для качества деревянных изделий
• Способы защиты деревянных поверхностей
  • Химический
    • Масло
    • Воск
    • Лаки и краски
  • Физический
    • Комбинированный
    • Механический

Факторы угрозы для качества деревянных изделий

В течение эксплуатации в условиях помещений или улицы на деревянные материалы оказывает влияние множество обстоятельств. Наружные изделия подвергаются следующим воздействиям:

• солнечному облучению;
• атаке паром и непосредственно водой из осадков;
• инфицированию грибками, бактериями, насекомыми;
• механическим нагрузкам.

Во внутреннем пространстве строений агрессивные влияния менее заметны, но они тоже играют существенную роль в поддержании хороших эксплуатационных качеств древесины.

Для сохранения свойств деревянных изделий применяются разные способы: химическая, механическая (физическая), комплексная обработка. Некоторые приемы могут быть выполнены только в цехах со специальным оборудованием, другие можно вполне реализовать в домашних условиях.

Способы защиты деревянных поверхностей

Нанесение на древесину химических веществ использовалось еще в древние времена, когда о науке не было представления. Для этих целей применяли растительные масла, смолы, деготь, природные тонирующие реагенты защитного действия.

На современном рынке имеется большое количество сложных, совершенных по действию композитов, которые применяются наравне со старыми средствами.

Химический

Защита древесины с помощью химических составов проводится следующими средствами:

• маслами и им подобными веществами;
• лакокрасочной продукцией;
• антисептиками;
• грунтовками.

Выпускают составы, оказывающие комбинированное действие на древесину. В результате обработки такими средствами изделие становится устойчивым практически к любым внешним воздействиям повседневного характера.

Масло

Масло для пропитывания древесины выделяют из подсолнечника, льна, тикового и тунгового деревьев. Иногда используют дегтярное масло, полученное из березы. Средства отличаются хорошими экологичными качествами, создают эффективный защитный покров при условии грамотно проведенной подготовки основы, включающей тщательную очистку и механическую обработку.

Масла обладают хорошей проникающей способностью, создают красивый художественный эффект на поверхности, стойко переносят изменения температуры, включая понижение до отрицательных значений.

Продуктом, полученным из некоторых видов масел, является олифа, которую издавна применяли и продолжают использовать для обработки древесины своими руками. В результате продолжительного застывания на деревянных поверхностях образуется природный полимерный слой, не допускающий проникновения влаги, микробов.

Эффективный прием, позволяющий получить качественную поверхность, сводится к распределению тонкого слоя олифы в несколько стадий, между выполнением которых изделие должно находиться в чистом помещении без пыли. При таком исполнении работы древесина не будет загрязняться, поверхностное покрытие не будет липнуть; а олифа успешно полимеризуется с образованием чистой пленки.

Воск

Воск по химической природе близок к растительным маслам, он тоже является разновидностью простых липидов. Восковые покрытия эффективны на изделиях из древесины для домашнего использования. Полученный поверхностный слой сохраняет естественную красоту дерева, украшает мебель, двери между комнатами.

Лаки и краски

Для защитной обработки древесины часто применяют лаки и краски, ассортимент которых разнообразен, отличается по составу, ценам, способам нанесения. Обычные лаки покрывают дерево прозрачной пленкой, эффективны в использовании для предметов домашнего интерьера. Мощные атмосферные воздействия простой лаковый слой не выдержит, но у него повышенная стойкость к истиранию, что полезно при нанесении на мебель, внутреннюю отделку помещений.

Обратите внимание! Для наружных работ предназначены специальные виды лаков с мощным водоотталкивающим действием. Они характеризуются повышенной эластичностью, не склонны образовывать трещины.

Краски для дерева обязательно содержат пигмент, формирующий цвет, и какой-либо растворитель. Если пигмент растворен в воде, то с такой краской можно работать без опасений. Единственное специфическое условие заключается в том, что при избыточной влаге в окружающем пространстве водорастворимая краска будет очень долго сохнуть, может плохо зафиксироваться на поверхности древесины.

Краски на основе органических жидкостей высыхают гораздо быстрее, но проводить обработку ими нужно только в респираторе. Пары растворителей синтетической природы токсичны, при вдыхании могут вызывать отравление. Защитный слой, сформированный многими красками, демонстрирует условную эффективность при эксплуатации изделий на улице, потому что через некоторое время в нем могут появляться малозаметные трещины, способные пропускать влагу и микроорганизмы.

Для улучшения закрепления краски на деревянной основе целесообразно предварительно нанести грунтовку, которая во многих случаях содержит антисептики. Таким способом можно предотвратить размножение плесневых грибков, микробов, вызывающих гниение, продлить срок благополучной эксплуатации изделий. Грунтовки многофункционального действия содержат в составе антипирены, понижающие воспламеняемость и способность поддерживать горение природного материала.

Физический

Естественное дерево обладает присущей ему природной влажностью, которая сохраняется при изготовлении пиломатериалов. Молекулы воды концентрируются как в сердцевине, так и в наружных слоях стволов. При плохом просушивании дерева в процессе эксплуатации вследствие испарений влаги из центральных слоев может происходить растрескивание с образованием как мелких, так и очень глубоких расщелин.

Предотвратить нарушение целостности позволяет сушка под вакуумом или без изменения давления. В результате такой физической обработки удается получать древесину с требуемой концентрацией влаги, не превышающей 10% от всей массы.

Обычная сушка без изменения давления проводится при интенсивном вентилировании рабочего помещения в течение 10-15 дней. Если процесс проводить в вакууме, качественную древесину с требуемыми показателями влажности и хорошими внешними характеристиками можно получить за пару дней.

В естественных условиях древесина может сохнуть месяцами.

Обратите внимание! Максимальный защитный эффект обеспечивает термообработка древесины с помощью специального оборудования.

На первом этапе материал прогревают в отсутствии воздуха при температуре, достигающей 180 ℃. При этом происходит полное обезвоживание сырья, гибель всех микроорганизмов и грибков, ранее проживавших в дереве. После интенсивной безвоздушной термообработки сырье прогревают паром при повышенном давлении и температуре, достигающей 240 °С.

Полученная древесина обладает высокими прочностными характеристиками, лишена биологических загрязнений. При желании можно сделать термопечи с подобным действием во дворе частного дома. Однако дело это затратное, оно оправдывает себя только при необходимости проведения постоянной работы с деревом.

Комбинированный

При наличии производственных возможностей древесину обрабатывают, сочетая несколько видов воздействий.

Сначала проводят термообработку, добавляя на втором этапе к водяному пару вещества с антисептическими и антипиреновыми свойствами. В таких условиях они могут глубоко проникать в материал, формируя там защитную среду.

Затем древесину помещают в герметическое пространство, насыщенное химическими реагентами, повышают давление до 12 атмосфер. В таких условиях осуществляется вакуумная пропитка, полученная древесина демонстрирует высокую стойкость ко всем видам воздействий.

Комбинированная обработка, включающая вакуумирование в атмосфере, насыщенной химическими препаратами, называется импрегнированием, считается одним из самых эффективных методов защиты древесины.

Механический

Помимо повышения степени защищенности сырья, большое значение имеет квалифицированное выполнение работы по приданию нужных размеров и формы изделиям. Для этого существуют механические способы обработки, включающие резку, колку, гнутье, прессование.

Часто по старинке используют топор, которым при определенных навыках тесать и рубить очень удобно. Для распиливания существует несколько видов пил, которые отличаются приспособленностью для продольно или поперечно направленной работы. Есть инструмент универсального действия, с помощью которого легко можно сделать любые распилы.

Последующая обработка выполняется строганием рубанками с одним или двумя ножами, шерхебелем, фуганками. Если нужно сделать углубления, не обойтись без долота, которым легко изготавливаются пазы любой формы.

Работать руками, затрачивая только физическую силу, можно непродолжительное время с ограниченным количеством древесины. Если ведется серьезное строительство или изготовление комплекта мебели, желательно обзавестись электрическими или бензиновыми инструментами, деревообрабатывающими станками.

Выбор электрических пил, лобзиков, фуганков, рубанков, шлифовальных машин, фрезеров и дрелей разнообразен, отличается по производительности, мощности и стоимости. Для изготовления цилиндрических изделий, производства ручек, стоек, балясин проводят токарную обработку на станках.

Применение существующих методов обработки позволяет создавать большой ассортимент изделий на любой вкус заказчика.

12 способов промышленной обработки древесины

Введение: Борьба за экологически чистый фон в быту, активно развернувшаяся в начале 21-го столетия сильно изменила направление разработки и инноваций промышленности вынужденной подчиняться как растущему спросу на экологически безвредную продукцию, так и строгим требованиям повышения стандартов, продиктованным необходимостью остановить загрязнение планеты.

В виду повсеместного использования дерева в бытовой и производственных сферах антисептики и методы пропитки различны чтобы обеспечить экологическую безопасность бытовой сферы с одной стороны, но – с другой — дать возможность сохранить деревянные конструкции и изделия промышленности как можно дольше предотвратив чрезмерную вырубку деревьев, дающих планете чистый воздух.

Хотя деревянный материал имеет много преимуществ с его уникальными свойствами по сравнению с другими материалами, существует три недостатка, ограничивающие его использование:

1. Древесина может быть повреждена…буравчиками, термитами, древесными разрушающими грибами из-за своей органической химической структуры.

2. Древесина может поглощать молекулы воды. Со своими свободными гидроксильными группами и его поглощенное содержание воды зависит от относительной влажности воздуха. Соответственно, три аспекта изменения материала определяется параметрами содержания влаги в среде.

3. Древесина является горючим материалом. Для того чтобы продлить срок службы и создать новые возможности использования, этот ценный продукт должен быть защищен от разрушения грибками, термитами, жуками и огнем, дать стабилизацию путем обработки водоотталкивающих и химических компоновок и будут улучшены некоторые химические процессы.

Сохранение пиломатериалов становится все более важным:

а) чтобы помочь сохранению лесных ресурсов;
б) для защиты древесины с более высокой долей заболони;
в) разрешать использование недлительных пород дерева;
г) влиять на использование альтернативных материалов;
д) для уменьшения необходимости над спросом;
е) обеспечить экономические и социальные выгоды.

Подготовка перед обработкой древесины

Окорка: Некоторые заводы используют водяные струи, работающие под высоким давлением, остальные используют механическое строгание.

Очистка: Вся очистка вручную или машинным способом должна быть проведена до процесса консервации. Дерево подлежащее антисептированию, подвергается механической обработке до требуемых габаритов и шероховатости поверхности наилучшей для пропитки.

Сушка: Высушивание производят либо на воздухе или используют сушку в печи.

Обработка дерева паром: Обработка паром в камерах на заводах значительно повысит проницаемость древесины.

Надрезание или наколы: — делают небольшие щели или разрезы в древесине в сложно доступных видах дерева, чтобы обеспечить проникновение антисептика вдоль волокон в двух направлениях.

Консервация и обработка древесины

1 Безнапорные процессы:

Распылением и кистью: простейшие методы нанесения консервантов и химических веществ. Проникновение может быть достигнуто на 1-5 мм. Это не промышленный способ, который не требует специального оборудования, а значит доступен каждому. Не стоит недооценивать эффективность втирания антисептика кистью или распылением. Перед транспортировкой пиломатериала или пиловника это нехитрое действие предотвратит развитие плесени, синевы и насекомых и сохранит сортность и внешний вид товару.

2 Диффузионные процессы:

Осмос (нем.Osmose): широко используемым методом является метод осмоса. Высоко водорастворимый и концентрированный продукт применяется к окорённой поверхности свежесрубленной и сырой древесины, а также стволов. Стволы покрывают непроницаемым покрытием на 1-3 месяцев, чтобы позволить процессу диффузии пройти успешно. Обработка применяется для сосны, ели и пихты содержит воду, NaF, динитрофенол, крахмал и клей.

Полив, смачивание, затапливание (англ.Deluging): Это пропитка пиломатериалов через затопление или обильный полив. Древесина, проходя медленно через камеру смачивания или резервуар, затоплена либо обильно смачивается органическими консервантами на растворителе или биоцидами растворенными в воде. Эффект не редко усиливается температурным воздействием.

Погружение: — cпособ обработки через погружение древесины в резервуар с консервантом от 5-10 секунд до 1-2 недель. Использование дает лучшие результаты с более высокими скоростями диффузии, чем кистью, распылением и смачиванием. Короткие периоды погружения идеально подходят для пропитки компонентов столярных изделий.

Холодное и горячее открытое погружение в бак: — этот процесс также известен как тепловой. Горячий консервант перекачивают в резервуар до тех пор, пока стволы не будут полностью погружены в консервирующий раствор нагревая древесину в течение шести часов или дольше. После того, как консервант перекачивают обратно, бак с деревом немедленно заливают холодным раствором консерванта. Холодный раствор, в условиях частично разрежённой атмосферы, лучше проникает в клетки древесины и поэтому глубже пропитывает дерево.

3 пропитка высокого давления:

Это самые успешные методы в консервации. Древесина обрабатывается химическими веществами под высоким давлением в автоклаве (стальном сосуде) высокого давления.

Полноклеточный метод(bethell process) или (full-cell process): Термин применяется как правило к пропитке креозотом.

Кстати интересный факт: Этот метод был разработан в США еще 19-м веке Целью обработки является сохранение максимального количества консерванта масляного происхождения в древесине и проникновения его как можно глубже в пористую перепончатую структуру и даже внутрь клеток.

Только при такой обработке, некоторые специальные конструктивные элементы, такие как опоры морских причалов, днища лодок и деревянных яхт, деревянные сваи и шпалы, столбы радио и электропередач насыщаются высоким уровнем удерживания креозота.

Обработка креозотом осуществляется в несколько этапов:

• Исходный вакуум (635 мм рт.ст.) в течение 15-60 минут.

• Заполнение сосуда с консервирующим раствором.

• Давление (10-14 кгс / см2) в течение 1-6 часов.

• Слив консерванта после сброса давления.

Внеклеточные или пустоклеточные процессы(empty cell)

1) (Lowry process): Процесс Лоури назван в честь Катберта Лоури (1906, США).

В этом процессе, после того, как дерево была помещено в камеру, консервант закачивается под давлением, и воздуху не разрешается покидать камеру. По мере того как емкость с деревом наполняется жидкостью, воздух в цилиндре и в клетках древесины сжимается все меньше и меньшее. При достижении требуемого давления, воздух в камерах будет занимать около одной десятой части клеточных пустот и консервант может постепенно заполнить остальные девять десятых. Далее процесс продолжается так же, как полноклеточный (full-cell process), но воздух сжатый внутри дерева расширяется, когда давление сбрасывают, тем самым заставляя консервант покидать клетки устраняя перегрузки внутри древесины. Конечным результатом является то, что многие клетки обработаны консервантом, а не заполнены. Конечный период вакуума может быть использован для отжима излишнего консерванта из дерева что уменьшает расход защитного вещества. Слово empty cell — «пустой» в описании ячейки является плохим, так как клетки, частично заполнены консервантом, в отличие от слова full-cell «полное», который соответствующим образом описывает процесс наполнения клеток.

2) (Rüping process): назван в честь Max-а Rüping-а, (1902, Германия).

Этот процесс аналогичен методу Лоури. Здесь давление воздуха изначально выше атмосферного. Типичное начальное давление, в четыре-пять раз выше атмосферного (прибл. 60 фунтов на квадратный дюйм или около 4 кгс / см2)
Цель — обработка для защиты древесины с использованием минимального количества каменноугольной смолы — креозота чередованием давление-вакуум, чтобы только стенки клеток древесины, были покрыты и защищены а сами клетки не заполнялись консервантом.
Метод Rüping, придуман, чтобы уменьшить количество креозота, используемого в процессе но с той же глубиной проникновения. В этой процедуре нет исходного вакуума, и большое количество креозота выталкивается из материала сжатым воздухом, захваченным внутри, оставляя клеточные стенки тщательно обработанными.
Эта система консервирующей обработки использует положительное начальное давление, с последующим введением консерванта и выпуском воздуха, создавая вакуум.

Есть пять этапов обработки:

• Начальное давление воздуха (4 кгс / см2).

• Заполнение сосуда с консервантом.

• Под давлением (10-14 кгс / см2) период в течение 1-3 часов.

• Слив консерванта после сброса давления.

• Конечное значение вакуума (600 мм Hg, 10 минут).

Метод колеблющегося давления (ОРМ): Трудности, возникающие при использовании способа Bethell для пропитки очень стойких пород древесины, приводит к использованию повторных циклов вакуума и давления с улучшением проникновения. Высокое давление 8 кг / см2, а вакуум 720 мм рт. Зеленую или выдержанную древесину обрабатывают химическими веществами на водной основе, как правило, CCA препаратами. Метод особенно применяется к представителям хвойных видов, таких как ель и пихта.

Метод переменного давления(APM): В этом модифицированном методе переменного давления изменения внутри каждого цикла из 8 кп /см2 до атмосферного давления. Также зеленую и трудно пропитываемую древесину можно обработать с помощью данного метода, устраняя сушку древесины.

Метод сверхвысокого давления (ВД): Полно клеточный процесс с использованием давления около 70 кПа / см2 вводится с целью улучшения проникновения и удержания консерванта у видов эвкалиптовых, которые трудно пропитать другими методами.

4 Пропитка низкого давления:

Двойной Вакуумный Процесс:Двойной Вакуумный Процесс: Обработка имеет замечательный промышленный успех в Соединенном Королевстве с сотнями заводов в эксплуатации. Так как древесина может быть склеена, окрашена или застеклена в течение нескольких дней после обработки, процесс хорошо подходит для нужд столярной промышленности.

Есть пять этапов обработки:

• Исходный вакуум 250 мм рт.ст. (3 минуты) для сосны и ели 625 мм рт.ст. (10 минут).

• Заполнение сосуда (прямоугольным или круглым поперечным сечением) с обычно органическим растворителем тип консервирующий раствор.

• Давление примерно до 2 кп /см2, 3 минуты для сосны и 1 час для ели.

• Слив консерванта после того, как давление сбрасывается.

• Конечное значение вакуума 500 мм рт.ст. в течение 20 минут.

О применении метода наколов при пропитке древесины более подробно мы писали в этой статье поэтому здесь повторяться нет надобности.

Свойства обработанной древесины влияющие на использование

Прочность: Обработка антисептиком на водной основе обычно не снижает механические свойства древесины. Пропитка не снижает несущую способность ниже допустимых уровней. Надрезание или наколы могут вызвать небольшое снижение прочности, но это дает повышенную защиту. Если только обработка паром не настолько минимальный, насколько это возможно, может наблюдаться серьезное ослабление дерева. Высокое давление может привести к разрушению древесных клеток, особенно пород с низкой плотностью. Когда древесина обрабатывается принятой химической нагрузкой, обычными методами промышленного консервирования наблюдаются любые значительные потери прочности.

Пожароопасность: Дерево, обрабатываемое водорастворимыми солями, имеет не большую воспламеняемость. Однако свежо обработанная древесина креозотом или тяжелыми смесями нефти представляет большую опасность пожара. Поэтому, шахтные опоры обрабатываются водорастворимыми солями. Через несколько месяцев обработанная креозотом древесина не представляет опасности возникновения пожара.

Электропроводность: Креозот и органически растворяемые консерванты не оказывают никакого влияния на проводимость. И хотя водоразбавляемые химикаты немного изменяют электропроводность, различия невелики, и ими можно пренебречь для практических целей.

Безопасность:

Для бытовых целей дерево обрабатывают антисептиками на водной и органической основе, распылением и втиранием кистью, давлением или методом двойного вакуума.

Обработка древесины антисептиками компании Bionic-House экологически наиболее безопасна для применения в бытовых условиях.

Детское игровое оборудование и садовые игрушки: Детское игровое оборудование и садовые игрушки: Водоразбавляемые консерванты, закрепленные в древесине, могут быть использованы с абсолютной безопасностью. Два слоя водоотталкивающей отделки также рекомендуются в качестве меры предосторожности.

Древесина, обработанная креозотом недопустима для бытовых нужд.

Пищевые контейнеры: рекомендуется обрабатывать природными растительными органическими маслами или масловосками.

Загоны для животных: Большинство консервантов могут быть использованы с безопасностью для загонов для животных. Древесина, обработанная креозотом, должна быть высушена на воздухе а отложения, при обработке защитными солевыми растворами удаляются путем сушки пиломатериала до 22% содержания влаги, поливанием и снова сушка. Использование PCP консервантов следует избегать.

Для теплицы, упаковка для семян и грибов: Дерево, обработанное креозотом или РСР (Pentachlorophenol), не рекомендуются, а пропитки ОАС (мышьяка, меди хром) — могут быть использованы.

Для промышленного и производственного использования: обработанная креозотом древесина обычно не используется в жилых домах из-за токсичности и резкого запаха его испарений склонных вызывать аллергические реакции у людей но эффективна в качестве защиты конструкций на складах, гаражах, ангарах, при изготовлении железнодорожных шпал и столбов наружных линий электропередач и пр.

 

какой лучше выбрать, сравнение, отзывы

Дерево — один из самых распространенных строительных материалов, оно имеет множество достоинств, но оно очень уязвимо. Разбираемся как и чем его защищать в этой статье.

Прежде чем заняться выбором подходящего покрытия для древесины, необходимо понять, зачем вообще нужны антисептики.

Древесина – это прекрасный конструкционный материал. Она относительно легкая, прочная, удобная в обработке, экологичная и, в конце концов, красиво выглядит. Но у дерева есть один важный недостаток – оно очень уязвимо перед окружающей средой. Перечислим основные угрозы, которым подвержены деревянные конструкции.

• Грибки и бактерии. Конструкция, подверженная гниению, служит очень недолго.

• Насекомые. Если в доме поселились жуки или муравьи-древоточцы, они не только разрушают дерево, но и доставляют неудобства жителям дома своим звуком.

• Ультрафиолетовое излучение – под его воздействием разлагается лигнин – основное связующее вещество в древесине.

• Влага вредна как сама по себе (при набухании и последующем ссыхании конструкции трескаются и теряют прочность), так и является питательной средой для микроорганизмов, уничтожающих древесину.

Этой стене досталось, но при должной обработке она еще послужит.

• Огонь. Дерево отлично горит.
  

От большинства этих уязвимостей древесину можно и нужно защищать.

Виды антисептиков

Антисептиков на рынке – огромное множество, и все они отличаются по составу, технологии и времени применения, длительности и видах обеспечиваемой защиты, цене. Для грамотного выбора антисептика стоит более подробно рассмотреть их отличия.

Виды антисептиков по составу

Существует три вида основ для антисептиков:

1. Неорганическая (минеральная). По своему составу такая основа – это соль, растворимая в воде. Наиболее распространенные соли, используемые в роли антисептика – фтористый и кремнефтористый натрий, фтористый и кремнефтористый аммоний, хлористый цинк. Они безопасны для человека, но токсичны для насекомых и микроорганизмов. Большинство коммерческих продуктов для обработки жилых зданий (такие как Неомид, Сенеж и другие) сделаны на основе этих солей.

2. Масляная (органическая). Наверняка вы знаете запах креозота, которым пропитывают деревянные шпалы. Креозотовое масло – прекрасный антисептик. Кроме него для защиты дерева используются антраценовое, сланцевое, каменноугольное полукоксовое масла. Эффективность этих материалов наиболее высока, но вместе с тем они токсичны и опасны для человека. На своем участке их имеет смысл использовать для конструкций, находящихся в постоянном контакте с грунтом, например, опор для забора.

3. Комбинированная. Из названия понятно, что эта основа сочетает в себе минеральную основу (соль) в органическом растворителе. Такие антисептики, как правило, применяют для борьбы с уже поселившимися вредителями в нежилых конструкциях.

Классификация антисептиков по способу нанесения

По способу нанесения антисептики для дерева делятся на две группы – глубокой пропитки и поверхностные.

Антисептики глубокой пропитки наносятся в промышленных условиях, на готовые пиломатериалы. Есть два основных способа – вымачивание (древесина лежит в ванне с раствором антисептика в течение определенного времени) и автоклавное нанесение (дерево разогревается и под давлением в него как бы «закачивается» антисептик). Срок службы подобного покрытия – до 30 лет.

Поверхностные антисептики, за редким исключением, служат 5-7 лет. Они просты в нанесении, их можно распылять или мазать кистью. Используются на готовых сооружениях, в качестве временной защиты или для обновления ранее нанесенного антисептика глубокой пропитки.

Специальные антисептики

Существует так же ряд специальных антисептиков, для защиты уязвимых мест древесины или для особых условий хранения пиломатериалов. Вот некоторые из них:

• Торцевые. Спил дерева на порядок больше уязвим перед влагой и микроорганизмами, чем продольная сторона, поэтому ему требуется особая защита.

• Временные. Свежезаготовленный лес требует сушки и последующей распиловки. Без применения дорогостоящих сушильных камер этот процесс может занять не один месяц, в течение которого материал остается уязвимым. Для защиты древесины на этот период используют временные антисептики (срок службы до года).

• Пленкообразующие. Основная масса бытовых антисептиков для дерева представляет собой водный раствор солей, впитывающихся в дерево. Это удобно для дальнейшей финишной обработки. Однако для нагруженных, труднодоступных и уязвимых мест (например, для лаг пола первого этажа) стоит использовать материалы, образующие защитную пленку.

Какой купить антисептик

Итак, вам известны свойства антисептиков и нужно приступить к закупке материала. Во-первых, не стоит слепо доверять рекламе малоизвестных фирм о каких-то «ноу-хау» — антисептические добавки у всех производителей похожи.

Во-вторых, нужно определиться с дальнейшим финишным покрытием, если поверх защиты будет наноситься лак или краска, стоит купить весь комплекс от одного производителя.

В-третьих, надо определить защищаемые поверхности и определить марку и расход материала:

Для силовых конструкций (элементов каркаса, стропил, лаг перекрытий) хорошо подойдут долговременные антисептики, например, NEOMID EXTRA ECO, Сенеж Био или Pinotex Impra.

Для внутренних помещений стоит приобрести менее токсичные составы – здесь суше и проветривается, поэтому риск ниже. Примеры антисептиков для внутренних работ – NEOMID 400, Сенеж Экобио, Pinotex Interior.

Для наружной отделки важна особо совместимость с отделочными материалами. Стоит выбрать либо колерующийся антисептик, например, Pinotex Ultra или воспользоваться универсальным наружным антисептиком, предварительно проверив совместимость.

Для обработки бань и других влажных помещений существуют специальные составы, обеспечивающие защиту в экстремальных условиях эксплуатации: Неомид 200, Сенеж Сауна.

Для сырого пиломатериала стоит использовать временные антисептики, например, СЕНЕЖ ТРАНС.

Для торцов древесины, выходящих наружу, стоит приобрести специальный состав, к примеру, Neomid Tor Plus.

Нанесение и обновление защиты древесины

Дерево стоит покрывать антисептиком в относительно теплую сухую погоду. Температура не должна быть меньше +5°С, а лучше дождаться +15°С. Это связано с шириной пор, в которые должно впитаться покрытие: чем теплее – тем они шире.

Самостоятельно нанести защиту на древесину или обновить покрытие несложно. Для этого понадобится:

Порядок действий.

1.       Подготовка поверхности.

• Первым делом необходимо избавиться от имеющихся повреждений древесины и старой, отшелушивающейся краски. Имеющиеся изъяны обработать подходящим материалом (выбоины и червоточины зашпаклевать, а потемнения покрыть отбеливателем).

• После этого надо ошкурить древесину наждачной бумагой со средним размером зерна (Р80-Р180). Такое ошкуривание нужно делать перед каждым слоем антисептика.

• Очистить поверхность от пыли после шлифовки.

2.       Нанесение антисептика.

• Перемешать антисептик, если он концентрированный, разбавить его согласно инструкции.

• Сделать пробный выкрас для проверки цвета.
  Важно! Если антисептик и последующий лакокрасочный материал приобретены от разных производителей, стоит сделать пробный выкрас всех слоев. Бывали ситуации, когда соли из антисептика вступали в реакцию с краской другой марки и оставляли след, портя покрытие.

• Если антисептик не является грунтовкой, необходимо покрыть поверхность проникающим грунтом. Это продлит срок службы как антисептика, так и финишного покрытия.

• Нанести антисептик с помощью широкой плоской кисти или краскопульта. При использовании краскопульта его имеет смысл дополнительно разбавить, чтобы не было перерасхода.

• Через 4-6 часов нанести второй слой.

Полная сушка поверхности для нанесения финишного покрытия занимает 10-12 часов.

Защищайте ваш деревянный дом и своевременно обновляйте эту защиту, и он прослужит вам всю жизнь.

Переработка объемной натуральной древесины в высокоэффективный конструкционный материал

Ссылки

1. Wang, J., Cheng, Q. & Tang, Z. Слоистые нанокомпозиты, вдохновленные структурой и механическими свойствами перламутра. Хим. соц. 41 , 1111–1129 (2012)

   Статья Google ученый

2. Милитцер М. Синхротронный взгляд на сталь. Наука 298 , 975–976 (2002)

   Статья КАС Google ученый

3. Подсядло, П. и др. Сверхпрочные и жесткие слоистые полимерные нанокомпозиты. Наука 318 , 80–83 (2007)

   Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

4. Zhu, Y. T. & Liao, X. Металлы с наноструктурой: сохранение пластичности. Нац. Матер. 3 , 351–352 (2004)

   Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

5. Fratzl, P. & Weinkamer, R. Иерархические материалы природы. Прог. Матер. науч. 52 , 1263–1334 (2007)

   Статья КАС Google ученый

6. Гао, Х., Цзи, Б., Ягер, И.Л., Арцт, Э. и Фрацль, П. Материалы становятся нечувствительными к дефектам в наномасштабе: уроки природы. Проц. Натл акад. науч. США 100 , 5597–5600 (2003)

   Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

7. Мейерс, М. А., МакКиттрик, Дж. и Чен, П.-Ю. Конструкционные биологические материалы: критическая механика-материальные связи. Наука 339 , 773–779 (2013)

   Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

8. Zhu, H. et al. Аномальный закон масштабирования прочности и ударной вязкости целлюлозной нанобумаги. Проц. Натл акад. науч. США 112 , 8971–8976 (2015)

   Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

9. Достопочтенный, Д. Н.-С. & Shiraishi, N. Wood and Cellulosic Chemistry (CRC Press, 2000)

10. Erickson, E. Механические свойства многослойной модифицированной древесины (Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров, 1965)

11. Фанг, С.-Х., Мариотти, Н., Клотье, А., Кубаа, А. и Бланше, П. Уплотнение шпона путем сжатия в сочетании с теплом и паром. евро. Дж. Вуд Вуд Прод. 70 , 155–163 (2012)

    Статья КАС Google ученый

12. Бехта П., Хизироглу С., Шепелюк О. Свойства фанеры из прессованного шпона как строительного материала. Матер. Дес. 30 , 947–953 (2009)

    Статья КАС Google ученый

13. Культикова Е.В. Связь структуры и свойств уплотненной древесины (Вирджинский политехнический институт и государственный университет, 1999)

14. Парил, П. и др. Сравнение отдельных физико-механических свойств уплотненной древесины бука, пластифицированной аммиаком и насыщенным паром. евро. Дж. Вуд Вуд Прод. 72 , 583–591 (2014)

    Статья Google ученый

15. Нави П. и Хегер Ф. Комбинированное уплотнение и термогидромеханическая обработка древесины. МИССИС Бык. 29 , 332–336 (2004)

    Статья Google ученый

16. Гонг, М., Ламасон, К. и Ли, Л. Интерактивный эффект уплотнения поверхности и последующей термообработки древесины осины. Дж. Матер. Процесс. Технол. 210 , 293–296 (2010)

    Статья Google ученый

17. O’Connor, J. P. Повышение прочности и жесткости древесины за счет вязкоупругого термического сжатия. Магистерская диссертация, Университет штата Орегон, https://ir.library.oregonstate.edu/concern/graduate_thesis_or_dissertations/8623j074v (2007)

18. Лейн, К., Сегерхольм, К., Валиндер, М., Рауткари, Л. и Хьюз, М. Уплотнение и термическая модификация древесины: твердость, восстановление схватывания и микроморфология. Науки о древесине. Технол. 50 , 883–894 (2016)

    Артикул КАС Google ученый

19. Кутнар А. и Камке Ф. А. Сжатие древесины в условиях насыщенного пара, перегретого пара и переходных условиях при 150°C, 160°C и 170°C. Wood Sci. Технол. 46 , 73–88 (2012)

    Статья КАС Google ученый

20. Hill, C. A. et al. Сорбционные свойства водяного пара термомодифицированной и уплотненной древесины. Дж. Матер. науч. 47 , 3191–3197 (2012)

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

21. Лайне, К. и др. Измерение набухания и восстановления толщины уплотненной и термомодифицированной массивной древесины сосны обыкновенной. Дж. Матер. науч. 48 , 8530–8538 (2013)

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

22. Li, Y. & Shimizu, H. Повышение ударной вязкости поли(l-лактида) (PLLA) за счет реактивного смешивания с сополимером акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS): морфология и свойства. евро. Полим. J. 45 , 738–746 (2009)

    Статья КАС Google ученый

23. Ким, К. Х. и Джо, У. Х. Стратегия улучшения механических и электрических свойств композитов поликарбонат/многостенные углеродные нанотрубки. Углерод 47 , 1126–1134 (2009)

    Артикул КАС Google ученый

24. Ку, Х., Ван, Х., Паттарачайякуп, Н. и Трада, М. Обзор свойств полимерных композитов, армированных натуральным волокном, при растяжении. Композиты B 42 , 856–873 (2011)

    Статья Google ученый

25. Ричи, Р. О. Конфликты между силой и стойкостью. Нац. Матер. 10 , 817–822 (2011)

    Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

26. Ван Ю., Чен М., Чжоу Ф. и Ма Э. Высокая пластичность при растяжении в наноструктурированном металле. Природа 419 , 912–915 (2002)

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

27. Dursun, T. & Soutis, C. Последние разработки в области современных авиационных алюминиевых сплавов. Матер. Дес. 56 , 862–871 (2014)

    Статья КАС Google ученый

28. Frommeyer, G. & Brüx, U. Микроструктура и механические свойства высокопрочных Fe-Mn-Al-C легких сталей TRIPLEX. Сталь Рез. Междунар. 77 , 627–633 (2006)

    Статья КАС Google ученый

29. Гил, Ф., Манеро, Дж., Джинебра, М. и Планелл, Дж. Влияние скорости охлаждения на циклическую деформацию бета-отожженного Ti-6Al-4V. Матер. науч. англ. А 349 , 150–155 (2003)

    Артикул Google ученый

30. Kim, S.-H., Kim, H. & Kim, N.J. Хрупкое интерметаллическое соединение позволяет получить сверхпрочную сталь с низкой плотностью и высокой пластичностью. Природа 518 , 77–79 (2015)

    Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

Скачать ссылки

Благодарности

Мы благодарим Р. Брибера за предложения и Р. Дж. Боненбергера за помощь в механических испытаниях. Мы признательны за поддержку Мэрилендского наноцентра и его AIMLab. Дж. С. признает финансовую поддержку от Китайского стипендиального совета.

Информация об авторе

Примечания автора

1. Jianwei Song, Chaoji Chen, Shuze Zhu и Mingwei Zhu: Эти авторы внесли одинаковый вклад в эту работу.

Авторы и филиалы

1. Факультет материаловедения и инженерии, Мэрилендский университет, Колледж-Парк, 20742, Мэриленд, США

   Цзяньвэй Сун, Чаоджи Чен, Минвэй Чжу, Цзяци Дай, Иджу Ли, Юди Куан, Юнфэн Ли, Юнган Яо, Эми Гонг и Лянбинг Ху

2. Факультет машиностроения, Мэрилендский университет, Колледж-Парк, 20742, Мэриленд, США

   Шузе Чжу, Упаманью Рэй, Нельсон Киспе, Хью А. Брук, Чжэн Цзя и Тенг Ли

3. Факультет аэрокосмической техники, Мэрилендский университет, Колледж-Парк, 20742, Мэриленд, США

   Ulrich H. Leiste

4. Лаборатория лесных товаров, Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Мэдисон, 53726, Висконсин, США

   J. Y. Z1

5. Факультет машиностроения Калифорнийского университета в Мерседе, Мерсед, 95343, Калифорния, США

   Ажар Веллор и Эшли Мартини

6. Факультет машиностроения и промышленной инженерии, Северо-восточный университет, Бостон, 02115, Массачусетс, США

   Хэн Ли и Мэрилин Л. Минус

Авторы

1. Jianwei Song

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

2. Chaoji Chen

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

3. Shuze Zhu

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия

4. Mingwei Zhu

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

5. Jiaqi Dai

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

6. Upamanyu Ray

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

7. Йиджу Ли

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

8. Yudi Kuang

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

9. Yongfeng Li

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

10. Nelson Quispe

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

11. Yonggang Yao

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

12. Эми Гонг

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

13. Ulrich H. Leiste

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия

14. Hugh A. Bruck

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

15. J. Y. Zhu

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

16. Azhar Vellore

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

17. Хэн Ли

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

18. Мэрилин Л. Минус

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

19. Zheng Jia

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

20. Ashlie Martini

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

21. Teng Li

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

22. Liangbing Hu

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Contributions

J. S., C.C., S.Z. и М.З. в равной мере внесли свой вклад в эту работу. Л.Х., Дж.С., К.К. и М.З. внесли свой вклад в первоначальную идею. Дж. С. и К.С. способствовали уплотнению древесины и механические измерения. Йо.Л., У.Р., З.Дж., Н.К., У.Х.Л., Х.А.Б. и Т.Л. участвовал в механических испытаниях на растяжение и баллистических испытаниях. Дж.Д. и Ю.К. участвовал в 3D-иллюстрациях. Ю.Л., К.С., Ю.Ю. и А.Г. внесли свой вклад в характеристику с помощью СЭМ. J.Y.Z. провел композиционный анализ. СРЕДНИЙ. и А.М. участвовал в испытаниях на твердость при вдавливании и царапании. С.З. и Т.Л. способствовал как механическому моделированию, так и анализу. Х.Л. и М.Л.М. способствовал измерению и анализу XRD. Т.Л., Л.Х., Дж.С. и К.С. способствовал написанию статьи. Все авторы внесли свой вклад в комментарии к окончательной версии рукописи.

Авторы переписки

Переписка с Тэн Ли или Лянбин Ху.

Декларация этики

Конкурирующие интересы

Авторы не заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.

Дополнительная информация

Информация для рецензентов Nature благодарит A. Cloutier, S. Eichhorn и других анонимных рецензентов за их вклад в рецензирование этой работы.

Примечание издателя: Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

Расширенные данные, рисунки и таблицы

Расширенные данные Рисунок 1 Структурная характеристика натуральной и уплотненной древесины.

a , b , Сравнение СЭМ-изображений натуральной древесины ( a ) и древесины после частичного удаления лигнина, но без бокового горячего прессования ( b ) показывает, что лигнин между стенками клеток частично удален . c , Сравнение плотностей естественной (0,43 ± 0,02 г см ⁻³ ) и уплотненной древесины (1,30 ± 0,02 г см ^-3 ). d – f , СЭМ-изображения поперечного сечения натуральной древесины в плоскостях RT ( d ) и TL ( e , f ) показывают внутренние дефекты, такие как сосуды и трахеиды вдоль L-направления и ямки в клеточных стенках. g – j , Соответствующие СЭМ-изображения уплотненной древесины показывают, что полые просветы полностью разрушаются, образуя сильно переплетенные стенки клеток древесины ( g ), что подтверждается имитационной моделью ( j ), и даже крошечные ямки в клеточных стенках древесины устраняются благодаря уплотнению ( h , i ). k – m , На малоугловой картине рассеяния рентгеновских лучей ( k ) и на СЭМ-изображении с большим увеличением ( l ) видны хорошо выровненные нановолокна целлюлозы в уплотненной древесине, которые значительно облегчают формирование водородных связей в соседних молекулярных цепях целлюлозы при их относительном скольжении ( м ).

Расширенные данные Рисунок 2 Влияние степени удаления лигнина на структуру и механические свойства древесины.

a , Схема образца древесины с направлением L в качестве направления роста дерева. b , c , изображения SEM поперечных сечений в плоскости RT ( b ) и плоскости RL ( c ) образца прессованной древесины с удалением 0% лигнина, которые показывают большое количество промежутки между частично разрушенными клеточными стенками. д , e . Фотография и СЭМ-изображение уплотненной древесины со 100% удалением лигнина показывают, что спрессованные клеточные стенки отделены друг от друга из-за отсутствия лигнина в качестве связующего вещества. f , г , Плотность ( f ) и кривые напряжения-деформации при растяжении ( г ) уплотненной древесины с различной степенью удаления лигнина. h , Резюме содержания целлюлозы/гемицеллюлозы/лигнина, а также прочности, работы разрушения и плотности при различных степенях удаления лигнина. Показано, что уплотненная древесина с удалением лигнина 45 % обладает наибольшей прочностью, работой разрушения и плотностью. ДВ- x относится к уплотненной древесине с определенным количеством ( x ) удаления лигнина и последующим уплотнением, тогда как NW относится к натуральной древесине без удаления лигнина или уплотнения.

Дополнительные данные Рисунок 3. Сравнение механических свойств натуральной и уплотненной древесины.

a , Жесткость (натуральная древесина, 4,8 ± 0,9 ГПа; уплотненная древесина, 51,6 ± 1,5 ГПа). b , Твердость к царапанью (натуральная древесина, 0,02 ± 0,0029 ГПа; уплотненная древесина, 0,6 ± 0,025 ГПа). c , Интерферометрические изображения царапин на натуральной древесине и уплотненной древесине, показывающие заметное уменьшение глубины царапин на уплотненной древесине из-за повышенной твердости. d , Ударная вязкость по Шарпи (уплотненная древесина, 11,41 ± 0,5 Дж см ^-2 ; натуральная древесина, 1,38 ± 0,3 Дж см ^-2 ). e , Модуль твердости (натуральная древесина, 740,1 ± 115,4 фунта на дюйм; уплотненная древесина, 9454,5 ± 273,3 фунта на дюйм). f , i , l , Схемы испытаний на изгиб в трех разных направлениях. g , j , m , Соответствующее напряжение при изгибе в зависимости от смещения ролика (прогиб при изгибе) для натуральной древесины и уплотненной древесины. h , k , n , Сравнение соответствующих пределов прочности на изгиб натуральной древесины (с валиком в направлении Т, 54,3 ± 5,1 МПа; перпендикулярно направлению роста древесины, 4,4 ± 0,9 МПа; с валиком вдоль в направлении R, 42,6 ± 4,9 МПа; по восемь образцов испытано в каждом направлении) и уплотненной древесины (с роликом в направлении T, 336,8 ± 11,3 МПа; перпендикулярно направлению роста древесины, 790,5 ± 3,0 МПа; с роликом в направлении R – 315,3 ± 14,8 МПа; по восемь образцов для каждого направления).

Дополнительные данные Рис. 4 Прочность на сжатие натуральной и уплотненной древесины.

a , d , g , Схемы испытаний на сжатие по трем направлениям. b , e , h , Соответствующее напряжение сжатия как функция смещения при сжатии для натуральной древесины и уплотненной древесины. c , f , i , Сравнение соответствующих пределов прочности на сжатие натуральной древесины (направление L, 29,6 ± 2,0 МПа; направление R, 3,9 ± 0,6 МПа; направление T, 2,6 ± 0,4 МПа; направление T, 2,6 ± 0,4 МПа; в каждом направлении) и уплотненная древесина (направление L, 163,6 ± 4,1 МПа; направление R, 203,8 ± 5,2 МПа; направление T, 87,6 ± 3,0 МПа; восемь образцов испытаны для каждого направления). j , Сравнение прочности на осевое сжатие (в направлении L) натуральной древесины, делигнифицированной древесины без горячего прессования, прессованной натуральной древесины без делигнификации и уплотненной древесины (делигнифицированной и затем подвергнутой горячему прессованию). Вставки иллюстрируют репрезентативные характеристики поперечного сечения четырех типов древесины.

Расширенные данные Рис. 5 Размерная стабильность и механические свойства прессованной натуральной древесины, уплотненной древесины и уплотненной древесины с окрашенной поверхностью от влаги.

a , b , фотографии прессованной натуральной древесины без делигнификации, уплотненной древесины (удаление 45% лигнина и последующее горячее прессование) и уплотненной древесины с окрашенной поверхностью до ( a ) и после ( b ) поддержание 95% относительной влажности в течение 128 часов. c , Изменение толщины трех образцов древесины с течением времени. d , Увеличение толщины в процентах (прессованная натуральная древесина, 43,1% ± 1,4%; уплотненная древесина, 8,4% ± 0,9%; уплотненная древесина с окрашенной поверхностью, 0%). e , Кривые растяжения-деформации трех образцов древесины после выдерживания относительной влажности 95% в течение 128 часов. f , Прочность трех образцов древесины до (прессованная натуральная древесина, 161,5 ± 18,8 МПа; уплотненная древесина, 548,8 ± 47,2 МПа; уплотненная древесина с окрашенной поверхностью, 541,7 ± 29,2 МПа) и после (прессованная натуральная древесина, 98,2±1,2 МПа). МПа, уплотненная древесина, 493,1 ± 20,3 МПа; уплотненная древесина с окрашенной поверхностью, 535,9 ± 30,0 МПа), выдерживающая относительную влажность 95% в течение 128 часов.

Расширенные данные Рисунок 6 Превосходные механические свойства различных пород уплотненной древесины.

Сравнение кривых напряжение-деформация, предела прочности при растяжении и работы разрушения для натуральных и уплотненных пород древесины различных пород: лиственных дуба и тополя, хвойных кедра и сосны. a – c , Дуб (прочность естественной древесины, 115,3 ± 10,2 МПа; прочность уплотненной древесины, 584,3 ± 290,8 МПа; работа излома естественной древесины, 1,84 ± 0,1 МДж м ^-3 ; уплотненная деревянная конструкция излома, 5,3 ± 0,2 МДж м ⁻³ ). d – f , Тополь (прочность естественной древесины, 55,6 ± 8,0 МПа; прочность уплотненной древесины, 431,5 ± 15,1 МПа; работа на излом естественной древесины, 0,48 ± 0,05 МДж, работа на излом уплотненной древесины м 1 −3 1 −3 3,0 ± 0,1 МДж м ^-3 ). г – i , Кедр (прочность натуральной древесины: 46,5 ± 5,4 МПа; прочность уплотненной древесины: 550,1 ± 47,4 МПа; работа на излом натуральной древесины: 0,35 ± 0,06 МДж м ⁻³ ; уплотненная древесина излома, 3,3 ± 0,08 МДж м ⁻³ ). j – l , Сосна (прочность естественной древесины, 70,2 ± 10,0 МПа; прочность уплотненной древесины, 536,9 ± 24,7 МПа; работа естественной древесины на излом, 0,58 ± 0,07 МДж, уплотненная древесина м 1 −3 2 −3 3,03 ± 0,33 МДж м ^-3 ). m , Сравнение структурных и механических свойств уплотненной древесины в этом исследовании и других ранее опубликованных ^{10,11,12,13,14,15,16,17,18,19} уплотненные древесные материалы из различных пород натурального дерева.

Расширенные данные Рис. 7. Поверхность излома (плоскость RL) натуральной и уплотненной древесины.

a , c , Схемы натуральной и уплотненной древесины. b , СЭМ-изображение поверхности излома натуральной древесины, показывающее вытягивание и разрыв просвета полой древесины вдоль поверхности излома в плоскости RL. d , СЭМ-изображение поверхности излома уплотненной древесины в плоскости RL, показывающее вытягивание и разрушение древесных волокон из плотно упакованных клеточных стенок.

Расширенные данные Рисунок 8. Имитационная модель для натуральной и уплотненной древесины.

a , Чтобы получить сжатую морфологию натуральных полых древесных волокон в моделировании, мы применяем граничное условие отражающей стены, а затем постепенно уменьшаем одно измерение окна моделирования, чтобы пучок сжимался в поперечном направлении. b , c , Морфологический вид несмятых ( b ) и сплющенных ( c ) пучков древесных волокон при вытягивании. d – f , Влияние водородных связей (HB). d , Имитационная модель для демонстрации эффекта водородных связей. Два древесных волокна скользят вдоль друг друга. e , Соответствующие силы сопротивления с включенной и выключенной водородной связью (то есть с аннулированием потенциала Морзе в силовом поле моделирования) рассчитываются как функция скользящего смещения, соответственно, показывая, что водородная связь увеличивает сопротивление усилие примерно в десять раз. f , Исходная конфигурация семилюминальной модели пучка, использованная в основном тексте. Каждый из этих просветов имеет диаметр 6,26 нм и длину 8,95 нм. g , Значения крупнозернистых параметров, используемых при моделировании.

Расширенные данные Рис. 9. Сравнение свойств при растяжении уплотненной древесины, уложенной в X–Y, и однослойной уплотненной древесины.

a – c , Прочность на растяжение натуральной древесины и однослойной уплотненной древесины в направлении Т: a , иллюстрация направления растяжения, b , кривые напряжения-деформации при растяжении и c , предел прочности при растяжении в направлении T (натуральная древесина, 5,1 ± 0,4 МПа; уплотненная древесина, 43,3 ± 2,0 МПа). d – f , Свойства при растяжении уплотненной древесины при штабелировании по осям X–Y: d , иллюстрация уплотненной древесины при штабелировании по осям X–Y и двух перпендикулярных направлений растяжения, e , кривые растяжения–деформации и f , предел прочности при растяжении X–Y-упаковки уплотненной древесины вдоль направлений 1 и 2 примерно одинаков (221,6 ± 20,0 МПа и 225,6 ± 18,0 МПа соответственно), значительно выше, чем у натуральной древесины и однослойной уплотненной древесины в направлениях 1 и 2. направление Т.

Расширенные данные Рис. 10 Баллистические испытания.

a , Схема баллистического испытателя пневматического оружия. b , Фотография натуральной древесины после баллистических испытаний, показывающая относительно гладкую поверхность древесины после того, как пуля пробила древесину. c , d , СЭМ-изображения поверхности излома показывают, что разрушение происходит вдоль слабо связанных клеточных стенок в натуральной древесине. e , Фотография однослойной уплотненной древесины после баллистических испытаний, показывающая сильно потрескавшуюся поверхность древесины после того, как пуля пробила древесину. f , g , СЭМ-изображения поверхности излома показывают огромное количество древесных волокон, вырванных из плотно упакованных клеточных стенок, что свидетельствует о значительном рассеивании энергии во время снаряда, пробивающего уплотненную древесину. ч , Баллистическое поглощение энергии однослойной уплотненной древесиной (Y, 2,5 ± 0,1 кДж м ⁻¹ ; X, 4,3 ± 0,08 кДж м ⁻¹ ) и слоистой уплотненной древесиной (X–Y–X–Y– X ламинат: 5,6 ± 0,2 кДж м ^-1 X–Y–X–Y–X ламинат: 6,0 ± 0,1 кДж м ^-1 ) в обоих направлениях (X, направление выравнивания волокон; Y, перпендикулярно направлению выравнивания волокон). На вставках показаны схемы образца и держателя. i – l , Имитационная модель, использованная на рис. 4c, d. i , j , вид с торца и вид сверху модели параллельного древесного волокна соответственно. k , l , Вид с торца и вид сверху на модель из многослойного древесного волокна соответственно. Эти древесные волокна (до сплющивания) имеют диаметр 2,35 нм и длину 15,34 нм.

Дополнительная информация

Высокоскоростные замедленные видеоролики баллистических испытаний

Верх: натуральное дерево; Середина: однослойная уплотненная древесина; Дно: ламинированная уплотненная древесина. (MP4 28643 KB)

PowerPoint Slide

PowerPoint Slide для рис. 1

PowerPoint Slide для рис. 2

PowerPoint Slide для рис. 3

PowerPoint Slide Slide для рис. 3

.

Права и разрешения

Перепечатки и разрешения

Об этой статье

Неделя 2: Обработка древесины (1)

Неделя 2

Основная технология

Тема: Обработка из дерева

Спецификационные объекты: 1010101010109 К концу этого урока учащиеся должны уметь:

i. Назовите четыре основных процесса обработки древесины.

ii. Объясните преобразование древесины.

III. Назовите два способа приправы древесины.

iv. Приведите причины, в то время как выдержка древесины важна.

v. Расчет влажности древесины

ВВЕДЕНИЕ:

Основным сырьем для обработки древесины является дерево. Прежде чем любой деревянный материал будет использован в инженерных целях, он должен пройти некоторые процессы, направленные на очистку деревянного материала, чтобы он стал более стабильным и долговечным. Процессы, связанные с обработкой древесины:

(i)                 Рубка деревьев.

(ii)              Переработка древесины

(iii)             Приправа для древесины.

(iv)             Консервация древесины.

1. ВАЛКА ДЕРЕВЬЕВ: Термин « рубка деревьев » означает вырубку деревьев. Валка деревьев производится цепной пилой . Срубленные деревья распиливают на бревна и отправляют на лесопилку, где из них делают доски.

Вырубка деревьев производится на двух участках, а именно (i) в заповедных зонах государственных лесов и (ii) в свободных зонах.

я. Заповедники государственных лесов: Это участок земли, выделенный государством для выращивания деревьев. В этих районах разрешение на вырубку деревьев обычно выдается крупным компаниям, занимающимся лесоматериалами. После того, как в заповеднике вырублены лучшие деревья, оставшиеся отдаются местным подрядчикам, которым они могут понадобиться. Деньги, выплачиваемые за вырубку деревьев в заповедном лесу, известны как OTV , что означает Out Turn Volume. Это означает, что подрядчики будут платить за объем срубленных и вывезенных деревьев.

ii. Свободные участки: Свободные участки — это места за пределами охраняемых государственных лесов, где растут деревья . Чтобы спилить дерево в этих местах, вызывается лесной охранник, который осматривает и подтверждает, что дерево созрело для рубки. После проверки и подтверждения деньги позвонили «тариф» будет выплачено правительству, и будет выдано разрешение или разрешение на вырубку дерева (деревьев).

2. ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ: Переработка – это процесс расщепления бревна на желаемые размеры для коммерческого и инженерного использования. Существует три популярных метода обработки древесины. Это:

i. Обычный метод распила.

ii. Метод четвертной распиловки и

iii. Тангенциальный способ распила.

(i)       Метод плоского пиления: Метод плоского пиления также известен как метод плоского пиления, косого пиления или метод сквозного пиления. Здесь доски обрезаются параллельно оси дерева. Этот метод прост, быстр и дешев в использовании. Однако деревянные доски, обработанные этим методом, могут деформироваться или расколоться, чем доски, изготовленные другими методами.

                                                     

(ii)     Метод четвертной распиловки: В этом методе бревно разрезается по модульным лучам, но под прямым углом к ​​годичным кольцам, причем годовые кольца проходят через толщину досок. Доски, произведенные здесь, более стабильны, чем доски из обычного пиломатериала, и имеют лучший рисунок полос. Доски не коробятся, не ломаются и не расщепляются в той же степени, что и при обычном распиле, во время приправы.

                                         

(iii)   Метод тангенциального распила: Это метод, при котором доски режут широкими краями по касательной к кольцам роста. Этот метод применяется только в том случае, если годовые кольца очень четкие и хорошо выражены модульные лучи.

3. Приправа древесины: Деревянная приправа — это постепенное удаление воды из свежеприготовленной древесины. Естественно, вся древесина, твердая или мягкая, содержит определенное количество воды, называемое 9.0009 влага или сок. Эта влага может привести к деформации, усадке и растрескиванию недавно переделанной древесины, которая не подвергалась выдержке. Отсюда и потребность в приправах.

Существует два распространенных метода приправы древесины. Это:

i. Натуральная приправа: Это естественный способ сушки древесины путем укладки досок на открытом воздухе. Поэтому метод также известен как приправа воздуха . Над сложенными досками обычно делают крышу для защиты от дождя. Этот метод чаще всего используется небольшими лесопильными заводами. Натуральные приправы дешевы, но имеют большой недостаток, заключающийся в том, что для высыхания древесины требуется много времени.

 

ii. Искусственная приправа: Это искусственный способ сушки древесины с использованием печи (печи) в течение короткого периода времени. Искусственная приправа также называется приправой для печи или научной приправой . Этот метод очень быстрый, для сушки древесины требуется максимум несколько недель, но он относительно дорог в эксплуатации по сравнению с естественным методом.

Причины для приправы древесины:

а. Приправа делает древесину более стабильной.

б. Делает древесину легче по весу.

в. Делает древесину более прочной.

д. Дерево легче красить или полировать.

эл. Делает древесину устойчивой к гниению.

ф. Прекращает усадку древесины при высыхании.

г. Благодаря этому древесина имеет лучшее электрическое сопротивление.

 

      Расчет содержания влаги в древесине

Формула для расчета влажности дается как;

Содержание влаги (MC) = вес во влажном состоянии (W) – вес в сухом состоянии (Wo).

While that of percentage moisture content is given as:

Percentage Moisture Content =

Wet weight of wood sample – Dry weight of wood Sample x 100

                       Сырой вес образца древесины                           1

 

Using symbols, the formula is as follows:

                %MC = W – Wo    X   100

                                  W               1

Examples:

Q1: Рассчитайте влажность древесины, которая весит 867 г до сушки и 688 г после сушки.

MC = W – Wo = 867 г – 688 г = 179граммы

Q2: Если образец древесины весит 80 кг до сушки и 60 кг после сушки, рассчитайте процентное содержание влаги в древесине.

Использование, %MC = W — WO x 100

W 1

Где, W = 80 кг и WO = 60 кг

%MC = 80 — 60 x 100

80 1

% МС = 20 х 100 = 200   = 25%

                80            8

 

Контрольные вопросы: Ответьте на следующие вопросы:

1.  Какие четыре процесса связаны с обработкой древесины?

2. Что такое переработка древесины?

3. Назовите два метода протравливания древесины

4. Назовите четыре причины необходимости протравливания древесины.

5. Рассчитайте влажность пиломатериала массой 8672 грамма до сушки и 5893 грамма после высыхания.

 

Посмотрите видео ниже о переделке древесины.

 

Видео преобразования древесины.

Видео кредита на Woodlands TV

Визуальный видеоклип

Часть вторая

. ЛЕСО И ДЕРЕВООБРАБОТКА

Помимо использования материалов, на первый план выходит энергетическое использование в качестве возобновляемого источника энергии. Это возможно только путем эффективного измельчения сырья для дальнейшей переработки.

Кроме того, необходимы технологии переработки древесных отходов, отвечающие требованиям по чистоте и размеру частиц. Для этого Scanhugger был вашим компетентным контактом в течение многих лет. Ассортимент нашей продукции включает в себя полную системную технологию от планирования до ввода в эксплуатацию. Наши клиенты используют наш системный опыт в области деревообработки, крупных заводов по производству щепы, электростанций на биомассе, лесопильных заводов, заводов по переработке подержанных таймеров и заводов по производству пеллет. Производители деревянных материалов и мебели ценят наши станки «Сделано в Дании».

ВАШИ ПРЕИМУЩЕСТВА:

• Быстрое и эффективное измельчение
• Универсальное решение для измельчения
• Надежная и надежная конструкция
• Низкая стоимость обслуживания
• Низкая потребность в обслуживании.

УНИКАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ ОТХОДОВ

Scanhugger специализируется на технологиях измельчения и измельчения древесины с большим количеством вспомогательных продуктов и решений, которые позволяют нам производить надежные решения для измельчения древесных отходов.

Измельчители древесных отходов Scanhugger обеспечивают высококачественную древесную щепу, адаптированную к нашим потребностям. Наше решение для переработки древесных отходов предлагает новый источник дохода для того, что в противном случае считалось бы отходами. Мы проектируем системы измельчения древесных отходов «под ключ» в соответствии с требованиями заказчика, используя лучшие решения для ваших требований. Мы с гордостью представляем самые лучшие решения для измельчения древесных отходов с инновационным и прибыльным решением по переработке древесных отходов.

РОТОР – ПРОЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Прочная, прочная рама и ротор, а также хромоникелевый вал и увеличенные роликовые подшипники рассчитаны на тяжелые ударные нагрузки, типичные для измельчителей. Ротор и валы для ГЛ 2/5/5 и ГЛ 2/7/10 выточены из цельного куска стали марки СТ.60. Все другие роторы, используемые для серии HL, представляют собой двухкомпонентную конструкцию с использованием высококачественной хромоникелевой стали для вала. Корпус ротора выточен из стальной трубы ST.52. Корпус ротора и вал соединены с помощью высокомоментных конических силовых замков.

ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ

Переработка возобновляемых ресурсов, таких как древесина, играет важную роль в защите окружающей среды. Древесина часто используется для изготовления поддонов, древесно-стружечных плит, древесины для сноса и т. д. В конце срока службы большое количество древесины попадает в отходы при переработке на вашем предприятии. Затем особенно чистые древесные отходы могут быть переработаны и повторно использованы в качестве нового продукта (например, переработанная древесностружечная плита).

ПРОЦЕСС ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Наши надежные промышленные измельчители древесины основаны на более чем 40-летнем опыте. Это обеспечивает производство однородного гранулята с производительностью изо дня в день. Мы настраиваем измельчитель или измельчитель древесины для отходов деревообработки. Именно в соответствии с вашими потребностями. Доставили туда, куда вам нужно. Независимо от того, как вы планируете использовать щепу. Уменьшение размера древесных отходов также снижает затраты на утилизацию, транспортировку и хранение.

1) ПЕРВИЧНЫЙ ПРОЦЕСС ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

После того, как древесина была отсортирована в соответствии с сортами древесных отходов, древесные отходы А1 и А2 перерабатываются в измельчителе древесины. Система измельчения, в зависимости от настройки, может измельчать любой тип древесных отходов до однородной древесной стружки и отделять гвозди и другие металлические детали от материала.

2) МАГНИТНАЯ СЕРПАЦИЯ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

На втором этапе разделения из потока стружки удаляются частички черных металлов. Разделение может быть выполнено тремя различными способами в ожидании установки: Либо с помощью надленточного магнита, установленного перпендикулярно потоку материала. С барабанным магнитом в системе всасывания или с барабанным сепаратором, установленным перед повторным измельчением. Постоянный магнит удаляет из материала все частицы железа.

3) ПОВТОРНОЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ – ГРАНУЛЯЦИЯ ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ

В ожидании желаемого размера древесного гранулята измельченные древесные отходы, не содержащие черных металлов, поступают на вторую стадию повторного измельчения. Этот дополнительный шаг требуется только тогда, когда требуется однородный древесный гранулят размером до 6 мм. Конечный продукт предназначен для обеспечения высокого качества переработанного материала для производства древесно-стружечных плит, бисера для животных и брикетов.

ВИДЫ БИОМАССЫ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Измельчители для переработки биомассы Scanhugger сконструированы таким образом, что они остаются надежными в старости, даже в самых суровых условиях жизни. Измельчители древесных отходов Scanhuggers можно комбинировать с нашей базовой технологией и получать универсальное решение для измельчения «под ключ».

Будь то измельчение крупногабаритных древесных отходов или превращение промышленных и лесопильных отходов во вторичное топливо, испытанные решения Scanhugger по измельчению обеспечивают ценное решение для ваших потребностей в измельчении древесных отходов.

ОБРЕЗЫ

Прочный и надежный измельчитель необходим для измельчения бревна или обрезков. Наши измельчители тщательно разработаны, чтобы быть надежными и прочными, чтобы справиться с этим использованием.

ТВЕРДЫЕ ДРЕВЕСНЫЕ ОТХОДЫ

Для измельчения твердых древесных отходов требуется прочная и надежная режущая система. Мы предлагаем измельчители древесных отходов, которые испытаны и зарекомендовали себя при обработке всех видов массивной древесины.

Плиты ДСП И МДФ

Наши промышленные измельчители древесины особенно хорошо подходят для измельчения всех видов плитных материалов. И древесностружечные плиты, и плиты МДФ надежно и эффективно измельчаются. Мы всегда можем предложить безотказное решение по уменьшению размера в зависимости от размера платы и желаемой пропускной способности и размера гранул.

ДРЕВЕСНЫЕ ЩЕПКИ

Промышленные измельчители древесины Scanhugger хорошо зарекомендовали себя при измельчении длинных древесных щепок. Специализированная барабанная дробилка предназначена для самостоятельного втягивания щепок и надежного их измельчения. Наши ротационные ножницы особенно прочны и имеют длительный срок службы.

ПОДДОНЫ И УПАКОВКА

Измельчение поддонов и упаковки с металлическими включениями, такими как гвозди, шурупы и зажимы, не проблема для надежного режущего блока Scanhugger. После измельчения металлические кусочки легко удаляются магнитом. Мы предлагаем индивидуальные комплексные решения для измельчения поддонов: От измельчителя и разгрузочного устройства до разделения металла – все из одних рук

ОТХОДЫ ДЕРЕВООБРАБОТКИ

Производственные отходы деревообрабатывающей промышленности. При измельчении отходов деревообрабатывающей промышленности очень важно, чтобы измельчающие машины сохраняли высокую эксплуатационную готовность, особенно при многосменной работе. Поэтому мы производим надежные измельчители отходов, специально предназначенные для ежедневной работы.