Пропитка дерева от гниения и влаги: Чем обработать дерево от гниения и влаги на улице: народные и химические средства

Как защитить древесину в доме от гниения и влаги?

Древесина гигроскопична и активно впитывает влагу. В природе ствол дерева защищен корой. В интерьере деревянным поверхностям требуется надежная защита, повышающая функциональность и гарантирующая длительный срок службы. Обеспечить ее призваны специальные пропитки.

От чего защищает пропитка?

Древесина боится не столько самой влаги, сколько последствий ее воздействия, самые опасные из которых – развитие грибка, плесени, гнили, личинок насекомых. Специализированные пропитки позволяют активно противостоять этим неблагоприятным факторам и существенно минимизировать их влияние.

Существует два механизма воздействия на древесную структуру:

• Использование биоцидов – химических веществ, способных подавлять процессы жизнедеятельности и уничтожать все известные разновидности микроорганизмов как внутри структуры какого-либо материала, так и снаружи. В высокой концентрации биоциды опасны для всего живого, в том числе для человека.
• Закупорка древесных пор. По такому принципу «работают» масляные пропитки. Они проникают вглубь дерева, заполняют его поры, не давая влаге ни единого шанса попасть внутрь.

В первом случае речь идет об антисептическом воздействии, нейтрализующем патогенную микрофлору и предотвращающем ее появление. Но это возможно только при протравливании древесины сильнодействующими антисептиками, что может негативно сказываться на ее эстетических качествах и долговечности. Во втором дерево напитывают абсолютно безвредным составом, максимально продлевая срок его службы.

Какие бывают пропитки для дерева?

На проникающую способность и впитываемость влияет консистенция пропитки, которая в свою очередь зависит от ее состава. Для обработки интерьерных изделий и поверхностей из дерева применяются пропитки на основе воды, масла или акрилата.

• Водные. Их основное достоинство – быстрое высыхание.
  Пропитки на водной основе полностью безопасны, не имеют резкого запаха, хорошо ложатся даже на влажную поверхность. Их действие усилено антисептиком. Но есть существенный минус: поверхностная защита от влаги. Пропитки на водной основе обладают низкой проникающей способностью, то есть пропитывают лишь верхний слой. Для помещений с высокой влажностью этот вариант не подходит.
• Масляные. На основе минерального, вазелинового или натурального масла (льняного, тикового или тунгового). Такие составы глубоко проникают внутрь дерева и образуют надежную защиту от влаги. Масляные пропитки многофункциональны – они повышают долговечность древесины и придают ей нужный оттенок. К ним часто добавляют воск – он образует на поверхности прочную эластичную микропленку, препятствуя быстрому износу покрытия.
• Акриловые. Несмотря на химическую основу такие пропитки в целом безвредны, образуют надежный влагоустойчивый слой и укрепляют древесную структуру. Это один из самых дешевых , но не слишком эффективных вариантов.

Из всех вышеперечисленных составов масляные пропитки считаются максимально эффективными и безопасными. Конечно, они стоят несколько дороже водных или акриловых, но дают гарантированный результат. Промасленная древесина лишена недостатков. Она обладает насыщенным цветом, практически не подвержена деформациям и не страдает «синевой», «чернотой» и прочими «цветными неприятностями».

Отличия между пропитками для наружных и внутренних работ

Основная разница пропиток для наружных и внутренних работ заключается в их составе. В отделке внутренних интерьеров упор делается на максимальную экологичность, гипоаллергенность и безопасность. На улице вполне можно использовать составы с высокой концентрацией биоцидов. Еще один момент – запах. Внутри помещения он имеет особое значение. Желательно, чтобы он был ненавязчивым, слегка уловимым или вообще отсутствовал. Этому требованию идеально соответствуют масляные пропитки.

В ассортименте марки Osmo есть особый продукт – Holzprotektor, масляная влагозащитная пропитка для дерева с добавлением воска. В ее составе нет биоцидов, она абсолютно безвредна и не обладает запахом. Но при ее использовании есть очень важный нюанс: максимум в течение недели после нанесения требуется обработка поверхности финишным декоративным покрытием.

Критерии выбора влагозащитной пропитки

При выборе конкретного продукта значение имеют следующие характеристики:

• глубина проникновения;
• экологичность;
• место нанесения – на улице или в доме;
• степень воздействия на микрофлору и микроорганизмы;
• параметры расхода;
• срок годности.

На глубину проникновения влияет не только состав пропитки, но и структура дерева. Чем выше его пористость, тем лучше впитываемость и, соответственно, выше расход продукта.

Полезные добавки к пропиткам

Влагозащитные пропитки сами по себе полезны для дерева – они существенно продлевают срок его службы. Но их воздействие можно дополнительно усилить. Для этого в состав чаще всего вводят твердый воск – канделилловый или карнаубский. Он образует на поверхности тонкую, но эластичную и прочную микропленку, дающую характерный блеск и препятствующую истиранию.

Помимо специальной влагозащитной пропитки, компания Osmo выпускает многофункциональные масляные составы с твердым воском. Их правильное нанесение формирует стойкость к влаге и пятнам, придает древесине нужный оттенок, степень блеска и гарантирует устойчивость поверхности к преждевременному износу.

Масло или специальная пропитка?

В чем тогда разница между обычным маслом и специальной влагозащитной масляной пропиткой? В последней усилено противодействие высокой влажности и ее последствиям без акцента на эстетику.Например, Holzprotektor обладает сильным водоотталкивающим эффектом, но не содержит красящих пигментов Кроме того, пропитки не являются самостоятельным продуктом и для завершения отделки требуют нанесения финишного слоя.

Масляные составы, напротив, формируют полностью готовое к эксплуатации покрытие и имеют различные дополнительные свойства

• Разные степени блеска: матовый, полуматовый, шелковисто-матовый, глянцевый – например, Масло с твердым воском OSMO Original.
• Цвет. В зависимости от этого поверхность получается прозрачной, полупрозрачной или укрывистой. Присмотритесь к таким продуктам, как Dekorwachs.
• Антискользящий эффект. Вместе с твердым воском это незаменимая добавка к маслу для пола. Масло Hartwachs-Öl Anti-Rutsch одновременно решает несколько задач: защищает деревянный пол от влаги,, образует красивое шелковисто-матовое или полуматовое покрытие и устраняет скользкость.
• Особую эстетику. В ассортименте Osmo это цветные масла с особыми оптическими эффектами:
• Эффект натур – с тонировкой в натуральный цвет необработанной древесины;
• Эффект серебро/золото – с настоящими металлическими пигментами.

Для гарантированной защиты деревянных поверхностей от влаги, грибка, гнили и плесени рекомендуем использовать систему покрытия из двух продуктов: специальную пропитку Holzprotektor и любое масло Osmo для внутренних работ в качестве финишного покрытия.

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.

Пропитка для дерева от влаги и гниения при строительстве беседки

В качестве стройматериала древесину применяли еще в древности. Она до сих пор остается самым распространенным экологичным материалом. Изделия из дерева имеют приятный, натуральный запах и красивый цвет.

Но натуральные материалы могут пострадать от воздействия влаги и микроорганизмов. Одни из главных недругов деревянных строений — это грибки, которые приводят к гниению. Средство для пропитки древесины от плесени и грибка?

Поэтому важно своевременно провести обработку дерева от гниения и влаги.

Почему появляется гниль?

Прежде чем идти в магазин и приобретать средства для обработки древесины, важно выяснить, что способствует гниению. Среди наиболее распространенных причин — повышенная влажность, отсутствие свежего воздуха. В такой ситуации активно распространяются споры грибка. Достаточно немного времени, и стены или балки перекрытия «украсятся» белыми или серыми пятнами, часто с бархатистым эффектом.

Появлению плесени и гниения на древесине способствуют и иные причины:

• температура в помещении или на улице резко меняется. Древесные волокна быстро разрушаются, не могут противостоять развитию грибковых колоний;
• на деревянные поверхности и детали непрерывно воздействует вода: водопроводная или дождевая;
• взаимодействие с почвой. Это касается деревянных штакетников, столбов для заборов. В почве содержится не только достаточный объем жучков-древоточцев, способных в кратчайшие сроки разрушить структуру материала, но и бактерий, микроорганизмов, действующих на клеточном уровне. При достаточном уровне влажности гниль и плесень распространяются по всей поверхности;
• резкие похолодания. Некоторые сорта древесины без соответствующей обработки впитывают значительные объемы воды. При минусовых температурах влага замерзает и расширяется, появляются трещины и гниль.

Профилактика гниения

До начала стройки требуется провести ряд профилактических мероприятий. Влажность древесины изменяется в зависимости от времени года и погодных условий. Деревянные строительные заготовки нужно высушить в естественных условиях в течение года.

Дерево имеет свойство впитывать влагу из окружающей среды и разбухать при ее повышенном содержании. При высокой температуре происходит усыхание древесины.

Такие колебания приводят к образованию трещин, и деревянная конструкция может пострадать. Необходимо покрывать древесину составами, которые уменьшают поглощение влаги, но позволяют древесине “дышать”. Существуют методы защиты древесины от гниения, предотвращающие процессы разложения и отрицательное влияние влаги:

1. Гидроизоляция помещения.
2. Соблюдение норм влажности и температурного режима при хранении.
3. Регулярные осмотры строений и изделий на предмет поражения грибком и вредителями.

Поражение грибками происходит из-за нарушений условий транспортировки и хранения. Факторы, способствующие размножению микроорганизмов:

• Высокая влажность воздуха (выше 80%).
• Застой воздуха.
• Влажность древесины выше 15%.
• Продолжительное соприкосновение с землей.
• Резкие температурные колебания.
• Промерзание.

При выявлении грибка необходимо взять пробу для определения плотности и влажности дерева и провести обработку древесины от гниения. Специальные средства помогут затормозить процесс разложения. В противном случае строение будет гнить, со временем примет неприглядный облик и полностью разрушится.

В чем опасность гнили?

Наиболее очевидный ответ — структура древесины в минимальные сроки разрушается, расслаивается, разваливается на куски. Элементы крыльца, забора, здания придется менять. Следствие — моральный дискомфорт, неблагоприятный микроклимат в помещении, дополнительные расходы на проведение ремонтных работ.

Главная причина, заставляющая человека бороться с плесенью и гнилью на древесине, заключается в распространении многочисленных респираторных заболеваний, в том числе, астмы. Легче устранить гнилостные пятна, чем потом тратить годы на лечение.

Вывод

Чтобы сохранить презентабельный вид фасада или отделки и предотвратить пагубные воздействия – используют специализированные защитные средства. Они не только подчеркнут красоту дерева, но и помогут продлить срок его службы, а своевременное обновление покрытий отодвинет необходимость замены или реконструкции на долгие годы.

В защите нуждаются не только исходно деревянные стены, но и любые облицовочные материалы из древесины, например – имитация бруса или дранка. В видео – мастер-класс: деревянный диван для сада.

Подписывайтесь на наш Telegram каналЭксклюзивные посты каждую неделю

Основные средства борьбы с гнилью

Промышленность предлагает потребителям несколько разновидностей средств для борьбы с гнилью на древесине. Выбирая тот или иной вариант, учитывайте основной тип воздействия:

• для защиты от дождей, снега, влаги из почвы беседок, пергол, веранд и террас лучше выбирать специальные лакокрасочные составы;
• от появления конденсата и его разрушительного воздействия защитят паро- и гидроизолирующие мембраны и пленки. Вариант идеален для бань, ванных комнат, помещений с постоянной повышенной влажностью;
• излишнюю влагу от любого источника поможет удалить качественная просушка, но без искусственного подогрева. Важно подчеркнуть, что эффект будет очень кратковременным.

Единственное преимущество — минимальные вложения денег;

• однопроцентный раствор медного купороса, если не устранит полностью пятна гнили, то затормозит их развитие на несколько месяцев. Обрабатывать придется не реже одного раза в год.

Антисептики и лаки — основные средства борьбы с гнилью

Антисептики пригодны к использованию вне зависимости от причины появления плесени и грибка. Рекомендованы к использованию как на этапе строительства и проектирования, так и в процессе эксплуатации, когда грибок уже появился, и их нужно законсервировать.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

Задать вопрос

Выбирая антисептик, важно учесть, для наружных или внутренних работ он предназначен. Дело не только в количестве рабочих компонентов, но и в токсичности состава.

Лаки и краски. Не только защищают деревянные изделия от образования плесени, но и придают привлекательный внешний вид, подчеркивают структуру материала. Недостаток — высокая цена и длительное время обработки с учетом просушки и необходимости нанесения нескольких слоев.

Народные рецепты

Приготовить эффективное средство защиты, пропитать дерево от гниения и влаги можно при помощи народных средств. Если процесс гниения еще не успел охватить большую площадь, устранить дальнейшее разрушение помогут народные рецепты:

• Жидкое стекло (силикатный клей). Развести клей в воде, раствор нанести кистью на участки, где локализовалось гниение. В результате обработки на поверхности конструкции остается плотный слой клея белесого оттенка. Этот способ самый простой.
• Уксус и сода. Обработать пораженные места содой, потом опрыскать уксусной кислотой при помощи пульверизатора.
• Серная кислота и бихромат калия. Бихромат калия смешать в равных частях с серной кислотой. Пропитать раствором древесину на улице.
• Медный купорос. Растворить 100 г порошка в 10 л воды и нанести раствор на высушенное дерево.
• Смола. Для внешней обработки можно применять горячую смолу. Смолу довести до кипения и нанести на просушенную древесину. Для цветных изделий средство не подойдет, потому что оно окрашивает поверхности в темный тон.
• Соль и борная кислота. Материал для обработки древесины от возгорания? Соль (1 кг) и борную кислоту (50 г) размешать в кипятке (5 л). Покрыть деревянную поверхность несколько раз с перерывом 2 часа, давая средству возможность хорошо впитаться и подсохнуть.

Использование антисептиков для обработки древесины

Если давать сравнительную характеристику лаков и антисептиков, то использование последних более выгодно финансово. К тому же лаки и краски не устраняют уже имеющиеся пятна, а только консервируют их. Антисептические составы устраняют и те, что уже есть, и предотвращают появление новых.

Как выбирать средства для обработки

Рынок антисептических средств наполнен продукцией и зарубежных, и отечественных производителей. Первые дороже, но не всегда гарантируют качество. Какой состав выбирать, решает только покупатель, исходя из собственных предпочтений, характеристик препарата и финансовых возможностей.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

Задать вопрос

В России стоит обратить внимание на продукцию Сарус. Она не только избавляет от имеющейся гнили, но и не дает появиться новым колониям грибка. Важное преимущество — невысокая цена.

Если гниль покрывает значительную часть поверхности, следует обратить внимание на препарат Неомид 500. Хорошая мощность препарата «компенсируется» высокой ценой. Среди более дешевых аналогов с теми же характеристиками выделяется препарат Лига Биощит.

Для обработки очень гнилых участков используются средства «Сенеж» на водной основе, глубоко проникающие в структуру дерева. Они рекомендованы и для первичной, и для повторной обработки, и для работы во влажных, прохладных местах, например, в погребах. Единственное исключение — поверхности не должны быть окрашены масляной краской. При выборе препарата из серии, учитывайте конкретную задачу.

Предотвратить развитие гнилостных процессов поможет препарат Древосан Профи. Рекомендован для обработки заборов, наличников на окнах, малых архитектурных форм. Дополнительное преимущество — гибель не только плесени и гнили, но и насекомых, разрушающих древесину изнутри.

Хотите сэкономить, приобрести один препарат и для наружных, и для внутренних работ? Потратьтесь на антисептик «Бицидол-100». Важное преимущество — состав не только образует защитную пленку на поверхности, но и проникает в структуру древесины, не меняя ее. В течение всего срока эксплуатации дерево будет под надежной защитой и от воды, и от огня. Недостаток — цвет дерева изменится на зеленый. Если вы хотите избежать этого, обратите внимание на модификацию препарата «Бицидол-500». Сохранение первоначального цвета гарантировано.

Выбирать средство для обработки следует только после тщательного изучения технических характеристик, состава, принципа действия и побочных эффектов. Не менее важен способ нанесения — с помощью кисти, пульверизатора. Некоторые составы предусматривают, что изделие необходимо полностью окунуть в раствор.

Если не соблюдать рекомендации производителя придется менять пораженные или испорченные детали интерьера или фасада.

Сроки действия препаратов

Сочетание постоянной влажности и высоких температур создает благоприятные условия для появления и развития гнили. Качественный препарат отсрочит данный момент на 12 лет и более. Антисептики защищают и от грибка, и от огня. Максимальный срок действия — не более 7 лет. Для обработки строений, элементов оформления, стоек заборов предназначены составы, устойчивые к воде. Тогда в течение 30 лет и более не придется беспокоиться о ремонте или замене. В идеальном случае в состав препарата входят компоненты, защищающие от появления трещин.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

Задать вопрос

Не приобретайте случайные средства. Почитайте инструкции от производителя, отзывы потребителей. Тщательный выбор — гарантия избавления от плесени и гнили. Усилить действие любого препарата поможет предварительная очистка от имеющихся пятен гнили, грязи, краски или лака.

Когда и как следует наносить защитное средство

Пропиточные защитные средства лучше наносить на сухие поверхности при отсутствии прямого солнечного воздействия. Наиболее благоприятна для работ пасмурная погода, не предвещающая осадков.

Правила нанесения покрытий

Независимо от того, какое средство подобрано для защиты ограждений, существует ряд общих правил и рекомендаций, которых следует придерживаться.

1. В первую очередь, это меры предосторожности. Многие лакокрасочные материалы – токсичны и огнеопасны. Необходимо защитить глаза, органы дыхания и открытые участки тела. Работать следует в маске, респираторе и перчатках.
2. Перед обработкой дерева защитными средствами поверхности необходимо подготовить: очистить от старых слоев краски, грязи и жиров.
3. Обработать доски можно с помощью металлической щетки и щетины.
4. Удаление грязи с помощью моющих средств облегчит последующее нанесение покрытий.
5. К готовым растворам прилагаются инструкции по применению – следуя им, получают наилучший результат.
6. Начинать обработку лучше с поврежденных участков, торцов и срезов.
7. Когда требуется покрытие в несколько слоев, после нанесения первого необходимо сделать перерыв для его просушки на 2-3 часа.

Защита деревянных элементов от влаги

Защитить брус от капиллярной влаги позволяет современная гидроизоляция. От атмосферной влаги конструкции защищает качественная крыша и нанесение специальных красок и покрытий.

Защиту от скопления конденсата обеспечивает тепловая и пароизоляция. Теплоизолирующий слой располагают ближе к наружной поверхности, а между ним и деревянной стеной располагают пароизоляцию. Брус кровельных элементов защищают от дождя и снега гидроизолирующими пленками.

Деревянные дома и сооружения должны располагаться выше уровня грунта, на фундаменте. Для эффективной защиты от воды стоит позаботиться о наличие отмостки, эффективной дренажной системы. Большое значение для биостойкости деревянного здания имеет возможность естественной просушки стен. Поэтому не следует высаживать деревья поблизости от деревянных строений.

Расклепывание торцов дре6весины

Через торцы древесины, по их капиллярам (идущие вдоль всего ствола дерева) проникает гораздо больше воды. Чтобы это предотвратить раньше «расклепывали торцы» при помощи совершении ударов деревянным либо резиновым молотком по торцам. Тем самым разрушая капилляры, и предотвращая попаданию влаги вовнутрь.

Этот способ защиты также обеспечивал прочность торцам и не давал им растрескаться. Дополнительно их обжигали при помощи паяльной лампы. В таком случае обугленные торцы приобретали еще и бактерицидные свойства, препятствуя появлению биологических вредителей.

Плюсы и минусы масляной пропитки

Рассмотрим этот процесс на примере льняного масла как самого дешевого и наиболее доступного для рядового мастера. Для работы потребуется небольшой перечень полезных вещей:

• кисть из натурального волоса, поролоновая губка, мягкая тряпка, ветошь;
• масло, палочка для его перемешивания;
• строительный фен, металлическая щетка – для удаления старого покрытия;
• наждачка для приведения поверхности в идеально ровное состояние;
• веник для удаления с поверхности пыли;
• перчатки, чтобы не выпачкаться.

Из «народных средств» популярны:

1. глиняная обмазка;
2. медный, железный купорос;
3. олифа.

Рассмотрим их подробнее. Первый – защитный слой из глины, обычной соли и воды. Этим составом обмазывают дерево слоем в 2 мм. Есть еще вариант смеси из суперфосфата и воды, которую наносят на древесину слоем в 3 мм.

Вариант подойдет только для хозпостроек, например сарая. И, вообще, это было актуально в масштабах активной стройки совхозов и колхозов в советское время, и то эстетика и долговечность всегда были под вопросом.

Да и пользоваться купоросом в качестве фасадной отделки тоже не следует:

1. От него древесина темнеет и сереет. Если хочется оставить натуральную текстуру и цвет, то такой состав все испортит. Для фасадов, беседок, лестниц в доме купорос, конечно, не пойдет.
2. Если есть оцинкованные металлические детали, то купорос «снимет» цинковый слой.
3. Нельзя работать с купоросом во влажную погоду, и еще пару дней после «покраски» должно быть сухо и тепло.
4. В дождливую погоду такая стена будет «мазаться».

Медный купорос – неплохое средство для обработки обрешетки или лагов, то есть скрытых от глаз элементов дома
Еще чаще обрабатывают древесину олифой, приводя аргумент, что это натуральное льняное масло.

Такой состав хуже натурального льняного масла. Он:

• плохо высыхает, не образует прочной пленки;
• закупоривает древесные поры – не дает дереву «дышать», повышает риск появления плесени из-за затхлости внутри сруба;
• часто содержит соединения свинца, поэтому таким составом нельзя обрабатывать поверхности в жилых помещениях.

Поэтому олифа из магазина далеко не лучший вариант для пропитки. Она подойдет для обработки садовой мебели, заборов, технических построек под дальнейшую покраску. Если вы планируете пропитку фасада или стен в доме, то внимательно читайте состав, ищите именно техническое льняное масло или же просто купите пищевое льняное масло в супермаркете и работайте с ним.

Льняное масло.

Защита дерева от влаги и гниения

Как сохранить дерево?

В природных условиях живое дерево имеет солидный набор эффективных защитных механизмов, чтобы выжить в окружающей среде. Но с того момента когда его срезают отделяя от корня — прекращается движение влаги и питание живых тканей, влага испаряется а основная волокнистая биомасса — теряя вес — переходит в законсервированное состояние. После просушивания, если не предпринимать дополнительных мер по консервации, наружный слой древесного волокна постепенно теряет плотность и подвергается разрушению.

Древесина, распиленная из бревен в пиломатериалы, должна быть обработана или она будет гнить и разлагаться. Защита дерева может продлить срок его службы, повысить его прочность, и защитить от вредителей, таких как насекомые и споры плесени, или грибка. Деревянные дома, деревянная мебель, деревянные палубы и другие изделия, построенные из натурального дерева, требуют консервирующего покрытия для того, чтобы сохранить здоровье древесине и обеспечить безопасность от гниения. Регулярная профилактика сохраняет дерево, выполняя плановое техническое обслуживание, и поможет держать его в хорошей форме столько лет, сколько это возможно.

Защита древесины маслом

     Применение масла, по сухой древесине. За пределами промышленного использования, втирание масла, является наиболее распространенным способом защиты древесины. Правильное масло глубоко впитывается в поры древесины, соответственно деревянная поверхность становится устойчивее к смачиванию и замедляется поглощение воды, и предотвращается появление гнили. Несколько покрытий маслом может защитить древесину в течение нескольких лет, но это в значительной степени зависит от качества и вида масла, компонентов улучшающих его свойства и интенсивности перемен окружающей среды влажности и температур. Поэтому стоит правильно провести предварительную проверку. Если мазок масла быстро впитывается, древесина высохла.

     Очистите пыль и грязь. Подготовьте поверхность очистив ее от грязи и мусора (возможно придется ее смыть и просушить).

Используйте чистые, сухие полотенце или тряпки, чтобы вытереть дерево. Замечая и удаляя любые сколы или дефекты в древесине.

     Выберите масло или готовый продукт. Есть много доступных масел и продукты защиты древесины, пригодные для использования в домашних условиях. Следуйте этим советам, чтобы выбрать лучшее для вашего дерева:

Определим область применения, степень защиты и стоимость средства наиболее подходящую для вашего изделия.

• Олифа часто является универсальным выбором. Ее основным преимуществом является цена. Но она медленно сохнет и имеет высокую степень смываемости при активном и обильном присутствии влаги. Олифа так же желтеет с течением времени. Её не рекомендуется применять на изделиях контактирующих с пищей – например, кухонных и разделочных столах.
• Для разделочных досок и других применений в кухне, используемых для продуктов питания абсолютно безопасно применять чистое льняное масло или оливковое. Иногда используют так же кокосовое, ореховое, или миндальное масло.
  Избегайте последние два, если у вас аллергия на орехи. Можно усилить эффект при помощи добавления воска. Для этого смешивают ½ чайной ложки (2,5 мл) топленого воска для каждой емкости (примерно 240 мл) масла для дополнительной защиты.
• Тунговое масло дает хорошую защиту, если вас устраивает высокая цена и долгое время высыхания. Отделка, которая содержит тунговое масло образует плотную несмываемую пленку против влаги, Однако стоит опасаться подделок которые не имеют никакого отношения к реальным брендовым продуктам ведь в европейской части континента тунговые деревья не растут а привозные продукты хорошего качества имеют весьма внушительную цену. На территории Украины тунговое масло применяют редко, так как есть превосходный заменитель почти не уступающий по свойствам, но обладающий более привлекательной ценой – это льняное масло.
• Сегодня вы найдете много продуктов, в том числе довольно хороших, которые используют льняное масло в качестве основы, но предоставляют дополнительную защиту. Льняное масло достаточно универсально. Его применяют как для покрытия изделий контактирующих с пищей (экологически чистые составы), так и для защиты в тяжелых погодных условиях на открытом пространстве (например террасные масла с добавлением антисептиков). Льняное масло для террас с содержанием антисептика против грибка и плесени считается безопасным экологически если применяется состав содержащий антисептики нового поколения европейского образца. Примером такого покрытия на основе льняного масла считается продукция НПП «Бионик-Хаус».
• Соберите материалы. Приготовьте малярную кисть, чистую, сухую тряпку для втирания масла и газеты, чтобы уловить потеки. Воспламеняемость маловероятна и значительно снижается, как только масло высыхает. Когда работа закончена, тряпки и газеты убрать подальше от источников тепла и сильно разогретых — напр. на солнце — металлических предметов.

     Смешайте c растворителем, если необходимо. Готовые продукты, например такие как масло от Bionic-house — могут не требовать этого шага; посмотрите на этикетке. При использовании тунгового масла или льняного масла, смешать небольшое количество масла с равным количеством скипидара, или другим растворителем. Смешайте с бОльшим количеством растворителя, если масло не будет проникать в древесину.

Никогда не используйте растворитель для пищевой доски для нарезки продуктов или другого дерева, у которого будет контакт с пищей.

     Натирайте масло медленно. Используйте кисть или ткань, чтобы втереть масло в дерево, охватывая всю поверхность. Для наиболее последовательных результатов, промокните масло, равномерно втирая его по всей поверхности участок за участком, давая возможность впитывать древесине его еще и еще. Если масло уже высыхает на поверхности, смочите ткань с небольшим количеством масла, чтобы вытереть остаток снова.

Применять больше масла сразу приемлемо, особенно если вы хотите, «насытить» древесное волокно первым слоем. Чем больше вы втираете сразу, тем более изменение будет в цвете и блеске, но это, вероятно, не имеет большого смысла при пропитывании вторым и третьим слоем.

     Вытрите излишки масла. Весь избыток масла должен быть стерт с поверхности в течение нескольких минут. Масло, которое впитывается в древесину, будет обеспечивать защиту. Избыток масла на поверхности будет только добавлять не нужный поверхностный слой, который может стать липким или обесцвеченным со временем.

     Нанести больше слоев, промежуточное шлифование. По крайней мере, два или три слоя масла рекомендуется для долгосрочного сохранения дерева. Выполняйте следующие действия каждый раз:

• Подождите, пока предыдущий слой высохнет. Это может занять меньше часа для некоторых продуктов, в течение недели для сырого льняного масла.
• Прошлифуйте поверхность слегка.
• Смешайте масло с большим количеством растворителя, если это необходимо. Используйте меньше растворителя для каждого слоя, делая все гуще и гуще смесь.
• Вотрите следующие слоя.

Использование дополнительной защиты и минимизация вреда

     Применение дополнительных защитных продуктов. После того, как последний слой масла высох, древесина должна быть гораздо устойчивее к гниению и ослаблению. Есть некоторые опасности, от которых масло не защищает, однако, и они могут быть обработаны с помощью дополнительной защиты, как только последний слой масла будет абсолютно сухим. Все последующее являются опциональными.

Внимание! Сочетание продуктов компании Bionic-House на схожих основах абсолютно совместимо, но имеет определенную последовательность действий описанную в инструкции по применению.

Продукты других производителей и на разных основах могут быть не совместимы друг с другом! Сочетание и использование таковых в одном комплексе производите пробным нанесением и на свой страх и риск!

     Вы можете применять «антисептик для древесины». Террасное масло Бионик-Хаус имеет антисептическую добавку и нет необходимости в предварительной или последующей обработке антисептиком однако перед применением фасадной лазури на органической основе прекрасно подходит пропитка Organic Protect или Organic Protect Oil. Водоотталкивающие антисептики Organic Protect или Organic Protect Oil обеспечат дополнительную защиту от воды, которая может быть полезна, если древесина будет подвергаться серьезной влажности даже без или до основного финишного покрытия.

Слой лазури или краски на водной основе обеспечивает дополнительную защиту, в зависимости от типа краски.Например краска Aqua Color торговой марки Bionic-House имеет дополнительный фильтр от ультрафиолета, а Facade Lasur — влагоотталкивающий эфект.

Для защиты от истирания и царапин, используют лаки на полиуретановой основе этот вид отделки для дерева предпочтителен как прозрачное покрытие не скрывающее текстуры.

     Сведите к минимуму воздействие дерева влагой и солнечным светом. Это поможет продлить срок хранения дерева. Накрывайте деревянную мебель длительного пользования водонепроницаемым брезентом или во время периодов сильной жары, холода и влажной погоды.

     Протирайте грязь часто. Подметайте деревянные террасы регулярно от грязи и растительных волокон, удерживающих влагу и грибок. Во время подметания предпочтительнее поливать дерево водой, так как это удалит абразивный песок а кратковременного контакта с водой дерево не боится.

     Покрытие или краска на постоянной основе. Нанося любое выбранное покрытие на дерево, не снимая его предыдущий слой используйте фасадные типы краски. Проверяйте все стороны деревянного дома каждый год на износ. Стороны, на которые приходит большее воздействие активного солнечного света и/или сильного ветра и дождя, возможно, потребуют перекраски раньше, чем другие.

     Поддерживать хороший поток воздуха. Вентиляция помогает бороться с накоплением влаги, так что держите дерево свободным от опавших листьев, виноградных лоз, и наращивания почвы. Если у вас есть деревянное строение в вашем саду, рассмотрите возможность строительства решетки для ближайших растений, так чтобы они могли расти вокруг конструкций или поверхности, не вызывая проблем.

Советы:

• Даже обработанная древесина должна быть выше от земли.

• Эксперты часто спорят, какое масло лучше, или даже расходятся во мнениях конкретных качеств, таких, как водостойкость или срок годности. Советы, представленные здесь, подкреплены многими практическими исследованиями, но иногда мастер может быть не согласен.

• Если маленькие, легкие кристаллы появляются на дереве, это означает, что дерево вобрало в себя слишком много масла. Эти кристаллы не повредят дереву, но это пустая трата масла.

• Такие породы как некоторые кедры, и тик или красное дерево более долговечны и требуют меньше обслуживания и внимания, но они, как правило, дороже, чем другая древесина.

Средства для защиты древесины (обработанная под давлением древесина)

Распространенное заблуждение о гниении древесины состоит в том, что оно происходит только из-за воздействия влаги. На самом деле разложение происходит из-за сочетания влаги, умеренных температур и поступления кислорода. Эти три фактора способствуют росту грибков в древесной ткани, вызывая ее гниение. Обработка древесины консервантом (так называемая обработка древесины под давлением) помогает предотвратить это гниение.

• Устойчивая к гниению древесина
• Древесина, обработанная давлением для предотвращения гниения
• Прикладные средства для предотвращения гнили
• Типы консервантов для древесины
• Масляные консерванты
• Консерванты на водной основе
• Новые технологии консервирования
• Предотвращение гниения: решение проблемы гниения древесины
• Подходящие застежки
• Окрашивание обработанной под давлением древесины
• Спецификация и идентификация обработанной древесины
• Обработанная древесина Опасность для здоровья и окружающей среды

Два основных типа грибкового разложения известны как мокрая гниль и сухая гниль. Одно из основных различий между мокрой гнилью и сухой гнилью заключается в том, что для роста мокрой гнили требуется более высокое содержание влаги. Гриб мокрой гнили любит расти на древесине с высоким содержанием влаги около 50% и выше, в то время как сухая гниль прорастает при более низком содержании влаги в древесине от 20% до 30%.

Сухая гниль представляет собой серьезную форму гниения, которая может постоянно разрушать древесину и другие материальные ткани. Мокрая гниль встречается чаще и более локализована, обычно поражая древесину только в месте утечки или другой влаги. Тем не менее, мокрая гниль может быть серьезной, если структурные деревянные элементы остаются необработанными или если источник воды распространяется.

Помимо грибков, древесину могут повреждать насекомые, такие как термиты и муравьи-древоточцы. Это повреждение может произойти в засушливых районах и может привести к значительным структурным повреждениям.

Необходимо знать природу насекомых или грибков, поражающих древесину, и условия, необходимые для их роста. Затем вы можете выбрать устойчивую древесину, предварительно обработать древесину, чтобы предотвратить заражение насекомыми и рост грибков, или обработать древесину после начала роста грибка, чтобы остановить распространение.

Натуральная устойчивая к гниению древесина

Устойчивая к гниению древесина, включая кипарис, кедр, акацию и красное дерево, может использоваться для снижения вероятности гниения древесины. Эти пиломатериалы в основном используются на открытых участках, таких как сайдинг, внешние террасы и балконы. Они не требуют обработки, чтобы противостоять гниению.

Устойчивая к гниению кедровая черепица

Древесина, обработанная давлением для предотвращения гниения

Обработка древесины давлением включает введение химических веществ глубоко в древесину. Эта обработка осуществляется с помощью вакуумного баллона. Древесина помещается в вакуум, и из него вытягивается воздух, чтобы полностью высушить древесину. Затем цилиндр заливают выбранным консервантом под высоким давлением, чтобы обеспечить его глубокое проникновение в древесину. Затем древесину оставляют сохнуть перед нанесением верхнего слоя, если это необходимо.

Обработанная под давлением древесина защищает древесину по всей древесине (включая глубокую внутреннюю часть), что делает ее менее восприимчивой к гниению, паразитам и нападению насекомых.

Обработанные под давлением пиломатериалы обычно имеют зеленоватый оттенок

Прикладные средства для предотвращения гниения

Другой метод обработки древесины – это применение местных жидких средств для обработки. Они включают в себя нанесение различных типов жидких консервантов, которые могут содержать биоциды, инсектициды, пестициды и т. д. Они обычно наносятся на наружную древесину для защиты от непогоды, насекомых и защиты от ультрафиолетового излучения.

Обычно их наносят кистью или распылителем, при этом химикаты впитываются в древесину, чтобы обеспечить ей желаемую защиту. Основная проблема с применяемыми обработками заключается в том, что они впитываются в древесину только на части, поэтому древесина может не иметь полной защиты, особенно на необработанной стороне.

Типы консервантов для древесины

Существует два основных типа консервантов для древесины: химикаты на масляной и водной основе. Оба включают химическую смесь, которая либо наносится, либо пропитывается древесиной, как описано выше.

Масляные консерванты

Масляные консерванты, такие как креозот и пентахлорфенол (ПХФ), могут применяться для защиты древесины от гниения. Тем не менее, оба они имеют серьезные риски для здоровья и, как правило, их следует избегать.

Креозот  преимущественно использовался в качестве средства для обработки наружных деревянных конструкций для предотвращения гниения и добавляется путем обработки давлением. Он все еще используется в некоторых условиях, но больше не разрешен для использования в жилых помещениях.

PCP  может использоваться как пестицид и дезинфицирующее средство, и его можно наносить путем распыления, натирания кистью, погружения и замачивания древесины или методом обработки под давлением. Это включает помещение древесины в сосуд для обработки давлением, где она погружается в ПХФ, а затем подвергается приложенному давлению.

Продукты на масляной основе, включая медь, такие как нафтенат меди, считаются более безопасными альтернативами креозоту или ПХФ. Тем не менее, следует соблюдать осторожность, поскольку риски для здоровья до сих пор полностью не известны.

Консерванты на водной основе

Консерванты на водной основе включают щелочные четвертичные соединения меди, азол меди, аммиачный арсенат меди-цинка, цитрат меди и HDO меди.

Консерванты на водной основе обычно являются одними из самых дешевых вариантов, доступных потребителям. Однако их самый большой недостаток заключается в том, что древесина может быть повреждена из-за присутствия воды в консерванте. Нанесение может и часто приводит к разбуханию и/или деформации обрабатываемой древесины, особенно если она уже пористая. Тяжелые металлы (медь) в химическом веществе также могут быть опасны для здоровья и окружающей среды.

Хромированный арсенат меди (CCA) был традиционным химическим веществом, используемым для обработки древесины под давлением. Вы можете быть знакомы с зеленым оттенком и влажным ощущением этого типа лечения. Однако, начиная с 2003 года, использование CCA в жилищном строительстве было прекращено из-за проблем со здоровьем и окружающей среды, связанных с хромом и мышьяком в химическом веществе.

Борат — консервант, изготовленный из борной кислоты. Он считается более безопасной альтернативой другим консервантам, поскольку не содержит тяжелых металлов, таких как медь. Однако проблема с боратом заключается в том, что он может выщелачиваться из древесины при многократном воздействии большого количества воды.

Азолы меди  стали стандартом в пиломатериалах, обработанных под давлением, и эти продукты претерпели изменения.

Азол меди типа B (CA-B) содержит смесь меди и азола в качестве двух основных защитных средств.

Азол меди типа C (CA-C) — наиболее распространенная форма консерванта, указанная в стандарте AWPA U1. Это раствор растворенной меди с несколькими азолами. CA-C одобрены для использования во всех типах строительства и не имеют каких-либо специальных ограничений EPA по обращению с древесиной.

Микронизированный азол меди (MCA-C) Обработанные пиломатериалы становятся все более популярными в качестве консервантов для древесины. Вместо растворения медь тонко измельчается, а затем суспендируется в жидкости (с азолами), которой обрабатывают древесину. Хотя он не имеет статуса спецификации AWPA U1 (см. ниже), многие производители проверили свои химические вещества Службой оценки Международного совета по нормам и правилам и получили отчеты об оценке, которые указывают на соответствие Международным строительным нормам и правилам. Архитекторы и разработчики спецификаций должны убедиться, что выбранные ими продукты MCA-C имеют актуальный отчет об оценке ICC-ES.

Новые технологии консервации

Из-за рисков для здоровья и окружающей среды, связанных с традиционными химическими консервантами для древесины, ряд других методов консервации древесины тестируются с переменным успехом. К сожалению, опасные химические вещества, по-видимому, превосходят менее опасные версии, но есть несколько многообещающих вариантов, включая уксусный ангидрид, льняное масло и фурфуриловый спирт.

Предотвращение гниения: решение проблемы гниения древесины

Лучший способ борьбы с гниением древесины — заменить поврежденные элементы и устранить причину проблемы. Однако бывают случаи, когда гниль минимальна, и вы не хотите заменять пораженную древесину.

Древесная гниль на подоконнике, где часто скапливается вода

Первым этапом лечения является обращение к специалисту для диагностики причины и типа гнили в древесине и помощи в определении необходимости замены.

Чтобы решить проблемы с мокрой гнилью, важно сначала определить источник влаги и устранить причину сырости. Кроме того, вы можете изолировать древесину от источника влаги перед обработкой пораженных участков. Во многих случаях вам нужно будет заменить поврежденную древесину. Однако в некоторых случаях остановить мокрую гниль можно, обработав древесину фунгицидом. Лечение мокрой гнили включает применение фунгицида во время и после периода высыхания. Эти обработки остановят дальнейшее разрушение до тех пор, пока источник проникновения воды будет остановлен.

С сухой гнилью бороться сложнее, для этого требуется обработка древесины фунгицидом и стерилизация окружающих материалов биоцидом. Как и в случае с мокрой гнилью, необходимо заменить структурно поврежденную древесину.

Заражение насекомыми, такими как древоточцы или термиты, обычно устраняется с древесины путем применения инсектицида. Опять же, структурно скомпрометированная древесина должна быть заменена после устранения заражения насекомыми. Затем следует продолжить регулярные профилактические обработки.

Смолы или другие деревянные наполнители можно использовать для косметического ремонта поврежденной древесины, но их никогда нельзя использовать для ремонта поврежденных структурных элементов.

Соответствующие крепежные детали

Химические вещества, используемые для консервации древесины, могут вызывать коррозию металлических изделий, таких как гвозди, шурупы, вешалки и т. д. Например, гальваническое воздействие может вызвать взаимодействие меди во многих консервантах с алюминием, сталью или цинком. Поэтому важно использовать крепежные детали с надлежащим покрытием для предотвращения коррозии. Компании, производящие химические вещества для защиты древесины, предоставляют архитекторам и проектировщикам рекомендации по выбору подходящих крепежных элементов, которые могут различаться в зависимости от используемого химического вещества. Некоторые компании указывают, что можно использовать обычные крепления и подвесы, поэтому всегда лучше проверять их документацию.

Во избежание коррозии следует избегать прямого контакта древесины с алюминием (например, оплавления). Тем не менее, есть некоторые производители, продукция которых может использоваться в непосредственном контакте с алюминием, поэтому проконсультируйтесь с ними, прежде чем уточнять детали. Альтернативный подход, когда требуется алюминиевая накладка, состоит в том, чтобы отделить алюминий и обработанную под давлением древесину водонепроницаемой строительной тканью или бумагой.

Поскольку вода вносит основной вклад в гальваническое воздействие, вы можете рассмотреть возможность зенковки и заглушки крепежных элементов. Это устраняет место, где вода может скапливаться при контакте с деревом и металлами.

Окрашивание древесины, обработанной под давлением

Что касается придания цвета древесине, обработанной под давлением, в серии публикаций Лаборатории лесных товаров указывается, что лучше всего использовать полупрозрачные морилки на масляной основе для древесины, обработанной консервантами. Новые консерванты для древесины имеют меньший зеленый оттенок, что должно помочь морилке быть более реалистичной по цвету. Тем не менее, архитектору важно увидеть окончательные образцы тонированного дерева перед установкой.

Не рекомендуется красить обработанную давлением древесину  потому что содержание влаги высокое, поэтому краска не так хорошо прилипает к дереву. Вы можете выбрать обработанную под давлением древесину, высушенную в печи (KDAT), которая имеет более низкое содержание влаги, если вы хотите покрасить обработанную древесину. Тем не менее, лучшим решением будет использовать древесину, устойчивую к естественной гнили (кедр, тик), если вы планируете ее красить — конечно, они дороже и обычно выглядят лучше в необработанном виде.

Окрашивание необработанной древесины обеспечивает определенный уровень защиты поверхности от непогоды, однако не защищает от грибка или насекомых. Защиту, получаемую от краски, можно повысить, нанеся перед покраской жидкий консервант для древесины, который поможет защитить древесину от заражения насекомыми и грибками. Обработка всех сторон древесины, включая торцы, грунтовкой на масляной основе и консервантом помогает обеспечить дополнительную защиту.

Спецификация и идентификация обработанной древесины

Американская ассоциация защиты древесины была основана в 1904 году как орган, устанавливающий стандарты для защиты и сохранения древесины.

AWPA разработало Систему категорий использования, введенную в 1999 г., для определения уровней опасности биологического разрушения для изделий из обработанной древесины. Эта система помогает специалистам по спецификации и пользователям в выборе подходящей обработки для конкретного изделия из дерева. Владельцы домов и архитекторы найдут эту простую диаграмму использования категорий в формате PDF полезной при выборе правильного пиломатериала.

Древесина, обработанная консервантом, регулируется стандартом AWPA U1, который используется в качестве ссылки в кодах ICC. Спецификация включает вызов стандарта U1 плюс соответствующую категорию использования. Это описано в документе AWPA «Как определить изделия из обработанной древесины ».

Обработанная древесина от надежных продавцов включает бирку, прикрепленную степлером к концу доски. Этот тег предоставляет информацию об обработке, в том числе: производитель, допустимое воздействие, стандарт AWPA, категорию использования, информацию инспекционного агентства, тип консерванта и удержание (количество консерванта в древесине).

Пример концевой бирки для обработанных под давлением пиломатериалов

Некоторые изделия из обработанной под давлением древесины не соответствуют требованиям AWPA U1, но могут использоваться в проектах, соответствующих нормам. Например, как описано ранее в этой статье, микронизированный азол меди (MCA-C) является приемлемым консервантом для древесины, поскольку он был оценен Службой оценки Международного совета по нормам и правилам. Архитекторы должны подтвердить, что указанные ими продукты, не соответствующие стандарту U1, имеют соответствующий отчет об оценке ICC-ES и что этот отчет актуален. Желательно, чтобы это было включено в проектные заявки для регистрации.

Опасности для обработанной под давлением древесины

Мы обсудили ряд проблем со здоровьем и окружающей средой, вызванных химическими веществами, используемыми в консервантах для древесины. Детальный анализ этих проблем выходит далеко за рамки этой статьи, но Агентство по охране окружающей среды США предоставляет обзор химических веществ для консервации древесины .

Чрезвычайно важно, чтобы плотники и мастера-сделатели понимали, как защитить себя от химических веществ, содержащихся в предварительно обработанных деревянных изделиях. У всех производителей есть паспорта безопасности, которые помогут вам понять, какая личная защита вам нужна. Проверьте конечную бирку на вашей древесине, чтобы найти производителя, и свяжитесь с ним для получения соответствующей информации.

Древесину, обработанную давлением, нельзя сжигать. Кроме того, обработанную древесину (особенно древесину с более старыми консервантами) следует утилизировать надлежащим образом, чтобы избежать загрязнения мест захоронения. Свяжитесь с местными властями для получения информации об утилизации.

В то же время необработанная древесина может представлять опасность для здоровья. У человека, который длительное время подвергается воздействию гниющей древесины, могут развиться респираторные заболевания, такие как астма и другие легочные заболевания. Наличие гнили в древесине подразумевает нездоровый уровень сырости и влажности в здании, что может быть связано с другими заболеваниями, такими как простуда, грипп, гипертермия и пневмония. Существует также очевидный повышенный риск для здоровья из-за потенциального разрушения конструкции здания, если не остановить сильное гниение древесины.

Помогите сделать Archtoolbox лучше для всех. Если вы обнаружили ошибку или устаревшую информацию в этой статье (даже если это всего лишь незначительная опечатка), сообщите нам об этом.

Влияние контакта с почвой на модуль упругости древесины, пропитанной пчелиным воском :: Биоресурсы

Немет Р., Цалагкас Д. и Бак М. (2015). «Влияние контакта с почвой на модуль упругости древесины, пропитанной пчелиным воском», BioRes . 10(1), 1574-1586.

---

Аннотация

Целью данного исследования было использование пропитки пчелиным воском в качестве метода консервации древесины и оценка его пригодности для защиты пород древесины с низкой устойчивостью к гниению. Образцы тополя ( Populus × euramericana сорта Паннония) и бука ( Fagus sylvatica ) пропитывали пчелиным воском и подвергали контакту с почвой в течение 18 месяцев. Пропитанные образцы были разделены на три группы в зависимости от их степени насыщения пор (DPS). По мере прогрессирования гниения снижалась несущая способность и модуль упругости (МОН) древесины. После одного месяца контакта с почвой произошло заметное снижение МОЕ, что объясняется увеличением влажности древесины. Через 18 месяцев контрольные образцы полностью разложились. Тем не менее, пропитанные образцы показали меньшее разрушение и заметную оставшуюся несущую способность. Эффективность пропитки оказала заметное влияние на стойкость к гниению. У обоих исследованных видов образцы с более высоким DPS привели к меньшему снижению MOE, чем образцы с более низким DPS. Хотя пчелиный воск является материалом на биологической основе, он показал заметные эффекты сопротивления гниению против мягкой гнили. Исследования с помощью сканирующей электронной микроскопии показали, что пропитка оказывает барьерное действие, преимущественно в продольном направлении, против распространения грибков.

---

Загрузить PDF

---

Полный текст статьи

Влияние контакта с почвой на модуль упругости древесины, пропитанной пчелиным воском

Роберт Немет, ^a, * Димитриос Цалагкас, ^b и Миклош Бак, ^a

Целью данного исследования было использование пропитки пчелиным воском в качестве метода консервации древесины и оценка его пригодности для защиты пород древесины с низкой устойчивостью к гниению. Тополь ( Populus × euramericana  cv. Pannonia) и бук ( Fagus sylvatica ) образцы пропитывали пчелиным воском и подвергали контакту с почвой в течение 18 месяцев. Пропитанные образцы были разделены на три группы в зависимости от их степени насыщения пор (DPS). По мере прогрессирования гниения снижалась несущая способность и модуль упругости (МОН) древесины. После одного месяца контакта с почвой произошло заметное снижение МОЕ, что объясняется увеличением влажности древесины. Через 18 месяцев контрольные образцы полностью разложились. Тем не менее, пропитанные образцы показали меньшее разрушение и заметную оставшуюся несущую способность. Эффективность пропитки оказала заметное влияние на стойкость к гниению. У обоих исследованных видов образцы с более высоким DPS привели к меньшему снижению MOE, чем образцы с более низким DPS. Хотя пчелиный воск является материалом на биологической основе, он показал заметные эффекты сопротивления гниению против мягкой гнили. Исследования с помощью сканирующей электронной микроскопии показали, что пропитка оказывает барьерное действие, преимущественно в продольном направлении, против распространения грибков.

Ключевые слова: Воск пчелиный; Контакт с почвой; Испытание на распад; Защита древесины; МЧС; Бук; Тополь; СЭМ

Контактная информация: а: Институт деревообработки, Симони Карой Факультет инженерии, деревообработки и прикладного искусства, Западно-Венгерский университет, Байчи-Жилински ул. 4., H-9400 Шопрон, Венгрия; b: Институт изделий и технологий на основе древесины, факультет наук о древесине, Западно-Венгерский университет, ул. Байчи-Жилински. 4., H-9400 Шопрон, Венгрия;

* Автор, ответственный за переписку: [email protected]

ВВЕДЕНИЕ

Воски использовались для отделки и покрытия деревянных поверхностей с древних времен. Поскольку использование биоцидов в соответствии с правилами ЕС все более ограничено, воски и восковые эмульсии становятся одними из наиболее важных решений для небиоцидной защиты древесины при наружном применении для повышения долговечности, стабильности размеров и сорбционных свойств. Кроме того, обработка воском также замедляет процесс фотодеградации древесины (Lesar и др.  2011). Преимуществом пчелиного воска является его биологическое происхождение и нетоксичность. Однако натуральные воски, как правило, биологически нестабильны (Schmidt 2006). Они могут задерживать гниение древесины, поскольку воски обладают водоотталкивающими свойствами, а при методе пропитки просветы ячеек могут быть заполнены воском. В результате гидрофобных свойств пчелиного воска и заполнения просвета гниение древесины грибками замедляется (Lesar and Humar 2011).

Присутствие свободной воды и кислорода необходимо для роста и разложения грибков. Когда просветы заполнены восками или маслами, предполагается, что оставшийся объем пустот не подходит для хранения достаточного количества кислорода для дыхания (Sailer 2000). Это может быть причиной повышенной прочности древесины, обработанной воском, благодаря высокой ретенции (Lesar and Humar 2011). С другой стороны, при затвердевании воска происходит его объемная усадка; поэтому могут образовываться пустоты между клеточными стенками и воском. (Шольц и др.  2010а). Эти трещины являются путями для воды в жидком или парообразном состоянии и гифами. Таким образом, древесина, пропитанная воском, также может поражаться грибком синевы (Lesar and Humar 2011).

Воски также уменьшают повреждения от термитов, но они не могут полностью защитить древесину (Scholz et al . 2010b). Еще одним преимуществом пропитки древесины воском является улучшение механических свойств древесины. Например, твердость древесины бука может быть увеличена до 86–189 единиц.% в продольном и поперечном направлениях соответственно.

Пропитка различными восками также может улучшить другие механические свойства древесины, такие как прочность на сжатие, изгиб или ударную вязкость (Scholz et al. 2010c). Различные воски, в том числе пчелиный, часто используются в качестве средств для консервации деревянных изделий (Timar et al. . 2010, 2011) или укрепления древесины (Hutanu et al.  2013). Это показывает, что при соответствующих условиях пчелиный воск подходит для защиты древесины.

Воски являются природными или синтетическими веществами в зависимости от их происхождения. Пчелиный воск — это натуральный возобновляемый воск первого поколения животного происхождения. Это сложное, гетерогенное вещество, а его химический состав представляет огромное разнообразие компонентов из-за его липидной природы. Пчелиный воск в основном состоит из смеси углеводородов (~ 14%), свободных жирных кислот (~ 12%), моноэфиров, диэфиров, триэфиров, гидроксимоноэфиров, гидроксиполиэфиров, полиэфиров жирных кислот (вместе ~ 70%) и некоторых неизвестных соединений. (~6%). Каждый класс соединений состоит из ряда гомологов, отличающихся длиной цепи на два атома углерода (Абате и др.  1970; Таллох 1971; Эндлейн и Пелейкис, 2011 г.; Майя и Нуньес, 2013 г.). Тем не менее пчелиный воск, как и большинство гидрофобизаторов, не проявляет биоцидного действия.

Кроме того, пчелиный воск является частично кристаллическим, и его температура плавления находится в диапазоне от 61°C до 67°C в зависимости от географического происхождения материала (Gaillard et al.  2011). Однако пчелиный воск является естественным водоотталкивающим материалом, и его паропроницаемость является одной из самых высоких среди восков. Это свойство объясняется содержанием в нем жирных кислот, спиртов и сложных эфиров (Donhowe and Fennema 19).93).

Более того, также сообщалось, что при использовании пчелиного воска в качестве пропитки он улучшает барьерные свойства бумаги с двухслойным покрытием из хитозана и пчелиного воска, поскольку длинноцепочечные жирные кислоты и воски считаются эффективными барьерами для водяного пара. (Чжан и др. 2014 г.).

При использовании древесины на открытом воздухе класс опасности контакта с почвой занимает очень высокое место среди классов воздействия (класс использования 4 согласно EN 335 (2013)). Для использования в контакте с почвой необходимы очень эффективная защита и/или прочные породы дерева. В последнее время было получено лишь несколько сообщений о долгосрочных полевых испытаниях обработанной воском древесины над землей (Brischke and Melcher 2015) или о наблюдениях за контактом с землей и почвой (Palanti 9). 0044 и др.  2011), но в этих исследованиях изучались пустые клеточные процессы. Цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить эффективность пропитки пчелиным воском с полной ячейкой против деградации менее прочных пород древесины (тополь и бук), когда они подвергаются контакту с почвой в течение 18 месяцев. Различная интенсивность пропитки пчелиным воском была исследована как у тополя, так и у бука.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ

Тополь ( Populus × euramericana сорт   Pannonia) и бука ( Fagus sylvatica ) образцы пропитывали пчелиным воском и подвергали контакту с почвой в течение 18 месяцев. В качестве контроля использовали непропитанные образцы. Две породы древесины имеют разные физические свойства, но обе они имеют низкую устойчивость к гниению без защиты (Класс 5 согласно EN 350-2 (1998)).

Размер образца для всех образцов составлял 20 × 20 × 300 мм. Средняя плотность образцов бука в сухом состоянии составила 725,51 кг/м 90 200 3 90 201 , тогда как те же данные для образцов тополя составили 382,41 кг/м 9 . 0200 3 . Ориентация колец была параллельна одному листу образцов, поэтому они имели четкие радиальные и тангенциальные продольные поверхности. Образцы как бука, так и тополя вырезали из досок без красной сердцевины.

Производителем пчелиного воска был Фабрика чистых химикатов Reanal. Температура плавления (температура каплепадения) использованного пчелиного воска 61-66°С.

Задача состояла в том, чтобы полностью заполнить воском поры древесины или хотя бы получить покрытие их поверхности воском в результате пропитки, в зависимости от степени пропитки. Образцы высушивали (влажность: 0%) перед пропиткой, чтобы получить их сухую массу, чтобы иметь возможность рассчитать вес впрыснутого пчелиного воска в образцы. С учетом этих данных и плотности пчелиного воска объем вводимого пчелиного воска ( V _BW ) рассчитывали для определения степени насыщения пор (DPS). DPS рассчитывали как отношение теоретического объема пор древесного материала к объему пчелиного воска, введенного в поры (уравнение 1),

 (1)

где DPS — степень насыщения пор (%), V _BW   — объем введенного пчелиного воска (см ³ ), V _PTh   — теоретический объем пор древесины ( см ³ ).

Пчелиный воск расплавляли при 80 °C в закрытой камере, и сухие образцы (влажность: 0%) помещали в расплавленный пчелиный воск. После этого давление в камере снижали до 150 мбар в течение 4 часов. После вакуумного периода давление повышали до атмосферного давления, а температуру пчелиного воска (с образцами) поддерживали на уровне 80 °C в течение 20 часов. Пропитанные образцы были разделены на три группы, исходя из ДПС (табл. 1). Все разделенные группы содержали 25 образцов, таким образом, было 25 необработанных образцов для контроля и 75 импрегнированных образцов.

Таблица 1.  Группы образцов по степени пористости (DPS)

Влияние наружного воздействия на контакт образцов с почвой исследовали в лабораторных условиях на основании стандарта ENV 807/2001. Почва представляла собой компост, собранный в ботаническом саду Университета Западной Венгрии в Шопроне. Территория находится под естественной охраной, без применения каких-либо биоцидов. Почву собирали в пластиковый ящик. Исходную влажность почвы подняли до 9.5% его водоудерживающей способности (WHC). Образцы помещались в эту почву на глубину половины их длины (~15 см). Для сохранения влажности почвы ящики запечатывали полиэтиленовой пленкой, поддерживая влажный климат, очень благоприятный для роста грибов (рис. 1). Кроме того, измеряли влажность почвы при испытании на сушку (при 103 °С) в начале и каждый месяц в ходе испытания, при необходимости в почву добавляли воду. Температурой была комнатная температура, которая контролировалась в пределах 20-25°С во время испытания путем обычного кондиционирования воздуха в лаборатории.

Рис. 1.  Пластиковый ящик с образцами тополя в почве после вскрытия фольги

Модуль упругости (MOE) первоначально определяли в абсолютно сухом состоянии непропитанных и пропитанных образцов перед погружением образцов в почву. Для определения МОЕ использовали стандартный метод трехточечного изгиба, основанный на стандарте МСЗ 6786-15/1984. МОЕ определяли при определенной нагрузке, чтобы избежать повреждения образцов. Были приняты во внимание различные несущие способности исследуемых пород древесины, поэтому нагрузки составили 400 Н для тополя и 600 Н для бука. Второй осмотр МЧС образцов производили через месяц после контакта с почвой. Нагрузка была такой же, как и при первоначальном определении МОЕ в абсолютно сухом состоянии, до контакта с почвой. Третья проверка была проведена через 18 месяцев контакта с почвой. При этом нагрузка уменьшалась в соответствии с ожидаемым повреждением образцов. Нагрузка составила 300 Н для обеих пород древесины, но МОЭ была определена и при 150 Н, так как в некоторых случаях несущая способность образцов была ниже 300 Н. Проведен контроль через 1 и 18 месяцев в контакте с почвой. вынимают без просушки образцов, чтобы избежать стерилизации образцов от дереворазрушающих организмов. Кроме того, пчелиный воск имеет температуру каплепадения от 61 до 66 ° C; поэтому пчелиный воск перераспределялся и в образцах в результате сушки при необходимой температуре (103 °С). В ходе испытаний образцы были заглублены в почву на половину своей длины. Таким образом, нагрузка при определении МОЕ ложилась на образцы на уровне земли (между контактирующей с почвой и надпочвенной частями). Так как это самое слабое место дерева (Эдлунд и др.  2006) в таком контакте с грунтом можно констатировать, что измерялись преимущественно минимальные значения. Статистический анализ с помощью программного обеспечения Statistica 12 (анализ ANOVA) был выполнен с данными, чтобы установить достоверность результатов. Используемый апостериорный тест был LSD-тестом.

После 18 месяцев контакта с почвой образцы были исследованы с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ), чтобы определить степень гниения и влияние пчелиного воска на гниение. Кроме того, изучалось расположение и распределение пчелиного воска в структуре древесины. В качестве устройства использовали сканирующий электронный микроскоп Hitachi S3400. Образцы сканировали под вакуумом под давлением 70 бар и ускоряющим напряжением 25 кВ. Поверхности не были покрыты золотом с помощью машины для нанесения покрытий перед визуализацией. Образцы длиной 30 мм для СЭМ-изображения вырезали из части, контактировавшей с почвой разрушенных образцов изгиба. Поверхности этих образцов, контактировавшие с почвой, исследовали с помощью СЭМ. Кроме того, были также вырезаны и исследованы продольные (радиальные или тангенциальные) срезы, чтобы иметь представление о местонахождении пчелиного воска и продольном распространении грибов в древесине.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Изменения МЧС при контакте с почвой

Защитный эффект пчелиного воска можно наблюдать при визуальном осмотре. Концы как необработанных образцов бука, так и тополя, которые были помещены в почву, почти полностью сгнили через 18 месяцев контакта с почвой (рис. 2а, 2б). Начальные поперечные сечения заметно уменьшались, а текстура древесины разрушалась. Непропитанные образцы полностью потеряли несущую способность к концу исследуемого периода, поэтому определить МОЕ было невозможно. Несмотря на это, на пропитанных образцах можно было наблюдать только поверхностный распад, а начальные сечения оставались практически неизменными. Различий между группами пропитки при визуальном осмотре обнаружить не удалось.

 

Рис. 2.  Непропитанные (а) и пропитанные (б) образцы бука после 18 месяцев контакта с почвой

В результате пропитки пчелиным воском МОЕ в абсолютно сухом состоянии заметно увеличилась в зависимости от эффективности пропитки на 30-50% и 15-25% у образцов бука и тополя соответственно по сравнению с контрольными образцами. МДЭ бука, первоначально составлявшее 12 100 МПа, увеличилось до 13 600–15 000 МПа в зависимости от эффективности пропитки. Исходно 6200 МПа МОЭ тополя увеличилось до 8000 до 9200 МПа, в зависимости от эффективности пропитки. Интересным результатом было то, что эффективность пропитки имела обратное влияние на MOE. Тополь с более высокими показателями пропитки приводил к более высокому MOE, но у бука с более высокими показателями пропитки можно было наблюдать обратное до контакта с почвой и после одного месяца контакта с почвой (рис. 3).

Рис. 3. МОЭ образцов тополя и бука в периоды исследований

МОЕ заметно снижалась при воздействии на почву (рис. 3). Сильное снижение (от 30 до 60%) МОЭ может наблюдаться после одного месяца контакта с почвой, но это в основном объясняется предполагаемым увеличением содержания влаги в образцах. Исходную МОЕ определяли для образцов в абсолютно сухом состоянии; однако после одного месяца контакта с почвой содержание влаги в образцах должно быть значительно увеличено (вероятно, почти до точки насыщения волокна). Поскольку на образцах не наблюдалось гниения, и хотя содержание влаги в образцах не определялось, причиной сильного снижения МОЕ должно быть высокое увеличение содержания влаги. После одного месяца контакта с почвой выраженного распада не ожидалось, но это могло оказать незначительное влияние на упругие свойства древесины. Значения, измеренные в абсолютно сухом состоянии, близки к теоретическому максимуму исследованных образцов, тогда как МОЕ, измеренное через месяц контакта с почвой, можно считать МОЕ в условиях эксплуатации. В течение следующих 17 месяцев контакта с почвой МОЭ заметно снизилась. Необработанные образцы бука и тополя полностью утратили свою несущую способность, так как микроорганизмы, разрушающие древесину (грибки и/или, возможно, некоторые бактерии), разрушили их текстуру. Соответственно, их МДС составила 0 МПа из-за сильного распада. Тем не менее, некоторая несущая способность пропитанных образцов из бука и тополя сохранилась. Следовательно, их МЧС можно было измерить. Лишь несколько пропитанных образцов разрушились настолько, что их несущая способность оказалась ниже исследуемой нагрузки (150 Н). DPS оказал заметное влияние на затухание. Более высокий DPS для образцов бука и тополя привел к более высокому MOE через 18 месяцев пребывания в почве по сравнению с образцами с более низким DPS. Несмотря на это, образцы бука показали более низкую МЧС при более высоких значениях DPS до контакта с почвой. Этот результат ясно показывает, что эффективность пропитки является важным фактором защиты древесины от гниения.

Уменьшение МОЕ можно было бы объяснить также на основании визуального осмотра, поскольку после разрезания образцов можно было увидеть разрушение внутренних частей, а также разрушение поверхностей. Это уменьшение твердого поперечного сечения привело к снижению несущей способности и МДЭ для обеих пород древесины. Помимо всех непропитанных образцов бука и тополя, некоторые пропитанные образцы также были повреждены полностью, так как их несущая способность была менее 150 Н. Некоторые образцы имели несущую способность более 300 Н, но имели чрезвычайно высокую деформацию. во время нагрузки. Это свидетельствует о сильной деградации структуры клеточной стенки. Большинство образцов, вероятно, могли выдержать гораздо более высокие нагрузки.

По сравнению с абсолютно сухим состоянием после 18 мес контакта с почвой МОЭ древесины бука и тополя снизилась с 65 до 80 % и с 50 до 60 % соответственно (рис. 4). Эффективность пропитки оказала заметное влияние на стойкость к гниению, так как более высокое значение DPS приводило к меньшему снижению МОЕ образцов бука и тополя. Преимущество пропитки пчелиным воском заключается в том, что когда древесина бука и тополя имела более высокий DPS, это приводило к более высокому MOE в абсолютно сухом состоянии древесины (до контакта с почвой), а более высокий MOE уменьшался меньше при контакте с почвой, чем это было для древесины. (бук и тополь) с меньшим ДПС.

В случае тополя снижение МЧС было меньше, чем в случае бука; таким образом, пропитка пчелиным воском оказалась более эффективной в древесине тополя для предотвращения снижения МОЕ при контакте с почвой.

Рис. 4.  МЭ уменьшение образцов бука и тополя после 18 месяцев контакта с почвой

Исследования РЭМ

Следующие замечания справедливы как для древесины бука, так и для древесины тополя. Выбранные изображения представляют собой наиболее типичные наблюдения, справедливые для обеих пород древесины, пропитанной пчелиным воском. Пчелиный воск можно было идентифицировать с помощью СЭМ в просветах клеток, в основном в сосудах. Пчелиный воск в большинстве случаев заполнял весь просвет сосуда (рис. 5а), но иногда покрывал только внутреннюю поверхность просвета, как защитный слой (рис. 5б).

Рис. 5. Воск пчелиный, заполняющий сосуды (а) и покрывающий внутреннюю сторону сосудов (б) из древесины бука

Сосуды лучше всего пропитывались пчелиным воском, но заполнение пустот можно было наблюдать и в других типах ячеек. Лучевые клетки (паренхиматозные клетки) также были заполнены пчелиным воском, но из-за меньшего диаметра их просвета доля заполнения пчелиным воском была ниже (рис. 6а). В ряде участков древесины также наблюдалось заполнение просветов либриформных клеток (рис. 6б).

Рис. 6. Воск пчелиный, заполняющий просветы лучевых ячеек древесины бука (а) и волокон древесины тополя (б)

Однако после пропитки образцов пчелиным воском заполнение пор в большинстве случаев было неполным. Встречались и сосуды без воска, преимущественно во внутренних частях образцов (рис. 7). Эти области могут способствовать более быстрому распространению грибка по древесине по сравнению с полностью пропитанными деревянными частями.

Гифы можно было наблюдать в большом количестве только на поверхности экземпляров, имевших непосредственный контакт с почвой (рис. 8а). Гифы во внутренней структуре экземпляров встречались редко и только в просветах без пчелиного воска (рис. 8б). Распространение гиф физически подавлялось присутствием пчелиного воска в просветах, что замедляло распространение грибов в древесине. Поскольку пчелиный воск не обладает биоцидным действием, только физический барьерный эффект может быть причиной более низкого разложения пропитанных образцов, чем в контрольных образцах. Этим можно объяснить более медленный распад пропитанных образцов. Более высокий коэффициент заполненных просветов лучше ингибирует распространение гиф, что может объяснить более высокие остаточные значения MOE образцов с более высоким DPS.

Рис. 7. Ячейки из древесины тополя без пчелиного воска

Рис. 8.  (а) Гифы на поверхности образца бука (б) и в просвете клеток древесины тополя без пчелиного воска

Как и ожидалось, наиболее разложившейся областью была поверхность, имевшая непосредственный контакт с почвой, и площадь поверхности образцов вблизи почвы (рис. 9а). Распад можно было наблюдать в основном на участках, не содержащих пчелиного воска в просветах клеток (рис. 9).б). Разложение текстуры древесины в этих местах было далеко зашло.

 

Рис. 9.  Сгнившая поверхность (а) и внутренняя часть без пчелиного воска (б) образца тополя

Тем не менее, участки с надлежащей импрегнацией просвета остались нетронутыми кариесом (рис. 5 и 6). Однако если рядом с заполненными сосудами находился один или несколько пустых сосудов, то гифы могли распространиться по клеточным стенкам в направлении импрегнированных клеток и начать разложение (рис. 10а,б). Соответственно, пропитка пчелиным воском предположительно намного больше замедляла продольное распространение гиф, чем поперечное.

 

Рис. 10.  Расползание гиф и начало разложения на границе пропитанной и непропитанной деревянных частей образцов тополя (а и б)

В нескольких образцах бука также наблюдались повреждения поверхности насекомыми (рис. 11). Это подтверждает, что пчелиный воск не оказывает токсического действия или, по крайней мере, его биоцидный эффект очень низок. С другой стороны, это выявляет проблему. Пропитка пчелиным воском, вероятно, не имеет защитного действия от повреждения насекомыми, поскольку оказалось, что дереворазрушающие насекомые могут переваривать пчелиный воск вместе с древесиной.

Рис. 11.  Повреждение насекомыми на поверхности образца бука, пропитанного пчелиным воском

ВЫВОДЫ

1. Пропитка пчелиным воском повышает МЧС древесины бука и тополя. Непропитанные образцы бука и тополя полностью разложились за 18 месяцев контакта с почвой. Несмотря на это, поврежденность пропитанных образцов была заметно ниже. Это было подтверждено измерениями MOE, которые показали значительный остаточный MOE пропитанных образцов после воздействия почвы. Пропитка повысила стойкость древесины к дереворазрушающим организмам, а более высокое значение DPS привело к меньшему снижению МОЕ, чем в образцах с более низким значением DPS.
СЭМ-изображение
2. показало, что пчелиный воск заполнил просветы и отделил большую часть клеточных стенок от гиф, что замедлило распространение грибов в древесине. Этим и объясняется защитный эффект пчелиного воска, несмотря на то, что он не содержит никаких «искусственных» биоцидных веществ. Разложение клеток без пчелиного воска было значительно более выраженным, чем у клеток, заполненных пчелиным воском.
СЭМ-изображение
3. показало, что пропитка пчелиным воском намного больше замедляла продольное распространение гиф, чем поперечное.

БЛАГОДАРНОСТИ

Это исследование проводилось при поддержке проекта «Энергоэффективное здание с заботой об окружающей среде» (TAMOP-4.2.2.A–11/1/KONV-2012-0068) и спонсировалось ЕС и Европейским социальным фондом.

ССЫЛКИ

Абате В., Баду В., Хикс З. С. и Мессингер М. (1970). «Характеристика натуральных и синтетических восков с использованием комбинированных хроматографических методов», Journal of the Society of Cosmetic Chemists  21, 119–128.

Бришке, К., и Мельчер, Э. (2015). «Эффективность пропитанной воском древесины вне контакта с землей: результаты длительных полевых испытаний», Wood Science and Technology 49(1), 189-204. DOI: 10.1007/s00226-014-0692-6

Донхов Г. и Феннема О. (1993). «Водяной пар и кислородопроницаемость восковых пленок», Journal of the American Oil Chemists’ Society 70(9), 867-873. DOI: 10.1007/BF02545345

Эдлунд М.Л., Эванс Ф. и Хенриксен К. (2006). «Испытание долговечности обработанной древесины в соответствии со стандартом EN 252, интерпретация данных с испытательных полей в Скандинавии», Технический отчет NT 59.1, Северный инновационный центр, Осло

ЕН 335 (2013). «Долговечность древесины и изделий из древесины. Классы использования: определения, применение к массивной древесине и изделиям из древесины», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель.

ЕН 350-2 (1998). «Долговечность древесины и изделий из древесины. Естественная прочность массива дерева. 2 ^и , часть: Руководство по естественной долговечности и обрабатываемости отдельных пород древесины, имеющих важное значение в Европе», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель.

Эндлейн, Э., и Пелейкис, К. (2011). «Натуральные воски — свойства, составы и применение», SOFW-Journal, 137(1), 1–8.

Gaillard, Y., Mija, A., Burr, A., Darque-Ceretti, E., Felder, E., and Sbirrazzuili, N. (2011). «Зеленые композиты из возобновляемых ресурсов: полиморфные переходы и фазовая диаграмма пчелиного воска/смола канифоли», Thermochimica Acta 521(1-2), 90-97. DOI: 10.1016/j.tca.2011.04.010

Хутану И., Санду И., Василаке В. и Ника Л. (2013). «Исследования по консолидации древесины и заполнению зазоров в панелях» Pro Ligno  9(4), 299-305.

Лесар, Б., и Хумар, М. (2011). «Использование восковых эмульсий для улучшения долговечности и сорбционных свойств древесины», European Journal of Wood and Wood Products 69(2), 231-238. DOI: 10.1007/s00107-010-0425-y

Лесар, Б., Павлич, М., Петрич, М., Шкапин, С.А., и Хумар, М. (2011). «Обработка древесины воском замедляет фотодеградацию», Polymer Degradation and Stability 96(7), 1271-1278. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2011.04.006

ENV 807 (2001). «Средства для защиты древесины. Определение эффективности против микрогрибков, вызывающих мягкую гниль, и других микроорганизмов, обитающих в почве», Европейский комитет по стандартизации, Брюссель.

Майя, М., и Нуньес, Ф.М. (2013). «Аутентификация пчелиного воска ( Apis mellifera ) с помощью высокотемпературной газовой хроматографии и хемометрического анализа», Food Chemistry 136(2), 961-968. DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.09.003

МСЗ 6786-15 (1984). «Фааньагвизгалаток. Rugalmassági együttható meghatározása statikus hajlítással», Magyar Szabványügyi Testület, Будапешт.

Паланти, С., Фечи, Э., и Торняй, М.А. (2011). «Сравнение, основанное на полевых испытаниях трех видов обработки древесины с низким воздействием на окружающую среду», International Biodeterioration & Biodegradation 65(3), 547-552. DOI: International Biodeterioration & Biodegradation, 65, 547-552.

Сайлер, М. (2000). «Anwendungen von Pflanzenölimprägnierungen zum Schutz von Holz im Außenbereich [Пропитка древесины растительными маслами для защиты при наружных работах]», Диссертация, Гамбургский университет.

Шмидт, О. (2006). «Повреждение конструкционной древесины внутри помещений», в: Wood and Tree Fungi , D. Czeschlik (ed.), Springer, Berlin, стр. 207-237. DOI: 10.1007/3-540-32139-X

Шольц Г., Краузе А. и Милиц Х. (2010a). «Поисковое исследование по пропитке заболони сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris  L.) и бука европейского ( Fagus sylvatica  L.) различными термоплавкими восками», Wood Science and Technology 44(3), 379-388 .

Scholz, G., Militz, H., Gascón-Garrido, P., Ibiza-Palacios, M.S., Oliver-Villanueva, J.V., Peters, B.C., and Fitzgerald, C.J. (2010b). «Повышение устойчивости древесины к термитам путем пропитки воском», International Biodeterioration & Biodegradation 64(8), 688-693. DOI: 10.1016/j.ibiod.2010.05.012

Шольц Г., Краузе А. и Милиц Х. (2010c). «Beeinflussung der Holzfestigkeit durch Wachstränkung», Holztechnologie  51(1), 30–35.

Тимар, М. К., Тудуце, ​​Т. А., Порожан, М., и Лидия, Г. (2010). «Исследование проникновения консолидаторов в древесину. Часть 1. Общая методология и микроскопия»,  Pro Ligno  6(4), 13–27.

Тимар, М. К., Тудуце, ​​Т. А., Палахия, С., и Кроитору, К. (2011). «Исследование проникновения консолидаторов в древесину. Часть 2: FTIR-спектроскопия», Pro Ligno 7(1), 25-38.

Таллох, А. П. (1971). «Пчелиный воск: структура сложных эфиров и входящих в их состав гидроксильных кислот и диолов», Химия и физика Липиды 6(3), 235-265. DOI: Химия и физика липидов, 6, 235-265.

Чжан В., Сяо Х. и Цянь Л. (2014). «Повышенная паронепроницаемость и жиростойкость бумаги с двухслойным покрытием хитозаном и пчелиным воском», Полимеры углеводов  101, 401-406. DOI: 10.1016/j.carbpol.2013.09.097

Статья отправлена: 3 ноября 2014 г.; Экспертная оценка завершена: 3 января 2015 г.; Получена и принята исправленная версия: 15 января 2015 г.; Опубликовано: 23 января 2015 г.

Защита древесины — Шведская древесина

Конструкционная защита древесины

Защита древесины обычно относится к мерам, которые различными способами направлены на защиту древесины и древесных материалов от нападения разрушительных организмов. К ним относятся дереворазрушающие грибы, насекомые, морские вредители, такие как корабельные черви, и обесцвечивающие микроорганизмы, такие как синева и плесень.

Древесно-гниющий грибок является наиболее распространенным из разрушительных организмов в Швеции, и при строительстве из дерева конструкция и ее сборка должны максимально предотвращать гниение. Основная цель состоит в том, чтобы избежать влагоуловителей, которые подвергают древесину воздействию чрезмерного уровня влажности в течение длительного периода времени. Временная влажность должна быстро высыхать, а содержание влаги должно быстро возвращаться к нормальному уровню. Хорошие варианты структурной защиты древесины для большинства деталей, используемых в деревянном строительстве, можно найти в разделе 9.0069 www.traguiden.se .

Изделия из обработанной древесины

Бывают ситуации, когда трудно или даже невозможно спроектировать конструкцию таким образом, чтобы древесина не подвергалась постоянному воздействию высокой влажности. В этих случаях древесина с достаточно хорошей естественной прочностью для этой цели или древесный материал, обработанный различными веществами, может продлить срок службы. Древесина, обработанная давлением, существует уже давно, и в наше время используются различные виды солей меди. Другие продукты из обработанной древесины, доступные сегодня, включают модифицированную древесину, обработанную уксусным ангидридом, фурфуриловым спиртом и нагреванием.

Наряду с методами повышения долговечности древесины существуют также методы повышения огнестойкости, твердости и стабильности размеров древесины и материалов на ее основе.

Рекомендации по выбору средств защиты древесины

Защита древесины является важным фактором при строительстве чего-либо из дерева. Взаимодействие между конструкционным дизайном, выбором материалов и техническим обслуживанием играет решающую роль в функционировании и сроке службы конструкции. Как указывалось выше, когда дело доходит до проектирования конструкций, в первую очередь следует, насколько это возможно, избегать ловушек влаги, в которых древесина не может легко высохнуть, что создает фактор риска возникновения гниения в будущем.

Учитывая постоянно растущий ассортимент доступных материалов, ответы на следующие вопросы облегчат выбор материала и предписание соответствующей защиты древесины:

• Каковы требования или пожелания относительно ожидаемого срока службы конструкции?
• Подвержена ли конструкция ветру и погодным условиям, находится ли она близко или соприкасается с землей или водой, невозможно ли избежать влагоуловителей?
• Легко ли проверить конструкцию на наличие повреждений?
• Какие последствия может иметь неожиданный сбой и есть ли риск получения травм?
• Есть ли особые требования или пожелания по техническим свойствам или взаимодействию с другими материалами? Является ли конструкция несущей? Как обстоят дела с стойкостью окраски? Можно ли красить дерево?
• Какого обслуживания можно ожидать в течение всего срока службы древесины, и легко ли получить доступ к конструкции для обслуживания и ремонта?
• Как утилизируются отходы (обрезки, лом древесины)? Можно ли использовать его, например, для разогрева собственного котла, или его нужно доставлять в местный пункт сбора отходов?

Ожидаемый срок службы или технический срок службы имеет важное значение, и здесь также необходимо учитывать эстетические соображения. Чем выше требуемые стандарты, тем важнее учитывать как конструкцию конструкции, так и свойства материала с точки зрения долговечности, технического обслуживания и эстетики.

При оценке риска поражения дереворазрушающими организмами всегда существует риск для деревянных конструкций, находящихся в постоянном контакте с землей и соленой или пресной водой. Для конструкций над землей существует риск гниения, который можно оценить от почти незначительного до практически такого же высокого, как при контакте с землей, и не всегда легко рассчитать риск.

Древесина, обработанная давлением

Древесина, обработанная давлением, является наиболее распространенным древесным материалом повышенной прочности на рынке. Он производится в промышленных процессах, предпочтительно с использованием сосны. Только заболонь может быть пропитана насквозь, в то время как ядровая древесина не может быть пропитана. Таким образом, консервант для древесины только поверхностно проникает в сердцевину древесины, которая находится на поверхности доски или планки.

Ель также обрабатывается на промышленных установках для обработки давлением, но проникновение консерванта древесины в ель всегда будет поверхностным. Таким образом, будет достигнута более низкая защита от вредных организмов по сравнению с сосной. Наличие на рынке ели, обработанной консервантом, ограничено, и большая часть объема производства идет на экспорт.

Классификация обработанной под давлением древесины, продаваемой в странах Северной Европы, была составлена ​​Северным советом по сохранению древесины (NTR) на основе европейских стандартов для обработанной древесины. Цель классификации — помочь пользователю выбрать правильный вид защиты древесины для рассматриваемого применения. Классификация распространяется как на сосну, так и на ель, обработанную в промышленных масштабах консервантом для древесины. См. таблицу 14 .

Большая часть обработанной древесины, продаваемой на рынке Скандинавии, проходит контроль качества и имеет маркировку NTR. Проверки осуществляются независимым инспекционным органом, а средства контроля сертифицируются третьей стороной. Они касаются качества готового продукта и его соответствия установленным требованиям для соответствующих классов консервации древесины относительно проникновения и впитывания консерванта в заболонь. На рынке также можно найти обработанную древесину, не прошедшую контроль качества в соответствии со стандартами NTR, обычно импортируемую.

Обработанная под давлением древесина обычно производится в соответствии с классом защиты древесины NTR AB для использования в надземных конструкциях, таких как настил и другая древесина, на открытом воздухе в частных и общественных помещениях. Около трети продукции обрабатывается для защиты древесины класса NTR A для использования в контакте с землей или пресной водой. Производство других классов защиты древесины незначительно, поскольку по понятным причинам спрос на нее меньше.

Для облегчения обращения с обработанной под давлением древесиной на этапе розничной продажи и во время строительства продукты классов защиты древесины NTR AB и NTR A также поставляются в различных размерах. Изделия более тонких размеров толщиной до 38 мм, а также изделия толщиной 45 мм и шириной 125 мм используются в основном над землей и производятся в соответствии с NTR AB. Большие размеры используются при контакте с землей или пресной водой или в ответственных конструкциях, где требуется NTR A. См. таблицу 15 .

Изделия из обработанной древесины, которые классифицируются с использованием классов консервации древесины NTR и продаются в строительных магазинах, обрабатываются консервантом для древесины на водной основе, содержащим медь в качестве активного ингредиента. Именно медь придает древесине характерный зеленый цвет. Также доступны изделия из коричневой обработанной древесины, в основном для настила. Коричневый цвет долго не продержится, поэтому изделие необходимо регулярно смазывать пигментированным древесным маслом, чтобы сохранить его внешний вид.

Таблица 14   Обработанная древесина – классы консервации, применение, маркировка и проникновение

Обработанная древесина, окрашенная стойким пигментом, производится с использованием специальной многоступенчатой ​​технологии. Первым этапом является обработка древесины антисептиком на водной основе. На втором этапе древесину помещают в вакуум и кипятят в пигментированном льняном масле, которое проникает в поверхность древесины, в то же время вода, добавленная на первом этапе, испаряется. К концу обработки древесина строительно сухая и готова к использованию. Льняное масло, которое также может быть непигментированным, придает древесине водоотталкивающую поверхность, которая сводит к минимуму движение и расщепление, связанные с влажностью.

Технические свойства обработанной древесины, такие как прочность и влагопоглощение, в основном такие же, как у необработанной древесины. Однако влияние на металлы различно. Поскольку обработанная древесина используется в конструкциях, подверженных воздействию влаги, для крепежа и креплений рекомендуется использовать нержавеющую сталь, горячеоцинкованную сталь или материал с эквивалентной коррозионной стойкостью.

Следует избегать обработки обработанной древесины, но там, где это неизбежно, обработанные поверхности следует затем обработать проникающим грунтовочным маслом или консервантом для древесины, предназначенным для обработки поверхности.

Экологический профиль обработанной древесины иногда ставится под сомнение. Тем не менее, консерванты для древесины подпадают под действие строгого законодательства в соответствии с Регламентом ЕС о биоцидных продуктах (BPR), который устанавливает чрезвычайно жесткие требования к исчерпывающей документации о воздействии на окружающую среду и здоровье человека.

Воздействие обработанной под давлением древесины на окружающую среду было подтверждено многочисленными исследованиями, проведенными независимыми организациями в Швеции и за рубежом. В 2018 году были опубликованы результаты сравнительной оценки жизненного цикла (LCA), проведенной Датским технологическим институтом и Шведским институтом экологических исследований IVL. В ходе сравнения изучалось влияние на климат различных материалов, в том числе прессованной древесины класса НТР AB, лиственницы сибирской и древесно-пластикового композита, для строительства 30 м ² терраса с расчетным сроком службы 30 лет, выраженным в виде углеродного следа. Древесина в целом показала себя лучше в сравнении с обработанной под давлением древесиной.

Модифицированная древесина

Долговечность древесины также можно улучшить путем модификации. Это включает в себя химическую обработку древесины, но не биоцидными агентами, или физическую обработку для достижения большей устойчивости к разрушающим древесину организмам. Модификация древесины — это промышленный процесс, и в настоящее время на рынке представлены три различных варианта: ацетилированная древесина, пропитанная уксусным ангидридом; фурфурилированная древесина, которая пропитана фурфуриловым спиртом; и термообработанная древесина (термически модифицированная древесина – ТМТ), которая производится путем нагревания древесины до 160–215°C в бескислородной атмосфере.

Северный совет по сохранению древесины (NTR) разработал систему классификации модифицированной древесины с классами сохранения древесины, соответствующими классам древесины, обработанной под давлением. Однако они не оказали большого коммерческого влияния, и по сравнению с обработанной под давлением древесиной объемы модифицированной долговечной древесины на рынке остаются относительно небольшими. В настоящее время ни одна компания в Швеции не производит ацетилированную и фурфурилированную древесину.

Термически обработанная древесина

Термической обработке могут подвергаться как хвойные, так и лиственные породы. Обработка изменяет химическую и физическую структуру древесины, что приводит к большей долговечности. Древесина приобретает коричневый цвет, который позже становится серым при воздействии на открытом воздухе. Термически обработанная древесина имеет более низкое поглощение влаги и ограниченную подвижность по сравнению с необработанной древесиной. Термическая обработка делает древесину более хрупкой, а прочность значительно падает с повышением температуры обработки. Поэтому его нельзя использовать в несущих конструкциях.

Компании, входящие в Ассоциацию Thermowood, применяют систему с двумя классами: S (Стабильность) и D (Долговечность), где класс S — древесина с улучшенной размерной стабильностью, а класс D — древесина с повышенной износостойкостью. Термически обработанная древесина подходит только для применения над землей и не должна использоваться в контакте с землей. Для крепежа и креплений рекомендуется нержавеющая сталь.

Ацетилированная древесина

Ацетилированная древесина производится из новозеландской лучистой сосны, сертифицированной Лесным попечительским советом (FSC) и импортируемой в Швецию. Испытания показывают, что ацетилированная древесина имеет чрезвычайно хорошую долговечность, которая хорошо сравнима с древесиной, обработанной под давлением. Лучистая сосна, используемая при обработке, не содержит сердцевины и практически не имеет сучков, что обеспечивает пропитку древесины на всем протяжении. Он также обладает хорошей размерной стабильностью, что является плюсом при использовании для террас и наружной облицовки, а также для наружных столярных изделий, которые будут обработаны поверхностной обработкой.

Ацетилирование не придает окраски обработанной древесине, что означает, что со временем она становится серебристой при использовании на открытом воздухе. Древесина имеет легкий запах уксуса, который иногда может быть заметен спустя долгое время после обработки. Для крепежа и креплений рекомендуется нержавеющая сталь.

Таблица 16 Термически обработанная древесина – области применения

Пропускной стол

Класс S для помещений (стабильность)	Наружный класс D (Долговечность)
Половые доски Половые доски Внутренняя облицовка	Наружная облицовка Ограждение Windows Садовая мебель Настил

 

Фурфурилированная древесина

Фурфурилированная древесина производится из сертифицированной FSC лучистой сосны и северной сосны, импортируемых в Швецию. Жидкость для пропитки представляет собой фурфуриловый спирт, полученный из сырья на биологической основе. В ходе испытаний обработанная древесина продемонстрировала хорошую износостойкость и лучше всего подходит для наружной облицовки, настила и многих других надземных целей.

Как и в случае с ацетилированной древесиной, лучистая сосна пропитывается насквозь, в то время как северная сосна пропитывается только до сердцевины. Размерная стабильность и твердость намного лучше, чем у необработанной древесины, а обработка также делает древесину немного более плотной, чем у необработанной версии. Обработка придает древесине темно-коричневый цвет, который со временем постепенно переходит в серый.

Для крепежа и креплений рекомендуется нержавеющая сталь.

Прочие химические средства для защиты древесины

Обработка поверхности консервантом для древесины

На рынке также имеются консерванты для древесины, которые можно наносить вручную путем окрашивания или погружения. С помощью этих методов консервант для древесины достигает очень ограниченного проникновения. Таким образом, древесина с обработанной поверхностью подходит только в тех случаях, когда внешние нагрузки не слишком велики, например, древесина на открытом воздухе, которая не находится в длительном контакте с землей, например, для облицовки фасадов, или когда ожидается или требуется только умеренный срок службы. Продукты для поверхностного нанесения также могут использоваться для обработки обработанных участков обработанной под давлением древесины.

Продукты на основе силикона

Относительно новый тип продукта для защиты древесины на основе силикона доступен уже несколько лет и может использоваться как для промышленной пропитки, так и для обработки поверхности. Процесс пропитки применяется в основном для настила. Продукты для обработки поверхности используются как для наружной облицовки, так и для настила, а также для обработки поверхности настила, обработанного под давлением, придающего древесине серебристо-серый цвет, по крайней мере на начальном этапе.

Знаний и опыта относительно защитного действия силиконовых изделий от гниения не хватает из-за отсутствия документации, ограниченного практического опыта и отсутствия долгосрочных испытаний на устойчивость к гниению. Однако пропитка, при которой химикаты глубоко проникают в древесину, всегда обеспечивает лучшую защиту, чем поверхностная обработка.

Огнеупорная древесина

Огнезащитная обработка может включать промышленную пропитку древесины или поверхностную обработку, которая обеспечивает защитный слой на поверхности древесины. Улучшенные свойства пожарной безопасности означают, что открытая древесина может использоваться в большей степени в качестве поверхностного слоя на внутренних стенах и потолках, а также на фасадах, при условии, что может быть проверена долговечность на открытом воздухе.

Пропитка древесины антипиреном может, например, положительно повлиять на время до воспламенения и распространение пламени, таким образом достигая более высокого класса поверхностного слоя или облицовки, чем для необработанной древесины.