Пропитка древесины антисептиками
В основе защитных мер лежит пропитка древесины антисептиками (предохранение от гниения и поражения насекомыми) и антипиренами (защита от огня). Имеется много способов пропитки, но все они базируются на трех физических явлениях, основанных на перемещении жидкости в древесине: действии капиллярных сил, действии избыточного внешнего давления, диффузионном перемещении по полостям клеток древесины молекул или ионов пропитывающего вещества. В производственных условиях методы, основанные на этих явлениях, часто совмещаются.
Различают поверхностное антисептирование и глубокую пропитку, которую еще называют консервированием. Поверхностное антисептирование проводят для кратковременной защиты древесины (например, при атмосферной сушке пиломатериалов, при хранении или перевозке сырых пиломатериалов или заготовок). В качестве антисептика применяют водные растворы различных минеральных или органических веществ, например, пентахлорфенолята натрия. Для антисептирования пиломатериалы окунают в раствор антисептика или опрыскивают.
Консервируют в первую очередь шпалы, столбы линий связи и электропередач, детали деревянных домов и сельскохозяйственных построек, деревянные исторические памятники. Автор должен обратить внимание читателя на то, что современные антисептики, технология и техника пропитки позволяют провести консервацию древесины для работы в любых условиях, практически на любой экономически целесообразный срок. Если все-таки мы достаточно часто видим сгнившие деревянные изделия и даже целые строения, значит консервирование было выполнено неправильно (в отдельных случаях следует посмотреть, было ли оно вообще). Консервирование — категория не только технологическая, но еще и экономическая, потому что, если продлить срок эксплуатации изделий, их потребуется меньше или на ремонт уйдет меньше древесины. Поэтому следует настойчиво добиваться обязательного консервирования древесины во всех случаях, когда оно необходимо.
Антисептики, которые применяются при консервировании, должны обладать токсичностью относительно грибов, древоточцев, термитов. В то же время они должны быть безвредными для людей и животных, недефицитными, недорогими и легко проникать в древесину. Специфическими требованиями являются отсутствие вымывания антисептика из древесины, сохранение возможности склеивания и отделки древесины.
Типов и видов антисептиков очень много как у нас в стране, так и за рубежом. Объясняется это тем, что трудно подобрать один-два антисептика, которые бы удовлетворяли всем требованиям. Читатель должен обратить внимание на такие водорастворимые антисептики, как пентахлорфенолят натрия, хромсодержащие и борсодержащие препараты. Имеются органико-растворимые антисептики на основе пентахлорфенола и нафтената меди, а также уже известные нам антисептики на основе каменноугольных масел. Очень часто примерно одинаковые антисептики называют в разных странах по-разному (так называемые торговые названия). Поэтому рекомендуется сначала изучить элементный состав антисептика, прежде чем удостовериться, что это действительно новый препарат.
Антипирены для химической защиты древесины от возгорания основаны на фосфорнокислых и сернокислых солях аммония. Интерес представляет комбинированный препарат, который бы защищал и от гниения, и от возгорания. Такие препараты созданы на основе пентахлорфенолята натрия, буры и борной кислоты. В зависимости от преимущественной направленности действия в этих комбинированных антисептиках преобладает пентахлорфенолят натрия (если большую озабоченность вызывает гниение) или бура и борная кислота (если важнее защита от огня).
Существенно важна, естественно, эффективность защиты. На нее влияют и тип антисептика, и глубина его проникновения в древесину, и его сохраняемость в пропитанной древесине. Нельзя думать о хорошей защите при использовании высокотоксичного антисептика, если он плохо проникает в древесину или неудовлетворительно поглощается ею. Поэтому ученые постоянно изучают, эти вопросы и на основе изучения выдают рекомендации практикам. Важным здесь является и порода древесины. Дело в том, что ядровая древесина плохо пропитывается. Но если заболонь большая, то, поскольку она хорошо пропитывается, получается хорошо защищающее ядро кольцо.
Самый простой способ защиты — это нанесение раствора или пасты на поверхность древесины. Его часто используют при ремонте зданий, а также в строительстве. Часто применяют пропитку в ваннах с антисептиком, куда пропитываемые детали погружают в пакетах. Иногда древесину предварительно нагревают. Тогда при погружении она остывает и в ней создается пониженное давление, что способствует проникновению антисептика. Интересен способ горяче-холодных ванн, который используют при пропитке креозотом или пентахлорфенолом. Древесину нагревают до 95—105° С в антисептике в открытой ванне несколько часов и затем быстро погружают в ванну с холодным антисептиком (35—65°С), в котором она находится еще несколько часов. Этот способ особенно эффективен при защите столбов. В деревообработке применяют также пропитку с использованием вакуума. Древесину вакуумируют, затем быстро погружают в антисептик и затем вновь вакуумируют для извлечения лишнего антисептика. Строительные детали и столярные изделия часто пропитывают этим способом.
Пропитка под давлением — наиболее распространенный способ. Проводят ее в стальных цилиндрах (автоклавах). Древесину на вагонетке вкатывают в автоклав, закрывают его и заполняют антисептиком. Антисептик под давлением проникает в древесину до тех пор, пока она не поглотит необходимое его количество. Давление обычно поддерживают на уровне 0,4—1,7 МПа (чаще 0,9=1,2 МПа). Температура антисептика на основе креозота или пентахлорфенола 88—93 °С. Если антисептик водорастворимый, то температура его 50—65° С.
Необходимо обратить внимание на осторожное обращение с пропитанной древесиной. В первую очередь надо помнить, что нельзя разрушать целостность пропитанного слоя. Это происходит, когда используют остроконечные багры, например, для перемещения столбов или кантовочные крючья при строповке шпал. При сбрасывании с большой высоты пропитанные сортименты также могут повреждаться. Если приходится механически обрабатывать пропитанную древесину, то обнаженные поверхности следует защищать пастой на основе пентахлорфенола.
Как видно, защита древесины от гниения, насекомых и возгорания — важная задача. Но ее эффективное решение возможно лишь при наличии высококвалифицированных кадров, обладающих знаниями свойств древесины, химии, механики, технологии деревообработки. Профессия пропитчика интересна, особенно если иметь в виду, что пропитка находится на стыке различных производств и тот, кто ею обладает,— обычно разносторонний специалист.