Причины снижения качества древесного сырья

По причине сезонности лесозаготовок у лесоперерабатывающих предприятий возникает необходимость создания серьезных запасов пиловочного и фанерного сырья. Однако это ведет не только к замораживанию оборотных средств, но и к неизбежному снижению качества сырья и даже к его потерям. А в конечном итоге - к повышению себестоимости конечной продукции.

Причины снижения качества сырья: торцевые трещины сортиментов, грибные и плесневые поражения, поражения насекомыми.

Растрескивание древесины

При естественном высыхании древесины или сушке в сушильной камере ее наружная поверхность быстро высыхает, а внутренняя - остается сырой, при этом высушенная (наружная) часть уменьшается в объеме, и в ней возникают напряжения, вследствие которых образуются трещины. Трещины, в свою очередь, способствуют беспрепятственному проникновению спор грибов вглубь древесины. Наиболее интенсивно влага испаряется с торцевой поверхности бревна, что объясняет образование трещин именно в этой области.

Поражение древесины грибами и плесенью

Древесина является питательной средой для различных грибов. Для их развития требуется оптимальная температура (для большинства видов грибов синевы 26-27°С) и влажность древесины (35-80%).

Древесину, пораженную деревоокрашивающими грибами, в большинстве случаев отличает повышенная скорость водопоглощения. Некоторые виды грибов синевы стимулируют развитие дереворазрушающих грибов, которое происходит при температуре от 2 до 35°С и влажности древесины свыше 20%. При высокой влажности, когда древесина находится в воде, грибы не развиваются. Таким образом, наиболее благоприятны для развития грибов следующие условия: температура от 15 до 25°С и влажность древесины от 30 до 60%.

Особенно велико разрушительное действие грибов при изменениях влажности и температуры. Этим объясняется то обстоятельство, что чаще всего загнивают элементы цокольного перекрытия, обвязки по цоколю, нижние венцы брусчатого здания, подоконные доски, врытые в землю столбы - на границе почвы и атмосферы и др. При температуре ниже 20°С и выше 35°С развитие грибов замедляется и даже может совсем прекратиться, но грибы при этом не погибают - с наступлением благоприятных условий их развитие возобновляется. При температуре выше 60°С большинство грибов погибает. В зависимости от масштабов поражения древесины гнилью ее сортность снижается вплоть до полной непригодности.

Заболонная гниль - анормальные по окраске участки заболони без понижения или с понижением твердости древесины. Этот порок возникает в сухостойной, валежной и срубленной древесине под воздействием дереворазрушающих грибов . Заболонная гниль распространяется от торцов и боковых поверхностей вглубь. На торцах наблюдается в виде пятен разной величины и формы и сплошного поражения заболони, на продольных разрезах - в виде вытянутых пятен, полос и сплошного поражения заболони.

Заболонная гниль присуща всем древесным породам. У хвойных пораженная древесина приобретает желтовато- или розовато-бурую окраску, у лиственных - пеструю, напоминающую рисунок мрамора. Развивается при длительном и неправильном хранении, чаще в круглых лесоматериалах. У лиственных пород заболонная гниль обычно следует за побурением и может переходить на ядро.

Различают твердую и мягкую заболонную гниль. Твердая уменьшает прочность древесины при статическом изгибе на 22%, при сжатии вдоль волокон - на 20-25%; мягкая резко снижает механические свойства древесины.

Таблица. Среднестатистическая влажность древесины

При хранении свежесрубленных лиственных пород (особенно березы, бука, ольхи) в теплое время года заболонь приобретает бурую окраску различной интенсивности и равномерности, иногда со слабо выраженными серыми или белесыми пятнами и полосами. Этот порок носит название «побурение» (прежнее название - «задыхание»).

Исследованиями специалистов ЦНИИМОД установлено, что побурение представляет собой явление, при котором три разных по природе процесса протекают одновременно или последовательно. Во-первых, происходит закупорка водопроводящих путей, замедляющая испарение воды из древесины и преграждающая доступ в нее воздуха (раневая реакция живых клеток заболони). Во-вторых, по мере просушки древесины отмирают живые клетки заболони, их содержимое окисляется кислородом воздуха и появляется бурая окраска. В-третьих, на древесине поселяются грибы, что приводит к дальнейшему изменению ее цвета. Побурение предшествует заболонной гнили. Обычно побурение бревен начинается с торцов и распространяется вглубь древесины вдоль волокон, при этом в первую очередь поражаются внутренние слои заболони с ослабленной жизнедеятельностью клеток, затем побурение охватывает всю заболонь. После отмирания коры побурение переходит и на боковую поверхность бревен, продвигаясь языками в радиальном направлении к центру. Древесина растущего или свежесрубленного дерева всегда имеет влажность выше влажности предела насыщения, то есть является сырой.

Влажность свежесрубленной древесины зависит от породы, структуры (ядро или заболонь) и времени года, когда дерево срублено.

Она колеблется в очень широких пределах. У хвойных пород влажность ядра и спелой древесины значительно ниже влажности заболони. У лиственных пород различия во влажности по сечению ствола практически не наблюдаются.

Исследования специалистов ЦНИИМОД показали, что наиболее надежно можно защитить от побурения свежезаготовленные лиственные кряжи при поддержании их влажности.

Для сохранения качества пиловочного и фанерного сырья можно воспользоваться составами для защиты торцов лесоматериалов, снижающими интенсивность испарения и предотвращающими их увлажнение, приводящее к загниванию.

Поражение древесины насекомыми

Для некоторых видов насекомых - так называемых насекомых-фитофагов - древесина служит питательной средой. Одни виды поражают ослабленные растущие деревья, другие - срубленные или вываленные, есть и такие, которые питаются сухой древесиной. Поэтому регулирование влажности древесины не защитит ее от поражения фитофагами. Древесину повреждают разные насекомые - жуки (усачи, златки, короеды, долгоносики, дровосеки, точильщики), рогохвосты, термиты, муравьи и др. Некоторые из них проделывают ходы только в коре, многие углубляются в древесину.

Личинки насекомых проделывают в древесине ходы и отверстия - червоточины. Находясь в древесине, древоточцы способны прогрызать ходы до 40 м длиной!

Поражения насекомыми бывают настолько значительны, что части дерева теряют прочность.

Бывает и так, что при незначительном числе наружных отверстий древесина оказывается полностью разрушенной внутри.

Отдельной проблемой, связанной с международной торговлей древесиной, является импорт тропических сортов, уже пораженных насекомыми. При длительном хранении древесины наиболее эффективным способом защиты от насекомых на всех стадиях их развития являются химические препараты. Но эти препараты могут отрицательно воздействовать на животных и человека. Поэтому нужно быть особенно внимательными как при подборе химического препарата, так и при его использовании.

Защита древесины

Способы защиты при хранении древесиныусловно можно разделить на химические и нехимические. Нехимическая защита древесины основывается на создании неблагоприятных для развития биоразрушителей условий.

В основе химической защиты - использование препаратов, под воздействием которых древесина становится несъедобной для различных грибов и насекомых.

Согласно ГОСТ 9014.0-75 в зависимости от вида и назначения лесоматериалов используют различные способы хранения материалов:

• влажное хранение - обеспечивает сохранение высокой влажности древесины (укладка неокоренных сортиментов в плотные штабеля, дождевание, затопление, замазка торцов материалов гидроизолирующими составами и т. п.);
• повышение влажности (затопление, дождевание);
• сухое хранение - обеспечивает сохранение низкой влажности древесины (окорка, рядовая укладка материалов);
• снижение влажности (атмосферная сушка при помощи окорки, рядовой укладки материалов в штабеля; камерная сушка);
• повышение температуры древесины - обеспечивает стерилизацию древесины (пропаривание, обжиг, камерная сушка);
• понижение температуры древесины - сезонная защита сырой древесины при хранении круглых лесоматериалов (замораживание);
• хранение в плотных штабелях с затенением бревен свежей заготовки в течение 2-4 месяцев.

Традиционными средствами и составами для защиты древесины являются воск, парафин, битумные смолы, смесь олифы и извести, смесь древесной смолы и мела. Принцип их действия: на поверхности древесины образуется эластичная пленка, которая препятствует проникновению спор грибов внутрь древесины, снижает интенсивность испарения из нее влаги.

Недостатки способов обработки этими средствами:

• может потребоваться дополнительный подогрев средства;
• средства могут плавиться под воздействием солнечных лучей;
• не исключено, что запертая внутри древесины влага будет благоприятствовать развитию микроорганизмов.

Специальные составы применяются для защиты торцов :

• круглых лесоматериалов высокотоварных групп (пиловочник, различные кряжи);
• пиломатериалов (в особенности большого сечения) при атмосферной и камерной сушке;
• оцилиндрованных и рубленых бревен в различных строениях.

Задачи, которые должны выполняться составами для защиты торцов:

• препятствие торцевому увлажнению древесины;
• снижение количества трещин и уменьшение их глубины;
• защита от синевы, плесени и гнилостных поражений.

Требования к характеристикам составов для защиты торцов:

• морозостойкость, отсутствие необходимости подогрева при применении;
• низкая вымываемость, повышенное водоотталкивание;
• универсальность (пригодность для всех видов древесины);
• пожаро­ и взрывобезопасность;
• экологическая безопасность;
• удобство хранения и транспортировки;
• срок обеспечения защиты древесины - не менее 6 месяцев;
• возможность применения в сушильных камерах (стойкость к агрессивной среде);
• вязкость состава (должна обеспечивать нормируемый расход за одно нанесение валиком и кистью);
• возможность нанесения распылителем (для отдельных составов);
• наличие в составе биоцидов против деревоокрашивающих и дереворазрушающих грибов.

Кроме того, в случае обработки сырья для мебельных щитов состав должен быть лессирующим (для идентификации пороков перед распиловкой с последующим позиционированием).

Сырье, поставляемое лесозаготовительными предприятиями на фанерные комбинаты, тоже желательно обрабатывать лессирующими составами, чтобы не возникали споры по поводу установления сортности древесины. Для контроля выполнения работ лессирующий состав необходимо подкрашивать. Характеристики средства должны обеспечивать возможность его применения в сушильных камерах (стойкость к агрессивной среде).

Группа компаний «Сенеж»