Технология и особенности импрегнации древесины
Древесина - материал легкий и прочный, она легко подвергается обработке и активно применяется в разнообразных отраслях промышленности. Однако, подобно другим натуральным материалам, подвержена действию многих разрушающих факторов: грибковым поражениям, плесени, насекомым. В результате такого негативного воздействия ухудшаются ее механические и декоративные свойства, снижается срок эксплуатации. Для того чтобы сохранить полезные свойства древесины, необходимо обрабатывать ее антисептиками.
Антисептики (от греч. άντί - против и σηπτικός - гнилостный) - химические препараты, предохраняющие древесину от биологического разрушения (гниения, плесени, поражения древоточцами). При пропитке древесины антисептиком происходит глубокое заполнение ее структуры компонентами антисептического состава, что помогает обеспечить действительно эффективную и длительную защиту. Существует несколько способов антисептической обработки: нанесение кистью / распыление; окунание; пропитка под давлением. Рассмотрим каждый способ более подробно.
Нанесение антисептиков кистью /распыление
Нанесение кистью (окрашивание) и распыление относятся к наиболее распространенным способам обработки древесины антисептиками. При нанесении антисептика кистью или распылителем защитный слой на поверхности древесины получается достаточно тонким, что обеспечивает очень ограниченную защиту от ультрафиолетового воздействия. Как правило, древесина, прошедшая подобную обработку, используется для отделки внутренних помещений низкой влажности.
Окунание в антисептик
Антисептическая обработка древесины методом погружения (окунания) выполняется с применением специальных ванн для антисептирования. Такой вид обработки осуществляется в условиях промышленного производства.
При помощи специальных погружных устройств пакет древесины погружается в пропиточную ванну, удерживается там некоторое время, затем поднимается. Излишки антисептического раствора удаляются с древесины самопроизвольно, путем стекания. При обработке методом погружения (окунания) на поверхности древесины образуется защитный слой толщиной 1-2 мм. Обработанная таким способом древесина может применяться как для отделки внутренних помещений, в которых уровень влажности составляет не более 20%, так и для наружных поверхностей, но в таком случае через 4-6 месяцев необходимо повторить обработку.
Импрегнация – пропитка пиломатериалов антисептиками под давлением
Пропитка пиломатериалов антисептическими составами в автоклаве под давлением (импрегнация) - наиболее эффективный метод защиты древесины. При такой обработке антисептический состав проникает глубоко в поры древесины и заполняет ее.
Антисептическая обработка древесины методом «вакуум - давление - вакуум» производится только в промышленных условиях с применением автоклава.
Поверхность древесины, пропитанной антисептиком в автоклаве, разрушается в десятки раз медленнее, чем обработанная кистью, а пропитка, находящаяся глубоко в порах, препятствует повреждению древесины биоорганизмами и атмосферному воздействию. Этот метод обработки обеспечивает глубокую пропитку заболони антисептиком. Древесина, прошедшая такую обработку, может быть использована для наружного применения в условиях постоянного контакта с грунтом и атмосферного воздействия.
Для лучшего проникновения антисептического раствора в поры древесины перед началом обработки из автоклава откачивается весь воздух (создается вакуум), после чего в него поступает антисептический раствор, который под действием избыточного гидравлического давления заполняет освобожденные от воздуха поры древесины. Благодаря пониженному давлению в древесине при восстановлении атмосферного давления в автоклаве раствор с поверхности втягивается внутрь пиломатериала.
Схема обработки по методу двойного вакуума представлена на рисунке.
Работа автоклава
Как правило, автоклав представляет собой стальной цилиндр диаметром 1-2 м, длиной 13-27 м. С торцов цилиндр оборудован полусферическими крышками, одна из которых всегда плотно закрыта, а другая откидывается с боковой стороны; конструкция соединения гидравлическая. В котле расположены пути для тележек.
Пропитка антисептическим составом проводится в автоклавах под давлением свыше 12 бар с применением начального и конечного вакуума.
Автоклав после загрузки в него пропитываемого материала герметически закрывается, включается вакуум-насос, и в автоклаве создается вакуум 0,8 кгс/см-2, который следует поддерживать в течение 45 мин.; время отсчитывается после достижения указанного давления. По окончании вакуумирования автоклав наполняется раствором температурой 5-35°С, причем вакуум в процессе наполнения автоклава не должен снижаться ниже 0,6 кгс/см-2.
После наполнения автоклава раствором вакуум-насос выключается, и дальнейшая подача раствора в автоклав производится гидронасосом под давлением из рабочей емкости.
Продолжительность процесса наполнения и давление определяются в зависимости от размеров заготовок и расчетного количества заболонной части. Например, для изделий из сосны продолжительность процесса наполнения составляет 90-180 мин. при давлении 12-14 бар.
Окончанием поглощения раствора считается момент, когда в течение 10 мин. поглощается не более 20 л раствора на 1 м3 древесины, что фиксируется контрольно-измерительными приборами. По окончании процесса пропитки давление постепенно (в течение 10-15 мин.) снижается до 4 бар. Далее происходит перекачка рабочего раствора в маневровую емкость.
После снижения давления древесина подвергается обратному вакуумированию, оставаясь в автоклаве в течение 30-45 мин. Время отсчитывается после достижения указанного давления. Этот процесс необходим для удаления излишков пропиточного раствора из древесины.
Пропитанная древесина выгружается из автоклава и подвергается процессу фиксации на закрытой и хорошо проветриваемой площадке в течение не менее 48 ч. Площадка должна быть оборудована для сбора химических жидкостей.
При каждом цикле импрегнации необходимо пропитывать образец пиломатериала для тестирования с целью изъятия пробы для анализа глубины пропитки и качества импрегнации. После просушки древесины обязательно проводится визуальный контроль степени пропитки. Заболонная часть древесины должна быть пропитана на 100%, пропитка должна быть сплошной и равномерной. При необходимости также проводится химический контроль глубины пропитки с применением специальных тестовых наборов.
Использование импрегнированной древесины
Пропитанные антисептиком пиломатериалы находят широкое применение как в промышленности, так и в быту.
Импрегнированные деревянные столбы широко используются в качестве опор линий электропередач. Пропитка в автоклаве обеспечивает длительный срок службы столбов, а используемые при пропитке антисептики нового поколения, выполненные на основе меди, делают такую древесину безвредной для человека и животных, обеспечивая надежную защиту от биологических вредителей.
Импрегнированная древесина также используется в производстве шпал. Для повышения эффективности пропитки предварительно выполняют накалывание деревянных заготовок шпал, которые затем пропитываются антисептиком в автоклаве.
В последние годы, в связи с развитием индустрии деревянного домостроения, импрегнированные пиломатериалы получили широкое применение и в этой сфере. Из импрегнированной древесины изготавливают заборы, террасы, причалы, беседки, детские площадки, ее используют для наружной и внутренней отделки помещений.
Импрегнированная террасная доска (террасный декинг) - это материал, предназначенный для укладки полов на открытых площадках для отдыха: террасах, верандах и т. д. Террасную доску используют в строительстве лестниц, подиумов для беседок и павильонов, она способна выдерживать большие нагрузки, что позволяет применять ее в качестве настила в гаражах и на автомобильных площадках.
Архитектурные формы, созданные с использованием импрегнированной влагостойкой древесины, весьма практичны, ведь на открытом воздухе даже при самых суровых погодных условиях срок службы древесины, обработанной антисептиком в автоклаве, составляет не менее 30 лет.
Подготовлено специалистами
ООО «Вуд Протект Технолоджи»
