Проблеми довговічності. Захист деревини від гниття та займання

Деревина та вироби на її основі під час зберігання й експлуатації руйнують­ся під дією біологічних, хімічних та фізичних факторів.

Деревина різних порід залежно від хімічного складу та анатомічної будови має різну стійкість до гниття й займистості. Вітчизняні породи за стійкістю про­ти гниття поділяють на групи: найбільш стійкі (тис, кедр, дуб, карагач), серед-ньостійкі (сосна, ялина, вільха) та малостійкі (береза, бук, осика, липа, клен).

Щоб запобігти загниванню деревини, вживають ряд конструктивних заходів, мета яких полягає у збереженні її від зволоження (деревину ізолюють від бетону, цегли, каменю, роблять отвори для провітрювання, захищають від атмосферних опадів). Якщо заходами конструктивного характеру не можна зберегти деревину від зволоження, її просочують антисептиками - хімічними речовинами, які вбива­ють грибні спори чи створюють середовище, в якому їхня життєдіяльність стає не­можливою. До антисептиків ставиться ряд вимог, найголовнішими з яких є такі: во­ни мають знищувати грибні клітини, легко проникати в деревину, бути стійкими як з фізичного, так і з хімічного боку, безпечними в протипожежному плані й нешкід­ливими для здоров'я людини, не мати неприємного запаху, не знижувати сортність, міцність і якість деревини, бути дешевими й недефіцитними матеріалами.

Антисептики поділяють на розчинні й нерозчинні у воді.

До водорозчинних антисептиків належать фторид натрію, кремнефторид натрію, дінітрофенолят натрію, мідний купорос тощо. Як дезинфікуючі речови­ни використовують 15%-й розчин мідного купоросу, 10%-й розчин залізного ку­поросу, 5%-й розчин хлориду цинку, 10% - і розчини кухонної солі та хлорного вапна тощо.

До водонерозчинних належать маслянисті та кристалічні антисептики. Мас­лянисті антисептики добре вбивають гриби, глибоко проникають у деревину, довго зберігаються в ній і не вимиваються водою. Проте вони мають неприємний запах, а тому їх можна використовувати для просочування дерев'яних конструк­цій, які перебувають на повітрі чи у воді (шпали, частини мостів, палі тощо). До маслянистих антисептиків належать креозотове та антраценове масла, карболені-ум, кам'яновугільна смола тощо. Кристалічні антисептики, нерозчинні у воді, розчиняються в гасі чи скипидарі й у вигляді таких розчинів застосовуються для просочування деревини. До кристалічних антисептиків належать технічний окси-дифеніл, технічний пентохлорфенол тощо.

Деревину антисептують нанесенням на її поверхню антисептуючих розчи­нів чи паст, поверхневим випалюванням частини деталі, що антисептується, з наступним зануренням у відповідний розчин, послідовним навперемінним зану­ренням у гарячу та холодну ванну з антисептиками, просочуванням антисептуючою речовиною під деяким тиском. Спосіб антисептування вибирають залежно від зволоження дерев'яних виробів під час експлуатації (постійне чи змінне зво­ложення, глибоке чи поверхневе), від температурних умов, в яких вони перебу­вають, від виду деревної породи.

Деревина - це горючий матеріал. При температурі 12О...15О°С вона повіль­но обвуглюється, а при 250...300°С займається. При температурі понад 350°С гази, що виділяються з деревини, займаються навіть при відсутності відкритого вогню. Щоб уникнути займання, передбачають ряд конструктивних заходів: від­даляють дерев'яні конструкції від джерел нагрівання; влаштовують захисні футе-рівки з вогнестійких (неспалимих) матеріалів (цегли, бетону); покривають шаром малотеплопровідного мінерального матеріалу (азбестового, азбестоцементного, пористої штукатурки тощо). Для оберігання від вогню деревину просочують різ­ними вогнезахисними сполуками (антипіренами), які наносять на її поверхню у вигляді паст та фарб. Вогнезахисні пастові речовини готують на основі фосфор­нокислого чи сірчистого амонію, бури, борної кислоти. При нагріванні вони легко плавляться й перекривають доступ кисню або виділяють гази, які не під­тримують горіння. Вогнезахисні фарбові суміші виготовляють із зв'язуючої речо­вини (рідинне скло), наповнювача (кварцовий пісок, крейда) та лугостійкого пігменту. Вогнезахисна дія суміші виявляється в тому, що з підвищенням темпе­ратури фарба пузириться й утворюється пористий захисний шар, який знижує температуру на поверхні деревини. Обробка деревини антипіренами здійснюєть­ся тими самими методами, що й у випадку антисептування. Антипірени можуть бути також додані до вогнезахисних фарб і паст.

Значне поліпшення властивостей деревини досягається при її модифікації синтетичними полімерами. Суть модифікації полягає у тому, що натуральна деревина просочується мономером або низьков'язким полімером, які потім пере­водять у твердий стан під дією тепла, хімічних реагентів або іонізуючих випромі­нювань. Розрізняють термохімічний і радіаційно-хімічний методи модифікації деревини. Для модифікації деревини використовують фенольні, карбамідні, фуранові, поліефірні, поліакрилові та інші полімери (олігомери), а також деякі мономери - стирол, метилметакрилат, акрилонітрил.

Контрольні запитання

1.Фізичні та механічні властивості деревини.

2.Які матеріали та вироби з деревини ви знаєте. Наведіть коротку характеристику.

3.Які ви знаєте композиційні матеріали на основі відходів переробки деревини.

4. Розкажіть про способи підвищення довговічності дерев’яних конструкцій.