Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Все меры, которые принимаются для обеспечения длительного срока службы древесины, подпадают под определение консервации древесины (обработка древесины).

Во влажной и насыщенной кислородом почве существует несколько обработок, которые позволяют уязвимой древесине (здесь хвойная древесина) долго сопротивляться бактериальному или грибковому разложению.
Деталь образца на фото выше

Помимо структурных мер по сохранению древесины, существует целый ряд различных ( химических ) консервантов и процессов (также известный как лечение древесины , обработки древесины или обработки давлением ) , который может продлить срок службы древесины , древесины , деревянных конструкций или конструктивных изделий из древесины . Обычно они повышают долговечность и устойчивость к разрушению насекомыми или грибком .

История [ править ]

Современная набережная, населенная двустворчатыми моллюсками, известными как корабельные черви .

По предложению Ричардсона [1] обработка древесины практиковалась почти так же долго, как и сама древесина . Есть записи о сохранении древесины, восходящие к древней Греции во время правления Александра Македонского , когда мостовую древесину пропитывали оливковым маслом . В Римлянах защищали свои корпусов судов щетки древесины с дегтем. Во время промышленной революции, защита древесины стала краеугольным камнем деревообрабатывающей промышленности. Изобретатели и ученые, такие как Бетелл, Бушери, Бернетт и Киан, сделали исторические разработки в области защиты древесины с помощью консервантов и технологий. Промышленная обработка давлением началась во второй половине XIX века с защиты железнодорожных шпал креозотом . Обработанная древесина использовалась в основном в промышленности, сельском хозяйстве и коммунальном хозяйстве, где она все еще используется, пока ее использование не значительно выросло (по крайней мере, в Соединенных Штатах) в 1970-х годах, когда домовладельцы начали строить настилы и проекты на заднем дворе. Инновации в производстве изделий из обработанной древесины продолжаются и по сей день, и потребители все больше интересуются менее токсичными материалами.

Опасности [ править ]

Древесина, прошедшая промышленную обработку под давлением одобренными консервантами, представляет ограниченный риск для населения и должна быть утилизирована надлежащим образом. 31 декабря 2003 года деревообрабатывающая промышленность США прекратила обработку бытовых пиломатериалов мышьяком и хромом ( хромированный арсенат меди или ХАМ). Это было добровольное соглашение с Агентством по охране окружающей среды США . CCA был заменен пестицидами на основе меди, за исключением некоторых промышленных применений. [2]CCA может по-прежнему использоваться для наружных товаров, таких как кузова грузовых прицепов, и нежилых сооружений, таких как пирсы, доки и сельскохозяйственные постройки. Промышленные химикаты для консервирования древесины, как правило, не доступны напрямую населению и могут потребовать специального разрешения на импорт или покупку, в зависимости от продукта и юрисдикции, в которой они используются. В большинстве стран операции по промышленной консервации древесины представляют собой подлежащую уведомлению промышленную деятельность, требующую лицензирования соответствующих регулирующих органов, таких как EPA или аналогичные. Условия отчетности и лицензирования сильно различаются в зависимости от конкретных используемых химических веществ и страны использования.

Хотя пестициды используются для обработки пиломатериалов, сохранение пиломатериалов защищает природные ресурсы (в краткосрочной перспективе), позволяя изделиям из древесины служить дольше. Предыдущие неэффективные методы в промышленности в некоторых случаях оставили в наследство загрязненные почву и воду вокруг участков обработки древесины. Однако в соответствии с утвержденными в настоящее время отраслевыми практиками и регулирующими механизмами, такими как внедренные в Европе, Северной Америке, Австралии, Новой Зеландии, Японии и других местах, воздействие этих операций на окружающую среду должно быть минимальным. [ Нейтральность является спорным ] [ править ]

Обработка древесины современными консервантами, как правило, безопасна при соблюдении соответствующих мер предосторожности и мер индивидуальной защиты. Однако обработанная древесина может представлять определенные опасности в некоторых обстоятельствах, например, при горении или при образовании рыхлых частиц древесной пыли или других мелких токсичных остатков, или при непосредственном контакте обработанной древесины с продуктами питания и сельским хозяйством. [ необходима цитата ]

Консерванты, содержащие медь в форме микроскопических частиц, недавно были представлены на рынке, обычно под «микронизированными» или «микро» торговыми названиями и обозначениями, такими как MCQ или MCA. Производители заявляют, что эти продукты безопасны, и EPA зарегистрировало эти продукты.

Американская ассоциация защиты древесины (AWPA) рекомендует, чтобы вся обработанная древесина сопровождалась Информационным листом для потребителей (CIS), чтобы сообщить инструкции по безопасному обращению и утилизации, а также потенциальную опасность для здоровья и окружающей среды обработанной древесины. Многие производители предпочли вместо этого предоставить паспорта безопасности материалов (MSDS). Хотя практика распространения паспортов безопасности материалов вместо CIS широко распространена, продолжаются дискуссии относительно этой практики и того, как лучше всего сообщать конечному пользователю о потенциальных опасностях и мерах по их снижению. Ни MSDS, ни недавно принятые Международные паспорта безопасности (SDS) не требуются для обработанной древесины в соответствии с действующим федеральным законом США.

Химическая [ править ]

Химические консерванты можно разделить на три большие категории: консерванты на водной основе, консерванты на масляной основе и консерванты на основе легких органических растворителей (LOSP). Они обсуждаются более подробно ниже.

Микронизированная медь [ править ]

Технология консервирования меди в виде частиц ( микронизированная или диспергированная) недавно была внедрена в США и Европе. В этих системах медь измельчается до микрочастиц и суспендируется в воде, а не растворяется в химической реакции, как в случае с другими медными продуктами, такими как ACQ и азол меди. В настоящее время производятся две системы из твердых частиц меди. Одна система использует систему биоцида quat (известную как MCQ) и представляет собой начало ACQ. Другой использует азольный биоцид (известный как MCA или μCA-C) и представляет собой замену азола меди.

Сторонники систем из твердых частиц меди утверждают, что система из твердых частиц меди работает так же или лучше, чем системы растворенной меди в качестве консерванта для древесины, но другие исследователи отрасли не согласны с этим. Ни одна из систем из твердых частиц меди не была представлена Американской ассоциации защиты древесины (AWPA) для оценки; таким образом, системы твердых частиц не должны использоваться в приложениях, где требуются стандарты AWPA. Тем не менее, все системы из твердых частиц меди были протестированы и одобрены в соответствии с требованиями строительных норм Международным советом по кодам (ICC). Системы с частицами меди имеют более светлый цвет, чем системы с растворенной медью, такие как ACQ или азол меди.

Сторонники систем из микронизированной меди заявляют, что системы подлежат проверке третьей стороной в рамках программы контроля качества. Однако программа мониторинга не подлежит надзору со стороны Американского комитета по стандартам на пиломатериалы (ALSC), как это требуется для стандартных систем AWPA.

Две системы из твердых частиц меди, одна продается как MicroPro, а другая как Wolmanized с использованием состава μCA-C, получили сертификат экологически предпочтительного продукта (EPP). [3] [4] ПОП сертификат был выдан Scientific Сертификаты систем (СКС) и основан на использовании сравнительных оценок воздействия жизненного цикла с промышленным стандартом.

Размер частиц меди, используемых в «микронизированных» медных шариках, составляет от 1 до 700 нм, в среднем менее 300 нм. Более крупные частицы (например, настоящие частицы микронного размера) меди не проникают должным образом через стенки ячеек древесины. В этих микронизированных консервантах используются наночастицы оксида меди или карбоната меди, в отношении которых есть предположения о безопасности. [5] Экологическая группа недавно обратилась в EPA с петицией с просьбой отменить регистрацию микронизированных продуктов из меди, ссылаясь на проблемы безопасности. [6]

Щелочная четвертичная медь [ править ]

Щелочная четвертичная медь (ACQ) - это консервант, состоящий из меди, фунгицида и четвертичного аммониевого соединения (кват), такого как хлорид дидецилдиметиламмония , инсектицида, который также усиливает фунгицидную обработку. ACQ стал широко использоваться в США, Европе, Японии и Австралии после ограничений на CCA . [7] Его использование регулируется национальными и международными стандартами, которые определяют объем потребления консерванта, необходимый для конкретного конечного использования древесины.

Так как древесина, обработанная ACQ, содержит большое количество меди, она в пять раз более агрессивна по сравнению с обычной сталью . Необходимо использовать крепежные детали, соответствующие требованиям ASTM A 153 класса D или превосходящие их, например, с керамическим покрытием, как просто оцинкованные, и даже из нержавеющей стали обычных марок, подверженных коррозии. В США в 2004 году было введено обязательное использование консервантов для древесины, не содержащих мышьяк, практически для всей древесины, используемой в жилых домах.

Стандарты Американской ассоциации защиты древесины (AWPA) для ACQ требуют удержания 0,15 фунта / фут 3 (PCF) для наземного использования и 0,40 фунта / фут 3 для контакта с землей.

В 2002 г. компания Chemical Specialties, Inc (CSI, ныне Viance) получила президентскую премию Агентства по охране окружающей среды США за вызов экологической химии за коммерческое внедрение ACQ. Его широкое использование позволило устранить значительные количества мышьяка и хрома, ранее содержавшиеся в CCA.

Азол меди [ править ]

Консервант на основе азола меди (обозначаемый как CA-B и CA-C в соответствии со стандартами Американской ассоциации защиты древесины / AWPA) является основным консервантом для древесины на основе меди, который получил широкое распространение в Канаде, США, Европе, Японии и Австралии после ограничений CCA. . Его использование регулируется национальными и международными стандартами, которые определяют объем потребления консерванта, необходимый для конкретного конечного использования древесины.

Медь азол подобна ACQ с той разницей, что растворенная медь консервант дополнен азоловым СО- биоцидом , как органические триазолы , такими как тебуконазол или пропиконазол , которые также используются для защиты сельскохозяйственных культур, вместо четв биоцида , используемого в ACQ. [8] Собиоцид азола дает продукт азола меди, который эффективен при более низких удерживаниях, чем требуется для эквивалентных характеристик ACQ. Общий вид древесины, обработанной консервантом на основе азола меди, похож на CCA с зеленым оттенком.

Древесина, обработанная азолом меди, широко продается под брендами Preserve CA и Wolmanized в Северной Америке, а также под брендом Tanalith в Европе и на других международных рынках.

Стандартное удержание AWPA для CA-B составляет 0,10 фунт / фут 3 для наземных приложений и 0,21 фунт / фут 3 для приложений с заземлением. Азол меди типа C, обозначаемый как CA-C, был представлен под брендами Wolmanized и Preserve. Стандартное удержание AWPA для CA-C составляет 0,06 фунт / фут 3 для наземных приложений и 0,15 фунт / фут 3 для приложений с заземлением.

Нафтенат меди [ править ]

Нафтенат меди , изобретенный в Дании в 1911 году, эффективно использовался во многих сферах , включая: столб для забора , брезент, сети, теплицы, опоры, железнодорожные шпалы, ульи и деревянные конструкции, контактирующие с землей. Нафтенат меди зарегистрирован Управлением по охране окружающей среды как пестицид неограниченного использования, поэтому нет никаких федеральных требований к лицензированию его использования в качестве консерванта древесины. Нафтенат меди можно наносить кистью, окунанием или давлением.

Гавайский университет обнаружил, что нафтенат меди в древесине при нагрузках 1,5 фунта на кубический фут устойчив к атакам формозских термитов. 19 февраля 1981 г. Федеральный регистр изложил позицию EPA в отношении рисков для здоровья, связанных с различными консервантами для древесины. В результате Служба национальных парков рекомендовала использовать нафтенат меди на своих объектах в качестве утвержденного заменителя пентахлорфенола , креозота и неорганических мышьяков.. В 50-летнем исследовании, представленном AWPA в 2005 году Майком Фриманом и Дугласом Кроуфордом, говорится: «Это исследование повторно оценило состояние обработанных деревянных столбов на юге Миссисипи и статистически рассчитало новую ожидаемую продолжительность жизни после окончания срока службы. Было установлено, что коммерческие консерванты для древесины , подобно пентахлорфенолу в масле, креозоту и нафтенату меди в масле, обеспечивали отличную защиту столбов, срок службы которых, по расчетам, превышает 60 лет. Удивительно, но стойкость, обработанная креозотом и пента, составляет 75% от рекомендованного удержания AWPA, а нафтенат меди - при 50% требуемого удерживания AWPA дало отличные характеристики на этом участке AWPA Hazard Zone 5. Необработанные столбики из южной сосны прослужили 2 года на этом испытательном участке ». [9]

Стандарт AWPA M4 по уходу за деревянными изделиями, обработанными консервантом, гласит: «Пригодность системы консервации для обработки в полевых условиях должна определяться типом консерванта, изначально использовавшимся для защиты продукта, и наличием консерванта для обработки в полевых условиях. многие консерванты не упакованы и не помечены для использования широкой публикой, для обработки в полевых условиях может потребоваться система, отличная от первоначальной обработки. Пользователи должны внимательно прочитать и соблюдать инструкции и меры предосторожности, указанные на этикетке продукта, при использовании этих материалов Консерванты на основе нафтената меди, содержащие не менее 2,0% металлической меди, рекомендуются для материалов, первоначально обработанных нафтенатом меди, пентахлорфенолом, креозотом, раствором креозота или консервантами на водной основе ».[10]Стандарт M4 был принят [11] Международным советом по кодам (ICC) 2015 г., Международным строительным кодексом (IBC), раздел 2303.1.9 Древесина, обработанная консервантами, и Международным жилищным кодексом (IRC) 2015 г. R317.1.1 Обработка в полевых условиях. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта AASHTO также приняла стандарт AWPA M4.

Нафтенат меди на водной основе продается потребителям под торговой маркой QNAP 5W. Нафтенаты меди на масляной основе с 1% меди в виде металлических растворов продаются потребителям под торговыми марками Copper Green и Wolmanized Copper Coat, 2% -ный раствор меди в виде металла продается под торговой маркой Tenino.

Хромированный арсенат меди (CCA) [ править ]

Основная статья: Хромированный арсенат меди

При обработке CCA медь является основным фунгицидом , мышьяк является вторичным фунгицидом и инсектицидом , а хром является фиксатором, который также обеспечивает устойчивость к ультрафиолетовому (УФ) свету. Признанный зеленоватым оттенком древесины, CCA - консервант, который был широко распространен в течение многих десятилетий.

В процессе обработки давлением водный раствор CCA наносится с использованием цикла вакуума и давления, а обработанная древесина затем складывается для сушки. Во время процесса смесь оксидов реагирует с образованием нерастворимых соединений, помогая решить проблемы выщелачивания.

В процессе можно применять различные количества консерванта при различных уровнях давления, чтобы защитить древесину от возрастающих уровней агрессивного воздействия. Повышенная защита может применяться (в возрастающем порядке атаки и обработки) для: воздействия атмосферы, имплантации в почву или попадания в морскую среду.

В последнее десятилетие высказывались опасения, что химические вещества могут вымываться из древесины в окружающую почву , что приведет к концентрации, превышающей естественные фоновые уровни. Исследование, цитируемое в Forest Products Journal, показало, что 12–13% хромированного арсената меди, выщелоченного из обработанной древесины, закопанной в компост, в течение 12-месячного периода. Как только эти химические вещества вымываются из древесины, они могут связываться с частицами почвы, особенно в почвах с глиной или почвах, которые более щелочные, чем нейтральные. В СШАКомиссия по безопасности потребительских товаров США выпустила в 2002 году отчет, в котором говорится, что воздействие мышьяка в результате прямого контакта человека с древесиной, обработанной ХАК, может быть выше, чем предполагалось ранее. 1 января 2004 года Агентство по охране окружающей среды (EPA) в добровольном соглашении с промышленностью начало ограничивать использование CCA в обработанной древесине в жилищном и коммерческом строительстве, за исключением тряски и черепицы , постоянных деревянных фундаментов., и некоторые коммерческие приложения. Это было сделано в целях сокращения использования мышьяка и повышения экологической безопасности, хотя EPA осторожно указывало на то, что они не пришли к выводу, что используемые CCA деревянные конструкции представляют неприемлемый риск для общества. EPA не призывало к удалению или демонтажу существующих деревянных конструкций из CCA.

В Австралии Управление по пестицидам и ветеринарным лекарствам (APVMA [12] ) ограничило использование консерванта CCA для обработки древесины, используемой в определенных областях, с марта 2006 года. CCA больше не может использоваться для обработки древесины, используемой в «интимном контакте с человеком» такие приложения, как детское игровое оборудование, мебель, настилы для жилых помещений и поручни. Использование в жилых, коммерческих и промышленных помещениях с низким уровнем контакта остается неограниченным, как и во всех других ситуациях. Решение APVMA ограничить использование CCA в Австралии было мерой предосторожности, даже несмотря на то, что отчет [13]не обнаружили никаких доказательств того, что древесина, обработанная CCA, представляет собой необоснованный риск для людей при нормальном использовании. Как и Агентство по охране окружающей среды США, APVMA не рекомендовала демонтаж или удаление существующих деревянных конструкций, обработанных CCA.

В Европе Директива 2003/2 / EC ограничивает маркетинг и использование мышьяка, включая обработку древесины CCA. Древесину, обработанную CCA, нельзя использовать в жилых или домашних постройках. Он разрешен для использования в различных промышленных и общественных работах, таких как мосты, ограждения безопасности на шоссе, передачи электроэнергии и опоры связи. В Соединенном Королевстве древесные отходы, обработанные CCA, были классифицированы в июле 2012 года как опасные отходы Министерством окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства. [14]

Другие соединения меди [ править ]

Они включают в себя медь HDO (бис- (N-cyclohexyldiazeniumdioxy) -Медь или CuHDO), меди хромат , цитрат меди , медный хромат кислоты и аммиачной меди цинка арсенат (ACZA). Лечение CuHDO является альтернативой CCA, ACQ и CA, используемым в Европе и на стадии утверждения в США и Канаде. ACZA обычно используется для морских применений.

Борат [ править ]

Борная кислота , оксиды и соли ( бораты ) являются эффективными консервантами для древесины и поставляются под многочисленными торговыми марками по всему миру. Одним из наиболее часто используемых соединений является тетрагидрат октабората динатрия (обычно сокращенно DOT). Обработанная боратом древесина имеет низкую токсичность для человека и не содержит меди и других тяжелых металлов. Однако, в отличие от большинства других консервантов, боратсоединения не закрепляются в древесине и могут частично вымываться при многократном воздействии воды, которая утекает, а не испаряется (при испарении борат остается позади, поэтому проблема не возникает). Несмотря на то, что выщелачивание обычно не снижает концентрацию бора ниже эффективных уровней для предотвращения роста грибков, бораты не следует использовать там, где они будут постоянно подвергаться воздействию дождя, воды или контакта с землей, если только открытые поверхности не обработаны для отталкивания воды. [15] Соединения бората цинка менее подвержены выщелачиванию, чем соединения бората натрия, но по-прежнему не рекомендуются для использования под землей, если древесина не герметизирована. [16]Недавний интерес к древесине с низкой токсичностью для использования в жилых помещениях, наряду с новыми правилами, ограничивающими использование некоторых средств защиты древесины, привел к возрождению использования обработанной боратом древесины для балок перекрытия и внутренних конструктивных элементов. Исследователи из CSIRO в Австралии разработали органобораты, которые гораздо более устойчивы к вымыванию, но при этом обеспечивают древесину хорошей защитой от термитов и грибков. [17] [18] Стоимость производства этих модифицированных боратов ограничит их широкое распространение, но они, вероятно, будут подходить для определенных нишевых применений, особенно там, где низкая токсичность для млекопитающих имеет первостепенное значение.

PTI [ править ]

Недавние опасения по поводу воздействия металлических консервантов для древесины на здоровье и окружающую среду вызвали интерес рынка к неметаллическим консервантам для древесины, таким как пропиконазол - тебуконазол - имидаклоприд.более известный как PTI. Стандарты Американской ассоциации защиты древесины (AWPA) для PTI требуют удержания 0,018 фунта / фут3 (PCF) для наземного использования и 0,013 фунта / фут3 при применении в сочетании со стабилизатором парафина. AWPA не разработало стандарт для консервантов PTI при контакте с землей, поэтому PTI в настоящее время ограничивается наземными приложениями, такими как палубы. Все три компонента PTI также используются при внесении пищевых культур. Очень низкие требуемые количества PTI в обработанной под давлением древесине дополнительно ограничивают эффекты и существенно снижают транспортные расходы и связанное с этим воздействие на окружающую среду при транспортировке консервантов на установки для обработки под давлением.

Консервант PTI придает древесине очень мало цвета. Производители обычно добавляют краситель или следовые количества раствора меди, чтобы идентифицировать древесину как обработанную под давлением и лучше соответствовать цвету других изделий из древесины, обработанных под давлением. Изделия из дерева PTI очень хорошо подходят для нанесения красок и морилки, не просачиваясь. Добавление воскового стабилизатора позволяет снизить удерживание консерванта, а также существенно снижает склонность древесины к короблению и раскалыванию при высыхании. В сочетании с обычным обслуживанием палубы и применением герметиков стабилизатор помогает сохранять внешний вид и рабочие характеристики с течением времени. Изделия из древесины, обработанной PTI под давлением, не более агрессивны, чем необработанная древесина, и одобрены для всех типов контакта с металлом, включая алюминий.

Изделия из дерева, обработанные под давлением PTI, относительно новы на рынке и пока еще не широко доступны в строительных магазинах. Однако есть некоторые поставщики, продающие продукцию PTI для доставки в любую точку США на основе заказа партии.

Силикат натрия [ править ]

Силикат натрия получают путем сплавления карбоната натрия с песком или нагревания обоих ингредиентов под давлением. Он используется с 19 века. Он может быть сдерживающим средством от нападения насекомых и обладает незначительными огнестойкими свойствами; однако он легко вымывается из дерева под действием влаги, образуя чешуйчатый слой поверх древесины.

Компания Timber Treatment Technology, LLC продает TimberSIL®, консервант для древесины на основе силиката натрия. Запатентованный процесс TimberSIL® окружает древесные волокна защитной, нетоксичной аморфной стеклянной матрицей. В результате получился продукт, который компания называет «Стеклянное дерево», которое, как они заявляют, является огнестойким , химически инертным, устойчивым к гниению и гниению и превосходит по прочности необработанную древесину. [19] Timbersil в настоящее время участвует в судебных разбирательствах по своим искам. [20] [21]

Силикат калия [ править ]

Есть ряд европейских производителей натуральных красок, которые разработали консерванты на основе силиката калия (жидкое стекло калия). Они часто включают соединения бора, целлюлозу, лигнин и другие экстракты растений. Это поверхностное покрытие с минимальной пропиткой для внутреннего использования.

Бифентрин спрей [ править ]

В Австралии был разработан консервант бифентрин на водной основе для повышения устойчивости древесины к насекомым. Поскольку этот консервант наносится распылением, он проникает только через внешние 2 мм поперечного сечения древесины. Высказывались опасения относительно того, сможет ли эта система с тонкими оболочками обеспечивать защиту от насекомых в долгосрочной перспективе, особенно при длительном воздействии солнечного света.

Обработано антипиреном [ править ]

В этой обработанной древесине используется огнестойкий химикат, который остается стабильным в условиях высоких температур. Антипирен наносится под давлением на установке для обработки древесины, как консерванты, описанные выше, или наносится в качестве поверхностного покрытия.

В обоих случаях обработка создает физический барьер для распространения пламени. Обработанная древесина обугливается, но не окисляется. Фактически это создает конвективный слой, который равномерно передает тепло пламени дереву, что значительно замедляет распространение огня на материал. Существует несколько коммерчески доступных строительных материалов на основе древесины, использующих обработку давлением (например, те, что продаются в США и других странах под торговыми названиями FirePro, Burnblock, Wood-safe, Dricon, D-Blaze. , 'и' Pyro-Guard '), а также заводские покрытия под торговыми марками' PinkWood 'и' NexGen '. Некоторые покрытия, наносимые на месте, а также бромированные антипирены потеряли популярность из-за проблем с безопасностью, а также из-за проблем, связанных с консистенцией нанесения.Также существуют специальные методы обработки древесины, используемой в погодных условиях.

Единственный коммерчески доступный в Австралии антипирен с пропиткой - NexGen. «Гардиан», который использовал формиат кальция в качестве «мощного модификатора древесины», был снят с продажи в начале 2010 года по неустановленным причинам.

Масло [ править ]

К ним относятся пентахлорфенол («пента») и креозот . Они источают сильный нефтехимический запах и обычно не используются в потребительских товарах. Обе эти обработки давлением обычно защищают древесину в течение 40 лет в большинстве случаев.

Каменноугольный креозот [ править ]

Креозот был первым консервантом для древесины, получившим промышленное значение более 150 лет назад, и до сих пор широко используется для защиты промышленных деревянных компонентов, где длительный срок службы имеет важное значение. Креозот - консервант на основе смолы, который обычно используется для опор и железнодорожных шпал (Великобритания: железнодорожные шпалы). Креозот - один из старейших консервантов для древесины, который первоначально был получен из древесного дистиллята , но теперь практически весь креозот производится путем перегонки каменноугольной смолы . Креозот регулируется как пестицид и обычно не продается широкой публике.

Льняное масло [ править ]

В последние годы в Австралии и Новой Зеландии льняное масло было включено в состав консервантов в качестве растворителя и водоотталкивающего средства для «обработки оболочки» древесины. Для этого достаточно обработать внешние 5 мм поперечного сечения деревянного элемента консервантом (например, перметрин 25:75), оставив сердцевину необработанной. Хотя обработка с помощью конвертов не так эффективна, как методы CCA или LOSP, они значительно дешевле, поскольку в них используется гораздо меньше консервантов. Основные производители консервантов добавляют синий (или красный) краситель для обработки конвертов. Древесина синего цвета используется к югу от тропика Козерога, а красная - для других мест. Цветной краситель также указывает на то, что древесина обработана для защиты от термитов / белых муравьев. В Австралии продолжается рекламная кампания этого типа лечения.

Другие эмульсии [ править ]

Легкие консерванты на основе органических растворителей (LOSP) [ править ]

В этом классе обработки древесины используется уайт-спирит или легкие масла, такие как керосин , в качестве растворителя-носителя для доставки консервантов в древесину. В качестве инсектицида обычно используются синтетические пиретроиды, такие как перметрин, бифентрин или дельтаметрин. В Австралии и Новой Зеландии в наиболее распространенных препаратах перметрин используется в качестве инсектицида, а пропаконазол и тебуконазол - в качестве фунгицидов. Несмотря на использование химического консерванта, этот состав не содержит соединений тяжелых металлов.

С введением строгих законов о летучих органических соединениях (ЛОС) в Европейском Союзе, LOSP имеют недостатки из-за высокой стоимости и длительного времени процесса, связанного с системами улавливания паров. LOSP были эмульгированы в растворителях на водной основе. Хотя это значительно снижает выбросы ЛОС, древесина разбухает во время обработки, что лишает многих преимуществ рецептур LOSP.

Эпоксидная смола [ править ]

Различные эпоксидные смолы, обычно разбавляемые растворителем, таким как ацетон или метилэтилкетон (МЭК), могут использоваться как для консервации, так и для герметизации древесины.

Новые технологии [ править ]

Биологически модифицированная древесина [ править ]

Павильоэн Эйндховен NobelWood

Биологически модифицированная древесина обрабатывается биополимерами из сельскохозяйственных отходов. После высыхания и отверждения мягкая древесина становится прочной и прочной. Благодаря этому быстрорастущая сосна приобретает свойства, аналогичные тропическим лиственным породам. Производственные мощности для этого процесса находятся в Нидерландах и известны под торговым названием «NobelWood».

Из сельскохозяйственных отходов, таких как жом сахарного тростника, производят фурфуриловый спирт . Теоретически этот спирт может быть из любых сброженных отходов биомассы, поэтому его можно назвать зеленым химическим веществом. После реакций конденсации из фурфурилового спирта образуются форполимеры. Быстрорастущая древесина хвойных пород пропитана водорастворимым биополимером. После пропитки древесину сушат и нагревают, что инициирует реакцию полимеризации между биополимером и клетками древесины. В результате этого процесса клетки древесины становятся устойчивыми к микроорганизмам. В настоящее время единственная порода древесины, которая используется для этого процесса, - это Pinus radiata . Это самая быстрорастущая порода деревьев на Земле, имеющая пористую структуру, которая особенно подходит для процессов пропитки.

Этот метод применяется к древесине в основном для строительной промышленности в качестве облицовочного материала. Этот метод продолжает развиваться с целью достижения аналогичных физических и биологических свойств других пропитанных полифурфурилом пород древесины. Помимо пропитки биополимерами древесина может быть также пропитана огнезащитными смолами. Такое сочетание создает древесину с классом прочности I и сертификатом пожарной безопасности еврокласса B.

Ацетилирование древесины [ править ]

Этот мост из ацетилированного дерева недалеко от города Снек , Нидерланды , рассчитан на интенсивное движение транспорта.

Химическая модификация древесины на молекулярном уровне используется для улучшения ее эксплуатационных свойств. Было опубликовано множество систем химических реакций для модификации древесины, особенно с использованием различных типов ангидридов ; однако наиболее изучена реакция древесины с уксусным ангидридом . [22]

Физические свойства любого материала определяются его химической структурой. Древесина содержит множество химических групп, называемых свободными гидроксилами . Свободные гидроксильные группы легко поглощают и выделяют воду в соответствии с изменениями климатических условий, которым они подвергаются. Это основная причина, по которой на стабильность размеров древесины влияют набухание и усадка. Также считается, что переваривание древесины ферментами начинается на свободных гидроксильных участках, что является одной из основных причин, почему древесина склонна к гниению. [23]

Ацетилирование эффективно превращает свободные гидроксилы в древесине в ацетильные группы. Это делается путем реакции древесины с уксусным ангидридом, который получают из уксусной кислоты . Когда свободные гидроксильные группы превращаются в ацетильные, способность древесины поглощать воду значительно снижается, что делает древесину более стабильной по размерам и чрезвычайно прочной, поскольку она больше не усваивается. Как правило, древесина мягких пород имеет естественное содержание ацетила от 0,5 до 1,5%, а более прочные твердые породы - от 2 до 4,5%. Ацетилирование выводит древесину за пределы этих уровней с соответствующими преимуществами. К ним относятся увеличенный срок службы покрытий за счет того, что ацетилированная древесина действует как более стабильная основа для красок и полупрозрачных покрытий. Ацетилированная древесина не токсичен и не имеет проблем с окружающей средой, связанных с традиционными методами консервации.

Ацетилирование древесины было впервые выполнено в Германии в 1928 году компанией Fuchs. В 1946 году Таркоу, Штамм и Эриксон впервые описали использование ацетилирования древесины для стабилизации древесины от набухания в воде. С 1940-х годов многие лаборатории по всему миру изучали ацетилирование различных типов древесины и сельскохозяйственных ресурсов.

Несмотря на огромное количество исследований химической модификации древесины и, в частности, ацетилирования древесины, коммерциализация далась нелегко. Первый патент на ацетилирование древесины был подан Suida в Австрии в 1930 году. Позже, в 1947 году, Штамм и Тарков подали патент на ацетилирование древесины и плит с использованием пиридина в качестве катализатора. В 1961 году компания Koppers опубликовала технический бюллетень по ацетилированию древесины без использования катализа, но с органическим сорастворителем [24].В 1977 году в России Отлеснов и Никитина были близки к коммерциализации, но процесс был прекращен, предположительно из-за невозможности достичь экономической эффективности. В 2007 году лондонская компания Titan Wood с производственными мощностями в Нидерландах добилась рентабельной коммерциализации и начала крупномасштабное производство ацетилированной древесины под торговой маркой «Accoya». [25]

Естественный [ править ]

Меднение [ править ]

Медное покрытие или медная обшивка - это практика покрытия дерева, чаще всего деревянных корпусов судов, медным металлом. Поскольку металлическая медь является одновременно репеллентным и токсичным для грибка, насекомых, таких как термиты, и морских двустворчатых клапанов, это сохранит древесину, а также будет действовать как противообрастающая мера, предотвращающая прикрепление водных организмов к корпусу корабля и снижение скорости судна. и маневренность.

Естественно устойчивая к гниению древесина [ править ]

Эти виды устойчивы к гниению в их естественном состоянии из-за высокого уровня органических химикатов, называемых экстрактивными веществами , в основном полифенолов , которые придают им антимикробные свойства. [26] Экстрактивные вещества - это химические вещества, которые откладываются в сердцевине определенных пород деревьев, когда они превращают заболонь в сердцевину ; хотя они присутствуют в обеих частях. [27] Юон сосны ( Lagarostrobos franklinii ), мербау ( Intsia bijuga ), ironbark ( Эвкалипт SPP.), Totara ( подокарп тотара ), пурири (Vitex lucens ), каури ( Agathis australis ) и многие кипарисы , такие как секвойя прибрежной ( Sequoia sempervirens ) и западный красный кедр ( Thuja plicata ), попадают в эту категорию. Однако многие из этих видов имеют тенденцию быть чрезмерно дорогими для общих строительных применений.

Сосна Хуон использовалась для изготовления корпусов кораблей в 19 веке, но чрезмерная вырубка и чрезвычайно медленный рост сосны Хуон делают ее теперь особенной древесиной. Сосна Huon настолько устойчива к гниению, что упавшие деревья много лет назад все еще имеют коммерческую ценность. Мербау по-прежнему является популярной древесиной для настилов и имеет долгий срок службы в надземных применениях, но лесозаготовки из нее нерациональны, и она слишком твердая и хрупкая для обычного использования. Ironbark - хороший выбор, если он доступен. Его собирают как со старовозрастных растений, так и с плантаций в Австралии, и он обладает высокой устойчивостью к гниению и термитам . Чаще всего используется для заборных столбов и пней. Красный кедр восточный (Juniperus virginiana ) и черная акация ( Robinia pseudoacacia ) уже давно используются в качестве устойчивых к гниению столбов и ограждений в восточной части Соединенных Штатов , причем черная акация в наше время также посажена в Европе. Прибрежное красное дерево обычно используется для аналогичных целей на западе США . Totara и пурири широко в использовали Новой Зеландии во время европейской колониальной эпохикогда родные леса были «заминированы», какстолбы, многие из которых до сих пор работают. Тотара использовался маори для строительства больших вака(каноэ). Сегодня это специализированная древесина из-за их дефицита, хотя запасы более низкого сорта продаются для использования в озеленении. Каури - превосходная древесина для постройки корпусов и палуб лодок. Сейчас это также специальная древесина, и древние бревна (возраст которых превышает 3 000 лет), добытые на болотах, используются токарями по дереву и изготовителями мебели.

Естественная прочность или устойчивость древесных пород к гниению и насекомым всегда основана на сердцевине (или «настоящей древесине»). Заболонь всех пород древесины без консервантной обработки считается недолговечной.

Природные экстрактивные вещества [ править ]

Природные вещества, очищенные из устойчивых к гниению деревьев и отвечающие за естественную долговечность, также известные как натуральные экстрактивные вещества, являются еще одним многообещающим консервантом для древесины. Было описано, что за естественную долговечность отвечают несколько соединений, включая различные полифенолы , лигнины, лигнаны , такие как гмелинол , платиновая кислота ), хинокитиол , α-кадинол и другие сесквитерпеноиды , флавоноиды , такие как меквитол , и другие вещества. [28] [29] [30] Эти соединения в основном идентифицируются всердцевина , хотя они также присутствуют в заболони в минимальных концентрациях . [31] Танины , которые также действуют как защитные средства, присутствуют в коре деревьев. [32] Обработка древесины натуральными экстрактами, такими как хинокитиол , дубильные вещества и различные экстракты деревьев, была изучена и предложена в качестве еще одного экологически чистого метода консервации древесины. [33] [34] [35] [36]

Тунговое масло [ править ]

В течение сотен лет тунговое масло использовалось в Китае в качестве консерванта для деревянных кораблей. Масло проникает в древесину, а затем затвердевает с образованием водонепроницаемого гидрофобного слоя толщиной до 5 мм в древесине. В качестве консерванта он эффективен для наружных работ над и под землей, но тонкий слой делает его менее полезным на практике. Это недоступно для лечения давлением.

Термические процедуры [ править ]

Основная статья: Термомодифицированная древесина

Идя за сушильную печь древесины, термическая обработка может сделать древесину более долговечна. Нагревая древесину до определенной температуры, можно сделать древесное волокно менее привлекательным для насекомых.

Термическая обработка может также улучшить свойства древесины по отношению к воде, с более низкой равновесной влажностью, меньшей деформацией влаги и атмосферостойкостью. Он достаточно устойчив к атмосферным воздействиям, чтобы его можно было использовать без защиты, на фасадах или на кухонных столах, где ожидается намокание. Однако нагревание может снизить количество летучих органических соединений [37], которые обычно обладают антимикробными свойствами. [38]

Существует четыре похожих термообработки - Westwood, разработанная в США; Ретивуд, разработанный во Франции; Термодревесина, разработанная в Финляндии компанией VTT; и Platowood, разработанные в Нидерландах. Эти процессы обрабатывают обработанную древесину в автоклаве, подвергая ее воздействию давления и тепла вместе с азотом или водяным паром, чтобы контролировать сушку в поэтапном процессе обработки в течение от 24 до 48 часов при температурах от 180 ° C до 230 ° C в зависимости от породы древесины. Эти процессы повышают долговечность, стабильность размеров и твердость обработанной древесины по крайней мере на один класс; однако обработанная древесина темнеет в цвете, и есть изменения в определенных механических характеристиках: в частности, модуль упругости увеличивается до 10%, [ цитата необходима ]а модуль разрыва уменьшается на 5-20%; [ цитата необходима ] таким образом, обработанная древесина требует сверления для забивания гвоздей, чтобы избежать раскалывания древесины. Некоторые из этих процессов оказывают меньшее механическое воздействие на обработанную древесину, чем другие. Дерево, обработанное этим способом, часто используется для облицовки или сайдинга, полов, мебели и окон.

Для борьбы с вредителями, которые могут обитать в древесных упаковочных материалах (например, ящиках и поддонах ), ISPM 15 требует термообработки древесины до 56 ° C в течение 30 минут, чтобы получить штамп HT . Обычно это требуется для уничтожения нематоды соснового увядания и других видов вредителей древесины, которые могут транспортироваться за границу.

Грязелечение [ править ]

Древесину и бамбук можно погрузить в грязь, чтобы защитить их от насекомых и гниения. Эта практика широко используется во Вьетнаме для строительства фермерских домов, состоящих из деревянного каркаса, бамбукового каркаса крыши и бамбука с грязью, смешанной с рисовым сеном, для стен. Хотя древесина, контактирующая с почвой, обычно разлагается быстрее, чем древесина, не контактирующая с ней, возможно, что преимущественно глинистые почвы, распространенные во Вьетнаме, обеспечивают определенную степень механической защиты от нападения насекомых, что компенсирует ускоренную скорость разложения.

Кроме того, поскольку древесина подвержена бактериальному гниению только при определенных диапазонах температуры и влажности, погружение ее в водонасыщенную грязь может замедлить гниение, насыщая внутренние клетки древесины за пределами их диапазона разложения влаги.

Процессы приложений [ править ]

Введение и история [ править ]

Вероятно, первые попытки защитить древесину от гниения и нападения насекомых заключались в нанесении кистью или втиранием консервантов на поверхности обработанной древесины. Методом проб и ошибок медленно определялись наиболее эффективные консерванты и способы их применения. В период промышленной революции спрос на такие вещи, как телеграфные столбы и железнодорожные шпалы.(Великобритания: железнодорожные шпалы) помогли разжечь взрыв новых технологий, появившихся в начале 19 века. Самый резкий рост изобретений произошел между 1830 и 1840 годами, когда Бетелл, Бушери, Бернетт и Киан творили историю сохранения древесины. С тех пор были внедрены многочисленные процессы или улучшены существующие. Целью современной консервации древесины является обеспечение глубокого равномерного проникновения по разумной цене, не подвергая опасности окружающую среду. На сегодняшний день наиболее широко распространены процессы применения искусственного давления, с помощью которых эффективно обрабатываются многие виды древесины, но некоторые породы (например, ель, пихта Дугласа, лиственница, болиголов и пихта) очень устойчивы к пропитке. С помощью надрезания,Обработка этих лесов была в некоторой степени успешной, но с более высокой стоимостью и не всегда удовлетворительными результатами. Можно грубо разделить методы консервирования древесины на процессы без давления или процессы под давлением.

Безнапорные процессы [ править ]

Существует множество способов обработки древесины без давления, которые различаются, прежде всего, по своей методике. Наиболее распространенные из этих процедур включают нанесение консерванта щеткой или распылением, погружением, замачиванием, замачиванием или с помощью горячей и холодной ванны. Существует также множество дополнительных методов, включая обугливание, нанесение консервантов в просверленные отверстия, процессы диффузии и вытеснение сока.

Обработка кистью и спреем [ править ]

Чистка консервантами - это давно применяемый метод, который часто используется в современных столярных мастерских. Технологические разработки означают, что можно также распылять консервант на поверхность древесины. Некоторая часть жидкости втягивается в древесину в результате капиллярного действия до того, как брызги стекают или испаряются, но, если не образуется лужа, проникновение ограничено и может не подходить для длительного воздействия погодных условий. Используя метод распыления, можно также наносить креозот каменноугольной смолы, растворы на масляной основе и соли на водной основе (в некоторой степени). Тщательная обработка кистью или распылением креозота каменноугольной смолы может продлить срок службы столбов или столбов на 1–3 года. Два или более слоев обеспечивают лучшую защиту, чем один, но не следует наносить следующие друг за другом слои до тех пор, пока предыдущий слой не высохнет или не пропитается древесиной. Дерево должно бытьзаправлен перед лечением.

Погружение [ править ]

Погружение заключается в простом погружении древесины в ванну с креозотом или другим консервантом на несколько секунд или минут. Достигается такая же степень проникновения, как при чистке и распылении. Его преимущество сводится к минимуму ручного труда. Это требует большего количества оборудования и большего количества консерванта и не подходит для обработки небольших партий древесины. Обычно окунание применяется при обработке оконных створок и дверей. За исключением нафтената меди, обработка консервантом на основе соли меди с помощью этого метода больше не допускается.

Заваривание [ править ]

В этом процессе древесина погружается в резервуар с водно-консервирующей смесью и выдерживается в течение более длительного периода времени (от нескольких дней до недель). Этот процесс был разработан в 19 веке Джоном Кианом.. Достигаемая глубина и удерживаемость зависят от таких факторов, как порода, влажность древесины, консервант и продолжительность выдержки. Большая часть поглощения происходит в течение первых двух или трех дней, но будет продолжаться более медленными темпами в течение неопределенного периода времени. В результате, чем дольше древесина может оставаться в растворе, тем лучше она будет обработана. При обработке выдержанной древесины и вода, и соль-консервант впитываются в древесину, поэтому древесину необходимо приправлять второй раз. Столбы и столбы можно обрабатывать непосредственно на опасных участках, но их следует обрабатывать на высоте не менее 30 см (0,98 фута) от будущего уровня земли.

Глубина, получаемая во время регулярных периодов замачивания, варьируется от 5 до 10 мм (0,20–0,39 дюйма) до 30 мм (1,2 дюйма) по соку сосны. Из-за низкой абсорбции крепость раствора должна быть несколько выше, чем в процессах давления, около 5% для выдержанной древесины и 10% для зеленой древесины (поскольку концентрация медленно уменьшается по мере того, как химические вещества диффундируют в древесину). Крепость раствора следует постоянно контролировать и, при необходимости, корректировать добавкой соли. После того, как древесина будет удалена из резервуара для обработки, химикат будет продолжать распространяться внутри древесины, если в ней будет достаточно влаги. Древесину следует утяжелить и сложить в стопку так, чтобы раствор достиг всех поверхностей. (Наклейки из распиленных материалов должны быть помещены между каждым слоем доски.) Этот процесс находит минимальное применение, несмотря на его прежнюю популярность в континентальнойЕвропа и Великобритания .

Кианизинг [ править ]

Названный в честь Джона Ховарда Кьяна , который запатентовал этот процесс в Англии в 1833 году, кянизация состоит из пропитки древесины в 0,67% растворе консерванта хлорида ртути . Больше не используется.

Баня Гедриана [ править ]

Запатентованный Чарльзом А. Сили, этот процесс достигается путем погружения выдержанной древесины в последовательные ванны с горячими и холодными консервантами. Во время принятия горячей ванны воздух в бревнах расширяется. Когда бруски заменяются на холодную ванну (консервант также можно заменить), в просвете ячеек создается частичный вакуум, в результате чего консервант втягивается в древесину. Некоторое проникновение происходит во время горячих ванн, но больше всего происходит во время холодных ванн. Этот цикл повторяется со значительным сокращением времени по сравнению с другими процессами замачивания. Каждая ванна может длиться от 4 до 8 часов, а в некоторых случаях и дольше. Температура консерванта в горячей ванне должна быть от 60 до 110 ° C (от 140 до 230 ° F) и от 30 до 40 ° C (от 86 до 104 ° F) в холодной ванне (в зависимости от консерванта и породы дерева).Средняя глубина проникновения, достигаемая с помощью этого процесса, составляет от 30 до 50 мм (от 1,2 до 2,0 дюйма). При этой обработке можно использовать как консервирующие масла, так и водорастворимые соли. Из-за более длительных периодов обработки этот метод в настоящее время мало используется в промышленной консервной промышленности.

Консервирующие осадки [ править ]

Как объясняется в «Справочнике по коррозии» Улига, этот процесс включает в себя две или более химических ванн, которые вступают в реакцию с клетками древесины и приводят к осаждению консерванта в клетки древесины. В этом процессе обычно используются два химических вещества: этаноламин меди и диметилдитиокарбамат натрия, который реагирует с осаждением диметилдитиокарбамата меди. Осажденный консервант очень устойчив к пиявкам. С момента его использования в середине 1990-х годов он был прекращен в Соединенных Штатах Америки, но никогда не был коммерциализирован в Канаде. [39]

Процессы давления [ править ]

Лечение давлением в конце 19 века

Процессы давления являются сегодня наиболее постоянным методом сохранения долговечности древесины. Процессы давления - это процессы, при которых обработка осуществляется в закрытых цилиндрах с приложенным давлением или вакуумом. Эти процессы имеют ряд преимуществ по сравнению с методами без давления. В большинстве случаев достигается более глубокое и равномерное проникновение и более высокая абсорбция консерванта. Еще одно преимущество состоит в том, что условия обработки можно контролировать, так что удерживание и проникновение можно варьировать. Эти процессы давления могут быть адаптированы для крупномасштабного производства. Высокие начальные затраты на оборудование и затраты на электроэнергию являются самыми большими недостатками. Эти методы обработки используются для защиты шпал, опор и деревянных конструкций и сегодня находят применение во всем мире. Различные процессы давления, которые используются сегодня, различаются деталями,но общий метод во всех случаях один и тот же. Обработка проводится в баллонах. Пиломатериалы загружаются в специальные трамвайные вагоны, т.н.багги или тележки и в цилиндр. Эти цилиндры затем устанавливаются под давлением, часто с добавлением более высокой температуры. В качестве окончательной обработки часто используется вакуум для удаления излишков консервантов. Эти циклы можно повторять для достижения лучшего проникновения.

В LOSP-процедурах часто используется вакуумная пропитка. Это возможно из-за более низкой вязкости используемого уайт-спирита.

Полноклеточный процесс [ править ]

В процессе с целыми ячейками цель состоит в том, чтобы сохранить как можно больше жидкости, абсорбированной древесиной в течение периода давления, насколько это возможно, тем самым оставляя максимальную концентрацию консервантов в обрабатываемой области. Обычно для этого процесса используются водные растворы солей консервантов, но также можно пропитать древесину маслом. Желаемое удерживание достигается за счет изменения крепости раствора. Уильям Бернетт запатентовал эту разработку в 1838 году для пропитки полных ячеек водными растворами. Патент охватывал использование хлорида цинка на водной основе, также известное как Burnettizing.. Полно-клеточный процесс с использованием масла был запатентован в 1838 году Джоном Бетеллом. В его патенте описывалось введение гудрона и масел в древесину путем приложения давления в закрытых цилиндрах. Этот процесс все еще используется сегодня с некоторыми улучшениями.

Процесс колебания давления [ править ]

В отличие от статических процессов с полной и пустой ячейкой, флуктуационный процесс является динамическим. Благодаря этому давление внутри пропиточного цилиндра меняется между давлением и вакуумом в течение нескольких секунд. Существуют противоречивые заявления о том, что с помощью этого процесса можно обратить вспять закрытие ямы елью. Однако наилучшие результаты, которые были достигнуты при использовании ели, не превышают глубины проникновения более 10 мм (0,39 дюйма). Требуется специализированное оборудование, поэтому требуются более высокие инвестиционные затраты.

Процесс Бушери [ править ]

Этот подход, разработанный доктором Бушери из Франции в 1838 году, заключался в прикреплении мешка или контейнера с консервирующим раствором к стоящему или недавно спиленному дереву с еще прикрепленными корой, ветвями и листьями, тем самым вводя жидкость в поток сока. За счет испарения влаги с листьев консервант вытягивается вверх через заболонь ствола дерева.

Модифицированный процесс Бушери заключается в размещении свежесрезанных, неочищенных бревен на наклонных полозьях с небольшим приподнятым пнем, затем закреплении водонепроницаемых заглушек или просверливании нескольких отверстий на концах и добавлении раствора сульфата меди или другого консерванта на водной основе в крышки или отверстия от приподнятого контейнера. Консервирующие масла, как правило, плохо проникают через этот метод. Гидростатическое давление жидкости заставляет консервант продольно проникать в заболонь и через нее, тем самым выталкивая сок из другого конца древесины. Через несколько дней заболонь полностью пропитывается; к сожалению, проникновение в сердцевину древесины незначительное или отсутствует. Таким способом можно обрабатывать только зеленую древесину.Этот процесс нашел широкое применение для пропитки столбов, а также более крупных деревьев в Европе и Северной Америке, а также возродился для пропитки бамбука в таких странах, как Коста-Рика, Бангладеш, Индия и штат Гавайи.

Система вытеснения сока под высоким давлением [ править ]

Разработанный на Филиппинах, этот метод (сокращенно HPSD) состоит из крышки цилиндра, работающей под давлением, изготовленной из пластины из мягкой стали толщиной 3 мм, закрепленной 8 наборами болтов, дизельного двигателя мощностью 2 л.с. и регулятора давления 1,4–14 кг / м 2 вместимость. Колпачок надевается на пень шеста, дерева или бамбука, и консервант вдавливается в дерево под давлением двигателя.

Вырезание [ править ]

Впервые испытанный и запатентованный Колоссвари, Халтенбергером и Берденихом из Австрии в 1911 и 1912 годах (патенты США. 1 012 207 и 1 018 624) с несколькими улучшениями, среди прочего, от OPM Goss, DW Edwards и JH Mansfield, этот процесс состоит из изготовления мелкой щелевой поверхности отверстия в поверхностях обрабатываемого материала, чтобы можно было получить более глубокое и равномерное проникновение консерванта. Термин надрезание или перфорация происходит от латинского incidere , соединения in и caedere.(резать). Надрезы в распиленном материале обычно параллельны текстуре древесины. Этот процесс распространен в Северной Америке (с 1950-х годов), где перед обработкой готовят изделия из пихты Дугласа и окурки различных пород. Это наиболее полезно для древесины, которая устойчива к боковому проникновению, но допускает транспортировку консерванта вдоль волокон. В регионе, где она производится, обычно перед обработкой вся распиленная пихта Дугласа надрезается толщиной 3 дюйма (76 мм) или более.

К сожалению, пропитка ели, наиболее важной конструкционной древесины на больших территориях в Европе, показала, что пропиткой удалось достичь неудовлетворительной глубины обработки. Максимального проникновения в 2 мм (0,079 дюйма) недостаточно для защиты древесины в погодных условиях. Современные режущие машины состоят в основном из четырех вращающихся барабанов, снабженных зубьями, иглами или лазерами, которые прожигают надрезы в древесине. Консерванты можно наносить вдоль волокон до 20 мм (0,79 дюйма) в радиальном направлении и до 2 мм (0,079 дюйма) в тангенциальном и радиальном направлениях.

В Северной Америке, где обычно используются пиломатериалы меньшего размера, глубина надрезов от 4 до 6 мм (от 0,16 до 0,24 дюйма) стала стандартной. В Европе, где широко распространены большие размеры, необходима глубина разреза от 10 до 12 мм (от 0,39 до 0,47 дюйма). Надрезы видны и часто считаются ошибкой по дереву. Разрезы лазером значительно меньше, чем спицы или иглы. Затраты для каждого типа процесса составляют приблизительно 0,50 евро / м 2 по спицам / обычному надрезу по периметру, 3,60 евро / м 2 надрезом и 1,00 евро / м 2 надрез иглой . (Цифры относятся к 1998 году и могут отличаться от текущих цен.)

В микроволновке [ править ]

Альтернативный вариант увеличивает проницаемость древесины с помощью микроволновой техники. Есть опасения, что этот метод может отрицательно повлиять на структурные характеристики материала. Исследования в этой области проводились Центром совместных исследований при Мельбурнском университете, Австралия.

Обугливание [ править ]

В результате обугливания древесины поверхности становятся огнестойкими, устойчивыми к насекомым и атмосферным воздействиям. Деревянные поверхности воспламеняются с помощью ручной горелки или медленно перемещаются по огню. Затем обугленную поверхность очищают стальной щеткой, чтобы удалить остатки и обнажить зерно. При необходимости можно нанести масло или лак. [40] Обугливание древесины раскаленным железом - традиционный метод в Японии , где он называется якисуги или сё суги бан (буквально «огненный кипарис»).

Компании и организации [ править ]

Америка [ править ]

Американская ассоциация защиты древесины [ править ]

Основанная в 1904 году Американская ассоциация защиты древесины (AWPA), ранее называвшаяся Американской ассоциацией защитников древесины, является некоммерческой организацией, которая устанавливает стандарты для стандартов защиты древесины (включая ANSI). Стандарты AWPA разрабатываются техническими комитетами в рамках открытого, основанного на консенсусе процесса, в котором участвуют специалисты, представляющие все аспекты защиты древесины: производители консервантов и консервантов; производители обработанной и необработанной древесины; конечные потребители обработанной древесины; инженеры, архитекторы и должностные лица строительных норм; государственные учреждения, научные круги и другие группы, которые в целом заинтересованы в сохранении древесины. Стандарты AWPA универсальны для консервации древесины в США и признаны во всем мире.

Стандарты AWPA помогают гарантировать, что изделия из обработанной древесины удовлетворительно подходят для использования по назначению. Они признаны и используются большинством, если не всеми, специалистами по спецификациям обработанной древесины, включая электрические, морские, дорожные и строительные конструкции, а также местными, государственными и федеральными правительствами. «AWPA», «Американская ассоциация защиты древесины», идентификаторы стандартов AWPA (например, U1, T1, M4 и т. Д.) И обозначения категорий использования (например, UC1, UC3B, UC4A и т. Д.) Являются товарными знаками AWPA и интеллектуальными собственность AWPA и ее технических комитетов.

Системы защиты древесины, произведенные в соответствии с системой стандартов AWPA для жилищного рынка, должны проходить проверку в рамках строгой системы инспекции Американского комитета по стандартам пиломатериалов (ALSC), чтобы гарантировать соответствие стандартам AWPA.

Несмотря на то, что многие системы защиты древесины производятся в соответствии с системой стандартов AWPA, на рынке есть средства защиты древесины, которые не получили статуса стандарта AWPA и не подпадают под систему проверки ALSC. Соответствие AWPA и ASLC будет отмечено логотипом AWPA на конечных бирках продукта.

Маркетинг [ править ]

В целом, маркетологи систем защиты древесины отдают предпочтение определенной терминологии. Например, термин « консервант » используется вместо таких слов, как: химическое вещество , пестицид , фунгицид или биоцид . А с более новыми консервантами термин « микронизированный » предпочтительнее термина наночастицы .

См. Также [ править ]

  • Кризис протекающих домов в Новой Зеландии
  • Нанотоксикология
  • Пропиточная смола

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ричардсон, Б. А. Сохранение древесины. Ландкастер: Строительство, 1978.
  2. ^ «Вопросы и ответы по исследованиям герметиков для древесины, обработанных CCA (промежуточные результаты) | Пестициды | EPA» . Epa.gov . Проверено 27 августа 2015 .
  3. ^ «Экологически предпочтительный продукт - SCS Global Services» . www.scsglobalservices.com . Проверено 28 марта 2018 .
  4. ^ «Экологически предпочтительные продукты» . www.gsa.gov . Проверено 28 марта 2018 .
  5. ^ "C&EN" (PDF) . Pubs.acs.org . Проверено 27 августа 2015 .
  6. ^ [1] Архивировано 13 июля 2011 г., в Wayback Machine.
  7. ^ «Альтернативы хромированному арсенату меди для жилищного строительства» (PDF) . Fpl.fs.fed.us . Проверено 27 августа 2015 .
  8. ^ Лебов, Стан (апрель 2004). «Альтернативы хромированному арсенату меди для жилищного строительства» (PDF) . Министерство сельского хозяйства США. Отчет об исследовании FPL − RP − 618.
  9. ^ http://coppercare.azurewebsites.net/Documents/CuNapDocs/AWPA%2050%20Year%20Wood%20Preservative%20Post%20Study.pdf
  10. ^ "Магазин AWPA" . www.awpa.com . Проверено 28 марта 2018 .
  11. ^ «ICC - Международный совет по кодам» . iccsafe.org . Проверено 28 марта 2018 .
  12. ^ "Австралийское управление по пестицидам и ветеринарным лекарствам" . Apvma.gov.au . Проверено 27 августа 2015 .
  13. ↑ [2] Архивировано 17 сентября 2006 г., в Wayback Machine.
  14. ^ «Древесные отходы: краткий обзор недавних исследований» (PDF) . Департамент окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства. Июль 2012 . Проверено 5 июля +2016 .
  15. ^ «Факторы, влияющие на распределение бората для защиты компонентов оболочки здания от биоразложения» (PDF) . Tspace.library.utoronto.ca . Проверено 27 августа 2015 .
  16. ^ «Выбор пиломатериалов и заменителей пиломатериалов для наружных работ» (PDF) . Anrcatalog.ucdavis.edu . Проверено 27 августа 2015 .
  17. ^ Карр, Дженни М .; Дагган, Питер Дж .; Хамфри, Дэвид Дж .; Platts, James A .; Тиндалл, Эдвард М. (2005). "Четвертичные эфиры арилспиробората аммония как растворимые в органах экологически безопасные средства защиты древесины". Австралийский химический журнал . 58 (12): 901. DOI : 10,1071 / CH05226 .
  18. ^ Карр, Дженни М .; Дагган, Питер Дж .; Хамфри, Дэвид Дж .; Platts, James A .; Тиндалл, Эдвард М. (2010). «Защитные свойства древесины четвертичных эфиров арилспиробората аммония, полученных из нафталина, 2,3-диола, 2,2'-бифенола и 3-гидрокси-2-нафтойной кислоты» . Австралийский химический журнал . 63 (10): 1423. DOI : 10,1071 / CH10132 .
  19. ^ "Технологии обработки древесины | Тимберсил" . Timbersilwood.com . Проверено 27 августа 2015 .
  20. ^ Расследование иска TimberSIL на основании преждевременного гниения
  21. ^ Технологии обработки древесины Древесный продукт TimberSIL, предположительно дефектный, в ходе расследования
  22. ^ (Роуэлл и др., 2008)
  23. ^ Roger M. Rowell, Bert Kattenbroek, Peter Ratering, Ferry Bongers, Francesco Leicher и Hal Stebbins, «Производство стабильных размеров и устойчивых к гниению деревянных компонентов на основе ацетилирования», представленных на Международной конференции по долговечности строительных материалов и компонентов. Стамбул, Турция, 2008 г.
  24. ^ Goldstein et al. 1961 г., Дреер и др. 1964 г.
  25. ↑ [3] Архивировано 7 октября 2008 г., в Wayback Machine.
  26. ^ Мунир, Мухаммад Танвир; Pailhories, Элен; Эвейяр, Матье; Ирле, Марк; Авиат, Флоренция; Дюбрей, Лоуренс; Федериги, Мишель; Беллонкле, Кристоф (май 2020 г.). "Тестирование антимикробных характеристик древесных материалов: обзор методов" . Антибиотики . 9 (5): 225. DOI : 10.3390 / antibiotics9050225 .
  27. ^ Мунир, Мухаммад Танвир; Pailhories, Элен; Эвейяр, Матье; Ирле, Марк; Авиат, Флоренция; Федериги, Мишель; Беллонкле, Кристоф (сентябрь 2020 г.). «Экспериментальные параметры влияют на наблюдаемую антимикробную реакцию древесины дуба (Quercus petraea)» . Антибиотики . 9 (9): 535. DOI : 10.3390 / antibiotics9090535 .
  28. ^ Сингх, Трипти; Сингх, Адья П. (сентябрь 2012 г.). «Обзор натуральных продуктов как средства защиты древесины». Древесная наука и технология . 46 (5): 851–870. DOI : 10.1007 / s00226-011-0448-5 .
  29. ^ Моррис, Пол I .; Стирлинг, Род (сентябрь 2012 г.). «Экстракты западного красного кедра связаны с долговечностью при контакте с землей». Древесная наука и технология . 46 (5): 991–1002. DOI : 10.1007 / s00226-011-0459-2 .
  30. ^ Производительность биологических строительных материалов (Первое изд.). Даксфорд, Великобритания. п. 34. ISBN 9780081009925.
  31. ^ Мунир, Мухаммад Танвир; Pailhories, Элен; Эвейяр, Матье; Ирле, Марк; Авиат, Флоренция; Федериги, Мишель; Беллонкле, Кристоф (24 августа 2020 г.). «Экспериментальные параметры влияют на наблюдаемую антимикробную реакцию древесины дуба (Quercus petraea)» . Антибиотики . 9 (9): 535. DOI : 10.3390 / antibiotics9090535 .
  32. ^ Сильвейра, Аманда Г. Да; Сантини, Элио Дж .; Кульчинский, Стела М .; Тревизан, Ромуло; Wastowski, Arci D .; Гатто, Дарси А. (7 декабря 2017 г.). «Потенциал дубильного экстракта в качестве натурального консерванта древесины Acacia mearnsii» . Anais da Academia Brasileira de Ciências . 89 (4): 3031–3038. DOI : 10.1590 / 0001-3765201720170485 .
  33. ^ Сёфуна, А; Банан, AY; Накабонге, Г. (2012). «Эффективность экстрактивных веществ натуральной древесины в качестве консервантов древесины против термитов» . Мадерас. Ciencia y tecnología . 14 (2): 155–163. DOI : 10.4067 / S0718-221X2012000200003 .
  34. ^ Binbuga, Nursen; Рус, Кристофер; Hasty, Julia K .; Генри, Уильям П .; Шульц, Тор П. (1 мая 2008 г.). «Разработка экологически безвредных и эффективных органических консервантов для древесины на основе понимания биоцидных и небиоцидных свойств экстрактивных веществ в природно прочной сердцевине древесины». Holzforschung . 62 (3). DOI : 10.1515 / HF.2008.038 .
  35. ^ Ху, Цзюньи; Шен, Ю; Пан, Песня; Гао, Юнь; Сяо, Гоюн; Ли, Шуцзюнь; Сюй, Инцянь (декабрь 2013 г.). «Применение калийной соли хинокитиола в качестве консерванта для древесины». Журнал наук об окружающей среде . 25 : S32 – S35. DOI : 10.1016 / S1001-0742 (14) 60621-5 .
  36. ^ Brocco, Виктор Fassina; Паес, Хуарес Бениньо; Коста, Лаис Гонсалвеш да; Бразолин, Сержио; Арантес, Марина Донария Чавес (январь 2017 г.). «Потенциал экстрактов сердцевины тикового дерева в качестве натурального консерванта для древесины». Журнал чистого производства . 142 : 2093–2099. DOI : 10.1016 / j.jclepro.2016.11.074 .
  37. ^ Мунир, Мухаммад Танвир; Pailhories, Элен; Эвейяр, Матье; Ирле, Марк; Авиат, Флоренция; Федериги, Мишель; Беллонкле, Кристоф (сентябрь 2020 г.). «Экспериментальные параметры влияют на наблюдаемую антимикробную реакцию древесины дуба (Quercus petraea)» . Антибиотики . 9 (9): 535. DOI : 10.3390 / antibiotics9090535 .
  38. ^ Мунир, MT; Belloncle, C .; Irle, M .; Федериги, М. (01.03.2019). «Древесный наполнитель в птицеводстве: обзор» . Журнал World's Poultry Science Journal . 75 (1): 5–16. DOI : 10.1017 / S0043933918000909 . ISSN 0043-9339 . 
  39. ^ щелкните здесь, чтобы закрыть Цитата для этого заголовка: Уинстон Реви (редактор), Справочник Р. Улига по коррозии, третье издание. Джон Вили и сыновья. © 2011 г.
  40. ^ «Сделай сам - вне сети» . Off Grid Quest . Проверено 28 марта 2018 .

Внешние ссылки [ править ]

Не-CCA [ править ]

  • Консерванты древесины, не входящие в состав CCA: Руководство по избранным ресурсам - Национальный центр информации по пестицидам

Арсенат [ править ]

  • Примеры из практики экологической медицины - токсичность мышьяка
  • Испытательные покрытия CPSC для снижения выбросов мышьяка из древесины, обработанной давлением

Борат [ править ]

  • Пиломатериалы, обработанные боратом, в современных применениях
  • Анализ бората как инсектицида в древесине

Силикат натрия [ править ]

  • Краткая вырезка из Колумбийской энциклопедии
  • Альбит (силикат натрия и алюминия) минерал

Разное [ править ]

  • Часто задаваемые вопросы Лаборатории лесных товаров Лесной службы США
  • Информация Агентства по охране окружающей среды США
  • Американская ассоциация защиты древесины (AWPA, ранее Американская ассоциация защитников древесины)
  • Американский комитет по стандартам на пиломатериалы (ALSC)
  • [4]