Биоциды для дерева! Что это? И почему необходимо.

Биоциды для древесины

Древесина наряду с металлами и силикатными материалами (бетон, кирпич) составляет группу самых распространенных материалов, применяемых человеком. Ежегодно в нашей стране заготавливается около 200 млн. м3 деловой древесины. Расход древесины в строительстве в 2 раза превышает то объему расход сборного железобетона. Однако в отличие от металлов и силикатных материалов, являющихся неорганическими веществами, древесина, будучи органическим материалом природного происхождения, служит источником углеродного питания для многих живых организмов.
Утилизирующие древесину организмы являются источником биоповреждений деловой древесины, деревянных построек, мебели и других изделий из древесины.
Ни одно деревянное строение или изделие не может избежать поражения биологическими агентами и реже — огнем.

Огнезащитные составы для древесины

Сегодня существуют специальные средства для огнебиозащиты древесины - антипирены, которые способны обеспечить I и II степени огнезащиты. К таким пропиткам можно отнести: Пирилакс Классик, Пирилакс Люкс, огнезащита для древесины в виде сухого концентрата ХМХА-1110, а также пропитку для бань и саун Пирилакс Терма, которые можно купить в специализированном магазине Биоторг.

Основными агентами биоповреждений древесины являются развивающиеся на древесине грибы (деревонаселяющие грибы), насекомые и некоторые гидробионты.
В умеренных широтах на долю поражений грибами приходится около 90% всех биоповреждений древесины. Биоповреждение древесины происходит в основном в результате использования грибами и насекомыми в качестве источника питания целлюлозы, лигнина и других компонентов. Бактерии по сравнению с грибами и насекомыми, непосредственно разрушающими волокна древесины, причиняют меньший ущерб и оказывают косвенное повреждающее действие.
Деревонаселяющие грибы играют важную роль в углеродном цикле биосферы. Они участвуют в разложении сотен миллионов тонн углеводных и других углеводородных соединений древесины с образованием углекислоты и воды. Вместе с тем деревонаселяющие грибы, повреждающие живые деревья и разрушающие древесные материалы и изделия из них, перестают считаться полезными и требуют применения эффективных мер защиты от них. Различные породы древесины имеют не только неодинаковый химический состав, но и различаются по структуре и прочности волокон, плотности древесины и другим свойствам, которые оказывают влияние на биостойкость.

Группы древесины по биостойкости

Среди пород древесины выделяют группы биостойкие, средней стойкости, малостойкие и небиостойкие.

• К биостойким относят сосну, ясень, ядро лиственницы и дуба
• к среднестойким — ель, кедр, пихту, заболонь лиственницы, ядро березы
• к малостойким — вяз, клен, заболонь березы и дуба; к нестойким— осину, липу и ольху.

Чем выше естественная биостойкость, тем меньше требуется дополнительной химической защиты. Биоповреждения древесины, как правило, сочетаются со старением под действием погодных факторов, механических или других эксплуатационных нагрузок. Под влиянием периодических увлажнений, смены температуры, солнечного света и других факторов происходит разрыхление волокон поверхностного слоя древесины, повышение ворсистости (мацерация). Здесь скапливаются влага и пыль и создаются условия, благоприятные для развития спор грибов, вызывающих умеренную гниль. Со временем в более глубоких слоях развиваются грибы — возбудители сплошной гнили. Поражен­ная гнилью древесина легче впитывает воду. Имеющиеся трещины за счет усадки древесины расширяются. Замерзающая в трещинах вода усиливает разрушения, появляются сколы и осыпи заболони. Более уязвимой становится ядро древесины.

В зависимости от характера и условий эксплуатации различают медленный (хронический) и быстрый (острый) тип биоповреждений древесины.
К медленному типу относятся случаи биоповреждений древесины, находящейся в контакте с атмосферой (кровля и стены домов, настилы, платформы и т. п.), и в более тяжелых условиях — в контакте с почвой (опорные столбы, сваи, нижние венцы домов и и.т. п.). При условии отсутствия конструктивных погрешностей и при правильной эксплуатации такие повреждения могут длиться десятки лет. Случаи быстрых биоповреждений древесины происходят, как правило, в результате строительных и конструкционных ошибок и нарушений правил эксплуатации, например плохой гидроизоляции от грунта, недостаточной вентиляции подполья, неисправностей водостоков, протечек кровли и др.

Источники биоповреждений древесины

Среди грибов, вызывающих биоповреждения древесины, выделяют три основные группы: грибы поверхностной плесени (плесневые), деревоокрашивающие и дереворазрушающие.

Грибы, плесень на древесине

• Грибы поверхностной плесени поселяются преимущественно на сырых бревнах, пиломатериалах, а также на различных загрязнениях древесины. Появление налета плесени — один из первых признаков, свидетельствующих о нарушении условий хранения или эксплуатации древесины и изделий из нее. Поверхностные плесени разрушают обычно паренхимные ткани заболони.
• Грибы родов Trichoderma, Cladosporium, Penicillium вызывают зеленоватое окрашивание различных оттенков, другие вызывают появление черных пятен — Аsреrgillus, Alternaria. Деревоокрашивающие грибы развиваются часто на древесине при замедленной сушке. Они поражают пиломатериалы, конструкции, деревянную тару, окрашивают древесину в разные цвета. Одной из распространенных является синяя окраска (грибы «синевы»), встречаются также желтая, оранжевая, коричневая и другая окраски. Деревоокрашивающие грибы имеют много общего с поверхностными плесенями. Как и плесневые грибы они являются первичными заселяющими древесину сапрофитными организмами, используют преимущественно запасы питательных веществ древесины и в меньшей мере ее структурные элементы, от которых зависят механические свойства древесины. В отличие от плесневых грибов деревоокрашивающие грибы глубоко проникают в заболонь древесины, вызывают глубокое окрашивание ее за счет пигмента, находящегося в гифах, и метаболитов, выделяемых мицелием.
• Наибольший ущерб древесине причиняют дереворазрушающие грибы, большинство из которых принадлежит к классу базидиомицетов. К их числу относятся домовые грибы родов Serpula, Coniophora, Corilus, Fomitopsis, почвенные грибы родов Serpula, Corilus и др., атмосферные грибы Gloeophyllum, Fomitopsis и аэроводные грибы Cheaetomium, Coniothecium, Сеratocystys и др. Дереворазрушающие грибы разрушают структурные компоненты—клеточные стенки древесины. Они поражают живую древесину, влажные и сырые древесные материалы и изделия из них. Среди них имеются виды, лучше усваивающие целлюлозу, и виды, которые усваивают и целлюлозу, и лигнин, и гемицеллюлозу.
• Домовые грибы быстро развиваются в непроветриваемых подвалах отапливаемых построек, в местах протечек и т. п.
• Почвенные дереворазрушающие грибы вызывают разрушения деревянных телеграфных и других столбов, свай и опор мостов, шпал, деревоземляных сооружений, длительно находящихся в условиях 'повышенной влажности.
• Аэроводные дереворазрушающие грибы вызывают гниение изделий и сооружений из древесины, систематически орошаемых водой, например оросителей градирен; кровли.

Среди поражений древесины, вызываемых дереворазрушающими грибами, по окраске и характеру выделяют три типа гнили: белую, бурую и мягкую (умеренную). 

• Грибы белой гнили разрушают прежде всего лигнин древесины, оставляя целлюлозу и участки твердой древесины.
• Грибы бурой гнили предпочитают целлюлозу, оставляя бурые участки древесины, которые от прикосновения легко рассыпаются в порошок.
• Бурая гниль бывает причиной разрушений деревянных конструкций и сооружений.
• Мягкую гниль вызывают грибы, относящиеся к классу аскомицетов и несовершенных грибов.

Имеется еще один тип биоповреждений древесины — ковровая гниль: мелкие очаги слабых разрушений древесины при таком типе гниения образуют на поперечном разрезе вид пестрого ковра из чередующихся серых, синеватых, коричневых и желтых пятен, Древесина, пораженная гнилью этого типа, легко проницаема для воды и при затяжных дождях может увлажняться на всю глубину.

Насекомые - древоточцы

Помимо дереворазрушающих и других грибов повреждения древесины вызывают насекомые. Хотя в целом ущерб, причиняемый древесине насекомыми, меньше, чем ущерб от грибов, в отдельных случаях и в некоторых районах жуки, и особенно термиты, настолько опасны, что требуют применения специальных мер защиты. Защита от биоповреждений древесины, деревянных конструкций, сооружений и изделий осуществляется комплексно, включая мероприятия по профилактике биоповреждений путем предотвращения увлажнения древесины (обеспечение вентиляции, эффективной гидроизоляции), рационального использования ее природных защит­ных свойств путем подбора соответствующих пород и разработки оптимальных конструктивных решений и, наконец, применения химических средств защиты — биоцидов (в практике защиты древесины их называют антисептиками). Химическая защита древесины от биоповреждений осуществляется в случаях применения древесины в наиболее жестких условиях, например постоянного или периодического контакта с почвой, влажной атмосферой и водой. Обработке биоцидами должно подвергаться около 5—10% всей потребляемой в промышленных целях и строительстве древесины.

В результате в несколько раз увеличивается срок службы изделий и сооружений. Так, например, при правильном применении антисептирования древесины срок службы стандартных деревянных домов может в среднем увеличиться с 15 до 50 лет, шпал — с 10 до 25 лет, столбов и опор линий электропередачи и связи — с 12 до 50 лет, деревянных мостов и гидросооружений— с 10 до 40 лет, кузовов грузовых автомобилей и товарных железнодорожных вагонов — с 5 до 20 лет. Методы защитной обработки древесины от биоповреждений основаны на пропитке древесины жидкими антисептиками или их растворами. Существует много способов защитной пропитки древесины антисептиками, которые можно свести в две группы — пропитка путем погружения древесины в раствор, либо поверхностная обработка распылением антисептика, нанесением кистью и т. п.

Технологии обработки древесины

Применение антисептика для древесины путём погружения

При погружении древесины в жидкий антисептик или в раствор твердого антисептика происходит проникновение антисептика в поры, трещины и щели. Плотную древесину с мелкими порами предварительно накалывают на специальных станках для увеличения поглощения антисептика. Пропитку осуществляют в ваннах, заполненных раствором антисептика, в котором выдерживают древесину в течение заданного времени (от нескольких минут до нескольких суток). Более глубокую пропитку и лучшую защиту обеспечивает пропитка горячим растворителем, а затем холодным раствором антисептика. Защищаемое изделие вначале выдерживают в ванне с горячим растворителем. При нагревании находящийся в трещинах и порах древесины воздух расширяется и частично выходит. После этого горячий растворитель сливают и ванну заполняют холодным раствором антисептика, который глубоко проникает в поры благодаря вакууму, создающемуся в порах в результате сжатия воздуха при охлаждении.

Пропитка древесины в автоклавах

Для повышения глубины пропитки антисептиками вакуумирование древесины проводят в специальных автоклавах. После вакуумирования в автоклав подают под давлением холодный или горячий раствор антисептика. Пропитка древесины в автоклавах под давлением, несмотря на сложность процесса и дороговизну оборудования, широко применяется в промышленных масштабах.

Обработка древесины путём опрыскивания

При отсутствии сложного оборудования и в некоторых случаях в полевых или других условиях можно применять более простые способы поверхностной обработки древесины антисептиками. Растворы наносят кистями или распылителями, пропитывают с помощью пористого носителя из подставных ванн и другими приемами. Эффективность таких упрощенных способов защиты была показана на примерах защиты от гниения древних уникальных памятников деревянной архитектуры и зодчества в Кижах и в других местах.

5451 - 26.04.2015
Назад в раздел