Консервирование древесины. Способы пропитки, обеспечивающие консервирование.

Консервирование древесины — процесс введения защитных составов антисептиков в глубокие слои древесины с целью длительной защиты древесины от биоповреждений в условиях возможного вымывания защитного средства. К консервированию относят следующие способы пропитки:

Ø пропитка в горяче-холодных ваннах;

Ø автоклавная пропитка;

Ø диффузионная пропитка (нанесение паст, бандажная пропитка, пропитка вымачиванием в растворе)

Пропитка в ваннах с предварительным нагревом. Наиболее распространен вариант с использованием двух (горячей и холодной) ванн. Пакет пропитываемых сортиментов нагревают в ванне с горячей пропитывающей жидкостью, после чего перегружают в ванну с холодной жидкостью, при выдержке в которой и происходит собственно пропитка.

Реже применяют вариант с использованием одной (горяче-холодной) ванны. После прогрева загруженного в ванну пакета горячую жидкость в ней быстро заменяют холодной путем перекачки насосами. Качество пропитки здесь несколько выше, чем в первом варианте, что объясняется отсутствием контакта нагретой древесины с воздухом во время перегрузки, при которой в открытые полости клеток попадают воздушные включения, замедляющие движение жидкости в древесине.

Автоклавные способы пропитки, обеспечивающие глубокое проникновение в древесину пропитывающих веществ при малой продолжительности процесса и относительно невысоких затратах труда и энергии. Воздействия на древесину повышенного и пониженного давления пропитывающей жидкости и воздуха. Изменяя эту последовательность, уровень давления и температуры, а так же длительность операций, можно управлять результатами пропитки в соответствии с предъявляемыми к ней требованиям.

Пропитка способом ВДВ(полное поглощение). После загрузки автоклава древесиной последовательно выполняются следующие операции:

1 — создание воздушного вакуума;
2 — выдержка древесины в вакууме;
3 — заполнение автоклава жидкостью;
4 — создание жидкостного давления;
5 — выдержка древесины в жидкости под давлением;

6— сброс давления до атмосферного;
7 — слив жидкости из автоклава;

8— создание воздушного вакуума;
9 — выдержка в вакууме;
10 — сброс вакуума и разгрузка автоклава.

Собственно пропитка происходит во время выдержки древесины под давлением. Начальный вакуум способствует повышению глубины пропитки и увеличению поглощения древесиной жидкости, так как из полостей клеток удаляется воздух, препятствующий ее движению. Повторный вакуум предназначен для подсушки поверхности сортиментов.

Способ ВДВ применяют преимущественно для пропитки древесины водорастворимыми веществами. Для пропитки маслами этот способ используется в тех случаях, когда требуется высокое поглощение пропитывающих веществ. Он является также основным при пропитке антипиренами, которые, как отмечалось выше, необходимо вводить в древесину в большом количестве.

Пропитка способом ДДВ(ограниченное поглощение) - выдержка древесины под избыточным воздушным давлением до заполнения автоклава жидкостью, при которой в полости клеток вводится добавочный воздух. В конце процесса, во время выдержки под вакуумом, сжатый в древесине воздух выходит наружу, выталкивая часть поглощенной жидкости. Способ ДДВ применяют при использовании высокотоксичных антисептиков (масел, растворов нафтената меди), когда нет необходимости оставлять в древесине излишнее их количество.

Состоит из следующих операций:

1 — загрузки автоклава и создания в нем воздушного давления;
2 — выдержки древесины под воздушным давлением;
3 — заполнения автоклава жидкостью;
4 — подъема жидкостного давления;
5 — выдержки в жидкости под давлением;
6 — сброса давления;
7 — слива жидкости;
8 — создания вакуума;
9 — выдержки под вакуумом;
10 — сброса вакуума и разгрузки автоклава.

Пропитка многоцикличными способами. путем 2 - 3-кратного повторения циклов ВДВ, ДДВ или ДВ. Такая пропитка с последовательным чередованием нескольких единичных циклов называется многоцикличной.

Пропитка способом ВАДВ. (вакуумный) предусматривает использование автоклавов или герметичных резервуаров упрощенных конструкций, не рассчитанных на высокое давление. Последовательность пропитки этим способом такова: вначале древесину, загруженную в автоклав, выдерживают 15...20 мин под вакуумом глубиной 0,08...0,09 МПа, затем автоклав заполняют пропиточной жидкостью и вакуум сбрасывают. Собственно пропитка происходит в течение 30...60 мин под действием атмосферного давления, избыточного по отношению к давлению в древесине. После этого автоклав освобождают от жидкости и вновь создают в нем кратковременный вакуум для подсушки поверхности сортиментов. Способ ВАДВ применяют в тех случаях, когда в древесину требуется ввести ограниченное количество пропитывающей жидкости на небольшую глубину (по заболони 5...10 мм, по ядру 1...2 мм).

Автоклавно-диффузионная пропитка. Сырую древесину W>60% загружают в автоклав, нагревают в среде насыщенного водяного пара, а затем подвергают выдержке в вакууме. В результате такой обработки влажность поверхностных зон древесных сортиментов понижается на 20...30% (при влажности древесины менее 70...80% пропаривание можно не проводить). Затем в подсушенную зону под избыточным давлением вводят на глубину 5... 10 мм концентрированный водный раствор антисептика.

Совмещенная сушка — пропитка. Этот способ применяют при консервировании древесины маслами или растворами антисептиков в органических растворителях, которые являются гидрофобными жидкостями и способны быть сушильными агентами. Совмещенная сушка-пропитка включает два процесса, последовательно протекающих в одном автоклаве: сушку древесины в жидкости и ее последующую пропитку той же жидкостью.

Пропитка в ваннах с предварительным нагревом. Наиболее распространен вариант с использованием двух (горячей и холодной) ванн. Пакет пропитываемых сортиментов нагревают в ванне с горячей пропитывающей жидкостью, после чего перегружают в ванну с холодной жидкостью, при выдержке в которой и происходит собственно пропитка.

Реже применяют вариант с использованием одной (горяче-холодной) ванны. После прогрева загруженного в ванну пакета горячую жидкость в ней быстро заменяют холодной путем перекачки насосами. Качество пропитки здесь несколько выше, чем в первом варианте, что объясняется отсутствием контакта нагретой древесины с воздухом во время перегрузки, при которой в открытые полости клеток попадают воздушные включения, замедляющие движение жидкости в древесине.

Диффузионные способы пропитки.

Пропитка нанесением паст с последующей диффузионной выдержкой применяется для консервирования небольших партий столбов (деталей опор линий электропередачи и связи.) Сырые окоренные сортименты обмазывают со всех сторон пастой, содержащей водорастворимый антисептик; затем их укладывают в плотные пакеты, тщательно укрывают гидроизоляционными чехлами из толя, рубероида или полиэтиленовой пленки и выдерживают (в теплое время года) в течении 2-3 месяцев. Затем пакеты раскрывают, столбы подсушивают на открытой площадке (5-7 суток) и отправляют потребителю. Норма нанесения пасты составляет 300—400 г на 1 м2 поверхности в расчете на сухой антисептик.

Нанесение антисептика с последующей гидроизоляцией В качестве гидроизоляции применяют нефтяные дорожные битумы, каменноугольный лак, рубероид, полимерные пленки.

Нанесение антисептической пасты на сухую поверхность, которая при эксплуатации будет увлажняться конденсатом и монтаж древесного элемента без диффузионной выдержки.

Бандажную пропитку. Бандаж наносят на биоразрушающуюсся часть элемента в виде ленты гидроизоляционного материала, на внутреннюю поверхность которого нанесен антисептическая паста. Консервирование происходит во время эксплуатации. Применяют для консервирования столбов, балок различного назначения. Бандаж крепят к столбу проволокой или гвоздями.

Пропитка вымачиванием в растворе отличается от капиллярной пропитки погружением с высокой начальной влажностью древесины и длительностью ее выдержки в ванне. В ванну с концентрированным раствором антисептика загружают сырые сортименты, проникновение в которые защитного средства происходит путем диффузии. Длительность выдержки определяется в зависимости от требуемого уровня защищенности в соответствии с классом условий службы и колеблется от 2 – 3 часов до нескольких недель. При длительной выдержке обеспечивается проникновение молекул пропитывающего вещества на большую глубину.

Введение специальных солевых патронов или пасты в высверленные или наколотые в древесине отверстия. Антисептик из зоны введения постепенно диффундирует в окружающую древесину. Древесину накалывают при помощи специального приспособления (типа шприца) с одновременным введением в образовавшиеся отверстия антисептической пасты. При сетке наколов, получается равномерная пропитка на значительную глубину.