классификация и защита древесины антисептиками
Антисептики для деревянных конструкций и отделочных материалов применять необходимо. Традиционный проверенный временем материал для частного строительства — древесина. Природная экологическая чистота и простота обработки, ценовая и географическая доступность и плюс отличные эксплуатационные качества — все это делает дерево одним из главных строительных материалов с древности и до нашей современности. Особые специфические минусы древесины, обусловленные ее живым происхождением, приходится минимизировать различными способами, в том числе и антисептированием. Антисептики нужны для того, чтобы срок службы деревянных несущих элементов, отделки и целого строения был достаточным.
Один из основных минусов древесины, кроме горючести — это недостаточная стойкость многих пород к биологическим негативным факторам среды. Дерево — отличная питательная среда для древоточцев-насекомых и множества видов патогенной микрофлоры, и чтобы защитить деревянные конструкции, следует обрабатывать антисептиками не только пиломатериалы, но и готовое сооружение.
Видов антисептиков огромное количество, и производители изготавливают свои средства на самых разных основах, химических и натуральных. Вопрос о наиболее подходящем антисептике для древесины встает ребром и при строительстве нового дома, и при ремонте и реставрации сооружений с деревянными элементами.
Классифицировать виды антисептиков удобнее по основным признакам: компоненты, область применения состава, функциональность.
Подразделение антисептиков по основе
По виду основы антисептики можно классифицировать как водорастворимые, на основе масел, органические и комбинированные.
Антисептические средства на водной основе
Водорастворимые антисептики — старинное средство, часто применяемое и в быту, все входящие в их состав химические ингредиенты безопасны. Подходят водорастворимые средства для защитных пропиток дерева любой породы. В состав входят бура, борная кислота, соли натрия. Само название — водный состав — говорит о том, что применять данное средство оптимально для деревянных деталей, поверхность которых не подвержена массированному действию воды, и не эксплуатируется во влажной среде.
Антисептики на основе масел
Масляные антисептики — одни из самых востребованных, поскольку могут защищать дерево во влажных средах. Тонко-волоконная структура дерева защищена от попадания воды после нанесения масляного раствора, а дерево приобретает более насыщенный натуральных темный оттенок. Масляные растворы производят на нерастворимой в воде основе из сланцевого, каменноугольного или антраценового масла. Минус масляных антисептиков — нулевая защита от огня и воспламенения, масло не только не обладает антипиреновыми качествами, но и само отлично горит. К тому же масляные химические основы имеют резкий специфический запах, и поэтому не подходят для внутренних работ.
Органические антисептики
Пропитки на основе органических растворителей менее популярны, но для фасада под финишное окрашивание или другую отделку данные антисептики вполне подходят. Пленка от органического антисептика образуется тонкая, и кроме дополнительного плюса снижения водопоглощения дерева состав еще и усиливает сцепление деревянной поверхности с лакокрасочными материалами.
Считаются идеальными для фасадов под окрашивание и для пропиток внутри помещения. Кроме того, органическими составами антисептируют предварительно все пиломатериалы для конструкций несущих стен — брус, оцилиндрованное бревно. Следствие обработки данными средствами — серовато-зеленые оттенки дерева и негатив в виде увеличения пористости пропитанных слоев. Некоторые химсоставы органических растворителей способны на катализ коррозионных процессов металла закладных и крепежных деталей. Следует внимательно изучать инструкцию производителя, и выбирать антисептик с учетом технологии устройства стеновых конструкций, их отделки и возможного металлического крепежа.
Антисептики комбинированные
Одни из самых востребованных и функциональных средств защиты. Имеют отличные эксплуатационные характеристики и способны обеспечить деревянным конструкциям высокую степень защиты от грибка, плесени, патогенной микрофлоры. В комбинированное средство защиты часто включают и антипирены — в составе есть компонент, обеспечивающий снижение горючести дерева.
Возможно и включение красящих пигментов, для эстетики и защиты дерева от УФ-излучения. Повышенная универсальность комбинированных антисептиков — залог их популярности на сегодня.
Виды антисептиков по области применения
Раствор может быть предназначен или исключительно для наружных работ, или подходить для обработки внутри помещения и на фасаде (а также всех ландшафтных форм и элементов). Также растворы четко подразделяются для конструкций, работающих в сухой и влажной средах.
Растворы для наружной обработки
Растворы для наружной обработки — это усиленная защита дерева от самого различного негатива, но «бонус» применения этих средств сильной защиты — неприятные запахи. Применяют эти антисептики для подготовки материалов и их декора. Плюсы — высокая устойчивость к агрессии среды: УФ-лучам, высокой влажности, циклам замораживания-оттаивания, резким температурным перепадам больших амплитуд.
Растворы для внутренней обработки
Все компоненты растворов, предназначенных для обработки древесины внутри помещений — чистые экологически; без следов неприятного запаха; выделение в помещение токсинов или вредных веществ невозможно.
Но следует очень внимательно подходить к выбору антисептика с позиций внутренних условий эксплуатации — растворы рассчитаны на различный уровень влажности, и подробная информация от производителя должна находиться на упаковке.
Классификация антисептиков по воздействию на древесину
По действию на древесину антисептические средства подразделяются на лечебные и профилактические.
Составы для лечения древесины
Лечебные составы используют в случае, если дерево уже поражено грибковыми заболеваниями, плесенью, начался процесс гниения или конструкция «оккупирована» древоточцами. Для профилактики всего перечисленного негатива лечебные антисептики могут применятся в той же мере. Когда планируют постройки из дерева для бань и душевых помещений, которые будут работать в агрессивно-влажных средах, то обосновано применение лечебных био-средств антисептирования. Обработка фасада из деревянных элементов также возможна.
Составы для профилактического антисептирования
Профилактическое антисептирование применяется для пропитки пиломатериала при подготовке к монтажу и повторно — в процессе работ.
Специалисты рекомендуют антисептировать пиломатериал немедленно после покупки. Раствор может быть бесцветный и не изменять натуральные оттенки дерева, а может быть пигментированным, в целях дополнительного оттеночного окрашивания обработанной конструкции. Особенно популярны антисептические составы, которые можно применять в качестве подготовительной грунтовки под финишный отделочный слой, и даже как самостоятельное тонирующее декоративное покрытие.
Виды антисептиков по функциональному воздействию
Все антисептики подразделяются на отбеливающие, окрашивающие и защитные
Отбеливающие составы
Отбеливающие антисептики обеспечивают древесине защитный слой и восстанавливают первоначальные оттенки состарившихся и/или пораженных поверхностей дерева, «омолаживают» и повышают эстетику. Из популярных средств можно назвать:
Линейка «Биощит» — пропитка проводится для того, чтобы предотвратить гнилостные процессы на поверхностях, вызванные патогенной микрофлорой. Дополнительно составы «Биощит-1,2» могут восстановить здоровые естественные цвета неокрашенных деревянных конструкций.
Средство, промаркированное цифрой 1, используют при начальных этапах поражения древесины, и после обработки и просушки окрашивают элементы или выполняют декор. Маркировка цифрой 2 говорит о пригодности средства к защите от сильных поражений дерева лишайниками, плесневыми культурами или грибком. Все составы Биощит пригодны для защиты деревянных конструкций, в том числе сруба бани или дома.
Отечественное средство Просепт-50 является лечебным, уничтожает биологическое поражение очажного типа, удаляет серые налеты и восстанавливает здоровую природную окраску древесины при полном сохранении волоконной структуры живого материала. Эффект обработки заметен уже через полчаса после обработки. Просепт проникает вглубь древесины на три миллиметра, срок просушки максимум половина суток, затем производят окрашивание, оклеивание утеплителем, отделку обойным материалом или другим — по проекту. Дополнительно ко средству Просепт применяют консервирующие составы Неомид, в целях обеспечить максимальное удержание лечебного раствора в волокнах древесины и исключения возможности рецидивов био-поражения.
Средства Неомид существенно различаются по стоимости. Максимальную эффективность по лечению и омолаживанию деревянных конструкций имеет Неомид-500, но цена этого состава значительно выше, чем более ранних средств Неомид — 430/440. Растворы относят к чистым экологически и применяют и снаружи и внутри помещений, а также защищают банные срубы. Время полной сушки — до суток, в зависимости от температуры воздуха.
Некоторые отбеливающие составы для дерева, такие как Сагус — профи, также подходят и для обработки легкобетонных пористых блоков и кирпича. Более мягким действием отличается состав Сагус-лайт, который применяют, чтобы осветлить потемневшие от солнечного излучения декоративные деревянные элементы. Действует раствор на структуру дерева щадяще, но от появления плесени предохраняет в полной мере.
Составы защитные антисептирующие
Растворы и пасты, которые применяют для снижения риска развития грибковых и плесневых колоний: особенно такая защита актуальна во влажной среде.
Предотвратить заболевание всегда легче и дешевле, чем лечить дерево, когда паразитная флора проникла волокнистую структуру древесины. В особо тяжелых случаях, когда микрофлора захватила большую площадь деревянной конструкции, любой антисептик имеет смысл применять только после фунгицидной обработки.
Антисептические био-средства способны также отпугивать от древесины жуков-древоточцев и прочих насекомых-вредителей, видов которых не счесть; но вовремя проведенная профилактика кардинально изменяет ситуацию. Лекарственные формы для древесины производятся в виде:
- Растворов — например, отечественная линейка средств Сенеж
- Водорастворимых паст, имеющих дополнительные плюсы в роскошных оттенках окрашивания — например, средство ПАФ-ЛСТ, по заверениям производителя обеспечивающее увеличение ресурса древесины до 25 и больше лет. Цвета после обработки сырого дерева — темно-зеленые с красивым фисташковым оттенком, с шероховатостью слоя, эффектом бархата. Обработанные пастой поверхности в финишной окраске не нуждаются.
- Таблетки для растворов, например — известной финской фирмы Тиккурила. Упаковки компактны, а состав готовится в краткие сроки и применяется для любых поверхностей, причем не только древесных, а кирпичных, каменных и бетонных любой пористости. Наносят состав пульверизатором, оставляют на определенное время, затем смывают водой и щетками, сушат и после просушки обработанные элементы окрашивают.
- Желеобразные средства. Гипохлоритный состав для наружных работ Хомеенпойсто (Тиккурила) с высочайшей эффективностью удаляет очаги поражения с деревянных элементов, и обеспечивает дальнейшую защиту от рецидивов заболеваний.
Торцы деревянных заготовок и пиломатериал — доски, бревна, бруса — требуют особой обработки. Тонкое волоконное строение древесины, или, как говорят специалисты по материаловедению — микрофибриллярная структура древесины, которая обуславливает и создана природой для питания и роста живого дерева, в «контексте» пиломатериала означает — вода и влага впитываются в торцы заготовок с высокой скоростью.
Для бревна, особенно летней рубки, не так и важно, растет ли дерево в лесу или находится на стройплощадке с целью быть заложенным в венец сруба: открытые фибриллы прекрасно втягивают воду, а с ней и микрофлору. Кроме того, современные технологии деревянного домостроения, к сожалению, далеко не всегда следуют древним правилам зодчества. Работы ведутся электрифицированным инструментом, а бензопила, как говорят плотники — оставляет дерево незащищенным, режет трубочки-волокна чисто, в отличие от топоров, долота, стамесок и плотницкого ручного инструмента, который данные фибро-отверстия затюкивает (слово из лексикона плотников). «Незатюканные» фибриллы подвергающегося сушке бревна втягивают воду с повышенной скоростью. И если живое дерево имеет антибактериальную защиту (особенно смолистые хвойные породы), то окоренное бревно находится в условиях сильного негативного воздействия среды, физического и биологического.
Защита по торцам — непременное условие хорошей сохранности заготовок. Нельзя допускать, чтобы торец бревна или бруса готовой постройки создавал плесени и грибку благоприятный микроклимат, одновременно растрескиваясь от неизбежного переувлажнения.
Для торцов деревянных элементов разработаны особые антисептические составы, которые наносят на заготовки при подготовке к монтажу или обшивке, и/или на торцы деталей в уже построенном доме, бане и так далее. Из популярных средств защиты торцов пиломатериала пользователи называют, в числе прочих, отечественный состав Сенеж — Тор, как имеющий оптимальное соотношение цены и качества. Обработка торцов проводится не однократно, а с периодом в два — пять лет.
По расходу любого средства защиты древесины информацию указывает производитель, но нужно учитывать и качество поверхностей, подлежащих обработке, их пористость, степень поражения и условия работы, а также необходимое количество слоев нанесения. Ориентировочно: все жидкие средства антисептиков имеют средние показатели расхода 200-250 г/кв.м.
виды, характеристики, правильная обработка и применение
Обработка дерева качественными антисептиками позволяет значительно увеличить срок его эксплуатации.
Они предназначаются для эффективной защиты деревянных конструкций от плесени, гнили и разрушения, а также для повышения эксплуатационных характеристик.
Для этого подходят специально разработанные составы, отвечающие основным требованиям безопасности.
Защита древесины начинается с выбора подходящего антисептического средства.
Содержание статьи
- Виды антисептиков и состав
- Водорастворимые
- Масляные
- Органические
- Комбинированные
- Назначение
- Область использования
- Выбор лучшего антисептика
- Антисептик своими руками
- Купоросный
- Натриевый
- Правильная обработка древесины антисептиком
Виды антисептиков и состав
Современные антисептики классифицирует по составу, назначению и области использования.
В зависимости от основных компонентов, которые были использованы для производства защитных средств, пропитка для дерева может быть разделена на следующие виды:
- Водорастворимая;
- Масляная;
- Органическая;
- Комбинированная.
Водорастворимые
Пропитка на водорастворимой основе предназначается для проведения профилактики по обработке древесины различного типа.
Антисептик для древесины используется для защиты поверхностей, которые не подвергаются воздействию воды.
Для производства водорастворимых антисептиков применяются следующие ингредиенты:
- Натрия кремнефторид;
- Натрия фторид;
- ББК 3 (борная кислота и бура).
Масляные
Самый популярный и востребованный тип антисептика, который используется для защиты деревянных конструкций от повышенной влаги. Основу таким средствам составляют масла – антраценовое, сланцевое или каменноугольное.
Антисептик для древесины придает дереву темный насыщенный оттенок.
Он не растворяется в воде, но имеет повышенный коэффициент горючести и сильный масляный запах, поэтому используется исключительно для внешних работ.
Органические
Пропитка органического типа не так востребована и зачастую используется для защиты наружных деревянных конструкций.
Антисептик для древесины такого типа создает тонкую защитную пленку на обрабатываемой поверхности, улучшая влагопоглощающие и сцепляющие характеристики древесины.
К недостаткам можно отнести возможность окрашивания поверхностей в зеленый цвет и увеличение их пористости.
К тому же подобные средства негативно воздействуют на элементы из металла, способствуя развитию коррозийных процессов.
Комбинированные
Такие антисептические составы успешно сочетают в себе эксплуатационные характеристики других типов.
Антисептик для древесины обеспечивает эффективную защиту от поражения грибками, плесенью, паразитирующими микроорганизмами, а также снижает воспламеняемость древесины.
Назначение
В зависимости от назначения специальная защита древесины делится на две категории:
- Профилактическая. Предназначается для обработки поверхностей из дерева до начала использования их в строительстве. Профилактику древесины рекомендуется проводить сразу после покупки. Вначале поверхность обрабатывается профилактическими средствами в два слоя, далее грунтовочными смесями глубокого проникновения.
- Лечебная. Применяется для устранения имеющихся проблем с древесиной – при гниении, поражении грибком или паразитами. Подобные антисептики также можно выбрать в качестве эффективной профилактики, если предполагается эксплуатация деревянных конструкций в неблагоприятных условиях.
Подобные антисептики также можно выбрать в качестве эффективной профилактики, если предполагается эксплуатация деревянных конструкций в неблагоприятных условиях.Область использования
По области использования антисептик для дерева делится на две категории:
- Для внутренних работ. Пропитка такого типа используется для защиты конструкций и элементов, предназначенных для внутренних помещений. Поэтому она абсолютно безвредна и не имеет сильного запаха. Важно помнить, что для каждого типа помещения необходимо выбрать соответствующее антисептическое средство.
- Для наружных работ. В этой категории представлены антисептические пропитки и финишные средства, предназначенные для обработки наружных деревянных поверхностей. Они отличаются износостойкостью и устойчивостью к агрессивному воздействию. Составы для наружного применения обладают специфическим резким запахом, устойчивы к повышенной влаге, низким температурам и ультрафиолету. Их лучше не использовать для внутренних работ.
Выбор лучшего антисептика
Эффективная защита древесины зависит от того, какой антисептик был выбран. Чтобы выбрать подходящие антисептические составы для дерева важно учитывать некоторые факторы:
- Производителя;
- Состав;
- Назначение и область использования;
- Вид древесины;
- Расход на кв.м.;
- Влияние на человеческий организм;
- Сертификаты качества;
- Стоимость.
Надежный антисептик для дерева должен иметь высокий показатель токсичности по отношению к плесени, грибку и вредоносным микроорганизмам.
Не менее важен показатель защищающей способности. Так защита древесины может быть не эффективной, средней эффективности, эффективной и высокой эффективности.
Готовый препарат должен полностью соответствовать степени поражения древесины. В соответствии с этой характеристикой, антисептик может использоваться для чистых, не зараженных, имеющих незначительное заражение и сильно зараженных деревянных поверхностей.
Пропитка для внутренних работ должна иметь соответствующее санитарное заключение о полной безвредности для использования внутри помещений. Препараты для наружных работ должны отличаться высокими показателями устойчивости к низким температурам и ультрафиолетовому излучению.
Какой антисептический препарат считается качественным? Тот, который хорошо наносится на поверхность, и совместим с любым лакокрасочным материалом.
Перед покупкой следует внимательно ознакомиться с инструкцией по применению и проверить срок годности препарата.
Стоит отказаться от приобретения антисептиков неизвестных производителей с отсутствием необходимых сертификатов качества, ведь высокая стоимость не всегда является показателем качества.
Антисептик своими руками
Защитное антисептическое средство для древесины можно приготовить самостоятельно, что выйдет гораздо дешевле покупных аналогов. Чаще всего домашние антисептические составы готовят из железного купороса и фторида натрия.
Купоросный
В объемную пластиковую емкость высыпать 100 г железного купороса и 10 г марганцовки. Добавить 20 литров воды и тщательно размешать. Готовый состав нанести на обрабатываемую поверхность при помощи кисточки или валика.
Натриевый
Для приготовления антисептика потребуется 25 кг натрия фторида и 400 литров воды.
Готовую смесь лучше наносить на деревянную поверхность методом безвоздушного окрашивания. После высыхания древесина тщательно шлифуется лепестковым кругом и обрабатывается финишными защитными пропитками – маслом, лаком или воском.
Отличие между самодельными и фабричными антисептическими препаратами заключается только в компонентах, которые применяются для их производства.
Готовая фабричная пропитка более эффективна благодаря высокому содержанию органических компонентов. Она токсична для организма человека и животного, поэтому должна применяться в соответствии с рекомендациями производителя.
Составы, приготовленные своими руками, менее практичны и эффективны, при этом позволяют экономить деньги.
Домашняя биозащита доступна в приготовлении, экологична и безопасна для человека. Чтобы определить, какой антисептик окажется лучшим, стоит учитывать все условия его использования.
Правильная обработка древесины антисептиком
Техника обработки поверхностей из дерева достаточно проста, но, тем не менее, важно помнить о мерах безопасности при работе с химическими веществами такого типа.
Для работы потребуется специальная защитная одежда, маска, резиновые перчатки и пропитка для дерева.
- Поверхность тщательно очищается от старого покрытия, мусора и пыли. Далее древесина обрабатывается мягкими моющими средствами и подсушивается.
- Антисептическая смесь наносится на поврежденные участки при помощи кисточки или валика. Следующие слои наносятся через 2–3 часа после полного высыхания первого слоя. Полное высыхание обработанных поверхностей может длиться от 3 дней до 2–х недель.
- Все работы по обработке древесины лучше проводить при температуре от +5 (для органических, масляных и комбинированных составов) и при +10 (для водорастворимых). Влажность воздуха составляет не менее 85%.
- Для уничтожения насекомых лучше использовать спиртовые составы, которые специальным шприцом заливаются в отверстия, проделанные вредителями. Далее поверхность обрабатывается выбранным антисептиком.
Влажность воздуха составляет не менее 85%.Повторная защита древесины антисептиками проводится в случае появления сколов, трещин и изменения цвета поверхности.
Влияние консервантов для древесины на свойства поверхности древесины с покрытием
На этой странице
РезюмеВведениеМетодыОбсуждениеВыводыРаскрытие информацииСсылкиАвторское правоСтатьи по теме
Исследовано влияние консервантов для древесины (на водной и органической основе) на свойства отделки поверхности. Образцы заболони сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.), бука восточного ( Fagus orientalis Lipsky) и каштана ( Castanea sativa Mill.) (300 × 100 × 15 мм вдоль волокон) пропитывали водной раствор 2% CCA, 2% Tanalith E, 1% борной кислоты и Immersol aqua.
Шероховатость поверхности, толщина сухой пленки, адгезионная прочность, измерение блеска, устойчивость к царапинам и истиранию определялись в соответствии с соответствующими стандартами для обработанных и необработанных образцов. Результаты показали, что шероховатость поверхности и прочность сцепления зависят от породы древесины и химического состава консервантов. Как правило, консерванты для древесины на водной основе увеличивают шероховатость поверхности древесины, а консерванты для древесины на органической основе уменьшают ее. Антисептики для древесины на органической основе уменьшали адгезию, но повышали глянец. Консерванты для древесины не влияли на стойкость к царапанью, которая, как было установлено, зависит от свойств покрытия. Все консерванты для древесины повышают стойкость к истиранию.
1. Введение
Древесина и древесные материалы нашли широкое применение в наружных и внутренних работах благодаря их изобилию и универсальности. Древесина, обычно используемая на открытом воздухе, предпочтительнее из-за надлежащей защиты и лучшего срока службы от гниения, насекомых, атмосферных воздействий и нестабильности размеров [1, 2].
Термин «выветривание древесины» описывает сочетание УФ-разложения, влаги, тепла и атмосферных загрязнителей (например, кислотных дождей, озона, оксидов азота и диоксида серы) [3]. Древесина имеет несколько хромофорных функциональных групп и участков, таких как гидроксильные, карбонильные, карбоксильные группы, а также ароматические и фенольные группы [3]. Эффект выветривания древесины проявляется в первоначальном изменении цвета поверхности древесины с последующей потерей блеска, огрубением и растрескиванием [1, 3]. Эти изменения связаны с модификацией хромофорных групп древесины и образованием окрашенного хининоподобного компонента [1, 3, 4].
Древесные материалы можно защитить от этих факторов, применяя процесс обработки древесины и/или отделку древесины. Первый вариант – это обработка древесины антисептиками. Основными консервантами для древесины, используемыми в процессе обработки, являются креозот, пентахлорфенол, CCA (хромированный арсенат меди) и другие консерванты для древесины на основе меди, такие как щелочной четвертичный медь (ACQ) и амин-азол меди (CA) [1, 2, 5].
Второй вариант — нанесение покрытий. На древесину можно наносить различные виды отделки или покрытия. Отделки можно разделить на две группы: (1) непрозрачные покрытия, такие как краски и однотонные морилки, и (2) натуральные отделки, такие как гидрофобизаторы, масла и полупрозрачные проникающие морилки [6]. Характеристики деревянных покрытий зависят от нескольких факторов, таких как сама деревянная основа, влажность, влажность древесины, температура, загрязнители окружающей среды и микроорганизмы [7]. Фотоиндуцированная деградация древесины привела к сокращению срока службы деревянных покрытий. Это связано с проникновением УФ-излучения через прозрачную отделку и разрушением механизма сцепления между отделкой и древесиной [7]. Характеристики деревянных покрытий можно улучшить с помощью различных стратегий. Одним из вариантов является добавление поглотителей УФ-излучения и поглотителей радикалов. Второй стратегией является обработка древесных материалов консервантами для древесины, поскольку консерванты для древесины могут ингибировать фотоиндуцированную деградацию и повышать устойчивость к грибкам и насекомым [7].
Наиболее распространенным консервантом для древесины является хромированный арсенат меди (ХАМ), но он содержит пятивалентный мышьяк, опасный для человека и окружающей среды [2]. Влияние хромированного арсената меди (ХАМ) на выветривание древесины и его сочетания с древесными покрытиями хорошо известно [3, 8]. Тем не менее, все еще необходимы исследования эффективности консервантов нового поколения, которые основаны на меди, но не содержат хрома и мышьяка.
Целью данного исследования было определить влияние консервантов для древесины нового поколения на характеристики покрытия древесины. Образцы сосны обыкновенной, бука и каштана были обработаны CCA, Tanalith E, борной кислотой и иммерсолом и покрыты отделкой на основе целлюлозы.
2. Материалы и методы
2.1. Процесс обработки
Заболонь сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.), бука восточного ( Fagus orientalis Lipsky) и каштана ( 9Образцы 0007 Castanea sativa Mill.) (300 × 100 × 15 мм вдоль волокон) пропитывали водным раствором 2% CCA, 2% Tanalith E и 1% борной кислоты и аквавакуумом Immersol (625 мм рт.
ст.) в течение блоки накладывались на 45 мин. После вакуумирования образцы древесины выдерживались в растворе для обработки в течение 60 мин в атмосферных условиях. Затем образцы древесины извлекали из обрабатывающего раствора, слегка протирали, чтобы удалить раствор с поверхности древесины, и взвешивали для определения полного удерживания образца. Значения удерживания были выбраны в соответствии с предложениями производителей. Удерживание для каждого обрабатывающего раствора рассчитывали по следующей формуле: где — граммы обрабатывающего раствора, поглощенного блоком, — граммы консерванта или раствора консерванта в 100 г обрабатывающего раствора, — объем блока в кубических сантиметрах.
После процесса обработки образцы, обработанные консервантами для древесины на основе меди, затем заворачивали в полиэтиленовый пакет на неделю при комнатной температуре для фиксации.
2.2. Процесс покрытия поверхности
Поверхности образцов были отшлифованы наждачной бумагой с размером сетки 100, а затем 150.
Целлюлозный лак был коммерчески получен от поставщика. Покрытие наносили распылением с приблизительным количеством лака 120 г/м 2 . Вязкость для нанесения составляла 20 с, чашка DIN/4 мм/20°C. Покрытие наносили на поверхность в виде 2 базовых и 1 верхнего слоя. Детали компонентов используемых покрытий приведены в таблице 1.
2.3. Шероховатость поверхности
Значения шероховатости поверхности обработанных и необработанных образцов определяли с помощью Mitutoyo Surftest SJ-301, профилометра со щупом. Радиус наконечника детектора составлял 5 мкм м, а длина отсечки составляла 2,5 мм, а длина выборки составляла 12,5 мм при измерении шероховатости поверхности. Три параметра шероховатости, включая среднюю шероховатость (), среднюю высоту от пика до впадины () и максимальную шероховатость (), использовали для оценки шероховатости поверхности образцов в соответствии с DIN 4768 [9].]. Всего было проведено пятнадцать повторных измерений для каждой необработанной и обработанной древесины.
Размеры образцов, используемых для измерения шероховатости поверхностей, составляли 10 см на 10 см. Все измерения проводились поперек ориентации зерна.
2.4. Толщина сухой пленки
Толщина сухого покрытия образцов древесины, обработанной консервантами, и необработанной (контроль) определяли с помощью прибора для измерения толщины сухой пленки (Erichsen P.I.G 455) в соответствии со стандартом ASTM D 4138 [10].
2.5. Прочность сцепления
Прочность сцепления на основе методов отрыва определяли в соответствии со стандартом ASTM D 4541 [11]. С каждой стороны обработанного и необработанного образцов брали по двадцать различных точек с площадью контакта в виде кругов диаметром 20 мм. Для испытаний использовали тестер Ericksen Adhesion-525 MC с приклеенной к поверхности образцов головкой. Испытательное устройство работает с постоянной скоростью 10 см/мин и прикладывает усилие натяжения к поверхностному слою, стягивая покрытие с поверхности древесины.
2.
6. Измерение блескаИзмерение блеска проводили в соответствии со стандартным тестом ISO 2813 [12]. Использовали десять повторов размерами 100 на 100 на 15 мм. Во время измерений ко всем образцам с покрытием применялась геометрия 60°.
2.7. Устойчивость к царапинам
Испытание на устойчивость к царапинам проводилось в соответствии с DIN 68861 [13]. Вращение составляло 5 об/мин ± 1 об/мин. Использовался специальный шлифовальный алмаз с полусферическим острием при различных весовых нагрузках (1,5–4,0 Н). Для определения устойчивости к царапинам использовали пять повторов (100 × 100 × 15 мм) для каждой группы.
2.8. Сопротивление истиранию
Испытание на истирание проводили согласно DIN 68861 [14]. В этом испытании табер-абразер состоит из горизонтальной пластины, на которую плоско помещаются испытуемые образцы размером 100×100×15 мм. Использовали пять повторностей. Пластина вращалась со скоростью 55 ± 6 мин -1 . Над плитой два абразивных диска с резиновым покрытием крепились к прессу, который мог оказывать на образец усилие 5,5 ± 0,2.
На резиновое покрытие были прикреплены полоски наждачной бумаги. Затем количество оборотов, необходимое для достижения конечной точки, определяет истирание следующим образом: (а) это означает, что до 50% древесины было изношено; (б) в случае однотонной поверхности цвет исчезает, и/ или нижняя поверхность была видна.
2.9. Статистический анализ
Многофакторный дисперсионный анализ использовали для сравнения результатов, полученных в результате экспериментов. Тест Дункана с доверительной вероятностью 95% использовался для сравнения средних значений источников дисперсии.
3. Результаты и обсуждение
Средние значения удерживания и шероховатости поверхности образцов древесины сосны, бука и каштана, обработанных CCA, Tanalith E, борной кислотой и иммерсолом аква, представлены в таблице 2.
Согласно таблице 2 , поверхности контрольных образцов сосны оказались более гладкими, чем у контрольных образцов бука и каштана. Различия в шероховатости поверхности древесины сосны как хвойной и древесины бука и каштана как лиственной могут быть связаны с разницей в их плотности [15].
Среди лиственных пород образцы каштана показали более высокую шероховатость поверхности, чем древесина бука. Каштан — это кольцевидно-пористое дерево, а древесина бука — диффузно-пористое дерево. Таким образом, в каштановом дереве сосуды располагаются в основном в срезе ранней древесины, что обуславливает более высокую шероховатость поверхности, а в древесине бука сосуды располагаются по всему поперечному сечению, что обуславливает более гладкую поверхность.
Наибольшее среднее значение шероховатости поверхности () было измерено на образцах каштана, обработанных борной кислотой (77,37 мкм м), а наименьшее значение получено на образцах сосны, обработанных консервантом для древесины на основе растворителя (16,44 мкм м). Как правило, консерванты для древесины на водной основе повышают шероховатость поверхности древесины. В то время как на органической основе она снизилась (табл. 3).
Влияние консервантов на шероховатость поверхности древесины зависит от породы древесины и типов используемых консервантов из-за анатомических различий между мягкой и лиственной древесиной, химического состава консервантов и механизма связывания с древесиной.
Сообщалось, что консерванты для древесины на водной основе увеличивают шероховатость поверхности древесины из-за повышенной пористости поверхности и поднятия волокон на поверхности древесины. Однако органические консерванты для древесины снижали шероховатость поверхности древесины за счет заполнения поверхностных полостей и уменьшения пористости поверхности [16].
Наибольшее значение шероховатости поверхности получают образцы, обработанные борной кислотой ( µ мкм), так как после пропитки на поверхности древесины образуются кристаллы борной кислоты [17].
Согласно исследованию, проведенному Мальдасом и Камдемом [18], поверхность древесины красного клена, обработанного CCA, оказалась более шероховатой, чем у необработанной древесины. Однако заметных изменений шероховатости поверхности древесины ольхи и бука после обработки бурой и борной кислотой Айдын и Чолакоглу не обнаружили [19].]. Темиз и др. [20] также сообщили, что пропитка консервантами на основе меди (CCA, ACQ, Tanalith E и Wolmanit CX) увеличивала значения шероховатости поверхности по сравнению с необработанными (контрольными) образцами.
В таблице 3 статистически показано влияние пород древесины и средств защиты древесины на отделочные свойства.
Толщина сухой пленки обработанной и необработанной древесины составила 90 мкм мкм для всех групп и пород древесины. Различий между необработанной и обработанной древесиной не обнаружено. Эти результаты согласуются с полученными другими [16, 21–23].
На рисунках 1 и 2 показано влияние обработки на прочность сцепления и значения блеска.
Самая высокая адгезионная прочность была определена на образцах обработанной и необработанной древесины бука, а самая низкая адгезионная прочность была получена на образцах сосны. Эти различия можно объяснить свойствами древесины и различиями в плотности (более высокая плотность древесины бука). Древесина бука, имеющая диффузно-пористую структуру, показала лучшее впитывание лака, что, в свою очередь, обусловило более высокую величину взаимодействия между древесиной и лаком. Кроме того, лаки, нанесенные на образцы из бука и каштана, имели более глубокое проникновение, чем образцы из сосны, из-за их более пористой структуры.
Аналогичные результаты были получены в предыдущих исследованиях [24, 25]. Согласно испытанию на прочность сцепления, антисептик для древесины на органической основе показал самый низкий результат адгезии среди других антисептиков для древесины из-за снижения связывающей способности покрытий и древесины. Однако обработка борной кислотой обеспечила повышение адгезионной прочности для всех используемых пород древесины. Повышение адгезионной прочности при обработке борной кислотой может быть связано с более сильным механическим блокирующим механизмом адгезии, вызванным повышенной шероховатостью поверхности древесины, обработанной борной кислотой.
Снижение адгезии обработанных образцов может быть связано с плохими смачивающими свойствами после пропитки. Тот факт, что плохая смачиваемость приводит к плохой адгезии, также наблюдали Gray [26], Shupe et al. [27] и Айдын [28]. Мальдас и Камдем [18] также сообщили о плохой смачиваемости древесины, обработанной CCA.
Наибольшее значение блеска было получено при обработке древесины консервантом на органической основе.
Консерванты для древесины на водной основе в контрольных группах (необработанные) снижали значения блеска, в то время как консерванты для древесины на органической основе увеличивали их. Причиной более высокого значения глянца органического консерванта для древесины может быть лучшее заполнение поверхностных полостей, что приводит к лучшему отражению света. Однако консерванты для древесины на водной основе увеличивали пористость поверхности, а выступающие волокна снижали глянец. Что касается пород древесины, необработанные образцы сосны показали самый высокий показатель блеска, в то время как самый низкий показатель блеска был получен у необработанных образцов бука. Различия в значениях блеска обусловлены анатомической и химической структурой древесины хвойных и лиственных пород.
Стойкость к царапанью и стойкость к истиранию необработанных и обработанных образцов показаны на рисунках 3 и 4.
Как и ожидалось, не было больших различий между породами древесины и обработанными консервантами, поскольку стойкость к царапанью зависела только от свойств покрытия, то есть компоненты, твердость пленки покрытия и т.
д. (табл. 3). Аналогичные результаты были получены и другими исследователями [22, 29].
Что касается теста на сопротивление истиранию, то необработанные образцы бука имели более высокие значения сопротивления истиранию (37,50 об/мин), чем необработанные образцы сосны (33,00 об/мин) и каштана (35,83 об/мин). Это связано с такими свойствами древесины, как плотность и водопроницаемость. Антисептики для древесины повышают стойкость к истиранию для всех групп. Остаточный слой пленки на поверхности приводит к увеличению сопротивления истиранию.
4. Выводы
Это исследование было посвящено влиянию средств защиты древесины на качество отделки. Были испытаны консерванты для древесины на водной и органической основе. Основные результаты исследования можно перечислить следующим образом: (1) Значения шероховатости поверхности изменялись в зависимости от породы древесины из-за анатомических различий между мягкой и твердой древесиной. (2) Адгезионные свойства обработанной древесины зависели от химического состава консервантов.
Антисептик для древесины на органической основе (Immersol aqua) снижает адгезионные свойства из-за плохих адгезионных свойств после пропитки. В то время как консервант для древесины на органической основе увеличивал значение блеска, консерванты для дерева на водной основе уменьшали значение блеска. (3) Консерванты для древесины не влияли на стойкость к царапанью, которая, как выяснилось, зависела от свойств покрытия. (4) Обработка как водорастворимыми, так и органическими средствами. Антисептики на основе древесины значительно увеличили сопротивление истиранию.
Раскрытие информации
Часть этого исследования была представлена на Ежегодном собрании Международной исследовательской группы по защите древесины в Стамбуле, Турция, в 2008 г. (IRG-WP 08-40405).
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.
Ссылки
А. Темиз, Н. Терзиев, М. Эйкенес и Дж. Хафрен, «Влияние ускоренного выветривания на химический состав поверхности модифицированной древесины», Прикладная наука о поверхности , том.
253, нет. 12, стр. 5355–5362, 2007.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А. Темиз, Г. Альфредсен, У. К. Йилдиз и др., «Выщелачивание и устойчивость к гниению древесины ольхи и сосны, обработанной консервантами для древесины на основе меди», Maderas: Ciencia y Tecnologia , vol. 16, нет. 1, стр. 63–76, 2014 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Дж. Чжан, Д. П. Камдем и А. Темиз, «Выветривание древесины, обработанной медь-амином»,
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А. Темиз, У. К. Йилдиз и Т. Нильссон, «Сравнение скорости выделения меди из древесины, обработанной различными консервантами, в окружающую среду», Building and Environment , vol.
41, нет. 7, стр. 910–914, 2006.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. Стирлинг и А. Темиз, «Фунгициды и инсектициды, используемые для защиты древесины», в Ухудшение состояния и защита устойчивых биоматериалов , Книги Американского химического общества, 2014 г. Журнал лесных товаров
, том. 45, нет. 9, pp. 29–36, 1995.Просмотр по адресу:
Google Scholar
Y. Xie, A. Krause, C. Mai et al., «Выветривание древесины, модифицированной соединением N-метилола 1 ,3-диметилол-4,5-дигидроксиэтиленмочевина», Разложение и стабильность полимеров , vol. 89, нет. 2, стр. 189–199, 2005 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
У. К. Фист и Д. Н. С. Хон, «Химия твердой древесины», в Advances in Chemistry Series, No: 207 , R.
M. Rowell, Ed., стр. 401–451, Американское химическое общество, Вашингтон, DC, USA, 1984.Посмотреть по адресу:
Google Scholar
DIN 4768, «Определение значений параметров шероховатости поверхности Ra. Рз. Rmax при использовании электроконтактных (стилусных) инструментов» Concepts and Measuring Conditions , Deutsches Institut für Norming, Berlin, Germany, 1990.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar , ASTM International, Филадельфия, Пенсильвания, США, 1971.
ASTM International, ASTM D 4541, Метод испытания прочности покрытий на отрыв с использованием портативного прибора , ASTM International, Филадельфия, Пенсильвания, США, 1978.
ISO, ISO 2813, Краски и лаки — Определение зеркального блеска неметаллических пленок краски при 20, 60 и 85 градусах , Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария, 1994.
DIN, «Мебельные поверхности; поведение при царапинах», DIN 68861-4, Немецкий институт нормирования, Берлин, Германия, 1981.0007 DIN 68861-2, Мебельные поверхности; Поведение в Abraison , Немецкий институт нормирования, Берлин, Германия, 1981.
Т. Оздемир, С. Хизироглу и М. Кокапинар, «Сцепление пород древесины, покрытых целлюлозным лаком, в зависимости от шероховатости их поверхности». Достижения в области материаловедения и инженерии , том. 2015 г., идентификатор статьи 525496, 5 страниц, 2015 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Т. Оздемир и С. Хизироглу, «Оценка качества поверхности и адгезионной прочности обработанной массивной древесины», Журнал технологии обработки материалов , том. 186, нет. 1–3, стр. 311–314, 2007 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Айдин И.
, «Влияние обработки борами на свойства елового шпона и фанерных панелей», в Справочник по боратам: химия, производство и применение , глава 11, стр. 349–366, Nova Science Publishers, New York, NY, USA, 2009.Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Д. К. Мальдас и Д. П. Камдем, «Характеристика поверхности красного клена, обработанного хроматированным арсенатом меди (CCA)», Journal of Adhesion Science and Technology , vol. 12, нет. 7, стр. 763–772, 1998.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
И. Айдын и Г. Чолакоглу, «Изменение шероховатости поверхности, смачиваемости и некоторых свойств фанеры после консервирующей обработки соединениями бора», Building and Environment , vol. 42, нет. 11, стр. 3837–3840, 2007.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А.
Темиз, У. К. Йилдиз, И. Айдин, М. Эйкенес, Г. Альфредсен и Г. Чолакоглу, «Шероховатость поверхности и цветовые характеристики древесины, обработанной консервантами после испытания на ускоренное выветривание», Applied Surface Наука , том. 250, нет. 1–4, стр. 35–42, 2005 г.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Заварин Е. Активация поверхности древесины и нетрадиционное склеивание // С. 9.0007 The Chemistry of Solid Wood , R. Rowell, Ed., Американское химическое общество (ACS), Вашингтон, округ Колумбия, США, 1984. , «Отделочные свойства древесины сортов
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Z.
Wicks, F. Jones N, and S. Pappas P, Organic Coatings Science and Technology , vol. A of SPE Monograph Series , Willey Interscience, Нью-Йорк, США, 2-е издание, 1999 г. Holz als Roh-und Werkstoff , vol. 49, нет. 1, стр. 31–37, 1991.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Дж. Витосито, К. Уквалбергиено и Г. Кетуракис, «Влияние шероховатости поверхности на адгезионную прочность золы с покрытием ( Fraxinus excelsior L.) и березы ( Betula L.) древесина», Materials Science , vol. 18, нет. 4, стр. 347–351, 2012 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
В. Р. Грей, «Смачиваемость древесины», Forest Products Journal , vol. 12, pp. 452–461, 1962.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
T.
F. Shupe, C. Y. Hse, and W. H. Wang, «Исследование отдельных факторов, влияющих на смачиваемость твердой древесины», Holzforschung , том. 55, нет. 5, стр. 541–548, 2001.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Айдын И., «Активация деревянных поверхностей для склеивания путем механической предварительной обработки и ее влияние на некоторые свойства поверхностей из шпона и фанерных панелей», Applied Surface Science , vol. 233, нет. 1–4, стр. 268–274, 2004 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Т. Оздемир, Исследование свойств лаков на некоторых породах деревьев, произрастающих в Турции [Ph.D. диссертация] , Технический университет Карадениз, Трабзон, Турция, 2003 г. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.
Патент США на композицию и способ биоцидного консерванта для древесины (Патент № 4,508,568, выдан 2 апреля 1985 г.)
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к композициям консервантов воска. Более конкретно, изобретение относится к петролатумно-воско-биоцидной композиции и способу консервации деревянных изделий.
Древесина и деревянные изделия разлагаются под воздействием грибка и/или в условиях высокой влажности. Когда древесина погружается в воду, деградация ускоряется. Воздействие соленой воды или пресной воды, содержащей древесных животных и/или ракообразных, таких как черви или усоногие, и растительных организмов, таких как водоросли и т.п., имеет тенденцию к дальнейшему ускорению процесса деградации.
Для увеличения срока службы древесины и деревянных изделий древесину можно обрабатывать антифунгицидными и биоцидными составами. Композиции обычно содержат парафиновые воски, нефтяные дистилляты, воду и одно или несколько противогрибковых и/или биодиальных соединений.
Таким образом, было бы очень желательно иметь состав и способ обработки деревянных изделий с использованием дешевого, гибкого материала с высокой температурой плавления и воспламенения. Также было бы желательно иметь композицию со структурой, которая обеспечивает высвобождение во времени биоцидного или противогрибкового агента, включенного в композицию.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Композиция содержит смесь биоцидного соединения и вазелинового воска с содержанием масла более примерно 10%, имеет высокую температуру вспышки, выдерживает термоциклирование и имеет низкую стоимость. . Структура воска также обеспечивает своевременное высвобождение биоцидного соединения. В воск может быть добавлено масло, или он может быть нефтяным воском, содержащим сырое масло. Композицию можно легко нанести на любой предмет и особенно на деревянные предметы для их консервации. Композицию нагревают выше температуры застывания и наносят на обрабатываемое изделие путем распыления, окунания и т.п.
Композиция защищает древесину и действует как покрытие против обрастания, когда древесину погружают в воду, содержащую червей, ракообразных, таких как ракушки и т.п., которые склонны прикрепляться к древесине. Кроме того, композиция проявляет антифунгицидные свойства. Композицию также можно использовать для обработки металлических изделий или других объектов, которые подвержены коррозии и загрязнению при воздействии окружающих погодных условий или при погружении в пресную или соленую воду.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Композиция содержит не менее 25% по весу вазелинового воска с содержанием масла не менее примерно 10% и эффективное количество биоцидного соединения или соединений. Предпочтительно композиция содержит 50 вес.% парафина, наиболее предпочтительно свыше 50 вес.% парафина и до примерно 99% парафина. Предпочтительно содержание масла превышает 25% парафина. Предпочтительным примером природного вазелина из остаточной сырой нефти, особенно подходящего для настоящего изобретения, является Chevron Petrolatum 110 (также называемый Chevron Unrefined Wax 110), продукт компании Chevron U.S.A. Inc.
Используемый здесь петролатумный воск отличается от других восков своим полутвердым состоянием при обычных температурах, а также легкостью проникновения и деформации при небольшом давлении. Температура застывания Chevron Petrolatum, стандартная мера изменения состояния петролатума из твердого в жидкое, составляет 157°С.
F. и может варьироваться до 2°. F., измеренный по ASTM D-938. Величина пенетрации, эмпирическая мера консистенции материала, составляет 160 мм при 77°С. F., ASTM 937. Петролатумы отличаются также высокой вязкостью при плавлении; 165 при 210°С. F. SUS, ASTM D-2161 для Chevron Petrolatum 110.Низкая температура застывания, высокая проницаемость и вязкость вазелиновых восков делают их особенно подходящими для использования в данном изобретении. Комбинация этих свойств приводит к тому, что среда-носитель очень устойчива к удалению с предмета или области после ее подачи. Вазелиновый воск очень вязкий или липкий и не будет так легко откалываться или отслаиваться от нанесенного участка, как, например, парафиновые воски. Вазелиновые воски также более гибкие и эластичные, чем парафиновые воски, и лучше выдерживают термоциклирование при высоких и низких температурах.
Структура воска такова, что позволяет высвобождать биоцидное(ые) соединение(я) по времени. Это позволяет высвобождать относительно контролируемое количество биоцида с течением времени, что приводит к более длительной эффективности соединения на одно применение.
Кроме того, стоимость вазелина относительно низка по сравнению с другими веществами-носителями, что является важным фактором для объемных применений.Биоцидное соединение присутствует в количестве от 1 до 75% по массе композиции. Биоцидное соединение может варьироваться, но предпочтительными биоцидными соединениями являются оксиды, соли или углеводородные соединения меди, олова, никеля, цинка и ртути. Предпочтительно металл представляет собой олово в форме гидрокарбилоксида олова (оловоорганическое) соединение, имеющее содержание атомов углерода в диапазоне от 1 до 20 и предпочтительно от 2 до 8 атомов углерода. Подходящими оловоорганическими соединениями являются оксид дибутилолова, оксид трибутилолова, триизопропилоксоолово, бис(трибутилолово)оксид, алкилфенокситриэтилолово и подобные соединения. Предпочтительный диапазон оксида дибутилолова составляет от примерно 1% до примерно 10% по весу и наиболее предпочтительно примерно 6% по весу. Также пригодны производные соединений олова, такие как соли, галогены, алкокси- и арильные соединения.
Соединения меди могут представлять собой оксид меди или нафтенат меди и подобные соединения. Кроме того, в качестве биоцидов можно использовать галогенированные соединения, такие как пентахлорфенол и подобные соединения.Композицию получают путем смешивания вазелинового воска при температуре выше точки его застывания с эффективным количеством биоцидного соединения.
Покрываемое изделие погружают в расплавленную смесь. Количество погружений определяет толщину покрытия. Два углубления примерно равны одной восьмой дюйма (3,2 мм), четыре углубления равны одной четверти дюйма (6,2 мм), а каждые два дополнительных углубления равны одной четверти дюйма (6,2 мм). Если подлежащее обработке деревянное изделие является сухим и пористым, восковое покрытие можно нанести окунанием или распылением, и композиция будет впитываться внутрь изделия на глубину, зависящую от размера пор и сухости изделия.
Когда изделия подвергаются воздействию соленой воды, кишащей ракушками, неводная композиция по настоящему изобретению оказывается более эффективной, чем смеси восков на основе парафина, а также стандартный консервант для древесины, такой как пентахлорфенол.
Другие ингредиенты в относительно малых количествах, такие как растворители, наполнители и т.п., а также неорганические биоциды, могут быть включены в смесь композиции. Однако предпочтительная композиция представляет собой по существу двухкомпонентную неводную композицию, состоящую из основного количества вазелинового воска и небольшого количества биоцидного(ых) соединения(й).
После описания состава, способа обработки изделий и обработанных изделий следующие примеры и сравнительные примеры приведены для более ясной иллюстрации изобретения, но следует понимать, что примеры не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. изобретение. Предполагается, что модификации, которые были бы очевидны для специалиста в данной области техники, входят в объем изобретения.
ПРИМЕР 1
12 258 г Chevron Petrolatum 110 (теперь именуемый Chevron Unrefined Wax 110), продукт Chevron U.S.A. Inc., натуральный вазелин из воска сырой нефти с содержанием масла около 40-45%.
по массе и температурой вспышки около 625°С. Ф. (329.степень. С) с точкой застывания около 157°С. F (69°С) смешивали с 1362 г оксида дибутилолова. Оксид дибутилолова присутствовал в количестве около 1%. Высушенные в печи пихты Дугласа 2×4 доски длиной около 30 дюймов (5,08 см×10,1 см×76 см) погружали в горячую композицию. Доски погружали в композицию, нагретую примерно до 180°С. F. (82°С) от двух до восьми раз, кратных двум погружениям. После каждой пары погружений давали покрытию высохнуть перед нанесением дополнительных покрытий. Два погружения были эквивалентны примерно одной восьмой дюйма в толщиной (3,2 мм). Четыре погружения давали покрытие толщиной около одной четверти дюйма (6,4 мм). Шесть погружений имели толщину около полдюйма (12 мм). Восемь погружений имели толщину около трех четвертей дюйма ( 190,2 мм). Наконец, древесину с покрытием погружали в морскую воду и защищали от солнечного света. Защита обработанных досок от солнечного света была более серьезным испытанием на гниение, заражение животными и рост растений. Через два года образцы проверяли на предмет роста мха и морских ракушек, как указано в Таблице I ниже.ПРИМЕРЫ 2 ЧЕРЕЗ 12
Различные смеси Chevron Petrolatum Wax 110 и различные проценты закиси меди или дибутилолова оксида смешивали в соответствии с процедурой, описанной в примере I. После этого образцы погружали в морскую воду, защищенную от солнечному свету и осмотрен после двухлетнего погружения. В приведенной ниже таблице I показаны результаты применения покрытий для защиты древесины.
ТАБЛИЦА I ______________________________________ Состояние образца покрытия № Толщина, Гниение любого образца Пример Лечение Количество провалов Морские ракушки.sup.1 Мох.суп.1 ______________________________________ 1 1% дибутил 2 VS H Оксид олова 2 4 Н С 6 Н Н 8 Н М 2 2% дибутил 2 VS M Оксид олова 2 4 Н М 6 Н Н 8 Н М 3 5% дибутил 2 Н М Оксид олова 2 4 Н С 6 Н М 8 Н С 4 10% дибутил 2 Н С Оксид олова 2 4 Н С 6 Н С 8 Н С 5 15% дибутил 2 Н С Оксид олова 2 4 Н С 6 Н Н 8 Н Н 6 5% Медь 2 S S Оксид 3 4 С С 6 Н М 8 Н С 7 10% медь 2 С С Оксид 3 4 С С 6 С М 8 С С 8 15% медь 2 Ш Оксид 3 4 Н М 6 VS М 8 VS М 925% медь 2 М М Оксид 3 4 С М 6 VS М 8 VS М 10 33% Медь 2 С С Оксид 3 4 Н М 6 Н М 8 Н М 11 50% медь 2 Ш Оксид 3 4 С М 6 VS М 8 С С 12 75% медь 2 Н М Оксид 3 4 Н М 6 Н М 8 Н М ______________________________________ . sup.1 Код количества ракушек и мхов: N равно нулю, VS равно
очень слабый, S — легкий, M — умеренный, H — тяжелый.
.sup.2 95% минимум активных.
3 100% минимум активно.
В Таблице I показано, что предпочтительный диапазон оксида дибутилолова составляет от 5% до 15%, хотя он является удовлетворительным при уровнях 1% и 2%, если покрытия были более толстыми, т. е. толщиной от 1/4 до 1/2 дюйма (6,4 мм). до 12,8 мм). Закись меди была так же эффективна, как окись дибутилолова, но только при более высоких концентрациях, например около 75%.
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПРИМЕРЫ
Сухие на воздухе и в печи необработанные пихты Дугласа 2×4 погружали в воду. Пихты Дугласа 2×4, высушенные в печи, были покрыты коммерческим консервантом для древесины (I), включающим около 46% ароматического растворителя, около 5% бункерного мазута, около 28% крезиловой кислоты, около 20% базовое масло Chevron и около 1% пентахлорфенола.
Высушенные в печи пихты Дугласа 2×4 покрывали другим коммерчески доступным консервантом для древесины (II), включающим около 70% масла Chevron Weed Oil, 24,3% базового масла и 5,7% пентахлорфенола. Несколько пихт Дугласа 2×4 были покрыты парафиновым воском Chevron Refined, Chevron Wax 154-156 AMP (теперь называется Chevron Refined Wax 155), без биоцида и очищенного парафинового воска, Chevron Wax 154-156 AMP, с 6% дибутила. оксид олова. Кроме того, несколько пихт Дугласа 2×4 были покрыты воском Chevron Petrolatum 110 и различными количествами различных биоцидов. Результаты трехлетнего погружения образцов приведены в табл. II.ТАБЛИЦА II _____________________________________________________________ Состояние образца В солнечном свете Защита от солнечного света Количество Степень гниения Количество морских ракушек Гнилые морские ракушки 1-й 2-й 3-й 1-й 2-й 3-й 1-й 2-й 1-й 2-й Бывший.
Лечение 5
Год. Год. Год. Год. Год. Год. Год.
Год. Год. Год.
_____________________________________________________________
1 сухая древесина
f75%
100%
100%
Некоторый
-- -- 50%
50% Некоторые
Некоторый
2 Сухая древесина
f75%
100%
100%
Некоторый
-- -- 50%
100%
Некоторый
--
3 Вуд
Консервант (I)
25% 75% 100%
Некоторый
Много
-- 25%
25% Некоторые
Некоторый
4 Вуд
Консервант (II)
25% 25% 66%
Некоторый
Много
-- 25%
25% Некоторые
Некоторый
Изысканный
Парафиновый воск с
5 (без биоцида)
50% 50% 100%
Некоторый
Некоторый
-- 25%
25% Некоторые
Некоторый
6 (6% дибутил
оксид олова)
0% 0% 25%
Никто
Никто
Никто
0%
0%
Никто
Никто
Шеврон
Вазелин 110 с
7 (Без биоцида)
50% 50% 100%
Некоторый
Некоторый
-- 50%
50% Некоторые
Некоторый
8 (40% меди
0% 0% 25%
Мало Мало 4
50% 0%
0% Мало Мало
Нафтенат 1)
9(5% пентахлор-
0% 0% 75%
Мало Мало 4
-- 0%
0% Очень
Мало 4
фенол. 2) Мало
10 (6% дибутилолово
0% 0% 0% Нет
Никто
Никто
0%
0% Нет
Никто
Оксид 3)
11 (75% Медь
0% 0% 0% Нет
Никто
Никто
0%
0% Нет
Никто
Оксид 2)
_____________________________________________________________
1 80% Активный; 8% меди
.sup.2 100% Активный
.sup.3 95 минут. Активный
.sup.4 Только на стороне доски, обращенной к пирсу
5 Образцы растрескивались и отслаивались.
Результаты показывают, что необработанная древесина и древесина, обработанная обычными консервантами для древесины, а также очищенным парафиновым воском, содержащим предпочтительное количество оксида дибутилолова по настоящему изобретению, показали различную степень гниения от 25% до 100%.
253, нет. 12, стр. 5355–5362, 2007./52845204_w500_h500_biosept-vodnyj-antiseptik-800x800.jpg)
41, нет. 7, стр. 910–914, 2006.
M. Rowell, Ed., стр. 401–451, Американское химическое общество, Вашингтон, DC, USA, 1984.
, «Влияние обработки борами на свойства елового шпона и фанерных панелей», в Справочник по боратам: химия, производство и применение , глава 11, стр. 349–366, Nova Science Publishers, New York, NY, USA, 2009.
Темиз, У. К. Йилдиз, И. Айдин, М. Эйкенес, Г. Альфредсен и Г. Чолакоглу, «Шероховатость поверхности и цветовые характеристики древесины, обработанной консервантами после испытания на ускоренное выветривание», Applied Surface Наука , том. 250, нет. 1–4, стр. 35–42, 2005 г.
Wicks, F. Jones N, and S. Pappas P, Organic Coatings Science and Technology , vol. A of SPE Monograph Series , Willey Interscience, Нью-Йорк, США, 2-е издание, 1999 г. Holz als Roh-und Werkstoff , vol. 49, нет. 1, стр. 31–37, 1991.
F. Shupe, C. Y. Hse, and W. H. Wang, «Исследование отдельных факторов, влияющих на смачиваемость твердой древесины», Holzforschung , том. 55, нет. 5, стр. 541–548, 2001.
F. и может варьироваться до 2°. F., измеренный по ASTM D-938. Величина пенетрации, эмпирическая мера консистенции материала, составляет 160 мм при 77°С. F., ASTM 937. Петролатумы отличаются также высокой вязкостью при плавлении; 165 при 210°С. F. SUS, ASTM D-2161 для Chevron Petrolatum 110.
Кроме того, стоимость вазелина относительно низка по сравнению с другими веществами-носителями, что является важным фактором для объемных применений.
Соединения меди могут представлять собой оксид меди или нафтенат меди и подобные соединения. Кроме того, в качестве биоцидов можно использовать галогенированные соединения, такие как пентахлорфенол и подобные соединения.
по массе и температурой вспышки около 625°С. Ф. (329.степень. С) с точкой застывания около 157°С. F (69°С) смешивали с 1362 г оксида дибутилолова. Оксид дибутилолова присутствовал в количестве около 1%. Высушенные в печи пихты Дугласа 2×4 доски длиной около 30 дюймов (5,08 см×10,1 см×76 см) погружали в горячую композицию. Доски погружали в композицию, нагретую примерно до 180°С. F. (82°С) от двух до восьми раз, кратных двум погружениям. После каждой пары погружений давали покрытию высохнуть перед нанесением дополнительных покрытий. Два погружения были эквивалентны примерно одной восьмой дюйма в толщиной (3,2 мм). Четыре погружения давали покрытие толщиной около одной четверти дюйма (6,4 мм). Шесть погружений имели толщину около полдюйма (12 мм). Восемь погружений имели толщину около трех четвертей дюйма ( 190,2 мм). Наконец, древесину с покрытием погружали в морскую воду и защищали от солнечного света. Защита обработанных досок от солнечного света была более серьезным испытанием на гниение, заражение животными и рост растений.
Через два года образцы проверяли на предмет роста мха и морских ракушек, как указано в Таблице I ниже.
sup.1 Код количества ракушек и мхов: N равно нулю, VS равно
очень слабый, S — легкий, M — умеренный, H — тяжелый.
.sup.2 95% минимум активных.
3 100% минимум активно.
Высушенные в печи пихты Дугласа 2×4 покрывали другим коммерчески доступным консервантом для древесины (II), включающим около 70% масла Chevron Weed Oil, 24,3% базового масла и 5,7% пентахлорфенола. Несколько пихт Дугласа 2×4 были покрыты парафиновым воском Chevron Refined, Chevron Wax 154-156 AMP (теперь называется Chevron Refined Wax 155), без биоцида и очищенного парафинового воска, Chevron Wax 154-156 AMP, с 6% дибутила. оксид олова. Кроме того, несколько пихт Дугласа 2×4 были покрыты воском Chevron Petrolatum 110 и различными количествами различных биоцидов. Результаты трехлетнего погружения образцов приведены в табл. II.
Лечение 5
Год. Год. Год. Год. Год. Год. Год.
Год. Год. Год.
_____________________________________________________________
1 сухая древесина
f75%
100%
100%
Некоторый
-- -- 50%
50% Некоторые
Некоторый
2 Сухая древесина
f75%
100%
100%
Некоторый
-- -- 50%
100%
Некоторый
--
3 Вуд
Консервант (I)
25% 75% 100%
Некоторый
Много
-- 25%
25% Некоторые
Некоторый
4 Вуд
Консервант (II)
25% 25% 66%
Некоторый
Много
-- 25%
25% Некоторые
Некоторый
Изысканный
Парафиновый воск с
5 (без биоцида)
50% 50% 100%
Некоторый
Некоторый
-- 25%
25% Некоторые
Некоторый
6 (6% дибутил
оксид олова)
0% 0% 25%
Никто
Никто
Никто
0%
0%
Никто
Никто
Шеврон
Вазелин 110 с
7 (Без биоцида)
50% 50% 100%
Некоторый
Некоторый
-- 50%
50% Некоторые
Некоторый
8 (40% меди
0% 0% 25%
Мало Мало 4
50% 0%
0% Мало Мало
Нафтенат 1)
9(5% пентахлор-
0% 0% 75%
Мало Мало 4
-- 0%
0% Очень
Мало 4
фенол.
2) Мало
10 (6% дибутилолово
0% 0% 0% Нет
Никто
Никто
0%
0% Нет
Никто
Оксид 3)
11 (75% Медь
0% 0% 0% Нет
Никто
Никто
0%
0% Нет
Никто
Оксид 2)
_____________________________________________________________
1 80% Активный; 8% меди
.sup.2 100% Активный
.sup.3 95 минут. Активный
.sup.4 Только на стороне доски, обращенной к пирсу
5 Образцы растрескивались и отслаивались.
