Медный купорос обработка древесины: способы, правила и меры предосторожности

видео-инструкция по термообработке своими руками, можно ли обрабатывать праймером, фото и цена

Все фото из статьи

Дерево является строительным материалом, который применяется человечеством на протяжении тысяч лет, и остается незаменимым по сей день. Однако, для обеспечения долговечности деревянных конструкций, древесина нуждается в защитной обработке, иначе она подвержена различным негативным воздействиям окружающей среды. Чаще всего в целях защиты выполняется обработка дерева лаком или краской, однако, существуют и другие некоторые технологии.

Защитная обработка древесины

Далее мы ознакомимся с наиболее распространенными и эффективными вариантами обработки древесины, видами защитных составов и их особенностями.

Общие сведения

Наряду с множеством положительных качеств, дерево имеет один существенный недостаток –подверженность воздействию ряда негативных факторов, таких как:

  • Микроорганизмы, грибки и насекомые – разрушают структуру древесины.
  • Влага – уменьшает прочность, а также создает благоприятные условия для развития грибков и микроорганизмов. В результате дерево начинает гнить, а также на нем появляется плесень.
  • Прямые солнечные лучи – под их воздействием древесина пересыхает и начинает растрескиваться и деформироваться.

Таким образом, защитная обработка является необходимой операцией, без которой любое деревянное изделие очень быстро придет в негодность, особенно если оно будет подвергаться атмосферным воздействиям.

Пример поврежденной гнилью древесины

В настоящее время все существующие виды обработки можно условно поделить на несколько типов:

  • Проникающая – древесина пропитывается специальными составами, которые проникают в ее структуру.
  • Поверхностная – на поверхность дерева наносятся покрытия, которые образуют прочную защитную пленку.
  • Термическая – древесина подвергается термическому воздействию, в результате чего меняет некоторые свои свойства.

Ниже подробней ознакомимся с вариантами и особенностями защиты всех вышеперечисленных типов.

Нанесение пропитки на деревянную поверхность

Проникающая обработка

Пропитки

Чаще всего для обработки древесины используют специальные составы, именуемые пропитками.

Как правило, они выполняют сразу несколько важных функций, так как являются одновременно:

  • Антисептиками – защищают древесину от микроорганизмов, плесени и насекомых.
  • Антипиренами – защищают древесину от возгорания.

Кроме того, пропитки зачастую защищают дерево от воздействия влаги. Поэтому выбирая, к примеру,чем обработать деревянный дом, однозначно следует отдать предпочтение пропиткам.

Совет! Перед нанесением пропитки поверхность желательно ошкурить, что позволит составу лучше впитаться.

Защитная пропитка для дерева

Следует отметить, что рассматриваемые составы условно можно поделить на два типа:

  • Декоративные – после их нанесения древесина не нуждается в последующей обработке лаком или краской. Кроме того, они подчеркивают текстуру древесины и придают поверхности определенный оттенок.
  • Для предварительной обработки –подразумевают последующую покраску или лакировку поверхности.

Зачастую пропитки второго типа являются еще и грунтовками, т.е. улучшают адгезию лакокрасочного покрытия, а также уменьшают его расход. Многие домашние мастера интересуются у специалистов – можно ли обрабатывать дерево праймером? Грунтовки данного типа также оказывают защитное действие, однако, следует учитывать, что они долго сохнут.

Обработка деревянной поверхности маслом

Народные средства

Если под рукой нет пропитки, можно воспользоваться народными средствами защиты. Наиболее эффективными среди них являются следующие:

Средство Особенности
Льняное масло Является одним из древнейших способов защиты древесины. Масло проникает в структуру дерева, заполняет его поры, после чего твердеет. В результате обеспечивается отличный гидроизоляционный эффект, и при этом древесина остается экологичной.
Машинное масло
Также способно защитить древесину от негативных воздействий, в частности, оно предотвращает гниение, возникновение плесени, повреждение грызунами и пр.

Однако, следует учитывать, что обработанное таким образом деревянное изделие перестает быть экологичным. Поэтому машинное масло запрещено использовать для внутренних работ.

Медный купорос Является распространенным средством в борьбе с плесенью и гниением.

Обработать древесину медным купоросом можно двумя способами:

  • Нанести на поверхность раствор медного купороса (10г на литр воды).
  • Вымочить древесину на протяжении двух суток в двадцатипроцентном растворе медного купороса.

Надо сказать, что вместо медного купороса, можно обработать дерево железным купоросом, который обладает схожими свойствами.

Воск Еще одним методом защиты древесины, является обработка воском, который предварительно нагревается до жидкого состояния.
Жидкость заполняет поры древесины и образует тонкую защитную пленку на ее поверхности.

Следует отметить, что альтернативой воску является парафин, который оказывает такое же воздействие на древо, как и воск.

Совет! Обработать древесину можно отработкой. Такой способ защиты является самым дешевым. Однако, его можно использовать в тех случаях, когда не имеет значения экологичность и внешний вид обработанного изделия.

Акриловая краска

Поверхностная обработка

Краски

Краски способны защитить дерево от воздействия влаги, солнечных лучей и других некоторых негативных факторов, причем они придают поверхности определенный цвет. В настоящее время на рынке представлен большой выбор красок. Причем, каждая из них обладает своими свойствами и особенностями.

Ниже рассмотрим наиболее распространенные виды красок по дереву:

  • Воднодисперсионные – являются относительно новым видом ЛКП. Главная отличительная особенность этих красок заключается в экологичности, благодаря тому, что растворителем у них служит вода. В результате эти краски не имеют запаха и быстро высыхают.

Кроме того, они обладают другими положительными качествами, такими как:

  • устойчивость к низким температурам и прочим атмосферным воздействиям;
  • возможность получения любого цвета и оттенка;
  • долговечность.

Следует отметить, что эти краски наносятся тонким слоем, благодаря чему сохраняют текстуру древесины.

В зависимости от состава, они делятся на:

  • Акриловые;
  • Силиконовые;
  • Латексные.
  1. Акриловые являются наиболее дешевыми, однако, обладают меньшей устойчивостью к истиранию и механическим нагрузкам.

На фото – алкидная краска по дереву

  1. Алкидные – образуют на поверхности яркую, гладкую пленку, устойчивую к механическим воздействиям, влаге, перепадам температур и пр. В отличие от воднодисперсионых красок алкидные эмали обладают резким неприятным запахом, который выветривается через некоторое время после высыхания.
  2. Полиуретановые – отличаются наилучшей износоустойчивостью,однако цена на них также выше, чем на другие ЛКП. Внешне эти краски напоминают алкидное покрытие – образуют глянцевую или матовую гладкую пленку.

Совет! При выборе краски следует обращать внимание на область ее применения – для наружных или внутренних работ. Данную информацию содержит инструкция по применению, которая содержится на упаковке.

Следует отметить, что существуют и другие некоторые виды красок по дереву, однако, они применяются реже перечисленных выше составов.

Нанесение полиуретанового лака

Лаки

В отличие от красок, лаки образуют на поверхности дерева прозрачную пленку, благодаря чему сохраняют его естественную привлекательность.

По типу состава они делятся на несколько видов:

  • На водной основе – является достаточно распространенным покрытием. Отличительная особенность заключается в отсутствие запаха. К недостаткам относится долгое высыхание.
    Полиуретановый – обладает устойчивостью к механическим воздействиям, а также отлично переносит влагу и перепады температур. Хорошо ложится при нанесении своими руками при помощи кисточки или тампона.
  • Акриловый – образует на поверхности дерева блестящую глянцевую пленку и при этом обладает высокой прочностью. Чаще всего используется для отделки мебели.

Яхтный лак

 

  • Алкидно-уретановый (яхтный лак) – обладает высокой прочностью и устойчивостью к атмосферным воздействиям. Как правило, применяется для наружных работ.

Совет! Чтобы придать дереву определенный цвет перед нанесением лака его можно покрыть морилкой.

Термообработка

Термообработка дерева позволяет изменить некоторые ее свойства и цвет. Следует отметить, что данная технология является относительно новой – в середине 90-х ее стали применять на производствах паркетных изделий.

Обработанная термическим способом древесина

Принцип этой обработки заключается в том, что бревна на несколько дней помещаются в специальные камеры, где они в инертной среде подвергаются высоким температурам – 180-200 градусов по Цельсию.

В результате древесина немного темнеет, а также приобретает следующие качества:

  • Становится более твердой и прочной;
  • Приобретает устойчивость к перепадам влажности воздуха;
  • Приобретает устойчивость к микроорганизмам;
  • Теряет лишнюю влагу и смолу.

Поэтому термодревесину используют для бань и саун, а также в качестве отделочного материала фасадов и пр.

Обратите внимание! Термообработке подвергают светлые породы древесины, которые не содержат в структуре большого количества смол.

Вот, пожалуй, и все наиболее распространенные и эффективные способы защиты древесины.

Вывод

В настоящее время существует множество технологий защитной обработки дерева от воздействия различных негативных факторов. Каждый из них обладает своими особенностями, а также придает дереву определенный вид. Поэтому выбор зависит от индивидуальных предпочтений и особенностей эксплуатации деревянной конструкции, так в одном случае оптимальным вариантом может быть покраска, а в другом – обработка дерева парафином.

Получить дополнительную некоторую полезную информацию по обозначенной теме можно из видео в этой статье.

Для чего обрабатывать баню снаружи? Популярные и эффективные средства от потемнения

Посещать баню люди начали еще с незапамятных времен, и традиция эта сохраняет свою популярность в наше время. А все благодаря лечебным и тонизирующим свойствам, коими она обладает. Очень часто владельцы загородных домов строят бани из сруба на своём участке. Для того, чтобы конструкция сохраняла свой первоначальный вид и долго служила, необходимо позаботиться об обработке бани снаружи.

Прежде чем приступить к обработке бани из сруба снаружи, необходимо изучить свойства древесины, из которой она была изготовлена, и подбирать защитные средства исходя из характеристик состава.

Из этой статьи узнаете, какие средства химической защиты древесины от жуков вредителей, гнили, плесени и влаги, пользуются наибольшей популярностью, а также, стоит ли применять для этой цели медный купорос.

[contents]

Важность защиты дерева

Любые сооружения из сруба необходимо покрывать дополнительной защитой от губительного воздействия влаги, высокой температуры и пара внутри, и от вредителей, снега, дождя снаружи.

Средства для обработки бани снаружи

В специализированных магазинах доступны к приобретению пропитки с особым составом, подходящим для обработки древесины.

Антисептик

Для того, чтобы обработать баню из бруса снаружи, покупайте антисептические составы. Они созданы для защиты древесины от грибка, влаги и плесени. Деформация дерева начинается тогда, когда влага, попадающая внутрь материала, задерживается там надолго.

Антисептики, благодаря особому составу способны проникать глубоко в поры дерева. Там они застывают и препятствуют дальнейшему проникновению влаги в структуру материала.

Противопожарные средства

Следующим этапом обработки бани снаружи будет покрытие противопожарными веществами. Для этой цели используют антипирены, которыми можно проводить обработку внутренних стен и фасадов. Антипирены имеют негорючий состав и проникают глубоко в древесину.

Комплексные пропитки

Существуют также пропитки комплексные, которые защищают сразу и от пожара, и от плесни с грибком. Их можно использовать для покрытия стен внутри и снаружи.

Как обрабатывать баню

Антисептики для обработки бруса снаружи бани

Прежде чем выбрать антисептик, необходимо изучить их виды, узнать особенности состава и применения.

  • Средства с составом, который легко вымываются, используют для комнат отдыха и предбанников. Нельзя применять для обработки парилки, поскольку в их составе содержатся соли металлом, именно они быстро вымываются из дерева.
  • Для обработки бани из бруса снаружи используют составы, которые тяжело вымываются из пор древесины. В их составе – натуральные и синтетические масла.
  • Для парилок применяют вещества быстрого действия, они хорошо защищают от короеда, плесени и грибка, выдерживают высокую температуру.

Антисептики также подразделяют на:

  1. Цветные, окрашивающие древесину в определенный оттенок, легко наносятся, не имеют существенных минусов.
  2. Бесцветные наносятся сложнее, но помогают сохранить первозданный вид дерева.

Примечание. Обработку бани из бруса от потемнения внутри проводят при помощи кистей, которые меняют через каждых 2 – 3 часа работы. Им можно покрыть всю баню, но для больших площадей удобней всего применять пульверизатор. Именно он позволит нанести состав равномерно и качественно. Кисточки подходят для труднодоступных мест.

Методы обработки

Редко используются следующие виды обработки бани из сруба.

  • Метод погружения. В бак с защитным составом полностью опускают элементы конструкции. Считается наиболее эффективным, но довольно затратным и трудоемким.
  • Сухая или диффузная обработка при помощи густой пасты или порошка.

Правила обработки бани из сруба

  1. Для надежного нанесения защитного покрытия на материал, нужно проводить обработку сруба до сбора венцами.
  2. Перед обработкой, сруб необходимо очистить от грязи при помощи пылесоса.
  3. Проверяйте бревна на влажность, материал должен быть сухим.
  4. Баню из сруба нужно обрабатывать внутри и снаружи, ведь влага способна проникать глубоко в поры дерева.
  5. Температура в бане перед обработкой должна быть низкой.

Порядок нанесения средств

При использовании нескольких видов средства для обработки сруба бани снаружи, нужно придерживаться такого порядка нанесения:

  1. Защита от влаги и грибка.
  2. Защита от жуков вредителей.
  3. Антипирен.

Вид обрабатываемой древесины

При выборе пропитки для обработки бани из сруба снаружи своими руками, нужно обратить внимание на то, из какого материала возведена конструкция.

  • Ольха и дуб сами по себе имеют отличные показатели влагоустойчивости, исходя из этого, в дополнительной обработке не нуждаются.
  • Ель. Для предбанника чаще всего используют ель, но для парилки данный материал не подойдет.
  • Осина под воздействием высоких температур выделяет устойчивый запах горечи, хотя хорошо переносит повышенную влажность и температуру воздуха.
  • Берёзу берут для возведения предбанника, и не используют для парилки.
  • Ясень редко используют для постройки бани из-за высокой стоимости материала, но он обладает хорошей устойчивостью к влаге.
  • Хвоя. Самым подходящим материалом для возведения бани считается хвоя, поскольку в ее состав входят смолы с фитонцидами, обладающими натуральными антисептическими свойствами.

Способ обработки бани медным купоросом привлекателен своей относительной дешевизной, но имеет низкий уровень экологичности из-за содержания сульфата меди, который характеризируется высокой токсичностью.

При нагревании она только увеличивается. Медный купорос подходит лишь для обработки бани из сруба снаружи. Для работы вам понадобятся кисточки, защитная одежда и перчатки, респиратор, жесткие щетки.

Примечание. При выборе химических средств защиты сруба выбирайте товары с пометкой «Для сауны».

Химсредства

Химические средства для внешней отделки бани снаружи, пользующиеся популярностью:

  • У-409 покрывает обрабатываемую поверхность пленкой, которая дает защиту от гнилостных процессов и различных загрязнений.
  • Евротекс-Сауна имеет в составе качественный воск.
  • Тиккурила – финского производства придает древесине привлекательный внешний вид и ухоженность.
  • Сенеж держится на поверхности древесины до 35 лет и ее можно применять вместе с грунтовкой.

Обработку бани снаружи следует проводить незамедлительно. Если такой возможности нет, можно покрыть сруб полиэтиленом для создания защиты от дождя и снега.

Защиту  от солнечных лучей, также нужно проводить тщательным образом, поскольку лучи, выжигая смолы, способствуют деформации древесины. Материал выцветает и стареет.

Для защиты бани из сруба

Здесь используют декоративную отделку. Для этой цели допустимо применение нескольких видов материалов одновременно.

  • Краски на масляной основе стоят недорого, но не могут похвалиться долговечностью и экологичностью.
  • Алкидные краски создают защитную пленочку, но имеют токсичный состав.
  • Акриловые краски часто используют для обработки бани снаружи. В составе нет растворителя и токсинов. Характеризируется надежностью и долговечностью, паропроницаемостью. Имеет широкую цветовую гамму, цвета не теряют яркость.
  • Аква лаки на основе дисперсий и смол и акрилатов экологичны и привлекательны внешне. Но менее долговечны и надежны по сравнению с красами.
  • Прозрачные лаки, воски с маслом дают возможность сохранить первоначальный вид древесины, но уровень защиты сравнительно ниже.
Где купить лаки и краски для бани?
  1. Средства для бань и саун в интернет-магазине Петрович- https://petrovich.ru/catalog/18403/ — Перейти>>
  2. Пропитки и лаки для бани и сауны — в каталоге: https://baucenter.ru/propitki_i_laki_dlya_bani_i_sauny/ — Перейти>>
  3. Лак для бань и саун акриловый полуматовый Neomid 1 л — https://leroymerlin.ru/product/lak-dlya-ban-i-saun-akrilovyy-polumatovyy-neomid-1-l-13273964/ — Перейти к товару>>

Полезные советы по внешней отделке

Работы по внешней отделке бани из бруса можно проводить своими руками. Это даст возможность сократить статью расхода при строительстве бани.

Таким образом, вы сможете сами контролировать процесс обработки, понимая, где нужно нанести больше защитного состава, а где меньше.

Важно! Перед началом обработки сруба бани снаружи, необходимо очистить древесину от грязи и пыли. Брус сначала мою, а потом дают возможность высохнуть.

Также, можно сделать шлифовку. Затем на древесину наносят защитные вещества в таком порядке: грунтовочная смесь, антисептики, противопожарные вещества.

Срезы бревен промазывают известью или схожим по составу веществом. Эти манипуляции проводятся с целью свободного проникновения паров в материал вдоль, что намного лучше, нежели поперек.

Следите за тем, чтобы при нанесении защитных составов не оставалось зазоров. Для того чтобы не пропустить необработанный участок, в антисептик стоит добавить цвет. После обработки древесину оставляют на просушку.

Медный Купорос — инструкция по применению

Медный купорос– это кристаллический гигроскопичный порошок. Он обладает антисептическими, обеззараживающими и вяжущими свойствами.

Область применения

Средство используется для опрыскивания плодово-ягодных деревьев и кустарников, обработки древесины от гниения, защиты стен от плесени и как фунгицидное средство.

Инструкция

Обработка стен от плесени

Чтобы обработать стены от плесени медным купоросом, нужно действовать следующим образом:

  • приготовить водный раствор – 100 г медного купороса развести в 10 л теплой воды в керамической или эмалированной таре, добавить 200 мл уксуса и тщательно перемешать;
  • подготовить обрабатываемую поверхность: удалить декоративное покрытие со стен, пораженных плесенью, при необходимости зачистить их наждачной бумагой. Места, пораженные грибком, промыть мыльным раствором, дождаться полного высыхания, после чего нанести состав с медным купоросом на стены с помощью губки, пульверизатора или кисти;
  • в зависимости от влажности помещения и размера обработанного участка на высыхание состава может уйти от 3 до 12 часов (в среднем 4-5 часов). При необходимости обработку повторить от 3 до 5 раз.

Обработка древесины от гниения

Для защиты древесины от гниения необходимо выполнить следующие действия:

  • приготовить водный раствор медного купороса: 5-10 г вещества развести в 1 л теплой умягченной воды (можно добавить 0,05 г анилиновой краски, чтобы обработанная древесина отличалась от необработанной) и тщательно перемешать;
  • нанести состав на древесину. Для полноценной защиты желательно комбинировать обработку медным купоросом с другими средствами.

Внимание! Медный купорос проникает в дерево не глубже, чем на 0,2 см, поэтому вымывается достаточно быстро. Работать с реагентом следует только с применением средств защиты: резиновых перчаток, спецодежды, респиратора и очков, а также в хорошо проветриваемом помещении.

Обзор химических консервантов для древесины | Ингредиенты, используемые в пестицидных продуктах

Консерванты для древесины — это те продукты, которые контролируют проблемы разложения древесины из-за грибковой гнили или разложения, образования пятен, плесени или насекомых, разрушающих древесину. Как процесс обработки, так и использование обработанных продуктов могут представлять опасность для здоровья человека и окружающей среды. Обработанная древесина чаще всего используется на открытом воздухе.

Обычно свежепиленные бревна или пиломатериалы обрабатываются, а затем из них производятся такие продукты, как:

  • Опытные строительные материалы.
  • Столбы, столбы и перила для заборов.
  • Конструкционные элементы.
  • Строения и жилища.
  • Транспортные средства (кузова и опорные конструкции).
  • Контейнеры для сельскохозяйственных культур.
  • Мебель для газонов и террасы.
  • Игровое оборудование.
  • Пиломатериалы для сада / ландшафта.
  • Бревенчатые дома.

На этой странице


Переоценка старых консервантов для древесины

Три сильнодействующих консерванта для древесины (хромированные мышьяки, креозот и пентахлорфенол) в настоящее время проходят проверку регистрации, процесс, который EPA проводит для всех зарегистрированных пестицидов каждые 15 лет, чтобы гарантировать, что продукты могут выполнять свои функции по назначению, не создавая неоправданных рисков для человека. здоровье и окружающая среда.

В 2008 году EPA определило, что хромированные мышьяки, креозот и пентахлорфенол могут оставаться в употреблении до тех пор, пока будут реализованы определенные меры по смягчению последствий, указанные в Документах о разрешении на перерегистрацию (RED). Эти меры включали инженерные средства контроля, такие как вентиляция и автоматические двери для запирания и отпирания лечебных цилиндров.

В 2019 году EPA завершило предварительную оценку рисков для хромированных мышьяков, креозота и пентахлорфенола в рамках проверки регистрации.В каждом случае EPA обнаружило, что, хотя меры, требуемые RED, снижали воздействие на рабочих, эти продукты по-прежнему представляли опасность для здоровья рабочих, которые их применяли. Креозот и хромированные мышьяки также представляют опасность для окружающей среды.

В 2021 году EPA выпустило предлагаемые временные решения по хромированным мышьякам, креозоту и пентахлорфенолу, чтобы снизить риски для здоровья человека и окружающей среды, связанные с использованием этих химикатов. EPA определило, что риски пентахлорфенола перевешивают его преимущества, и предложило отменить его.В отношении креозота и хромированных мышьяков EPA предложило дополнительные меры по смягчению воздействия для защиты здоровья рабочих на предприятиях по обработке древесины.

Затем EPA примет промежуточные решения, завершающие меры, предложенные в предлагаемом промежуточном решении. Просмотрите графики проверки регистрации EPA.

Хромированные мышьяки

Консерванты для древесины, содержащие хромированные мышьяки, включают консерванты, содержащие хром, медь и мышьяк. С 1940-х годов древесину обрабатывают хромированными мышьяками под давлением, чтобы защитить древесину от гниения из-за нападения насекомых и микробов, а также морских беспозвоночных, сверлящих древесину.С 1970-х до начала 2000-х годов большая часть древесины, используемой в жилых помещениях на открытом воздухе, представляла собой хромированную древесину, обработанную мышьяком.

Начиная с 31 декабря 2003 г. производители хромированного мышьяка добровольно отменили практически все виды использования CCA в жилых помещениях, а изделия из дерева, обработанные CCA, больше не используются в большинстве жилых помещений, включая настилы и детские игровые наборы. EPA классифицировало хромированные мышьяки как продукты ограниченного использования, предназначенные только для сертифицированных специалистов по внесению пестицидов.Его можно использовать для производства коммерческих деревянных опор, столбов, вибраций, черепицы, опорных балок постоянного фундамента, свай и других изделий из дерева, допускаемых утвержденной маркировкой. Узнайте больше о CCA.

Креозот

Креозот используется с 1948 года в качестве сильнодействующего консерванта для древесины. Креозот получают путем высокотемпературной перегонки каменноугольной смолы. Пестицидные продукты, содержащие креозот в качестве активного ингредиента, используются для защиты древесины от термитов, грибков, клещей и других вредителей, которые могут ухудшить или угрожать целостности изделий из дерева.

В настоящее время креозот используется только в коммерческих целях; у него нет зарегистрированного использования в жилых помещениях. Креозот — это пестицид ограниченного использования, который можно использовать на открытом воздухе, например, в железнодорожных шпалах и опорах. Запрещается нанесение креозота внутри помещений, а также нанесение на древесину, предназначенную для использования в интерьере или для использования в контакте с пищевыми продуктами, кормами или питьевой водой. Подробнее о креозоте.

Пентахлорфенол

Пентахлорфенол (ПХФ) был зарегистрирован как пестицид 1 декабря 1950 года.ПХФ был одним из наиболее широко используемых биоцидов в Соединенных Штатах до 1987 года, когда использование пентахлорфенола в качестве гербицида, дефолианта, мосицида и дезинфицирующего средства было снято с этикеток продуктов.

В настоящее время нет зарегистрированных жилых помещений. ПХФ — это пестицид ограниченного использования, который используется в коммерческих целях, в основном для обработки опор. Допускаются только прессовая и термическая обработка PCP. Узнайте больше о PCP.

Начало страницы

Альтернативные консерванты для древесины

Пропиконазол

Пропиконазол — триазольный фунгицид, впервые зарегистрированный в 1981 году.Пропиконазол был одобрен Агентством по охране окружающей среды для защиты древесины, используемой в столярных изделиях, черепице и тряске, сайдинге, фанере, конструкционных пиломатериалах, а также древесине и композитах, которые используются только на поверхности земли. Сам по себе пропиконазол не защищает древесину от повреждений насекомыми.

Пропиконазол был одобрен для нанесения на поверхность или обработки давлением сайдинга, фанеры, столярных изделий, черепицы и тряпок, а также наземных строительных пиломатериалов и древесины.

Триадимефон

Триадимефон — триазольный фунгицид, который впервые был зарегистрирован в качестве консерванта древесины в 2009 году.Триадимефон был одобрен Агентством по охране окружающей среды для консервации изделий из древесных композитов и изделий из дерева, предназначенных для работы над землей и в контакте с землей, таких как деревянные настилы, садовая мебель, столярные изделия, ограждения, опоры, фундаментные сваи и заборы.

Кислотный хромат меди (ACC)

ACC — консервант для древесины, зарегистрированный только для промышленного и коммерческого использования. Состав будет переоценен в рамках рассмотрения дела о регистрации хромированных мышьяков.

Изотиазолиноны

В качестве консервантов древесины можно использовать три химиката изотиазолинонов.

Наиболее распространенным из них является DCOIT (3 (2H) -изотиазолон, 4,5-дихлор-2-октил), который был впервые зарегистрирован в 1996 году в качестве консерванта древесины для использования при обработке давлением, для защиты от образования пятен и в столярных изделиях. Приложения. В 2018 году он был также одобрен для использования в опорах электроснабжения. Дополнительная информация доступна в досье EPA-HQ-OPP-2014-0403.

ОИТ (2-н-октил-4-изотиазолин-3-он), еще один изотиазолон, используется в качестве консерванта древесины заболони. Информация о OIT доступна в досье EPA-HQ-OPP-2014-0160.

Наконец, смесь изотиазолонов MIT (2-метил-4-изотиазолин-3-он) и CMIT (5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-он) используется при обработке древесины под давлением. Дополнительная информация доступна в досье EPA-HQ-OPP-2013-0605.

Начало страницы

Новые консерванты для древесины для бытового использования

Совсем недавно EPA зарегистрировало несколько новых активных ингредиентов для защиты древесины. Эти консерванты для древесины имеют более низкие профили токсичности по сравнению с более старыми консервантами для древесины.В соответствии с требованиями раздела 3 (g) FIFRA, эти новые консерванты для древесины будут повторно оценены в рамках процесса проверки регистрации EPA.

Следующие химические консерванты для древесины зарегистрированы для обработки пиломатериалов, которые будут использоваться на рынке пиломатериалов и пиломатериалов для жилищного строительства:

  • Четвертичная щелочная медь (ACQ).
  • Бораты.
  • Азол меди.
  • Нафтенат меди.
  • Медь-HDO (бис- (Nциклогексилдиазениумдиокси-медь)).
  • Полимерный бетаин.

Из этих химикатов ACQ в настоящее время является наиболее широко используемым консервантом для древесины в жилых помещениях.

ACQ

ACQ (щелочная четвертичная медь) — это консервант для древесины на водной основе, предотвращающий гниение от грибков и насекомых (то есть фунгицид и инсектицид). Он также имеет относительно низкие риски из-за его компонентов оксида меди и соединений четвертичного аммония.

Консерванты на водной основе, такие как ACQ, оставляют сухую окрашиваемую поверхность.ACQ зарегистрирован для использования на: пиломатериалах, дереве, ландшафтных связях, столбах для ограждений, столбах зданий и инженерных сетей, наземных, пресноводных и морских сваях, морских стенах, настиле, деревянной черепице и других деревянных конструкциях.

Бораты

Тетрагидрат октабората динатрия (DOT) специально разработан для использования в качестве консерванта древесины на водной основе и зарегистрирован Агентством по охране окружающей среды, а также правительственными учреждениями в Азии, Северной Америке и Европе. Типичные области применения включают: мебель и внутренние конструкции, такие как обрамление, обшивка, подоконники, планки обрешетки, фермы и балки.

Азол меди

Азол меди — консервант для древесины на водной основе, предотвращающий грибковое разложение и нападение насекомых; это фунгицид и инсектицид. Он широко используется в США и Канаде.

Консерванты на водной основе, такие как азол меди, придают древесине чистую окрашиваемую поверхность после высыхания. Азол меди зарегистрирован для обработки столярных изделий, черепицы, сайдинга, фанеры, конструкционных пиломатериалов, столбов для ограждений, столбов зданий и коммунальных служб, земляных и пресноводных свай, композитов и других изделий из древесины, которые используются в надземных, контактных и наземных работах. в пресной воде, а также для настилов, разбрызгиваемых соленой водой (морских).

Нафтенат меди

Нафтенат меди был впервые зарегистрирован в 1951 году и используется для чистки, окунания, распыления и обработки древесины под давлением, которая будет использоваться при контакте с землей, при контакте с водой и над землей, например, опоры, причалы, столбы, пирсы, заборы и т. Д. ландшафтный брус. Нафтенат меди эффективно защищает древесину от повреждений насекомыми.

Медь-HDO (бис- (Nциклогексилдиазениумдиоксимедь))

Медь

— HDO была впервые зарегистрирована в 2005 году и используется для обработки древесины под давлением, которая будет использоваться в качестве настилов, перил, шпинделей, каркасов, подоконников, беседок, ограждений и столбов.Его запрещено использовать в водных зонах, при строительстве ульев или в любом другом применении, связанном с упаковкой пищевых продуктов или кормов.

Полимерный бетаин

Полимерный бетаин был впервые зарегистрирован в качестве активного ингредиента в США в 2006 году. Это боратный эфир, который при нанесении на древесину распадается на DDAC (хлорид дидецилдиметиламмония) и борную кислоту. Полимерный бетаин наносится на лесные товары путем обработки давлением.

Начало страницы

Для получения дополнительной информации

Многие документы об этих пестицидах, такие как рабочие планы проверки регистрации или RED, доступны в базе данных химического поиска.

Начало страницы

Консерванты для древесины — Garden.org

Консерванты

Нельзя обойти стороной тот факт, что консерванты предназначены для уничтожения организмов. Выбирая консерванты, мы должны найти правильный баланс между защитой древесины от гниения и защитой собственного здоровья и окружающей среды от химикатов. Самые ранние консерванты для древесины — соли свинца и мышьяка — были очень токсичны для проблемных организмов, но с треском провалились, когда дело дошло до безопасности для человека и окружающей среды.

Креозот, запатентованный в 1831 году, был первым консервантом для древесины, успешно защищающим древесину от контакта с землей и высокой влажности. Он перегоняется из каменноугольной смолы (побочный продукт производства кокса из битуминозного угля) и токсичен для грибков и большинства других гниющих и сверлящих древесину организмов. Поскольку он основан на масле, он остается в основном в древесине, а не вымывается наружу. К 1920-м годам он стал предпочтительным вариантом для железнодорожных шпал. К сожалению, креозот вонючий, некрасивый, не окрашиваемый и токсичный для некоторых растений.Кроме того, теперь он классифицируется как известный канцероген.

Пентахлорфенол (пента), разработанный в 1930-х годах, является еще одним консервантом, столь же неуместным. Это был первый синтезированный пестицид, который широко использовался до 1980-х годов. Как и креозот, это консервант на масляной основе. В настоящее время штат Калифорния признает его канцерогеном, и исследования показывают, что он концентрируется в организмах пищевой цепи, таких как рыба и хищные птицы. С 1986 года использование креозота и пенты разрешено только сертифицированным специалистам по нанесению.

Сегодня производители консервантов применяют две разные стратегии для повышения безопасности своей продукции. Во-первых, они находят узкоспециализированные химические вещества — например, нацелены только на грибки. Большинство продаваемых сегодня консервантов для поверхностного нанесения включают соединения меди или цинка, которые довольно токсичны для грибов, но относительно безопасны для человека.

По понятным причинам дерево является очень популярным материалом для наружных работ. Резать легко. Вы можете прибить это. Его не слишком тяжело таскать с собой.Он бывает всех размеров и форм. И выглядит неплохо. Проблема в том, что древесина также поддается биологическому разложению. Это источник пищи для грибов, бактерий, насекомых и других организмов. Если мы хотим использовать дерево на открытом воздухе — в качестве ограждений, боковин для возвышающихся кроватей, подпорных стен или настила — мы должны иметь дело с этими вполне реальными проблемами.

Наиболее распространенный способ борьбы с гниением — использование древесины, обработанной химическими веществами, которые делают ее более стойкой. Большая часть необработанной древесины, контактирующей с землей, прослужит от одного до четырех лет, в то время как консерванты могут продлить этот срок службы до нескольких десятилетий или даже дольше, снижая нагрузку на наши лесные ресурсы.Подсчитано, что использование обработанной под давлением древесины ежегодно спасает четверть миллиона деревьев от урожая. Кроме того, обработанная под давлением древесина поступает из быстрорастущих деревьев на лесных фермах, а не из очень старых или медленнорастущих деревьев.

В данной статье рассматриваются эти варианты консервантов. В других статьях этой серии будут рассмотрены некоторые альтернативы консервативной обработке, включая использование древесины , естественно устойчивой к гниению, , и «пиломатериалов», изготовленных из переработанного пластика .

Консерванты под покраску

В большинстве центров по уходу за домом есть целый набор составов, используемых для обработки деревянных поверхностей на открытом воздухе. Наиболее распространенными активными ингредиентами являются нафтенат меди, нафтенат цинка и 3-йод-2-пропинилбутилкарбамат (IPBC). Из этих трех нафтенат меди обычно является наиболее эффективным (рекомендуется концентрация от 10 до 20 процентов). Нафтенат цинка немного менее эффективен в предотвращении гниения и плесени, а IPBC еще менее эффективен и не рекомендуется для использования при контакте с землей.

Эти продукты можно наносить щеткой, валиком или распылять на готовую или необработанную древесину, чтобы обеспечить определенный уровень защиты от гниения или разрушения. Многие из этих обработок поверхности также окрашивают древесину, защищают ее от разрушения ультрафиолетовым светом или герметизируют от проникновения влаги.

Эффективность обработки поверхности ограничена как из-за использования менее токсичных химикатов, так и из-за того, что они лишь немного проникают в древесину. Насколько глубоко они проникают, зависит от породы древесины, степени сухости древесины и растворителя, используемого в консерванте, но они редко проникают в древесину более чем на четверть дюйма.

Древесина, обработанная под давлением

Как правило, гораздо более эффективная защита достигается, когда консерванты на водной основе вводятся под давлением глубоко в древесину. Этот вид обработки необходим для защиты большинства видов древесины, находящихся в прямом контакте с почвой. Древесина, предназначенная для контакта с землей, должна быть рассчитана на 0,40 фунта на фут химического вещества на кубический фут древесины. Древесина для наземного использования должна быть 0,25 фунта на фут.

Наиболее распространенным химическим веществом для обработки под давлением, используемым сегодня, является хромированный арсенат меди (CCA).В 1930-х годах исследователи обнаружили, что бихромат натрия фиксирует соли мышьяка в древесине. Затем они добавили сульфат меди для повышения устойчивости к грибковому разложению и образования CCA. В отличие от древесины с креозотом и пентой на масляной основе, древесина, обработанная CCA, может быть окрашена. Он был одобрен для обработки древесины в конце 1940-х годов и получил широкое распространение в 1960-х годах, в основном для обработки южной сосны (включая лоблолли, длиннолистную, коротколистную и косую сосну). К 1995 году в Соединенных Штатах ежегодно производилось 5,1 миллиарда дощатфутов пиломатериалов, пиломатериалов и других изделий из древесины, обработанных методом CCA, что составляет примерно 17 процентов всей древесины хвойных пород.Аналогичное соединение, аммиачный арсенат меди и цинка (ACZA), используется на Западе для обработки более густой пихты Дугласа, для которой CCA не так эффективен. (Пихта Дугласа требует надрезания или проколов, чтобы консерванты могли проникнуть глубоко.)

Поскольку CCA плотно фиксируется на древесных волокнах, он относительно безопасен. Однако вопрос о том, насколько безопасно и при каких условиях, остается предметом жарких споров. Например, исследования показывают, что некоторое выщелачивание действительно происходит и химические вещества перемещаются на несколько дюймов сквозь почву, что является серьезной проблемой, например, если вы строите игровой набор.

Но с более широкой точки зрения воздействия на окружающую среду, основная проблема, связанная с древесиной, обработанной CCA, возникает в конце жизненного цикла древесины, особенно если она сжигается. Некоторая часть CCA (особенно мышьяк) может попасть в воздух, но большая часть окажется в золе мусоросжигательной печи, где она легко выщелачивается и существует значительный риск загрязнения грунтовых вод. Хотя на сжигание твердых бытовых отходов приходится только 16 процентов от общего объема вывоза отходов в стране, в некоторых штатах на него приходится гораздо больше: например, 60 процентов в Коннектикуте и 45 процентов в Массачусетсе.В настоящее время, по оценкам, в поток отходов ежегодно попадает более 2,5 миллиардов дощатфутов древесины, обработанной методом ХА, и ожидается, что это количество значительно увеличится в течение следующих нескольких десятилетий. Из-за этой озабоченности предприятия деревообрабатывающей промышленности и EPA договорились прекратить продажу древесины, обработанной CCA, к концу 2003 года.

Более безопасные альтернативы

Поиск более безопасных консервантов для древесины привел к появлению двух очень многообещающих новых продуктов. Ни один из этих продуктов не содержит мышьяка и хрома, относящихся к классу опасных химикатов EPA, поэтому они более экологически безопасны, чем CCA.Обе альтернативы защищают древесину от гниения и нападения насекомых так же эффективно, как CCA, по словам их производителей, и обе остаются эффективными от 30 до 60 лет или в 5-10 раз дольше, чем необработанная древесина.

Chemical Specialties, Inc. представила четвертичное соединение аммиачной меди (ACQ) в начале 1990-х годов и продает его по всей стране как ACQ Preserve. Как и CCA, дерево, обработанное им, имеет светло-зеленый цвет и легко принимает пятна. Также, как и CCA, рекомендуется использовать гвозди, крепежные детали и фитинги из горячеоцинкованной или нержавеющей стали, поскольку химические консерванты вызывают коррозию стандартного оборудования.

Другая компания, Kodiak, Inc., производит и продает древесину, подвергнутую обработке под давлением диметилдитиокарбаматом меди (CDDC). Обработанная древесина скорее коричневая, чем зеленоватая, как древесина, обработанная CCA и ACQ. Этот химикат защищает дерево так же, как и другие, но предположительно менее агрессивен для крепежа.

Два других производителя CCA — Hickson и Osmose Corporation — разработали альтернативы CCA на основе меди, но они не продают их активно в Соединенных Штатах.

Древесина, обработанная ACQ и CDDC, стоит несколько дороже, чем древесина, обработанная CCA, и пока доступна не во всех регионах.

Меры предосторожности

Всегда надевайте перчатки при нанесении консерванта или при работе с древесиной, обработанной под давлением. При пилении надевайте респиратор, чтобы не вдыхать опилки. После обработки срезов консервантом, который может быть окрашен, сотрите все видимые остатки или осадок. Никогда не сжигайте обрезки или опилки обработанной древесины, а только выбрасывайте древесные отходы на свалки.

Алекс Уилсон — редактор и издатель Environmental Building News .

Фотография Джона Гудмана.

[PDF] Обзор подходящей защиты древесины методом двойной диффузии

Скачать обзор подходящих средств двойной диффузии для защиты древесины …

Департамент сельского хозяйства США Лесная служба Тихоокеанской Северо-западной научно-исследовательской станции Общий технический отчет PNW-GTR-676

Обзор системы защиты древесины методом двойной диффузии, подходящей для Аляски

июль 2006

K.Жозефина Павия

Лесная служба Министерства сельского хозяйства США придерживается принципа многоцелевого использования лесных ресурсов страны для получения устойчивых урожаев древесины, воды, кормов, дикой природы и отдыха. Посредством исследований в области лесоводства, сотрудничества со штатами и частными лесовладельцами, а также управления национальными лесами и национальными пастбищами он стремится — в соответствии с указаниями Конгресса — предоставлять все более широкие услуги растущей нации. Министерство сельского хозяйства США (USDA) запрещает дискриминацию во всех своих программах и мероприятиях по признаку расы, цвета кожи, национального происхождения, возраста, инвалидности и, где это применимо, пола, семейного положения, семейного положения, родительского статуса, религии, сексуальной ориентации. информация, политические убеждения, репрессалии или потому, что весь или часть дохода человека получена в результате какой-либо программы государственной помощи.(Не все запрещенные основания применимы ко всем программам.) Лица с ограниченными возможностями, которым требуются альтернативные средства передачи информации о программах (шрифт Брайля, крупный шрифт, аудиокассета и т. Д.), Должны обращаться в центр TARGET Министерства сельского хозяйства США по телефону (202) 720-2600 (голосовая связь и TDD). ). Чтобы подать жалобу на дискриминацию, напишите в USDA, Директору Управления по гражданским правам, 1400 Independence Avenue, S.W. Вашингтон, округ Колумбия, 20250-9410, или по телефону (800) 795-3272 (голосовой) или (202) 720-6382 (TDD). USDA — поставщик равных возможностей и работодатель.

Меры предосторожности в отношении пестицидов В данной публикации сообщается об исследованиях с использованием пестицидов. Он не содержит рекомендаций по их использованию и не подразумевает, что обсуждаемое здесь использование было зарегистрировано. Все виды использования пестицидов должны быть зарегистрированы соответствующими государственными или федеральными агентствами или и тем, и другим, прежде чем их можно будет рекомендовать. ВНИМАНИЕ: Пестициды могут быть вредными для людей, домашних животных, желаемых растений, рыб или других диких животных, если с ними не обращаться или не применять должным образом.Используйте все пестициды избирательно и осторожно. Следуйте рекомендуемым методам утилизации излишков пестицидов и контейнеров с пестицидами.

Автор

К. Жозефина Павия, студентка технолога по лесной продукции, Центр исследований и разработок древесины на Аляске, 204 Siginaka Way, Sitka, AK 99835. Эта работа была опубликована в сотрудничестве с Университетом штата Орегон.

Обзор системы защиты древесины методом двойной диффузии, подходящей для Аляски

Реферат

Павия, К.Жозефина. 2006. Обзор методов двойной диффузии консервации древесины, подходящей для Аляски. Gen. Tech. Представитель PNW-GTR-676. Портленд, Орегон: Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Тихоокеанская Северо-Западная исследовательская станция. 23 п. В настоящее время все обработанные пиломатериалы, используемые на Аляске, импортируются из 48 смежных штатов и Канады, поскольку на Аляске нет предприятий по обработке древесины. В этом отчете исследуются традиционные и альтернативные методы обработки древесины и рассматриваются предыдущие исследования и лабораторные испытания обработанной древесины.При изучении обработки древесины как возможного варианта обработки для производителей лесной продукции на Аляске, метод двойной диффузии с использованием фторида натрия с последующим добавлением сульфата меди оказался наиболее выгодным подходом. Этот метод обработки древесины был выбран потому, что его можно использовать для обработки свежесрубленной или зеленой древесины. Это был важный фактор, который необходимо учитывать из-за ограниченной сушильной способности на Аляске. Имеется мало информации относительно удерживания химикатов после обработки и их устойчивости к выщелачиванию.

Ключевые слова: Консервация древесины, двойная диффузия, Аляска, обработка без давления, пиломатериалы, сульфат меди.

ОБЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ PNW-GTR-676

Содержание 1

Введение

2

Защита древесины

2 2 3 6 8

Обзор литературы Обработанная древесина на Аляске

Традиционная обработка древесины

Традиционная обработка дерева

Альтернативная обработка древесины

-Диффузионная обработка древесины

18 Обсуждение

19 Благодарности

19 Эквиваленты на английском языке 19 Цитированная литература

Обзор двойной диффузионной защиты древесины, подходящей для Аляски

Введение

В течение десятилетий деревообрабатывающая промышленность на Аляске была сосредоточена на производстве брусков и чипсы для экспорта в Азию (USDA FS 1999).Поскольку правила экспорта и азиатский рынок резко изменились, производители на Аляске ищут другие способы использования своей древесины. В настоящее время все обработанные пиломатериалы, используемые на Аляске, импортируются из 48 смежных штатов и Канады, поскольку на Аляске нет предприятий по обработке древесины. Ежегодно импортируется более 10 миллионов футов обработанных пиломатериалов (McDowell Group, 1998). Существует множество методов обработки древесины. Традиционный метод обработки древесины использует комбинацию вакуума и давления, чтобы заставить химические вещества проникать в просвет клеток (Zabel and Morrell, 1992).Альтернативные методы обработки древесины — это процессы без давления, которые включают чистку щеткой, распыление, окунание и множество вариантов пропитки

(Hunt and Garratt 1967). У каждого метода есть свои сильные и слабые стороны, а также разные требования к оборудованию и химическим веществам. Графики обработки были полностью разработаны для некоторых методов и химических комбинаций, но некоторые процессы изучены менее тщательно. Метод двойной диффузии обработки древесины был выбран потому, что его можно использовать для обработки свежесрезанной или зеленой древесины.Из-за ограниченной сушильной способности на Аляске это был важный фактор, который необходимо учитывать. Метод двойной диффузии

основан на последовательной обработке зеленой древесины в двух водных химических растворах, которые вступают в реакцию в древесной матрице с образованием осадка, который обладает высокой устойчивостью к выщелачиванию и токсичен для грибков. Фторид натрия и сульфат меди являются потенциальными компонентами этого процесса, потому что каждое химическое вещество может быть отправлено производителям в кристаллической форме, и ни один из них не помечен как пестицид ограниченного использования.В литературе рекомендуется использовать фторид натрия (Baechler 1963) в процессе двойной диффузии; однако это использование не указано на этикетке фторида натрия, зарегистрированной в настоящее время в Агентстве по охране окружающей среды США (EPA). Этикетка с сульфатом меди показывает, что EPA позволяет использовать его при обработке древесины и требует первого раствора натриевой соли или хромата натрия (Griffin 1997). На этикетке указано, что древесину следует последовательно замачивать в каждом растворе на срок до 3 дней, независимо от породы древесины или степени удержания.Отсутствие информации о двойной диффузионной обработке с использованием фторида натрия и сульфата меди привело к исследованию влияния на химическую стойкость обработки древесины.

Метод двойной диффузии обработки древесины был идентифицирован, поскольку его можно использовать для обработки свежесрезанных или зеленых насаждений. дерево.

раз до 3 дней в каждом растворе. Поскольку химические вещества, которые диффундируют в древесную матрицу, могут вымываться во время эксплуатации, степень такого выщелачивания также была исследована. В ходе этой работы выявлен потенциал избирательной абсорбции химикатов из раствора в древесину

1

ОБЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ PNW-GTR-676

, миграция химикатов после 30-дневного периода диффузии и местонахождение химикатов после выщелачивание также было исследовано.Результаты этого исследования являются частью коллективных усилий, направленных на то, чтобы предоставить производителям лесной продукции Аляски полезную техническую информацию о методе обработки древесины, который позволит успешно обработать местные виды.

Обзор литературы Консервация древесины

Консервация древесины существует на протяжении тысячелетий. Деревянные корабли нуждались в защите от морских бурильщиков и гниющих грибов. Первоначально кораблестроители использовали древесину, обладающую естественной устойчивостью к биотическим воздействиям. По мере того, как доступность этих пород уменьшалась, судостроители искали способы лечения, которые могли бы сохранить древесину или, по крайней мере, продлить срок службы корабля, пока он не достигнет места назначения.Сегодня сохранение древесины играет важную роль в нашей жизни. Обработанная древесина используется для изготовления фундаментов, настилов, детских площадок, заборов, опор, железнодорожных шпал и множества других применений (Zabel and Morrell, 1992). Количество лечения зависит от необходимого уровня защиты. Риск распада, продолжительность срока службы, стоимость обработки и утилизация по окончании срока службы — все это учитывается при определении того, какой метод обработки и химические вещества использовать. Есть краткосрочные и долгосрочные уровни защиты.Кратковременная защита, такая как погружение в химикат, используется для сведения к минимуму повреждений свежесрезанных пиломатериалов, вызванных пятнами забоя. Долговременная защита используется для продления срока службы древесины, используемой в качестве конечного продукта. Долговременная защита подразделяется на уровни защиты над землей или при контакте с землей. Древесина, соприкасающаяся с землей, требует более тщательной обработки, потому что риск гниения выше. Существует множество методов доставки химикатов в древесину (Zabel and Morrell, 1992).

Обработанная древесина на рынке Аляски —

По оценке McDowell Group (1998), рынок обработанной древесины на Аляске составлял от 10 до 15 миллионов баррелей в год.Спрос на обработанные размерные пиломатериалы был самым высоким на юго-востоке Аляски, что составило от 25 до 30 процентов от этой оценки. Железная дорога Аляски (2003 г.) также ежегодно использует дополнительно от 2 до 3 млн баррелей обработанных железнодорожных шпал. С 1996 года они заменили 520 000 галстуков, и есть планы добавить в систему трек.

2

Обзор системы защиты древесины методом двойной диффузии Подходит для Аляски

Все обработанные пиломатериалы, используемые на Аляске, импортируются из 48 смежных штатов и Канады, поскольку на Аляске нет предприятий по обработке древесины.На протяжении десятилетий деревообрабатывающая промышленность была сосредоточена на производстве консервов и щепы для экспорта в Азию (USDA FS 1999). Поскольку правила экспорта и азиатский рынок резко изменились, производители на Аляске ищут другие способы использования своей древесины. Одним из таких других применений может быть обработка изделий из дерева. Сырье —

Большая часть территории Аляски находится в государственной собственности. Таким образом, лесопилки зависят от государственных земель, в основном от национального леса Тонгасс. В 2003 финансовом году на продажу было выставлено 115 млн. Баррелей нефти.1 Ежегодная сумма

может быть изменена по законодательным и политическим причинам. Неопределенность предложения из года в год ограничивает объем кредитов, которые банки готовы предоставлять предприятиям. Таким образом, предприятиям, пытающимся адаптироваться к меняющимся рынкам, мешает нехватка капитала для инвестирования в производственное оборудование. На Аляске произрастает четыре промышленных вида хвойных пород: ель ситкинская (Picea sitchensis

(Bong.) Carr.), Ель белая (Picea glauca (Moench) Voss), тсуга западная (Tsuga heterophylla (Raf.) Sarg.) И кедр желтый (Chamaecyparis nootkatensis (D. Don) Spach). Из ели и болиголова делают размерный пиломатериал. Они имеют очень низкую естественную сопротивляемость гниению, и поэтому должны быть обработаны, чтобы противостоять умеренному риску распада, типичному для юго-востока Аляски, и низкому риску распада во внутренних регионах (Hunt and Garratt 1967, Scheffer 1971). Желтый кедр в основном используется для отделки и других внешних применений, потому что он естественным образом устойчив к гниению. Ситкинская ель и тсуга западная наиболее распространены на юго-востоке Аляски, тогда как белая ель широко распространена во внутренних районах Аляски.Тсуга обыкновенная считается умеренно трудно поддающейся лечению, тогда как ситка и белая ель считаются трудно поддающимися лечению (USDA FS 1999). Следовательно, не исключено, что процесс консервирования, успешно применявшийся для обработки ели ситкинской, выращенной на Аляске, также может помочь при обработке ели белой.

Традиционная обработка древесины

Традиционный метод обработки древесины использует комбинацию вакуума и давления, чтобы заставить химические вещества проникать в просвет ячейки. Этот процесс дает глубокую 1 Brink,

S.2003. Личная переписка. Бывший заместитель регионального лесничего, природные ресурсы, Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Аляска, 709 W 9th Street, P.O. Box 21628, Juneau, AK 99802.

3

ОБЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ PNW-GTR-676

равномерное проникновение химикатов в древесину для применений, требующих длительного и надежного срока службы в регионах с высокой опасностью гниения (Zabel and Morrell 1992) . Оборудование —

Для традиционной обработки требуются очистные цилиндры, которые обычно имеют диаметр от 2 до 3 м и рассчитаны на давление около 1034 кПа.Длина цилиндра зависит от требований к продукту, но может достигать 55 м. Эти цилиндры поддерживаются насосами, химическими резервуарами, термометрами, датчиками, контроллерами, трубопроводами, клапанами, котлом и системами транспортировки древесины (Hunt and Garratt 1967). Следы на входе и выходе из обрабатывающего цилиндра позволяют катать пиломатериалы на трамваях в цилиндр и из него. Зона выхода должна улавливать любую жидкость, стекающую с обработанной древесины, чтобы избежать загрязнения окружающей среды. Кроме того, эта область обычно закрывается, чтобы избежать загрязнения дождевой водой, так как весь водный сток необходимо улавливать и очищать.Капитальные вложения в это оборудование могут легко превысить 1 миллион долларов (Reader 2000). Комбинации химикатов —

В традиционных методах обработки для обработки может использоваться множество комбинаций химических веществ на водной или масляной основе. Многие из этих химикатов внесены в список пестицидов ограниченного использования EPA, что означает, что они могут применяться только сертифицированными специалистами по внесению пестицидов (Zabel and Morrell 1992). В настоящее время коммерчески используемые химические вещества на водной основе включают хромированный арсенат меди (CCA), четвертичный аммиачный медь (ACQ), азол меди (CA) и аммиачный арсенат меди и цинка (ACZA).Медь и мышьяк являются прекрасными фунгицидами, а мышьяк также защищает древесину от насекомых и морских бурильщиков (Zabel and Morrell, 1992). Хром связывается с лигнином внутри древесной матрицы, а также образует комплекс с медью и мышьяком, тем самым ограничивая выщелачивание химикатов во время эксплуатации древесины (Hartford 1986). Некоторые химические вещества на водной основе могут быть доставлены в сухом виде и смешаны на месте с использованием местного водоснабжения, что снижает транспортные расходы, тогда как другие отправляются в виде концентратов и

в разбавленном виде на месте.Обработка древесины химическими веществами на водной основе оставляет деревянные поверхности чистыми и пригодными для окраски. Химические вещества на масляной основе, такие как креозот, существуют дольше всех и зарекомендовали себя как очень надежные консерванты. Креозот — это побочный продукт, образующийся при производстве кокса, который используется для производства стали. Другие основные масляные консерванты для древесины включают пентахлорфенол, нафтенат меди и 8-хинолинолат меди.

4

Обзор двухдиффузионной консервации древесины Подходит для Аляски

Большинство химических веществ, содержащихся в нефти, транспортируются на перерабатывающие предприятия в виде концентратов или, в случае пентахлорфенола, в виде твердых блоков.Процессы обработки. Обычная обработка под давлением делится на два процесса: с полной ячейкой и с пустой камерой. Полноячейковый процесс, или процесс Бетелла, используется, когда максимальное удержание имеет первостепенное значение. Сначала используется вакуум для удаления воздуха из древесины, а затем добавляется консервант при увеличении давления. Процесс с пустыми ячейками используется, когда требуется ограниченное удержание консерванта. В этом процессе не используется вакуум, но давление создается либо перед консервантом, либо сразу после добавления консерванта.Вариации приложенного давления далее называются процессами пустых ячеек Рупинга или Лоури. Процессы как с полными, так и с пустыми ячейками требуют высушенной древесины, если перед обработкой в ​​цилиндре не может быть проведено какое-либо кондиционирование (Hunt and Garratt 1967). Пиломатериалы или столбы можно обработать менее чем за 20 часов в зависимости от характеристик и породы древесины. Поскольку древесина закреплена в цилиндре, окружающая среда поддается контролю. Это дает специалистам по обработке возможность регулировать степень удерживания и проникновения в соответствии с требованиями конечного пользователя.Предварительная обработка —

За прошедшие годы было применено множество механических инноваций, способствующих проникновению консервантов, включая надрез, радиальное сверление, сквозное растачивание и пропил. Несмотря на то, что они доказали свою эффективность во многих приложениях для наземных линий для столбов и древесины, они разрушительны, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы поддерживать требуемые свойства механической прочности. Надрезание также снижает эстетические качества пиломатериалов, если требуется гладкая поверхность. Огнеупорные материалы —

Некоторые коммерчески важные огнеупорные виды, такие как пихта Дугласова (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) и ели были исключены из определенных видов конечного использования из-за невозможности достичь требуемого проникновения консерванта, несмотря на достижение рекомендованного химического удерживания (Baines and Saur 1985). Лебоу и Моррелл (1993) дали неоднозначные результаты при обработке ели ситкинской. Ни один из зарядов, в которых использовался CCA, не соответствовал спецификациям Американской ассоциации лесорубов (AWPA) по проникновению, несмотря на надрезание, тогда как 12 из 14 зарядов, которые использовали ACZA, соответствовали требованиям как проникновения, так и удержания.Blew et al. (1967) обнаружили, что

5

ОБЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ PNW-GTR-676

обработка древесины под давлением, выращенной на Аляске, обеспечивает меньшую защиту, чем обработка тех же пород, выращенных в Орегоне. Эти результаты основаны на различиях удержания в круглой и пиломатериале ели ситкинской и других пород. Другие факторы, которые следует учитывать на Аляске —

Система очистки также должна быть способна перемещаться в зависимости от сезона или при изменении места сбора урожая.

Даже если ситкинская ель, выращиваемая на Аляске, может быть пропитана достаточным количеством химикатов с помощью обычных процессов обработки древесины, есть еще другие факторы, которые следует учитывать.Для большинства жителей Аляски капитальные вложения в очистку баллонов любого размера неосуществимы. Климат на Аляске обычно вынуждает фабрики закрыться зимой, что сокращает время производства, которое помогает окупить капитальные вложения. Низкий годовой объем производства на любой фабрике, часто менее 1 млн баррелей в год, приводит к высоким капитальным затратам на обрабатываемую единицу2. Транспортировка химикатов, особенно нефтесодержащих химикатов

, по системе морских магистралей на юго-востоке Аляски может быть очень затратной. сокращение и без того ограниченного размера прибыли.Поскольку многие производители древесины на Аляске используют портативное технологическое оборудование, система обработки также должна быть способна перемещаться в зависимости от сезона или при изменении места сбора урожая. Обработка свежесрубленной древесины требуется, поскольку ее сушильная способность очень ограничена. Принимая во внимание все эти факторы, обычное лечение не представляется выгодным для Аляски. Поэтому следует изучить альтернативные методы обработки древесины.

Альтернативная обработка древесины

Альтернативные методы обработки древесины включают в себя процессы без давления, такие как чистка щеткой, распыление, окунание и многие варианты замачивания (Hunt and Garratt 1967).Многие альтернативные методы лечения требуют гораздо меньшего количества оборудования, чем традиционные методы, и обычно ограничиваются небольшими применениями домовладельцами и фермерами (Zabel and Morrell 1992). Чистка и распыление —

Обычно при обработке древесины щеткой или распылением используются консерванты на масляной основе, но также можно использовать консерванты на водной основе. Проникновение через эти процессы невелико, поэтому защита ограничена. Истирание или проверка могут легко сломать оболочку защиты.Древесина должна быть сухой и достаточно теплой, чтобы избежать застывания консерванта на масляной основе на поверхности древесины (Hunt and Garratt 1967). 2 Килборн, К. 2002. Личное сообщение. Бывший руководитель группы, Центр исследований и разработок древесины на Аляске, 204 Siginaka Way, Sitka, AK 99835.

6

Обзор системы защиты древесины методом двойной диффузии, подходящей для Аляски

Погружение и замачивание —

Hunt and Garratt (1967 ) дифференцировали многочисленные процессы обработки, включающие погружение или замачивание древесины.Например, окунание состоит из кратковременного погружения древесины в ванну с консервантом, тогда как замачивание состоит из погружения древесины на несколько дней или даже недель в открытый контейнер. При замачивании высушенная древесина обрабатывается химическими веществами на водной основе. Холодное замачивание похоже на замачивание, за исключением того, что древесина замачивается в ненагретых химических веществах на масляной основе от 2 дней до 1 недели. Термический процесс включает погружение высушенной древесины в последовательные ванны с горячим и прохладным консервантом. Целью горячей и холодной ванн является создание частичного вакуума, при котором атмосферное давление заставит консервант проникнуть в древесину.С этим методом можно использовать как масляные, так и водные растворы, если температура не вызывает чрезмерных химических потерь из-за испарения. В зависимости от стандарта температура горячей ванны составляет около 102 ° C, а температуры холодной ванны — около 38 ° C. Запатентовано несколько вариантов этого метода. В одном из вариантов древесину нагревали в печи вместо горячей ванны, а затем погружали в холодную ванну. Теория создания частичного вакуума с помощью горячих и холодных ванн была усовершенствована путем фактического создания вакуума в герметичном контейнере путем откачки воздуха с помощью насоса (Hunt and Garratt 1967).Методы диффузии аналогичны замачиванию в том, что раствор вливается в древесину. Тем не менее, диффузионный метод имеет второй механизм подачи консерванта в древесину за счет использования периода диффузии. Древесина укладывается во влажном состоянии в течение определенного периода времени, чтобы облегчить распространение. Теория диффузии утверждает, что химические вещества будут перемещаться из зон с более высокой концентрацией (обрабатывающий раствор) в зоны с более низкой концентрацией (вода в древесине). Поэтому для диффузионной обработки используются древесные растения и химические вещества на водной основе.Этот метод диффузии обычно включает замачивание древесины в растворах, но теоретически может распространяться и на использование паст и оберток для доставки химикатов в древесину (Hunt and Garratt 1967). Применения однократной диффузии с использованием бора были коммерчески приемлемы в Новой Зеландии, Австралии и Новой Гвинее на протяжении десятилетий, и на них приходится 28 процентов всей древесины, обрабатываемой в регионе (Vinden et al. 1997). Однако химические вещества, попадающие в древесину только путем диффузии, подвержены выщелачиванию, поскольку химические вещества

, которые диффундируют в древесную матрицу, могут легко вымываться во время эксплуатации.Продукты, обработанные диффузионным методом, используются для изготовления строительных материалов с низким уровнем опасности или при контакте с землей (Vinden 1990). Процесс двойной диффузии был разработан для решения проблем выщелачивания, связанных с процессами одинарной диффузии. В этом методе зеленая древесина последовательно пропитывается двумя водными химическими растворами, которые вступают в реакцию в древесине. термиты (Baechler 1953).Другие факторы, которые следует учитывать на Аляске —

Существует множество факторов, которые следует учитывать при сравнении альтернативных методов лечения, используемых на Аляске. Погружение рекомендуется только как метод обеспечения долговременной защиты древесины, которая была высушена и нецелесообразна для обработки более эффективными методами. Ограниченная сушильная способность на Аляске делает окунание непрактичным. График для метода замачивания рекомендует замачивание 1 день на каждые 25 мм толщины материала плюс еще 1 день для хорошей меры, но проплавление редко превышает 6 мм.Плохое проникновение и необходимость в сушеной древесине исключают замачивание в качестве выбора для Аляски. Термический процесс может достигать подходящего проникновения, но температура горячей ванны может быть недостижимой или не поддерживаться на Аляске. Кроме того, горячие и холодные растворы необходимо перекачивать в резервуар для обработки и из него, или древесину необходимо перемещать между двумя отдельными резервуарами. Для этого требуются насосы или оборудование для перемещения древесины между резервуарами и оборудование для нагрева раствора.Вакуумный метод требует герметичного контейнера и хорошо работает только с легко обрабатываемой древесиной, что опять же исключает использование огнеупорных материалов. В методах диффузии используется зеленая древесина, открытые резервуары, и они являются предлагаемой альтернативой для обработки огнеупорных видов (Hunt and Garratt 1967). Принимая во внимание все эти факторы, альтернативный метод диффузионной обработки древесины, особенно двойная диффузия, кажется наиболее подходящим для Аляски.

Двойная диффузионная обработка древесины

Как указывалось ранее, диффузионная обработка древесины обычно относится к замачиванию древесины, но теоретически может также распространяться на использование паст и оберток для доставки химикатов в древесину.Два механизма помогают перемещать консервант в древесину: объемный поток и диффузия (Greaves 1990, Hunt and Garratt 1967). Объемный поток считается начальным механизмом обработки диффузионным методом и состоит из жидкости, втекающей в древесину из-за разницы давлений. Второй механизм — это диффузия, при которой химическое вещество, абсорбируемое в фазе объемного потока, становится более равномерно распределенным по мере того, как оно перемещается от областей с высокой концентрацией к более низкой. Это позволяет химическим веществам более глубоко и равномерно проникать в древесину (Vinden 1990).Baechler (1953) заметил возможный третий механизм: капиллярное притяжение. Если бы столб воды внутри деревянной матрицы был все еще непрерывным, испарение с верхней части столба вытягивало бы раствор вверх. Капиллярное притяжение — это форма объемного потока, имитирующая естественную систему водного транспорта дерева; он ограничен исключительно зелеными столбами, обработанными в вертикальном положении в бочке с открытыми верхушками столбов. 8

Обзор методов защиты древесины методом двойной диффузии, подходящих для Аляски

Теория диффузии —

Если древесина имеет максимально возможное содержание влаги и не взаимодействует с древесным веществом, скорость диффузии таких химикатов должна следовать закону Фика.Этот закон гласит, что скорость переноса на единицу площади сечения равна отрицательной величине коэффициента диффузии, умноженной на производную концентрации по пространственной координате, измеренной по нормали к сечению (то есть направлению диффузии). Скорость диффузии наибольшая в продольном направлении и наименьшая в поперечном (Vinden 1983). Математические модели могут помочь предсказать результаты в реальном мире, установить взаимосвязь между переменными и оптимизировать графики лечения.Модели должны учитывать влажность и плотность древесины, взаимодействие между древесной матрицей и консервантом, температуру, срок хранения консерванта, время и тип древесины (сердцевина, заболонь, ранняя древесина и поздняя древесина), а также концентрацию консерванта. Винден (1984) сравнил рассчитанные математические модели для стационарных и нестационарных коэффициентов диффузии ионов меди через насыщенные образцы шпината обыкновенного (Pinus sylvestris L.), ели европейской (Picea abies (L.) Karst.) И березы белой (Betula pendula Roth). Его данные показали, что путь диффузии ограничен областью свободной воды в просветах, и что диффузия прекращается ниже точки насыщения волокна. Он также обнаружил, что стационарный коэффициент диффузии для древесины ели, высушенной воздухом, и повторно насыщенной древесины был значительно ниже, чем коэффициент для ели в зеленом состоянии. Это может быть связано с тем, что путь диффузии замедляется из-за аспирации ямок (Flynn 1995) в результате повышенного капиллярного напряжения, вызванного удалением свободной воды из просветов во время сушки (Siau 1984), что подчеркивает другую переменную сырья, не упомянутую ранее.Следовательно, коэффициенты диффузии различаются для зеленой и предварительно высушенной древесины. Винден (1984) также обнаружил, что во время начальной или нестационарной диффузии коэффициент диффузии будет отклоняться от закона Фика

из-за количества мест фиксации (гидроксильных групп) в древесной матрице. Он обнаружил, что все места фиксации должны быть заполнены до того, как начнется распространение. Другие исследователи также показали, что ионы меди прикрепляются к древесной матрице (Bland 1963, Cooper 1991, Jin and Archer 1991).Несмотря на то, что это объяснимо с математической точки зрения, многочисленные переменные оказывают значительное влияние на удерживание и проникновение консервантов. Таким образом, все еще необходимы пилотные исследования и анализ химического удерживания. Оборудование —

Обработка двойной диффузией требует, чтобы древесина была последовательно пропитана двумя химикатами, а затем на некоторое время сложена влажным штабелем. В зависимости от количества 9

ОБЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ PNW-GTR-676

Таблица 1 — Относительные преимущества и недостатки химикатов, используемых для обработки двойной диффузией

Химическая медь

Преимущества

Никель

Более токсичен для грибов Более экономичен Менее коррозийный для резервуара

Цинк

Менее коррозионный для резервуара

Взаимодействие с: Мышьяк Бор

Ограниченное использование

Фторид хрома

Ограниченное использование Потребители знакомы (зубная паста)

Fix

Древесный фосфор

Фосфор внутри

: Baechler 1953.

Недостатки

Более коррозионный для резервуара Менее токсичный для грибов Менее экономичный Менее токсичный для грибов Ограниченное использование Не образует нерастворимый осадок с любым металлом Ограниченное использование Не образует нерастворимый осадок с никелем или цинком Не способствует токсичности

и размер обрабатываемой древесины, метод двойной диффузии может потребовать довольно простого оборудования. Каждый химикат можно было закачивать в один резервуар для обработки и из него, или древесину можно было перемещать между двумя отдельными резервуарами.Для этого требуются насосы или возможность перемещать древесину вперед и назад между резервуарами. Материалом для резервуаров может быть нержавеющая сталь, дерево с пластиковой облицовкой или другой материал в зависимости от коррозионной активности используемых химикатов. Размер бака будет зависеть от производимого продукта. Столбы для забора можно было обрабатывать в бочке в вертикальном положении, тогда как настил должен был быть полностью погружен в воду. В зависимости от количества древесины, обрабатываемой в месяц, или объема химикатов, используемых в год, может потребоваться защитное оборудование вокруг резервуаров (EPA 1996).В зависимости от вида

В идеале, два химиката, используемые в методе двойной диффузии, будут образовывать осадок, который обладает высокой устойчивостью к выщелачиванию и токсичен для грибов и термитов.

10

и влажности, плавучесть древесины может потребовать прижимной арматуры. Как и во всех методах обработки древесины, необходимо оборудование для транспортировки древесины к емкости для обработки и обратно. Также необходимо оборудование для защиты персонала, указанное в паспортах безопасности материалов для каждого химического вещества и Управлении по охране труда.Комбинации химикатов. В идеале, два химиката, используемые в методе двойной диффузии, образуют осадок, который очень устойчив к выщелачиванию и токсичен для грибов и термитов. Чтобы быть токсичными и нерастворимыми после образования осадка, соли очень сильных кислот используются с

слабоосновными металлами (Baechler 1953). Baechler (1953) первоначально вступил в реакцию никеля, цинка или меди с хроматом, фторидом, арсенатом, боратом или фосфатом. Преимущества и недостатки каждого химического вещества приведены в таблице 1.

Обзор системы защиты древесины методом двойной диффузии Подходит для Аляски

Ограниченное использование указано как преимущество и недостаток для двух химикатов. Эти химические вещества очень токсичны, поэтому необходимы обучение персонала и дополнительное оборудование для локализации. Недостатком будут затраты, связанные с дополнительными мерами безопасности. Преимущество будет заключаться в осведомленности персонала о токсичности, которое будет получено от обучения. Недавние попытки возродить двойную диффузию как эффективный, но недорогой вариант лечения для сельских районов были сосредоточены на фториде натрия и сульфате меди (Hoffman 2002a, 2002b, 2002c; Kilborn et al.2003, [и см. Сноску 3]; Читатель 2000; Пшеница и др. 1996). Этикетки для химикатов —

Лица, прошедшие очистку, должны по закону соблюдать формулировки на этикетках для химических веществ. Этикетки на химикаты являются собственностью данной компании и имеют регистрационный номер EPA или сертификат NSF-60. Этикетки содержат информацию об использовании, за которые производитель химикатов готов взять на себя ответственность, на основе прошлых исследований. Использование пестицидов для немаркированных целей или использование их в количествах, превышающих или ниже рекомендованных на этикетке, недопустимо.Этикетки из сульфата меди от Old Bridge Chemicals, Inc.4 (2000) и Chem

One, Inc. (2000) имеют одинаковую формулировку для использования при обработке древесины. Обе этикетки предназначены для очищенных зеленых штифтов, обработанных «торцом вниз сначала в растворе сульфата меди в течение трех дней, затем торцом вниз в растворе хромата натрия в течение двух дней и, наконец, переверните штифт вверх дном в растворе хромата натрия на одну дополнительную день.» На этикетке растворимого продукта сульфата меди Blue Viking (Griffin 1997) указано, что первый раствор представляет собой раствор натриевой соли или хромата натрия.Следовательно, с этой этикеткой продукта можно использовать фторид натрия. В нем говорится, что зеленый материал замачивают в растворе натрия на срок до 3 дней, а затем замачивают в растворе Blue Viking Copper Sulfate Instant на срок до 3 дополнительных дней. Единственная зарегистрированная этикетка, найденная для фторида натрия, гласит: «Для использования в составе пестицидов: только в составе фунгицида для защиты древесины» (Osmose 2002). Как указано на этикетке, термин «состав» исключает использование фторида натрия при двойной диффузии.Это связано с тем, что древесина обрабатывается последовательно двумя химическими растворами, и образование фторида меди могло произойти только после того, как химические вещества окажутся внутри древесной матрицы.

К .; Crawford, D.M .; Lebow, S.T .; Лебоу, П. 2003. Двухдиффузионная обработка прибрежных древесных пород Аляски [Плакат]. В: Ежегодное собрание Общества лесных товаров; 2003 июнь; Бельвью, Вашингтон. 3 Kilborn,

4 Использование торговых наименований или названий фирм в этой публикации предназначено для информации читателя и не означает их одобрения со стороны U.S. Министерство сельского хозяйства любого продукта или услуги.

11

ОБЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ PNW-GTR-676

По словам Кертиса (2003, см. Сноску 5), на заводе двойной диффузии древесины Tyonek в округе Кенай, Аляска, имелась этикетка с фторидом натрия, на котором было указано погружение при атмосферном давлении. Поскольку завод больше не работает, местонахождение и статус этого лейбла неизвестны. Помимо юридических проблем с использованием фторида натрия, на этих этикетках недостаточно информации, чтобы кто-то мог разработать графики обработки, основанные на породах древесины, удерживании и проникновении.Порог консервации —

Минимальное количество консерванта, необходимое для предотвращения разложения древесины отобранными грибами, можно определить с помощью стандартного метода блокировки почвы AWPA E10-01 (AWPA 2001b). Стандарт обрабатывает тестовые блоки заболони хвойных пород недолговечных пород (например, южной сосны [Pinus spp.]) Или покрытосеменных растений средней плотности (например, сладкой жевательной резинки

[Liquidambar styraciflua L.]) с различными концентрациями химического вещества. При определении пороговых значений новых консервантов требуется минимум по три вида грибов бурой и белой гнили.В зависимости от размера тест-блоков и используемых грибов инкубационный период длится от 8 до 24 недель. Затем рассчитывают пороговое значение, отображая потерю веса после инкубации против химического удерживания, чтобы определить точку, в которой потеря веса, вызванная грибком, прекращается. Дункан (1958) сообщил, что порог для данного консерванта меняется в зависимости от породы дерева даже в пределах одного рода, например Pinus. Следовательно, порода древесины, используемая в тесте на почвенный блок, должна соответствовать рассматриваемой породе древесины для применения консерванта.Baechler и Roth (1956) провели испытания гниения с использованием грибов Neolentinus lepideus Fr., Gloeophyllum trabeum (Pers.) Murr. И Postia placenta (Fr.) M. Larsen и Lombard на 19-миллиметровых кубиках южной сосны, обработанных сульфатом меди, цинком. водные растворы хлорида, арсената натрия, бората натрия, фторида натрия или дихромата натрия. Единственное упоминание о графиках лечения было: «Кубики были полностью обработаны растворами известной концентрации». Пороговые значения для сульфата меди и фторида натрия приведены в таблице 2.Единицы были преобразованы из фунтов на кубический фут (фунт / фут3) в процентное отношение веса к весу (процент

вес / вес) с использованием удельного веса южной сосны 0,51 (USDA FS 1999). Эти тесты не были стандартизированы, и не было указано, как определялись пороговые значения. Более того, поскольку кубики обрабатывались только одним химическим веществом для 5 Curtis, K. 2003. Личное сообщение. Директор, Центр деревообработки Кетчикан, 7559 N Tongass, P.O. Box 519, Ward Cove, AK 99928.

12

Обзор системы защиты древесины методом двойной диффузии, подходящей для Аляски

Таблица 2 — Пороговые концентрации сульфата меди и фторида натрия в заболони южной сосны

Fungus Neolentinus lepideus Gloeophyllum trabe плацента

Диапазон порога удерживания Сульфат меди Фторид натрия Процент мас. / мас. — — 0.59 0,26 — 0,41 0,94 — 1,31 0,49 — 0,59 .96 — 1,67 .49 — 0,57

— = нижний порог неизмерим. Источник: Baechler and Roth 1956.

По каждому тесту на распад нельзя сделать никаких выводов о комбинированном фунгицидном действии меди и фторида. Медь почти всегда используется с другим биоцидом, то есть с хромированным арсенатом меди, аммиачным арсенатом меди, нафтенатом меди и 8-хинолинолатом меди. Cowling (1957) представил пороговые значения для нескольких консервантов, инокулированных 18 разрушающими древесину грибами, в том числе 3 грибами, перечисленными в таблице 2.Пороговое значение, указанное для меди (как металла) в нафтенате меди, составляло 0,50% мас. / Мас. Это значение может быть более точным пороговым предположением для меди во фториде меди, чем те, которые перечислены в таблице 2. Панек (1963) погружал южную желтую сосну (Pinus palustris P. Mill.) В воду полюса

на период от 15 минут до 4 часов за 20 или 30 минут процентов водного бифторида аммония. Полюсные условия после месяцев выдержки воздуха сравнивали с удержанием фтора. Удерживание 0,8 кг / м3 было установлено как надземный порог фторида для внешних 25 мм опор южной желтой сосны.Состояние столбов оценивалось по одной из шести категорий; нет видимых пятен, светлых, средних или сильных пятен заболони, начального разложения или гниения. Для древесины с удельным весом 0,51 этот порог может быть выражен как 0,16 процента по весу / весу (USDA FS 1999). Следовательно, 0,16% по массе можно интерпретировать как надземный порог фторида на основе визуального осмотра полюсов, не соприкасающихся с землей.

Предыдущие исследования —

Другие исследования обработки древесины методом двойной диффузии были проведены U.S. Департамент сельского хозяйства, лесная служба. Первое исследование двойной диффузии (Baechler, 1953) явилось результатом повышенного интереса к обработке столбов для ограждений для сельскохозяйственных нужд. В 1941 году 100 столбов зеленой южной сосны были обработаны сульфатом меди, а затем арсенатом натрия. После обработки столбы были высушены и установлены на участке для столбов забора в экспериментальном лесу Харрисона в Миссисипи. Одиннадцать лет спустя произошел только один сбой, и лишь несколько из них пришли в упадок. Пять постов вышли из строя через 22 года (Blew and Kulp 1964), и в общей сложности восемь постов имели 13

ОБЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ PNW-GTR-676

Таблица 3 — Поглощение сульфата меди и фторида натрия столбами из сосны, обработанной процесс двойной диффузии

Схема обработки

ID ABC

Медный сульфат Время концентрирования

Дни 1 2 2

Процент

Источник: Baechler 1953.

7,95 7,95 7,95

Фторид натрия Концентрат времени

Дни 4 4 7

Процент 3,2 3,2 3,2

Химическая абсорбция Сульфат меди Фторид натрия

— — — — — — — — Массовая доля в процентах — — — — — — — 1,42 2,35 2,16

1,04 .93 1,27

потерпели неудачу через 29 лет (Gjovik and Davidson 1975). Неполные копии этих отчетов не указывают на срок службы необработанных столбов южной сосны на этом участке. Поскольку 92 процента обработанных штифтов были прочными после 32 лет службы, можно с уверенностью сказать, что метод двойной диффузии доставил удовлетворительное количество химического вещества в древесную матрицу.Лабораторные испытания также были частью первоначального исследования Бэклера (1953). Столбы сосны обыкновенной (Pinus Banksiana Lamb.) Обрабатывались сульфатом меди, затем

Несколько столбов ограждения обрабатывали двойной диффузией на ферме экспериментальной станции Матануска в Палмере, Аляска, в 1954 году.

либо динатрийфосфат, либо фторид натрия. . Поглощение сульфата меди и фторида натрия столбами из кедра, обработанными методом двойной диффузии, представлено в таблице 3. Несколько столбов ограждения были обработаны методом двойной диффузии на ферме экспериментальной станции Матануска в Палмере, Аляска, в 1954 году.Виды включали аляскинскую белую ель, бумажную березу (Betula papyrifera Marsh), бальзамический тополь (Populas balsamifera L.) и осину-дрожащую (Populas tremuloides Michx.). Посты обрабатывали в течение 3 дней в 8-процентном растворе сульфата меди, а затем обрабатывали в течение 3 дней в 11-процентном растворе хромата натрия. После 32 лет службы 100 процентов столбов из осины, бальзамического тополя и белой ели были доброкачественными, тогда как только 58 процентов столбов из бумажной березы были доброкачественными. Контроль за осиной, бальзамическим тополем, бумажной березой и белой елью не прошел через 9, 4, 7 и 9 лет соответственно (Mayer et al.1995). Baechler et al. (1959) обработали несколько видов столбов из твердой древесины, произрастающих на юго-востоке США. Древесина была полностью погружена в воду для обработки, чтобы воспроизвести более крупномасштабную обработку промышленного типа, что позволило более эффективно использовать древесину лиственных пород, чем метод обработки в вертикальном положении в бочке. Обработку проводили при температуре окружающей среды с использованием только одной концентрации раствора для каждого использованного химического вещества. Время обработки для обоих резервуаров составляло 2, 1, 2 или 3 дня. Первый резервуар

содержал сульфат цинка и мышьяковую кислоту.Второй резервуар был хроматом натрия. Пять

14

Обзор двойной диффузионной консервации древесины Подходит для Аляски

столбиков из каждой группы обработки и каждой породы были проанализированы на предмет удерживания и проникновения химикатов. Остальные 25 столбов были установлены на испытательном участке в экспериментальном лесу Уайтхолл в Джорджии. Химический анализ показал, что заболонь гораздо лучше поддается обработке, чем сердцевина, и что «двойная диффузия, по-видимому, открывает большие перспективы». За 29 лет эксплуатации только 3 из 25 сосновых столбов вышли из строя.Общий срок службы белого дуба (Quercus garryana Dougl. Ex Hook.),

дуба красного (Quercus falcate Michx.) И желтого тополя (Liriodendron tulipifera L.) за все время обработки вместе составило 16,3, 16,4, и 16,2 года соответственно (Vick and Baechler 1986). Двенадцать видов древесины, выращенной на Гавайях, были обработаны методом двойной диффузии в 1960 году, как демонстрация этого процесса для местных землевладельцев, продавцов и промышленного персонала. В то время коммерчески обработанные столбики были недоступны, и этот метод казался осуществимым.В качестве первого раствора использовали сульфат меди, затем хромат натрия. Свежеотделанные штифты обрабатывали встык в течение 3 дней в каждом растворе, используя по одному цилиндру для каждого раствора. Диски были вырезаны из верхней, средней и торцевой части после 2-недельного периода диффузии и проанализированы на химическое удерживание. Анализы показали, что химическое удерживание для большинства видов находится в удовлетворительном диапазоне, основанном на желании удерживать равные количества каждого химического вещества. Демонстрация показала многообещающую коммерческую операцию по двойной диффузии с использованием гавайских видов (Smith and Baechler, 1961).Baechler (1963) недвусмысленно сказал фермерам: «Как обрабатывать столбы забора путем двойной диффузии». В этом отчете рекомендованы фторид натрия и сульфат меди в качестве первого и второго лечебных растворов соответственно. Процесс двойной диффузии был исследован в конце 1960-х годов на предмет его способности обрабатывать ель Энгельмана (Picea engelmannii Parry ex Engelm.), Сосну лесную (Pinus contorta Dougl. Ex Loud.) И пихту Дугласа Скалистых гор (Pseudotsuga menziesii (Mirb .) Franco var. Glauca (Beissn.) Franco) посты.Эти виды сопротивляются традиционному лечению. Сто двадцать шесть столбов каждого вида обрабатывали одной из четырех комбинаций обработки, приведенных в таблице 4. Столбы полностью погружали в раствор для обработки. Шестьдесят столбов были проанализированы на предмет толщины заболони, а также химического удерживания и проникновения. Оставшиеся 225 обработанных столбов

и 75 необработанных столбов были установлены на участке столбов забора на экспериментальном полигоне Центральных равнин в Колорадо (Markstrom et al. 1970). Markstrom et al.(1970) обнаружили, что ель Энгельмана и сосна лесная могут быть успешно обработаны, если средняя глубина проникновения превышает 19 мм. Полное проникновение заболони произошло в пихте Дуглас Скалистых гор, но среднее минимальное проникновение было менее 19 мм для всех обработок. Они также обнаружили, что

15

ОБЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ PNW-GTR-676

Таблица 4 — Схема обработки, использованная при исследовании столбов забора

Первый раствор 10-процентный сульфат меди

ID

Предварительная обработка

Время

Температура

ABCD

— — — Надрез

1 3 1/3 1

Окружающий Окружающий 200 ° Окружающий

Дней

— = предварительная обработка не проводилась.Источник: Markstrom et al. 1970.

по Фаренгейту

Второй раствор 13% хромата натрия / мышьяковая кислота Время

Температура

1 3 1 1

Окружающая среда Окружающая среда Окружающая среда

Дней

Фаренгейт

Обработка ели Энгельпольмана и лесной сосны может быть соответствуют требованиям удержания CCA 6,41 кг / м3, установленным стандартом AWPA C5-00 для ограждений (AWPA 2001a). Тридцать лет спустя все обработанные стойки выдержали нагрузку в 22,7 кг, приложенную сбоку к верхней части столба.Необработанные столбы имели срок службы 16, 17 и 9 лет для ели Энгельмана, сосны лесной и пихты Дугласа соответственно. Все необработанные столбы вышли из строя на уровне земли или рядом с ней (Markstrom and Gjovik 1999). К 1985 году исследования двойной диффузии были распространены на обработку железнодорожных шпал в попытке продемонстрировать использование безнапорных процессов для лечения аборигенных видов Аляски. Связки и пиломатериалы из тсуги западной, а также древесины ели ситкинской и желто-кедра

были в комбинациях, показанных в таблице 5.6 Первый раствор нагрелся на половину зарядов. Цель нагрева до 82-88 ° C была недостижима; фактическая температура никогда не превышала 52 ° C. Обработка

нагретым раствором называется модифицированным процессом двойной диффузии (см. Сноску 6). Сорок восемь шпал из болиголова вошли в железнодорожное полотно возле Палмера, Аляска, и все еще находятся в пути (см. Сноску 2). Оставшаяся древесина должна была быть проанализирована на химическое удержание и проникновение, но отчетов о результатах не было найдено.Для увеличения удерживания с помощью процесса двойной диффузии было исследовано использование ультразвуковой энергии. Выращенную на Аляске белую ель обрабатывали приблизительно 4-процентным фторидом натрия, одновременно применяя ультразвуковую энергию. Пшеница и др. (1996) обнаружили, что использование ультразвуковой энергии во время лечения увеличивает химическое удержание. Однако вторая обработка в процессе двойной диффузии не была

6 Gjovik,

L.R. 1985. Исследование обработки методом двойной диффузии на юго-востоке Аляски. Исследование 3-85-37.9 п. Неопубликованный отчет о ходе работ 1. В архиве: Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Лаборатория лесных товаров, One Gifford Pinchot Drive, Мэдисон, Висконсин, 53726.

16

Обзор системы защиты древесины методом двойной диффузии, подходящей для Аляски

Таблица 5 — График обработки использовался в демонстрационном проекте на Аляске

Химикат

Первый раствор: фторид натрия Фторид натрия Сульфат меди Сульфат меди

Второй раствор: сульфат меди Сульфат меди Хромат натрия / мышьяковая кислота Хромат натрия / мышьяковая кислота

Источник: Gjovik 1985 (см. сноску 6).

Концентрат

Температура

4 4 8 8

Окружающая среда Горячая Окружающая среда Горячая

8 8 11 11

Окружающая среда Окружающая среда Окружающая среда

Процент

используется. Поэтому неизвестно, останется ли дополнительное химическое поглощение в древесной матрице во время погружения во второй раствор для обработки. В 1995 году в рамках программы «Лес на транспорте» Tyonek Native Corporation получила грант на разработку установки для обработки с двойной диффузией. Предприятие, в свою очередь, будет использовать местные породы древесины и обеспечит долгосрочную занятость для местных жителей.Операции начались в 1997 году с обработки древесины для моста, который будет построен недалеко от Фэрбенкса, Аляска (Russell and Kilborn 1997). Однако вскоре после этого операции прекратились из-за отсутствия инфраструктуры. Демонстрации обработки столбов и столбов из сосны пондероза (Pinus ponderosa P. & C. Lawson) также прошли в Колорадо, Аризоне и Юте. Столбы обрабатывали фторидом натрия, а затем сульфатом меди. Поскольку эти демонстрации должны были проинформировать общественность о недорогой консервативной обработке древесины для их огнеупорных пород, на каждом участке обрабатывалась только одна загрузка древесины.Химическая проницаемость и удерживание не оценивались (Reader 2000). Самый последний проект месторождения двойной диффузии проводился недалеко от Медного центра на Аляске. Чтобы получить доступ к предлагаемым сельскохозяйственным угодьям, необходимо было пересечь Трансаляскинский трубопровод по мосту. Штат Аляска и Alyeska Pipeline Service выбрали

для использования ситкинской ели для опор моста, поскольку деревянные опоры не будут передавать тепло почве и нарушать вечную мерзлоту, поддерживающую трубопровод. Древесина обрабатывалась нагретым 4-процентным фторидом натрия, а затем 10-процентным сульфатом меди (Hoffman 2002a).Образцы обрабатывались вместе с древесиной с целью анализа химического удерживания и проникновения, но в настоящее время результатов не было.

17

ОБЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ PNW-GTR-676

Таблица 6 — Удержание химикатов в железнодорожных шпалах, выращенных на Аляске

Виды Ситкинская ель Ситкинская ель Тсуга западная Тсуга западная Ель белая ель белая

MC

31 39 32

Медь 0-13 мм 13-25 мм

— — — Вес / вес в процентах — — 0.22 0,06, 26, 08, 28, 06, 48, 09, 37, 08, 44, 16,

MC = влажность. Источник: Kilborn et al. 2003 г. (см. Сноску 3).

Фторид (расчетный) 0-13 мм 13-25 мм

— — — Вес / вес — — 0,13 0,04 .15, 05, 17, 04, 28, 05, 22, 05, 26, 09,

,

дюйма самое последнее лабораторное исследование двойной диффузии, железнодорожных шпал из западного болиголова, ели ситкинской и белой ели, выращиваемых на Аляске, обрабатывали 4-процентным фторидом натрия, а затем 8-процентным сульфатом меди.Связи полностью погружали в каждый раствор на 20, 10, 5 или 2,5 дня. После 2-недельного периода диффузии анализировали содержание меди. Содержание фторида оценивалось по содержанию меди на основании предыдущего исследования, показывающего, что фторид был обнаружен в избытке над медью. Поскольку этикетки сульфата меди ограничивают время обработки до 3 дней, в таблице 6 приведены только химические удержания для 2,5-дневной обработки. Авторы не обсуждали значение химических анализов (см. Сноску 3). Кроме того, неизвестно, будут ли проводиться испытания на распад этих обработанных стяжек, чтобы определить фактические пороги содержания меди и фторида, необходимые для работы на Аляске.В литературе все еще существует несколько пробелов.

Обсуждение

В этом обзоре была обнаружена двойная диффузия как наиболее выгодный метод обработки древесины, который потенциально может использоваться для обработки местных видов на Аляске. Несмотря на то, что существует множество исследований, посвященных обработке древесины методом двойной диффузии, в литературе все еще существует ряд пробелов. • Несмотря на то, что производители медного купороса включают обработку древесины на своей этикетке, непонятно, почему для каждого раствора было выбрано максимальное время обработки, равное 3 дням.Неясно, может ли 3-дневная обработка доставить достаточно химического вещества при всех условиях начального содержания влаги, плотности, температуры древесины или раствора и типа древесины (порода, сердцевина, заболонь, ранняя древесина и поздняя древесина). Кроме того, нет установленного порога для меди и фторида для двойной диффузии. •

18

Единственный отчет о стойкости к выщелачиванию химических осадков, образующихся при обработке с двойной диффузией, не включает фторид меди. Отчет

A Review of Double-Diffusion Preservation Wood, Подходящий для Аляски

включал только арсенат меди, хромат меди, арсенат никеля, хромат никеля и арсенат магния-аммония (Baechler, 1941).Никогда не было установлено, что сульфат меди образует нерастворимый осадок с фторидом натрия. Оптимальные графики обработки для обеспечения адекватного удержания меди и фторидов в ели ситкинской, выращиваемой на Аляске, и оптимальная продолжительность влажной укладки обработанной древесины для облегчения диффузии остаются неизвестными.

Предыдущие исследования ограничивались столбами, столбами и железнодорожными шпалами, все из которых, вероятно, содержат более легко обрабатываемую заболонь. Время обработки размерной древесины, не содержащей заболони, неизвестно.

Выражение признательности

За полезные комментарии и вклад в этот проект мы благодарим следующих: Майкла Р. Милота и Джеффри Дж. Моррелла, Департамент науки о древесине и инженерии, Университет штата Орегон.

Английские эквиваленты Когда вы знаете:

Метры (м) Миллиметры (мм) Килограммы (кг) Килограммы на кубический метр (кг / м3) Градусы Цельсия (C) Килопаскалях (кПа) Кубические метры

Умножить на:

3,28 .03937 2.205 .06243 1.8 C + 32 .14504 2,360

Найти:

Футы Дюймы Фунты Фунты на кубический фут Градусы Фаренгейта Фунты на квадратный дюйм Миллион картонных футов (ммбф)

Цитированная литература

Железная дорога Аляски. 2003. Программа трассы 2003 года. http://www.akrr.com/projects/ documents / 2003TrackProgram_002.pdf. (17 сентября).

Американская ассоциация лесорубов [AWPA]. 2001a. Стандарт C5-00: Столбы для ограждений — консервативная обработка давлением. В кн .: Книга стандартов AWPA. Грэнбери, Техас: 73-75.Американская ассоциация хранителей древесины [AWPA]. 2001b. Стандарт E10-01: Стандартный метод испытания консервантов для древесины на лабораторных почвенно-блочных культурах. В кн .: Книга стандартов AWPA. Грэнбери, Техас: 426-436.

19

ОБЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ PNW-GTR-676

Baechler, R.H. 1941. Защита от выщелачивания и гниения различных осадков, образующихся в древесине путем двойной диффузии. В: Ежегодные материалы Американской ассоциации хранителей древесины, 1941. Гранбери, Техас: Американская ассоциация хранителей древесины: 37: 23–31.

Baechler, R.H.1953. Влияние переменных на абсорбцию и распределение химикатов в сосновых столбах, обработанных двойной диффузией. В: Общество лесных товаров, материалы 7-го ежегодного национального собрания. Мэдисон, Висконсин: Общество лесных товаров: 170-176.

Baechler, R.H. 1963. Как обрабатывать столбы забора методом двойной диффузии. Res. Примечание FPL-013. Мэдисон, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров. 5 шт. Baechler, R.H .; Рот, Х.Г. 1956. Лабораторные испытания на выщелачивание и гниение сосновых и дубовых блоков с использованием нескольких солей-консервантов.В: Ежегодный отчет Американской ассоциации хранителей древесины, 1956. Гранбери, Техас: Американская ассоциация хранителей древесины. 52: 24-33. Baechler, R.H .; Roth, H.G .; Конвей, Э. 1959. Обработка столбов из твердой древесины методом двойной диффузии. Журнал «Лесные товары». 9 (7): 216-220. Baines, E.F .; Саур, J.M. 1985. Консервант лечение ели и другого огнеупорного дерева. В: Ежегодные материалы Американской ассоциации хранителей древесины, 1985. Гранбери, Техас: Американская ассоциация хранителей древесины. 81: 136-147.

Блэнд, Д.E. 1963. Сорбция меди компонентами древесины. Природа. 200 (4903): 267 с.

Blew, J.O .; Кулп, Дж. 1964 г. Служебные записи на обработанные и необработанные столбы ограды. Res. Примечание FPL-068. Мэдисон, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров. 52 с. Blew, J.O .; Roth, H.G .; Дэвидсон, Х.Л. 1967. Сохранение и распространение консервантов в некоторых западных хвойных деревьях. В: Ежегодные материалы Американской ассоциации хранителей древесины, 1967. Гранбери, Техас: Американская ассоциация хранителей древесины: 63: 30-42.Chem One, Inc. 2000. Химическая этикетка кристаллов сульфата меди. EPA Reg. № 56576-1. Хьюстон, Техас.

20

Обзор системы защиты древесины методом двойной диффузии, подходящей для Аляски

Cooper, P.A. 1991. Катионообменная адсорбция меди на древесине. Защита древесины. 1 (1): 9-14.

Кожух, E.B. 1957. Относительные консервативные толерантности 18 дереворазрушающих грибов. Журнал «Лесные товары». 7 (10): 355-359.

Дункан, К. 1958. Оценка консервантов для древесины с помощью тестов на почвенные блоки: 10.Влияние породы дерева на пороговые значения консервантов. В: Ежегодные труды Американской ассоциации лесорубов, 1958. Гранбери, Техас: Американская ассоциация лесорубов: 54: 172-177.

Флинн, К.А. 1995. Обзор проницаемости, потока жидкости и анатомии ели (Picea spp.). Наука о древесине и волокне. 27 (3): 278-284.

Gjovik, L.R .; Дэвидсон, Х.Л. 1975. Служебные записи обработанных и необработанных столбов забора. Res. Примечание FPL-068. Мэдисон, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров.41 стр. Гривз, Х. 1990. Защита древесины диффузионными консервантами: историческая перспектива в Австралазии. В: Материалы 1-й международной конференции по защите древесины с помощью диффузионных консервантов. Мэдисон, Висконсин: Общество лесных товаров: 14-18. ООО «Гриффин». 1997. Этикетка для растворимого медного купороса Blue Viking. EPA Reg. № 1812-313. Хьюстон, Техас. 4 шт. Хартфорд, W.H. 1986. Практическая химия ХАС в сервисе. В: Ежегодный отчет Американской ассоциации хранителей древесины, 1986. Гранбери, Техас: Американская ассоциация хранителей древесины.82: 28-43.

Хоффман, Б.Ф. 2002a. Обработка древесины консервантами: дополнительные возможности для лесопильных предприятий. Северный лесозаготовитель и переработчик древесины. 51 (2): 2-4. Хоффман, Б.Ф. 2002b. Обработка древесины консервантом: гайки и болты двойной диффузии. Северный лесозаготовитель и переработчик древесины. 51 (3): 36-38. Хоффман, Б.Ф. 2002c. Обработка древесины консервантами: остальная часть истории. Северный лесоруб и переработчик древесины. 51 (4): 12-13. Хант, G.M .; Гарратт, Г.А. 1967. Консервация древесины. 3-е изд.Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. 457 с.

21

ОБЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ PNW-GTR-676

Jin, L .; Арчер, К. 1991. Консерванты для древесины на основе меди: наблюдения за фиксацией, распределением и эффективностью. В: Ежегодные труды Американской ассоциации лесорубов, 1991. Гранбери, Техас: Американская ассоциация лесорубов. 87: 169-184.

Lebow, S.T .; Моррелл, Дж. Дж. 1993. Обработка под давлением пиломатериалов из ели ситкинской аммиачной медно-цинковой кислотой или хромированным арсенатом меди.Журнал «Лесные товары». 43 (10): 41-44.

Маркстрем, округ Колумбия; Джовик, Л. 1999 г. Срок службы столбов ограждений, обработанных методом двойной диффузии. Res. Пап. РМРС-РП-17. Форт Коллинз, Колорадо: Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Исследовательская станция Скалистых гор. 5 шт. Маркстром, округ Колумбия; Gjovik, L.R .; Мюллер, Л.А. 1970. Обработка устойчивых видов Скалистых гор с помощью обычных и модифицированных методов двойной диффузии. Журнал «Лесные товары». 20 (12): 17-20.

Mayer, P .; Sampson, G .; Гасбарро, А.; Аллен, Л. 1995. Срок службы столбов из древесных пород Аляски, обработанных безнапорными методами. Журнал «Лесные товары». 45 (11/12): 53-56. McDowell Group. 1998. Рынок лесоматериалов с добавленной стоимостью на Аляске. Джуно, AK. 70 с.

Old Bridge Chemicals, Inc. 2000. Этикетка для крупных кристаллов сульфата меди. EPA Reg. № 46923-4. Старый мост, штат Нью-Джерси.

Osmose. 2002. Натрия фторид в порошке. EPA Reg. № 3008-58. Osmose, Inc. Буффало, штат Нью-Йорк. Принято 6 ноября 2002 г. Панек Э. 1963 г.Предварительные обработки для защиты жердей южной желтой сосны во время воздушной выдержки. В: Ежегодный отчет Американской ассоциации хранителей древесины, 1963 год. Гранбери, Техас: Американская ассоциация хранителей древесины. 59: 189-201.

Читатель, Т. 2000. Дип-диффузионная обработка древесины. Дуранго, Колорадо: Государственная лесная служба штата Колорадо. 38 п. Russell, K .; Килборн, К. 1997. Установка двойной диффузии для обработки древесины, Тёнек. WIT-05-97. Моргантаун, Западная Вирджиния: Лес в транспортной программе. 5 шт. Шеффер, Т. 1971. Климатический индекс для оценки возможности разложения деревянных конструкций над землей.Журнал «Лесные товары». 21 (10): 25-31.

22

Обзор системы защиты древесины методом двойной диффузии, подходящей для Аляски

Сиау, Дж. Ф. 1984. Транспортные процессы в древесине. Серия Спрингера в науке о дереве. Нью-Йорк: Springer-Verlag. 283 с.

Smith, H.H .; Baechler, R.H.1961. Обработка деревянных столбов, выращенных на Гавайях, методом двойной диффузии консервирования древесины. Res. Примечание 187. Беркли, Калифорния: Министерство сельского хозяйства, лесной службы США, Юго-западная Тихоокеанская экспериментальная станция по лесам и пастбищам.8 шт. Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба [USDA FS]. 1999. Справочник по дереву: древесина как инженерный материал. Gen. Tech. Реп. FPL-GTR-113. Мэдисон, Висконсин: Лаборатория лесных товаров. 397 с.

Агентство по охране окружающей среды США [EPA]. 1996. Руководство по соблюдению Закона о сохранении и восстановлении ресурсов древесины (RCRA). EPA 305-B-96001. Вашингтон, округ Колумбия. 91 с. Vick, C.B .; Baechler, R.H. 1986. Столбы для забора из твердых пород дерева и сосны, обработанные методом двойной диффузии — окончательный отчет. Журнал «Лесные товары».36 (4): 20-24.

Vinden, P. 1983. Консервативная обработка древесины диффузионными процессами. Лондон, Великобритания: Имперский колледж науки и технологий. 347 с. Кандидат наук. диссертация.

Винден, П. 1984. Влияние переменных сырья на консервативную обработку древесины с помощью диффузионных процессов. Журнал Института древесных наук. 10 (1): 31-41. Винден, П. 1990. Адаптация диффузионного лечения для тех, кто занимается лечением небольшого объема. В: Материалы 1-й международной конференции по защите древесины с помощью диффузионных консервантов.Мэдисон, Висконсин: Общество лесных товаров: 80-86.

Vinden, P .; Romero, J .; Хуан, Х. 1997. Обработка двойной диффузией. В: Материалы 2-й международной конференции по защите древесины с помощью диффузионных консервантов и пестицидов. Мэдисон, Висконсин: Общество лесных товаров: 79-84.

Пшеница, P.E .; Curtis, K.C .; Чатрати, Р. 1996. Ультразвуковая энергия в сочетании с методом двойной диффузии. Журнал «Лесные товары». 46 (1): 43-48. Zabel, R.A .; Моррелл, Дж. Дж. 1992. Микробиология древесины: гниение и ее предупреждение.Сан-Диего, Калифорния: Academy Press, Inc. 476 стр.

23

Веб-сайт Тихоокеанской Северо-западной исследовательской станции Телефон Запросы на публикацию Факс Электронная почта Почтовый адрес

http://www.fs.fed.us/pnw (503) 808-2592 (503) 808-2138 (503) 808-2130 [адрес электронной почты защищен] Распространение публикаций Тихоокеанская Северо-Западная исследовательская станция PO Box 3890 Portland, OR 97208-3890

Научно-исследовательская станция Тихоокеанского Северо-Запада Департамента сельского хозяйства США 333 S.W. First Avenue P.O. Box 3890 Portland, OR 97208-3890 Официальные штрафные санкции за частное использование, $ 300

Какие типы консервантов для древесины лучше всего?

Дерево — один из самых популярных и модных строительных материалов, используемых в наших домах.Поэтому неудивительно, что у нас есть желание принимать все меры для обеспечения долгого срока службы древесины, и с годами мы разработали способы ухода за ней и ее сохранения.

В этом руководстве мы исследуем современные консерванты для древесины, их превосходство над CCA, а также их относительные сильные и слабые стороны.

Потенциальные угрозы

Древесина имеет трех основных врагов — насекомых-древоточцев, термитов и грибов. И лишь некоторые из этих потенциальных угроз могут проявиться в наших собственных домах из-за воздействия влаги, прямых солнечных лучей и заражения различными насекомыми (например,грамм. древоточца).

К счастью, эти инвазивные угрозы можно предотвратить, защитив древесину с помощью многих видов натуральных консервантов и синтетических средств обработки древесины. Итак, давайте взглянем на несколько примеров эффективных консервантов для древесины, доступных сегодня на рынке.

Консерванты для древесины

Хромат Медный Арсенат: Хромат Медный Арсенат (CCA) — это пестицид, содержащий хром, медь и мышьяк, который защищает древесину от термитов, грибков и других вредителей, которые могут ухудшить или угрожать целостности деревянных изделий.

Он используется в качестве пестицида для защиты древесины с 1940-х годов. Однако есть некоторые опасения, что со временем компоненты мышьяка могут вымываться из обработанной древесины, согласно веб-сайту Агентства по охране окружающей среды США (EPA). Длительное воздействие мышьяка может представлять серьезную опасность для здоровья.

Хотя ограничения на CCA были мерой предосторожности, а древесина, обработанная CCA, все еще широко используется во многих странах, мы рассмотрим некоторые альтернативные сильнодействующие консерванты.

Олиборн

Наиболее распространенные разновидности масляных консервантов включают креозот и пентахлорфенол.

Креозот исторически использовался для обработки деревянных конструкций на открытом воздухе для предотвращения гниения, таких как железнодорожные шпалы и мосты. Метод обработки древесины включает помещение древесины в герметичную камеру и применение вакуума для удаления воздуха и влаги. Затем древесина подвергается обработке под давлением, чтобы пропитать ее креозотом.

Пентахлорфенол (ПХФ) — это хлорорганическое соединение, которое может использоваться как пестицид и дезинфицирующее средство.Чтобы сохранить древесину, ПХФ можно наносить распылением, щеткой, окунанием и замачиванием древесины или методом обработки под давлением. Это включает помещение древесины в сосуд для обработки под давлением, где она погружается в ПХФ, а затем подвергается действию давления.

Водный

Хотя консерванты на водной основе обычно являются одними из самых дешевых вариантов, доступных для потребителей, их самый большой недостаток заключается в том, что из-за присутствия воды в таких консервантах их применение может и часто приводит к набуханию и / или деформации древесины, подлежащей обработке. — особенно если он уже пористый.

Консерванты на водной основе включают щелочные четвертичные соединения меди (ACQ), азол меди (CuAz), аммиачный арсенат меди и цинка (ACZA), цитрат меди и HDO меди (CuHDO).

Новая техника

Заметная тенденция в разработке современных консервантов для древесины указывает на более экологически безопасные варианты, такие как ацетилирование древесины и термообработка.

Хотя здесь мы уже подробно рассмотрели преимущества термообработки древесины, когда древесина нагревается до экстремальных температур и в отсутствие кислорода, это вызывает изменение химического состава породы и, следовательно, делает ее несъедобной для микробов. и насекомые.

Ацетилирование не вливается в древесину, как обработка под давлением, а химически модифицирует древесину. Ацетилирование снижает влажность в клеточной стенке до такой степени, что ее становится недостаточно для поддержания грибковой деградации. Ацетилированная древесина не только прочнее, но и противостоит термитам, потому что она тверже и суше, чем немодифицированная древесина.

Accoya основана на технологии ацетилирования древесины, которую мы с гордостью имеем в International Timber.

Как мы это делаем

В International Timber мы предлагаем ряд обработок для предотвращения заражения и защиты древесины.Один из примеров — система консервирования органических продуктов Osmose Protim. Это защищает древесину от гниения и гниения и используется в строительных проектах, которые соответствуют классу UC1, UC2 и UC3 для деревянных крыш, деревянных каркасов, внутренних и внешних столярных изделий и других деревянных проектов, которые находятся над уровнем земли.

А ты?

Надеюсь, что вышеперечисленное дало вам представление о лучших типах консервантов для древесины, но если у вас есть еще вопросы или вы просто хотите узнать лучшие варианты обработки для вашего проекта, не стесняйтесь обращаться к нам. Twitter или свяжитесь с нами прямо сегодня.

Экстракция моноэтаноламином древесины, обработанной консервантом меди, и повторное использование экстракта для консервирования древесины

  • AWPA (2006a) Стандарт P506. Стандарты для консервантов на водной основе. В: Книга стандартов Американской ассоциации защиты древесины, AWPA, Бирмингем, AL

  • AWPA (2006b) Стандарт A7–04. Стандарт на процедуры мокрого озоления для подготовки древесины к химическому анализу. В: Книга стандартов Американской ассоциации защиты древесины, Бирмингем, AL

  • AWPA (2006c) Стандарт A3–05.Стандарт для определения проникновения консервантов и антипиренов. В: Книга стандартов Американской ассоциации защиты древесины, AWPA, Бирмингем, AL

  • AWPA (2006d) Стандарт E11–06. Стандартный метод определения вымываемости консервантов для древесины. В: Книга стандартов Американской ассоциации защиты древесины, AWPA, Бирмингем, AL

  • AWPA (2007) Стандарт E24–06. Стандартный метод оценки устойчивости поверхностей деревянных изделий к росту плесени.В: Книга стандартов Американской ассоциации защиты древесины, AWPA, Бирмингем, AL

  • Chung PA, Ruddick JNR (2004) Выщелачивание обработанной ACQ древесины, открытой над землей. Док. нет. IRG / WP 04-50219. Международная исследовательская группа по консервации древесины (IRG), Стокгольм, Швеция

  • Cooper PA (2003) Обзор проблем и технических вариантов обращения с отработанной древесиной, обработанной ХАМ. Proc Am Wood Prot Assoc (AWPA) 99: 51–68

    CAS Google ученый

  • Coudert L, Blais JF, Mercier G, Cooper PA, Morris P, Gastonguay L, Janin A, Zaviska F (2013) Оптимизация удаления меди из древесины, обработанной ACQ, CA и MCQ, с использованием технологии экспериментального проектирования.J Environ Eng Div ASCE 139: 576–587

    CAS Статья Google ученый

  • Дэвис К.В. и Патель Б.Н. (1968) Комплексы иона двухвалентной меди с моно-, ди- и триэтаноламином. J Chem Soc A 1824–1828

  • Джурджевич П., Бьеррум Дж. (1983) Образование металлических аминов в растворе. XXIV. Медь (II) и некоторые другие металлы (II) — моно- и диэтаноламиновые системы. Acta Chem Scand Ser A 37: 881–890

    Статья Google ученый

  • EPA (1992) Метод 1311.Характеристика токсичности и процедура выщелачивания, методы испытаний SW-846 для оценки твердых отходов. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия

  • Фишер Дж. Ф., Холл Дж. Л. (1967) Полярографическое исследование комплексов иона меди (II) с аммиаком и различными этил, этанол и этилэтаноламины. Anal Chem 39 (13): 1550–1556

    CAS Статья Google ученый

  • Freeman MH, Mclntyre CR (2008) Всесторонний обзор консервантов для древесины на основе меди с акцентом на новые микронизированные или дисперсные системы.Для Prod J 58 (11): 6–27

    CAS Google ученый

  • Gezer ED, Cooper PA (2009) Факторы, влияющие на извлечение гипохлоритом натрия консервантов CCA из вышедшей из эксплуатации обработанной древесины для вторичной переработки. Док. нет. IRG / WP 09-502693. Международная исследовательская группа по консервации древесины (IRG), Стокгольм, Швеция

  • Гезер Э.Д., Йидиз Ю., Йилдиз С., Дизман Э., Темиз А. (2006) Удаление меди, хрома и мышьяка из желтой сосны, обработанной ХАК, с помощью олеиновой кислоты.Build Environ 41 (3): 380–385

    Статья Google ученый

  • Hancock RD (1981) Хелатный эффект в комплексах с этаноламином. Inorg Chim Acta 49: 145–148

    CAS Статья Google ученый

  • Jambeck JK, Weitz K, Solo-Gabriele HM, Townsend T, Thorneloe S (2007) Удаление обработанной древесины CCA на свалках и компромиссы жизненного цикла с отходами на энергию и захоронение ТБО.Управление отходами 27 (8): S21 – S28

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • Janin A, Blais JF, Mercier G, Drogui P (2009a) Селективное удаление Cu и Cr из обработанной хромированным арсенатом меди древесины с использованием кислотных ионообменных смол. J Hazard Mater 169: 1099–1105

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • Джанин А., Зависка Ф., Дроги П., Блейс Дж. Ф., Мерсье Г. (2009b) Селективное извлечение металлов из фильтрата из обработанной хромированным арсенатом меди древесины с использованием электрохимической технологии и осаждения.Гидрометаллургия 96: 318–326

    CAS Статья Google ученый

  • Janin A, Coudert L, Pauline R, Mercier G, Cooper P, Blais JF (2011) Применение процесса обеззараживания древесины, обработанной CCA, для другой древесины, обработанной консервантом на основе меди, после утилизации. J Hazard Mater 186: 1880–1887

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • Janin A, Coudert L, Blais JF, Mercier G, Cooper P, Gastonguay L, Morris P (2012a) Дизайн и работа пилотного оборудования для восстановления древесины, обработанной CCA.Сен Purif Technol 85: 90–95

    CAS Статья Google ученый

  • Джанин А., Полин Р., Блейс Дж. Ф., Мерсье Г., Купер П., Моррис П. (2012b) Процесс кислотного выщелачивания в противотоке для древесных отходов, обработанных азолом меди. Environ Technol 33 (18): 2111–2118

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • Какитани Т., Хата Т., Кацумата Н., Каджимото Т., Коянака Х., Имамура Ю. (2007) Хелатирующая экстракция для удаления хрома, меди и мышьяка из обработанной древесины биоксалатом.Environ Eng Sci 24 (8): 1026–1037

    CAS Статья Google ученый

  • Картал С.Н. (2003) Удаление меди, хрома и мышьяка из древесины, обработанной ХАК, экстракцией ЭДТА. Управление отходами 23 (6): 537–546

    PubMed Статья Google ученый

  • Kazi FKM, Cooper PA (2002) Процесс окисления с быстрой экстракцией для извлечения и повторного использования меди, хрома и мышьяка из шлама промышленных консервантов для древесины.Управление отходами 22 (3): 293–301

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • Kazi FKM, Cooper PA (2006) Метод восстановления и повторного использования хромированного консерванта для древесины на основе арсената меди из отработанной обработанной древесины. Управление отходами 26 (2): 182–186

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • Ким Дж., Ким Дж. (1993) Выщелачивание компонентов ХАК из обработанной древесины в кислых условиях.Док. № IRG / WP 93-50004. Международная исследовательская группа по консервации древесины (IRG), Стокгольм, Швеция

  • Lebow S (2004) Альтернативы хромированному арсенату меди для жилищного строительства. Исследовательская статья RP-FPL-618. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Лаборатория лесных продуктов, Мэдисон, Висконсин, стр. 9

  • Ли М.Дж., Купер П.А. (2010a) Адсорбция моноэтаноламина меди в древесине и ее связь с емкостью катионообмена (CEC). Holzforschung 64: 653–658

    CAS Google ученый

  • Ли М.Дж., Купер П.А. (2010b) Влияние аминного лиганда, соотношение Cu: амин и pH на адсорбцию меди древесиной.Holzforschung 64: 659–665

    CAS Google ученый

  • Панкрас С., Купер П.А. (2012) Влияние добавления аммиака в раствор щелочного четвертичного консерванта меди (ACQ) на распределение комплексов меди и выщелачивание. Holzforschung 66 (3): 397–406

    CAS Статья Google ученый

  • Панкрас С., Купер П.А., Уайли С. (2012) Взаимосвязь между видами меди в растворе и выщелачиванием из древесины, обработанной четвертичным щелочным раствором меди (ACQ).Holzforschung 66 (4): 505–514

    CAS Статья Google ученый

  • Перрин Д.Д. (1979) Константы устойчивости металл-ионных комплексов. Часть Б. Органические лиганды. Pergamon Press, Оксфорд

    Google ученый

  • Радивоевич С., Купер П.А. (2008) Извлечение шестивалентного хрома из древесины, обработанной хромированным арсенатом меди, в щелочных условиях. Environ Sci Technol 42 (10): 3739–3744

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • Schmidt R, Marsh R, Balatinecz JJ, Cooper PA (1994) Повышенная совместимость древесного цемента с обработанной хроматом древесины.Для Prod J 44 (7/8): 44–46

    CAS Google ученый

  • Соло-Габриэле Х.М., Таунсенд Т. (2000) Стратегии управления утилизацией древесины, обработанной ХАК. Док. № IRG / WP 00-50155. Международная исследовательская группа по консервации древесины (IRG), Стокгольм, Швеция

  • Srinivasan K, Subramanya RS (1971) Исследования полярографических и окислительно-восстановительных потенциалов меди (I) и меди (II) и их комплексов. Часть II. Комплексы меди (I и II) с моно-, ди- и триэтаноламином.J Electroanal Chem 31: 245–256

    CAS Статья Google ученый

  • Стивенс Р.В., Брудерманн Г.Э., Конасевич Д.Е. (2001) Краткое изложение результатов программы оценки окружающей среды Канады 2000 года для канадской отрасли консервирования древесины. Отчет подготовлен для Министерства охраны окружающей среды Канады в соответствии с процессом вариантов стратегии сохранения древесины

  • Sturrock PE (1963) Полярографическое исследование комплексов меди (II) моно-, ди- и триэтаноламина.Anal Chem 35 (8): 1092–1093

    CAS Статья Google ученый

  • Таулер Р., Касассас Э., Роде Б.М. (1986) Комплексообразование Cu (II) с моно- и диэтаноламином в водном растворе. Inorg Chim Acta 114: 203–209

    CAS Статья Google ученый

  • Zhou G (2012) Извлечение консервантов из обработанных древесных отходов. Кандидатская диссертация, Университет Торонто, Торонто, Онтарио, Канада.http://hdl.handle.net/1807/32859

  • Оценка консерванта для древесины на основе этаноламина и бора на основе меди для борьбы с насекомыми-разрушителями | Kalawate

    Медь; Этаноламин; Бор; Пудровый почтовый жук; Подземный термит; Защита древесины

    Введение

    Продукция, изготовленная из древесных растений плантационных пород, подвержена нападению насекомых-разрушителей древесины. Этого можно легко избежать, применив надлежащую химическую обработку консервантами.Существует два основных типа насекомых, которые нападают на древесину и изделия из древесных плит, а именно: порошковый жук (PPB) и подземный термит.

    Жуки-пороха — основные вредители, встречающиеся на лесопилках, лесных складах, в производственных помещениях, на складах, где хранятся изделия из твердых пород древесины, такие как доски, шпон или фанера, ожидающие дальнейшей обработки. Наиболее распространенными бурильщиками, встречающимися в таких ситуациях, являются Lyctus spp. или Minthea spp., которые распространены по всему миру. Lyctus spp./ Minthea spp. заражение легко распознать по летным отверстиям в древесине и панельном материале, а также по обильному количеству пыли (порошка), которая плотно упакована в туннели и образует небольшие кучи под или вокруг летных отверстий. Лётные отверстия круглые, без пятен по краям и в диаметре от 1,5 до 3,0 мм в зависимости от вида. Первоначальную атаку порохового жука трудно обнаружить, и ее обычно не замечают, пока атака не достигнет значительного уровня.

    Заражение термитами — серьезная проблема во многих тропических странах (Lee et al., 2003). Древесная целлюлоза — основная пища термитов. Они атакуют как живую, так и мертвую древесную материю. Ущерб от них, несомненно, огромен, и в среднем общие потери составляют от 10% до 30% (Ремадеви и Мутукришнан, 2004). Ущерб, нанесенный термитами историческим зданиям, является дорогостоящим, необратимым и снижает целостность конструкции (Su et al., 1998). Подземные термиты считаются одними из самых экономически важных вредителей в мире (Perrott, 2003). Кроме того, они являются наиболее разрушительными и экономически важными насекомыми-вредителями древесины и других целлюлозных продуктов и ответственны за 80% всех повреждений термитами (Su and Scheffrahn, 1990).Подземным термитам нужна влага из почвы, но они обладают способностью переносить влагу в зданиях. Они строят характерные укрытия из грязи, фрагментов древесины и выделений тела, по которым они перемещаются из почвы в древесину над землей, не подвергаясь воздействию высыхающего воздуха или хищников.

    Защита древесины от повреждений термитами всегда была сложной задачей, поскольку ни один метод, за исключением использования высокопрочных пород древесины или предварительной обработки древесины соответствующими средствами защиты древесины, не обеспечивает удовлетворительную, экономичную и долгосрочную защиту от термитов (Satish Kumar, 1995).Традиционные запатентованные консерванты для древесины, такие как CCA (медь, хром, мышьяк), CCB (медь, хром, бор) и т. Д., Находятся под пристальным вниманием по экологическим причинам (Onuorah, 2000). Когда древесина, обработанная CCA, выводится из эксплуатации, ее утилизация может вызвать серьезные экологические проблемы, поскольку в ней сохраняется высокий уровень токсичных элементов (Sye Hee Ahna, 2010). Humar et al. (2004) прогнозируют, что объем древесных отходов, обработанных ХХВ, составит 16 мм 3 в 2020 году.

    Консерванты для древесины на основе меди и бора имеют такой важный недостаток, как выщелачивание из обработанной древесины.Растворимые соли металлов можно сделать нерастворимыми или закрепить внутри древесины путем добавления хрома. Из-за канцерогенной природы соединений хрома большинство европейских стран намеревается запретить использование хрома в консервантах для древесины. Некоторые из них позволят использовать консервированную хромом древесину только для специальных целей, которые относятся к IV классу опасности. В будущем будет запрещено использование консервантов для древесины на основе хрома для детских игровых площадок и садовой мебели. Поэтому в мировых лабораториях ведутся интенсивные исследования по разработке экологически приемлемого решения для фиксации меди и бора в древесине.

    Консерванты на основе хрома постоянно пересматриваются по экологическим причинам, и в будущем существует угроза отказа от использования этих составов (Tripathi et. Al., 2005). При изучении литературы было обнаружено, что работа по консервантам на основе этаноламина и бора на основе меди (CEB) не проводилась в Индии, и поэтому в настоящем исследовании была сделана попытка оценить биоэффективность CEB против PPB и подземных термитов.

    1 Результат
    Результаты теста на токсичность для PPB, охватывающего периоды воздействия 6, 12, 18 и 30 месяцев, представлены в Таблице 1 (Рисунок 1).Результаты испытаний бурового станка показали, что буровые отверстия появились в течение шести месяцев после воздействия в необработанных контрольных образцах. Было доказано, что химикат CEB во всех испытанных концентрациях значительно превосходит нападение жука Power Post. Образцы, обработанные CEB на самом низком уровне концентрации 2,5%, противостояли атаке Lyctus africanus . В CEB при всех протестированных уровнях концентрации образцы не были подвержены атакам Lyctus africanus до конца исследования i.е. тридцать месяцев. Следовательно, на основании результатов исследования токсичности смертельная доза для уничтожения порошкового жука в настоящем исследовании составила 2,5%.


    Таблица 1 Токсичность фанеры, обработанной консервантом, против жука-порошка


    Рис. 1 Образцы фанеры после исследования воздействия на почвопокровного жука


    В таблице 2 показано среднее значение абсорбции при различных обработках CEB (образцы на испытательной площадке).Минимальное поглощение 2,39 кг / м 3 CEB было обнаружено при уровне концентрации CEB 2,5%. Скорость абсорбции увеличивается с увеличением концентрации CEB. Поглощение было максимальным (3,36 кг / м 3 ) при уровне концентрации 5%. Поглощение 3,28 кг / м 3 3 было обнаружено в CEB при концентрации 3%.


    Таблица 2 Поглощение CEB (10% мас. / Об.) Шпоном и массивной древесиной из каучуковой древесины


    Таблица 3 показывает процент повреждений, нанесенных подземным термитом, в обработанных и необработанных образцах твердой древесины, выставленных на испытательной площадке.Наблюдения проводились периодически в течение 6, 12, 24 и 30 месяцев. Необработанные контрольные образцы были повреждены до 50% в течение 12 месяцев и почти 92% в течение 30 месяцев после воздействия. Из рисунка 2 видно, что обработанные образцы практически здоровы до 24 месяцев воздействия при всех обработанных концентрациях. CEB при уровне концентрации 5% стал лучшим средством для предотвращения нападения подземных термитов. Даже в конце исследования CEB в концентрации 2,5% и 3% показывает небольшое повреждение 4% и 3%.11% соответственно. В конце испытания, то есть через 30 месяцев, обработанные образцы твердой древесины зафиксировали атаку в диапазоне от 2 до 4 средних процентов атаки, которая оценивается как отслеживаемая атака согласно IS 4833 (Anonymous, 1993).


    Таблица 3 Эффективность CEB против подземных термитов на массивной древесине


    Рис. 2 Образцы массивной древесины после исследования воздействия на подземных термитов


    В случае образцов фанеры, обработанной ядом клеевого шва, необработанные панели были повреждены до 89 единиц.84% в течение 12 месяцев и 100% в течение 24 месяцев после заражения (Таблица 5 и Рисунок 3). Принимая во внимание, что панели, обработанные CEB при всех концентрациях, т.е. 2,5%, 3,0% и 5,0%, сопротивлялись атаке до 24 месяцев. В конце периода исследования самый низкий изучаемый уровень концентрации 2,5% показал среднюю следовую атаку 4,91%. CEB при уровне концентрации 3% также зафиксировал следовую атаку (4,22%). 3,41% приступа зафиксировано в 5% концентрации.


    Таблица 5 Эффективность CEB против подземных термитов на фанере


    Рисунок 3 Образцы фанеры после исследования воздействия на подземных термитов


    Результаты обоих тестов а именно., твердая древесина и фанера против подземных термитов были подвергнуты дисперсионному анализу (ANOVA) (таблицы 4 и 6). С помощью дисперсионного анализа было обнаружено, что существует значительная разница между концентрацией CEB и атакой подземных термитов на твердую древесину и фанеру. Атака подземных термитов уменьшается по мере увеличения концентрации химического вещества CEB как в массивной древесине, так и в фанере.


    2 Обсуждение
    Каучуковое дерево подвержено атакам ППБ и подземных термитов.Пестициды нового поколения эффективны при очень низком уровне использования. Таким образом, настоящее исследование было разработано для изучения того, как различные дозы CEB влияют на стойкость резиновой древесины к PPB и подземным термитам.

    Считается, что консервация древесины увеличивает срок ее службы в 5-8 раз. Многие составы, такие как CCA, CCB, ACC (кислотно-медный хром), BCCA (бор, медь, хром, мышьяк), содержат медь, мышьяк, бор и т. Д. По отдельности или в виде смеси с использованием хрома в качестве фиксатора и используются во всем мире.Использование композиций на основе мышьяка и хрома постоянно пересматривается по экологическим причинам, и в будущем эти составы будут исключены из употребления. Следовательно, перед тем, как он будет прекращен, необходимо найти альтернативный химический консервант для древесины. Двигаясь в этом направлении, в настоящем исследовании была сделана попытка оценить биоэффективность CEB против PPB и подземных термитов.

    Поглощение химического консерванта находится в диапазоне 2,39 кг / м 3 до 3.36 кг / м 3 за полчаса погружением. Это может быть связано с тем, что каучуковое дерево обладает высокой проницаемостью по своей природе и, следовательно, абсорбция консерванта оказалась адекватной.

    Наиболее важным критерием оценки эффективности недавно разработанной системы консервантов являются полевые испытания эффективности. Следовательно, в настоящем исследовании был проведен полевой тест на эффективность для оценки работы CEB в реальных условиях эксплуатации.

    CEB (10% мас. / Об.) В концентрации 2,5% оказался лучшим инсектицидом в этом исследовании.Несомненно, что самая высокая протестированная концентрация CEB в 5% была превосходной в борьбе с PPB и подземным термитом. Но на фоне более высокой биоэффективности, полученной при более низкой дозе CEB 2,5%, его использование было бы относительно безопасным для рабочих и конечных пользователей. Следовательно, CEB в концентрации 2,5% рекомендован в качестве смертельной дозы для борьбы с насекомыми, разрушающими древесину. Инсектицидные свойства бора широко доказаны, и в настоящем исследовании бор был зафиксирован в обработанной древесине, и это может быть причиной отличной активности химического вещества CEB против PPB и подземных термитов.Бораты, такие как борная кислота, бура или тетрагидрат октабората динатрия, доказали свою эффективность в качестве консервантов древесины на протяжении многих лет. Обнаруженные в этом исследовании инсектицидные свойства CEB могут быть связаны с присутствием бора. Это согласуется с данными Su и Scheffrahn, 1991 и Ahmed et al., 2004. Было показано, что эти соединения обладают высокой токсичностью для насекомых, включая термитов, и грибов (Lloyd, 1997; Drysdale, 1994).

    Сульфат меди и борная кислота обладают многоспектральной биоцидной активностью, но ни один из них не обладает эффективной способностью к фиксации в древесине.Таким образом, настоящая композиция имеет преимущество, заключающееся в том, что может фиксироваться заметное количество отдельного иона металла. Эффективная защита резиновой древесины при всех концентрациях была достигнута от ППБ и подземных термитов. На основе результатов и обсуждения настоящего исследования можно сделать вывод, что CEB (10% мас. / Об.) При 2,5% может быть принят в качестве летальной дозы для борьбы с PPB и подземным термитом.

    3 Материалы и методы
    Эксперименты проводились с 2009 по 2012 год.Лабораторные и полевые эксперименты проводились в лаборатории и испытательном центре Индийского научно-исследовательского и учебного института фанерной промышленности (IPIRTI), Бангалор, Карнатака, соответственно. Эксперимент по оценке эффективности CEB против PPB и подземных термитов проводился согласно IS 4873 (Часть 2) (Anonymous, 2008) и IS 401 (Anonymous, 2001) соответственно.

    3.1 Образцы древесины
    Образцы были изготовлены из каучукового дерева (Hevea brasiliensis). Каучуковая древесина имеет плотность 560 ~ 640 кг / м 3 (16% M.С.). В Индии для изготовления мебели используется выдержанная каучуковая древесина. Относится к классу древесины недлительного пользования по IS: 401 (Аноним, 2001). Отобранные для исследования образцы не имели визуальных дефектов.

    3.2 Растворы для обработки
    Состав CEB состоял из сульфата меди, мононэтаноламина (MEA), борной кислоты, октановой кислоты и водного раствора на основе биоцида. Стержневой раствор CEB (10% мас. / Об.) Получали путем смешивания сульфата меди, MEA, борной кислоты, октановой кислоты / каприловой кислоты и пропиконазола в водопроводной воде.Молярное соотношение упомянутых химикатов сохранялось следующим:

    Этаноламин: октановая кислота: сульфат меди: борная кислота: пропиконазол = 1: 0,083 8: 0,223: 0,158: 0,0045

    Вышеупомянутые химические вещества смешивали с водопроводной водой для получения решение. Химикаты были добавлены в воду (основной раствор), как показано ниже на Рисунке 4.


    Рис. 4 Блок-схема создания решения CEB


    PH раствора CEB был 10 на момент приготовления и не изменился даже после одного месяца хранения в лаборатории.

    3.3 Обработка массивной доски методом окунания
    Твердая древесина из каучуковой древесины обрабатывалась CEB (10% мас. / Об.) Методом окунания в течение получаса. Концентрации, использованные для обработки, составляли 2,5%, 3% и 5%, полученные из раствора стебля. Влажность древесины перед погружением находилась в диапазоне 25-30%. Размеры образцов 30 см × 30 см × 2,5 см. После достижения максимального впитывания через 30 минут доски были удалены. Блоки промокали для удаления свободной жидкости и повторно взвешивали.Процент поглощения консерванта или количество консерванта, абсорбированного образцом, рассчитывали в кг / м 3 в соответствии с IS 4873 (Anonymous, 2008). Образцы были кондиционированы и подвергнуты испытанию на испытательной площадке для оценки биоэффективности CEB против подземных термитов.

    3.4 Обработка фанеры клеевой линией
    Три уровня концентрации, а именно 2,5, 3 и 5% CEB, соответственно, были смешаны со смолой PF в качестве клеевой добавки от веса твердого содержания смолы.Были также приготовлены контрольные образцы, в которые консервант не добавлялся в клей. Виниры были высушены до влажности 6-8% и затем покрыты вышеуказанной клеевой смесью. Покрытому клеем шпону давали время открытой сборки от 1,5 до 2 часов для достижения влажности 12 ~ 14%.

    Затем виниры были собраны до толщины 4 мм и загружены в горячий пресс. Сборка была подвергнута горячему прессованию при температуре 145 ± 5 ° С с удельным давлением 14 ~ 16 кгс / см 2 .Обеспечено время отверждения толщины + 3 минуты. Панель горячего прессования загружали и штабелировали примерно на 24-48 часов для стабилизации. Затем панелям были подобраны требуемые размеры для дальнейшей оценки.

    3.5 Токсичность CEB против Lyctus
    Тест на токсичность проводился в соответствии с IS 4873 (Часть 2) (Anonymous, 2008). Для теста использовали взрослых особей порошкового почтового жука, то есть Lyctus africanus , которые были получены из лабораторных культур.Испытание на токсичность Фанеру, изготовленную из шпона каучуковой древесины, разрезали на испытательные образцы размером 10 см × 4 см. Для каждого лечения использовали шесть повторов. Обработанные вместе с необработанными контрольными образцами содержали с материалом, зараженным порошкообразными жуками ( Lyctus africanus ) в культуральных чанах. Ежемесячные наблюдения проводились и регистрировались как IS 4873 (Часть 2) (Аноним, 2008), охватывая общий период воздействия 18 месяцев. Результаты представлены в Таблице 1. Фотографии образцов фанеры после тридцатимесячной выдержки представлены на Рисунке 1.

    3,6 Полевые испытания / испытательные площадки / испытания на могильных площадях
    Тест на токсичность проводился в соответствии с IS 4833 (Anonymous, 1993). Обработанные и необработанные образцы массивной древесины и фанеры были случайным образом установлены на испытательной площадке. Для каждой обработки делали шесть повторов с контрольными кольями в рядах на испытательной площадке. Активность термитов и процент повреждения тестовых панелей регистрировали с интервалом в три месяца. Наблюдения проводились в течение 30 месяцев.После каждой проверки образцы переставляли на свои места. Испытание на нож или звуковое испытание проводилось по мере необходимости для определения степени разложения или разрушения из-за нападения термитов до тех пор, пока образец не был разрушен. Визуальные наблюдения и оценки проводились в соответствии с IS 4833 (Anonymous, 1993). Результаты исследований токсичности CEB против подземных термитов на твердой древесине и фанеры против термитов представлены в Таблице 3 и Таблице 5 соответственно.

    Вклад автора
    Новое химическое вещество разработано автором.Автором также было проведено исследование биоэффективности, статистический анализ и подготовка рукописи.

    Благодарность
    Этот документ опубликован с любезного разрешения директора IPIRTI, Бангалор, Карнатака, Индия.

    Ссылки
    Ahmed BM, French JRJ и Vinden P., 2004, Оценка составов боратов в качестве консервантов древесины для борьбы с подземными термитами в Австралии, Holzforschung, 58: 446-454
    http://dx.doi.org / 10.1515 / HF.2004.068

    Аноним, 1993, Методы полевых испытаний консервантов древесины в древесине (первая редакция), Бюро индийских стандартов, Нью-Дели, IS 4833

    Аноним, 2001, Свод правил сохранения древесины (четвертая редакция), Бюро индийских стандартов , Нью-Дели, IS 401

    Аноним, 2008 г., Методы лабораторных испытаний консервантов для древесины против грибов и мотыльков (порошковые жуки), Часть 2 Определение пороговых значений консервантов для древесины против сверчков (жуков-порошков) (вторая редакция), Бюро стандартов Индии, Нью-Дели, IS: 4873 (часть 2)

    Drysdale J.A., 1994, Обработка бором для сохранения древесины. Обзор данных об эффективности в отношении грибов и термитов, Международная исследовательская группа по сохранению древесины, Док. № IRG / WP / 94-30037

    Хумар М., Похлевен Ф. и Сентюрк М., 2004 г. Влияние щавелевой кислоты и аммиака на выщелачивание Cr и Cu из консервированной древесины, Wood Sci. Technol., 37: 463-473
    http://dx.doi.org/10.1007/s00226-003-0220-6

    Ли С.Й., Яп Дж., Нги П.С. и Джаал З., 2003 г., Кормящие колонии более высокого подземного термитника, строящего насыпи, Globitermes sulphureus (Хэвиленд) в Малайзии, Япония.J. Environ. Энтомол. Zool., 14: 105-112

    Lloyd JD, 1997, Международный статус систем боратных консервантов, В: Труды Второй Международной конференции по защите древесины с помощью диффузионных консервантов и пестицидов, Мэдисон, Висконсин: Forest Products Society, стр.45 -54

    Onuorah E., 2000, Консервативные возможности для древесины экстрактов сердцевины древесины Milicia excelsa и Erythrophleum suaveolens , Bioresources Technology, 75 (2): 171-173
    http: // dx.doi.org/10.1016/S0960-8524(99)00165-0

    Perrott RC, 2003, Эффективность гексафлумурона и воздействие на подземных термитов ( Reticulitermes spp.) (Isoptera: Rhinotermitidae) кишечные простейшие, диссертация магистра, Политехнический университет штата Вирджиния, Блэксбург, Вирджиния

    Ремадеви ОК, и Р. Мутукришнан, 2004 г. , Полевые испытания для проверки термитицидной эффективности селективных химикатов на древесине, Журнал Индийской академии наук о древесине, 1 (1 и 2): 113-117

    Сатиш Кумар, 1995, Новые разработки в консервантах для древесины для борьбы с термитами в зданиях (Singh Y., ред.), Тата Макгроу Хилл, Нью-Дели

    Су Нью-Йорк, и Шеффран Р.Х., 1990, Потенциал регуляторов роста насекомых как термитицидов: обзор, Социобиол, 17: 313

    Су Нью-Йорк, Бан П.М. и Шеффран Р.Х. , 1991, Оценка двенадцати маркеров красителей для популяционных исследований восточных и формозских подземных термитов (Isoptera: Rhinotermitidae), Sociobiology, 19: 349-362

    Sye Hee Ahn, Sei Chang Oh, In-gyu Choi, Gyu-seong Han , Хан-сеоб Ионг, Ки-ву Ким, Ён-хо Юн и Инь Ян, 2010 г., Экологически чистые консерванты для древесины на основе ферментативно-гидролизованных солей окары, меди и / или бора, Journal of Hazardous Materials, 178: 604-611
    http: // dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.01.128 PMid: 20153107

    Трипати С., Багга Дж. К. и Джайн В. К., 2005 г., Предварительные исследования ZiBOC — потенциальных экологически чистых консервантов для древесины, Международная исследовательская группа по древесине защиты, IRG Doc. № IRG / WP 05-30372

    Часто задаваемые вопросы по обработанной древесине от консервантов до установки

    Плесень на обработанной под давлением древесине не является признаком поражения грибком. Плесень может расти на поверхности многих изделий, включая древесину (обработанную и необработанную) из-за воздействия влаги.Чтобы удалить плесень с обработанной колоды, используйте мягкий мыльный раствор и жесткую щетку.

    Рост плесени

    Плесень и грибок присутствуют повсюду в нашей окружающей среде, как в помещении, так и на улице. Для развития плесени и грибка необходимы четыре вещи: воздух, вода, температура от 32 до 120 ° F и источник пищи — условия, которые являются обычными везде, где люди живут, работают и играют.

    Лучший способ минимизировать рост плесени и грибка — это контролировать источники воды и пищи.Когда дело доходит до плесени или грибка на деревянных настилах, вода и органические вещества являются основными условиями, которые позволяют колониям плесени и грибка процветать. Чтобы свести к минимуму эти условия, убедитесь, что вода может стекать с поверхности палубы и областей, окружающих палубу, чтобы уменьшить поглощение воды. Обеспечьте достаточную вентиляцию между досками настила и под поверхностью настила, чтобы вода могла быстро испаряться.

    А поскольку и плесень, и грибок питаются мертвыми или разлагающимися органическими веществами, важно содержать вашу колоду в чистоте от листьев и мусора.

    Очистка деки

    Чтобы свести к минимуму образование плесени на настиле, очищайте настил по мере необходимости, не реже двух раз в год. Климатические условия различаются в разных регионах страны и могут потребовать более периодической очистки.

    Удаляйте листья, мусор и другие органические материалы, которые являются источником пищи для плесени.

    Если плесень присутствует, существует множество коммерческих продуктов для очистки плесени. Мы рекомендуем коммерческие чистящие средства, содержащие щавелевую кислоту.Для достижения наилучших результатов следуйте инструкциям производителя и используйте чистящие средства в течение указанного срока годности. Не смешивайте рекомендуемые чистящие средства вместе, так как могут возникнуть вредные химические реакции. Чтобы максимально увеличить покрытие, удалите излишки органического нароста или комки перед нанесением очистителя.

    Покрытия для сред с высокой подверженностью плесени

    Для сред, склонных к сильному росту плесени, существуют коммерчески доступные покрытия и отделочные покрытия, которые герметизируют поверхность древесины при нанесении, и за ними следует ухаживать в соответствии с инструкциями производителя.

    • Покрытия следует наносить в течение одной недели после очистки для достижения наилучших результатов.
    • Перед нанесением покрытия тщательно очистите настил, тщательно промойте водой и из шланга и дайте полностью высохнуть.
    • Удалите пыльцу и мусор.

    Советы по уменьшению плесени

    • Следите за тем, чтобы палуба была сухой и чистой.
    • Убедитесь, что водосточные желоба / желоба и вентиляционные отверстия сушилки не выходят непосредственно на палубу.
    • Обеспечьте достаточную вентиляцию под и между досками настила.
    • Сведите к минимуму образование луж под настилом и используйте влажную мульчу против конструкции настила.
    • Очистка палубы сразу после последнего серьезного заражения пыльцой (когда ваша машина больше не меняет цвет по сравнению с пыльцой) минимизирует сезонные вспышки плесени и грибка.
    • Периодически ополаскивайте палубу садовым шлангом с распылительной насадкой, особенно после крупных случаев попадания пыльцы. Квалифицированные профессионалы могут использовать аппараты для мытья под давлением с широкими наконечниками, но в неправильных руках ваша дека может быть повреждена.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    *