Главная / О древесине / Капиллярная пропитка

Технология и оборудование капиллярной пропитки древесины

Ниже рассмотрим особенности капиллярной пропитки древесины приемлимыми способами. Пропитка нанесением раствора на поверхность сортиментов и деталей применяют в строительстве и при ремонтных работах в трех видах: раствор наноситься кистью (рис. 1), окунаем в раствор (рис. 2) и распыление. Испытуемая древесина берётся сухой или подсушенной (W < WnH). Проникновение в древесину жидкости, нанесенной на поверхность, происходит благодаря капиллярным силам. Пропитывается на глубину 1...2 мм для здоровой и до 5 мм для старой, разрыхленной древесины. Эффективность пропитки увеличивается при 2-3-кратном нанесении раствора с интервалами, достаточными для впитывания жидкости, это без просыхания поверхности сортименто).

Пропитке погружением в ванны на короткое время в них сортиментов используют заранее просушенную древесину.

Проникновение в древесину жидкости делается под действием капиллярных сил и отчасти небольшого гидростатического давления. Глубина пропитки влияет от вязкости жидкости, проницаемости древесины и времени выдержки. Она лишь немногим больше, чем в предшествующем способе. Для повышения ускорения пропитки важно применять подогретые жидкости.

Нанесение раствора антисептика
Рис. 1. Нанесение раствора антисептика на поверхность столба кистью
Рис. 2. Общий вид установки для пропитки древесины погружением в ванну

На предприятиях большой производственной мощности целесообразно применять конвейерные установки (рис. 3), в которых доски 2, подлежащие пропитке, по конвейеру 1 проходят через рамку 3, с установленными форсунками. Раствор антисептика в распыленном виде под давлением подается на поверхности досок. Остатки раствора стекают в ванну 5.

Схема установки непрерывного действия
Рис. 3. Схема установки непрерывного действия путем распыления антисептического раствора: 1 - рольганг; 2 - доска; 3 - распылитель, оборудованный форсунками; 4 - насос; 5 - ванна с раствором антисептика

Панельная пропитка применяется для защитной обработки уникальных деревянных строений без их разборки. К вертикальной или наклонной поверхности обрабатываемого объекта прикрепляют пропиточную панель, состоящую из плотно примыкающего к древесине внутреннего слоя (листов мягкого пористого материала, например фильтровальной бумаги) и наружного водонепроницаемого слоя. Верхний конец внутреннего слоя опускают в раствор пропитывающего вещества, который находится в резервуаре над панелью. Раствор движется сверху вниз по панели и смачивает древесину.

Пропитка происходит в основном под действием капиллярных сил. В случае, когда древесина сырая может быть явление диффузии. Иногда для сбора избыточного раствора, стекающего с панели, под ней дополнительно устанавливают резервуар-сборник. Для примера на рис. 4 приведена схема панельной пропитки бревенчатой стены и дощатой кровли (а, б).

Схема панельной пропитки бревенчатой стены Рис. 4. Схема панельной пропитки бревенчатой стены (а) и дощатой кровли (б). 1 — резервуар-питатель; 2 — элементы крепления панели; 3 — внутренний слой панели; 4 — наружный слой панели; 5 —резервуар-сборник

Продолжительность панельной пропитки зависит от требуемой глубины, состояния древесины. тоесть плотная или рыхлая, свойств пропитывающей жидкости и температуры воздуха, по времени занимает от 15 до 30 суток.

Панель имеет обычно ограниченные размеры, так как отдельные участки пропитываемого объекта содержат древесину различного состояния. На объекте, как правило, устанавливают совокупность панелей, что позволяет пропитывать разные участки на различную глубину и обеспечивать единый безремонтный срок службы объекта в целом.

Весьма эффективен вариант панельной пропитки, предусматривающий непрерывное орошение пропитывающей жидкостью поверхности объекта с помощью системы перфорированных трубок. Такой эффект, обеспечивается при меньших трудозатратах и сокращении длительности процесса.

Технология и оборудование диффузионной пропитки

Пропитка нанесением паст применяется для консервирования сырых сортиментов. Антисептик наносится на древесину с удерживающим его нейтральным компонентом в виде пасты. Пасту наносят чаще всего вручную. Влажность поверхностных слоев обрабатываемой древесины не должна быть ниже 60 %. Способ путем обмазки пастами состоит в следующем. Обработанные пастой сырые окоренные сортименты укладывают в плотные штабеля. Для предупреждения нежелательной подсушки штабеля закрывают со всех сторон чехлами из гидроизоляционного материала и оставляют на выдержку (рис. 5). Для полной пропитки заболони и частичной пропитки ядра круглых сортиментов необходимо (в теплое время года) около 2,5...3 месяцев. По истечении этого срока штабеля раскрывают и после примерно недельной подсушки сортименты отправляют по месту назначения.

Сортименты можно обрабатывать пастами, как целиком, так и частично, по наиболее подверженным загниванию участкам (например, у столбов — зона на уровне земли). Норма нанесения пасты составляет 300—400 г на 1 м2 поверхности в расчете на сухой антисептик.

Для приготовления паст используются высокотоксичные антисептики с хорошей диффузионной способностью. Рецепты их приготовления даны в табл. 6.1. Имеются и другие рецепты паст, а также пасты готовой формы, имеющиеся в продаже.

Схема организации диффузионной пропитки
Рис. 5. Схема организации диффузионной пропитки столбов антисептическими пастами-1 - опорные лаги; 2 - столб, покрываемый пастой; 3 - пакет столбов, покрытых пастой; 4 - пакет, укрытый гидроизоляционным материалом

При использовании паст на основе фтористого натрия во избежание его вымывания поверх пасты наносят гидроизоляционный слой (каменноугольный лак или нефтяной битум). Пасты на основе препаратов ФХМ гидроизоляции не требуют, поскольку проникший в древесину антисептик фиксируется в ней и вымывается слабо.

Таблица 6.1 Рецептуры антисептических паст (по ГОСТ 20022.2-80)

Марка пасты

 

Компоненты и их массовое содержание, %

 

Фтористый натрий

Кремне-
фтористый
аммоний

Каолин

каменно­угольный лак Б-19

латекс СКС-65ГП

Вода

ФН-П

44

 

13

17

 

26

ПАЛ-Ф

46

 

17

 

15

22

ПАЛ-КФА

 

25

25

 

7

43

Диффузионная пропитка путем обмазки пастами применяется для консервирования небольших партий столбов ЛЭП или линий связи, а также других сортиментов для открытых сооружений, располагаемых вблизи от места заготовки древесины. Такая пропитка находит применение и для консервирования сортиментов из древесины труднопропитываемых пород, имеющих, однако, удовлетворительную диффузионную проницаемость.

Пропитке пастами может подвергаться и древесина, уже находящаяся в эксплуатации. Применяется бандажный способ, сущность которого состоит в следующем. Часть столба, подвергающаяся наибольшей опасности загнивания (примерно 80-сантиметровая зона на границе подземной и воздушной части), обертывается бандажом, который представляет собой ленту гидроизоляционного материала (толя, рубероида, гидроизола и пр.), на внутреннюю поверхность которой нанесен слой антисептической пасты. Бандаж крепится к древесине проволокой или прибивается гвоздями. Он устанавливается так, чтобы треть или четверть его высоты (в зависимости от влажности почвы) находилась выше уровня земли.

Существует еще один способ диффузионной пропитки путем введения специальных солевых патронов или пасты в высверленные или наколотые в древесине отверстия. Антисептик из зоны введения постепенно диффундирует в окружающую древесину. В одном из вариантов — пропитке по способу «Кобра», древесину накалывают при помощи специального приспособления (типа шприца) с одновременным введением в образовавшиеся отверстия антисептической пасты. При сетке наколов, рекомендованной выше, получается равномерная пропитка на значительную глубину.

Пропитка вымачивания в растворе имеет от капиллярной пропитки опусканием древесины у которой высокая влажность и длительная выдержка в ванне. В ванной где концентрированный раствор антисептика погружает неподсушенные, а сырые сортименты, защитное средство проникает за счет диффузии. Время выдержки выбирается в зависимости от требуемого уровня защищенности в соответствии с условиями службы древесины и колеблется от 2-3 часов до нескольких недель. При долгосрочной выдержке получается проникновение молекул пропитывающего вещества на значительную глубину. Производительность ванн в этом случае пропитки очень небольщая, однако обеспечивается надежная защита труднопропитываемых пород древесины.

Диффузионный способ пропитки имеют свои положительные стороны, так как есть возможность равномерно и глубоко пропитывать влажную древесину труднопропитываемой породы. можно добавить, они экономически выгодны при пропитке малых объемов на месте заготовки. Данные способы позволяют также увеличить срок службы древесины, путем дополнительных пропиток, проводимых в плановом порядке. К отрицательным моментам диффузионной пропитки древесины относятся сезонность обработки и трудность механизации.