Импрегнированная древесина. Импрегнированная древесина – экологичные и безопасные пиломатериалы. Преимущества импрегнированной древесины

Современные технологии обработки древесины позволяют свести на нет все недостатки натурального материала: подверженность гниению, высокую влагопоглощающую способность, благодатность среды для микроорганизмов и насекомых. Основные методы получения качественного строительного материала - это термическая обработка и импрегнирование древесины.
Рассмотрим каждый из этих процессов.

Термообработка.

Термическая обработка древесины проходит в специальных печах при температуре 185-230 градусов. Никакие химические вещества не используются. Физико-химические процессы, происходящие в древесине, преобразуют привычный материал в термодревесину с повышенной стойкостью к влиянию атмосферных факторов и коррозии и с улучшенными теплоизоляционными качествами.

Научные изыскания в сфере повышения качества строительной древесины, проводившиеся в последнее десятилетие прошлого века во многих странах Европы, привели к разработке высокотемпературной технологии обработки дерева. Основным поставщиком термодревесины на мировой рынок является Финляндия.

Сначала в специальной камере происходит сушка дерева. Влага, необходимая для жизнедеятельности микроорганизмов, вытягивается из материала. Длительность этого этапа зависит от начальной влажности, породы и габаритов деревянного бруса.

Затем в герметичной термокамере происходит прогрев древесины до 180-230 градусов в течение 2-3 часов. Водяной пар, присутствующий в камере предотвращает возгорание дерева, а его молекулы становятся участниками химических реакций, происходящих в высокотемпературной среде.

Следующая после термокамеры операция - закаливание древесины. Под контролем приборов, сохраняющих влажность материала в пределах 5-7%, происходит его охлаждение. Нельзя допускать полного высыхания дерева, т.к. оно станет ломким, с ним станет трудно работать.

В результате сложного процесса изменяется структура древесины. Естественный цвет темнеет. Термически модифицированная древесина приобретает однородный по всей глубине благородный темный оттенок.

В связи с потерей влаги (влажность уменьшается в 4-6 раз), термодоски немного легче, чем первоначально, но при этом они не впитывают влагу, не разбухают и не меняют форму даже погруженные в воду. Любые перепады влажности и температуры окружающей среды не влияют на качество и внешний вид термодревесины. Необходимость антисептической обработки материала полностью отпадает.

Практическое отсутствие влаги в материале повышает его теплоизоляционные свойства, что позволяет использовать их в горячих помещениях (бани и сауны) и в качестве обшивки фасадов и внутренних стен домов. Термодревесина широко используется также при изготовлении оконных рам, дверей, напольных покрытий, мебели и другие изделия.

Импрегнирование (консервирование).

Эта технология пропитки древесины в герметичных камерах при высоком давлении специальными антисептическими средствами обеспечивает глубокое проникновение вещества в структуру древесины.

Сначала в вакуумных камерах из дерева удаляется вся влага. Затем под высоким давлением древесина пропитывается защитными средствами. В итоге безгранично увеличивается срок службы изделий из консервированной доски даже в условиях открытого воздуха. Древесина приобретает светлые оттенки зеленого или коричневого цвета, она не боится влаги и гниения. При этом импрегнированная доска не имеет запаха.

Технологические этапы процесса импрегнирования

Защитные составы, используемые для консервации древесины, не содержат вредных для здоровья веществ. Полученный строительный материал является экологически абсолютно чистым. Из него можно изготавливать каркасы и напольные покрытия открытых строений (террас и веранд), стропила и обрешетки крыш, заборы, оконные и дверные рамы.

Наши МАФы устанавливаются, как правило, на улице, поэтому в их производстве мы используем прочные, влагостойкие и долговечные материалы: лиственницу, сосну, дуб, ясень. А с 2016 года также применяем термодерево и импрегнированную древесину.

Как получается термодревесина

1. Сушка. Деревянные заготовки помещаем в специальную вакуумную камеру, где происходит постепенный нагрев древесины до 85 С. Влажность древесины уменьшается до 6-8%. В зависимости от породы древесины сушка продолжается от 6 до 10 часов.

2. Термообработка. После сушки повышаем температуру внутри камеры до 240 С. При этом влажность древесины уменьшается практически до нуля. В результате действия пресса и высокой температуры древесина приобретает свою стабильность размеров, устойчивость к образованию грибка, долговечность.

3. Охлаждение. Далее температуру внутри камеры снижаем. Всё! Термомодифицированное дерево получено и готово к использованию в производстве малых архитектурных форм!

Кстати, мы производим термодерево практически из любой подходящей породы дерева - ясеня, дуба, сосны, лиственницы и так далее. Всё зависит от пожеланий заказчика.

Термодерево: преимущества и особенности

1. Главное достоинство термодревесины - стабильность геометрических размеров: она не меняет своей формы, не рассыхается, не разбухает, не трескается. Всё благодаря изменению структуры древесины под воздействием пресс-вакуума, увеличению кристаллизации гемицеллюлозы, а также благодаря распаду древесного сахара - питательной среды для жучков.

2. Увеличение биологической долговечности как минимум в 15 раз по сравнению со стандартной древесиной. Опять же это вытекает из деполимеризации целлюлозы. Дерево не гниёт, не разрушается, а, значит, прослужит очень долго.

3. Высокая устойчивость к механическим повреждениям. Удаление лишней влаги во время термообработки повышает плотность древесины, увеличивая её прочность.

4. Стойкость к высокой влажности и резким перепадам температур.

5. Экологичность. Как и натуральное дерево термодревесина не выделяет в атмосферу вредные вещества.

6. Благородный внешний вид. Насыщенный оттенок и ярко проявленная текстура.

Мы используем импрегнированную древесину*

Слово «impregnation» в переводе с английского - пропитка, наполнение.

Ещё один способ получить древесину с особыми свойствами - пропитать её в автоклаве по технологии «вакуум-давление-вакуум». Итак, процесс импрегнирования состоит из нескольких этапов:

1. Заранее подготовленная и просушенная древесина загружается в автоклавную камеру. Посредством вакуума из волокон древесины удаляется воздух.

2. Под воздействием гидравлического давления в камеру подаётся тёплый антисептик, который заполняет поры древесины. Пропитывается 95% заболонной части древесины и 2-5 мм ядра.

3. После основного процесса пропитки вновь создаётся вакуум для откачки излишков раствора антисептика.

* Любые наши изделия могут быть выполнены из импрегнированной древесины под заказ. Изменение в стоимости продукции уточняйте у менеджеров компании.

Почему выбирают импрегнированную древесину

В процессе импрегнации дерево приобретает большую устойчивость к механическим повреждениям и к образованию грибка, повышенные огнеупорные свойства, влагостойкость. Если лакокрасочные покрытия защищают только верхний слой дерева, то при импрегнировании антисептик внедряется в структуру материала. Причем для пропитки не используются вредные соединения, да и после обработки импрегнированное дерево не пахнет, поэтому оно абсолютно безопасно для здоровья людей.

Срок службы импрегнированного дерева может достигать 70 лет. Это хорошая альтернатива более дорогим лиственнице и композиту. В отличии от термодревесины и изделий из ДПК, импрегнированная древесина обладает повышенной огнеупорностью.

Продолжительность пропитки зависит от плотности древесины. Так, например, для пропитки лиственницы на 1,5 см по периметру требуется более 6,5 часов, а сосны - от 3,5 до 4 часов.

Гигантский зонтик Metropol Parasol, накрывший площадь Plaza de la Encarnacion в Севилье, Испания, защищает от солнца пешеходную зону и культурно-общественный центр. Он представляет собой систему из множества деревянных панелей и является самым крупным на планете сооружением из древесины. Причем заметим, это импрегнированная древесина. Проект разработан архитектурным бюро J. MAYER H. Architects. Работы длились с 2005 до 2011 год. Длина сооружения около 150 м, ширина — 70, высота — 26.

Ранее мы уже рассматривали подробно одну из разновидностей модифицированной древесины - ацетилированную , которую выпускает голландская компания Accsys Technologies под брендом Accoya. Следует отметить, что подобная технология является не единственной, которая позволяет получать материал дерево с аналогичными прочностными характеристиками. И сейчас мы расскажем об импрегнированной древесине, которая также не боится воды, плесени и вредителей и даже позволяет строить каркасный дом из импрегнированной древесины.

Суть технологии заключается в антисептировании древесины методом глубокой пропитки. В процессе обработки за счет высокого гидравлического давления специальная антисептическая жидкость проникает максимально глубоко внутрь массива дерева, обеспечивая почти 100-процентное пропитывания по всему объему. Таким образом, импрегнированная древесина - это древесина, пропитанная защитными антисептиками на водной основе в процессе глубокой обработки в автоклавах.

В зарубежных странах технология называется «импрегнирование» (от англ. to impregnate - насыщать, пропитывать) или «таналайзинг» (по марке наиболее часто применяемого антисептика-консерванта Tanalith E). В нашей стране также используется название «вакуум-давление-вакуум», поскольку процесс импрегнирования основан именно на описанном принципе. Таким образом, технологию одинаково корректно назвать как «метод вакуум-давление-вакуум, или просто» импрегнирование».

Импрегнирование древесины производится в автоклавах по методу "вакуум-давление-вакуум".

Процесс пропитки происходит в герметичных камерах — автоклавах, где создается вакуум (-0,6 атм.), благодаря которому происходит удаление влаги и воздуха из пор и капилляров древесины. Этот этап длится от 1 до 12 часов в зависимости от поставленной задачи.

Затем в автоклав подается специальный состав-антисептик и создается повышенное гидростатическое давление (12,8 атм.), обеспечивающее проникновение вещества в глубинные слои и, как следствие, пропитывание древесины (от 3 до 12 часов). Такая технология позволяет пропитать антисептиком до 95 процентов заболонной части дерева и до 5 мм ядра.

Спустя время избыточная жидкость из камеры удаляется, и там снова создается вакуум для надежной фиксации состава внутри древесины и для удаления излишков влаги (от 1 до 12 часов). Наконец, готовая продукция извлекается из камеры, досушивается в естественных условиях и отгружается заказчику.

Импрегнированная древесина изначально имеет слегка зеленоватый оттенок, который спустя время приобретает медово-коричневый цвет. Уже после обработки она не пахнет и не пачкает. Она не представляет вред для здоровья людей и домашних животных, поскольку современные средства пропитки, не выделяют ядовитые летучие вещества.

Лучшим веществом, как утверждают эксперты, является антисептик для древесины Tanalith E, водорастворимый состав на триазолах меди. В настоящее время он является наиболее популярным для импрегнирования.

В результате обработки защитные компоненты антисептика надежно фиксируются по всему объему древесины и не поддаются удалению. Собственно, так и обеспечивается долговременная защита и экологичность материала. Импрегнированную древесину не нужно дополнительно красить или пропитывать.

Импрегнированная древесина изначально имеет слегка зеленоватый оттенок, который спустя время приобретает медово-коричневый цвет.

Что касается сроков эксплуатации импрегнированной древесины, то здесь мнения экспертов расходятся. Одни говорят, что «срок службы практически не ограничен», другие называют 20-30 лет, третьи 30-40. Еще есть группа экспертов, которая дает уклончивую оценку: «Импрегнированная древесина служит примерно в 5 раз дольше обычной». Точный срок предлагается просчитать самостоятельно. Самыми четными оказываются европейские производители импрегнированной древесины, который дают гарантированный срок эксплуатации на свою продукцию в 60-75 лет.

Утверждается, что импрегнированная доска может длительное время контактировать с пресной и соленой водой, влажным грунтом. Однако следует заметить, что именно постоянный, а не периодический контакт с водой все-таки может причинить ущерб.

После проведения многолетних исследований эксперты определили, что в импрегнированной древесине отсутствует гниение. Правда, оно может появиться, но только на спилах. Чтобы не допустить этого, древесину лучше расторцевать по нужным размерам и только после этого провести обработку спилов антисептиками.

Импрегнированная древесина применяется при возведении заборов, причальных мостков, строительстве теплиц, беседок и навесов, в качестве напольного покрытия на террасах и верандах, для изготовления садовой мебели. Более того, этот материал используется при строительстве каркасных домов в качестве обрешеток, столбов, балок и фасадных досок. Заметим, что импрегнированная древесина не боится растрескивания и сверления.

Таким образом, при использовании изделий, изготовленных из импрегнированной древесины, отпадает необходимость в сложном уходе за ними. Например, не нужно обновлять фасады и заборы, что, соответственно приводит к экономии средств. При этом в течение десятилетий сохраняет привлекательный внешний вид и геометрия. Импрегнированная древесина не боится влаги и насекомых. Только нужно помнить, что ее использование внутри помещений запрещено. Как говорится, издержки технологии. Идеальный материал человечество пока не изобрело.

Древесина - материал легкий и прочный, она легко подвергается обработке и активно применяется в разнообразных отраслях промышленности. Однако, подобно другим натуральным материалам, подвержена действию многих разрушающих факторов: грибковым поражениям, плесени, насекомым. В результате такого негативного воздействия ухудшаются ее механические и декоративные свойства, снижается срок эксплуатации. Для того чтобы сохранить полезные свойства древесины, необходимо обрабатывать ее антисептиками.

Антисептики (от греч. άντί - против и σηπτικός - гнилостный) - химические препараты, предохраняющие древесину от биологического разрушения (гниения, плесени, поражения древоточцами). При пропитке древесины антисептиком происходит глубокое заполнение ее структуры компонентами антисептического состава, что помогает обеспечить действительно эффективную и длительную защиту. Существует несколько способов антисептической обработки: нанесение кистью / распыление; окунание; пропитка под давлением. Рассмотрим каждый способ более подробно.

Нанесение антисептиков кистью /распыление

Нанесение кистью (окрашивание) и распыление относятся к наиболее распространенным способам обработки древесины антисептиками. При нанесении антисептика кистью или распылителем защитный слой на поверхности древесины получается достаточно тонким, что обеспечивает очень ограниченную защиту от ультрафиолетового воздействия. Как правило, древесина, прошедшая подобную обработку, используется для отделки внутренних помещений низкой влажности.

Окунание в антисептик

Антисептическая обработка древесины методом погружения (окунания) выполняется с применением специальных ванн для антисептирования. Такой вид обработки осуществляется в условиях промышленного производства.

При помощи специальных погружных устройств пакет древесины погружается в пропиточную ванну, удерживается там некоторое время, затем поднимается. Излишки антисептического раствора удаляются с древесины самопроизвольно, путем стекания. При обработке методом погружения (окунания) на поверхности древесины образуется защитный слой толщиной 1-2 мм. Обработанная таким способом древесина может применяться как для отделки внутренних помещений, в которых уровень влажности составляет не более 20%, так и для наружных поверхностей, но в таком случае через 4-6 месяцев необходимо повторить обработку.

Импрегнация - пропитка пиломатериалов антисептиками под давлением

Пропитка пиломатериалов антисептическими составами в автоклаве под давлением (импрегнация) - наиболее эффективный метод защиты древесины. При такой обработке антисептический состав проникает глубоко в поры древесины и заполняет ее.

Антисептическая обработка древесины методом «вакуум - давление - вакуум» производится только в промышленных условиях с применением автоклава.

Поверхность древесины, пропитанной антисептиком в автоклаве, разрушается в десятки раз медленнее, чем обработанная кистью, а пропитка, находящаяся глубоко в порах, препятствует повреждению древесины биоорганизмами и атмосферному воздействию. Этот метод обработки обеспечивает глубокую пропитку заболони антисептиком. Древесина, прошедшая такую обработку, может быть использована для наружного применения в условиях постоянного контакта с грунтом и атмосферного воздействия.

Для лучшего проникновения антисептического раствора в поры древесины перед началом обработки из автоклава откачивается весь воздух (создается вакуум), после чего в него поступает антисептический раствор, который под действием избыточного гидравлического давления заполняет освобожденные от воздуха поры древесины. Благодаря пониженному давлению в древесине при восстановлении атмосферного давления в автоклаве раствор с поверхности втягивается внутрь пиломатериала.

Схема обработки по методу двойного вакуума представлена на рисунке.

Работа автоклава

Как правило, автоклав представляет собой стальной цилиндр диаметром 1-2 м, длиной 13-27 м. С торцов цилиндр оборудован полусферическими крышками, одна из которых всегда плотно закрыта, а другая откидывается с боковой стороны; конструкция соединения гидравлическая. В котле расположены пути для тележек.

Пропитка антисептическим составом проводится в автоклавах под давлением свыше 12 бар с применением начального и конечного вакуума.

Автоклав после загрузки в него пропитываемого материала герметически закрывается, включается вакуум-насос, и в автоклаве создается вакуум 0,8 кгс/см -2 , который следует поддерживать в течение 45 мин.; время отсчитывается после достижения указанного давления. По окончании вакуумирования автоклав наполняется раствором температурой 5-35°С, причем вакуум в процессе наполнения автоклава не должен снижаться ниже 0,6 кгс/см -2 .

После наполнения автоклава раствором вакуум-насос выключается, и дальнейшая подача раствора в автоклав производится гидронасосом под давлением из рабочей емкости.

Продолжительность процесса наполнения и давление определяются в зависимости от размеров заготовок и расчетного количества заболонной части. Например, для изделий из сосны продолжительность процесса наполнения составляет 90-180 мин. при давлении 12-14 бар.

Окончанием поглощения раствора считается момент, когда в течение 10 мин. поглощается не более 20 л раствора на 1 м 3 древесины, что фиксируется контрольно-измерительными приборами. По окончании процесса пропитки давление постепенно (в течение 10-15 мин.) снижается до 4 бар. Далее происходит перекачка рабочего раствора в маневровую емкость.

После снижения давления древесина подвергается обратному вакуумированию, оставаясь в автоклаве в течение 30-45 мин. Время отсчитывается после достижения указанного давления. Этот процесс необходим для удаления излишков пропиточного раствора из древесины.

Пропитанная древесина выгружается из автоклава и подвергается процессу фиксации на закрытой и хорошо проветриваемой площадке в течение не менее 48 ч. Площадка должна быть оборудована для сбора химических жидкостей.

При каждом цикле импрегнации необходимо пропитывать образец пиломатериала для тестирования с целью изъятия пробы для анализа глубины пропитки и качества импрегнации. После просушки древесины обязательно проводится визуальный контроль степени пропитки. Заболонная часть древесины должна быть пропитана на 100%, пропитка должна быть сплошной и равномерной. При необходимости также проводится химический контроль глубины пропитки с применением специальных тестовых наборов.

Использование импрегнированной древесины

Пропитанные антисептиком пиломатериалы находят широкое применение как в промышленности, так и в быту.

Импрегнированные деревянные столбы широко используются в качестве опор линий электропередач. Пропитка в автоклаве обеспечивает длительный срок службы столбов, а используемые при пропитке антисептики нового поколения, выполненные на основе меди, делают такую древесину безвредной для человека и животных, обеспечивая надежную защиту от биологических вредителей.

Импрегнированная древесина также используется в производстве шпал. Для повышения эффективности пропитки предварительно выполняют накалывание деревянных заготовок шпал, которые затем пропитываются антисептиком в автоклаве.

В последние годы, в связи с развитием индустрии деревянного домостроения, импрегнированные пиломатериалы получили широкое применение и в этой сфере. Из импрегнированной древесины изготавливают заборы, террасы, причалы, беседки, детские площадки, ее используют для наружной и внутренней отделки помещений.

Импрегнированная террасная доска (террасный декинг) - это материал, предназначенный для укладки полов на открытых площадках для отдыха: террасах, верандах и т. д. Террасную доску используют в строительстве лестниц, подиумов для беседок и павильонов, она способна выдерживать большие нагрузки, что позволяет применять ее в качестве настила в гаражах и на автомобильных площадках.

Архитектурные формы, созданные с использованием импрегнированной влагостойкой древесины, весьма практичны, ведь на открытом воздухе даже при самых суровых погодных условиях срок службы древесины, обработанной антисептиком в автоклаве, составляет не менее 30 лет.

Подготовлено специалистами
ООО «Вуд Протект Технолоджи»

Импрегнация древесины – это процесс ее насыщения защитными составами при воздействии вакуума и давления. Таким образом, достигается вакуумная пропитка древесины, которая возможна исключительно в промышленных условиях с применением автоклавов.

Виды обработки древесины

Чтобы уберечь ее от вредного воздействия , влаги и . , защищающие древесину от биологических воздействий, и , предохраняющие ее от огня, могут наноситься разными способами:

- Поверхностная обработка древесины . Самый доступный метод в домашних условиях – когда на поверхность кистью, тампоном или пульверизатором наносится защитный состав. В таком случае консервант проникает в древесину на глубину не более 2 мм. Такую обработку нужно регулярно повторять.

- Пропитка древесины:

А) Вымачиванием в емкостях . То есть элемент погружается в ванну с защитным составом и выдерживается. Этот способ более эффективный, чем поверхностная обработка древесины, но не приемлем для крупных деталей.

Б) . При использовании технологии «вакуум-давление-вакуум» в производственных условиях можно получить импрегнированную древесину. При вакуумной пропитке дерева можно достигнуть глубины проникновения 0,2-5 см, в зависимости от породы и предназначения.

Вакуумная пропитка древесины: процесс

Итак, стойкость древесины к разного рода поражениям будет зависеть от глубины проникновения защитного состава. В данном случае процесс насыщения (импрегнация – латинское «насыщать», отсюда и второе название процесса) древесины защитным средством проводится в автоклавах, где давление жидкости достигает показателя 10-12 кгс/см 2 . Длина автоклава колеблется в пределах 12-15 метров, диаметр – от полутора до 3-х метров. Этот герметический аппарат, снабженный резервуаром для пропитывающих растворов, клапанами, датчиками давления и блоком управления. В зависимости от породы дерева весь цикл глубокой пропитки древесины занимает в среднем 200-400 минут.

Вакуумная пропитка древесины состоит из ряда этапов:

• Древесина загружается герметическую емкость, где создается первоначальный вакуум. В результате этого из клеток древесины выходит воздух.
• Камера заполняется защитным составом под действием вакуума.
• Защитный состав загоняется в клетки древесины при помощи гидравлического давления, поддерживающегося определенное время.
• Консервант закачивают обратно, а под действием окончательного вакуума излишки защитного состава извлекаются из древесины.
• Благодаря низкому давлению в древесине, при атмосферном давлении в камере, излишки раствора с поверхности втягиваются в глубокие слои. С целью фиксации защитного состава обработанная древесина некоторое время остается лежать в автоклаве.

Существует ряд требований к древесине, предназначенной для вакуумной пропитки:

Ее влажность не должна превышать 25%. В ином случае 1 этап глубокой пропитки древесины пройдет неправильно, весь процесс импрегнации древесины замедлится и не сможет быть выполненным полноценно.

Не допускаются пороки древесины, препятствующие проникновению защитных составов: смоляные пятна, обзол с корой, ложные ядра и побурение, кары, луб.

Заболонь, то есть периферийная часть, пропитывается консервантами достаточно хорошо – до 85%. А вот ядра (а у некоторых пород – и вся древесина) слабопроницаемы для антисептиков и антипиренов. Как правило, невозможно достигнуть более глубокой пропитки ядра древесины чем на 2-5 мм.

Импрегнированная древесина: преимущества и особенности

Главным плюсом импрегнированной древесины является длительность ее службы - производители дают гарантию на 60-75 лет. Можно сказать, на всю жизнь. А все благодаря тому, что она не подвержена гниению, даже если находится в прямом контакте с влагой или землей. Более того, импрегнированная древесина не требует дополнительной обработки. К примеру, поверхностная обработка антисептиками требует повторения каждые 5-10 лет, антипиренами – 2-5 лет. А вакуумная пропитка древесины позволяет навсегда избавиться от этой головной боли.

Еще один существенный момент – импрегнация древесины не изменяет ее свойств. То есть она не меняет структуру, не растрескивается, не деформируется, не требует дополнительных покрытий или пропиток, не становится колкой или хрупкой, как в случае с древесиной, обработанной под действием высоких температур – Поэтому импрегнированная древесина может использоваться как конструкционный или строительный материал.

И в завершение добавим, что импрегнированная древесина – экологически чистый материал, не несущий угрозы для людей и животных.
Татьяна Кузьменко, член редколлегии Собкор интернет-издания "AtmWood. Дерево-промышленный вестник"

Насколько информация оказалась для Вас полезной?