Защита древесины

Kaitse oma maja tule eest

Дерево является одним из самых лучших строительных материалов. Это экологически чистый материал. Оно хорошо сохраняет тепло (теплопроводность 0,16...0,30 Вт/(м*°С), у бетона, к примеру-1,75), способствует газообмену ("дышит").

Благодаря пористой структуре не удерживает влагу. Прочно на растяжение (80-190 МПа) и сжатие (30- 80 МПа), твердо, износостойко.

Однако при множестве положительных аспектов есть и серьезные недостатки - дерево является легковоспламеняемым материалом, а также легко подвергается воздействию утрафиолетового излучения, бактерий и грибов. Последние используют его в качестве источника питания, и превращают его в технический спирт, углекислый газ и воду. Также серьезные враги - жучки, особенно - жук-усач и жук-точильщик. Вылупляющиеся личинки жучков делают дырки даже в свинцовых пластинах!! Вопрос решения проблемы, как защитить древесину, интересовал людей с первобытных времен, и были испробованы различные способы.

Покрытие слоем извести

Самый простой способ- покрыть древесину плотным слоем негорючего и негниющего вещества, тем самым воспрепятствовав доступу огня и кислорода к древесине (против горения), и доступу бактерий и грибов (против гниения). Таким защитным материалом может быть известь - нанося слой гашенной извести на стену, она становится защищена. Но такой способ имеет недостатки - во-первых, известь очень гигроскопична - впитывает влагу, и потому в помещении становится сыро и со временем известь обваливается; во вторых, слой извести сводит на нет "дышащие" свойства древесины, и внешний вид также страдает. Фактически древесина уже не видна.

Обработка краской

Для защиты от ультрафиолета, влаги, насекомых и гнили использовалась пленкообразующая краска. Она действительно спасает какое-то время от этих невзгод, но она не вечна, и со временем отваливается (особо при наличии сырости и перепада температур). Также плесень может расти и на краске. Краски могут повышать огнеопасность (хотя есть и обратные примеры- например из оксидов металлов- диоксид титана). Непленкообразующая краска может дать защиту от УФ-излучения, но, увы, она бессильна против плесени и огня.

Обработка лаком или маслом

Образование лаковой пленки - отличный способ защититься от гнили и влаги, а также (при наличии УФ-фильтра) и от вредного воздействия солнечных лучей. Лак - более долговечен, но он полностью закупоривает поры. Масло дает более мягкий эффект. Однако как масло, так и лак повышают горючесть древесины, после обработки она будет вспыхивать как факел.

Использование нано-технологий

Благодаря современным технологиям появилась возможность внедрить огнестойкие и бактерицидные присадки глубоко внутрь древесины. Мелкие нано-порошки проникают по порам внутрь древесины и препятствуют как гниению, так и горению. Недостатком этих технологий является их доровизна, а также возможность попадения пыли из мелких нано-частиц в воздух внутри обработанного помещения, что может со временем негативно отразиться на здоровье.

Использование крио-технологий

Единственный способ уничтожения личинок жучков, известный большинству работников музеев - заморозка до экстремальных температур (-50 °С) и держание в холоде длительное время. Ведь если личинки не погибнут, то древнейшие художественные артефакты (картины, иконы, деревянные изделия) могут быть утеряны безвозратно.

Покрытие биоцидом

Для того, чтобы защитить древесину, можно покрыть ее биоцидом или фунгицидом: например, издревле известны такие биоциды как медный купорос, борная кислота. Однако такие препараты зачастую высокотоксичны (на данный момент, например, и борная кислота и медный купорос запрещены в Европе) - вы ведь не хотите, чтобы ваши дети отравились, играя на деревянном полу? Также, поскольку биоциды являются солями, они во влажной среде с течением времени начнут вымываться из древесины, и она вновь оказывается подвержена воздействию вредителей.

Модификация древесины

Наиболее эффективным и долговечным способом защиты древесины является ее модификация, т.е. создание нового материала, с усиленными свойствами защиты от внешней среды при помощи химических реактивов и физического воздействия.

Термическая обработка

Так называемое "термодерево" представляет собой древесину, подвергнутую кратковременному воздействию высоких температур. В связи с тем, что целлюлоза начинает разлагаться, меняются ее физические свойства. Положительным моментом является то, что теряя сахарозу, она перестает подвергаться воздействию гниения, а также перестает "ходить" (т.е. увеличиваться/уменьшаться) при изменении температуры. Недостатком является, безусловно, увеличение горючести материала, уменьшение прочности (термодерево не подходит для строительства, только для отделки).

Ацетилирование

Из древнейших способов воздействия можно выделить ацетилирование - обработка уксусной кислотой (уксусом). Получается ацетилированная целлюлоза, которая прочнее обычной, а также обладает биоцидными и фунгицидными свойствами. В современном мире производится вакуумная обработка - когда под большим давлением в автоклавах уксусную кислоту впрыскивают в древесину как можно глубже. Недостатком такого метода является кислотная реакция древесины и неприятный уксусный запах.

Фосфорирование

phosphoration of cellulose

Во время Великой отечественной войны для спасения зданий в блокадном Ленинграде была предпринята попытка защитить строения от возгорания при попадании в них бомб путем обработки фосфорными удобрениями (например, двойным суперфосфатом). Результаты превзошли все ожидания - фосфорирование производилось при простом намазывании раствора кистью, однако древесина приобретала высокие огнезащитные свойства: при возгорании фосфатные анионы тормозили реакцию горения за счет образования стекловидного слоя угля с оксидами фосфора, что было обусловлено во многом тем, что фосфор вступает в свободнорадикальную реакцию с образованием твердого оксида фосфора и воды[1]:

PO• + H• → HPO

PO• + OH• → HPO2

HPO + H• → H2 + PO•

OH• + H2+ PO• r→ H2O + HPO

HPO2• + H• → H2O + PO

HPO2• + H• → H2 + PO2

HPO2• + OH• → H2O + PO2

Работа корпорации HolzProf

Корпорация HolzProf начала работу в 2003 году, когда были проведены первые исследования по применению фосфатных антипиренов. Более десятка лет проводилось изучение огнезащитных составов, в результате чего и была разработана уникальная формула HolzProf на основе дигидрофосфата железа.

На настоящий момент нами разработаны и выпускаются семь продуктов для комплексной защиты строительных материалов.

Благодаря содержанию в запатентованной формуле фосфатных анионов происходит фосфорирование древесины (о чем написано было выше).  Обладает высокой адгезией. 

Наличие ионов металлов (главным образом, железа) обуславливает также повышение огнеустойчивости. Причем было отмечено, что с течением времени эти ионы не вымываются, а напротив, еще глубже проникают в древесину. Нано-компоненты способствуют внедрению вглубь древесины огне- и биозащитных соединений.

Наличие других неорганических компонентов также обуславливает повышение огнестойкости на всех этапах возгорания- как препятствие при самом возгорании, так и образование особой огнезащитной корки, которая препятствует возгоранию следующих за ней слоев древесины. По сути своей, древесина, обработанная раствором, при поджигании образует негорючий слой класса огнестойкости "А" (т.е. соответствует бетону или металлу), но так как для древесины максимальной возможный уровень огнестойкости дается в документации "В", то сертификация прошла по классу "В". То есть материал превосходит пределы того, что считается вообще возможным! Пример с поджиганием дома, облитым бензином, можно посмотреть в разделе "Видео".

 

 

Модификация древесины и изменение ее свойств было изучена в Таллиннском Техническом Университете, где было отмечено увеличение кристаллизации целлюлозы и ее деацетилизация. Ниже Вы можете сравнить спектры обработанной Нolzprof и необработанной древесины, полученные методом ядерно-магнитного резонанса:

wood threatment spectra

Также регулярно нами проводятся исследования огнезащитных свойств в ведущих лабораториях Европы.

Сам по себе материал получил высокие биоцидные свойства (независимые исследователи показали, что дигидрофосфат железа может использоваться даже в медицинских целях), однако нами были также разработаны особые препараты для биозащиты (HolzBio, H.Sept, Grunt Natur) и грунтовочных работ с добавлением самых эффективных и безопасных присадок. Для защиты от УФ-излучения применяется материал с добавлением водорастворимых пигментов и нано-фильтров (можно заказать любой цвет). Впервые стало возможно высветление потемневшей от плесени древесины (ранее предполагалось просто спилить испорченное место!) при помощи новейшего изобретение HP Renovator, где к HolzProf были добавлены некоторые особо сильные препараты, в т.ч. щавельная кислота.

Для защиты от негативных последствий как водорастворимых пропиток, так и лаков (о чем было написано выше) было предусмотрено универсальное решение - совмещение продукции HolzProf и HolzOil - инновативного быстросохнущего защитного масла, которое позволит добиться полной, абсолютной защиты древесины. (Пожизненная гарантия!)

В результате исследований было обнаружено, что препарат HolzProf защищает не только древесину, но также - камень, бетон (они упрочняются) и металл! Защита от мха, плесени, жуков, грибов (в т.ч. домовых грибов), ржавчины (материал HP Anti Rust образует даже на заржавелом металле твердую пленку из соли этого металла, что препятствует дальнейшей коррозии). Покрытие повышает огнестойкость металла до 1500ºС!

Несмотря на то, что материал экологически безопасен, работа с ним требует осторожности (перчатки, защитные очки), поскольку мы имеем дело с кислотным раствором.

Все материалы фирмы Holz Prof OÜ не токсичны и не канцерогенны, не имеют запаха, пожаро-, взрывобезопасны .

Остерегайтесь подделок! В связи с тем, что материал HolzProf по большинству параметров превосходит все современные аналоги, и формула его запатентована и является собственностью корпорации HolzProf, были зафиксированы случаи подделки материала и продажи его под другими названиями! Все официальные производители продукции обозначены на настоящем сайте. У всех настоящих изделий обязательно указан номер партии и место производства. Мы ни даем никаких гарантий при использовании поддельной продукции, произведенной на других предприятиях. Помните, что покупая товар мошенников, и тем самым, поощряя их, вы наносите ущерб себе и всей древозащитной промышленности в целом.

tulekaitsevahend


[1] Bernhard Schartel. Phosphorus-based Flame Retardancy Mechanisms— Old Hat or a Starting Point for Future Development? (http://www.mdpi.com/1996-1944/3/10/4710/pdf)