Окраска древесины на этапе сушки
(Дерево.ru март-апрель 2007 года)
Продолжая тему окраски древесины в процессе сушки, затронутую в журнале «Дерево.ru» в №5 за 2005 год статьей «Дефекты сушки: химическая окраска древесины», остановимся на других причинах возникновения окраски древесины.
С началом весеннего сезона, когда среднесуточные температуры приобретают положительные значения, у деревообработчиков появляются дополнительные проблемы, связанные с хранением древесины. Синева, розовые и коричневые окраски появляются буквально за считанные часы нахождения пиломатериалов в плотных пакетах или плохо вентилируемых помещениях.
Грибные окраски
Основной причиной этих изменений в окраске древесины является жизнедеятельность грибов, занесенных спорами на поверхность пиломатериалов или круглого леса. Грибы, инициирующие появление синевы, не являются причиной гнили в древесине, как и не способствуют значительному уменьшению прочностных показателей. Но вместе с тем они подготавливают среду для появления гнилеобразующих грибов (рис. 1).
Многочисленные споры, разбрасываемые грибами, рассеиваются ветром, разносятся насекомыми, а также передаются от инфицированной древесины к неинфицированной.
Одними из основных условий для жизнедеятельности грибов являются наличие питательной среды и кислорода, благоприятные температура и влажность древесины. Большинство грибов, изменяющих окраску древесины, могут проявлять активную жизнедеятельность только в заболонной части, содержащей сахар и крахмалы, которые являются их основной питательной средой (рис. 1).
Оптимальные условия появления грибов возникают при среднесуточных температурах от +5°С, до +35°С, влажность древесины в это время должна составлять, по одним источникам, от 18, по другим — от 20% и выше при доступе кислорода. При температурах в диапазоне 15-25°С и влажности от 30 до 60% образуются наиболее благоприятные условия для разрушающей деятельности грибов.
Соответственно, при расчетах графиков для проведения процессов сушки необходимо учитывать условия жизнедеятельности грибов и не допускать в сушильных камерах условий, при которых они смогут повредить древесину.
При температурах ниже +2°С и выше 35ºС(по другим данным выше 45°С) грибы не могут расти, но они не погибают и при наступлении подходящих условий снова продолжают свою жизнедеятельность. Температура выше 60°С приводит к гибели значительной части видов грибов.
Большинство грибов, изменяющих окраску заболонной части древесины в результате жизнедеятельности, не могут расти в ядровой древесине из-за отсутствия питательной среды. Но есть исключения, к которым относится, например, плесневый гриб paecilomyces variety. Питательной средой для него являются танины и органические кислоты входящие в состав ядровой древесины дуба.
При относительно низких температурах сушки во влажной среде и с плохой циркуляцией воздуха на поверхности древесины дуба может появиться этот вид желтовато-коричневой плесени (рис. 3). В том случае если дубовые пиломатериалы не будут просушены в течение одной-двух недель до влажности 20%, грибы могут прорасти в глубине доски, изменив естественную окраску древесины.
Учитывая условия роста грибов, применя¬ет соответствующие методы борьбы с ними. К ним относятся антисептирование и сушка древесины.
Антисептирование не дает грибам возможность использовать питательную среду заболони древесины для своей жизнедеятельности. Но положительного эффекта можно достичь только при обработке хи¬микатами в первые двенадцать часов после распила свежесрубленного пиловочника.
Во время антисептирования пиломатериалов осуществляется пропитка химикатами только поверхностного слоя древесины толщиной около 1 мм. Эффект от химической обработки может быть сведен к нулю, если пропитка досок или брусьев будет произведена позднее двенадцати часов после распила, споры грибов проникнут за это время глубже пропитанного слоя древесины. При нормальной окраске поверхностных слоев пиломатериалов внутренняя часть древесного массива может быть подвергнута синеве.
Возможно, положительного эффекта не будет в том случае, если антисептировать пиломатериалы, полученные из пиловочника, хранившегося на складе длительное время без надлежащих условий. Споры грибов в лежалом кругляке проникают на значительную глубину, и обработка антисептиком не даст нужного результата.
На первоначальных этапах прогрева суш¬ка древесины приводит к остановке роста грибов, а затем они лишаются одного из главных условий своего существования — влаги. Сушка при относительно высоких температурах приводит к гибели грибов.
Методы предупреждения появления грибной окраски практически те же, что и в случае химической окраски древесины. Они описаны в предыдущих номерах журналов, но есть и небольшое отличие.
В теплое время года необходимо:
• использовать пиловочник свежей заготовки;
• укладывать пиломатериал на прокладки в течение двенадцати часов после распиловки.
При укладке пакетов следует:
• использовать прокладки влажностью 8-10% (причем применение прокладок от уже просушенных штабелей пиломатериалов предпочтительнее, чем использование новых);
• применять желобчатые прокладки;
I защищать штабелированный пиломатериал с высокой влажностью от дождя под крышами;
• помещать пиломатериал в хорошо прове¬триваемое место, если он не будет загружен в сушильную камеру сразу после укладки.
Во время сушки пиломатериалов в сушильных камерах:
• не использовать сушильные камеры для для процедуры оттаивания;
• четко следовать разработанному графику сушки древесины, особенно на начальных этапах, в данном случае, не понижая допустимую температуру сушки (рис. 2).
Металлическая и щелочная окраска
Металлическая окраска представляет собой окраску поверхности древесины от темно-синего до черного цвета. Ее
развитие происходит за счет контакта поверхности древесины, имеющей высокое содержание танинов, с железом в виде ржавой металлической арматуры, железных труб и балок в конструкциях сушильных камер, а также с оцинкованным металлом.
Такой же эффект может достигаться при попадании капель конденсата с железных частей сушильной камеры на древесину и распылении воды, подводящейся по ржавым трубам или содержащей большое количество железа.
Были случаи, когда металлическая окраска при длительном воздействии соответствующих факторов проникала на глубину 12 мм от поверхности древесины.
Наиболее подвержены влиянию металлической окраски каштан, дуб и грецкий орех.
Другой пример появления железо-таниновой окраски — контакты древесины с вилами погрузчиков, поверхностью рольгангов, металлических тележек и т. п. Она не проникает глубже 1 мм и легко удаляется посредством обстругивания древесины.
Темные щелочные окраски проявляются при взаимодействии химических веществ, содержащихся в древесине, с гидроксидами калия и кальция, которые выщелачиваются из бетона и строительного раствора в сушильных камерах, построенных из бетонных блоков или кирпича (если содержание этих камер оставляет желать лучшего). Такой же эффект наблюдается при контакте древесины с аммонием или его производными.
Методы борьбы с железо-таниновыми окрасками заключаются:
• в подготовке воды, предназначенной для распыления в камере во время циклов увлажнения в процессе сушки древесины (установка фильтров, в особых случаях -установка аппаратов обезжелезивания воды);
• в исключении контактов древесины с железными поверхностями, а также попадания конденсата с железных поверхностей на поверхность древесины;
• в применении в конструкциях и трубах изделий из нержавеющей стали, своевременном ремонте арматуры;
• в уменьшении или полном удалении железо-таниновой окраски с поверхности древесины с помощью щавелевой кислоты.
Окраска древесины, содержащей водослой
Во время роста деревьев в древесине образуются зоны с избыточным содержанием воды. Скорее всего, это обусловлено ненормальными изменениями в растении. Под влиянием анаэробных бактерий, попавших в водослой, вещества, содержащиеся в древесине, изменяют свои свойства. Поэтому при сушке зачастую проявляется нехарактерная окраска, расположенная в местах прохождения водослоя. Не все типы анаэробных бактерий могут изменять окраску, что также связано с содержанием химических веществ в древесине. Например, в водослое пихты развиваются светло-коричневые окраски, осина подвержена им в меньшей степени.
Помочь в предупреждении появления этих окрасок может специальная химическая обработка и строгое соблюдение соответствующего графика сушки пиломатериалов. Обработка сырой древесины антиокисляющими реактивами, подобными бисульфиту натрия, может оказаться вполне эффективным средством при работе с пихтой. Для пород, подверженных действию подобных окрасок, существуют специальные графики сушки.
Темные окраски развиваются в пиломатериалах с водослоями под воздействием окислительных или железо-таниновых реакций.
Анаэробные бактерии в процессе жизнедеятельности выделяют органические кислоты, которые являются катализатором при взаимодействии танинов с оцинкованными или стальными лентами и деталями.
Как и в случае с железо-таниновыми, бороться с окрасками в поверхностных слоях водослойной древесины можно с помощью щавелевой кислоты, при условии неглубокого проникновения окраски.
Устранение посторонних окрасок из сухой древесины
Прежде чем приступать к ликвидации посторонних окрасок, необходимо просчитать экономическую целесообразность этих действий.
В качестве одного из методов устранения постороннего оттенка применяют отбеливание, производимое посредством перекиси водорода. Раствор щавелевой кислоты помогает в том случае, если древесина потемнела в процессе химических реакций. Однако против окрасок, полученных в результате действия грибов, это средство не годится. Находят применение и стиральные отбеливатели, а также гипохлорит натрия.
Все эти вещества действуют поверхностно вследствие недостаточного проникновения вглубь древесины. Следовательно, при дальнейшей обработке пиломатериалов или заготовок необходимо учитывать обстоятельства отбеливания древесины.
Подобрать концентрацию раствора, рассчитать время обработки, продумать условия, в которых должно производиться изменение окраски для каждой породы древесины можно опытным путем. При обработке отбеливателями необходимо помнить о предосторожностях обращения с химическими веществами.
|
