CC BY
50
К ВОПРОСУ О ПРОНИЦАЕМОСТИ ДРЕВЕСИНЫ БЕРЕЗЫ ЖЕЛТОЙ ПОРАЖЕННОЙ ГНИЛЯМИ
TO THE QUESTION ABOUT THE PERMEABILITY OF WOOD YELLOW
BIRCH AFFECTED ROTS
Калита О.Н., Калита Г.А., Грушина А.Ю. (ТОГУ, г. Хабаровск, РФ) Kalita O.N., Kalita G.A., Grushina A.Yu. (Pacific National University, Khabarovsk)
Рассмотрены вопросы проницаемости древесины березы желтой пораженной гнилями. Исследованы влияние вязкости пропиточного состава и давления на глубину проникновения пропиточного раствора в древесину.
Considered the issues of permeability of wood yellow birch affected rots. Influence of viscosity of impregnating structure and pressure upon depth of penetration of impregnating solution in wood are investigated.
Ключевые слова: береза желтая, проницаемость, древесная гниль
Keywords: yellow birch, permeability, wood rot
Применение древесины и древесных материалов в последнее время затрагивает разнообразные сферы человеческой деятельности. Появляются новые материалы, разрабатываются новые технологии и оборудование для их изготовления. Одно из направлений применения древесины - изменение, улучшение или придание натуральной древесине новых свойств и качеств введением в древесину различных веществ в виде пропиточных жидкостей. Однако именно здесь возникает достаточно вопросов, связанных с трудностью проникновения жидкостей в древесину и изделий из нее. Поэтому исследование процессов проницаемости древесины является необходимым условием для достижения положительных результатов. Однако исследования в данном направлении практически не ведутся. Как отмечают некоторые исследователи за последние 20 лет опубликовано не более 5 статей по вопросам повышения проницаемости. Многие вопросы, связанные с проникновением в древесину пропиточных жидкостей по разным причинам изучены недостаточно, что затрудняет разработку новых технологий и оборудования для промышленного применения /1/.
Однако наряду с изучением проницаемости здоровой древесины особый интерес вызывает изучение древесины с различными дефектами, снижающими ее качество или исключающими ее практическое применение. Это еще связано и с тем, что запасы деловой древесины постоянно уменьшаются и вовлечение в переработку древесины с различными дефектами позволит эффективнее использовать лесосырьевые ресурсы.
Объектом для изучения выбрана древесина березы ребристой. Данная порода является одной из наиболее распространенных лиственных пород Дальнего Востока, используемой в основном при изготовлении лущеного шпона и мебельного щита, основной ее недостаток - это резко выраженное ложное ядро, которое занимает от 50-80% диаметра ствола и увеличивается с увеличение возраста и диаметра ствола/2/. В зависимости от степени фаутно-сти снижаются и прочностные свойства древесины. Если при поражении гнилями I степени прочностные характеристики снижаются незначительно, то
при поражении гнилями II и III степени древесина березы ребристой считается дровяной. Для вовлечения в переработку такой биоповрежденной древесины предлагается подобрать полимерные материалы способные восстановить до требуемых прочностные характеристики участков древесины пораженных гнилями II и III степени. Для этого необходимо провести исследование проницаемости древесины пораженной гнилями.
Для исследования отбирались образцы древесины березы ребристой толщиной 5мм, влажностью 6-8%, с тангенциально-радиальной поверхностью пораженной гнилями, так как анализ литературы /3/ показывает, что проницаемость древесины зависит существенно от структурных направлений, а также других факторов: плотности, ширины годичных слоев, влажности.
Для исследования проницаемости образцов из древесины березы ребристой при неограниченном расходе использовали прибор конструкции Баженова В. А., Харук Е. В., Клещева Т. И., применяемый для определения проницаемости древесины жидкостями и газами.
Проводились эксперименты с применением карбамидоформальдегидной смолы КФ-Ж (ГОСТ 14231-88), которая использовалась для приготовления пропитывающего раствора. Вязкость смолы измерялась в условных единицах и составляла 600 с. Необходимая рабочая вязкость пропитывающего раствора достигалась разбавлением смолы дистиллированной водой.
Критерием проницаемости служила глубина проникновения подкрашенного пропитывающего раствора в образец древесины, замеренная на поперечном разрезе, с использованием микроскопа. Результаты экспериментов приведены на рисунке 1.
Глубина проникновения замерялась на поперечном срезе древесины. В зависимости от вязкости, распределение смолы по сечению различное. Низковязкая смола (30 - 120с) окрашивает большую площадь по сечению, чем высоковязкая (180, 240 с). Интенсивность окрашивания также различная. Наиболее интенсивно окрашены поверхностные слои. Вглубь по сечению образца интенсивность окрашивания уменьшается скачкообразно. По-видимому, это объясняется большой рыхлостью поверхностных слоев образца и сравнительно небольшим количеством путей, по которым смола может проникать вглубь древесины поперек волокон. Наблюдалось также наиболее лучшее заполнение смолой гнилей (II -III стадии).
Рисунок 1 - Влияние вязкости пропиточного раствора на глубину проникновения его в древесину. Давление 1,0 Мпа. Время выдержки 3 часа 1 -здоровая древесина; 2 - 1 стадия гнили; 3 - 2-3 стадия гнили
В целом можно отметить, что интенсивно вязкость влияет на глубину проникновения смолы в интервале 30 - 120 с. При вязкости 30 с наблюдается очень интенсивное проникновение смолы с выходом через гниль II -Ш стадии на противоположную сторону образца.
Одним из основных факторов, влияющих на глубину проникновения пропитывающего раствора в испытываемый образец древесины является давление. На рис. 2 представлены результаты экспериментов по проницаемости древесины в зависимости от давления пропитывающего раствора на поверхность образца древесины.
3 § р
— Г 1
1 5
с С О
о—о I
X-X о-а 3
___-о , --1
1--- 9
о--- -- >-
0,5 1.0 1.5 2.0
Давление, Мпа
Рисунок 2 - Влияние давления на глубину проникновения пропиточного раствора в древесину. Вязкость 120 с. Время выдержки 3 часа 1-здоровая древесина; 2 - 1 стадия гнили; 3 - 2-3 стадия гнили
Как и в предыдущих опытах, выявленная закономерность сохраняется. Здоровая древесина остается практически не проницаемой для пропитывающего раствора в сравнении с древесиной пораженной гнилью. Проницаемость древесины пораженной гнилями I и II-III стадий зависит от давления, причем, чем больше давление пропитывающей жидкости, тем больше глубина проникновения. Характерно, что чем сильнее поражена древесина гнилями, тем больше величина проникновения раствора в древесину.
Выводы
1. При увеличении давления пропитывающего раствора на поверхность образца древесины повышается глубина проникновения смолы в древесину, пораженную гнилями II-III стадий.
2. Влияние вязкости на глубину проникновения пропитывающего раствора, по-видимому, является определяющим при дальнейшем исследовании процессов пропитки древесины березы желтой пораженной гнилями II-III стадий синтетическими смолами.
Список использованных источников
1. Ермолин В.Н. Повышение проницаемости древесины хвойных пород жидкостями: дисс. д.т.н.- Красноярск, 2001.-331с.
2. АА Цымек. Главнейшие лиственные породы Дальнего Востока. -Владивосток, Дальневосточное государственное издательство, 1950.- 197с.
3. Харук Е.В. Проницаемость древесины газами и жидкостями.- Новосибирск, Наука, 1976.- 191с.
