защита древесины от гниения

Профессор
Ф. И. КОПЕРИН
ЗАЩИТА ДРЕВЕСИНЫ
ОТ ГНИЕНИЯ
АРХАНГЕЛЬСКОЕ
КНИЖНОЕ И ЗДА ТЕЛ ЬС ТВО
1961
Книга посвящена проблеме защиты древесины
от загнивания при ее использовании в строитель­
стве и охватывает все основные вопросы пробле­
мы, начиная с характеристики древесины как
строительного материала и кончая методами,
средствами и техникой защиты при ее хранении
на складах и при применении в постройках и со ­
оружениях.
На основании исследований, проведенных в Ар­
хангельском лесотехническом институте и других
научных учреждениях Севера, а также обширных
литературных данных в книге излагаются совре­
менные способы защитной обработки и некоторые
перспективы борьбы за продление сроков службы
древесины.
Книга рассчитана на проектировщиков, инжене­
ров, строителей, инженерно-технических работни­
ков деревообрабатывающих предприятий, работ­
ников сельского строительства, студентов и лиц,
связанных с эксплуатацией деревянных сооруж е-
ВВЕДЕНИЕ
С доисторических времен д р ев еси н а ш ироко и сп ол ьзо в ал ас ь
человеком для сооружения ж и л ищ и р азл и чн ы х построек. О н а и
сейчас остается важ н ей ш и м строительны м м а т е р и а л о м .
З а последние годы в Советском С ою зе м а с с о в о е жилищ ное
строительство организовано на п р и н ц и п и ал ь н о новой осн ов е.
Создана и успешно развивается п р о м ы ш л ен н о с ть сборного ж е ­
лезобетона. Р азраб отан ы серии ти повы х проектов. С троительство
жилищ из унифицированных конструкций з а в о д с к о г о изготовле­
ния переводится на поток. Уже в 1965 году п о государственному
плану свыше половины всех домов будет с о б р а н о из крупных
панелей. Это даст возможность не т о л ь к о у с к о р я т ь строитель­
ство и увеличивать прочность зд ан и й , но и э к о н о м и т ь дефицит­
ные лесоматериалы.
О д н а к о и при строжайшей эко н ом ии уд ел ьн ы й расход л есо­
материалов остается весьма значительны м . Д а ж е в кирпичных
или каменных ж и лы х зданиях на о д и н к в а д р а т н ы й метр полез­
ной площ ади расходуется около 0,5 м 3 древесины , а при в озведе­
нии д ом ов из бревен и брусьев у д ел ьн ы й ее р а с х о д увеличивает­
ся до 1,5 л3. Если принять во вни м ани е, что в 1960 году в горо­
дах и рабочих 'поселках нашей с т р а н ы построено 2 млн. 400 ты с.
квартир общей площ адью в 101 м л н . м 2, то е ж ег о д н ы й р а с х о д
древесины -на ж илищ ное строительство м о ж н о определить »
50 млн. м 3. П римерно столько ж е л е с о м а т е р и а л о в расходуется
ежегодно в промышленном, тран сп ортн о м и с е л ь с к о м строитель­
стве.
В сооруженных ранее и возводи м ы х в н а с т о я щ е е в р ем я з д а ­
ниях залож ено огромное количество древеси н ы . Е с л и она и сп о л ь ­
зуется неправильно, жилой фонд и п р о м ы ш л ен н ы е сооружения!
преждевременно разруш аю тся и в ы х о д я т из стр о я . Это наносит
народному хозяйству колоссальные убытки.
Государственный Комитет С о ве та М инистров С С С Р п о д е ­
лам строительства в 1957 году у тв ер д и л «И н стр у к ц и ю п о х и т и т е
от гниения, п ораж ени я дерево разру ш аю щ и м и насекомыми и воз­
горания д еревян н ы х элементов зд ан ий и сооружений». В ней пе­
речислены мероприятия, которые д олж н ы проводиться на строй­
ках, чтобы увеличить срок служ бы деревянных сооружений.
Однако многие строители недооценивают в а ж н о с т и рекомен­
дованных мероприятий и ^недостаточно борются з а увеличение
срока сл у ж б ы деревянных конструкций. Причины слабого внед­
рения в п р акти ку указан ий Г осстраха С С С Р в том, что строитеди мало зн ак о м ы с п рав и л ам и хранения и суш ки лесных мат ^ я а л о в , а т а к ж е с разработанны ми з а последние годы метода­
ми защиты древесины от гниения.
В настоящ ей книге кратко и зл агаю тся основные сведения о
древесине, современные способы хранения и сушки лесных м а ­
териалов и методы их защ иты от преждевременного разрушения
как в заводских, т а к и в построечных условиях.
Глава I
ОСОБЕННОСТИ Д РЕ В Е С И Н Ы КАК СТРОИТЕЛЬНОГО
МАТЕРИАЛА
Д ревесина как строительный м а тер и ал о б л а д а е т рядом цен­
ных качеств, застав л яю щ и х во многих 'Случаях о тд ав ать ей пред­
почтение перед другими м атери алам и . Высокая механическая
прочность и упругость при небольшом объемном весе даю т воз­
можность со зд ав ать из нее легкие и прочные конструкции. С р а в ­
нительная простота и легкость о б р аб отки п о зво л я ю т получить
из древесины большой ассортимент строительных материалов:
бревна, сваи, столбы, брусья, доски, д р а н к у и другие, из которы х
можно изготовлять стены, ‘п ерекрытия, стропила, двери, рамы и
десятки других элементов зданий.
П ростота обработки, способность удерж ивать металлические
крепления (гвозди, шурупы, скобы ), склеиваемость древесины
облегчают сборку конструкций. В ы сокие теплоизоляционные
свойства д елаю т древесину н аилучш им строительны м м а тер и а­
лом д ля стен, перекрытий, дверей и окон. Способность хорошо»
воспринимать грунтовку, окраску, м ор ени е,; прозрачную -отделку
при высокой степени чистоты поверхности д ел аю т древесину
ценнейшим м атери ал о м для изготовления Лестничных п ор у ч н ей
встроенной мебели, полов и плинтусов. Д р ев еси н а хвойных п о ­
род, особенно лиственницы, о б л а д а е т вы сокой 1природной .стой­
костью против действия химически агрессивны х сред. Во многих
зданиях и сооруж ениях с химически агрессивными средам и в ы ­
годно устройство деревянных конструкций взам ен железобетон­
ных и металлических, защ и та которы х от химической коррозии
весьма затруднительна. Ш ирокое рас п р о с тр ан ен и е лесов по тер­
ритории страны, беспрерывное и сравн и тельно б ы с т р о е возоб­
новление древесины «выдвигают ее >на одно из первых мест среди
строительных м атериалов наших д ней и б л и ж а й ш и х десяти­
летий.
Вместе с тем древесина о б л а д а ет и отри цател ьны м и свой­
ствами, которые затрудняю т применение ее в строительстве и
часто понижают качество возводи м ы х сооруж ений. Об э ти х н е ­
достатках нельзя забы вать, их « у ж н о зн ать и уметь с д и н б о :
роться.
Древесина относится к м а тери ал ам органического происхож­
д ен ия, структурной единицей которых является растительная
клетка.
Клетки в древесине скреплены межклеточным веществом, по­
д о б н о тому, к а к кирпичи в стене соединяются раствором. К аж д ая
к л е т к а ограничивается оболочкой, окруж аю щ ей клеточную по­
л о сть , в которой находится или, по крайней м ере, находился в
начальных с т а д и я х развития клетки носитель ж и зн и — прото­
пласт. тжпотопласт состоит из различны х органических соедине­
ний, рассм атривать которые в работе, посвящ енной защите д р е ­
весины, соверш енно излишне, так ка к в лесом атериалах прото­
п ласт клеток отсутствует.
Д ревесные клетки, подобно всяким иным, возникают путем
деления или слияния ж и вы х клеток. Д ревесина образуется в
основном при делении ж и в ы х клеток кам б иальн о го слоя, л е ж а ­
щего между л у б о м и собственно древесиной, за исключением
сердцевины и см ежны х с ней клеток, об р азо в ан н ы х прокамбием.
П рокамбий ка к бы обеспечивает рост дерева в высоту (первич­
ная древесина), а камбий — по д иа м етр у (вторичная древеси­
н а). Таким о б р а з о м , ствол дерева, кро м е сердцевины, состоит
из клеток, образованны х камбием.
Оболочки вновь образовавшихся клеток утолщаются и п р е­
образую тся деятельностью н аходящ егося внутри протопласта.
Следовательно, клеточная оболочка есть результат деятельности
протопласта. Вторичный слой клеточной оболочки утолщается
или, точнее, образуется не по всей внутренней поверхности, а с
некоторыми пропусками. Т акие неутолщенные участки н азы ­
ваются порами; они состоят ка к бы из канала, прикрытого сн а­
ру ж и первичным слоем оболочки. Обычно поры соседних клеток
расположены д руг против д руга, об разуя так назы ваемую «пару
пор». У подавляющего- большинства древесных клеток прото­
п л а ст отмирает и исчезает ещ е при ж изни дерева. Поэтому м о ж ­
но считать, что древесина состоит из остовов (скелетов) клеток
и подобна коралловы м р и ф ам , которые образую тся в результате
деятельности колоний микроскопических организмов, давно пе­
реставших существовать.
Д л я объяснения ряда физических процессов, происходящих
в древесине, необходимо более подробно остановиться на строе­
нии клеточной оболочки. В оболочке зрелой к л е т к и различают
очень тонкий первичный слой, состоящий из целлю лозы и лигни­
на, и мощный вторичный слой преимущественно из целлюлозы и
лишь некоторой д о л и лигнина.
У льтрам икроскотическая структура оболочки определяется
главным образом строением основного вещества древесной клет­
к и — целлюлозы.
Если из оболочки удалить лигнин, то о с т а в ш а я с я ц ел л ю ло за
соответствующей механической или химической обработкой м о ­
жет быть р азд ел ена на тонкие н итеобразны е структуры, и зве ст­
ные т о д названием фибрилл. И х м о ж н о н а б л ю д а т ь в м ощ ны й
микроскоп или при набухании в щ е л о ч и — через обычшый м и к р о ­
скоп. Д и ам етр ф ибрилл примерно равен 0,1— 0,5 м и кр о н а.
В свою очередь фибриллы состоят и з более мелких структур, к о ­
торые можно о б н а ру ж и ть только п р и помощи катодны х л у ч е й
или электронного микроскопа.
В настоящ ее время общ епризнано, что ф и бри л л ы , а с л е д о в а ­
тельно, и ц еллю лоза в клеточных об оло ч ках древесины со с т о я т
из цепочек молекул (м ак р о м о л е к у л ). М акром олекулы р ас п о л о ж е­
ны в фибрилле неодинаково. Больш инство их направлено п а р а л ­
лельно друг другу и образует кристаллические участки, к о то р ы е
прерываю тся неупорядоченными «ам орф ны м и зонами».
На рис. 1 представлено схематическое строение фибриллы.
Р'ИС. ]. Схема строения фибриллы:
я — п у ч о к фибрилл; в — сх ем ати ч еско е строение фибриллы ;
]— кристаллиты; 2 — аморф ны е зоны.
Зоны с п арал л ел ьн ы м строением известны т еп ер ь под н а з в а ­
нием кристаллитов. П р едп олагаю т, что макромолекулы, о б р а ­
зующие кристаллиты , связаны м е ж д у собой водородными с в я ­
зями, силами притяж ения между молекуламм и валентностными
связями. В ам орф ны х зонах м е ж д у цепочками молекул с у щ е с т ­
вуют лишь валентностные связи. Д л и н а кристаллитов ог 4 0 0 до
600 А0 *, а ширина около 50 А°. Р асстояния или пр ом еж утки
между кристаллитами могут к о л е б а т ь с я ог 10 д о 100 А 0. К а к мы
увидим дальш е, наибольшее р а с с т о я н и е между кри ста л л и там и
соответствует максимальному н асы щ ению кл еточ н ой оболочки
водой и ее наибольшему объему.
К ак у ж е было сказано, ф и бри ллы целлюлозы н е ал ею т не­
прерывного кристаллического с т р о е н и я , а чередую тся с а м о р ф ­
ными зонами. Если рассматривать фибриллы к а к более круп­
ные структурные единицы в строении растительной клетки, то
можно заметить, что во вторичном с л о е клеточной оболочки они
о б р а з у ю т прослойки, р асп о л а­
г а ю щ и е с я н есколькими концент­
ри чески м и кольцами.
Н а рис. 2 приведено с х е м а ­
т и ч е ск о е и зо б р а ж е н и е о т р е з к а
хвойной трахеиды в тангентальном и радиальном р а з р е з а х , при
этом показан т о л ь к о вторичный
слой оболочки. С х е м а и з о б р а ­
ж а е т вторичный с л о й оболочки
в виде трех в х о д я щ и х д р у г в
д ру га коробочек. П у н к т и р н ы е л и ­
нии п оказы ваю т ори ен тац ию фиб­
рилл. В о внешнем кольце Л фиб­
риллы расположены в е щ е очень
п о логи х
спиралей,
в средн ем
кольце В — по с п и р а л и под углом
около 4 5 ° к оси кл етк и . Во внут­
реннем кольце С ф и б р и л л ы рас­
п о л о ж е н ы примерно п о д т е м же
углом к оси к л е т к и , как и во
в н е ш н ем . Около о к а й м л е н н ы х пор
н ап р ав л ен и е
фибрилл
откло­
няется, и они к а к бы обрам ляю т
приплюснутые о т в е р с т и я п о р .
В ы ш е линии х — у видна ори­
е н т а ц и я фибрилл с внутренней
стороны (со с т о р о н ы полости
к л е т к и ) . Здесь они т а к ж е р а с п о ­
л о ж е н ы по сп-ирали.
Т а к и м образом, строение обо­
лочек
клеток, из которы х со­
Рис. 2. Ориентация фибрилл.
стоит древесина, о ч е н ь сл о ж н о .
* А н г с т р е м (А0) равен одной десятимиллиониой доле милламегр-а.
Грубо говоря, клеточные оболочки, имея ультрамикропористоестроение, в свою очередь образую т пористый материал — д р еве­
сину. Пористость древесины определяется объемом внутренних:
пустот (полостей клеток), вы раж ен н ы м в процентах от ее об ъ е­
ма. Пористость ели, кедра, пихты, липы , осины примерно р а в н а
75—70% , сосны — 65, лиственницы и березы — 60, дуба и ясе­
н я— 55% . Следовательно, в объеме древесных пород, применяе­
мых в строительстве, больше пустот, заполненных водой и л и
воздухом, чем собственно древесного вещества — клеточных^
оболочек.
П о форме клетки в древесине п о д р а зд е л я ю тся на два основ­
ных типа: а) п ар ен х и м н ы е—•округл ы е или многогранные, с тон­
кими стенками и примерно один аковы х размеров по трем в заи м н о-перпендикулярны м'направлениям; б) прозенхимные — волок­
нистые, толстостенные клетки, д л и н а которых в десятки pafc
превышает диаметр.
Рис. 3. Ствол в тр ех разрезах:
а — поперечном; б — радиальном ; в — тангенталыю ы;
/ — наруж ная кора; 2 — луб; 3 — за б о л о н ь (четыре годичных кольца);
4 — ядровая древесина; 5 — сердцевина.
Паренхимны е клетки в растущем дереве многие г о д ы остаю т­
ся живыми и выполняют запасающие или в ы д е л и т е л ь н ы е функ­
ции. П розенхимны е клетки, как правило, в п е р в о м ж е вегета­
ционном сезоне теряют протопласт, становятся п устотелы м и и
вы полняю т проводящие или механические ф ун к ц и и . С овокуп­
ность клеток, выполняющих одни и те ж е функции, принято н а­
з ы в а т ь тканями.
В древесине различают ткани: проводящие, механические,
зап ас аю щ и е, а у некоторых пород и в ы д ел и тел ь н ы е. Те ткани, у
которых клетки длинной стороной направлены вдоль, оси ствола,
назы ваю т продольными и, наоборот, клетки, н а п р а в л е н н ы е по
радиусу ствола, образуют лоперечные ткани.
Строение древесины рассматривается в трех в з а и м н о -п е р п е н ­
д и к у л я р н ы х разрезах: 1) поперечном или то р ц о в о м , когда
плоскость р а зр е за перпендикулярна оси ств ол а; 2) р ад и ал ь ­
н о м — плоскость проходит по радиусу вдоль с т в о л а ; 3) тангент а л ь н о м — плоскость разреза направлена по к а с а т е л ь н о й к го­
дичным кольцам.
Н а рис. 3 показана схема макроскопического с т р о е н и я ствола
л трех разрезах.
СТРОЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ ХВОЙНЫХ ПОРОД
Древесина хвойных пород отличается довольно
простым и
■правильным строением (рис. 3 и 4).
В центре ствола хвойных пород находится т а к назы ваем ая
•сердцевина, имею щая вид неправильного к р у г а диаметром
1— 4 мм. Сердцевина состоит из паренхимных т о н к о сте н н ы х и
одревесневш их клеток. В молодом деревце или в е р ш и и н о м побе­
ге, где еще нет законченной дифференциации т к а н е й древесины,
клетки сердцевины выполняют функции з а п а с а ю щ и х тканей и
•содержат крахм ал, жиры и другие органические п р о д у к ты . П о
мере роста дерева и выделения с п е ц и ал и зи р о в ан н ы х тканей, н а­
добность в запасаю щ их клетках сердцевины о т п а д а е т , они отми­
раю т и заполняю тся воздухом.
На поперечном и продольном разр е зах видно, что у сосны,
.лиственницы и кедра центральная часть ствола о тл и ч а е т с я от
периферической более темным цветом, а в с в е ж е с р у б л е н н о м со­
стоянии, кроме того, и меньшим содерж анием в о д ы .
Темноокрашенная центральная часть д р е в е с и н ы назы вается
ядром, а периферическая светлая — заболонью.
У ели и пихты центральная часть ствола о тл и ч а е т с я от лери•ферической только меньшим содерж анием воды и называется
спелой древесиной.
Я дровая и спелая часть древесины у растущ и х д е р е в ь е в вы­
п олн я ет механические функции, не участвуя в о б м е н е веществ.
С возрастом деревьев процентное со д ерж ан ие яд р а или с п е ­
лой древесины увеличивается. Это подтверж даю т и з м е р е н и я ,
приведенные в табл. 1.
Таблица
1
Процентное содержание площади ядра и заболони в зависимости
от диаметра деревьев на высоте 6,5 м.
Е ль
С о : н а
Диаметр деревьев, см
Заболонь
Спелая
древесина
Заболонь
30
70
32
68
1 6 -2 0
41
59
51
49
2 2 -2 6
46
54
58
42
Ядро
10— 14
В условиях Севера протяжение заболони по радиусу д е р е в ь е в
в возрасте 140 лет (на высоте 1,3 м ) неодинаково для р а з л и ч н ы х
пород, что видно из табл. 2.
Таблица
Порода
Возраст
деревьев
Средняя ширина по
радиусу дерева, см
заболони
Сосна ............................................................
Ель................................................................
Пихта .............................................................
Лиственница ...........................................
140
140
140
130
2
5,3
3 ,2
4,4
1,7
ядра
(спелая
др евеси н а)
6,7
6,9
5,2
7,9
Ядро и спелая древесина образую тся тогда, когда о к а й м л е н ­
ные поры трахеид закупориваю тся и выключаются из в о д о п р о ­
водящей системы дерева, а клеточные оболочки пропиты ваю тся
особыми ядерньш и веществами.
Водопроводящие и механические функции у хвойных д е р е в ь ­
ев выполняют трахеиды, они являю тся основным элементом д р е ­
весины и занимаю т 90—95% общ его ее объема.
Трахеиды расположены радиальны м и рядами и на п о п е ­
речном срезе имеют вид четырехугольных или ш естиугольных
клеток, а на радиальном и тангентальном разрезах — вид в о л о ­
кон с косо срезанными концами. Радиальные ряды состоят и з
повторяющихся в каж дом годичном
кольце двух типогв
Рис. 4. Схема микроскопического строения древесины сосны:
Р Т — ранние трахеиды; П Т — поздние трахеиды; СУ/ — сердцевинный л у ч '
7 - лучевы е трахеиды: С Х - смоляной х о д ;. Г С - границы годичного слоя,
-трахеид— ранних и поздних. Р анние трахеиды, вы полняя п р о ­
водящие функции, имеют широкую внутреннюю полость и т о н ­
кие стенки с многочисленными порами. Поздние т р ах е и д ы , о б ­
разующ ие т а к назы ваем ую позднюю древесину, в ы п о л л я ю т
механические функции, поэтому имеют утолщенные ст е н к и и
сравнительно узкие полости.
Х ар актерн ая особенность трахеид — окаймленны е
поры,
•сгруппированные преимущественно на радиальны х с т е н к а х у
концов, которыми к а ж д а я трах е и д а вклинивается м е ж д у с о с е д ­
ними, о б р азу я плотное соединение.
О каймленны е поры — это не простые отверстия, с о е д и н я ю ­
щие полости двух соседних клеток, с поверхности они п р и к р ы т ы
тонким первичным слоем клеточной оболочки. П оры сосед ни х
трахеид всегда находятся одна против другой и р а зд е л е н ы о б ­
щей д ля двух клеток срединной пластинкой ( м е м б р а н о й ). С л е ­
довательно, о кай м лен н ая пора обр азу ется двумя соседними т р а хеидами. М е м б р а н а окаймленной поры в центре имеет у т о л щ е ­
ние, н азы ваем ое торусом. Н а д первичным слоем и торусом в т о ­
ричные слои соседних клеток нависаю т в виде купола, к а к бы
о к а й м л я я их, отсю да и название — окайм ленная пора. Н а р и с . 5
представлено схематическое строение окаймленной поры (тангентальный с р е з ) .
П ри выходе из полости клеток диаметр пор прим ерно р а в е н
4— 5 (а , затем сильно расш иряется и в месте п р и м ы к а н и я к
срединной пластинке достигает 12— 25
Д и ам етр торуса всегда несколько превыш ает внутренн и й
диаметр поры.
Первичные слои клеток, образую щ и е мембрану ока й м л е н н о й
поры, в своей неутолщенной части имеют тончайшие о тверсти я,
облегчаю щие проникновение веществ из клетки в клетку. В ж и ­
вых клетках эти мельчайшие отверстия заполнены п л а з м а т и ч е ­
скими нитями, при помощи которых п лазм а всех ж ивы х к л е т о к
организм а соединена в одно целое.
П ри отклонении мембраны в ту или другую сторон у
то ру с
зак р ы в ае т выходное отверстие из полости клетки, п р е к р а щ а я
этим дальнейш ее функционирование поры.
У трахеид, расположенны х в зоне я д р а или спелой д р е в е с и н ы ,
п одавляю щ ее большинство пор закупорено торусом, и они вы­
ключаются из водопроводящей системы. В заболон и число пор,
зак р ы ты х торусом, незначительно, и практически они не в л и я ю т
на передвиж ение воды в древесине.
Число окаймленны х пор в тр ах е и д ах довольно велико. Т ак ,
количество их у ранних трахеид 80— 100, а у п о зд н и х —-10— 20.
Р азм е р ы т р ах еи д у хвойных деревьев изменяются не т о л ь к о
в зависимости от породы, но т а к ж е и от возраста, усл о в и й ме­
стопроизрастания и других факторов. Основываясь на о б ш и р ­
ных исследованиях ученых, можно принять д ля сосны, ели,
Р и с. 5. Строение окаймленной поры:
поры закупорены; 2 — лоры функционируют; 3 — вид поры на!
радиальном срезе.
лиственницы и пихты следующие разм еры трахеид: длина 2—
4 мм, ширина или наруж н ы й диаметр 0,2—0,04 мм, тол щ и н а сте.
нок 0,005—0,008 мм. У поздних трахеид длина и т о л щ и н а стенок
больше, а ш ирина меньше.
Клеточные стенки трахеид состоят из ц еллю лозы , лигнина,
гемицеллюлоз ,и полиуронидов. Полости этих клеток заполнены
водой и воздухом.
Вторым элементом хвойных пород являю тся сердцевинны е
лучи, идущие между трахеидам и в строго р ад и ал ьн ом н а п р а в л е ­
нии.
Д ли н а сердцевинных лучей увеличивается с к а ж д ы м новым
вегетационным периодом, по мере удаления ка м б и а ль н ого слоя
от центра ствола.
Сердцевинные лучи состоят из паренхимных ж и в ы х клеток и
предназначены для хранения питательных веществ. К л е т к и с е р д ­
цевинных лучей значительно меньше трахеид, длина их п рим ер­
но 0,04—0,08 мм, ш ирина 0,01—0,03 мм. С ердцеви н ны е лучи у
хвойных пород по ширине обычно образую тся одним -рядом к л е ­
ток, если ж е в сердцевинном луче зал е га ет горизонтальны й с м о ­
ляной ход, — то и несколькими рядами.
П о 'вы со те в луче всегда несколько рядов к л еток : у сосны,
кедра, лиственницы и ели верхний и нижний ряды о б р а зо в а н ы
горизонтальными трах еид ам и с мелкими окайм ленн ы м и лорами,
внутренние ряды — паренхимными клетками с просты м и лорами.
Выполняя функции запасаю щ их тканей, сердцевинны е лучи
должны быть постоянно связаны с лубом, по к отор ом у идут п и ­
тательные вещества от листьев. Эта связь о сущ еств л яется через
камбий, который о б р азует сердцевинные лучи к а к в сторону
древесины, т а к и в сторону луба.
Стенки клеточной оболочки сердцевинных лучей ср а вн и тел ь ­
но тонки и состоят в основном из целлюлозы, что д е л а е т их н е ­
прочными в механическом отношении. Полости к л е т о к заполнены
протопластом, сод ер ж ащ и м в себе живую часть — п р о то п л а зм у
и ядро, а т а к ж е неж ивы е включения вроде зерен к р а х м а л а , ж и ­
ров и т. п.
П рото п л азм а клеток сердцевинных лучей через у л ьтрам и кроскопические отверстия в мембране пор соединена в. о д н о целое,
а так ж е соединена с протоплазмой клеток к а м б и а л ь н о г о слоя и
живых клеток луба. Б л а г о д а р я этому клетки сердцевинны х л у ­
чей могут выполнять функцию зап ас аю щ и х тканей и перед авать
запасы органических веществ камбию и другим ж и в ы м клеткам.
В ядровой и сп елой древесине сердцевинные л у ч и , как и все
другие ткани, отмираю т и перестают выполнять з а п а с а ю щ и е
функции.
У хвойных пород, кроме сердцевинных лучей, есть еще одна
ткань, которая выполняет зап асаю щ и е ф у н к ц и и ,— э т о древес­
ная паренхима. К летки древесной паренхимы р а з б р о с а н ы м еж д у
тр ах е и д ам и или сгруппированы около с м о л я н ы х ходов, стенки
их сравнительно тонки и состоят из ц е л л ю л о з ы , гемицеллюлоз и
лигнина.
В ядровой и спелой древесине клетки п а р е н х и м ы отмирают и
зап о л н яю тся воздухом и водой. Количество древесной паренхи­
мы в хвойных .породах незначительно и о б ы ч н о не превыш ает
1 % всей древесины.
Характерной особенностью древесины х в о й н ы х пород я в л я ­
ю тся смоляные ходы, за исключением п и х т ы , у которой они
наблю даю тся только иногда и то единично. К а ж д ы й ход состоит
из канала, образуемого паренхимными к л е т к а м и путем их д и ф ­
ференциации.
С моляные ходы бывают вертикальные, т я н у щ и е с я п а р а л л е л ь ­
но оси ствола, и горизонтальные, п р о х о д я щ и е по сердцевинным
лучам.
Д и ам етр вертикальных см оляны х х о д о в в среднем у сосны
р ав ен 0,1 мм, у ели и лиственницы — 0,06 мм.. Д л и н а ходов ко­
л еб л е тс я от 10 до 100 см.
Горизонтальные смоляные ходы имеют д и а м е т р 0,03— 0,04 мм
и длину не 'выше сердцевинного луча. На 1 с м 2 поперечного с р е ­
з а сосны и ели насчитывается от 200 до 300 в е р т и к а л ь н ы х см о л я­
ных ходов.
Горизонтальные смоляные ходы своими к а н а л а м и всегда с о ­
единены с вертикальными, так что вся с и с т е м а образует одно це­
л ое. Такое строение д ает возможность о б и л ь н о зал и в ать смолой
ранения в любой части ствола.
Кроме того, через горизонтальные с м о л я н ы е ходы ж а в ы е
кл е т к и соединены с другими ж ивым и т к а н я м и дерева.
В ядровой и спелой древесине го р и зо н т а л ь н ы е смоляные
ходы зарастаю т тиллами, часть ходов в я д р о в о й древесине пе­
рестает функционировать и отклю чает от о б щ е й системы в ерти ­
кальные смоляные ходы.
Смоляные ходы в заболони, вследствие см о л я н о го давления,
способны выделять терпентин н еп оср ед ствен н о после их перере­
зан и я . Смоляные ходы ядровой д р е в е с и н ы этим свойством не
обладаю т, и терпентин в них находится к а к бы в хранилище.
При 'растрескивании древесины или д р у г и х разруш ениях
см о ля н ы х ходов в ядре терпентин, р а з л и в а я с ь , не кр и ста л л и ­
зуется, а пропитывает мертвые клетки. К а к показы вают и ссл е­
д о ван и я, смола и терпены о б ладаю т с л а б о й токсичностью по
отношению к дереворазрушающим г р и б а м , поэтому б ольш ая
стойкость смолистой древесины против г н и е н и я объясняется не
столько антисептическими, сколько ф и зи ч е с к и м и их свойствами.
Смоляные ходы располагаю тся, г л а в н ы м образом , в позднем
■слое годичного кольца.
Участие отдельных анатомических э л е м е н т о в в строении
древесины хвойных (в %) представлено в т а б л . 3.
Н азвание породы
Трахеиды
С ердцевин­
ные лучи
П арен хи м а
С о с н а .....................................
Е л ь ..........................................
Л и ств ен н и ц а .......................
П и х т а .....................................
93,1
94,6
91,2
90,3
5,5
4,6
7,6
8,5
0 ,5
0 ,4
0 ,7
1,2
Смоляные
ходы
0,9
0,4
0,5
О б о б щ ая все выш еизложенное, можно сд елать следующее
заключение о строении древесины хвойных породТкани, составляю щ ие древесину, р аспо л агаю тся в стволе от
периферии к центру в определенном порядке. С н а р у ж и ствол
покрывает пробковы й слой коры, состоящий из м е р т в ы х пробко­
вых и пробковидных клеток, очень устойчивых п р о т и в микроор­
ганизмов и н асекомы х. Клетки пробкового слоя у с о с н ы и лист­
венницы содерж ат воды около 20% , у ели — 3 0 % . К пробковым
клеткам примыкает очень тонкий слой ф ел л о д ерм ы , состоящий
из клеток пробкового камбия, а так ж е п ар ен х и м н ы х клеток
коры. Затем идет лубяной слой, состоящий из ситовидны х тру­
бок, сердцевинных лучей, лубяных волокон и л у б я н о й парен­
химы.
В феллодерме и л убе много ж ивы х клеток, заполненных
плазмой и с о д ер ж ащ и х жиры и крахм ал. С и тов и д н ы е трубки з а ­
полнены органическими веществами, идущими от л и с ть ев . Все
это д елает ф ел л о д ер м у и луб весьма благопр и ятны м питатель­
ным материалом для развития микроорганизмов и насекомых.
Клетки л уба и ф еллодермы имеют в среднем в л а ж н о с т ь у ели
141%, у сосны 152, у лиственницы 200% от а б с о л ю т н о сухого
веса; при высыхании они изменяют объем, что п р и в о д и т к р ас­
трескиванию луба и постепенному отпаду коры.
З а лубом идет камбиальный слой, состоящий из ж и вы х кле­
ток, при жизни очень стойких против грибов, а в отм ерш ем -со­
стоянии, после рубки дерева, являю щ ихся хорошей питательной
средой для микроорганизмов.
З а камбием следую т слои собственно древеси н ы . В заболо­
ни, п лощ адь которой колеблется в широких п р е д е л а х в зависи­
мости от диам етра деревьев, 50—60% клеток п е р в о г о годичного
слоя, считая от к а м б и я , — живые, со д ер ж ат п р о т о п л а с т , а т а к ­
же некоторые другие органические вещества. В последующих
годичных кольцах заболони количество живых к л е т о к резко
уменьшается, они сохраняю тся в сердцевинных л у ч а х , в смоля­
ных ходах и в древесной паренхиме около лучей и смоляных
каналов.
Следовательно, весь поверхностный с л эй з а б о л о н и — это
весьма х о р о ш а я питательная среда д ля микроорганизмов, в
последующих слоях эти благоприятные условия для развития
грибов остаю тся только в сердцевинных лучах и клетках д ре­
весной паренхимы.
Я дровая и слелая древесина состоит целиком из м е К в ы х
клеток, п олости которых заполнены воздухом, а стенки пропи­
таны смолистыми и ядерными веществами. Поэтому ядро и спе­
л а я д р евеси н а могут служить питательной средой только для
более высокоорганизованны х видов грибов — базадиом ицетов.
В круглых лесных сортиментах, непосредственно после в а л ­
ки деревьев, древесина по всей боковой поверхности прикрыта
корой и об н а ж ен а только с торцов. От поражения ее грибами
до некоторой степени механически предох 1раняет пробковый
слой коры, а 'камбиальный слой до отмирания клеток сохраняет
способность противостоять грибам и препятствует их проникно­
вению в древесину. В лаж ность заболони т ак ж е неблагоприятна
для развития грибов.
Таким образом, в теплое время года, в первые 10— 15 дней
после рубки, древесина :в круглых лесных сортиментах не под­
вергается серьезным изменениям и при н ад л е ж ащ и х защитных
мероприятиях может д о л г о сохранять свое качество. Это в из­
вестной мере относится к пиломатериалам и другим сортимен­
там, о чем будет п одробно сказано в последующих разд ел а х .
СТРОЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД
Х а р ак т е р н а я особенность древесины лиственных п о род —
наличие сосудов, или пор, которые проходят вдоль ствола и на
поперечном р а зр е зе видны в виде отверстий. У дуба и ясеня
крупные сосуды расположены кольцом в ранней части годично­
го слоя (кольцесосудисты е). У березы, осины, бука и некоторых
других пород сосуды разб росаны т о всему годичному слою , и
граница м е ж д у годичными слоями трудно различима (рассеяннооосудисты е).
В центральной части стволов дуба, вяза, тополя, ясеня и не­
которых других имеется яд р ов ая древесина. Она состоит из
мертвых клеток и о к р а ш ен а в темный цвет. Ядро у лиственных
пород образуется при зарастан и и ее сосудов особыми парен­
химными клеткам и — тиллами, закупориваю щ ими водопрово­
дящ ую систему. Однако сам и тиллы сильно насыщены влагой,
поэтому у свеж еорубленной древесины этих пород -нет заметной
разницы во в л аж н ости я д р а и заболони. У бука и липы сосуды
в центральной части т а к ж е зарастаю т, но цвет ее остается неиз­
менным (спелодревесные породы). О б разован и е яд ра и спелой
древесины
сопровож дается
одновременным
пропитыванием
клеток центральной части ствола слож н ы м и органическими
соединениями. У ядровых пород эти вещества окисляются воз­
духом и темнеют, а у спелодревесных остаю тся бесцветными.
При закупорке 'сосудов ядро и сп елая д р евеси н а .становятся м а­
лопроницаемыми д ля воды и воздуха, поэтому в р я д е случаев у
л есом атери алов, приготовленных из этой ч асти стаол а, заметно
увеличивается стойкость против гниения.
У березы, осины, ольхи, гр аб а и клена зак у п ор и в ан и е сосу­
дов не происходит, и они состоят только из з а б о л о н и .
Непропорциональное развитие сосудов, п л о щ а д ь сечения ко­
торых м ож ет быть в сто раз б ольш е поперечного сечения дру­
гих элементов древесины, смещ ает соседние « л е т к и . Поэтому
древесина лиственных пар од не имеет того правильного строе­
ния, которое характерн о для хвойных. В со с тав древесины лист­
венных пород входят: проводящ ие элементы — с о с у д ы и трахеи­
ды; механические — волокна л и бри ф орм а; за п ас аю щ и е сердце­
винные лучи и древесная паренхима. Эти о с н о в н ы е элементы
имеют целый р я д переходных форм, си л ьн о усложняющих
строение лиственных пород. Н а рис. 6 п о к а з а н а схема микро­
скопического строения древесины 'березы.
Сосуды явл яю тся типичными в одацр с в о д я щ и м и элементами
лиственных п ород и состоят ,из в ерти кальн ого р я д а коротких
клеток, перегородки которых растворены. Д и а м е т р сосудов
иногда доходит до- 0,5 мм, а длина колеблется от 5 до 20 см.
Сосуды соединяю тся с соседними э л е м е н т а м и при помощи
окаймленных, полуокаймленных или простых п о р .
Трахеиды лиственных пород значительно м е н ь ш е хвойных и
бываю т двух г и д о в — сосудистые и волокнистые. О н и представ­
л яю т п ереходные «формы от сосудов к в о л о к н а м . Сосудистые
трахеиды в ы п о л н яю т проводящ ие функции, а волокнистые —
механические.
Л и бри ф орм — основная часть древесины лиственных пород.
В олокна л и б р и ф орм а в соответствии с в ы п о л н я е м о й ими меха­
нической ф у н кц ией имеют веретенообразную форму, толстые
стенки и м а л ы е полости. Д л и н а волокон к о л е б л е т с я от 0,3 до
2 мм, а д и а м етр 0,02—0,05 мм. О т количества л и б ри ф о рм а и тол­
щины стенок волокон зависят вес и прочность древесины.
■Паренхимные клетки в лиственных п о родах образуют п р е ж ­
д е всего сердцевинные лучи, разви ты е з н а ч и т е л ь н о сильнее,
н ежели в хвойны х. В зависимости от д р е в е с н о й породы лучи
имеют по ширине и высоте от одного до н е с к о л ь к и х десятков р я ­
дов клеток.
'Н аряду с сердцевинными лучам и з а п а с а ю щ и е фуикции вы ­
п олн яет т а к н азы ва ем а я древесная паренхима, почти отсутст­
вую щ ая в х в ой н ы х породах. Клетки ее соб ран ы в -вертикальные
ряды, располож енны е на границе годичных к о л е ц около сосудов
или 'рассеянные п о годовому слою.
Торцовый
u.
Рис. 6.
сосуды: ^
М и кроскоп и ч еское с т р “ ™
- нсер^вв„н„ь,й днл у у в - л и
слой,
Среднее со д ер ж ан и е различных элементов в древесине лист­
венных пород прим ерно составляет (в % ):
Сосуды и трахеиды .
Д ревесны е волокна .
Сердцевинные лучи .
Д ревесная паренхима
.
.
.
.
20
50'
18
12
НЕОДНОРОДНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДРЕВЕСИНЫ
Материалы, свойства которых, в том числе прочность, тв ер­
дость и упругость, различаю тся в р азн ы х н а п р а в л е н и я х , н а зы ­
ваются анизотропными; к таким м а т ер и ал ам о б ы ч н о относят
древесину. О днако неоднородность древесины не ограничивает­
ся. только существенными р азличиям и м е х а н и ч е с к и х свойств
вдоль и поперек волокон или в р ади альн ом и тангентальном н а ­
правлениях.
Многие исследователи отмечают резкие р а з л и ч и я в прочности
древесины в зависимости от породы, наличия п о р о к о в , содержа­
ния воды, а т а к ж е от индивидуальных особенностей, сложивших­
ся в процессе формирования.
Эта неоднородность значительно у сл о ж н яет р а с ч е т деревян­
ных конструкций и очень часто приводит к и з л и ш н е м у перерас­
ходу материала.
Неодинаковые п оказатели прочности в трех взаимно-перпен­
дикулярных н ап равлен иях определяю тся формой и расположе­
нием клеток, составляю щ их древесину, н а п р а в л е н и е м кристал­
литов и фибрилл во вторичных слоях оболочки, н ал и ч и еи сер д ц евинных лучей и другими особенностями, св о й ств ен н ы м и м а те­
риалам растительного происхождения.
Принимая во внимание
неоднородность
механических
свойств, Государственный Комитет С овета М и н и с т р о в СССР по
делам строительства ввел с 1 ян в ар я 1955 года д л я древесины
сосны и ели сл едую щ и е нормы расчетного со противления.
Таблица
Род напряж енного состояния
Расчетное
сопротивле­
ние, K Z j C M 2
Изгиб .
Растяжение вдоль волокон
130
Сжатие и смятие вдоль волокон . .....................................................
Сжатие и смятие по в с е й поверхности п оп ер ек волокон .
Скалывание вдоль в о л о к о н ..................................................................
130
18
24
12
Скалывание поперек волокон
4
100
Нормы расчетного сопротивления примерно в семь раз мень­
ш е предела прочности при испытании стандартны х (чистых) об­
разцов древесины на растяжение, в пять раз — при испытании
на изгиб и в три раза — при сжатии. Такие большие запасы
прочности п рин яты только из-за неоднородности древесины.
Установленные Госстроем нормы расчетного сопротивления
древесины учитываю т возможное влияние на ее прочность суч­
ков, трещин и других пороков, понижаю щих однородность м а ­
тер и ал а .
Если нормы, утвержденные для сосны и ели, применяются к
другим породам, Госстрой рекомендует переходные коэффи­
циенты, приведенные в табл. 5.
Таблица' 5
П ереводны й коэф ф ициент к расчет­
ному сопротивлению для сосны и ели
П ороды древесины
Лиственница
...............................................
К е д р .................................................................
П и х т а ..................................................................
Д у б ......................................................................
Ясень, клен, г р а б ..................................
А к а ц и я ............................................................
Б ер еза, б у к ....................................................
Вяз, и л ь м ........................................................
О льха, л и п а ....................................................
О сина, тополь . . .....................................
Р астяж ен и е,
изгиб, с ж а ­
тие и см я­
тие вдоль
волокон
С ж атие и
смятие
поперек
волокон
Скалывание
1.2
0,9
0,8
1.3
1,5
1,5
1,1
1,0
0,8
0,8
1,2
0,9
0,8
2,0
2,0
2.2
1.6
1.6
1.3
1.0
1.0
0,9
0,8
1,3
1.6
1.8
1.0
1.0
1.1
0,8
Влажность древесины. Древесина ка к м атериал раститель­
ного происхождения практически никогда не бывает абсолютно
сухой, а находится в определенной взаимосвязи с водой. О тно­
шение весового количества влаги, сод ерж ащ ейся в древесине, к
ее абсолютно сухому весу носит название влажности древесины
и обычно в ы р а ж ае тся в процентах
W
где
100=
«о,
W — вл аж н о сть древесины;
g 1 — вес древесины во влажном состоянии;
g — вес древесины в абсолютно сухом состоянии.
В ода в древесине мож ет заполнять полости клеток или про-
и итывать их оболочки. Воду, находящ ую ся в полости клеток,
н азывают свободной, а пропитывающую к л е т о ч н ы е стенки, —
г игроскопической. 'Свободная или к а п и л л я р н а я влага не н ахо ­
дится в физико-химических св язях с в е щ е с т в о м клеточных стеII ок. довольно л е г к о удаляется при вы суш и вани и , не оказывает
влияния на механические и физические с в о й с т в а древесины, за
исключением ее веса. Гигроскопическая вода, пропитывающая
клеточные оболочки, имеет разные связи с в е щ е с т в о м древесины.
В аморфных у ч астк ах фибрилл меж ду г и д р о к с и л а м и целлюлоз­
н ы х цепей и молекулами воды образую тся водородные связи;
» участках целлюлозы, имеющей кри ста лл и ч еск о е строение, вох а находится в в и д е субмикроскопических п р о с л о е к между кри­
сталлитами. При удалении гигроскопической в о д ы кристаллиты
сближ аю тся, ум еньш ая радиусы субмикроскопических каналов,
в которых она разм ещ ается. Это явление в ы з ы в а е т , с одной сто­
роны, рост капи ллярн ы х сил, определяю щ их взаимосвязь гигро­
скопической воды с древесиной, а с другой с т о р о н ы —уменьш е­
н и е объема клеточной оболочки. М а к с и м а л ь н о е насыщение к л е­
точных оболочек водой при отсутствии влаги в полости клеток,
характеризует предел их набухания, а следовательно, и предел
увеличения о б ъ е м а древесины.
Этот предел называется гигроскопической точкой. М а к с и ­
мальное сод ерж ан ие в древесине ги гроскоп и ческой воды при­
мерно равно 30% от ее абсолютно сухого в еса . ( Д л я древесных
пород, пр им ен яем ы х в строительстве, оно колеблется от 29
д о 32%.)
Сырая д р ев еси н а на открытом воздухе л и б о в помещении н а ­
чинает постепенно терять влагу; вначале и с п а р я е т с я преимуще­
ственно свободная вода, а затем связан ная.
Свободная в о д а при любой температуре, н о при обязательно
неполном насыщении окруж аю щ его 'воздуха
м ож ет быть вся
извлечена из дреаесины. Тем пература и вл аж н о сть воздуха
определяют при э то м только скорость у д а л е н и я свободной воды.
Гигроскопическая влага из древесины может удаляться лиш ь до
определенного предела, обусловленного температурой и в л а ж ­
ностью окр у ж аю щ его воздуха. Высыхание прекратится, если
в лаж н ость древесины будет соответствовать температуре и в л а ж ­
ности о к р у ж а ю щ е г о воздуха; это состояние н а зы в а ю т р ав н овес­
ным, а влаж н ость древесины— равновесной, и л и устойчивой.
Равновесная влажность достигается, к о г д а упругость паров
воздуха с р а в н я е т с я с упругостью паров воды у поверхности д р е ­
весины. П о в ы ш ен и е температуры и понижение влажности во зд у ­
х а вызовет дальнейш ее удаление ги гроскопической воды. О б р а т ­
ное изменение температуры и влаж ности в о з д у х а приводит к
поглощению древесиной паров воды из в о з д у х а и увеличению
количества гигроскопической воды.
Пары воды поглощ аются древесиной за сч е т капиллярной
конденсации, которая, в свою очередь, обусловлена понижением
упругости п а р а над поверхностью менисков воды в субмикроскопических капи л л ярах. С огласно исследованиям Н. Н. Чулицкого,
зависимость влажности древесины от состояния окруж аю щ его
воздуха хар актери зуется следующими кривыми:
90
S 70
*п
45
50
<1
5
cs
г
^ зо
а
Ч
<0
-20
о
го
температура
to
во
Воздуха
во
/оо
в °С
Рис. 7. Диаграмма равновесной влажности древесины.
Равновесная влажность древесины не зависит от породы и
одинакова д л я я д р а и заболони.
Таким о б р азо м , количественное содерж ание воды в д р еве­
сине, если последняя не имеет контакта с жидкостью , опреде­
ляется температурно-влажностными п арам етр ам и воздуха, в ко­
торых находится та или иная деревянная конструкция. При д ли ­
тельном пребывании на открытом воздухе, в отапливаемом, или
неотапливаемом, но хорошо вентилируемом помещении д р ев е­
сина полностью теряет свободную воду и не мож ет восстанавли­
вать ее за счет паров, находящ ихся в воздухе.
В предварительно высушенной древесине восстанавливается
свободная вода только при погружении в воду или при постоян­
ном контакте с водой, находящейся в почве или попадающей на
деревянные конструкции из-за нарушения строительных или*
эксплуатационных правил.
Непосредственно после рубки деревьев, к а к видно из т а б л .6 „
содерж ание воды в древесине значительно.
Как мы уж е отхмечали, влаж ность з а б о л о н и и центральной
части ствола хвойны х пород резко р а зл и ч а е т с я , у лиственных ж е
влажность по сечению деревьев р ас п р е д е л я е т с я более р а в н о ­
мерно. Несмотря н а высокую вл аж н о сть растущих и свеж есрубленных деревьев, полости их дал еко не заполнены водой и
древесина мож ет ещ е увеличить свою в л а ж н о с т ь . Так, наприм ер,
влажность з а б о л о н и сосновых и еловых неокоренных бревен
после длительного сплава на 12— 15% в ы ш е свежесрубленной
древесины.
Таблица
Средняя влаж ность
в % от абсолютно
сухого веса
Средняя влажность
в % от абсолютно
сухого веса
заболони
ядра,
спелая
древе­
сина
1 12
107
126
120
128
34
52
59
38
69
Порода
Сосна
. . . .
Лиственница
. .
К е д р .....................
Ель
......................
П и х т а .....................
6
заболони
ядра,
централь­
ная
часть
73
70
92
56
72
71
82
91
60
90
Порода
Д у б ......................
Б е р е з а ..................
Осина ..................
Липа . . .
. .
В я з .......................
Как мы увидим дальше, древесина с в л а ж н о с т ь ю 23% и в ы ш е
н е обладает н уж н о й стойкостью против загнивания, а с л е д о в а ­
тельно, и долговечностью и подлеж ит перед употреблением о б я ­
зательной сушке или специальной антисептической обработке.
Удаление свободной воды со п р о в о ж д аетс я только потерей в е­
с а древесины. С понижением в л аж н ости з а точку н асы щ ени я
волокна и с н ач ал о м удаления гигроскопической воды происхо­
дит усушка древесины. О бъясняется она тем , что при удален и и
воды из меж кри сгалли тны х промеж утков кристаллиты с б л и ­
жаются, уменьшая; соответственно линейные и объемные р а з м е ­
р ы клеточных оболочек.
Древесина в т р е х в заим но-перпендикулярны х направлениях
усыхает весьма неравномерно. У хвойных п о р о д при переходе
влажности древесины от гигроскопической точ ки до абсолю тн о
сухого состояния усушка составляет в тангентальном н а п р а в л е ­
нии около 10%, в радиальном — 5 и вдоль волокон— 0,16% к
сухому состоянию. Наблюдаются т а к ж е значительные р азл и чи я
в усушке ранней и поздней древесины хвойны х пород, тогда как
у лиственных р ан н яя и поздняя древесина усыхают одинаково.
Если сухая древесина у влаж н яется, т о происходит явление, о б ­
ратное усушке — разбухание.
Способность древесины уменьшать или увеличивать свои р а з ­
меры при удалении или поглощении гигроскопической воды о б у ­
словливает растрескивание и коробление лесоматериалов, п ере­
косы дверных и оконных коробок, рассыхание полов и многие
другие нежелательны е явления. П оэтому столярные изделия
важно изготовлять из древесины, имеющей влаж ность близкую
к эксплуатационной (устойчивой). Необходимо так ж е з а щ и щ а т ь
древесину от возм ож ного п о гл о щ ен и я водяных паров путем ее
грунтовки, о краски или пропитки.
Вес древесины. При х а р а к т е р и с т и к е веса древесины р азл и ч а­
ют два понятия:
а) удельный вес древесинного вещества и
б) объемны й вес древесины.
Удельный в е с древесинного вещества, из которого состоят
оболочки клеток, выше 1 и практически не зависит от породы, в
среднем его принимаю т равным 1,54. ^Удельный вес используется
при определении водопоглощения, пористости древесины и д р у ­
гих расчетах.
Объемный вес древесины зависит о т целого ряда факторов и
прежде всего о т ее влажности. П оэтому объемный вес принято
определять при 15-процентной влажности или при абсолю тно
сухом состоянии. ГОСТ 6336—62 рекомендует определять о б ъ е м ­
ный вес при комнатно-сухом состоян и и древесины по формуле
Tw = 4 г г / с жя ,
vW
g w — вес образца при в л а ж н о с т и в момент испытаний;
V v — о б ъ ем образца при той же влажности.
А затем приводить полученные результаты к объемному весу при
15-процентной влажности по ф орм у л е
гДе
Т15 = Tw [1+0,01 (1 — 0,52)-(15 — W) \ ,
где -,'15 — объемный вес при 15-процентной влажности;
Tw — объемный вес при в л аж н ости в момент испытаний;
W — влаж ность в процентах.
Средние величины объемного в е с а при 15-процентной в л а ж ­
ности п риводятся в табл. 7.
Таблица
Порода
О бъ ем ­
ный
вес
Порода
ОСпемыьш
вес
Лиственница .
Сосна . . . .
Е л ь .................
К е д р .................
0.66
0,54
0,46
0,44
Пихта . . . .
Д у б .................
Ясень . . . .
Б у к .................
0,38
0.72
0.71
0,65
Объем
ный
вес
Порода
Береза
Осина .
Липа .
Тополь
.
.
.
.
. .
. .
. .
. .
0,64
0,50
0,48
0,44
7
Вес одного кубо метра древесины в тон н а х при 15-процентной
влажности соответствует табличному п о к а з а т е л ю объемного в е ­
са. При объем н ом весе сосны 0,54 вес 1 ,и3 древесины будет р а ­
вен 0,54 т.
Пользуясь д а в н и м и табл. 7, мож но о п р ед ел и т ь объемный вес
древесины при влаж ности свыше 30% по ф о р м у л е
1 + 0,01 W
?w —
1,210
и при влаж ности н иже 30% по ф ормуле
_
Tw
где
1000- (,5
1(170 — 5 W '
— о б ъ ем н ы й вес при данной в л аж н о сти ;
— о б ъ ем н ы й вес при 15-процентной влажности;
W — в л аж н ость, при которой о п р ед ел яе тся объемный вес.
Вычислив объегмный вес при заданной влажности, мы м ож ем
с достаточной д л я практических целей точностью определить вес
того или иного объем а древесины.
1,5
Глава II
ПОВРЕЖДЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ
ПРИ ХРАНЕНИИ И В СООРУЖЕНИЯХ
При хранении лесных материалов на ск л а д а х д ер ев о о б р аб а­
тывающих цехов и стройдворов, а т а к ж е при эксплуатации д е ­
ревянных сооруж ений древесина под влиянием внешних и внут­
ренних ф акторов подвергается существенным изменениям, ч а с т о
приводящим к порче и преждевременному ее разрушению.
По наблюдениям многих ученых и инженеров, эти изменения
в зависимости от условий хранения и служ бы могут быть сл е­
дующими: 1) ненормальное окрашивание; 2) гниение; 3) по­
вреждение насекомы ми в виде различны х червоточин; 4) р а с ­
трескивание и коробление. Частота этих повреждений зависит о т
породы древесины, от предварительной обработки сортиментов,
продолжительности их хранения, а т а к ж е от того, как соблю ­
дается конструктивная, производственная и эксп л уатац и онн ая
профилактика деревянных сооружений.
П риводимые ниже указан ия о сроках появления пороков и
скорости их распространения имеют приближенный х арактер и
относятся к Е в р о п е й с ш м у Северу.
ПОВРЕЖ ДЕНИЯ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ НА СКЛАДАХ
В холодный период года на Европейском Севере примерно с
1 октября по 1 мая качество древесины не изменяется. И зм ен е­
ния появляются с повышением температуры атмосферного воз­
духа до 3— 5° С под 'влиянием физических и биологических ф а к ­
торов. Количество и скорость их распространения увеличиваю т­
ся по мере повышения температуры, достигая максимума в
и ю н е — августе.
Наши многолетние наблюдения, а так ж е работы А. Т. В а кина, С. Н. Горшина и других даю т возможность сделать неко­
торые обобщ ения о х а р а к тер е изменений в древесине за время
летнего хранения. Непосредственно после валки деревьев кора
механически предохраняет древесину от неблагоприятных внеш­
них явлений, а первые 20 дней после рубки проникновению в
древесину грибной инфекции препятствует камбий. К р о м е того,
влажность свежесрубленных деревьев неблагоприятна д л я р а з ­
вития грибов.
По мере просыхания в древесине появляю тся р азл и ч н ы е из­
менения, х а р а к т е р которых во многом зав и си т от породы. П о ­
этому нам к а ж ет с я целесообразным рассмотреть эти п о в р е ж д е ­
ния р аздельн о д л я хвойных и лиственны х пород.
Хвойные породы. При хранении свежесрубленных, неоко реп­
ных сосновых н еловых бревен в р яд ов ы х штабелях происходят
следующие изменения:
1) через 30 дней на поверхности бревен, в местах ошмыгов
коры, п о яв л яю гся пятна синевы. У 20% сосновых бревен отме­
чаются т а к ж е полосы синевы в заболон и;
2) через 60 дней примерно у половины сосновых и одной
четверти е л о в ы х бревен возникают конусообразные полосы сине­
вы в заболони. При хранении в лесу деревьев, срубленны х до
августа, на б ревнах верхнего р я д а ш т а б е л я , как правил о , по­
селяются короеды;
3) через 100 дней до 70% сосновых и до 30% еловых кряж ей
приобретают т а к называемую глубокую синеву, иногда рас п р о ­
страняющуюся на половину общей п л о щ а д и заболони. В о т­
дельных случ аях в заболони встречаю тся бурые или коричне­
вые пятна,
вызываемые
дереворазруш аю щ и м и
грибами:
Corticium laeve Pers и Peniophora g ig a n te a Mass. П обурен и е д р е­
весины— п оказа тел ь первой стадии ее загнивания;
4) при более продолжительном х р ан ен и и круглого леса
(120— 150 д н е й ) из-за значительного похолодания в октя б р е от­
меченные пороки не развиваются.
Если неокоренный круглый лес р а зб р о с а н по зем л е или оку­
чен в небольшие бунты, синева и насеком ы е распространяются
значительно больше, в отдельных с л у ч а я х появляются бурые
ттятна гнилостного происхождения.
Интенсивное развитие д е р е в о р азр у ш аю щ и х грибов и гние­
ние неокоренных бревен, р а зб р о са н н ы х на земле, наступает
только во втором и третьем году п р еб ы в ан и я их в лесу.
Несколько иной характер носят п ороки в чистоокоренном
круглом лесе:
1) после ЗО-дневного хранения в р я д о в ы х ш табелях у око­
ренных сосновых и еловых бревен о б р а зу ю т с я продольные пре­
рывистые трещ ины глубиной от 1 до 4 см. Количество и глубина
их прямо з а в и с я т от диаметра кряж ей. У толстомерных бревен
число трещ ин иногда достигает десяти. Н а поверхности значи­
тельной части окоренных бревен п о яв л яю тся также п ятн а пле­
сени и синевы;
2) после трехмесячного хранения на бревнах насчитывается
от 3 до 6 продольных трещин глубиной до 4 см. У отдельных
сосновых бревен отмечаются н езн ач и тельн ы е пятна синевы в
заболони. Если окоренные бревна хранятся не в штабелях, а
разбросаны на земле, заболонь их п овреж дается глубокой
синевой.
Значительно меньше изменений наблю дается в древесине
круглых лесных материалов, окоренных до луба. Н апри м ер,
после трехмесячного хранения таких бревен на поверхности их
образуются одна-две продольные трещины глубиной до одной
четверти диам етра. У всех бревен налетом плесени и синевы
покрывается луб, у некоторых сосновых бревен отмечаются п ят­
на синевы в заболони.
Когда хвойный круглый лес поступает на деревоо б раб аты ­
вающие предприятия сплавом и хранится в рядовых ш табелях,
в древесине появляю тся изменения, главным образом, грибного
происхождения.
По нашим данны м, средняя влажность заболони сплавных
бревен во время выкатки составляет
у сосны около 130%, у
е л и — 140. Это делает маловероятным развитие на заболони
грибов синевы.
Таким образом, повреждение пиловочника синевой зависит
от интенсивности просыхания бревен.
К ак показали исследования, эти повреждения прямо зав и ся т
от срока выкатки бревен, методов их окорки и способов
укладки.
Опытные данные, характеризую щ ие эту зависимость, сведены
в табл. 8.
Таблица
Повреждение
Время выкатки
бревен из воды
И ю н ь .....................
Июль . . .
А в г у с т .................
Сентябрь . . . .
с осн оры х и
8
еловых бревен синевой в рядовых штабелях
с обдирами свыше
Время
Бревна с неповреж­ Брэвна
одной четверти обшей
определе­
денной корой
поверхности коры
ния качества
Влажность Повреж­ Влажность Повреж­
и влажности
дения,
дения,
заболони,
заболони,
древесины
%
%
%
%
Ноябрьдекабрь
я
„
89,0
64
57,3
72
84,8
121.2
137,2
61
9
2
76,8
99,2
118,6
59
13
4
П р и м е ч а н и е . Поврежденными считались бревна, имеющие конусо­
образные пятна синевы в заболони. У большинства бревен объем поражения1
заболони не превышал ’/з общего ее объема.
В бревнах ранней выкатки (июнь — июль) заболонь повреж ­
дается также грибом Peniophora gigantea. В отдельные годы п о бурение заболони (подпар) захваты вает 8— 10% всех бревен..
По исследованиям проф. А. Т. В акина, повреждение гри бам и
шловочных бревен ранней выкатки резко понижается, если они
укладываются в плотные штабели.
Древесина лиственных пород, о с т а в л е н н а я д ля хран ен и я в
кряжах, п овреж дается деревоокраш иваю щ ими грибами и гни­
лями. Гнили развиваю тся последовательными стадиями: побурение, подпар, мрамор и мягкая гниль.
А. Т. Вакин рассм атривает побурение к а к медленное о тм и ­
рание клеток древесины в силу изменивш ихся условий а э р ац и и
и как результат окислительных процессов, происходящих обы ч­
но без участия грибов.
Фаза подпара характеризуется действием на побуревшую
древесину грибов. С тад ия мрамора начинается с белых вы ц в е­
тов и черных линий в зоне подпара и постепенно переходит в
мраморный рисунок. Вызывается мрамор дереворазруш аю щ и м и
грибами (S ch izo p h i/llu m com m une Fr. и д р .). П о я вл я ю щ аяс я в
области мрам ора м я г к ая гниль вызы вается д ругой группой р а з ­
рушителей. Эта гн и л ь характеризуется белой или светлой о к р а с ­
кой и сплошным разм ягчением древесины.
Две первых стадии разруш ения лиственны х пород— побу­
рение и подпар — известны под общим названием з а д ы х а н и я
древесины. П р о ц ес сы зады хания и гниения лиственных пород
подробно изучали сь А. Т. Вакиным.
На рис. 8 графически изображены и зучаем ы е явления з а два
летних сезона.
Березовая древесина зимней заготовки начинает зад ы х ать ся
в начале мая, что совпадает с распусканием почек у деревьев.
Развитие порока прекращ ается в половине октября.
Важно отметить, что древесина, сру б л ен н ая в половине авгу­
ста, не зады хается вплоть до следующей весны, несмотря на
благоприятную температуру. З а д е р ж и в а ю щ и м началом я в л я е т ­
ся высокая в л аж н ость древесины.
В кряжах, улож енных для хранения в мае, мрамор п о я в л я е т ­
ся вначале июля, а мягкая гниль — в сентябре. Подсчитано, что
в березовых фанерны х чураках к концу первого вегетационного
периода м я гкая гниль занимает четверть заболони, м р а м о р —
половину, а п о д п а р — три четверти.
По скорости з а д а х а в и я (и гниения) заб ол о н и лиственны е
породы р азд ел яю т на три группы: н е с т о й к и е — береза, бук,
ольха; средней с т о й к о с т и — дуб, липа, осина; стойкие — к лен и
ясень.
Задыхание в я д р е дуба развивается медленнее, чем в з а б о л о ­
ни. У ясеня ж е заболон ь более стойка к задыханию, чем ядро.
Исследование влажности и объемного веса древесины по­
казало, что сущ ествует обратная с в я з ь м е ж д у влажностью свежесрубленной древесины лиственных пород и стойкостью их
против гнили.
з / болони
поврежденной
П роцент
Май
Июнь
июль AfeVcm
С езон
i
Сект*5ръ Октябрь
Май
Июнь
Июль
С езо н 2
Р ис. 8. Кривые динамики задыхания и гниения в березовых чураках.
А васт
П овреж дение срубленной древесины усиливается п о мере
того, как п они ж ается ее влаж ность и повышается количество
воздушных полостей. Н а свеж есрубленной древесине первое
время грибы не поселяются б л а г о д а р я защитным свойствам
ж ивых клеток л у б а и камбия.
По данным А. Т. Вакина, для н ад еж н о й защиты лиственных
пород от зад ы х ан и я влаж н о сть древесины (в %) д о л ж н а быть
выше следующих показателей:
Береза
...........................
Б у к .....................................
Д уб
................................
Л и п а ................................
О с и н а ................................
Клен
................................
Я с е н ь ................................
85
77
79
83
76
48
43
ПОВРЕЖДЕНИЯ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
ПРИ СУШКЕ И ХРАНЕНИИ НА ОТКРЫТОМ ВОЗДУХЕ
Древесина пиломатериалов при суш ке п о вр еж д ается гриба­
ми и растрескивается.
В условиях Севера наиболее часто поражается синевой заболонная часть досок. Это зависит от сроков их просыхания,
породы, процентного содерж ания заб о л о н и и температуры ок­
ружаю щ его воздуха. Доски, п ро л е ж ав ш и е после распиловки в
плотных тирах более 5 дней, в июле— августе по всей заболони
покрываются налетной синевой. П иломатериалы , своевременно
уложенные в сушильные штабели, меньш е страдают о т синевы.
Ель и пихта по сравнению с сосной и лиственницей повреж­
даются синевой меньше. По нашим данны м , в теплое время д а ­
ж е в ш т абеля х синева пораж ает до 20% сосновых досок (неантисептированны х).
Особенно сильно повреждаются деревоокраш иваю щ ими гри­
бами березовые доски, просыхающие значительно медленнее
хвойных. Чем быстрее пиломатериалы просохнут до влаж ности
23% и ниже, тем меньше вероятность появления
цветовых
окрасок.
Однако излиш няя Интенсификация суш ки приводит к друго­
му весьма отрицательному явлению — растрескиван и ю досок.
Н а складах наиболее распространены торцовые трещ ины, кото­
рые образуются из-за быстрого просы хания торцов п о сравне­
нию со средней частью досок. Чтобы уменьшить рас т р еск и в а­
ние, доски уклады ваю тся «впотай», или торцы их затеняю тся
другими способами. Хорошие р езультаты дает сушка досок в
специальных пакетных штабелях.
Сильно подвержены растрескиванию древесные
породы с
большим коэффициентом объемной усушки: лиственница, бере­
за н липа. Следует рекомендовать более медленную и х сушку,
но это увеличивает опасность повреждения грибами. Антисептирование сырых досок д ает возможность смягчить реж им сушки
и в то же в р ем я избавляет их от посинения. П иломатериалы ,
идущие на изготовление столярных изделий, необходимо дово­
дить до комнатно-сухого состояния, что в условиях Севера воз­
можно только путем искусственной сушки.
Оконные переплеты, двери, коробки и другие столярны е и з­
делия, изготовленные из древесины влаж ностью 12— 14%, необ­
ходимо немедленно грунтовать и окраш ивать. Хранить их сле­
дует в зак р ы ты х отапливаемых складах. Н а открытом воздухе
столярные изделия будут неизбежно изменять свои линейные
и объемные размеры, что приведет к короблению, перекосам и
расстройству столярных соединений.
ПОВРЕЖ ДЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫ Х КОНСТРУКЦИЙ
И СООРУЖЕНИИ
Основным недостатком сооружений из непропитанных лесо­
материалов является гниение древесины.
Наиболее подвержены гниению деревянные элементы, нахо­
дящиеся в условиях переменной влажности, особенно, если эти
колебания происходят в пределах, благоприятных для ж и з н е ­
деятельности грибов. Так, например, влаж ность древесины шпал
и переводных брусьев в местах, засыпанных балластом, ко л еб ­
лется от 40 до 80% , а столбов воздушных линий и свай в 75 см
вверх и вниз от поверхности земли — от 25 до 120%, причем в
40 см вверх и вниз влажность наиболее оптим альна для р а з в и ­
тия грибов.
По этой причине шпалы в местах соприкосновения с б а л л а ­
стом, столбы и сваи в зоне переменной влажности разру ш аю тся
в условиях С ев ер а через 4— 6 лет. Стойкость древесины, н ахо ­
дящейся в зем л е , зависит от почвы. Л учш е всего древесина с о ­
храняется в глинистых грунтах и скорее разруш ается в рыхлых
почвах.
По исследованиям П. С. Подколзина, влажность древесины
в подземных горных выработках колеблется в пределах 50—
70%, независимо от первоначальной влажности при поступлении
в шахту. Д л я стабилизации влажности рудничных стоек необ­
ходимо полтора-три месяца. Следовательно, д а ж е пред вар и ­
тельно высуш енная древесина очень скоро приобретает в л а ж ­
ность, оптим альную для развития грибов. Л есоматериалы в
шахтах с л у ж а т о т 6 месяцев до 5 лет в зависимости от темпе­
ратуры и в л аж н ости рудничного воздуха, влаж ности грунта,
интенсивности поступления грунтовых вод, скорости и н ап р ав л е­
ния вентиляционных потоков, породы древесины. Средний срок
службы деревянного крепежа в ш ахтах Д он б асса — около двух
лет.
Пролетные строения деревянных мостов при атмосферных
осадках у в л аж н яю тс я неравномерно. В трещинах: верхней п о ­
ловины горизонтальных прогонов и б а л о к вода скапливается
больше и у в л а ж н я е т древесину на зн ачительн ую голубику. В о да
пропитывает т а к ж е накопившуюся на верхней ч а с т и моста г р я з ь
и пыль, что способствует длительному увлажнен и ю нрогонов.
По этой причине верхняя часть д еревянны х м о с то в разрушает­
ся через 8 — 12 лет.
Гниение свай в русле реки начинается на р асстоянии 20 см
от меженного горизонта воды и закан чи вается в 8 0 см от него.
По стойкости против загнивания при с л у ж б е в условиях пере­
менной в л аж н о сти древесные породы м ож но располож ить в сл е­
дующем порядке: лиственница, дуб, сосна, кедр, ель и пихта.
Береза и осина ‘в этих, условиях р азр у ш а ю тс я з а 2— 3 года.
Д еревянны е сооружения преж деврем енно разреш аю тся, к а к
правило, потому, что строятся из непропитаннон и непросушенной древесины (с влажностью выш е 2 3 % ) , не соблюдаются'
меры по быстрому ее просыханию во в р ем я с л у ж б ы , а также по­
тому, что выбираю тся нерациональны е к о н стру к ц и и , не способ­
ные предохранить древесину от действия атмоссферной, грун­
товой и конденсационной влаги.
П о многолетним наблюдениям л аб оратори и древесиноведе­
ния Архангельского лесотехнического института, все прежде­
временные разруш ен ия зданий от загн и ва н и я д еревянны х д е т а ­
лей связаны с периодическим или постоянным увлаж н ен и ем д р е ­
весины.
Известны сотни случаев, когда деревянные конструкции, по­
строенные из сосны и ели, р азр у ш ал и сь г р и б а м н з а 2 —3 года и
требовали полной замены, и, наоборот, есть многочисленные
примеры, когда деревянные конструкции служа т д есятки и сот­
ни лет.
Установилось твердое мнение, что дуб, лиственница, сосна,
кедр и ель о б л а д а ю т достаточной стойкостью п р о т и в гниения и
могут широко употребляться в строительстве, а б е р е з а и осина
для этой цели непригодны. О днако это у т в е р ж д е н и е справедли­
во только при сл уж б е деревянных конструкций в обстановке
постоянного и периодического у в л а ж н е н и я д р ев еси н ы . Как по­
казали и сследован и я В. Н. Петри, проведенные в л аб о рато рн ы х
и производственных условиях, стойкость сухой б ер езы и осины
против домовых грибов не уступает сосне. П о э т о м у для д ере­
вянных элементов отапливаемых зд ан ий березу, о с и н у и л ип у
можно п рим ен ять наравне с хвойными породами. В частности,
из лиственных пород можно изготовлять щиты н а к а т а между­
этажных и чердачных перекрытий, л аги под д о щ а т ы е полы, д е­
ревянные элементы несущих конструкций и обредлетку кровли.
Как п оказы в аю т приведенные примеры, порча древесины во
время ее хран ен и я и службы в д еревян н ы х с о о р у ж е н и я х связана
с двумя основными факторами: температурой о к р у ж аю щ ег о
воздуха и влаж ностью самого м атериала.
При огром ном р азм ах е строительства в нашей стране л ес­
ная промышленность не в состоянии поставлять стройкам сухие
лесом атериалы , поэтому подготовку древесины, в частности ее
сушку, долж ны взять на себя строительные организации.
Мы не д о л ж н ы забы вать такж е, что при скоростном строи­
тельстве некоторая часть древесины будет применяться сырой
и что во всех частях зданий будет накапливаться строительная
и монтаж ная в л ага, контактирую щ ая с деревянными элем ен ­
тами. Это тр еб у ет от строителей предупредительных мер против
загнивания деревянных элементов зданий, уложенных в дело
сырыми или увлаж н ивш им и ся в процессе строительства.
Глава III
МИКРООРГАНИЗМЫ, П О В Р Е Ж Д А Ю Щ И Е Д Р ЕВЕСИ Н У
Д ревесина разруш ается под р азд ел ь н ы м или совместным
воздействием атмосферных, химических и биологических ф а к ­
торов:
Известно, например, что при д ли тельн ом воздействии атм о­
сферного воздуха поверхностные слои д ревеси н ы приобретают
специфический серовато-шелковистый оттенок. Целлюлоза по­
верхностных клеток древесины под влиянием кислорода и сол ­
нечной радиации частично окисляется, п р е в р а щ а я с ь в так н азы ­
ваемую оксицеллюлозу, значительно более ломкую , чем природ­
ная клетчатка. Одновременно происходит процесс делигнификации с выделением продуктов, раствори м ы х в воде. По данным
Рихтера, после сточасового облучения солнцем содержание л и г­
нина в древесине березы уменьш алось с 22,8 д о 20,2%. В п ери ­
ферийных частях древесины, н аходящ ейся на откр ы то м воздухе,
под влиянием усушки и разбухания, а т а к ж е п о д воздействием
атмосферных осадков оксицеллю лоза р а з р у ш а е т с я , а поверх­
ность лесом атериалов приобретает ворсистый в и д серовато-серебристого оттенка.
П о исследованиям американских ученых, древесина, д л и ­
тельное время п ребы ваю щ ая на воздухе, п остепенно теряет не­
которую часть своей древесной субстанции. Т ак , по данным
Джемсона, сосновые образцы диам етро м 50,8 м м после десяти
лет вы держ ивания на солнце потеряли в с р е д н е м 9,3 % первона­
чального веса, в пересчете на абсолю тно сухое вещество. Чурак и т о г о ж диаметра, выдерж анны е д есять лет в тени, потеряли
только 2,7% первоначального веса в аб с о л ю т н о сухом состоя­
нии. Интенсивность воздействия внешних условий н а древесину
может значительно возрасти, если а тм о сф ер н ы й воздух з а г р я з ­
нен газообразны ми отходами промы ш ленны х предприятий. С ер ­
нистый ангидрид, ам миак и другие газы, с о д е р ж а щ и е с я в о к р у ­
ж аю щ ем воздухе, могут быть причиной ч асти чн ого гидролиза
целлюлозы и повреждения срединной п ласти н ки клеток. П о ­
верхностные слои деревянных деталей, длительное время ом ы ­
ваемые загрязненным воздухом, способны частично расщеплять­
с я на волокна, которые постепенно б удут л о м а т ь с я и истираться.
В сооружениях и постройках древесина довольно часто со­
единяется металлическими креплениями. Замечено, что окись»
железа, о б разую щ аяся при ржавлении, способствует окисленик»
целлюлозы и медленно разруш ает древесину.
В некоторы х породах, в полости клеток которых содерж ит­
ся небольшое количество растворимых металлических с о л ей ,
в лаж н ая древесина мож ет явиться электролитом, об р азу ю щ и м
■при контакте с металлом гальванические токи. Они способст­
вуют окислению, а следовательно, и порче лесных м а тер и ал о в .
О днако п р и всех неблагоприятных условиях из-за окисле­
ния д ревесина разрушается очень медленно, и это не м о ж е т
служить основной причиной ее раопада в деревянных конструк­
циях, за исключением тонкослоистых материалов, например, об­
лицовочного шпона.
Быстрый распад древесины, как теперь точно у стано вл ен о ,
связан с развитием на ней микроорганизмов, поэтому его и на­
зывают биологическим распадом или гниением. В отличие o r
этого медленные изменения, происходящие под влиянием окис­
ления, по наш ем у мнению, следует н азы вать старением или кор­
розией древесины, ибо они, в конечном счете, понижают ее ме­
ханические свойства.
Основную рол ь в биологическом р аспаде играют грибы, видо­
вой состав которых и условия внешней среды определяют х а р а к ­
тер биохимических процессов, возникающих на древесине.
Поэтому изучение устойчивости или сопротивляемости лесо­
материалов разруш ению долж но строиться на анализе взаи м о­
отношений м е ж д у древесиной и микроорганизмами.
Грибы относятся к простейшим растительным о р г а н и зм а м л
■принадлежат к группе споровых, слоевцовых растений. Т е л »
грибов состоит из тонких бесцветных или окрашенных нитей,
называемых гифами, которые, разр а стая сь и разветвляясь, об­
разую т грибницу или мицелий. В большинстве случаев мице­
лий гриба м о ж н о рассматривать только под микроскопом. О д н а­
ко у некоторы х высших грибов мицелий со временем о б р а з у е т
разного рода сплетения: пленки, шнуры, ризоформы и склероции, хорошо видимые невооруженным глазом. Пленки и ш н у ры
характерны д л я многих дереворазруш аю щ их грибов; они о б р а ­
зуются как внутри, т а к и на поверхности пораженной древе­
сины. Н а известной стадии развития мицелий некоторых грибов
образует плодовые тела, в которых появляю тся споры. Н и з ш и е
трибы могут н е иметь плодовых тел. В этом случае они о б р а­
зуют споры н а концах обыкновенных гиф или на особо видоиз­
мененных ги ф ах . Споры при ломощи ветра и насекомых разн о ­
сятся на большие расстояния и всегда в огромном количестве
имеются в о кр уж аю щ ем нас воздухе. П о данным Микеля, л ето м
в П ариж е в 1 м 3 воздуха содержится от 2000 до 3000 грибных;
спор, а з и м о й — от 1000 до 2000 спор.
Споры при подходящих условиях п р о р аста ю т, то есть дают
един или несколько ростков в зависимости от того, сколько в
споре клеток. Появившийся росток н ачинает делиться, п р ев р а­
щаясь в гифы. Грибы обладаю т искл ю ч ительн ой стойкостью и
приспособляемостью к внешней среде, п о э т о м у всякая мертвая
ткань растительного происхождения я в л я е т с я благоприятной
средой д л я 'их развития.
В отличие от высших растений грибы не им ею т хлорофилла
и не могут путем ассимиляции углерода о б разов ы в ать органи­
ческие соединения. Поэтому их ж и зн ед еяте л ьн о сть может осу­
ществляться только за счет органических соединений мертвых
растительных или животных организм ов и сравнительно реж е
живых. Ж и в ы е здоровые растения и ж и в о т н ы е успешно б ор ю т­
ся с грибной инфекцией.
Этот процесс разруш ения м и к р о о р г а н и з м а м и мертвых о р г а ­
нических тканей имеет чрезвычайно в аж н о е значение в круго­
обороте веществ на поверхности зем ли, ибо он одновременно
обеспечивает возникновение на продуктах р а с п а д а новых, более
совершенных растений.
В отличие от высших растений, процесс питания у грибов
происходит путем осмоса — через всю поверхность. Поэтому
употребляемые ими для питания ор ган и ч е ск и е соединения д р е ­
весины д олж ны находиться в водных р а с т в о р а х , обеспечиваю­
щих дифф узию их через растительную о б о л о ч к у клеток мице­
лия. К ак известно, собственно древесина с о с т о и т из целлюлозы,
гемицеллюлоз и лигнина — очень стойких и нерастворимых в
роде органических веществ. Н ерастворимы в воде и многие ве­
щества в полости клеток. Следовательно, поселяющ иеся на д р е ­
весине грибы долж ны обладать способностью превращ ать н ерас­
творимые органические соединения в с а х а р а , кислоты, спирты и
другие более простые органические в ещ е ств а, растворимые в
воде.
Это достигается выделением грибами
различных энзим.
В зависимости от вида энзим и х а р а к т е р а и х действия на д р е ­
весину или отдельные составные ее части, грибы могут быть
подразделены на три группы: а) п ач каю щ и е поверхность д р ев е­
сины; б) окраш иваю щ ие заболонь д р ев есн ы х пород; в) р а з р у ­
шающие древесину.
ГРИБЫ, ПАЧКАЮЩИЕ ПОВЕРХНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ
Летом на поверхности древесины и л у б а круглых лесных
сортиментов, а т а к ж е на поверхности з а б о л о н и пиломатериалов
довольно часто появляется зеленый, темно-коричневый, белый
или серый налет плесени, вызванный P enicilliutn glaucum ,
Aspergillus niger, A sp erg illu s fu m ig a tu s, M u c o r plum beus и д р у ­
гими мукоровыми грибами.
М ицелий плесневых грибов распространяется т о л ь к о по по­
верхности и в прямом смысле этого слова пачкает л е с н ы е с о р ­
тименты. Е сл и пятна плесени растереть, они р а з м а ж у т с я по
поверхности сортимента и запачкают палец. П о э т о м у признаку
плесневые грибы отличаются от многих д е р е в о о к р а ш и в а ю щ и х
грибов, п рони каю щ и х на всю или значительную г л у б и н у з а ­
болони.
Н а качество древесины плесневые грибы п р а к т и ч е с к и не
влияют, т а к к а к пятна плесени легко уд аляю тся.
П о нашим наблюдениям, грибы P e n id lliu m g la u c u m и A s p e r ­
g illu s niger хорош о развиваются на древесине х в о й н ы х пород,
имеющей в л а ж н о с т ь 60— 100% от ее абсолютно с у х о г о веса.
При влаж ности древесины около 40% развитие п л е с н е в ы х гри­
бов резко зам е д л я е тс я , а ниже 30% п р екращ ается с о в с е м .
О п ти м ал ьн ы е температуры для развития п л е с н е в ы х грибов
л е ж а т в п р ед ел ах 20— 3 0°С.
П лесень на лесных материалах обычно п о я в л я е т с я при с л а ­
бой вентиляции или полном отсутствии притока в о з д у х а .
П рям ой солнечный свет убивает плесневые г р и б ы , мицелий
их подсыхает и сравнительно легко счищается с п овер хности
древесины.
ГРИБЫ, ОКРАШИВАЮЩИЕ ЗАБОЛОНЬ Д Р Е В Е С И Н Ы
Грибы, в ы зы ваю щ и е окраску древесины, в с т р е ч а ю т с я как на
круглых, т а к и на пиленых лесоматериалах. Д р е в е с и н а может
принимать р азличны й цвет и оттенки в зависимости о т того или
иного вида грибов.
В лесодобываю щ ей и деревообрабатывающей п р о м ы ш л е н н о ­
сти наиболее ш ироко известны си н ева, краснина и ж е л т и зн а
древесины; ч а щ е других встречается синева.
Основными возбудителями синевы на хвойных п о р о д а х в
условиях Европейского Севера я в л я ю т с я грибы из к л а с с а сум ­
чатых: O p hiostom a coerulea Miinch; О . piceae M u n c h ; О. pini
Miinch; E ndo co n id iophora coerukscens Miinch и из к л а с с а несо­
вершенных: H orm o netna dematioioles L a g . et Mel; T ric h o sp o riu m
tin g en s Lag. et Mel; Cladosporiwn herbarum Link.
Н а лиственных породах встречаются: O p h io sto m a fa g i и
Phialophora fa s tig ia ta — на березе; Phialophora a m e r ic a n a — на
осине; D iscula p in ico la — на ольхе и березе.
Несмотря на видовое различие, а так ж е разн.ицу в оттенках
и интенсивности окрашивания, все грибы , в ы з ы в а ю щ и е синеву,
по х ар а к тер у их действия на древесину однотипны и близки
друг к другу по биологическим особенностям.
Источником з а р а ж е н и я синевой в основном я в л я ю т с я споры,
всегда имеющиеся в окружающем воздухе и на п овер хности
круглого неокоренного леса. О д н ак о синева м о ж ет передаваться
и контактны м способом, посредством п е р е х о д а м«целия.
По « а ш и м наблюдениям и д анны м Ю. В. Адо, мицелий и
споры грибов синевы в больших к о л и ч е ств ах им ею тся на коре
живых деревьев, о чем свидетельствует о п ы т, проведенный в
1949 г.
'В лесничестве института, в типе леса бор-зеленомошник, во
второй половине марта с расту щ и х д е р е в ь е в сосны и ели были
отобраны пробы коры. Кора сн и м ал ась в м е с т е с поверхностны­
ми слоями заболони.
В лаб оратори и института из внутренних слоев коры произве­
дены посевы на искусственную п и та тел ь н у ю ср е д у — сусловый
агар. Посевы от коры ели д ал и п р о р а с т а н и е грибов: Cladosporium herbarum , Trichosporium tin g en s и O p h io sto m a pint.
Из посевов от коры сосны получены ку л ь ту р ы грибов Н оппопета dem atioides и C ladosporium herbarum .
Одновременно с посевами проведен микроскопический ана­
лиз грубой коры, луба, кам б ия и д в у х -тр ех слоев древесины.
В к л етк ах коры сосны и ели было н ай дено много спор и про­
росший мицелий указанны х выше грибов. В ситовидных тру б ­
ках, л у б а , в камбиальном слое и кл етках д р е в е с и н ы гиф грибов
и спор н е обнаружено. Это говорит о том, что ж и в ы е клетки
луба и кам бия надежно за щ и щ а ю т ствол о т грибной инфекции.
При ранении живого дерева, а т а к ж е п о сл е рубки и разделки
стволов, в летних условиях через 15—20 д н е й кл етк и камбия
отмирают и становятся добычей д е р е в о о к р а т и в а ю щ и х и разру­
шающих грибов, откуда инфекция р а с п р о с т р а н я е т с я и на дре­
весину.
Споры или мицелий грибов синевы, п о п а д а я н а заболонную
часть древесины, прорастают на ж и вы х или недавно отмерших
клетках сердцевинных л у ч е й ,. имеющих д о стато ч н ы й запас пи­
тательных веществ (крахмал, белки, ж и р ы ).
К ак показали наблюдения и специальны е исследования, гри­
бы синевы выделяю т энзимы типа диастаз, тринсин и липазаг
действующие только на органические в ещ е ст в а в полости кле­
ток и п ревращ аю щ и е крахм ал, белки и ж и р ы в простейшие
органические соединения, усваи ваем ы е э т и м и грибами.
По мере развития вновь об разовавш и йся м и ц е л и й по сердце­
винным лучам начинает продви гаться в г л у б ь древесины, прони­
кая из клетки в клетку через поры. Вот почем у н а первой ста­
дии п ораж ени я синева на поверхности л е с н ы х материалов
тыглядит ;в виде отдельных пятен, а на п оп е р еч н о м разрезе в
форме радиальны х полосок. П оэто м у т е р м и н «поверхностная
синева» для большинства грибов не о т р а ж а е т сущ ества разви­
вающегося процесса, так как п ораж ени е р а с п р о с тр ан я етс я не на
поверхности, а идет в глубину заболони. Это хорош о подтверж­
дают н аш и опыты антисептирования д ревеси н ы диффузионным
методом, в которых неоднократно отмечалось появление с и н е ­
вы по сердцевинным лучам ниже зоны действия антисептика.
Это можно объяснить только тем, что антисептик был нанесен
на поверхность древесины, когда мицелий синевы у ж е н ач ал
продвигаться вглубь.
Во второй стадии посинения гифы грибов через окайм ленны е
поры проникаю т в соседние с сердцевинными лучами трахеиды,
используя т а м для питания остатки органических соединений.
В этот период отдельно возникшие и обособленно п р о д в и г а в ­
шиеся по сердцевинным лучам мицелии объединяются в общ ую
систему, п о р аж а я значительную часть заболбни. Н а попереч­
ном разрезе в это время синева выглядит в форме кон у со о б р аз­
ных полос с вершиной, обращенной в сторону яд ра. В п о сл ед ­
ней стадии посинения конусообразные полосы увеличиваю тся и
распространяю тся на всю заболонь.
В процессе посинения заболони грибы р азру ш аю т к р а х м ал ,
са х ара и другие запасные вещества в полости клеток. Д р е в е ­
сина .в этом случае мало или почти не изменяет своей м и кро ско­
пической структуры, физических свойств и химического состава.
Наблю дается лишь появление в заболони интенсивной окраски,
зависящ ей от выделения грибами пигментов или от цвета сам и х
гиф.
Р асс м атр и в ая засиневшую древесину в микроскоп, м ож но
наблю дать большое скопление гиф в клетках сердцевинных л у ­
чей и трах е и д ах заболони. Гифы собираются в пучки около
окаймленных пор, а пройдя через поры, снова разъ ед ин яю тся.
О б р азо в ав ш и ес я в м ембранах окаймленных пор перфорации не
наруш аю т прочности клеток.
Влияние синевы на физические и механические свойства д р е ­
весины изучалось проф. С. И. Ваниным. По -его данным, д р е в е ­
сина сосны, пораженная грибами синевы, по своим физическим
и механическим свойствам не отличается от нормальной.
По исследованиям И. А. Чернцова, С. Н. Горшина, н екото­
рые виды синевы при длительном воздействии пониж аю т тех н и ­
ческие свойства древесины з а счет прободения клеточных сте­
нок (A ltern a ria hum icola).
Химический состав древесины, поврежденной грибами си н е­
вы, изучался Ф. П. Комаровым. С одерж ан и е различны х веществ
в древесине видно из таб л . 9.
И спользуя данные таблицы, можно сделать вывод, что с и ­
нева не оказывает заметного влияния на химический состав
древесины.
Рост и размножение грибов зависит от влаж ности д р е в е с и ­
ны, а такж е о т факторов внешней среды, из которых особо в а ж ­
ное значение имеет температура окруж аю щ его .воздуха.
Температурные условия д ля грибов синевы изучались В а н и ­
ным, Лебедевым, Фольком и др. Их исследования показали, что
Таблица 9
Порода
Ель здоровая . . .
Ель, поврежденная
синевой .................
Целлюлоза,
свободная
от пентазан
Лигнин
55,17
27,00
52,91
28,27
Смола
Вещества,
раствори­
мые в горя­
чей воде
11,24
'1,87
3 ,1 9
10,96
2,56
2 ,1 4
Пентазаны
оптимальный рост грибов происходит при умеренно т еп л ы х
тем пературах 20—25° С. Отклонение от оптимума з а м е д л я е т
рост грибницы. При тем пературе ниже 5° С развитие грибов
прекращ ается, но мицелий и споры их не погибают. На п и л о ­
м атериалах, пораженных синевой и пробывших д ли тельн ое вре­
мя на открытом воздухе при отрицательны х тем пературах, опу­
скавшихся иногда до — 40° С, мицелий грибов из семейства
C eratostom aceae оставался живым.
При неоднократном пересеве чистых культур грибов, п осто ­
янно находящихся в л аб оратори и А Л ТИ , было отмечено, что
они постепенно уменьшают энергию роста. Эти ж е культуры ,
выдерж анные некоторое время на морозе, начинают снова б ур н о
расти. Это говорит о том, что в природных условиях на грибы
мороз воздействует благоприятно.
На развитие грибов синевы сильно влияет влаж н ость д р е в е ­
сины, определяю щ ая процессы питания и дыхания аэр об н ы х
микроорганизмов.
Влияние влажности древесины на развитие грибов синевы
изучалось Ваниным, С трекаловским, В аки н ьш , Л а г е р б е р г о м
и др. В результате их работ мож но считать, что древесина п о р а ­
ж ается синевой при влаж ности от 22 до 170%1 от ее абсол ю тн о
сухого веса.
Н аш и исследования показали, что сосновую и еловую дре­
весину, вне зависимости от ее объемного веса, при в л аж н о сти
23% и ниже грибы синевы не п ораж аю т.
С ледовательно, грибы п р екращ аю т свое развитие при з н а ч и ­
тельном количестве воды в стенках клеток. Это о б ъ я с н я е т с я
тем, что древесина удерж ивает гигроскопическую вл агу с о г р о м ­
ной силой и по мере уменьшения в л аж н ости эти силы в о з р а с т а ­
ют. П ри влажности ниже 23% сосущие силы грибов не могут
преодолевать сил, удерж иваю щ их влагу « древесине.
В этом случае грибы вынуждены постепенно о тдавать свою
влагу древесине, что приводит к плазм ол и зу клеток мицелия.
В лаж ность 24— 30% м алоблагоп риятн а д л я развития грибов, в
этих условиях мицелий проникает в древесину по сердцевинны м
лучам на глубину 10—20 мм. В л аж н ость в пределах 50— 90%
является оптимальной для синевы. П ри влажности 110— 130%
грибы развиваются хорошо на древесине с объемным весом ме­
нее 0,40, а на древесине с объемным весом более 0,40 энергия и х
роста ослабевает.
Влажность 150— 170% сильно сн и ж ает скорость р асп р о с т р а­
нения грибов внутрь древесины. При влажности, близкой к м а к ­
симальному насыщению, грибы синевы не прорастают.
М аксимальная влажность, п рекращ аю щ ая рост грибов сине­
вы, зависит о т объемного веса древесины; кривая, х а р а к т е р и ­
зую щая эту зависимость, представлена на рис. 9.
Следовательно, наиболее хорошо грибы синевы р азв и ва ю тся
на древесине, когда в полости клеток достаточно капиллярной
воды, обеспечивающей диффузию энзим и п реоб разован ны х
ими продуктов, а с другой стороны, есть достаточное пр остран ­
ство для аэрации воздуха и свободного обмена газов.
Большое влияние на развитие грибов синевы о к а з ы в а е т
истинная кислотность среды.
Рис. 9. Зависимость влажного иммунитета
от объемного веса древесины.
Отношение д еревоокраш иваю щ их грибов к изменению реак—
ции питательной среды (pH ) изучалось Ю. В. Адо и Н. И. Стрекаловским, данные исследований которых п редставлен ы в
таб л . 10.
Таблица
Наименование грибов
10
Кислая среда
Щелочная среда
Рост
Рост
Рост
Рост
Роста
Роста
опти­
замед­
опти­
зам ед­
нет
нет
ленный мальный мальный ленный
O p h iostom a plceae . . .
2,6
2,8
4,4—
5,6
—
8,4
8,6
О. c o e r u l e a ......................
2,6
2,8
4 ,0 4,8
—
7,8
8,4
О . p i n i ..............................
2,6
2,8
4 ,0 4,8
—
8,4
8,6
C la dosporiu m herbarum
2,6
2,8
5,6—
6,4
Рост хороший
К ак видно из табл. 10, грибы синевы неодинаково реагируют
на изменение реакции среды. У грибов O phiostom a оп ти м ал ь­
ный рост проявляется в кислых средах, однако р е зк а я кислот­
ность его приостанавливает. Гриб C ladosporium herbarum мало
чувствителен к изменению реакции среды. Грибы из семейства
C eratostom aceae при развитии на плотной питательной среде
выделяю т щелочи. Так, среда с pH 6,4 через месяц после роста
грибов O phiostom a pini имела pH 6,7.
Д ревесина большинства пород, имея нейтральную или слег­
ка кислую среду, является благоприятной для разви тия грибов.
Различное отношение грибов к изменению реакции питатель­
ной среды говорит о малой эффективности борьбы с грибами
путем искусственного повышения кислотности или щелочности
древесины.
Поэтому при выборе антисептиков необходимо руководство­
ваться воздействием химических веществ на живые клетки ми­
целия, а не изменениями pH пропиты ваемой древесины.
Ж елтую окраску древесине хвойных пород п ридаю т грибы
V erticillium g la u cu m и T richoderm a lignorum , а красную —
F usa riu m roseum и P enicillium luteum . Ж е л т и зн а и красн ин а по­
является только в заболонной части древесины, вызы ваю щ ие
их грибы проникают вглубь по сердцевинным л учам , вызы вая
конусообразные ж елты е или розовые полосы. Н а механические
свойства древесины краонина и ж е лти зн а не влияет.
Грибы, окраш иваю щ ие древесину в розовый цвет, по своим
биологическим свойствам не отличаю тся от грибов синевы. Гри­
бы, вы зы ваю щ и е желтизну, особ ен н о Verticiltium, более в л аго ­
любивы (оптимум
120— 1 4 0 % )
и теплолюбивы
(оптимум
30—35°С ). Ж е л т и з н а и к р а с н и н а по сравнению с синевой встре­
чается редко.
Довольно часто р ас п р о с т р а н е н а в заболони хвойных п ород
светло-коричневая окраска, в ы зы в аем ая грибом C orticium
laeve Pers. По исследованиям п р о ф . А. Т. Вакина и Ю. В. Адо,
кортициум не сниж ает о б ъ ем н о го веса и механических свойств
древесины. Тем пературный м и н и м у м этого гриба 0°, оптимум —
17—22° и зад ерж иваю щ ий м а к с и м у м — 40°.
П рорастание спор и р а з в и т и е грибницы кортициума на д р е ­
весине возм о ж н о при м и н и м ал ьн о й влажности 23— 25% и м а к ­
симальной 180— 210% в з а в и с и м о с т и от объемного веса д р ев е­
сины. Оптимальный рост п роисходи т при влажности древесины
80—90% . Отношение C orticium la e v e к кислотности среды т о ж ­
дественно синеве.
Многие породы деревьев в тысячелетней борьбе с болезнями
выработали устойчивые физиологические методы сопротивления
при жизни. Э т и свойства с в я з а н ы с анатомическим строением,
физическими и химическими особенностями древесных пород.
Поэтому стойкость лесных м а те р и а л о в против окраш и ваю щ и х
грибов также зависит от п о р о д ы . Наиболее сильно страдает о г
синевы заб о л о н ь сосны, кедра, лиственницы, березы, бука и д у ­
ба, меньше п о раж а ю тся ель, п и х т а , ясень и клен.
ГРИБЫ, РАЗРУШ АЮ Щ ИЕ ДРЕВЕСИНУ
При хранении на складах древесина загнивает от грибов:*
Peniophora g ig a n te a , S te re u m
sanguinolentum ,
P o ly stic h tu s
abietinus, Irp e x fusco-violaceus, F orties pitiicola и других видов.
В постройках
и сооруж ениях гниль вызывается грибами:
M erulius lacrym a n s (настоящий домовой гриб), Poria vaporaricc
(белый домовой гриб), C oniophora cerebella (пленчатый домовой
гриб) , Paxillus panuoides (пласти.нчатый домовой гриб), L entin u s sguarnosus (шпальный г р и б ) , L erzites sepiaria (столбовой
гриб) и др.
Скорость биологического р а с п а д а , формы разруш ения весь­
ма разн ообразн ы и зависят от в и д а гриба, влажности древесины
и условий внешней среды. Ч т о б ы классифицировать грибы -раз­
рушители по и х действию, мы д о л ж н ы рассмотреть их физиоло­
гию и характер вызываемых и м и разрушений.
П о макроскопическим п р и з н а к а м различают д в а основных
типа гниения: коррозионный (ситовидная гниль) и деструктив­
ный (трухлявая гниль).
Коррозионную гниль в ы з ы в а ю т грибы: Peniophora g ig a n te a ,
S tereu m sa n g u in o len tum , P o lysticiu s abietinus, Irpex ju scoviolaceus,
P olyporus d ryo p h ilu s и др.
Д еструктивная r-ниль вызы вается грибами: L enziles sepiaria,
Fotnes pinicola, M erulius lacrym ans и др.
Коррозионная гниль вызывает главны м образом р а с п а д лиг­
нина, обусловливая этим в некоторых случаях относительное
увеличение целлю лозы в гнилой древесине. Вот почему гнили
такого типа бывают светлее окруж аю щ ей здоровой древесины
(белая гниль) или имеют на буром фоне белые ц еллю лозны е
пятна (пестрая гниль).
Повышенная способность этой группы грибов р а зр у ш а т ь
лигнин связан а с выделением окисляющ их энзим. О парин, Б ах,
Монтгомери, Босс и другие, исследуя экстракты вегетативного
мицелия, плодовых тел и питательной среды, установили в них
большое число различных энзим, вы деляемы х д е р е в о р азр у ш аю ­
щими грибами. При этом грибы, вызываю щие коррозионные
гнили, выделяют больше энзим окисляющих, чем ги дроли зую ­
щих.
Основываясь на работах этих ученых, можно сд елать вывод,
что для грибов, даю щ их коррозионную форму гниения, х а р а к ­
терно выделение лигниназы, к а тал азы , оксидазы и других энзим
оксидазной группы.
Эти грибы обязательно т а к ж е выделяют энзимы, п р ео б р азу ю ­
щие питательные материалы, накопленные в паренхиме. С этим,
очевидно, связано распространение коррозионных гнилей пре­
имущественно, а для многих грибов и исключительно в заболонной части мертвой древесины.
В начальной стадии коррозионные ш и л и заметны в виде
бледно-желтых или бледно-коричневых полосок и пятен в з а б о ­
лони. Под микроскопом в клетках древесины видны бесцветные
и реже окрашенные гифы с характерны м и для некоторых гри­
бов (Peniophora g ig antea, P o lu stictu s abielinus) п р яж к ам и . К ле­
точные стенки окрашены в соломенно-желтый цвет и в них з а ­
метны проделанные гифами единичные отверстия диам етром
6---11 |А.
Во второй стадии гниения пятна увеличиваются, на них по­
являются белые штрихи, идущие вдоль волокон. П од м и кроско­
пом в трах еид ах видно скопление гиф и большое количество о т­
верстий на стенках клеток. Отдельные клетки разруш ены.
В конечной стадии в местах белых выцветов появляю тся я м ­
ки, древесина постепенно становится похожей на губку, но не
разваливается на отдельные кусочки и не крошится, а со х р а н я ет
некоторую вязкость. При микроскопировании еще м о ж н о р а з ­
личить общие структурные формы древесины, но очень многие
клетки представляю т собой только обрывки. Отверстия в о с­
тавшихся клеточных стенках часто свободны от гиф.
В результате коррозионного гниения механические свойства
древесины резко понижаются, она становится непригодной для
строительных целей, хотя целлю лоза в ней остается почти неиз­
менной.
Д о последнего времени лесные материалы, поврежденные
ситовиной, употреблялись только в качестве дров. О д н ако струк­
тура ситовидных гнилей д ает основание рекомендовать их для
производства волокнистых материалов. В частности, опыты А р ­
хангельского лесотехнического института по приготовлению из
гнилой древесины волокнистых плит показали положительные
результаты.
Рис. 10. Гниль коррозионного типа от гриба Trametes pini
в конечной стадии разрушения.
Грибы, вызывающие деструктивный тип гнили, обладаю
способностью разр уш ать целлюлозную и гемицеллюлозну]
часть клеточных стенок и в большинстве случаев не воздейст
вуют на лигнин. На избирательную способность различных ви­
дов грибов к составляющ им древесину органическим соедине­
ниям впервые у к а зал Ф. П . Комаров, исследовавший химиче­
ский состав гнилой древесины.
Р езул ьтаты химических анализов древесины, поврежденной
дереворазруш ающими грибами, приводятся в табл. 11 (в про­
центах от абсолютно сухого в е с а ).
И з табл. 11 видно, что при коррозионной гнили наиболее
разрушаются лигнин и гемицеллюлоза, а при деструктивной —
целлюлоза и гемицеллюлоза.
При деструктивном гниении целлюлоза и гемицеллюлоза раз-
Ель
Сосна
Составные части
древесины
Ц е л л ю л о з а .......................
Л и г н и н .................................
.......................
Пентозаны
Вещества, экстрагир уе­
мые горячей водой .
Вещ ества, экстрагир уе­
мые эфиром
. . . .
Вещ ества, растворимые
в 1% Х а О Н ...................
З о л а .....................................
зд о ­
ровая
P o ly p o - M eruliiis
F o m es
T ram etes
la cry ru s d e s t ­
p in ic o la
зд о ­
a b ie tis
ructor
m an s
ровая (к ор р о­ (д е с т р у к ­
(кор ро­ (д ест р ук ­
зионная) тивная)
зионная) тивная)
52,1
27,2
11,2
68,0
11,6
5,3
13,3
46,2
5,2
55,0
29,6
11,2
54,0
23,8
9,0
45,9
30,0
8,0
2,1
6,3
17,1
1,6
7,9
6,3
3,6
0,4
1,5
0,8
0, 6
1,1
1,0
0,29
7,7
0,38
13,2
0,54
0,4
0,39
3,4
1.11
4,8
0,61
лагаются под воздействием вы деляемы х грибами ги дро л и зую ­
щих энзим. Н аиболее активны из л и х ц еллю лаза, п р ео б р азу ю ­
щая целлю лозу в глюкозу, гем и ц ел л ю л аза (ц и таза), ги дроли ­
зующая гемицеллюлозы в с а х а р а пентозы и гексозы. С п о ­
мощью энзим: м а ль таза, с а х ар аза , ам и л аза, и нул и н аза и д р у ­
гих грибы преобразуют органические соединения древесины в
более простые са х ар а, используемые ими д ля питания.
Грибы-разрушители, особенно базидиомицеты, много лучше
растут в среде, содерж ащ ей органический азот. Д л я получения
азота из белковых соединений (протеинов) паренхимных клеток
грибы выделяю т протеолитические энзимы. Интересно отметить,
что неорганический азот не оказы в ает заметного влияни я на
скорость роста грибов. Очевидно, это связано с тем, что о р г а ­
нический азот из белковых .соединений выделяется в атом арном
состоянии, а неорганический образует устойчивые молекулы.
Энзимы находятся не в клетках мицелия, как многие у т в е р ж ­
дают, а в окруж аю щ ей среде, т а к ка к органические вещества
могут усваиваться грибами только в преобразованном и р аство­
ренном состоянии. Д л я осуществления жизненных процессов
дереворазруш аю щ ие грибы нуж даю тся в некоторых минеральны х
веществах. Они получают их при разруш ении древесины. Опыты
по изысканию антисептиков показы ваю т, что д о б а в к а к п и т а­
тельным средам малых доз различны х солей не в ы зы в ает у си ­
ленного роста мицелия, а более крупные дозы за м е д л я ю т и д а ­
же приостанавливаю т его. Следовательно, в древесине вполне
достаточно минеральных солей д ля удовлетворения потребности
грибов.
Под влиянием деструктивных гнилей древесина р а з р у ш ает с я
постепенно и обычно проходит три стадии. В начале она меняет
цвет, приобретая желтоватый, красноватый или коричневый
оттенок. В полостях клеток древесины появляю тся гифы и с к а п ­
ливаются пигментирующие вещества, изменяющие окраску.
Во второй стадии гниения внешне древесина становится бо­
лее темной и менее твердой. Под микроскопом в трахеидах вид­
ны в большом количестве гифы, проходящие из клетки в клетку
через отверстия, проделанные в стенках. В ряде случаев скопле­
ния гиф образую т пленки, видимые невооруженным глазом.
Клеточные стенки становятся тоньше и в ранней части годич­
ного кольца частично разруш аю тся, вызывая иногда как бы
разделение годичных колец.
На последней стадии гниения древесина становится темнокоричневой или бурой и р аспадается вдоль и поперек волокон
на кусочки неопределенной формы. Растрескивание и распад
вызываются тем, что энзимы постепенно растворяю т клеточные
оболочки и объем древесины соответственно сокращается.
Рис. 11. Гниль деструктивного типа от гриба
Poria Voporaria, в последней стадии.
Деструктивную гниль в конечной стадии называют трух л я­
вой гнилью, так как древесина становится трухлявой и легко
растирается меж ду пальцам и в порошок.
Деструктивные (бурые) гнили представляю т собой ф ерм ен­
тативный лигнин, который, ка к п оказа л и последние и ссл ед о в а­
ния АЛ ТИ , о б л а д а ет вяжущ им и свойствами и может б ы ть ш и ­
роко использован в производстве древесны х пластиков.
Кроме описанных основных типов гниения древесины, н а б ­
людаются промежуточные формы, вызы ваем ые совместной д е я ­
тельностью нескольких видов грибов или такими грибами, к о ­
торые выделяют примерно равное количество гидролизую щ их и
окисляющих энзим.
Ложный трутовик (Fom es ig nia rius) , поселяющийся н а бере­
з е и осине, р а зл а га е т одновременно лигнин и ц ел л ю лозу. Этот
гриб вы деляет окислительно-восстановительный ф ер м ен т каталазу и гидролитические целлю лазу и цитазу.
П рорастание спор и развитие мицелия грибов в о зм ож н о
только при определенных условиях внешней среды и п р и опре­
деленном состоянии древесины.
Из факторов внешней среды на развитие грибов б о льш е все­
г о влияет температура окруж аю щ его воздуха.
Соответствующие исследования проводились Ю. В. Адо,
С И. Ваниным, А. Т. Вакиным, Ф альком, Линдгреном, Гауманом и другими. О птим альная тем пер атур а для роста б оль ш и н ­
ства д ереворазруш аю щ и х грибов л еж и т в пределах 22— 30° С.
Д л я обоснования способов хранения древесины сущ ественно
важно знать минимальные и м акси м альн ы е тем пературы , з а ­
держивающие и приостанавливаю щ ие рост грибов.
П ользуясь исследованиями ранее указанны х авторов, п р и ­
водим табл. 12, где п оказан а зависимость роста грибов от т е м ­
пературы (без учета питательной среды, на которой в ы р а щ и ­
вались культуры) и некоторого р а зн о о б р ази я в м етодике экспе­
риментов.
Таблица
Название гриба
Peniophora g ig a n t e a .................
Stereum sanguinolentum . . .
P olystictus a b ie tin u s .................
L m zites s e p i a r i a ......................
Fames p i n i c o l a ..........................
Aierulius l a c r y m a n s .................
Poria v a p o r a r ia ..........................
Cotiiophora cerebella . . . .
Paxillus p a n u o i d e s .................
Lm tinus s q u a m o s u s .................
Задержи­
вающий
минимум
3
3
3
Г)
10
3
5
8
7
8
12
Температура, °C
Задерж и-1
Убывающий
Оптимум
вающий
максимум
максимум
2 2 -2 5
25
*22—30
27—30
25—26
2 0 -2 5
2 5 -2 7
23
2 0 -2 5
2 7 -3 0
40
35
35
45
37
35
37
37
35
40
6 0 -6 2
—
6 0 -6 5
6 5 —68
5 8 -6 1
5 5 -6 0
_
60—65
_
6 5 -7 0
В оптимальных условиях грибы растут в два-три р а за б ы с т­
рее. Так, например, P axillus panuoides при температуре в 23° С
растет в д в а р а за быстрее, чем при тем пературе в 15 или 28° С
Гауман установил, что наиболее быстрое гниение древесины
происходит при тем пературах на 2—3° ниж е оптим ального р о ­
ста этих грибов на агаре. Однако для практических целей этот
сдвиг оптимума большого значения не имеет, поэтому у с т а н о в ­
ленную зависимость роста грибов на агаре мы мож ем р а с п р о ­
странить на древесину.
Таким образом, при температуре 2° С и ниже расти и р аз­
рушать древесину грибы не могут; при тем пературах от 3 до
10° гниение идет медленно, затем по мере увеличения т е м п е р а ­
туры оно достигает максимума и снова затухает.
П ользуясь данными о влиянии температуры на рост грибов
н средними многолетними наблюдениями за температурой воз­
духа, можно установить периоды, наиболее опасные д л я п о ­
вреждения древесины гнилями. Приводим составленную нами
номограмму активности роста дереворазру ш аю щ и х грибов в
различные месяцы года д ля Архангельской области, К арельской
и Коми А С С Р.
Р а зб и т и е гридоб и разруш ение дребесинк
М есяц 1)1
года
Возможно, но
прот екает
м едленно
не происходит
п ро т ек а ет
наиболее
бЬ/стро
ЯнбарЬ
ФеВралЬ
Март.
А прель
М ай
ЦюнЬ
ИюлЬ
А вгуст
С ен'т ябрЬ
О кт яЗрЬ
НоябрЬ
йекабрЬ
Рис. 12. Периоды развития дереворазрушающих грибов.
52
Н о м ограм м а относился только к древесине, н ах о д ящ е й с я на
открытом воздухе, так ка к в постройках и с о о р у ж е н и я х в зим­
ние месяцы тем пература чаще всего бывает зн ач ительн о выше
окруж аю щ его воздуха.
Гибель д ереворазруш аю щ и х грибов н аходится в прямой за­
висимости от тем пературы и времени выдержки.
В 1940 году нами был проведен опыт тепловой стерилизациисосновых брусков при разной температуре и в р е м е н и выдержки:
Д л я опыта брались бруски сечением 2,5 X 5 см и длиной 10 см.
П редварительно выдерж анны е 50 дней в эксикаторах-гноильниках, они были п овреж дены грибами Peniophora g i g a n t e a , Lerizites
sepiaria и сине<вой. В лаж ность древесины с о с т а в л я л а 50— 60%.
Подготовленные таким образом бруски п оо чер ед но помеща­
ли в термостат с относительной влаж ностью воздуха около
100% и температурой 55, 65, 75, 85 и 95° С. Н а к а ж д о й темпера­
турной ступени бруски вы держ ивали сь в т ер м о с т а т е 15 и 60 ми­
нут.
После температурной обработки бруски п о м ещ ал и с ь н а 301
дней в стерильные эксикаторы, а зате м п о д в е р г а л и с ь осмотру.
Опыт показал, что температуры 55 и 65° С, д ей ств ую щ и е 60 ми­
нут, не стерилизуют древесину. З а то же в р е м я температура
75° С и выше убивает грибы, а тем пература 95° С и выше стери­
лизует древесину при выдерж ке 15 минут.
Д ерев о разруш аю щ и е грибы очень стойки к н и з к и м темпера­
турам. Исследования Ячевского, В анина, Лизе и д руги х ученых,
показывают, что мицелий грибов .свободно п е р е н о с и т темпера­
туры — 30° С. Б еллер отмечает способность гр и б а S chizop hyllum
com m une три недели вы держ ивать тем пературу — 190° С и оста­
ваться живым.
(Очевидно, что грибы, р азруш аю щ и е древесину, на Европей­
ском Севере морозами не п овреж д аю тся и с н асту п л ен и ем теп­
л а возобновляют свою разруш ительную работу.
Солнечный свет, который имеет реш аю щее з н а ч е н и е в ж изни
хлорофильных растений, не д о л ж ен и не может и грать такой
роли в развитии дереворазр уш аю щ и х грибов. П о исследованиям
А. А. Ячевского и С. И. Ванина, прорастание сп о р и рост гриб­
ницы происходит ка к на свету, так и без него.
О д н ако непосредственное воздействие с о л н е ч н ы х лучей на
развитие многих грибов влияет отрицательно. П о исследовани­
ям Фрица, под прямым солнечным светом рост к у л ь ту р дерево­
разр уш аю щ и х грибов зам ед лялся, а некоторых в и д о в почти сов­
сем прекращ ался.
По нашим наблюдениям, в июле прямые сол н еч н ы е лучи за
6—8 часов убивали мицелий плесневых грибов, распо л о ж енн ы й
в виде пятен на поверхности пиломатериалов. П о э т о м у солнеч­
ное освещение всегда следует использовать как дополнительный
ф актор в борьбе с д ереворазруш аю щ и м и грибами.
На прорастание спор и развитие грибов важное, хотя и кос­
венное, влияние оказы ваю т относительная влажность о к р у ж а ­
ющего воздуха и скорость движения воздушных потоков, по­
скольку они определяют интенсивность просыхания древесины.
Одновременно с внешней средой на развитие дер еворазру ­
шающих грибов сильно влияет состояние самой древесины и
прежде всего ее влажность.
Исследования подобной зависимости весьма осложняются
тем, что грибы, р азви ваясь на древесине, в результате метабо­
лизма выделяют воду и таким образом непрерывно увеличивают
содержание влаги в среде, на которой они растут.
Поэтому минимальная, оптимальная и м акси м альн ая в л а ж ­
ность большинством ученых определялась в начале развития
грибницы на древесине, то есть определялась влажность, при
которой возможно возникновение гнили, или, наоборот, в л а ж ­
ность, при которой древесина становилась иммунной к грибным
повреждениям. П о исследованиям Адо, Ванина, В акина, М и лл е­
ра, Фрайфела и других, а т ак ж е по нашим данным, развитие
грибов на древесине хвойных пород возможно только при опре­
деленной влажности. Р езультаты этих исследований приведены
в табл. 13.
Таблица
13
Влажность древесины в %, при
которой повреждение грибами
Наименование грибов
Peniophora g ig a n t e a ..............................
Lenzites s e p i a r i a ..................................
Fomes pinicola .......................................
M erulius la c r y m a n s ......................
P o ria v a p o r a r ia .......................................
не проис­
ходит
протекает
наиболее
интенсивно
2 0 -2 4
4 0 -5 0
4 0 -5 0
22—23
2 3 -2 5
1 0 0 -1 3 0
100—130
1 0 0 -1 1 0
60— 110
7 0 -1 1 0
не происхо­
дит
2 0 0 -2 1 0
1 9 0 -2 0 0
1 9 0 -2 0 0
1 6 0 -1 9 0
П р и м е ч а н и е . Максимальная влажность, задерживающая развитие
грибов, находится в функциональной зависимости от объемного веса древе­
сины, поэтому указанные в таблице величины условны, так как при их опре­
делении многими авторами не учитывался объемный вес исследуемой древе­
сины.
Проведенные нами исследования показали, что сосновая и
еловая древесина при влаж ности 22% и ниже грибом Peniophora
gigantea не повреждается, а при влажности 25—30% повреж де­
ние ее мало вероятно. При влажности в пределах 35—60%
Peniophora развивается медленно и, как правило, имеет только
погруженный в древесину мицелий. При влажности 90% и выше
отмечается интенсивный рост грибницы и сравнительно быстрое
разрушение древесины.
В нашем опыте развитие мицелия и р азруш ен и е древесины
происходило и при полном насыщении ее водой. Причем при
влажности 100% и выше развитие Peniophora в с е г д а сопровож­
далось наличием на поверхности об разц ов хорош о
развитого
воздушного мицелия. Очевидно, воздуш ный м и ц е л и й играет
важную роль в удалении избыточной влаги, а в о з м о ж н о и в до­
ставке воздуха в погруженный мицелий.
К ак видно из приведенных материалов, дереворазруш аю щ и е
грибы наиболее интенсивно р азвиваю тся при н а л и ч и и в древесине капиллярной воды и достаточной аэрации. Н ао б о р о т, низ­
кое содержание влаги (22% и ниже) устраняет возможность
развития грибов, так как наруш ается их питание.
П о нашим данным, объемный вес мицелия дереворазруш аю щих грибов при абсолютно сухом состоянии р а в н я е т с я :
.....................
Merulius lacrym ans
Fomes officinalis
...........................
Peniophora g i g a n t e a .....................................
г/с м 3
0,09
0 , 13
0,14
Б лаго д ар я малому объемному весу грибница м о ж е т содер­
жать и содержит в жизнедеятельном состоянии от 200 до 400%
влаги к своему сухому весу. Этим обеспечиваются свободное пе­
ремещение растворов энзим в прилегающие клетки древесины
и обратная диффузия преобразованных энзимами органических
веществ в клетки грибницы. В лаж н ость мицелия
п р и наличии
капиллярной воды значительно превосходит в л а ж н о с т ь древеси­
ны. Полное удаление капиллярной воды и ч асти чн о е удаление
гигроскопической неизбежно приводит к подсы х ани ю мицелия
и прекращению обмена веществ.
Длительное выдерживание древесины в сухом состоянии не
только приостанавливает развитие грибов, но и м о ж е т привести
к их гибели.
Миллер и Мейер, выдерж ивая сосновые бруски, поврежден­
ные домовыми грибами, при различной относительной влажности
воздуха, а следовательно, и при различной в л а ж н о с т и древеси­
ны, установили, что если постоянная влажность
древесины в
10— 12% сохраняется на протяжении года, м и ц е л и й домовых
грибов гибнет. При влажности древесины в 15— 18% через год
погибает только мицелий настоящего домового г р и б а , а белый и
пленчатый домовые грибы сохраняют свою жизнеспособность и
при увлажнении древесины до 25—30% в о з в р а щ а ю т свои р аз­
рушительные свойства.
Специальными исследованиями установлено, ч т о деревораз­
рушающие грибы не вызывают дальнейш их п отерь в весе дре­
весины, если влажность ее доведена д о 22% и н и ж е .
Следовательно, надежным средством борьбы п р о т и в разру­
шения может быть только постоянная сухость древесины.
В лаж ность древесины, близкая к ее полному насыщению
(для хвойных пород в условиях севера 165—2 0 0 % ), приостанав­
ливает развитие многих грибов из-за недостаточной аэрации.
Грибы, разр у ш аю щ и е древесину, являю тся аэробными о р г а ­
низмами и большинство из них может расти только при свобод­
ном доступе воздуха.
Усвоение грибами сложных органических веществ, состав­
ляющих древесину, сопровождается выделением С 0 2 и Н 20 .
Предполагают, что при разрушении целлю лозы образование
углекислоты и воды происходит по следую щему уравнению:
С б Н ш О б - f - Н 2О
СбН)гОб -(- 6 Ог =
=
С б Н ^ О в ;
6 G O 2 -)- 6 Н гО.
Следовательно, первоначально происходит гидролиз целлю ­
лозы, а затем окисление продуктов гидролиза до углекислоты
и воды. Кислород для окисления грибы берут из окруж аю щ его
воздуха.
П о наблюдениям Ю. В. Адо, в результате г н ^ . ш я влажность
древесины быстро увеличивается, что видно из табл. 14.
Т а б л и ц а 14
Наименование грибов
Peniophora g ig a n te a
. . .
Средняя
Средняя
Количе­
Средняя
влаж­
влаж­
Время
потеря
ство
ность
ность
веса,
испыта­ гниения
до опыта,
после
ний
%
%
опыта. %
36
Четыре
месяца
79,9
5,63
107,4
Fames p i n i c o l a .....................
39
•
84,2
8,26
122Ь
Forties r o s e u s ..........................
40
■
85,1
17.56
162,5
И з табл. 14 можно сделать вывод, что количество выделен­
ной в процессе гниения воды пропорционально количеству р а з ­
рушенной древесины.
П о данным М иллера, настоящий домовой гриб при р азр у ш е­
нии одного кубометра древесины выделяет около 140 л воды.
Вода и углекислота выделяются ка к при деструктивном, так
и при коррозионном гниении. Следовательно, грибы при р а з л о ­
жении лигнина и гемицеллюлоз нуждаются в кислороде воздуха
так же, как и при разруш ении целлюлозы.
Таким образом, при влажности, близкой к полному насы щ е­
нию древесины водой, развитие грибов п рекращ ается не из-за
отрицательного влияния переувлажнения, а потому, что в порах
отсутствует воздух, вытесненный оттуда водой.
Однако по нашим данным, некоторые г р и б ы (Peniophora
gigantea) ■могут развиваться и при отн о си тел ьно анаэробных
условиях путем транспортирования воздуха ч е р е з воздушный
мицелий, а возможно и посредством с б р а ж и в а н и я органических
соединений.
Вот почему мы считаем, что вы сокая в л а ж н о с т ь не всегда
надежно предохраняет древесину от гниения.
Совсем иначе обстоит дело при погружении древесины в во­
ду. По данным р яд а ученых и инженеров, л е с н ы е материалы,
погруженные в пресную воду, длительное в р е м я сохраняют в ы ­
сокое качество. Н а ш и наблюдения т а к ж е п о к а з ы в а ю т , что сос­
новые и еловые бруски, п о вреж денны е г р и б а м и Peniophora
gigantea и L enzites sepiaria (н ач ал ь н а я с т а д и я ) , после 27-месяч­
ного пребывания под водой не изменили своего состояния. П р о ­
веденный опыт указывает, что гниение д р ев еси н ы под водой или
в условиях постоянного окруж ения водой прекр ащ ается, и не
п одтверж дает высказанного предположения о способности гри­
бов к анаэробному дыханию. Очевидно, полное вытеснение воз­
духа из древесины и изоляция поверхностного м и ц ел и я от атм о­
сферного воздуха делаю т невозмож ны м д ы х а н и е большинства
дереворазруш аю щ и х грибов, а следовательно, и гниение д рев е­
сины.
Развиваясь, д ерев оразруш аю щ и е грибы в ы д е л я ю т в д р ев е­
сину продукты метаболизма и в той или иной ст е п е н и , в зав и си ­
мости от вида энзим, подкисляют ее.
Изменение кислотности при развитии г р и б о в на искусствен­
ных средах изучали Адо, Финдлей, Уэб и др. Р езу л ь таты их р а ­
бот представлены в табл. 15.
Та б л и ц а
15
Наименование гриба
pH среды
д о опыта
pH среды после
одного месяца
роста грибов
M erulius l a c r y m a n s ..............................
6,8
2,0.
Coniophora c e r e b e lla ..............................
6,8
2,0
Fomes pin ico la
.......................................
6,4
2,8
L enzites s e p i a r ia .......................................
6,4
3,6
Tram etes p in i .
6,4
4,7
6,4
5,4
.
.
.
.
.
Peniophora g i g a n t e a .....................
. .
К ак видно из табл. 15, деструктивные гнили п одкисляю т сре­
д у значительно больше, чем коррозионные. П р и коррозионны х
гнилях кислотность неустойчива и весьма часто pH поднимается
д о 6,0. Очевидно, это связано с оксидазны м х а р а к т е р о м энзим.
Наблю дения показали, что естественное увеличение ки слот­
ности при разрушении древесины не у м еньш ает скорости е е
гниения, а введение минеральных кислот и щ ело ч ей зам едляет
или приостанавливает развитие грибов.
Н аиболее быстро дереворазруш аю щие грибы
развиваю тся
при pH 4,5— 5,5. Кислые среды с pH ниже 2,0 и щ елочные среды
с pH выше 8,0—8,5 приостанавливаю т развитие гнили. Н а этой
физиологической особенности основано действие некоторых а н ­
тисептиков.
Скорость гниения под воздействием д е р е в о р а зр у ш а ю щ и х
грибов характеризуется потерей веса древесины з а определен­
ный период времени.
И сследования скорости гниения древесины на ма л ых о б р а з ­
цах в лабораторны х условиях производили Адо, П етри, М иллер,
Мейер, Финдлей, Картрайт и Лизе. По д ан н ы м этих ученых,
при оптимальных условиях тем пературы о к р у ж а ю щ е г о воздуха
и влаж ности древесины разрушение сосны, ели, березы и осины
п ротекало со скоростью, показанной в табл. 16.
Таблица
16
П отеря веса древесины за о п р едел ен н ы й п е р и о д в р ем ен и , %
4
ме с яца
Забо­
лонь
Спелая'
древес.)
Береза
Осина
7 месяцев
Ядро
Ель
Забо­
лонь
Сосна
P en ioph ora g ig .m U a . . .
13
—
7
—
—
—
Lentinus s q u a t n o s u s ................
20
16
—
—
—
—
I.ertz.tes sep ia ria
................
20
15
—
—
—
....................
37
—
32
32
29
33
Вид грибов
P o rta v a p o r a ria
Сосна
Ель
о
.О
о
! 2
1 '£
яз О
^ °S3 5О й S
СО Ч | К СО ч о §"
—
16
—
—
—
—
—
—
—
—
...
48
48
20
1
.
. . .
37
-
—
—
44
37
—
-
—
—
C oniophora cerebella .
. . .
33
—
—
—
30
31
—
-
—
—
1—
M eruliu s lacrym ans
1
К ак видно из табл. 16, домовые грибы р а з р у ш а ю т древесину
хвойных и лиственных пород прим ерно с о д и н а к о в о й скоростью,
в то время как под воздействием трутовых грибов береза и оси­
н а гниют значительно быстрее. Н аи б о л ее быстро разрушают д р е ­
весину настоящий и белый домовые грибы.
В естественных условиях древесина р а з р у ш а е т с я более м ед ­
ленно. Так, по нашим наблюдениям, у сосновых пиловочных б р е ­
вен в местах повреждения их грибами P en io p h o r a gigantea дреЕесина за один летний сезон п они ж ает свой вес всего на 4— 5%
по сравнению с 13% потери в весе, у к а за н н ы м и в табл. 16.
РАЗЛОЖ ЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ БАКТЕРИЯМ И
Древесина в естественном состоянии б а к т е р и я м и не з а р а ­
жается, хотя эти микроорганизмы часто в н е й присутствуют.
Неспособность бактерий непосредственно з а р а ж а т ь древесное
вещество объясняется рядом причин, например: природной кис­
лотностью и токсичностью многих э к с т р а к т и в н ы х веществ д р е ­
весины, а так ж е высокой химической и биологической стойко­
стью лигноцеллюлозного комплекса, о б р а з у ю щ е г о древесину.
В изолированном состоянии к а ж д ы й из г л а в н ы х компонентов
древесины, вклю чая и лигнин, более или менее л е г к о разлагает­
ся бактериями, за исключением ан аэробны х у с л о в и й , в которых
лигнин не разл а га ется . Многие ученые с ч и т аю т , что главным
предшественником каменного угля является л и г н и н древесных
растений, целлю лозны е компоненты которых разруш ены м и кро ­
организмами. В лаборатории А Л Т И при пьезотермической о б ­
работке трухлявы х гнилей (тем п ература 200° и удельное д а в л е ­
ние 200 кг!см2) мы получили вещество, напоминающее бурый
уголь.
Однако термофильные целлю лозны е б а к т е р и и могут с б р а ­
живать целлю лозу и гемицеллюлозы и в с о с т а в е древесины, е с ­
ли последняя мелко размолота. Очевидно, это происходит пото­
му, что мелкий р азм ол древесины вы зы вает расщепление связей
между лигнином и целлюлозой. П оэтом у в п р и р о д е любому б а к ­
териальному разлож ению древесины п р ед ш ес т в у е т гниение, в ы ­
зываемое грибами. Грибы постепенно о с л а б л я ю т связь м еж д у
полисахаридами и лигнином, п р е в р а щ а я д р е в е с и н у б конечной
стадии гниения в ферментативный лигнин, растирающийся в
порошок, или в делигнифицированную массу, сохраняющую не­
которую вязкость.
К этому нужно добавить, что в л а ж н ы е о п и л к и и щепа, с л о ­
женные в крупные кучи, при хранении могут самопроизвольно
разогреваться. Ш ведский ученый Бергстрем установил, что этот
процесс, несмотря на нагревание древесины о т ее неорганиче­
ского окисления, в какой-то степени связан с присутствием г р и ­
бов и бактерий. Бергстрем о б н а р у ж и л в саморазогреваю щ ихся
опилках пять видов д рож ж евы х грибов и д е с я т ь видов б а к т е ­
рий, из которых три вида были анаэробны ми.
П о его данны м,
лри большом объеме куч йз щепы . или сырых опилок (свыше
100 ООО м 3) неоднократно наблю дались случаи их сам ов о сп ла­
менения.
Д л я предупреж дения самовоспламенения следует у стр а и ­
вать трубы д л я отвода тепла из внутренних частей куч и о б р а ­
батывать нагреваю щ иеся опилки хлористым цинком.
Глава fV
П О В Р Е Ж Д Е Н И Е Д Р Е В Е С И Н Ы Н А СЕ К ОМ ЫМ И
И Б О Р Ь Б А С НИМИ
Насекомых, повреждаю щ их древесину, обычно п о д р а з д е л я ­
ют на две большие группы:
а) короеды, повреждаю щ ие кору и о т ч а с т и поверхностный
слой бревен и других неокоренных сор ти м ентов;
б) жуки, технические вредители д р ев еси н ы , повреждающие
круглые, пиленые и другие л есо м атери ал ы ,
а также м ебель и
отдельные элементы зданий.
П е р ва я группа насекомых наносит в р е д древесине в виде
так назы ваем ы х «поверхностных червоточин» — извилистых б о ­
роздок, идущ их по поверхности заболони,
глубиной 2— 5 мм,
Повреждения заболони при о б работке к р у г л о г о леса обычно от­
ходят со щепой, горбами или рейками и практически не влияю т
на свойства древесины. Однако ухудшение внешнего вида и со­
п ровож даю щ ая поверхностную червоточину синева могут пони­
зить качество сортиментов на один сорт.
В торая группа насекомых, в зави си м ости от их вида, вы зы ­
вает три типа червоточин:
а) неглубокие, п редставляю щ ие собой
пробуравленные на
древесине отверстия (ходы) диам етро м 1—‘5 м м и глубиной до
5 см\
б) глубокие ходы диам етро м 2— 10 м м , пронизывающие
иногда всю тол щ у сортимента;
в) трухлявые, когда ходы весьма многочисленны, р а с п о л о ж е ­
ны близко д руг к другу и заполнены б у р о в о й мукой. Д р ев еси н а
при этом повреждении п р ев ращ ается в тр у х у .
Н асекомые повреждаю т древесину червоточинами, к а к п р а ­
вило, во время ее хранения, особенно часто на складах л е с о з а ­
готовительных предприятий. П о н а б л ю д е н и я м многих ученых —
А. С. Б он дарц ев а, А. Т. В аки н а, С. И. Г о р ш и н а и других — д е я ­
тельность насекомых часто с в я з а н а с р а з в и т и е м грибов. В ряде
случаев для тех и других необходимы одинаковые условия
внешней среды и определенное состояние древесины. Поэтому,
как мы увидим дальше, против насекомых, вызывающих поверх­
ностные, неглубокие и глубокие ч ервоточи н ы , применяются в
основном те же меры борьбы, что и против грибов, п о вреж д аю ­
щих древесину на складах. Это, конечно, не означает, что не
следует применять защ итны е мероприятия, направленны е толь­
ко против ж уков вредителей древесины.
Насекомые, вызы ваю щ ие трухлявую червоточину, чаще все­
го поселяются на мебели и элементах деревянных зданий, д р е­
весина которых находится в комнатно-сухом состоянии и осо­
бых температурных условиях. Борьба с этой группой насекомых
требует специфических приемов, которые мы и рассмотрим в
конце этой главы. Что касается общих мер защ иты древесины от
насекомых, то они будут изложены в специальных р а з д е л ^
книги.
Причины поселения насекомых на лесных м а тер и ал ах л еж а т
в их биологических особенностях. Короеды и другие жуки про­
ходят в коре, лубе, либо в древесине сложный процесс своего
развития, состоящий из последовательных стадий — яичка, л и ­
чинки, куколки и молодого ж ука. Самки насекомых проникают
в древесину через трещины или прогрызают особые отверстия —
маточные ходы, в которых постепенно отклады ваю т несколь­
ко десятков яиц. По мере созревания, из яиц выходят личинки,
прокладывающие свои отдельные, постепенно расш иряю щ иеся
ходы. Дней через 30— 50 и дольше, в зависимости от тем пер а­
турных условий, личинки заканчиваю т свое развитие и п рев р а­
щаются в куколок, затем из куколок появляю тся молодые ж у ­
ки, выходящие н ар у ж у через проделанные ими летные отвер­
стия.
Рис. 13. Поверхностная червоточина от малого соснового лубоеда.
Основной вред лесным м атер и ал ам н ан оси тся
насекомыми
в стадии личинок, которые выгрызаю т зн а ч и т е л ь н у ю часть л у ба
или древесины, о б р азу я так назы ваемы е червоточины.
Знать продолжительность и к а л е н д ар н ы е сроки разви тия
отдельных стадий насекомых очень в а ж н о д ля обоснования ме­
тодов защиты древесины.
По исследованиям Римского-К орсакова, Шиперовича, В а к и на и других ученых, а такж е по некоторым н а ш и м наблюдени­
ям, у короедов, в зависимости от условий вн е ш н ей среды, п ро ­
должительность отдельных фаз развития и их н ач ал о меняются
довольно сильно. Д л я Европейского С ев ер а примерная п р о д о л ­
жительность стадий развития короедов п р и в о д и т с я в табл. 17.
Та б л и ц а
1Т
Продолжительность стадий
в днях
Виды насекомых
насекомых
яиц
куколичинок I лок
имаго-
Вершинный короед . . .
(Ips acum inatus)
25/V —5, VII
14— 18
2 0 -3 0
6 -1 0
2 0 -3 5
С т е н о г р а ф ...................................
(Ips sten o g ra p h u s)
2 0 ;v —15. VI
10-14
2 5 —30
6 -8
1 8 -2 5
Малый сосновый лубоед . .
(B lastophagus m inor)
10 V - 1 0 VI
1 5 -1 8
3 5 -4 0
8-1 0
20- з а
Большой сосновый лубоед . .
(B lastophagus p in ip erd a )
15 V—20 VI
1 5 -2 0
3 0 -3 5
8-1 0
2 0 -3 0 -
Т ипограф.......................................
(Ips typ o g ra p h u s)
15, V —20 VI
1 0 - 12
4 0 -6 0
8 -1 4
2 0 -3 0
П р и м е ч а н и е . В условиях Архангельской области имагинальная стадия
развития жуков может прерываться ранними холодами
и заканчиваться
следующей весной.
Перечисленные в табл. 17 короеды наиболее распространены
на Севере, они имеют годовую генерацию, п о это м у опасный пе­
риод повреждения древесины долж ен с о в п а д а т ь с периодом
массового лета жуков.
Жуки — технические вредители древесины, вызывающие не­
глубокую и глубокую червоточины, имеют о тл и ч н ы е от ко ро едов
сроки развития отдельных стадий.
В табл. 18 приводятся периоды лета ж ук ов и продолжитель­
ность отдельных ф а з их развития п р и м ен и тельн о к у сл о в и ям
Севера.
Табл«иа
18
Продолжительность стадий
в днях
Виды насекомых
Черный сосновый усач .
(M onacham us
g a llo p ro v in c ia lis 0.)
насекомых
25/VI—20 VIII
яиц
личинок
куко­
лок
и м аго
1 2 -1 4
5 5 -6 5
1 2 -1 5
1 5 -2 0
/
Малый черный усач . . .
(M onachamus su to r L.)
1/ VIE —25/ VIII
10— 12
5 0 -6 0
15— 18
2 0 -J S
Еловый у с а ч ..........................
( Tetropium castaneum L.)
20/VI— 15 VIII
1 0 -1 2
55—70
1 2 -1 5
1 5 -2 0
.Длинноусый у с а ч .................
(Acanthocinus a ed ilis !,.)
15/V— 10 VI
1 0 -1 4
3 5 -4 0
1 2 -1 6
2 0 -3 0
Полосатый древесинник . .
(X ylo teru s lineatus)
1 0 /V -5 VI
1 5 -1 8
30—40
1 0 -1 2
1 8 -2 0
П р и м е ч а н и я : 1. Первые 20—30 дней личинки черных усачей и ело­
вого усача питаются лубом и только после этого начинают уходить в дре­
весину.
2. Черные и еловый усачи зимуют в стадии личинки и редко в стадии
.куколки.
3. Длинноусый усач и полосатый древесинник зимуют в стадии взрослых
жуков.
Из м атериалов, приведенных в табл. 17 и 18, видно, что по­
вреждения лесны х м атериалов короедами, вызываю щими по­
верхностные червоточины, а так ж е длинноусым усачом и дре­
весинником, вызываю щ ими неглубокие червоточины, возникают
в первой половине лета (май — июнь).
Черными усачами (монохамусами) и еловым усачом, личин­
ки которых прогрызаю т глубокие червоточины, древесина по­
в реж дается во второй половине лета (июль — август) .
Развитие жуков-вредителей во многом зависит от условий
внешней среды и состояния лесных материалов. П ри умелом
использовании факторов внешней среды и свойств древесины,
неблагоприятно влияющих на развитие насекомых, можно о г р а ­
ничить их поселение на лесных материалах.
Тем пература окруж аю щ его воздуха — наиболее мощный эко­
логический ф актор, определяющий интенсивность развития и
распространения насекомых. Д л я каж дого вида насекомого, и
д а ж е д ля к а ж д о й стадии его развития существует известный
температурный оптимум, в пределах которого развитие проис­
ходит наиболее быстро. В условиях Севера д ля большинства
насекомых, повреж д аю щ и х лесные материалы, и для всех фаз
их развития оптимальными т ем п ератур ам и
принято считать
25—30° С. При понижении оптимальной температуры процесс
обмена веществ постепенно зам ед л я етс я, а продолжительность
отдельных ф аз развития насекомых рас т яги ва ется и при и звест­
ном температурном минимуме вовсе приостанавливается.
М инимальные температуры, при которы х протекает ак ти в ­
ная жизнедеятельность жуков, л е ж а т в пределах 5— 8° С. З а
ними наступает временное оцепенение насекомых от хо л о да —
анабиоз. П ри этом следует отметить, что насекомые сохраняю т
способность обратно возвращ аться к ж изни, ес л и в п ери од а н а ­
биоза не было морозов, превы ш аю щ их убивающий т е м п е р а т у р ­
ный минимум.
Наблю дения показывают, что в условиях Севера самы е с у ­
ровые морозы не убивают насекомых, если зимовка их проис­
ходит в стадии, установившейся д ля д ан н о го вида, наприм ер,
для короедов — стадии взрослого ж у к а , а у монахамусов в с т а ­
дии личинки, ушедшей в древесину. З и м о в к а в других стади ях
приводит обычно к массовой гибели н асе ко м ы х .
При тем перату рах выше оптимума ген ер а ц и я растягивается.
При температурах, превышающих 50— 60° С, возможно в р ем ен ­
ное тепловое оцепенение.
Температура свыше 80° С, как правило, убивает насекомых,
поселившихся на древесине, в любой стадии и х развития.
Большое влияние на жизнедеятельность насекомых о к а зы в а-
ет относительная влаж ность воздуха, зад е р ж и в а ю щ а я или у с к о ­
ряю щ ая их развитие. Рядом исследователей — Р и м с к и м -К о р с а ­
ковым, Шиперовичем, Лебедевы м и другими — установлено, ч т о
обильные осадки и связан ная с ними высокая влаж н ость в о з д у ­
ха, а т а к ж е отсутствие солнечных дней обычно о г р ан и чи в аю т
развитие насекомых.
Многие виды жуков появляются массами при засухе и оч ен ь
мало себя обнаруж иваю т в период дождей, особенно если п о ­
следние сопровож даю тся понижением температуры.
О п ти м ал ь н а я влажность воздуха для большинства н а се к о ­
мых вредителей древесины лежит в пределах 60— 70% . Р е з к и е
отклонения от оптимума в ту или другую сторону зн ач и тельн о
увеличивают продолжительность генерации.
Т ем пература и влаж ность воздуха — это основные э к о л о г и ­
ческие факторы , определяющие скорость развития и степень
распространения насекомых в природе вообще, и в том или ином
географическом районе в частности. Совершенно очевидно, ч т о
возможность регулирования этих природных факторов, в п р е ­
делах ск л а д а или штабеля, может д ать в руки человека м э щ н о е
оружие в борьбе против насекомых.
Н аблю дения Шиперовича, Бобровского, а так ж е наши опыты
показывают, что изменения температуры и влажности воздуха
внутри ш табелей оказывают существенное влияние на р азв и ти е
насекомых.
При хранении круглого леса в рядовых ш табелях высотой
около 3 м, длиной 25—30 м и разры вам и между ш та б е л я м и
1,5 м тем перату ра и относительная влаж ность воздуха внутри
штабеля значительно отличаются от температуры и в л аж н о сти
окруж аю щ его воздуха, что видно из табл. 19.
Т а б л и ц а 19
Изменение температуры и относительной влажности
воздуха по высоте штабеля
Место измерения температуры
и влажности воздуха
Температура
средняя декадная,
________ X ________
днем
Выше штабеля на 1 м ......................
В верхней трети ......................................
В средние штабеля ..............................
В нижней т р е т и .......................................
На поверхности земли, в разрывах
между ш т а б ел я м и ..............................
| ночью
Влажность сред­
няя декадная, %
днем
20,3
19.6
17.2
15,7
11,8
11,3
10,2
9,4
70
77
86
89
83
F5
88
91
18,1
11,0
81
85
По исследованиям С. Н. Горшина, укладка круглого леса в
плотные штабели и их искусственное дождевание обусловливаю т
внутри ш табеля микроклимат, резко отличающийся от тем пера­
туры и влаж ности окружающего воздуха.
Внутри поливаемых штабелей плотной укладки тем п ератур а
воздуха понижается на 8— 12° по ср авн ен и ю с н аруж н ой , а от­
носительная влажность повышается на 20— 30%.
Такое изменение метеорологических элементов зам етн о вли­
яет на развитие насекомых. По д ан н ы м В. Я. Шиперовича, р а з ­
витие короеда-типографа во внутренних р я д а х ш табелей о тста­
ет на 20— 25 дней по сравнению с верхними рядами. Подобное
явление в развитии вершинного ко роеда и черного уса ч а отм е­
чено так ж е А. А. Бобровским.
Неравномерность поселения насекомы х по глубине штабеля
можно объяснить только тем пературн ы м пределом их физиоло­
гической активности, который д л я большинства короедов со­
ставляет + 11°, а для черного усача + 1 4 ° (Ш иперович).
Преимущественное поселение многих видов н асеком ы х на
бревнах верхних рядов штабелей зависит, конечно, и от солнеч­
ной освещенности. Замечено, что светотеплолю бивы е насеко­
мые редко поселяются в ш табелях, укр ы ты х еловыми ветками.
По наблю дениям В. Я. Ш иперовича, на освещенной стороне
сосновых и еловых бревен тем п е р ату р а подкоркового слоя д р е­
весины на 10— 15° выше тем пературы древесины в затененной
части бревен. Следовательно, за счет поглощения б рев н а м и л у ­
чистой энергии в верхних р яд ах ш табелей
могут со зд ав аться
более благоприятны е условия для разв и ти я насекомых.
Отсюда ясно, почему такие теплолю бивы е насекомые, как
усачи рода монахамус, р азв и ваю тся преимущественно в верх­
них рядах штабелей.
Существенное влияние на разви тие ж уков о к а зы в а е т коли­
чественное содерж ание воды в древесине. Однако з а д е р ж и в а ю ­
щая развитие насекомых влаж н ость древесины имеет настолько
широкие пределы колебания, что обычно учитывается для к а ж ­
дого вида насекомых отдельно. Одни виды жуков предпочитаю т
древесину в свежесрубленном состоянии, другие в слегка про­
сохшем, а третьи поселяются на и здел и я х из древесины в ком­
натно-сухом состоянии.
Однако, несмотря на эту способность, все же м ож но з а м е ­
тить, что лесоматериалы в воздуш но-сухом состоянии и с в л а ж ­
ностью заболони свыше 100% с т р а д а ю т от насекомых меньше,
чем с влаж н остью 50—90%.
Существенно влияет на п овреж дение насекомыми лесных
материалов степень их окорки.
По многочисленным наблю дениям, лесные м а т е р и а л ы на
верхних и нижних складах лесозаготовительных предприятий,
окоренные до древесины или л уба, очень редко п о вр е ж д аю тся
насекомыми. Еще реже п овреж д аю тся пиломатериалы.
Степень повреждения лесных м а т е р и а л о в насекомыми п р я ­
мо зависит от санитарного с о д ер ж ан и я лесных ск ладо в. При
регулярной очистке территории от древесных отходов и при
67
обраб о тке иочвы ядохимикатами опасность повреждения р е з к о
со кращ ается.
О б об щ ая физиологические и экологические особенности ж у ­
ков, п овреж д аю щ и х лесные материалы, можно прийти к в ы в о ­
ду, что в условиях Севера для борьбы с ними мож но п р и м е н я т ь
ка к сухой, т а к и влаж н ы й метод хранения древесины. С л е д о в а ­
тельно, методы защ иты древесины против грибов будут в т о й
или иной мере эффективными и против насекомых.
Основными возбудителями трухлявой червоточины, р а з р у ­
шающей мебель и деревянные элементы зданий на Севере, я в л я ­
ются жуки-точильщики.
М ебельный точильщик (A nobium do m esticu m G.) з а с е л я е т
деревянную мебель, поедает ф анеру и изделия из нее; о п а с е н
гакж е и д ля многих деревянных элементов зданий (п лин тусов,
дверных и оконных коробок, стеновых бревен и брусьев, б а л о к
перекрытий). Это небольшое, длиной 3— 4 мм, насекомое т е м ло-бурого цвета. Тело ж у к а цилиндрическое, выпуклое. Л и ч и н ­
ки белые, с дугообразно изогнутым телом и хорошо з а м е т н ы м и
логами длиной 3—4 мм.
1
Рис. 15. Точильщики:
/ — домовой точильщ ик; 2 — мебельный точилыцнк.
М ебельны й точильщик вылетает из поврежденной м ебели
или д еревянны х строений в мае— июле. Взрослые жуки д е я ­
тельны только ночью, живут около двух недель, после чего п о­
гибают. З а это время самки успевают спариться и о тл о ­
ж и ть до 50 яичек. Присутствие жуков в древесине можно о б ­
н аруж и ть по и здаваем ы м ими характерны м звукам, пап ом и наю -
1дим тиканье наручных часов. Ч ер ез две недели из яичек выхо­
дят личинки, которые глубоко вбуравли ваю тся в древесину и
закупоривают входные отверстия буровой мукой. С ростом л и ­
чинок диаметр проделываемых ими ходов увеличивается до
2 мм. Ходы идут во всех н ап рав л ен и ях и постепенно, п р е в р а щ а ­
ют древесину в труху. Однако поверхностные, особенно о к р а ­
шенные, слои остаются неповрежденными, если не считать л е т ­
ных отверстий.
По данны м Ф алька и М ю л л ера, во время древоточения л и ­
чинка у св аи в ает 20—30% целлю лозы и гемицеллю лоз из упо­
требленной в пищу древесины, о с т а в л я я лигнин без изменения.
Д лительность стадии личинки зави си т от тем пературы поме­
щения, где она живет, и обычно п родолж ается 9 — 10 месяцев.
Перед окукливанием личинка в о звр а щ ае тся к поверхности з а ­
раженной древесины, оставляя нетронутым наруж ны й слой все­
го на 1 мм толщины. За две-три недели до об р азо в ан ия ж у к о в
личинки превращ аю тся в куколок. Вышедшие из куколок моло­
дые жуки, с н а ч а л а белые и мягкие, постепенно отвердеваю т,
темнеют и, прогрызая наружный слой древесины, вылетают.
Мебельный точильщик попадает на изделия из хвойных и
лиственных пород.
Домовой точильщик (A n o b iu m p ertinax L.) обычно поселяет­
ся в н аруж н ы х деревянных стенах, чердачных б а л к а х , стропи­
лах, концах деревянных балок, зад ел а н н ы х в каменные стены.
Взрослый ж у к сходен с мебельны м точильщиком, но не­
сколько крупнее (4,5—5 м м ). Л и чи н к а хар актерн а тем, что у
нее восьмой и девятый сегменты б р ю ш ка имеют боковые крю ­
чочки. С амки ж ук о в отклады ваю т яй ц а в щели древесины или а
старые летные отверстия. Д о м ово й точильщик р а з м н о ж а е т с я
обычно круглы й год, поэтому в лю бое время м ож но встретить
взрослых жуков.
В северных районах Советского Сою за эти два вида н асеко­
мых являю тся главными в редителям и мебели и д ерев ян н ы х
построек.
Д л я борьбы с точильщиками д о лж н ы применяться как про­
филактические, так и истребительные меры. П р о ф и л акти ч еск и ?
мероприятия осуществляются при хранении л еса, а так ж е »
процессе строительства и эксп луатац и и зданий, они будут изло­
жены при рассмотрении вопросов хранения лесных м а тер и ал о в
и применяемых методов предупредительной обработки д еревян ­
ных конструкций антисептиками. Истребительные м ероприятия,
которые след ует проводить немедленно при обнаруж ении ж уков-точилыциков, заключаются, главны м образом, в о б работке
мест пор аж ени я химическими вещ ествами, н азы ваем ы м и инсек­
тицидами (насекомоубиваю щ ими). Ядовитые составы , приме­
няемые против насекомых, подр аздел яю тся на четыре группы:
контактные, кишечные, мумифицирую щ ие и газообразны е.
К о н т а к т н ы е и н с е к т и ц и д ы убивают насекомых, д е й ­
ствуя на их кож ны е покровы и дыхательную систему. К ч и с л у
наиболее эффективных контактных ядов относятся:
1) дихлордифенолтрихлорэтан (сокращ енно Д Д Т ) , о б ы ч н о
выпускаем ый промышленностью в виде порошкообразного п р е ­
п арата или дуста. В препарате содержится собственно Д Д Т
только 5 или 10%, остальное приходится на инертный наполни»
тель, позволяю щ ий равномерно и в малых дозах р а с п р е д е л и т ь
ядовитый порошок по опыляемой поверхности. Все д а л ь н е й ш и е
реком ендации по нормам расхода дустов сделаны в расчете н а
10-процентное содержание ядовитого вещества;
2) гексахлорциклогексан
или
гексахлоран
(с о к р а щ е н н о
Г Х Ц Г ), выпускаемый в концентрированном состоянии, а т а к ж е
в виде 12-процентного дуста или минерально-масляной э м у л ь ­
сии с 20-лроцентным содерж анием технического ГХЦГ;
3
и 4) хлордан и гептахлор выпускаются в виде ко н ц ен тр а­
тов и дустов.
Д л я об работки мебели и элементов зданий в жилы х п о м е щ е ­
ниях рекомендуют применять Д Д Т , а в отдельных случаях, лр<и
небольших оч агах п о р а ж е н и я ,— ГХЦГ.
Х лордан и гептахлор можно применять только в н е ж и л ы х
зданиях и помещениях.
Р асс м о тр и м способы обработки очагов поражения к о н т а к т ­
ными инсектицидами.
О п ы л е н и е д у с т а м и . Д о обработки мебели и д е р е в я н ­
ных конструкций инсектицидами в виде порошков р ек ом ен д у ет­
ся протереть или смочить их 'поверхности насыщенными водн ы ­
ми р а с тв о р а м и фтористого или кремнефтористого натрия, п о с л е
чего з а с ы п а т ь или опылять дустами. Норма расхода дуста 20 г
на 1 м 2 при периодическом (ежегодном) опылении откры ты х
конструкций.
По окончании обработки поверхностей деревянных конструк­
ций мож но производить смазку, засыпку чердачных и м е ж д у ­
этаж ны х шерекрытий, штукатурку стен, потолков и т. п.
Покрытие
пастами.
П асты для обмазки древеси н ы ,
повреж денной точильщиками, составляются из 25 весовых ч а с ­
тей технического препарата Д Д Т , ГХЦГ, хлордана или геп та­
хлора, 45 частей клеящих веществ (ж ирн ая глина, э к с т р а к т
сульфитных щелоков и др.) и 30 частей воды. П асты н ан о сятс я
тонким слоем на закры ты е конструкции из расчета 250—300 г
на 1 м 2 поверхности.
О п р ы с к и в а н и е э м у л ь с и я м и . Д л я эмульсий у п отр еб ­
ляются минерально-масляны е концентраты Д Д Т или Г Х Ц Г
(22% Д Д Т или ГХЦГ, 42% веретенного масла и 36% воды) .
Концентрат представляет собой желтовато-серую сметанообразную м ассу. При употреблении в дело 5 весовых частей к о н ­
центрата см еш иваю т со 100 частями воды и получают э м у л ь ­
сию, которая наносится на деревянные конструкции оп ры ски ва­
телями из расчета 130 г эмульсии на 1 м 2 поверхности.
Обмазка масляными
р а с т в о р а м и инсектицидов.
Масляный раствор приготовляется из 5 весовых частей техниче­
ского п р еп арата и 95 частей керосина, скипидара или зеленого
масла. Д л я приготовления раствор а можно употреблять и дусты. В этом случае берется 50 частей 10-процентного дуста на
50 частей растворителя. М асляны й раствор наносится на п о ра­
женные участки кистями из расчета 100 г на 1 м 2 поверхности.
К и ш е ч н ы е я д ы , попадая в организм насекомы х вместе
с пищей, отравл яю т их через п ищ еварительны е органы.
Наиболее широко рекомендуются два рецепта комбиниро­
ванных кишечных ядов:
1) смесь из 28% (по весу) фтористого натрия, 32% кремне­
фтористого натрия и 40% Д Д Т в виде 10-процентного дуста.
Препарат применяется в порош кообразном виде в жилых, об ­
щественных, сельскохозяйственных и промышленных зданиях.
Норма расхо да смеси 125 г на 1 м 2 опыляемой поверхности;
2) смесь из 43% (по весу) глины, 5% фтористого натрия,
5% кремнефтористого натрия, 9% Д Д Т в виде 10-процентного
дуста и 38% воды. Все эти компоненты тщательно пер ем еш и ва­
ются до созд ан и я однородной пасты, которая наносится на по­
верхность древесины равномерным слоем из расчета 650 г на
1 м2. Если паста предназначена для использования в нежилых
помещениях, рекомендуется несколько изменить ее состав: с о ­
держание Д Д Т уменьшить до 5% , а вместо него взять 4%
ГХЦГ, или хлордана, или гептохлора в виде 10-процентного
дуста. Н орм а расхода пасты измененного состава остается
прежней.
М ум и ф и ци р у ю щ и е средства.
К этим средствам
относятся различные масла и маслянисты е жидкости, которые
пропитывают древесину, делая ее непригодной в качестве пищи
для жуков-точилыциков. Одновременно масла пропитывают и
самих жуков, вследствие чего п р екр ащ ается их развитие в р а з ­
личных стади ях и происходит мумификация яйца, личинки или
куколки.
Д л я обработки очагов п о раж ен и я в жилых, общественных и
промышленных зданиях прим еняю т вазелиновое масло, п иро­
нафт, пятипроцентный раствор технического п р еп ар ата Д Д Т ,
ГХЦГ и других контактных инсектицидов в смеси керосина со
скипидаром в равных долях. Н о р м а расхода м асл а 120— 150 г
на 1 м 2 поверхности.
В открытых инженерных сооруж ениях для поверхностной
обмазки и пропитки древесины рекомендуют каменноугольное
креозотовое масло в смеси с мазутом, антраценовое масло и
сланцевое масло. Подробно о Пропитке древесины масляными
составами мы расскажем позднее.
Г а з о о б р а з н ы е в е щ е с т в а . Г азооб разн ы е инсектициды
разрешается применять в основном д ля дезинсекции мебели в
специальных герметически закры ваю щ ихся камерах. Ввиду
большой опасности для людей и животных газообразны е веще­
ства воспрещ ается использовать для борьбы с точильщ иками в
зданиях лю бого назначения. В отдельных сл уч аях применение
газов, например, д л я обработки деревянных конструкций в з д а ­
ниях, имеющих историческую или архитектурную ценность, до­
пустимо, но р аб о ты проводятся под наблюдением санитарной и
строительной инспекций.
И з газо о б р азн ы х веществ применяются:
1. Хлорпикрин. О бработка ведется пар ам и хлорпикрина, для
этого он р а з л и в а е т с я тонким слоем в плоские чашки, которые
помещаются на 3—4 суток в камеру, за этот срок ж идкость ис­
паряется и п ары хлорпикрина глубоко проникают в о б р а б а т ы ­
ваемую древесину.
2. Д ы м ы (аэро зо л и ) от сж игания ш аш ек Д Д Т , Г Х Ц Г и д р у ­
гих инсектицидов. С жигание производится в камере или герме­
тически зак уп о рен н о м помещении. О перация обработки продол­
жается сутки. П р и обработке поврежденной древесины дымами
и парами (а эр о зо л ям и ) норма расхода инсектицида о п р ед ел я­
ется по объему помещения из расчета 1— 1,2 г на 1 м 3 объема
камеры.
Глава
V
А Т М О С Ф Е Р Н А Я С УШ КА К Р У Г Л Ы Х
И ПИЛЕНЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
Давно известно, что древесина п риобретает высокую стой­
ко с ть против грибов при влажности ее ниже 23% . П оэтом у
с у ш к у лесных материалов нужно п ризн ать единственным и при
т о м самым н адеж ны м средством подготовки их к применению в
строительстве. Д о так называемой точки «сухого иммунитета»
древесина может высушиваться самы ми различны ми способами.
О д н а к о в большинстве случаев на стройках и д ерев о об раб аты ­
в аю щ и х предприятиях суш ка осущ ествляется за счет атм осф ер­
н о г о воздуха.
Процесс сушки древесины чрезвычайно сложен и оп ределя­
е т с я целым рядом физических явлений, без тщ ательного иссле­
д о в а н и я которых трудно дать практические рекомендации. В
п ервой главе книги мы коротко рассмотрели связь и в заи м од ей ­
с т в и е древесины с водой; в этом р азд ел е будут изложены только
вопросы взаимодействия атмосферного воздуха с древесиной.
СВОЙСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Атмосферный воздух представляет собой смесь нескольких
г а з о в строго постоянного состава.
Обычно атмосферный воздух никогда не бывает совершенно
сухим, а содержит некоторое количество водяны х паров. С ледо­
вательно, и атмосферное давление, от которого, к а к мы увидим
д ал ьш е, зависит интенсивность сушки, всегда является суммой
парциальных д авлений сухого воздуха (Р в) и водяного п ара
( Р п)-
Д ля определения влажности воздуха приняты д ва понятия —
абсолютная влаж н ость (влагоемкость) и относительная в л а ж ­
ность.
Под абсолютной влажностью понимаю т весовое содерж ание
водяны х паров в 1 м 3 смеси воздуха и. п ара.
Максимальное весовое содерж ание водяного п ар а в 1 м 3 воз­
д у х а зависит от его температуры и атмосферного д авления.
Е сл и мы у с л о в н о примем атмосферное д авление п о сто ян н ы м ,
рав н ы м 7 6 0 м м ртутного столба, то влагоемкость будет н а х о ­
диться в п р я м о й зависимости от температуры воздуха, что в и д ­
но из т а б л . 20.
Т а б л и ц а 20
Темпера­
Содержание водяных
паров (г) в 1 .и3 воздуха
тура
воздуха,
при полном его
насыщении
-3 0
-2 0
— 10
0
10
20
30
0,46
1,10
2.38
4,85
9,42
17,32
30,40
С лед о вател ьн о, каж д ой температурной ступени воздуха с о ­
о тв ет ств у е т св о я точка максимального насыщения.
Когда н а ­
сыщенный воздух охлаж дается, образуется туман и влага в ы ­
пад ает в в и д е росы. При нагревании насыщенного воздуха он
п р и о б р ета ет дальнейшую способность поглощ ать водяные п а р ы .
К ак п о к а з ы в а ю т наблюдения, окруж аю щ ий нас воздух о ч е н ь
редко п о л н о с т ь ю насыщен водяными парами. Степень н а с ы щ е ­
ния в ы р а ж а ю т через так называемую относительную в л а ж н о с т ь ,
под ко то ро й понимают отношение фактически нахо д ящ его ся в
воздухе п а р а в граммах (d) к его количеству при полном н а с ы ­
щении (d n ) . Д л я удобства пользования это отношение у м н о ж а ­
ют на 1С0 и получают относительную влаж ность воздуха в п р о ­
центах:
S = - f ■1009,:.
“п
Чем н и ж е относительная влажность воздуха, тем выше п р и
данной тем пературе его способность поглощ ать пары воды и з
суш имого м атериала. Поэтому п оказатель относительной в л а ж ­
ности очень важный п арам етр воздушной сушки.
О тн о си тел ь н а я влажность воздуха измеряется с п е ц и а л ь н ы м и
приборами — психрометрами, действующими на принципе р а з ­
ности п о к а з а н и й сухого и мокрого термометров.
С о в е р ш е н н о очевидно, что одной способности воздуха п о ­
глощать в о д я н ы е пары для сушки недостаточно, ибо в д р е в е с и ­
не вода н ах од и тся в жидком состоянии и р асп ол ож ен а’ по в с е й
толще с у ш и м о го материала. Д л я того, чтобы передвинуть в о д у
из в н у тр е н н и х слоев к поверхностным, соприкасаю щ имся с в о з ­
духом, а з а т е м превратить эту воду в пар, необходимо з а т р а ­
ти т ь зн ач и те л ь н о е количество тепловой энергии.
В обычных условиях теплота д ля испарения воды берется из
воздуха, который нагревается главным об разом от земли и в
очень малой степени проходящими через него солнечными л у ч а ­
ми. Земля свое тепло, предварительно полученное от солнца, пе­
редает воздуху путем теплопроводности, конвекции и лучеис­
пускания.
При непосредственном освещении суш имого материала со л ­
нечными лу чам и испарение воды м ож ет происходить т а к ж е и
з а счет солнечной радиации.
Теплосодержание 1 м 3 атмосферного воздуха для данной
температуры и относительной в л аж н о сти мож но подсчитать по
формуле:
I = 0,24 -v t + d (595 4 - 0,46 t) к к а л /м 3,
где
/ — теплосодержание 1 м 3 в л аж н о го воздуха;
t — тем пература, ° С;
v — вес 1 м 3 сухого воздуха в кг при t°\
d — вес водяных паров в кг, нахо д ящ и х ся в 1 м 3 воздуха,
при данной температуре и относительной влажности;
0,24 — удельная теплоемкость сухого воздуха;
0,46 — удельная теплоемкость водяного пара;
595 — скрытая теплота испарения воды ,при 0° С.
Теплосодержание атмосферного воздуха мож но так ж е оп ре­
делить по Id — диаграмме.
Из формулы видно, что теп л о сод ер ж ани е воздуха зависит
главным образом от его температуры. П оэтом у температура —
это важнейший параметр атмосферного воздуха, определяющий
интенсивность сушки.
Практическое значение приведенной ф ор м у л ы весьма о г р а ­
ничено, так к а к влажность и тем перату ра атмосферного воздуха
постоянно изменяю тся в зависимости от сезона, времени суток,
места измерения и т. д. Следовательно, сделанные по формуле
расчеты будут действительны только д ля короткого отрезка в р е­
мени и ограниченного пространства.
К основным п арам етрам состояния атмосферного воздуха
относится т а к ж е скорость его д ви ж ени я над поверхностью с у ­
шимого материала.
В процессе сушки окруж аю щ ий древесину воздух постепенно
теряет свою теплоту и увеличивает вл аж н о сть. Если он останет­
ся неподвижным, то через некоторое врем я полностью потеряет
свою сушильную способность.
Таким образом, движение воздуха я в л я е т с я непременным
фактором сушки, а при атмосферной сушке и решающим, так
как в условиях лесных складов это единственный п арам етр со ­
стояния воздуха, поддающийся регулированию .
Интенсивность просыхания древесины прямо зависит от ско­
рости движения воздуха. Д ви ж ен и е воздушных потоков на
лесных с к л а д а х обусловливается, с одной стороны, ск о р о сть ю и
н ап р ав л ен и е м ветров, с д р у г о й ,— потоками, в озн и каю щ и м и во
время су ш к и , вследствие изменения удельного веса воздух а.
Ветры создаю т горизонтальное перемещение воздуха и ш и р о ­
ко и с п о л ьзу ю тс я в сушильной практике путем со о тв етств ую щ ей
п ланировки складов и их устройства.
При испарении воды из древесины местные воздушные п о ­
токи нап р авл яю тся вертикально, так как воэдух, п р е в р а щ а я
иоду в п а р , охлаждается и, постепенно увеличивая свой у д е л ь ­
ный вес, опускается вниз.
При неизменном давлении удельный вес атмосферного в о з д у ­
ха з ав и си т о т его температуры и влажности, что видн о и з
табл. 21.
Таблица
Температу­
ра, °С
— 10
— 5
0
5
10
15
20
25
21
Удельный вес воздуха, кг\м^ при
влажности, %
100
75
50
1,340
1,318
1,288
1,265
1,243
1,214
1,194
1,168
1,341
1,320
1,290
1,?66
1,244
1,216
1,196
1,171
1,341
1,321
1,291
1,267
1,245
1,217
1,198
1,174
С ув ел и чен и ем влажности воздух уменьшает свой вес и п о д ­
нимается к в е р х у , а с понижением температуры, наоборот, у в е л и ­
чивает вес и падает вниз.
При и сп арен и и воды с открытых водоемов т е м п е р а т у р а в о з ­
духа п а д а е т незначительно, а влаж н ость его у в е л и ч и в а е т с я
сравн и тельно больше, поэтому увлаж нивш ийся воздух п о д н и ­
мается вверх.
Н еско л ько иначе изменяется атмосферный воздух, п р о х о д я
через ш т а б е л ь лесных материалов.
В этом с л у ч а е тепловая энергия воздуха расходуется не
только на превращение воды в пар, а т а к ж е и на п е р е м е щ е н и е
воды к поверхности сушимого материала и его н аг р ев ан и е. Т е м ­
пература в о з д у х а внутри штабелей понижается настолько б ы с т­
ро, что одновременное увеличение влажности не мож ет н и в е л и ­
ровать постепенного н арастан ия удельного веса воздуха и н еу к­
лонного его падения.
Это подтверж дается нашими наблю дениями за д в и ж е н и е м
воздуха в штабелях пиломатериалов >и круглого л еса , р е з у л ь ­
таты которы х приводятся в табл. 22.
Таблица
Удельный вес воздуха на разной высоте штабеля
Штабель пиломатериалов
высотой 6,5 м
22
Штабель круглого леса высотой 3,5 м
Место измерения
Удельный
вес влажно­
го воздуха,
KZMi
Место измерения
Удельный
вес влажно­
го воздуха,
кг'м%
Над штабелем.................
На высоте 6 м. . . . .
На высоте 3 м . . . .
Л од штабелем.................
1,162
1,166
1,175
1,178
Над штабелем
. . . .
На высоте 3
. . . .
На высоте 2 м . . . .
На высоте 0,5 м
. . .
1,197
1,200
1,208
1,214
Таким образом, в правильно улож ен н ы х ш табелях создается
постоянная циркуляция воздушного потока. Холодный у в л а ж ­
ненный воздух выпадает под ш табель, откуда он может у д а ­
ляться только воздушными потоками, дви ж ущ им ися в горизон­
тальном направлении.
Чем больше скорость горизонтальных воздушных потоков на
складе и вертикальных внутри штабелей, тем интенсивнее идет
процесс сушки.
Вот почему обеспечить долж ную .циркуляцию воздуха внутри
штабелей и на складе есть непременное и основное условие воз­
душной сушки.
ИСПАРЕНИЕ АТМОСФЕРНЫМ ВОЗДУХОМ ВОДЫ
ИЗ СУШИМОГО МАТЕРИАЛА
Как известно, вода со свободной поверхности испаряется
только при наличии разности в д ав л ен и я х водяного п ара у п о­
верхности воды и в окруж аю щ ем воздухе. Д ав л е н и е п ара у по­
верхности воды всегда соответствует пар ц иал ьн ом у д авлению
пара при полном насыщении (Р п), а д а в л е н и е пара в воздухе
(Р<р) зависит от относительной в л аж н ости воздуха или степени
его насыщения. Следуя закону Д а л ь т о н а , скорость испарения
е о д ы со свободной поверхности мож но определить по следующей
приближенной формуле:
M = C- S ( PB- P * ) ™ .
где М — скорость испарения воды, кг!см2 в час;
S — площ адь испарения, м2\
В — атмосферное давление, мм рт. ст.;
Р „— д авление насыщенного водяного п а р а при т ем п е р а­
туре испаряющей поверхности;
Р<р— д авление водяного п ара при д ан н о й влажности;
С — коэффициент, зависящ ий от скорости д виж ения
воздуха (кг в час с 1 м при разн ости Р п —Р ¥ = 1 мм).
К оэф ф и ц и ен т С в зависимости от скорости д в и ж е н и я в о з ­
духа п р и н и м аю т следующим: при скорости меньше 2 м / с е к , р а в ­
ным 0,033, п р и скорости 2 м/сек — 0,042 и при скорости д в и ж е ­
ния воздуха более 2 м/сек — 0,052.
Таким образом, количество воды, испаряемой в е д и н и ц у в р е ­
мени со свободной поверхности, находится в п ропорц и ональн ой ,
зависимости о т площади испаряющей поверхности, с к о р о с т и д в и ­
жения атмосферного воздуха, недостатка н асы щ ени я и б а р о ­
метрического давления.
При испарении воды из древесины эта зависимость в п о л н о й
мере сохр а н я ется только на ограниченном отрезке в р е м е н и , к о г­
да на поверхности сушимого м атери ала -имеется вода в с в о б о д ­
ном состоян ии и давление водяного п ара над м а т ер и ал о м р авн о
его д ав л ен и ю при полном насыщении. После потери п о в е р х н о с т ­
ными слоям и древесины капиллярной воды давлен ие п а р а н а д
испаряю щ ей поверхностью падает, а скорость испарения резко
зам ед ляется, но совсем не прекращ ается до тех пор, п о ка в л а г а
из внутр енн и х слоев древесины не перестанет п о сту п ать к п о ­
верхностным.
О д н ак о э т о не означает, что при сушке древесины п е р в о н а ­
чально испаряется вся капи л л яр н ая вода, а затем р а в н о м е р н о
удал яется гигроскопическая влага. Если бы дело о б с т о я л о та к ,
то древесина во время сушки не имела бы никаких д е ф о р м а ц и й
и сам п роцесс сушки был бы до крайности прост. В д е й с т в и ­
тельности в л а г а в древесине передвигается по более с л о ж н о й
схеме.
Н аиб ол ее полно процессы перемещения влаги в с у ш и м ы х м а ­
тер и ал ах, в т о м числе и в древесине, исследованы Х о у л е е м , Л ы ­
ковым, Ш ервудом, Тиманом, Федоровым, Постновым, К р е ч е т о ­
вым, С ергов ски м и др.
В л а г а внутри высушиваемой древесины п ерем ещ ается как в
форме ж и д ко сти , так и в виде пара. Д ви ж ен и е влаги п р о и с х о д и т
под вл ияни ем сил диффузии и термодиффузии, с т р е м я щ и х с я
равномерно распределить воду по всему объему суш и м ого м а т е ­
риала. С к о р о с т ь диффузии, согласно закону Фика, п р о п о р ц и о ­
нальна р а зн о с т и давления пара и концентрации в л а г и в с м е ж ­
ных точках. Если коэффициент диффузии жидкости и п а р а п р и ­
нять постоянными для данной породы древесины, то ск о рость
п еред виж ен ия воды будет определяться градиентом в л а ж н о с т и
и градиентом температуры. При сушке древесины а т м о с ф е р н ы м
воздухом решающее значение имеет градиент в л а ж н о с т и , при
котором возникает концентрационная д иф ф узия в л а г и в м а те­
риале. В а ж н о е значение для перемещения воды по д р е в е с и н е
имеет т а к ж е капиллярный потенциал. В самом деле, в п е р в ы й
период с у ш к и из поверхностных слоев древесины у д а л я е т с я вся
свободная в о д а и некоторое ничтожно малое количество гигро­
скопической воды. Как только поверхностные клетки д р е в е с и н ы
начнут отдавать гигроскопическую влагу, диам етр м е ж кр и ста ллитных каналов уменьшается, возрастаю т капиллярны е силы, з а ­
сасывающие свободную воду из полостей клеток п р и л е ж а щ и х
глубинных слоев древесины. Постепенно в возникшую систем у
движения воды могут включиться новые слои древесины, пока
глубина нормали, по которой д иф ф унди рует влага, не дости г­
нет примерно половины толщины сушимого материала.
Если количество воды, испаряю щ ейся с поверхности м а те­
риала, будет меньше или равно количеству воды, подводимой к
поверхности по межкристаллитным к а н а л а м , то устан авл и в ает­
ся непрерывный ток свободной воды в ж и д к о й фазе по н а п р а в ­
лению от центра к периферии.
В противном случае в отдельных к л етк ах или слоях д р е в е ­
сины произойдет разры в образовавш егося потока, подобно р а з ­
рыву струи в линии всасывания цен тробеж н ы х насосов, и д а л ь ­
нейшее передвижение свободной воды из глубинных слоев будет
возможно только путем неоднократных переходов воды из ж и д ­
кого состояния в парообразное и наоборот.
Передвижение свободной воды в ж и д к о й фазе в о з м о ж н а
только при незначительном градиенте влаж ности. Практически
установить соответствие между скоростью испарения воды с
поверхности и скоростью передвижения ее в сушимом м а т е р и а л е
очень трудно, поэтому некоторая часть капиллярной воды и вся
гигроскопическая передвигаются по д ревеси н е в смещенном с о ­
стоянии в виде жидкости и в виде пара. Ч ем меньше влаж ность,
тем большее количество перемещающ ейся в л аги приходится на­
долго пара.
Капиллярная влага по мере передвиж ен ия из середины м а ­
териала к сухой его поверхности зан и м ае т место воды гигроско­
пической. При перемещении воды по м а т ер и ал у с в л аж н о сть ю
ниже гигроскопической точки, возникаю т дополнительные силы
трения, препятствующие передвижению и вызывающие дополн и ­
тельный расход тепловой энергии. Этим объясняется постепен­
ное падение скорости сушки по мере уменьшения влажности с у ­
шимого материала.
В процессе сушки влага в древесине распределяется по
определенным законам как по толщине, т а к и по длине с у ш и ­
мых сортиментов, в зависимости от состояния поверхности, р а з ­
меров поперечного сечения и процентного содерж ания ядровой
или спелой древесины.
На рис. 16 приведены построенные нами кривые р аспр еделе­
ния влаги по длине сосновых бревен, р азн о й степени окорки,
после сушки ,их в рядовых ш табелях ( и ю л ь — август). К р и в ы е
показывают, что в неокоренных б ревнах градиент в л аж н о сти
устанавливается по длине бревен, а в л ага передвигается по з а ­
болони к испаряющим поверхностям торцов. У бревен, окорен ­
ных до луба, так ж е сохраняется некоторый градиент по д л и н е
I
о т комля б см
I
от fiepui и vbi & с м
Рис. 1 6 . Распределение влажности по длине сосновых
<
бревен:
/ — в неокоренных бревнах; 2 — в бревнах, окоренных до луба; 3 — в бревнах
чистой окорки.
бревен, но вода испаряется со всей поверхности б р е в н а . В чистоокоренных бревнах основное движение влаги идет в радиальном
н а п р а в л е н и и и градиент влаж ности у с т а н а в л и в а е т с я по д и а м е т ­
р у с у ш и м о г о материала. В непосредственной б л и зо с т и от то р ц о в
зам етн о некоторое падение влажности по с р а в н е н и ю со с р е д и н ­
ной ч астью .
П риведенны е кривые убедительно показывают, что су ш и ть
м о ж но т о л ь к о лесные материалы, предварительно о к о р е н н ы е до
л у б а или древесины.
Р асп ределен и е влаги по толщине сушимого м а т е р и а л а все
время меняется и постепенно выравнивается, п р и б л и ж а я с ь к
р а в н о в е с н о й влажности воздуха. Характер и зм е н е н и я в л а ж н о ­
сти д р е в е с и н ы в процессе сушки хорошо виден на рис. 17, для
построения которого взяты наши наблю дения за п р о с ы х а н и е м
сосновых окоренных бревен в Исакогорской даче А рхангель­
ского лесотехнического института.
Теоретически сушка заканчивается только т о г д а , когда д а в ­
л ен и е в о дяного пара на поверхности сушимого м а т е р и а л а будет
р ав н о д авлению водяных паров в атмосферном воздухе. П р а к 80
Рис. 17. Р аспределение влажности по ради усу сосновых
окоренных бревен на разных эт а п а х сушки.
тически влаж н о сть м атери ала в конце суш ки всегда выше р ав н о ­
весной влажности.
При длительном выдерж ивании древесины на открытом в о з­
духе тем пература ее вы равнивается по всему объему. П оэтому
температурный градиент при воздуш ной сушке не м ож ет играть
существенной роли.
В первый период сушки тем п ерату ра древесины р а в н а тем ­
пературе мокрого термометра, в конце процесса она постепенно
приближается к температуре воздуха.
При непосредственном солнечном освещении сушимого м а ­
териала тем пература на его поверхности может быть зн ач и те л ь ­
но больше тем пературы глубинных участков. Это об язательн о
вызовет термоимпульс д л я терм одиф ф узии влаги в направлении
от периферии к центру. Это противоположное движение воды
под влиянием термодиффузии будет отрицательно с к азы в а тьс я
на скорости сушки. С другой стороны, повышение тем пературы
сушимого м а тер и ал а долж но у м еньш ать вязкость воды, то есть
способствовать перемещению ее по древесине и ускорять и сп а­
рение с поверхности.
П о с л е д н е е вызывает дополнительные н а п р я ж е н и я в поверх­
ностных с л о я х древесины и в ряде случаев п р и в о д и т к ее р а с ­
тр ес ки ва н и ю .
ИНТЕНСИВНОСТЬ СУШ КИ Д Р Е В Е С И Н Ы
АТМ ОСФЕРНЫ М ВО ЗДУ Х О М
С к о р о с т ь естественной сушки древесины прямо зависит от
п а р а м е т р о в атмосферного воздуха (/, ф и v) и н а х о д и т с я в о б ­
ратной зависимости от толщины сушимого м а т е р и а л а .
Т ем п е р ату р а и относительная влаж ность в о з д у х а о п ред ел я­
ют его суш ильную способность. Ч ем выше т е м п е р а т у р а и ниже
о тн о си тел ь н а я влажность, тем больше водяных п а р о в может
п оглощ ать каждый кубометр атмосферного в о з д у х а . Таким об ­
разом, д еф и ци т влажности является единственным п о к а з а т е л е м
суш ильной способности атмосферного воздуха.
Р а с п о л а г а я многолетними метеорологическими н а б л ю д е н и я ­
ми з а состоянием воздуха в районах Архангельска и ^Вологды,
мы о п р ед ел и л и для них среднемесячный дефицит в л а ж н о с т и и
построили графики сушильной способности воздуха (рис. 18).
М в с я и, Ь/
Рис.
года
18. Кривые сушильной способности атмосферного в о з д у х а
82
Сушильная способность воздуха на протяжении года резко
колеблется. Н а б л ю д ая за просыханием лесных м атериалов, мы
пришли к выводу, что дефицит в л аж н ости влияет не только на
интенсивность сушки, но и на степень просыхания древесины.
Например, установлено с достаточной точностью, что хвойные
пиломатериалы до влажности 29% и н иж е просыхают только
при дефиците влажности 1,2 г на 1 м 3 воздуха и выше. Это по­
зволило нам на графике (рис. 18) через точку 1,2 оси ординат,
параллельно оси абсцисс, провести прямую , которая, пересекая
кривые, графически подразделяет их на две части, соответст­
вующие определенным периодам года.
Верхняя часть кривых характер и зует активный период с у ш ­
ки, когда древесину можно высушить до точки сухого им м у­
нитета. Н и ж н яя часть кривых соответствует периоду з а м е д л е н ­
ной сушки; в это время года древесина на ск л а д а х м ож ет поте­
рять лишь некоторое количество свободной воды.
Следовательно, лесные м атери алы , вне зависимости от их
поперечного сечения, в период зам едленн ой сушки не могут
достигнуть транспортной влажности.
Можно считать, что период активной сушки в районе А рх ан ­
гельска п родолж ается с половины а п р ел я до половины сентября,
а в районе Вологды — с первого а п р е л я д о конца сентября.
Многочисленными исследованиями установлено, что д р е в е ­
сину можно высушить только до определенной влаж ности,
строго соответствующей относительной влажности и т е м п е р ату ­
ре воздуха. Эту влаж н о сть древесины принято н азы ва т ь р ав н о ­
весной или устойчивой, так как она находится в равновесии с
температурой и влажностью о кр у ж аю щ его воздуха.
Поскольку состояние атмосферного воздуха на протяж ении
года подвержено значительным колебаниям , лесные м а тер и ал ы
на складах могут быть просушены только до известных п ре­
делов.
Для Архангельской, Вологодской областей и Коми А С С Р
пределы устойчивой влажности в период активной суш ки п ри ­
ведены в табл. 23.
Таблица
Область
Ар<ангельская и
Коми АС СР . .
Вологодская . . .
23
Равновесная влаж ность древесины , %
Апрель
Май
Июнь
Июль
А вгуст
Сентябрь
2 2 -2 4
2 2 -2 4
16— 18
14 -1 6
1 3 -1 5
1 3 -1 5
1 4 -1 5
1 4 -1 5
1 8 -2 0
1 6 -1 8
20— 24
2 0 -2 2
В замедленный период сушки величина равновесной в л а ж ­
ности не имеет практического значения, ибо древесина не мож ет
просохнуть ниже гигроскопической точки.
С ледовательно, на с к л э д ах целесообразно сушить, то л ьк о
такие лесные материалы, начальная влажность к о т о р ы х в ы ш е
равновесной влаж ности. Л есны е материалы и и з д е л и я из д р е ­
весины, и м е ю щ и е влажность 16% и ниже, необходимо и з о л и р о ­
вать от атмосферного воздуха, укл ад ы ва я в специальы ы е ш т а ­
бели или с а р а и .
И нтенсивность сушки древесины во многом з а в и с и т от ск о­
рости д в и ж е н и я воздуха на складе и внутри ш т а б е л е й . И с с л е ­
дования показы ваю т, что сосновые и еловые доски, у л о ж е н н ы е
в верхней ч а с т и штабеля, достигают равновесной в л а ж н о с т и на
н'есколько д н е й раньше, чем в нижней части штабеля.
При п р очи х равных условиях штабели, р а с п о л о ж е н н ы е в
крайних с е к ц и я х склада, просыхают значительно бы стрее, чем
в центре с к л а д а . Узкие шпации (промежутки меж ду д о с к а м и в
ряду) в 5— 7 с м по сравнению с нормальны ми ш п а ц и я м и 10—
14 см увеличиваю т сроки просыхания досок на 20— 4 0 % . Г о р и ­
зонтальны е разры в ы , вертикальные трубы и другие у с т р о й с т в а
в штабелях, способствующие циркуляции воздуха, з н а ч и т е л ь н о
ускоряю т просы хание досок и улучш аю т их ка ч е ств о . Т ар и м
образом , обеспечение равномерной и непрерывной ц и р к у л я ц и и
воздуха в н у тр и штабелей и на ск л а д е — основная з а д а ч а суш ки
древесины атмосферным воздухом.
И н тен си вность сушки во многом зависит от п роц ен тн ого со­
д е р ж а н и я я д р а или спелой древесины и заболони.
Д л я и зу ч е н и я этой зависимости нами еще в 1936 г о д у был
поставлен следующий опыт. Н а лесопильном завод е б ы л о о т о ­
бран о по 24 д о ск и сосновых заболонны х и сосновых я д р о в ы х ,
еловы х заб о л о н н ы х и еловых спелодревесных.
Опытные д о с к и уклады вались в ш табель д ля сушки. Н а ч а л ь ­
н а я влаж н ость у сосны колебалась в пределах 85— 1 1 5 % в з а ­
болони и 34— 3 6 % в ядре. У ели влаж ность заболони с о с т а в л я л а
8 0 — 115% и спелой древесины — 36—41% . О казалось, ч т о з аб о лонные доски, несмотря на большую влажность, п р о со х л и до
транспортного состояния (23% ) одновременно с я д р о в ы м и и
сп ел о д р ев ес н ы м и .
В ы с у ш и в а н и е образцов я д р а и заболони в л а б о р а т о р н ы х
условиях при постоянной тем пературе и о тн о си тел ьн ой в л а ж ­
ности воздуха показало, что при удалении к а п и л л я р н о й во д ы
заболон ь п росы хает примерно в три р а за скорее я д р а , а при
удалении гигроскопической воды интенсивность п р о сы х аи и я з а ­
болони не превы ш ает 20— 30%.
Н.
В. Арцы ховская, исследуя относительную п р о д о л ж г г е л ь ность в ы с ы х а н и я ядра и заболони, получила следую щие р езу л ь ­
та т ы (см. таб л . 24).
С л ед о ва тел ьн о , чем больше в лесных сортиментах я д р а или
спелой д р ев еси н ы , тем медленнее пойдет сушка. О д н а к о это не
П орода
Сосна . . .
Сосна . . .
Влажность
древесины ,
%
100—40
2 0 -1 0
11родолж ител ы. ость высыхания. %
заболон и
100
100
ядра
417
152
относится к круглому лесу, где суш ка я д р а начинается только
после предварительного просыхания заб о л он и (рис. 17).
Интенсивность сушки значительно зависит от породы д р еве­
сины. Так, по нашим наблюдениям, сосновые бревна, доски и
рудничные стойки просыхают на 20— 40% медленнее еловых. Н а
скорость просыхания влияют и разм еры поперечного сечения су­
шимого материала. С увеличением д и а м е т р а и толщины сорти­
ментов сроки просыхания их значительно возрастают. Это о б ъ ­
ясняется, с одной стороны, увеличением среднего расстояния пе­
редвижения воды от центра к периферии, с другой — с о к р а щ е ­
нием средней удельной поверхности испарения на 1 м 3 сушимой
древесины.
Исходя из изложенных выше теоретических полож ений и рез­
кого различия лесных материалов по ф ор м е и р а зм ер ам попе­
речного сечения, целесообразно р ассм отреть отдельно приемы
сушки круглого леса и п иломатериалов
Х Р А Н Е Н И Е И СУШКА К РУ Г Л О Г О Л ЕСА
Сухим методом наиболее ц елесообразно хранить лесны е со р ­
тименты, употребляемы е в строительстве и промышленности
без продольной распиловки. Сюда относятся строительные б рев ­
на, столбы д ля воздуш ны х линий связи и линий электропередач,
долготье для выработки балансов и рудничной стойки, п одто­
варник и другие, идущие в дело в воздушно-сухом состоянии.
В этих сортиментах допускают трещ ины и синеву — пороки д р е ­
весины, которые появляются особенно часто при сушке кр у гл о ­
го леса.
Сухой метод следует применять т а к ж е к пиловочным брев­
нам и другому сырью, если нет условий д ля их в л аж н о го х р а ­
нения.
Сортименты, п одл еж ащ и е сухому хранению, долж ны п одвер­
гаться обязательной окорке до древесины или луба. Н аилучш им
способом для хвойного кру гл яка я в л яе тся окорка с сохранени­
ем лубяного слоя. В местах, где луб тонок и может легко сди­
раться, допустимо оставлять участки пробкового слоя в виде
пятен, площ адью до 6 см2, но не свы ш е 20% боковой поверх­
ности бревен.
Т ак ая о к о р к а легко выполняется окорочными м а ш и н а м и .
Л убян ой сл о й значительно уменьшает опасность п о си н е н и я
и р ас тр еск и в ан и я древесины, не допускает поселения н а лесных
м а тер и ал ах насекомых и в то же время не п р е п я т с т в у е т просыханию древесины.
В зави си м ости от сортиментов и места хранения, круглый
лес у к л а д ы в а е т с я для просушки в бунты или ш та б е л и .
П р и н ескладском хранении, например в сельском с т р о и т е л ь ­
стве, бревна уклады ваю тся в небольшие бунты по в ы с о т е из
3— 5 рядов. В нижнем ряду (по ширине) р а з м е щ а е т с я 8— 12
бревен. К а ж д ы й последующий ряд уменьшается на о д н о или
и в а бревна.
Нижний р я д укладывается на окоренные п о д к л а д к и из н и з­
косортных, но не гнилых бревен, диаметром 25— 35 см .
Рис. 19. Сушильный бунт.
Бревна в р я д а х могут быть уложены плотно или со ш п а ц и я ­
ми (п р о м е ж у ткам и ) в 6— 8 см. Ш пации ц ел есо о б р аз н о остав­
л я т ь при формировании бунтов во второй половине л е т а . Ряды
отделяю тся о д и н от другого окоренными п р о кл ад кам и то л щ и ­
ной около '/з д и ам етра сушимых бревен.
На с к л а д а х круглый лес, подлеж ащ ий сушке, у к л а д ы в а е т с я
в рядовые ш т а б е л я . Чтобы обеспечить низовую ц и р к у л я ц и ю
воздуха, ш т а б е л я выкладываю тся на специальные ф у н д а м е н т ы
(подстопные м е ста) высотой 40— 50 см. Фундамент с о с т о и т из
вкопанных (вдавленны х) в грунт лежней на р а с с т о я н и и 1,3 —
1,5 м один от другого и двух или трех рядов прогонов, у л о ж е н ­
ных на леж ни, перпендикулярно их оси. Л еж н и и п р о г о н ы изго­
товляю тся из низкосортных, но не гнилых бревен д и а м е т р о м
22— 25 см.
Все части фундамента целесообразно покры вать а н т и с е п т и ­
ческими о б м а зк а м и . На складах, действующих д л и т е л ь н о е в р е ­
мя, подш табельны е фундаменты следует устраивать из сб ор н ы х
ж е л е зо б е т о н н ы х конструкций.
Лесоматериалы уклады ваю тся на фундаменты гори зонтал ь­
ными рядами, которые отделяются п р окл ад кам и из окоренной
здоровой древесины. Существуют д в а т и п а рядовых штабелей:
1) обычные, в которых бревна в ряд у уклады ваю тся плотно
одно к другому, а толщина прокладок м е ж д у рядам и не менее
7з среднего д и а м етр а сушимых сортиментов;
2) разреженные, >в которых бревна в ряду укл ад ы ваю тся со
шпациями <в 5— 7 см, или вместо шпаций просвет м е ж д у рядам и
увеличивается прокладкой тех ж е суш имых бревен.
В Архангельской области целесообразнее применять р а з р е ­
женные штабели, со к р ащ аю щ и е ср о к просыхания на 10— 12%.
Чтобы предотвратить перекосы ш табелей, бревна в см ежны х
рядах уклады ваю тся комлями в разн ы е стороны. Высота с у ­
шильных штабелей, как правило, не д о л ж н а превы ш ать 3 м,
считая от верха фундамента, а расстояние меж ду соседними
штабелями не меньше 2 м. При формировании более высоких
штабелей разры вы между ними следует увеличивать до 3— 5 м.
С целью временного увеличения разр ы во в между ш табелями,
рекомендуется зап олн ять подстопные места через одно, то есть
соседнее оставлять свободным.
Перед укладкой бревна ц елесообразно сортировать по д л и ­
нам и диаметрам. Во всяком случае, в один штабель не следует
укладывать бревна с разницей более трех ступеней толщины и
четырех ступеней длины.
Рис. 20. Нормальный рядовой штабель.
К7
Таблица 25
СрОКИ ПрОСЫХЗНИЯ (в сутках) свежесрубленного и сплавного круглого леса до транспортной влажности (25% )
в А рхангельской области
Верш инны й диам етр бр евен , см
начала
сушки
С 1 мая по
1 июля
С 1 июля
по 1 августа
С п особ
окорки
Сосна и лиственница
2 6 -2 4
Ель и пихта
18— 16
14— 12
7 0 -8 0
5 0 -6 0
2 6 -2 4
22 - 20
1 8 -1 6
14— 12
7 0 — 80
6 0 -7 0
4 0 -5 0
3 5 -4 5
Д о древесины
1 0 0 -1 1 0
8 0 -9 0
Д о луба
1 2 0 -1 3 0
1 0 0 -1 1 0
9 0 -1 0 0
7 0 -8 0
100-110
80— 90
7 0 -8 0
5 0 -6 0
—
7 0 -8 0
60-70
40— 50
60 — 70
5 0 -6 0
4 0 -5 0
3 0 -4 0
—
8 0 -9 0
6 0 -7 0
—
70— 80
60—70
4 5 -5 5
—
—
4 0 —50
—
—
4 5 -5 0
3 5 -4 5
Д о древесины
Д о луба
С 1-го по 15
августа
2 2 -2 0
Д о древесины
-
При планировке складов оси ш табелей наиболее целесооб­
разно совмещ ать с направлением господствующих ветров, т а к
как в этом случае создается л учш ая циркуляция воздуха. С р о ­
ки просыхания круглого леса в рядовых разреж енны х ш табеля х
приводятся в табл. 25.
Из табл. 25 видно, что в условиях Севера суш ку кр у г л о г о
леса, за исключением тонкомера, следует начинать не позднее
первой половины июля, в противном случае древесина просох­
нет только до влаж ности в 30— 40% . Л есны е м атери алы д и а м ет­
ром выше 26 см з а один летний сезон просушить до транспорт­
ной влажности нельзя.
СУШ КА И Х Р А Н Е Н И Е П И Л О М А ТЕРИ А Л О В
Для большинства технических и строительных целей пило­
материалы могут быть использованы только при в л аж н ости в
12—20%, поэтому сухое хранение д л я них — единственно п р а ­
вильный и рациональны й метод.
Как нам у ж е известно, основное условие нормальной сушки
пиломатериалов заклю чается в непрерывной и равномерной
циркуляции воздуха, что достигается соответствующим устройст­
вом штабелей и складов.
При высушивании пиломатериалов на открытых с к л а д а х они
подлежат обязательной и немедленной укладке в ш табели, ко­
торые формируются из чередующихся рядов досок и прокладок
или пакетов.
Чтобы передать давление веса на грунт и обеспечить п р а ­
вильное движение воздуха внутри и вокруг штабелей, они у с т р а ­
иваются на специальных фундаментах или подш табельны х ос­
нованиях. Н аиб олее широко распространен и удобен ф у н дам ен т
на деревянных клетках. Клетки изготовляю тся обычно из о трез­
ков толстых досок в форме п араллелепипедов или усеченных
пирамид с основанием 60 X 60 см и верхней постелью
3 0 X 3 0 см. Д л я увеличения опорной поверхности на грунт под
клетки подклады ваю т деревянные щиты или доски.
На складах со слабы м грунтом вместо переносных клеток
забивают железобетонны е или деревян н ы е сваи, п редварительно
пропитанные антисептиками. Р ассто ян и е между вертикальными
осями фундаментных клеток или св ай не долж но быть более2,5 я; это обусловливается не только инженерными расчетами,,
но и стремлением предотвратить возможны е д еф орм аци и ул о­
женных пиломатериалов.
На клетки или сваи у клады ваю тся прогоны из сп ец и альн о
выпиленных брусьев толщиной 100— 150 мм и ш ириной 20—
25 см. Н аиб ол ее рациональной ф ормой фундамента следует
признать прямоугольник длиной 6— 6,5 м и шириной 8,5 м. Эти
разм ер ы обеспечивают нормальную ук л ад к у самых длинных д о ­
сок и в то ж е время дают наилучишй коэффициент з а п о л н е н и я
ш табеля.
При принятых нами разм ерах ф ундамента по длине у с т а н а в ­
ливается четыре клетки или столько ж е заби вается свай, а п о
ширине — пять. Прогоны уклад ы ваю тся по ширине ш т а б е л я ,
об р азу я четы р е опорных стенки.
Высота ш табельны х фундаментов, под которой п о н и м а е т с я
расстояние о т поверхности земли или дороги до первого р я д а
досок, д о л ж н а обеспечивать нормальное низовое продувание в
лю бое в рем я года и зависит от толщины снежного покрова и
высоты с т о я н и я грунтовых вод. В условиях Европейского С е в е ­
р а 'высота фундаментов на клетках д о л ж н а п р и н и м ат ь ся 75 с м ,
а на сваях 1 м.
Быстрое развитие строительной индустрии и наличие, к р у п ­
ных заводов железобетонных конструкций даю т возм ож н ость в
б ли ж айш ие годы отказаться от деревянных п о д ш т а б е л ь н ы х
ф ундам ентов и перейти к изготовлению оснований из сборного
ж е л езо бетон а.
.При суш ке пиломатериалов по старой технологии в рядовых
ш та б е л я х разм ер ы бетонных фундаментов следует о с т а в л я т ь
прежними. П р и сушке досок в пакетных ш табелях количество и
разм ещ ение опор фундамента определяется типом принятой м е ­
хан и зац ии укладочны х работ и разм ерам и су ш и л ь н о г о п аке та.
Рис. 22. Ф ундамент лежнеиого типа под пакетный ш табель.
Ряс. 23. Ф ундамент на сваях под пакетный ш табель.
Средние опоры съемные.
Рис. 24. Фундамент на клетках под пакетный штабель,
средние опоры съемные.
На основании опытов, Н. П. Федышин рекомендует н е с к о л ь ­
ко вари ан тов расстановки опор (рис. 22— 24).
При у к л а д к е пакетного ш табеля автоп о гру зчи кам и по среди ­
не ф ун дам ен та прокладываются колесопроводы
(д о р о ж к и ).
К олесопроводы наиболее целесообразно у стр а и в ат ь на песча­
ном основании из асфальтобетона или железобетонны х п л и т .
СУШ КА П И Л О М А ТЕРИ АЛ О В В Р Я Д О В Ы Х Ш ТАБЕЛ ЯХ
В к а ж д ы й штабель предусматривается у к л ад к а досок т о л ь к о
одной породы, одного сорта и одного р азм ера по ш ирине и т о л ­
щине. У клады ваю тся пиломатериалы горизонтальными р яд ам и,,
которые отделяются друг от друга прокладкам и, б с в о ю оче­
редь, в к а ж д о м ряду доски у клады ваю тся не плотно, а с п р о м е ­
ж уткам и. При правильной укладке во всех р яд ах ш т а б е л я ш п а­
ции о б р азую т вертикальные каналы для движ ения в о з д у х а . Ш и ­
рина ш паций сильно влияет на просыхание досок; чем шире
шпации, тем интенсивнее идет сушка, следовательно, м е н ь ш е
срок и вероятность поражения древесины грибами. Но, с д р у ­
гой стороны, широкие шпации приводят к увеличению р а с т р е с ­
кивания и уменьшают коэффициент заполнения ш т а б е л е й . П о ­
этому вы бор оптимального разм ера шпаций сущ ественно в л и я е т
на р езу л ь тат сушки.
По н аш им исследованиям, оптимальные р азм ер ы шпаций, в
92
зависимости от поперечного сечения и длины досок, наличия
центральных труб и других факторов, л е ж а т в пределах от 10
д о 14 см. М инимальный разм ер ш паций в 10 см следует реко­
мендовать д л я досок шириной до 160 м м и толщиной 40 мм и
выше, а для более широких и тонких досок следует устраивать
шпации в 12 и 14 см. ГОСТ 3808— 47 п р е д л а г а е т ширину ш п а ­
ций постепенно увеличивать от краев к середине штабеля. При
укладке пиломатериалов толщиной до 45 мм крайню ю ш пацию
рекомендуется устраивать равной 3Д ширины досок, а при более
толстых равной 7з ширины сушимых досок. В середине ш т а б е ­
л я ширина ш паций д о лж н а быть в 3 р а з а больше, чем д ля к р а й ­
них шпаций.
Рекомендуемый стандартом п оряд ок устройства шпаций т ео ­
ретически вполне оправдан. О днако практического применения
он не находит из-за трудности ф орм и рован ия ш табеля и отсут­
ствия каких-либо преимуществ этой конструкции перед ш т а б е ­
л ем с центральной трубой.
Поэтому мы считаем целесообразны м вы клады вать шпации
одной ширины во всем штабеле, а в центре его устраивать т р у ­
б у шириной 50— 75 см.
Горизонтальные ряды досок, улож енны х в ш табель, о т д е л я ­
ю тся прокладкам и, которые обычно у к л ад ы ва ю тся попарно на
расстоянии 3— 5 см друг от друга с таким расчетом, чтобы
п а р а прокладок в длину п ерекры вала всю ш ирину подш табельного фундамента. П рокладки у кл ад ы ваю тся против прогонов,
поэтому количество пар прокладок всегда рав н о числу опорных
стенок фундамента. При длине ф ун дам ен та в 6 —6,5 м у к л а д ы ­
в аю т восемь прокладок (четыре п а р ы ), а при длине 8 м-— д е ­
сять прокладок, не считая специальных прокл ад о к при у к л ад ке
досок впотай, о чем будет сказано ниже.
Большое влияние на процесс высуш ивания пиломатериалов
оказывает толщ ина прокладок. Ч ем они толще, тем быстрее
протекает сушка, но одновременно с этим в о зр а с т а е т и опасность
растрескивания пиломатериалов. Ч р е зм е р н а я толщ ина п р о к л а ­
док резко ухудш ает так ж е коэффициенты заполнения штабелей.
Проведенные нами и другими учеными исследования п о к а ­
зывают, что оптимальная толщ ина п р окл ад о к находится в п ре­
д ел ах 35—50 мм. П рок ладк и толщиной 25—30 мм увеличивают
продолжительность сушки всего на 4— 8 дней, но обеспечивают
качественную сушку только узких досок (не ш и ре 150 м м ). П р о ­
кладки толщиной 20 мм увеличивают срок просы хания досок на
10—20 дней по сравнению с оптимальными п р о кл ад кам и и п ри ­
водят к массовому повреждению п илом атери алов синевой.
Прокладки толщиной 60 мм, хотя и со к р а щ а ю т несколько сроки
просыхания досок, но значительно п они ж аю т коэффициент з а ­
полнения штабелей. Поэтому минимальную толщ ину п ро кл ад ок
следует принять в 25 мм, а м акси м альн ую — в 50 мм.
В качестве прокладок могут применяться те же доски, ко ­
торые уклады ваю тся <в штабель д ля сушки, или специально з а ­
готовленные и предварительно высушенные рейки толщ и н ой
35 мм* и шириной 40—50 мм. К огда в качестве п роклад ок при­
меняют те ж е доски, ш табель н азы ваю т «круглым», а >во втором:
случае назы ваю т «штабелем на рейках».
Использование досок в качестве п роклад ок значительно по­
нижает стоимость сушки, так как не требуется реечное х о з я й ­
ство и повышается коэффициент загру зк и площ ади ск л а д а , н о
в то же время увеличивает повреждение п ил о м атери ал ов
складскими пороками. Поэтому выбор того или иного ти па п р о­
кладок д олж ен определяться разм ерам и и сортностью суш им ой
продукции.
По наш ему -мнению, в ш табели на рейках следует у к л а д ы ­
вать доски лю бой толщины и ширины отборного и первого сорта.
Все остальные доски можно рекомендовать укл ад ы вать в
круглые штабели. Причем при у к л ад ке тонких досок п р о к л а д к и
составляются из двух досок по толщ ине и у кл ад ы ваю тся либо»
вразбежку, либо внакрой.
Рис. 26. Укладка тонких прокладок по д в е —
вразбеж ку и по три — внакрой.
При у к л ад к е в разбеж ку доски смещ аю тся одна по о т н ош е­
нию к другой на половину ширины, а внакрой верхняя доска'
перекрывает две нижних на одну треть их ширины.
Такой способ укладки обеспечивает необходимую толщ и н у
прокладок и удовлетворительное просыхание последних.
Прокладки, кроме обеспечения горизонтальной циркуляции
воздуха в ш табеле и передачи в еса досок на фундамент, в ы п ол­
няют еще одну очень важ ную функцию — предохраняю т то р ц ы
досок от растрескивания.
* ГОСТ 3808—47 рекомендует толщину прокладок 25 мм. П о наш им
данным, эта толщина в условиях Севера не является оптимальной.
По нашим наблюдениям, доски, торцы которых у л о ж е н ы з а ­
п одлицо с кромкой крайних прокладок, о б я за т е л ь н о р а с т р е с к и ­
ваются и очень часто п одлеж ат оторцовке. Чтобы у с т р а н и т ь р а с ­
трескивание торцов, л аб ор атор и я хранения древесины А Л Т И
■еще в 1931 году предложила уклад ы вать доски расстила впотай
на половину ширины прокладки или под вторую п р о к л а д к у
(глубокий потай).
В первом случае доски расстила, кроме к р а й н и х , о б р а з у ю ­
щих чистые углы, и трех или двух досок, в ы п у щ е н н ы х для связи,
против клеток фундамента, уклады ваю тся только н а п о л о в и н у
ширины крайних прокладок. В этом случае в е р х н я я п р о к л а д к а
каждого р я д а затеняет торцы н иж ел еж а щ его расстила, зн ач и ­
тельно у м ен ь ш ая их растрескивание.
При у к л а д к е -досок в глубокий потай на краю ш т а б е л я у к л а ­
дываю тся двойные прокладки. Н а наруж ную п р о к л а д к у опи­
раю тся только угловые и связую щ ие доски рассти ла, в с е ^ ж е
остальные опираю тся на вторую внутреннюю прокладку. Такой
-способ н а д е ж н о затеняет торцы расстила и п р ед о х р а н я е т их от
растрескивания.
Торцы угловых и связующ их досок расстила, а т ак ж е торцы
прокладок, уложенных заподлицо с боковыми с т о р о н а м и ш т а ­
беля, предохраняю тся от растрескивания специальными наторцовниками. Наторцовники представляю т собой тонкие доски,
установленные вертикально и плотно приж аты е к з а т е н я е м ы м
торцам клиньями, вбитыми в шпации между п р о к л а д к а м и .
Второй и наиболее радикальны й способ предохранить торцы
■от растрескивания — выдвинуть концы досок за стенку ш т а б е л я .
В ш т а б е л я х на рейках концы высовывают з а к р а й н ю ю про­
кладку на 40— 50 см. При такой укладке они не з а ж и м а ю т с я
весом ш т а б е л я , а свободно свешиваются и под влиянием н ерав-
номерной усушки могут коробиться, но не растрескиваю тся. К о ­
робление имеет временный х ар а к тер и и счезает после того, ка к
влажность по длине и поперечному сечению доски в ы р авн и вает­
ся. К ак п оказал многолетний опыт, у к л а д к а досок с высунуты­
ми концами вполне применима и к круглому штабелю. В этом
случае все прокладки, а т а к ж е доски расстила, образую щ ие
чистые углы и центральную труб у ш табеля, уклады ваю тся с
высунутыми концами, а остальные доски расстила убираются в
глубокий потай. На рис. 29 представлен общ ий вид круглого
штабеля с высунутыми концами, в левом углу виден штабель,
обшитый наторцовниками. Н аш и наб лю д ен и я п оказали, что
доски толщиной от 13 до 40 мм мож но предохранить от р а с ­
трескивания, высовывая з а стенку ш табеля не менее чем на
40—45 см.
Д оски толщиной от 40 до 50 мм следует выдвигать на
50—55 см. Б ол ее толстые доски потреб о вал ось бы высовывать
за штабель на 70—80 см, что могло привести к ликвидации
междуштабельных разрывов. П оэтому их у кл ад ы ва ю т только
впотай, обшивая углы ш табеля и п р окл ад ок наторцовниками.
На современных механизированны х с к л а д а х пиломатериалов
высота сушильных штабелей достигает 7 — 8 м. При этом просыхание нижней части ш табеля, н аходящ ейся в неб лаго при ят­
ных условиях микроклимата, часто отстает.
Д л я равномерной просушки всего ш т а б е л я в нижней части
устраивают дополнительные циркуляционные устройства — го­
ризонтальные разрывы шириной 15 см. П ри высоте ш табеля до
6 м устраиваю т два разры ва: первый на расстоянии 0,75 м от
нижнего р яд а досок, а второй 0,75 м от первого. П р и высоте
свыше 6 м дополнительно вы к лады ваю т третий разры в на р а с ­
стоянии 1 м от второго. Н а рис. 29 хорошо видно устройство
горизонтальных разрывов.
Ш табель сразу же зак ры в аю т крышей, которая п р е д о х р а н я е т
доски от атмосферных осадков и солнечного освещения. Н а с к л а ­
дах пиломатериалов приняты односкатные крыши с уклоном в
сторону улиц или проездов. Р азм е р крыши в плане д о лж ен б ы т ь
больше ш табеля с передней и задней стороны на 0 ,7 5 м, а с б о­
ков — на 0,5 м.
Устройство крыши начинается с выкладки подголовков ( з а л обков), расстояние меж ду которыми не д о л ж н о п р ев ы ш ать
2 м. П о наш ем у предложению, нашедш ему широкое применение,
подголовки набираются из тех же досок, которые находятся в
штабеле. Так как крыши долж ны быть длиннее и шире ш т а б е ­
ля, подголовки устраиваются в виде трапеции, о б р ащ ен н ой ш и ­
роким основанием вверх.
Д оски в подголовках располагаю тся д вум я-четы рьм я т и р а ­
ми, в зависимости от их ширины, меж ду тирами о ста вл я ю тся
шпации в 3— 5 см. Доски в тирах отделяются друг о т друга п р о ­
к л ад кам и толщиной в 2 — 3 см, которые обеспечиваю т п р о с ы х а ние и необходимую связь м еж д у тирами.
Д л я нормального стока воды уклон крыши д о л ж ен б ы ть р а ­
вен 1 2 см на 1 м ее длины, поэтому высота подголовков о п р е д е ­
ляется длиной крыши. В условиях Севера наиболее р асп ро стра­
ненная длина крыши 1 0 .м, соответственно чему высота п е р в о г о
подголовка р авн а 120 см, второго 90 см, третьего 6 0 см, ч етв ер -
того 30 см. Пятый подголовок состоит из одной доски, вернее .чз
двух, уложенных вразб еж к у и вынесенных н а прокладках за
кромку штабеля на 8— 10 см. Устройство п я т о г о подголовка за
кромкой ж елател ьно, ибо в этом случае з а д н я я сторона штабеля
предохраняется от возможного н ам ок ан и я от в о д ы , подтекающей
под крышу по кромке стока. Сверху на п о д го л о в к и настилается
кровля из предварительно продорож енны х д о с о к (одна-две к а ­
левки). Доски должны быть без гнили, в ы падаю щ их сучков и
трещин. Исходя из экономических и тех н и ч е ск и х требований, на
крыши идут доски толщиной от 19 до 25 мм, шириной от 100 до
150 мм и длиной о т 4 до б м.
По длине к р ы ш а составляется из д вух п оло в и н — «ставов».
Сначала н асти лается первый став или н и ж н я я половина крыши,
а затем второй с т а в и л и верхняя половина. В ер х н и й став о б я за ­
тельно заходит на нижний на 20—30 см и э т о т нахлест должен
находиться против третьего подголовка.
К ак нижняя, т а к и верхняя части крыши набираю тся из двух
рядов досок. В первом доски укл ад ы ваю тся п лот н о друг к д р у ­
гу, правой стороной вниз. Во втором р я д у д о с к и укладываются
только против стыков (щелей) первого р яд а, правой стороной
вверх.
После настила кровля закрепляется. Д л я э т о г о против к а ж ­
дого подголовка уклады ваю тся приж им ы из т о л сты х досок, кон­
цы прижимов привязываются к подголовкам.
Крышные д о ск и должны учиты ваться к а к инвентарь ск лада
и при правильном к ним отношении могут с л у ж и т ь до пяти лет.
Для этого при разборке ш табеля доски необходимо бережно
опускать вниз, укл адывать в пакеты и о т в о з и т ь в места хран е­
ния. П илом атериалы короче 2 м у к л а д ы в а ю т с я для сушки на
обычные подштабельные фундаменты с увеличенным числом
опорных стенок.
Стройдетали из сырой древесины могут х р ан и тьс я в суш иль­
ных сараях, предохраняющих м атериалы о т дождя, снега и
непосредственного воздействия солнечных л у ч е й . Основное н а ­
значение такого сарая — обеспечить и нтен си в н ую сушку при со­
хранении вы сокого качества древесины. П о э т о м у конструкция
предусматривает прежде всего хорошее продувание изделий,
уложенных в штабели на рейках со ш п а ц и я м и 15—18 см. Д л я
этого стены сараев опираются на бетонные с т о л б ы или сваи вы ­
сотой, равной подштабельным основаниям. Такие столбы и
сваи не препятствуют низовой циркуляции в о з д у х а . По этой ж е
причине пол в са раях зам еняю т у ста н о в л ен н ы м и вдоль стен подштабельными фундаментами, между к о т о р ы м и проходит д о р о ­
га, опираю щаяся н а такие ж е столбы или с в а и , как и стены
сарая. Верхняя часть стен делается в виде реш етки , через кото­
рую поступает свежий воздух. С этой ж е ц е л ь ю устраивается
система вытяжных труб.
Рис. 30. Схема устройства крыши.
Чтобы правильно вести складское хозяйство, чрезвычайно
важно знать сроки просыхания п и л о м а тер и ал о в до Влажности в
23% или, иначе говоря, сроки в ы д ерж ки п иломатериалов в ш т а ­
белях. В условиях Европейского С евер а ср о к и просыхания хвой­
ных пиломатериалов изучались Н. И. С трекаловским и нами.
Обобщенные результаты этих работ п риведены в табл. 26.
Таблица
26L>
Сроки просыхания пиломатериалов д о влаж ности 23%
в условиях Европейского С евера
Сроки просыхания в днях при толщине
пиломатериалов, м м
Время укладки
пиломатериа­
лов для сушки
Ель—пих^а
Сосна—лиственница
Август . . . .
1 3 - 1 6 | 1 9 -2 5
3 0 -4 5 | 5 0 -7 5
5 5 -6 5
2 5 -3 0
3 0 -3 5 3 5 -4 0
5 0 -5 5
2 0 -3 0 3 0 -4 0
8 -1 0
10 —12 15—20
j
25—30
1 8 -2 5 2 0 - 2 5 2 5 - 3 0 3 5 - 5 0
1 5 -2 0
1 8 -2 0 2 0 -2 5
3 0 -4 0
2 5 -3 0
3 0 -3 5 3 5 -4 0
Ь 0 -5 5
1 2 -1 8
Сентябрь . . . 35 - 40 4 0 - 4 5
4 5 -5 0
ch
1
сл
о
1
Сл
1 0 -1 5
0
1
Июнь—июль
•с*
иСь
о
Апрель -м ай
т
СО
1 3 - 1 6 | 1 9 - 2 5 j 30— 45 15 0 - 7 5
5 5 -6 5
Указанные в табл. 26 сроки установлены д л я сушки п и л ом а­
териалов в круглых ш табелях и ш т а б е л я х н а рейках.
На воздушную сушку п илом атери алов зам ет н о влияет п о р я ­
док их размещ ения на складе. Д е л о в том, что условия для ц ир­
куляции воздушных потоков на с к л а д а х неодинаковы. Участки,
лримыкающие к погрузочному фронту, особенно на берегах рек
и озер, имеют лучшие условия вентиляции; з а ними идут уч аст­
ки по границам склада, если приграничные территории свободны
от построек и леса.
В центральную часть ск лада в оздуш ны е потоки поступают с
меньшей скоростью, с повышенной в л а ж н о с т ь ю и с пониженной
температурой. Следовательно, суш ильная способность воздуха
здесь несколько меньше, чем на его гр ан и ц а х . Отсюда ясно, что
•с точки зрения качества п илом атери алов н е безразлично, ка к
•их расположить на складе. Д а и сам и пилом атериалы в разной
степени подвержены складским деф ектам , особенно грибными
повреждениям. Тонкие доски обычно вы пиливаю тся с большим
содержанием заболони, поэтому ч ащ е п ораж а ю тся синевой.
Толстые и узкие доски, получаемы е при брусовке из ядровой
части бревен, лучше противостоят грибной инфекции.
Сообразуясь с неравномерной продуваемостью о т д е л ь н ы х
участков и различной восприимчивостью древесины к п о р ч е во
время сушки, следует рекомендовать ярусное р а з м е щ е н и е п и л о ­
материалов на складе.
Первый ярус, расположенный вдоль погрузочной п л о щ а д к и ,
■предполагается для тонких досок от 13 до 22 мм в к л ю чи тел ь н о,
любой ширины. Второй ярус, примыкающий к первому и р а с п о ­
лож енны й п араллельно ему, отводится для досок от 50 м м и т о л ­
ще, любой ширины. Третий ярус, разм ещ аю щ ийся в д о л ь п р о т и ­
воположного погрузочному фронту края склада, п р и н и м а е т
доски толщиной от 25 до 45 им.
СУШКА ПИЛОМАТЕРИАЛОВ В ПАКЕТНЫХ Ш ТАБЕЛЯХ
При атмосферной сушке в пакетных ш табелях доски, в ы ш е д ­
шие из лесопильного цеха, уклады ваю тся в с у ш и л ь н о -т р а н с ­
портные пакеты, из которых на складе готовой п р о д у к ц и и и ф о р ­
мируются штабели. При этом способе трудоемкая и т я ж е л а я
работа по формированию рядовых штабелей, с в я з а н н а я с м н о го ­
кратной ручной перекладкой досок, зам еняется м е х а н и з и р о в а н ­
ной укладкой пакетов с помощью наиболее совер ш ен ны х п о д ъ ­
емно-транспортных устройств.
Как правило, все деревообрабаты ваю щ ие завод ы
и цехи,
снабж аю щ ие стройки пиломатериалами, а т а к ж е и с а м и с т р о и ­
тельные площ адки оборудованы полноповоротными б а ш е н н ы м и
кранами, весьма удобными д ля формирования п акетны х ш т а б е ­
лей. Поэтому на стройках пакетный способ сушки и х р а н е н и я
досок д олж ен применяться наиболее широко. В недрени е его
позволит п ерем ещ ать сформированный один раз у лесо.тгильного
цеха пакет последовательно на склад, со ск лада в д е р е в о о б р а ­
баты ваю щ ий цех или на строительную площадку.
Сушильный пакет отличается от обычного а в т о л ес о в о зн о го
(транспортного) тем, что доски в нем укл ад ы ваю тся г о р и з о н ­
тальными рядам и и отделяются друг от друга п р о к л а д к а м и
толщиной 20— 25 мм. Более толстые прокладки р ек о м ен д у ю т ся
для пакетов машинной укладки и для досок толщ е 35 м м . П р о ­
кладки л о ж а т с я на расстоянии 450—600 мм от торцов п а к е т а , а
затем через ка ж д ы е 1300— 1600 мм.
Есть д ва основных типа сушильных пакетов: с одним в ы р а в ­
ненным торцом и с двумя выравненными торцами.
В пакеты второго типа доски уклады ваю тся в р а з б е ж к у , с
поочередны^ равнением концов по обоим торцам п а к е т а . Р а с ­
стояние м еж д у выравненными торцами равно н а и б о л ь ш ей д ли н е
доски. Такой пакет получается при машинной укладке.
В Л ен и нградском лесном порту принят сушильный п а к е т с
двумя выравненными торцами, в нем короткие доски у к л а д ы ва-
ются со стыкованием. Д ли н а пакета для всех разм еров досок
равна 6,4 м. Такой пакет имеет большой коэффициент заполне­
ния, но не может формироваться укладочны ми машинами.
На некоторых предприятиях доски рассортировы ваю тся по
длинам на несколько групп. В этом случае вы клады ваю т п а к е ­
ты с двумя выравненными торцами, но разной длины по числу
групп сортировки.
Пакеты с двумя выравненными торцами о б л а д а ю т более вы­
сокими транспортными качествами, имеют больш ую устойчи­
вость и создают лучшие условия для сушки пиломатериалов.
Ширина и высота сушильных пакетов определяется габ ар и ­
тами применяемого транспорта. При автолесовозны х перевоз­
ках ширина пакета 1 — 1,1 м и высота 1,2— 1,3 м. Доски в су­
шильном пакете могут раскл ад ы ват ься со ш п ац и ям и или без
них. При предварительном антисептировании д оски можно у к л а ­
дывать без шпаций. Не допускаются в один п акет доски различ­
ной толщины и ширины. В сушильные пакеты д о с к и укладывают
при сортировке у сортировочной площ адки или н а специальных
участках, оборудованных пакетоукладочны ми машинами.
Из сушильных пакетов склады вается суш ильны й штабель.
Конструкция и разм еры пакетного ш та б е л я и фундамента для
него значительно отличаются от рядовых ш табелей. Техника
укладки и разборки пакетных ш табелей зави си т от принятого
на заводе типа подъемно-транспортных устройств.
На рис. 31 показан общий вид п одш таб ел ьн о го места и па­
кетного ш табеля, уложенного с помощью автопогрузчика.
При укладке пакетов автопогрузчиком посередине ш табель­
ного фундамента устраивается колесопровод. П а к е т ы л ож атся в
однорядные вертикальные стопы с и н те р в а л ам и между ними
200 мм. Известен вариант ш табеля, в котором пакеты укл ад ы ­
ваются в спаренные стопы, то есть стопа состоит из двух верти­
кальных рядов пакетов. Если в однорядны х с т о п ах пакеты от­
деляются друг от друга по высоте короткими прокладкам и (дли­
на их равна примерно ширине п аке та), то в спаренных п р окл ад ­
ки в два раза длиннее. Спаренные стопы им ею т повышенную
устойчивость и допускают у кладку более в ы с о к и х штабелей.
Конструкция пакетного ш табеля, ф ор м и руем ого с помощью
кранов (козловых, башенных и т. д.) о т л и ч ае т ся тем, что су­
шильные пакеты уклады ваю тся гори зонтальн ы м и рядами, отде­
ленными друг от друга по высоте длинны ми
прокладками
(рис. 32).
Толщина межпакетных прокладок во всех конструкциях
75— 100 мм.
Для защ иты от атмосферных осадков над пакетными ш та б е­
лями устраиваются крыши. Н аиболее р а ц и о н а л ь н а секционная
инвентарная кры ш а и крыша-навес. Секционны е крыши укл ад ы ­
ваются автопогрузчиками на последний от в ерх а пакет стопы и
Рис. 32. Пакетные штабели, уложенные козловыми кранами.
поднимаются вместе с ним на штабель. П р и укладке штабелей;
кранами покрытие может состоять из более крупных секций. Н а
рис. 33 видна двухскатная и нвен тарн ая к р ы ш а конструкции
Н. П. Федышина. Применение таких кры ш б ла го д а р я м е х ан и за­
ции снижает трудоемкость покрытия ш табелей .
Сроки сушки пиломатериалов в п акетны х ш табелях по д а н ­
ным лаборатории древесиноведения А Л Т И несколько меньше,
чем в рядовых штабелях. К этому нуж но добавить, что доски в
сушильных п акетах теряю т влаж н ость к а к во время тран сп ор­
тировки, так и в ожидании укладки в ш т а б е л я . В обычных ж е
плотных (транспортных) пакетах доски не сохнут и при несвое­
временной у к л ад ке могут п о вреж д аться г р и бам и .
На некоторых архангельских п р ед п ри яти ях доски б р аку ю т
и торцуют после сушки их в пакетных ш т а б е л я х . В этом с л у ч ае
применяются торцовочно-сортировочные а г р е г а т ы и п ак е то у к л а­
дочные машины. Н а этих агрегатах доски р азб и раю т по сортам
и укладывают в плотные пакеты д ля д ал ьн ей ш е й отгрузки или
хранения в крытых складах. П лотные п акеты сухих досок, а
также строительные детали мож но хран и ть п о д навесами. С то­
лярные изделия с эксплуатационной в л аж н о ст ь ю в 1 0 — 1 2 %,
следует хранить только в закрытых, о тап л и ва ем ы х складах.
ВЫБОР И ПОДГОТОВКА ТЕРРИТОРИИ ДЛЯ С К Л А Д А
ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
Д л я ск лада пиломатериалов выбираются хорошо проветри­
ваемые и по возможности сухие участки земли. П ри необходи­
мости грунтовы е воды отводятся путем устройства зак р ы то го
дренажа. Открытые канавы для отвода грунтовых и ливневых
вод могут применяться только вне склада, на р а с с т о я н и и не ме­
нее 25 м от его границ. П л ощ адь ск лада д о л ж н а б ы т ь очищена
от деревьев, кустарников и других м атериалов о рган и ч е ско го
происхождения и тщательно выровнена засыпкой я м грунтом,
песком или ш лаком, но не древесными отходами.
Участок д о л ж е н иметь прямоугольную форму с д л и н н о й сто­
роной вдоль ж елезнодорож ного или берегового п о гр узочн о го
фронта.
П лан и ровка склада начинается с выбора н а п р а в л е н и я оси
продольных д о р о г и определения разм ера секций, в которые
объединяются сушильные штабели. Опыт п о к а з ы в а е т , что с е к ­
ции долж ны состоять из 1 0 — 1 2 рядовых штабелей, р а с п о л о ж е н ­
ных в два р я д а вдоль дороги, или 5 — 6 пакетных
штабелей,
расположенных в один ряд.
Таким образо м , к а ж д а я секция располагается м е ж д у двумя
продольными дорогами, с которых осущ ествляю тся
все погру­
зочно-разгрузочные операции, и двумя поперечными дорогами,
имеющими чисто транспортное значение.
Совершенно очевидно, что дороги на складе и м е ю т так ж е
значение вентиляционных каналов, по которым п е р е м е щ а ю т с я
воздушные массы. Поэтому их направление и р а з м е р ы сущ ест­
венно влияют н а сушку. С этой точки зрения оси п р одол ь н ы х
дорог, а следовательно, и секций, целесообразно с о в м е щ а т ь с
направлением господствующих ветров; а с точки з р е н и я о р г а ­
низации работ их следует совмещать с н ап рав л ен и ем основного
транспортного потока. П родольные дороги обычно разм ещ ены
перпендикулярно погрузочному фронту. Чтобы с о з д а т ь н орм ал ь­
ные условия просыхания досок, а т а к ж е обеспечить п роизвод­
ство укл ад о ч н ы х и транспортных операций, д о р о г и должны
иметь ширину 10 м. Отдельные штабели в секции отд ел яю тся
друг от друга междуштабельными разры вами. Б ес п е р еб о й н ая
и, по нашим данным, достаточная циркуляция в о з д у х а в ш та б е­
лях создается при междуштабельных разры в ах по д ли н е секции не менее 1,5 м, а по ширине 2 м. П о п р о т и в о п о ж а р н ы м тре­
бованиям, площ адь одной секции не д олж на п р е в ы ш а т ь 900 м 1.
Пакетные ш табели имеют разрывы только по д ли н е секции.
Секции объединяются в кварталы, площ адью не более 4 га,
кварталы разделяю тся 25-метровыми разры вами, п о которым
.проходят по ж ар н ы е дороги шириной 6 м. Если на л е с н о м складе
□ □
□ □
□
□
□
□
□ □
□ □
□ □
□ □
г
□
□
□
□
О
0
к
СЭэ
5:
1
Поперечная дорога
□ □
□ □
□ □
□ □
□ □
□ □
Рис. 34. Размещение секций и дорог на складе пиломатериалов:
А — подштабельные места для рядовых штабелей; В — штабеля
пакетной укладки.
более четырех кварталов, он разд еляется на участки общей пло­
щадью до 16 га. Участки отделяются противопожарной зоной
шириной 1 0 0 м.
Территория склада д о л ж н а с о д ер ж ать ся в хорошем с а н и тар ­
ном состоянии, ежегодно очищаться от всех древесных отходов,
а также кустов и травы.
СЕБЕСТОИМОСТЬ АТМОСФЕРНОЙ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
Сотрудники Ц Н И И М О Д а Т. М. К оноплева, В . В. К у л ако в а и
Т. А. М акарьина посредством ан а л и за ф актических данны х А р­
хангельских предприятий за 1957— 1959 годы, а также путем со­
ответствующих технико-экономических расчетов сделали сравни107
тельное сопоставление экономической эффективности
р а зл и ч ­
н ы х способов атмосферной и искусственной сушки п и л о м а т е р и а ­
л о в . В нижеприведенной таблице представлены средние п о к а з а ­
тел и себестоимости для Архангельских лесозаводов.
Т а б л и ц а
27
Затраты в рублях на 1 м3
При атмосф ерной
суш ке
Статьи затрат
в круг­ в пакет­ в газо­
лых ш та­ ных ш та­
вых
белях
белях
суш и лах
Антисептирование пиломатериалов
Подвозка к месту у к л а д к и .................
Укладка для с у ш к и .....................
Содержание склада или сушильных
к а м е р ...................................• . . .
Стоимость топлива ..............................
Разборка штабелей и укладка пило­
материалов в плотные пакеты
Перевозка сухих досок на склад
для хранения
.
. . .
Установка плотных пакетов в шта­
бель автопогрузчиком .................
Содержание склада сухих пилома-
Итого.
При и с к у с с т в е н ­
ной суш к е
.
.
й п ар о­
вых
сушилах
0 -3 0
0 -1 1
0 -4 6
0 -2 2
0 -1 1
0 -4 2
—
0 -1 1
0 -3 4
—.
0 -1 1
0— 34
0 -8 6
—
0 -4 8
0—85
0 -2 9
1— 10
0 - 35
0 -2 7
0 -4 2
0 -4 0
0— 40-
• —
—
0 -1 1
0— 11
—
—
0 -0 8
0— 08
—
—
0 -4 3
0— 43
1 -6 5
2-<61
2— 92
2 -0 0
—
Приведенные показатели себестоимости у б ед и те л ь н о д о к а зы ­
вают экономическую эффективность атмосферной с у ш к и д осок
в пакетных ш та б е л я х . К этому нужно добавить, что пакетный
способ сушки резк о улучшает условия труда и у в е л и ч и в а е т по­
лезную н агрузку на 1 м2 территории склада.
С равнительно высокая себестоимость и ску сствен но й сушки
не может сл у ж и ть основанием для ее ограничения, т а к как п ол ­
ная механ изаци я погрузочно-разгрузочных работ и а в т о м а т и ­
зация регулирования процесса сушки резко снизят е е себестои­
мость. Применение искусственной сушки д аст т а к ж е в о зм о ж ­
ность в н есколько раз сокращ ать сроки подготовки досок: для
использования их в строительстве и деревообработке.
П и лом атериалы , поставляемые на стройки в с о о тв етс тв и и с
ГОСТом 8486-57 должны иметь влаж ность (в ч е т ы р е х первых
сортах) не в ы ш е 2 2 %, следовательно в цену на д о с к и в клю ча­
ется и стоимость сушки. Это дает основание с тр о и т е л ь н ы м и
другим предприятиям, получающим непросушенные пилом ате­
риалы, п р ед ъяв л ять поставщикам соответствующие претензии,
возмещающие расходы по сушке досок.
Глава VI
Х И М ИЧЕ С К ИЕ М Е Т О Д Ы З А Щ И Т Ы Д Р Е В Е С И Н Ы
Сущность химической защ иты зак л ю ч ае т ся в том, чтобы пре­
дупредить появление или активно п одави ть поселившиеся на
древесине грибы и насекомых при помощи яд овиты х веществ.
Действие ядов на мицелий и споры грибов ещ е недостаточно
изучено, и существующие по этому вопросу суждения не п олу­
чили общего признания. Большинство исследователей считает,
что клетки гриба гибнут или п рекращ аю т дальнейш ее развитие
под влиянием контакта химического вещ ества с протоплазмой и
их взаимодействия, в результате которого про то пл азм а р а с п а д а ­
ется и мицелий гибнет. Однако замечено, что развитие клеток
гриба часто приостанавливается и до р а с п а д а протоплазмы в
результате воздействия ядовитого вещ ества на энзимы, вы д е­
ляемые грибами. Яды инактивируют энзимы и лиш аю т их спо­
собности преобразовы вать сложные органические соединения
древесины в простейшие органические вещ ества, усвояемые гри­
бами. Это, в конечном счете, и приводит к гибели мицелия.
В отдельных случаях ядовитое вещ ество препятствует нор­
мальному течению окислительных процессов клеток или, н а ­
оборот, самоокисляет са х ар а и другие источники питания, что
обусловливает голодание организма и его гибель.
Некоторые ядовитые вещества с в язы в аю т металлы, необхо­
димые для жизнедеятельности грибов, или наруш аю т н ор м ал ь­
ное перемещение веществ через клеточные оболочки мицелия.
По способу своего воздействия на н асекомы х химические ве­
щества разделяю тся на контактные, кишечные и мумифицирую­
щие, о чем мы уж е говорили, р ас с м а т р и в а я инсектициды, при­
меняемые против жуков-точилыциков.
Успешно предохранять древесину и деревянные конструкции
о т преждевременного разруш ения или п о ни ж ени я качества спо­
собны такие химические вещества, которы е одновременно яд о­
виты (токсичны) как для грибов, так и д л я насекомых (инсекто­
фунгициды). В деревообрабаты ваю щ ей и строительной промы ш ­
ленности вещества, о б еззар а ж и ва ю щ и е лесны е материалы от
грибной инфекции, принято назы вать антисептиками.
В боль­
шинстве случ аев антисептики хорошо защ и щ аю т д рев еси н у и от
повреждения насекомыми и обладаю т, таким о б р а з о м , свойст­
вами инсектофунгицидов.
Токсичность — главное свойство антисептиков, о п р е д е л я е т с я
она лаб ор атор н ы м и испытаниями.
Наиболее широко применяют два метода оп ределен и я т о к ­
сичности химических веществ:
1. Д о б а в л е н и е антисептика к искусственной п и т а т е л ь н о й
среде, на которой выращиваются чистые культуры гри бов, и п о ­
степенное вы явлени е предельной дозы (в % к весу с р е д ы ), п р и
которой прекр ащ ается рост грибницы.
2 . Пропиты вание образцов древесины ядовитым с о с т а в о м и
постепенное выявление процентного содерж ания ан ти сеп ти ка (к
весу абсолютно сухой древесины), при котором о б р а з е ц , п о м е ­
щенный на 30 дней в колбу с чистой культурой грибов, не о б р а ­
стает мицелием.
Убивающее грибы процентное содерж ание ан т и с е п т и к а в д р е ­
весине (питательной среде или растворе) носит н а з в а н и е « п р е ­
дельной дозы», которая и служит п оказателем токсичности т о г о
или иного химического вещества. Понятие « п р е д е л ь н а я д о з а »
весьма условно и зависит от целого ряд а факторов.
Питательны е среды, на которых вы ращ иваю тся ч и с т ы е к у л ь ­
туры (агаровое сусло, древесные опилки — овсяная к р у п а , о п и л ­
к и — земля и д р .), обусловливают различную сто й к о с т ь грибовпротив одних и тех ж е антисептиков.
Возраст культуры микроорганизма так ж е влияет н а степень
токсичности химических веществ. Иногда, чтобы п р екр а т и ть о б ­
растание древесины молодой культурой, требуется в д в о е б о л ь ­
шая концентрация антисептика по сравнению со с т а р о й кул ьту ­
рой гриба.
Установлено, что одно и то же химическое вещ ество м о ж е т
быть сильно ядовито для одной группы грибов и почти б е з в р е д ­
но для другой. Эта избирательная способность грибов к яд ов и ­
тым свойствам химических веществ весьма ослож няет о п р е д е л е ­
ние их токсичности и делает этот основной п оказател ь а н т и с е п ­
тика до некоторой степени условным.
Поэтому предельные дозы, приводимые разны ми а в т о р а м и ,
сильно различаю тся.
Д л я устранения этого необходима единая методика и сп ы та­
ния антисептиков. По мнению В. М. Петри и других ученых, и з
домовых грибов наиболее стоек по отношению к а н т и с е п т и к а м
Coniophora cerebella (пленчатый), его и следует рек о м ен д о ва ть в
качестве ст а н д а р т а при испытании токсичности х и м и катов .
Д л я вы ращ и ван и я культуры гриба кониофора н аи б о л е е ц е ­
лесообразно прим енять сосновые древесные опилки с д о б а в л е ­
нием овсяной крупы.
Питательная среда приготовляется следующим образом: д р е ­
весные сосновые опилки просеиваются, чтобы отделить древес­
ную пыль, и доводятся до воздушно-сухого состояния. В таком
виде 30—40 г опилок засыпается в колбы (емкостью 750 см3) с
добавлением 2 г овсяной толченой крупы. С реда у в л аж н яется из
расчета 200% о т в е с а сухих опилок. Колбы зак ры ваю тся ватн ы ­
ми пробками и поступают в автоклав д ля трехчасовой стерили­
зации. Затем питательная среда з а р а ж а е т с я чистой культурой
гриба и колба помещается на 2 0 дней в терм остат, где вы дер­
живается при температуре 2 0 °.
За этот срок мицелий распространяется по всей поверхности
среды. На подготовленную таким об разом культуру гриба з а ­
кладывают антисептированные и контрольные образцы д р е в е ­
сины. Д ля пропитки антисептиками из строганы х брусков сосно­
вой древесины (заболонь) в воздушно сух ом состоянии изготов­
ляются образцы размером 15 X 15 X 20 мм. П ер ед постановкой
опыта они нумеруются и взвешиваются, от к а ж д ы х десяти о б ­
разцов один является контрольным, по нему определяется ср е д ­
няя влажность, объемный вес древесины и вычисляется вес о б ­
разцов в абсолютно сухом состоянии.
Для определения предельной дозы антисептика приготовля­
ются растворы различной концентрации: 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0%
и т. д.
Образцы пропитывают в горяче-холодных ваннах, затем
каждый вынимают из антисептического раствора, вытирают и
взвешивают.
Определяется количество поглощенного р аствор а на 1 м 3
древесины и его процентное отношение к абсолютно сухому
весу древесины.
После пропитки образцы вы д ерж иваю тся не менее 10 дней
в эксикаторах, на дно которых налита вода. П ер ед закладкой
образцов на культуру гриба они п одвергаю тся поверхностной
стерилизации (температурой, парам и ф о р м а л и н а и другими
способами).
Непосредственный контакт опытных и контрольны х образцов
со средой, на которой вы ращ и вался гриб, исключается путем
прикалывания к образцам стерильных д еревян н ы х подкладок.
Между подкладкой и образцом д олж ен быть за зо р 2— 3 мм.
Определение токсичности антисептиков д о л ж н о повторяться
не менее 10 раз. Образцы древесины в ы д ер ж и в аю тс я на культу­
ре гриба 30 дней. В это время ведется периодическое наблю де­
ние за развитием гриба. Степень об растани я обозначается:
условными знаками:
Полное отсутствие обрастания
Слабое
»
»
Среднее
»
»
Полное
4+ +
+++
П о р а ж е н и е образцов, помимо обрастания, х а р а к тер и зу етс я
т а к ж е сн и ж ен и ем их веса из-за разруш ения г р и б а м и . Предель­
ной дозой считается та, при которой не происходит обрастание
об р азц а.
У читы вая, что в производственных условиях из пропитанных
м атер и ал о в антисептик, особенно водо р а ств о р и м ы й , частично
в ы щ ел ач и в ае тся , выветривается и т. п., при о б р а б о т к е приме­
няют р аб о ч и е растворы в два р а за и более п р е в ы ш а ю щ и е пре­
д ел ьн у ю д о зу .
Исходя из предельной дозы и необходимого з а п а с а т о к с и ч ­
ности, у стан авл и в аю т для отдельных антисептиков норму погло­
щения, ко то р а я выражается в ки лограм м ах ( л и т р а х ) н а кубо­
метр пропи тан н ы х сортиментов, или норму поверхно стной обра­
ботки, ко то р а я обычно вы р а ж ае т ся в грам м ах на к в . м е тр об­
р аб о тан н ой поверхности, либо в л и т р а х на к у б о м е т р . Одновре­
менно с высокой ядовитостью (по отношению к г р и б а м и н а с е к о ­
мым) антисептики должны обладать следующими качествами:
1 ) со х р а н я ть токсичность длительное время п о с л е введения
в древесину;
2 ) не о к а зы в а т ь вредного влияния на здоровье
лю дей, со­
п р и к аса ю щ и х ся с обработанными лесом атери алам и;
3) не у х у д ш а т ь физико-механических свойств д р е в е с и н ы ;
4) б ы ть стандартными в производстве, деш евы м и и легко
доступны ми для перевозок.
В отдельны х случаях требуется, чтобы а н т и с е п т и к н е изме­
нял н ату р ал ь н о го цвета древесины, не об л а д а л н е п р и я т н ы м за­
пахом, не в л и я л на последующую обработку д ревеси н ы и не
вы щ ел ач и в ал с я из нее.
Эти тр еб о в ан и я осложняют изыскание и р е к о м е н д а ц и ю ядо­
витых вещ еств в качестве антисептиков.
В соврем енной практике химической защ иты д р е в е с и н ы от
п реж деврем ен ного разрушения ни один из п р и м е н я е м ы х анти­
септиков полностью не удовлетворяет этим требованиям. Поэто­
му выбор антисептика д ля того или иного сл у ч ая о б р а б о т к и дре­
весины и м ее т очень важное значение.
Все антисептические вещества и составы, с л у ж а щ и е д л я за­
щиты д ревеси н ы от поражения грибами и н асеком ы ми, п о д р а з ­
д еляю тся н а три больших группы: 1 ) неорганические (минераль­
н ы е ), 2 ) органические и 3) комбинированные.
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ (М ИНЕРАЛЬНЫ Е) АНТИСЕПТИКИ
Антисептики минерального происхождения — это соли неко­
т о р ы х м е тал л о в , в той или иной степени р а с т в о р и м ы е в воде.
Н аи б ол ее ш и р о к о распространены из них ф тористо-нагриевы е
.антисептики.
Фтористый натрий (N aF) представляет собой белый или г р я з ­
новато-белый порошок. Растворимость его в воде при 18° С со­
ставляет 4,56% и с повышением тем пературы почти не увеличи­
вается.
Технический фтористый натрий, поступающий для антисептирования, часто содержит до 25% р азли чн ы х посторонних п р и ­
месей, снижающ их эффективность п реп ар ата. Э то необходимо
учитывать при составлении раствора зад ан н ой концентрации.
Запрещается вводить в растворы фтористого натри я мел и и з­
весть, с которыми он образует нерастворимы е соединения. Д л я
растворения антисептика требуется возм ож н о б о лее мягкая вода
с минимальным содержанием солей м агн и я и кальция, с кото­
рыми он т а к ж е образует нерастворимые и нетоксичные соеди ­
нения.
Токсичность фтористого натрия по отношению к насекомым
весьма велика. Так, например, в наших опытах сосновые и ел о ­
вые бревна, окоренные до луба и пропитанные фтористым н а ­
трием на глубину 8 — 1 2 мм, не п о вр е ж д ал и с ь насекомыми после
двухлетнего пребывания на нижнем ск ладе. В то ж е время
контрольные бревна были значительно п овреж дены короедами.
Токсичность фтористого натрии по отношению к д ер ев о р аз­
рушающим и деревоокраш иваю щ им гр и бам изучалась С. И. В а ­
ниным, Б. К. Флеровым, И. А. Чернцовы м, В. Н. Петри,
Ю. В. Адо и др. Эти исследования показы ваю т, что при д о б а в ­
лении фтористого натрия к искусственной питательной среде
токсичность его изменяется в зависимости от вида гриба и со­
става питательной среды и составляет 0,2—0,5% (сухого ан ти ­
септика к весу питательной с р е д ы ).
При поверхностной обработке древесины раствор становится
токсичным в концентрации 0 ,8 — 1 ,0 %
(сухого антисептика к
весу воды). П ри пропитке древесины п р ед ел ьн ая доза антисеп­
тика составляет 0,65% к весу абсолю тно сухой древесины.
Для производственных целей рекомендуются водные р аство­
ры фтористого натрия в 3-процентной концентрации. Н а ш и ис­
следования показывают, что поверхностная об раб о тка п и л о м а­
териалов таким раствором перед у к л ад к о й в ш табели резко
снижает повреждения заболони синевой.
Срок служ бы деревянных конструкций значительно увеличи­
вается при пропитке их диффузионным методом. В этом случае
фтористый натрий входит в состав антисептических об м азок в
порошкообразном виде. Н а ш а промышленность выпускает ф то­
ристый натрий следующих марок:
а) фтористый натрий технический (Г О С Т 2871— 45); со д ер ж а­
ние чистого антисептика 80—94% , рас ф асо в ан п о 100— 300 кг в
деревянных бочках. Д л я получения 3-процентного рабочего
раствора берется 3,5— 4,0 кг антисептика на 100 л воды;
б) фтористый натрий плав-технический; серовато-белый по
рошок, со д ер ж ащ и й только 32—33% фтористого н а т р и я . Поэто­
му для приготовления 3-процентного рабочего р а с т в о р а на 100 л
воды за к л а д ы в а ю т 9 кг порошка. Выпускается в деревянных
бочках по 100— 300 кг\
в) фтористы й натрий термический; получается п у т е м терми­
ческой о б раб о тки смеси кремнефтористого натрия с кальцини­
рованной содой, после которой образуется белый п о р о ш о к с со­
д ерж ани ем 65% чистого фтористого натрия. 3-процентнЫ й рабо­
чий раствор получается закладкой 5,0 кг порошка н а 100 л во­
ды. В ыпускается в соответствии с техническими у с л о в и я м и Ми­
нистерства химической промышленности 2257—50.
Кремнефтористый натрий (N a 2S iF 6). Это — б е л ы й или серый,
иногда с ж е л т о в ат ы м оттенком, порошок, без з а п а х а , по внеш­
нему виду мало отличается от фтористого натрия.
В больших
количествах вырабаты вается из отходов суперфосф>атных заво­
дов. Водные растворы кремнефтористого натрия н еп р и го д н ы для
противогнилостной защиты древесины, так ка к раство р и м о с т ь
его в воде при комнатной температуре составляет в сего 0,65%.
Д ревесина, пропитанная насыщенным раствором э т о г о вещест­
ва, п о р аж а ет ся домовыми грибами, а л е с о м а т е р и а л ы , обрабо­
танные с поверхности, повреждаю тся синевой. П р и м е н я е т с я в
п орош кообразном состоянии в составе обмазок. О д н а к о наши
опыты п оказы ваю т, что кремнефтористый натрий проникает в
глубину древесины сосны и ели по сравнению с ф т о р и с т ы м на­
трием в д в а р а з а меньше. Это объясняется м е н ь ш и м размером
молекул и более высокой степенью электр ол и ти ч еск ой диссо­
циации фтористого натрия.
Кремнефтористый натрий используется в ком би н иро в ан н ы х
антисептиках и служит исходным материалом д л я р я д а высоко­
эффективных составов.
При комбинировании фтористого натрия с крем н еф тори сты м
в соотношении по весу 4 : 1 или 1 : 4 токсичность с м е с и по срав­
нению с исходными компонентами повышается в н е с к о л ь к о раз.
Ее следует рекомендовать для промышленного и сп ользован и я.
Раствор так ого антисептика состоит из 100 л в о д ы , 1,6 кг фто­
ристого н а т р а и 0,4 кг кремнефтористого натрия. В антисептиче­
ские об м азк и вводится 10% фтористого натрия и 4 0 % кремне­
фтористого натрия.
При ком бинации кремнефтористого натрия с к а л ь ц и н и р о в а н ­
ной содой (углекислый натрий) происходит р е а к ц и я , в резуль­
тате которой образуется чистый фтористый н а т р и й . Д л я полу­
чения 3-процентного водного раствора этого п р е п а р а т а на 100 л
воды з а к л а д ы в а ю т 2,25 кг N a 2S iF 6 и 2,5 кг МагСОз. И збы ток со­
ды брать не следует, так как растворимость ф т о р и с т о г о натрия
заметно сн и ж ается.
При приготовлении антисептических обм азок
в их состав
вводят по весу 23% N a 2S iF 6 и 24% N a 2C 0 3. К реи.нефтористый
натрий используется так ж е в комбинации с другими антисепти­
ками, о чем будет сказано ниже. С уперф о сф атны е заводы в ы р а ­
батывают кремнефтористый натрий (Г О С Т 87—57) с разли чн ы м
содержанием чистой соли: высший сорт — 98%, первый — 9 5 % ,
второй сорт — 93%. Это нужно учиты вать при составлении р а ­
бочих составов. Антисептик д оставляется в деревянных б о ч к ах
по 100—300 кг или в бумаж ны х пакетах по 50 кг.
Хлористый цинк (Z n C b ) по внешнему виду, твердый п л а в
или серый порошок; при длительном н ахож дении на воздухе,
благодаря высокой гигроскопичности, м о ж ет расплы ваться. Р а с ­
творимость хлористого цинка при тем пер атур е воды 20° С со­
ставляет 78,6%- П редельн ая доза этого антисептика при д о б а в ­
лении к искусственной питательной среде равн а 0 , 6 — 0 ,8 %, а
при испытании пропитанных хлористым цинком об разц ов д р е в е ­
сины 2,0 — 2,5% от веса сухой древесины. Следовательно, то к­
сичность хлористого цинка уступает фтористому натрию. В ы со­
кая растворимость и гигроскопичность способствуют л ег к о м у
выщелачиванию антисептика из древесины. В этом его сущ ест­
венный недостаток.
Применяется хлористый цинк в водных растворах 3,5-процентной концентрации, но не выше 5-процентной, так как более
крепкие растворы влияют на прочность древесины. П о д ан ны м
нашей лаборатории и Д. Н. Л екторского, 5-процентный раствор
ZnCl2 снижает механическую прочность древесины на 2 — 5 % ,
1 0 -процентный раствор — на
10—2 0 %
и 2 0 -процентный — на
30—40%. Хлористый цинк в разбавлен н ы х растворах м ож ет р а с ­
падаться на соляную кислоту и хлор-окись цинка и в ы зы в ать
коррозию металлов, соприкасаю щихся с пропитанной д р ев еси ­
ной. Этот антисептик значительно повы ш ает электропроводность
древесины, поэтому на участках ж е л е зн о д о р о ж н ы х путей, о б о р у ­
дованных автоблокировкой, применять ш палы , пропитанные
хлористым цинком, не рекомендуют.
Хлористый цинк выпускается по ГО С Ту 7345— 55 в виде
твердого плава (м арка А ) , с содерж ан ием чистой соли не менее
96% или в жидком состоянии (м ар к а Б ) . Р астворы марки Б по
содержанию соли подразделяю тся на три сорта: первый — 48% ,
второй — 42% и третий — 40% хлористого цинка. По внеш нему
виду — прозрачная, бесцветная или светл о -ж ел тая ж идкость.
Технический твердый хлористый цинк до ставл яется потребите­
лям в ж естяны х б ар аб ан ах , а ж идкий — в цистернах или бу ты ­
лях.
Кремнефтористый аммоний [( N H 4) 2 S i F 6] п р ед став л яет собой
безводную соль кремнефтористоводородной кислоты, вполне
устойчив на воздухе. Антисептик о б л а д а е т высокой п ротиво­
грибковой активностью и хорошо растворяется в воде. П р и м е ­
няется в водных растворах 5-процентной концентрации, а т а к ж е
в виде сухой соли для приготовления антисептических паст.
Н едавн о в Риге освоено промышленное изготовление кремне­
фтористого аммония, что будет способствовать его более широ­
кому распрострагению . К недостаткам этого а н т и с е п т и к а сле­
дует отнести довольно легкое вымывание водой из древесины.
Фтористый аммоний (N H 4 F) обладает в ы с о к о й токсичностью
для дерево разруш аю щ и х грибов и хорошо р ас тво ри м в воде.
Р еком ендуется для пропитки древесины в в и д е водных раство­
ров 3—5-процентной концентрации. П р и г о т о в л я е т с я путем обра­
ботки кремнефтористого натрия 25-ироцен 1н ы м техническим
ам м иаком (в горячем растворе).
Д л я приготовления, 3-процентного раствора берется:
Кремнефтористого натрия, к г ..................................
25-процентного технического аммиака, кг
........................ 94
Воды, л ..........................................
2,4
3,6
Д л я 5-процентного раствора:
Кремнефтористого натрия, к г ..................................
Аммиака, кг
............................................................
Воды, л ............................................................................. 89
4
7
Химическое взаимодействие протекает по сл ед у ю щ е й схеме:
N a 2 Si F 6 + 4 N H 4O H ■= 2 N aF + 4NH«F + S i 0 2 + 2 H 20.
П рактически в качестве антисептика п р и м ен я етс я не фтори­
стый аммоний, а смесь его с фтористым н а т р и е м .
Из д р у г и х минеральных антисептиков м о ж н о указать на
кремнефтористый магний, употребляемый в 5-п р о ц ен тн о м вод­
ном растворе. Медный и железный купорос, х о т я и считаются
антисептиками, но не об ладаю т нужными то кси ч ески м и свой­
ствами и не должны применяться для о б р а б о т к и древесины.
ОРГАНИЧЕСКИЕ АНТИСЕПТИКИ
Органические антисептики обычно п о д р а зд е л я ю тся на две
группы: к первой относятся жидкости, и м е ю щ и е маслянистую
консистенцию и назы ваемы е поэтому м а сл я н и с т ы м и антисепти­
ками; к о второй относятся кристаллические и порош кообразны е
ядовиты е вещества, получаемые из п р о д у к т о в органического
происхождения.
И з маслянистых антисептиков д ля о б р а б о т к и древесины мо­
гут быть рекомендованы:
Каменноугольное креозотовое масло — о сн о в н о й и лучший
м асл ян ы й антисептик из применяемых в н а с т о я щ е е врем я д л я
пропитки шпал, воздушных опор, элементов д е р е в я н н ы х мостов
и т. п. П оставляется коксохимической промы ш ленностью . П о
ГОСТу 2770—59 к каменноугольному м а с л у
предъявляются
следую щ ие требования:
Содержание веществ, не растворимых з бен ­
золе, не более, % ...........................................
Содержание воды не более, % ...........................
Удельный вес
...........................................................
Вязкость кинематическая (при t8 0 °C ) в сантистоксах не б о л е е ...........................................
0,3
1,5
1,08
3,5
В масле, нагретом до температуры 35°, не долж но быть о са д ­
ков.
Каменноугольное масло негигроскопично и весьма устойчиво
к вымыванию из древесины, о б л а д а ет в ы с о к о й токсичностью п о
отношению к дереворазруш аю щ им грибам и насекомым, не п о­
нижает механических свойств древесины и н е корродирует ме­
таллы. Древесина, пропитанная к р е о зо т о в ы м маслом, умень­
шает свою гигроскопичность и влагоемкость и в то ж е время мо­
жет высыхать.
У каменноугольного масла есть и существенные недостатки.
Оно придает древесине неровный бурый ц в е т и д ел ает невоз­
можной последующую окраску; сохраняет в пропитанной древе­
сине свой резкий и неприятный зап ах, из-за чего это масло нель­
зя применять для противогнилостной защ иты в жилых или про­
изводственных помещениях, а т а к ж е для крепежного леса в
шахтах; несколько увеличивает горючесть древесины.
Антисептик употребляется либо в чистом виде, либо в сме­
сях с мазутом или зеленым маслом, в соотношении 1 : 1 .
Д обавки инертных масел позволяют примерно в два р а з а сн и ­
зить расход креозотового масла, не сн и ж ая качества пропитки.
Каменноугольное масло полукоксовое — представляет собой
продукт переработки полукоксовой смолы и должно отвечать
следующим техническим условиям:
Содержание веществ, не растворимых в бен­
золе, не более, %
...........................................
Содержание воды не более, % ...........................
Удельный вес при 20° не более
.....................
Вязкость (t 80°) в сантистоксах не выше . .
Температура вспышки в открытом сосуде
не ниже, ° С ............................................................ 95
1,0
1,5
1,04
9,6
По токсическим свойствам оно близко подходит к обычному
каменноугольному маслу и поэтому может применяться д ля про­
питки древесины как в чистом виде, так и в смесях с другими
маслами. Такие разбавители, как зеленое м асло и сольвентнафта, понижают вязкость полукоксового м а с л а и способствуют
лучшему проникновению смеси в древесину.
Антраценовое масло — темно-коричневая жидкость с резким
запахом. П родукт перегонки к ам ен н оу го л ь н ы х смол, удельный
вес 1,10— 1,15 (Т. У. Г лавкокса 1946 г.).
Антраценовое масло по внешнему виду и свойствам мало о т­
личается от креозотового и применяется наравне с ним.
Карболинеум — почти черная жидкость, п о л у ч а е т с я при об ­
работке креозотового или антраценового масла х л о р о м . По ток­
сическим свойствам близок к креозотовому м а с л у , но обладает
сравнительно слабым запахом, что д ает в о з м о ж н о с т ь использо­
вать его при обработке деревянных конструкций ж и л ы х зданий.
К арболинеум применяется как в чистом в и д е , так и й д о ­
бавлением м азу та или зеленого масла.
Сланцевое м а сл о — темно-коричневая или ч е р н а я жидкость,
■представляет собой смесь фракций сланцевых с м о л , получаемых
при термической генераторной и камерной п е р е р а б о т к е горючих
сланцев. Техническими условиями к сланцевому м а с л у предъяв­
ляются следую щ ие требования:
Удельный вес при 20° не менее
.
Температура вспышки не ниже, 0 С
Содержание воды не более, %
.
Вязкость (t80°) в сантистоксах не
. . .
. . .
. . .
более
0,97
87
2
9,6
Н аиболее широко распространено сланцевое ш пальнопропи­
точное м а с л о — С Ш М (Т. У. — 392— 51), у п о т р е б л я е м о е для з а ­
водской пропитки шпал и деревянных опор.
О д н ако наблюдения показали, что ш палы и о п о р ы , пропитан­
ные С Ш М , не увеличивают срока служ бы по с р а в н е н и ю с непропитанной древесиной. По исследованиям Г. Е. Ш а л т ы к о , ядови­
тость С Ш М меньше токсичности к а м ен н о у го л ь н о го масла в три
раза, а водопоглощение древесины, пропитанной 'С Ш М , в 9 раз
больше по сравнению с пропитанной к р е о зо т о в ы м маслом. В ы ­
мывание сланцевого масла из древесины п р о и с х о д и т в 14 раз
быстрее, чем каменноугольного масла.
Поэтому сланцевое масло, полученное полук оксован и ем слан­
цев, нельзя рекомендовать для консервирования ш п ал , опор и
других откры ты х сооружений. Д л я улучшения к а ч е с т в а пропи­
точного м а с л а его надо получать из смол более в ы с о к о й термиче­
ской переработки сланцев. П о данным Г. Е. Ш а л т ы к о , пропи­
точное м асло, полученное из камерной б а р и л ь е т н о й слащцевой
смолы с о д ер ж и т около 70% углеводородов и о б л а д а е т удовле­
творительными консервирующими свойствами.
При добавлени и к камерной барильетной с л а н ц е в о й смоле
(КБС) 8 % а-х л о р н а ф т а л и н а (АХН) или 3% я-б р о м н а ф т а л и н а
(АБН) токсичность смесей повышается в 2—3 р а з а и становит­
с я примерно равной токсичности к а м ен н оу го л ь н ы х пропиточных
масел.
Д р ев еси н а, пропитанная смолой КБС, п о н и ж а е т на 25—35%.
свою влагоем кость по сравнению с н еп р о п и тан н о й древесиной.
В ыщ елачиваемость этой смолы за 25 суток с о с т а в л я е т около
13% от ее сод ер ж ан и я в древесине.
Таким образом , барильетная сл ан ц ев ая смола и особенно ее
смеси с галогенопроизводными наф талина по с в о е м у качеству
приближаются к каменноугольным см олам и м о г у т применяться
для пропитки открытых сооружений.
Растворители и разбавители маслянистых антисептиков. Д л я
растворения осадков, выпадаю щ их из каменноугольных и с л а н ­
цевых масел в пропиточной ап п ар атуре и б аках-хран и ли щ ах,
применяется сольвентнафта или зеленое м а с л о . П о физико-техиическим п оказателям сольвентнафта п р и б л и ж а е т с я к с о л я р о ­
вым маслам.
Удельный вес сольвентнафты при 15° С со ставл яет 0,87—
0,91, температура вспышки колеблется от 70 д о 100°, вязкость
значительно ниже каменноугольных масел,
антисептические
свойства отсутствуют.
Зеленое масло (ГОСТ 2985— 5 1 ) — ж и д ки й тяжелый погон,
получаемый при разлож ении нефти, об л а д а ет слабы ми антисеп­
тическими свойствами и малой вязкостью по сравнению с м а с ­
ляными антисептиками.
Сольвентнафта и зеленое масло могут с л у ж и т ь также р а з б а ­
вителями для каменноугольных пропиточных м а с е л . Получаемая
при этом антисептическая смесь, сохраняя токсические свойст­
ва основных масел, имеет меньшую вязкость, х о р о ш о проникает
в древесину и резко сниж ает выпадение о с а д к о в в пропиточной
аппаратуре.
Из органических антисептиков второй г р у п п ы (не м а сл ян и ­
стых) наиболее широко распространены:
Фенолят натрия (C 6H 5O N a ). Он п р и г о т о в л я е т с я путем о б р а ­
ботки фенола (СбНвОН) водным р а с т в о р о м едкого натра
(МаОН). Фенол получается при переработке каменноугольных
смол, а т ак ж е путем синтеза из бензола. П о в н е ш н е м у виду п ред­
ставляет собой бесцветные кристаллы , с л е г к а розовеющие на
воздухе. Фенол обладает сильными антисептическими свойства­
ми и давно применяется в медицинской п р а к т и к е в виде 3-процентного водного раствора (карболовой к и с л о т ы ) для д езинф ек­
ции помещений, мебели и инструмента. Ф е н о л и его водные
растворы в чистом виде имеют резкий за п а х и ядовиты для чело­
века, поэтому в качестве антисептика не применяются.
Д ля обработки древесины рекомендуют 3 - процентный вод­
ный раствор ф енолята натрия, который о б л а д а е т меньшим з а п а ­
хом и сравнительно безопасен для людей, соп ри касаю щ и хся с
обработанной древесиной.
Рабочий раствор получают так: в 100 л в о д ы разводят 1 кг
едкого натра, а затем д обавляю т 2,5 к г ф е н о л а и перемешивают
до полного растворения.
Фенолятом натрия обраб аты ваю т п о в е р х н о с т и лесных м а те­
риалов. При окислении антисептика к и с л о р о д о м воздуха д р ев е­
сина приобретает лимонный оттенок.
Фенолят натрия летуч и сохраняется на л есо м атери ал ах не
более трех месяцев.
Динитрофенолят натрия |C 6H 3 (N 0 2) 2 0 Na]. Этот ан тисептик
обычно приготовляется непосредственно перед п р и м ен ен и е м из
динитрофенола и кальцинированной соды. Д и н и т р о ф е н о л — это
канареечно-ж елты й порошок, сильно летучий и пр акти ч ески
нерастворимый в воде, в чистом виде д л я а н т и сеп ти р о в а н и я не
применяется. В нагретом водном растворе д и н и тр о ф ен о л и сода
взаимодействуют по следующей схеме:
2С6Нз ( N 0 2)
2
О Н - f N a 2€ 0 3 = 2С 6Н 3 ( N 0 2) 2 O N a -J+ C 0 2 + H 20 .
Трехпроцентную концентрацию антисептика п о л у ч а ю т так: в
100 л воды р а з в о д я т 850 г кальцинированной соды и д о б а в л я ю т
постепенно в раствор, подогретый до 40— 50°, 3 кг д ин и тр о ф ен о ­
л а . При взаимодействии динитрофенола с содой в ы д ел я ется
углекислый газ, который вспенивает раствор.
Химическая промышленность выпускает д и н и троф ен ол ят
натрия в в ид е кристаллов оранжевого цвета. Р а с тв о р и м о с ть
кристаллов в в оде при комнатной температуре 3,75%. Токсич­
ность этого антисептика значительно выше фтористого натрия.
Существенные недостатки динитрофенолята натр и я — горю­
честь, яр к о -о р ан ж е в а я окраска, которая передается древесине,
и некоторая ядовитость для людей и животных.
Оксидифенолят натрия (C i 2H 9ONa) получается п у т е м взаи­
модействия технического оксидифенила, который в в о де нерас­
творим, .и водного раствора едкого н атра; реакция п р о т е к а е т по
следующей схеме:
С , 2Н 9ОН
4
- N aO H = CizHgONa + Н 20 .
Применяется для поверхностной обработки п и л о м а тер и ал о в
в 3 —4-процентной концентрации и д ля пропитки д р е в е с и н ы в
8 -процентной концентрации. Д л я приготовления ан ти с е п т и к а на
каждую весовую часть едкого натра нужно взять ч е т ы р е части
оксидифенила. Водные растворы оксидифенолята н а т р и я бес­
цветны. Антисептик не вызывает коррозии металлов, р а с т в о р и ­
мость его 2 0 % . П о д действием атмосферного воздуха ан ти сеп ­
т и к постепенно разруш ается и превращ ается в н ераствори м ы й
в воде оксидифенил, который сохраняет высокую токс и ч н о сть и
очень плохо вым ывается из древесины. Рабочий р а с т в о р анти­
септика при п равильном с ним обращении не ядовит д л я людей.
Исходный продукт антисептика — оксидифенил м о ж е т при­
меняться д л я защ иты деревянных конструкций в виде 3— 5-про­
центного р а с т в о р а в керосине, мазуте, скипидаре и некоторых
других растворителях.
Оксидифенил выпускается коксогазовой промышленностью .
П о внешнему виду это полупрозрачные грязно-белы е к р и с т а л ­
л ы , с 'небольшим запахом смолы.
Пентахлорфенолят натрия (CeClsONa) в заграничной практи­
ке аитисептирования древесины известен под н азв ан и е м «сантобрит». Приготовляется обработкой нерастворимого в в оде
пентахлорфенола (СбСЦОН) водным раство ро м едкого н а т р а .
Пентахлорфенолят натрия хорошо растворим в воде и многих
растворителях. Растворимость его при к о м н а т н о й температуре
в воде 23%, в этиловом спирте и ацетоне 32— 3 3 , в скипидаре и
дизельном масле — до 4,5%.
Токсичность п ентахлорфенолята н атри я в е с ь м а велика. Пр&дельная доза д л я деревоокраш иваю щ их и д ер ев о р азр у ш аю щ и х
грибов при испытании на искусственной п итательной среде со­
ставляет 0 ,0 1 — 0 ,0 2 %, а при испытании на о б р а з ц а х , пропитан­
ных антисептиком, 2 % от веса сухой древесины.
По американским данным, поверхностная о б р аб о тк а д р ев е­
сины водным раствором антисептика в 2 -п ро ц ен тн ой концентра­
ции надежно п редохраняет л есом атери алы от си н евы и насеко­
мых до их просыхания. Д л я пропитки п р и м е н я ю т с я 4-процент­
ные водные растворы антисептика. П е н т а х л о р ф е н о л я т не кор ро­
дирует металлы и является очень стойким в ещ еством . Исходный
продукт — пентахлорфенол выпускается кок со газо в ой промы ш ­
ленностью. По внешнему виду он п редставляет собой грязно­
белые кристаллы. Д л я пропитки древесины м о ж н о применять
непосредственно пентахлорфенол в виде 4— 5-процентного р а с ­
твора в мазуте, керосине и других нейтральны х маслах.
Пентахлорфенол и пентахлорфенолят натрия о б ладаю т неко­
торыми ядовитыми свойствами д ля людей, п о э т о м у при раб о т е
с «ими обслуживаю щий персонал д о лж ен строго соблюдать п р а ­
вила техники безопасности.
Специалисты американской л есок он сер в и р ую щ ей промы ш ­
ленности утверждаю т, что п ентахлорфенолят н а т р и я менее я д о ­
вит по сравнению с бензолом, лизолом, к р е п к и м и растворами_
аммония и некоторыми другими химикатами, ш и р о к о применяв-’
мы ми в промышленности.
В заграничной практике для аи ти сеп т и р о ва н и я оконных р а м
и переплетов иногда применяют 5-процентные растворы хлори­
рованных фенолов, не мешающие последующей окраске д р ев е­
сины.
КОМБИНИРОВАННЫЕ АНТИСЕПТИКИ
Многими учеными отмечено, что при с м е ш и в а н и и двух или
нескольких ядовитых веществ токсичность с м е с е й оказывается
выше суммарной токсичности входящ их в н и х компонентов.
Однако нередко токсичность смесей резко с н и ж а е т с я по с р а в ­
нению с составляю щ ими их веществами. Чтобы объяснить столь
своеобразное поведение ядовитых и некоторых лекарственных
веществ в смесях, выдвигались различны е теоретические п оло­
жения, из которых наиболее широко признана т е о р и я «синер­
гизма и антагонизма». Согласно этой теории, смеси ядов могут
иметь аддитивные свойства, когда токсичность с м е с и равна с у м ­
ме токсичностей входящих в нее компонентов, или п р иобретать
явления синергизма и антагонизма. При синергизме одно из в е ­
ществ, составляю щ их смесь, является к а т а л и з а т о р о м в р еа к­
циях, протекаю щ их меж ду остальными ко м п о н ен там и смеси и
протоплазмой живых клеток грибов и насекомых. В этом слрчае токсичность смеси выше суммы токсичностей е е составных
частей. Так, например, по данным В- Н. Петри, н асы щ енн ы й
раствор кремнефтористого натрия не за щ и щ а е т древеси н у о т
домовых грибов, а медный купорос о б ладает е щ е меньшими
антисептическими свойствами. Если ж е см еш ать э т и вещества
в пропорции (по весу) 4 : 1 , то получается ком би н ирован н ы й
антисептик токсичнее фтористого натрия.
П р и антагонизме один или несколько ко м п он ен тов смеси з а ­
медляют процессы взаимодействия ядов с ж и в ы м и клетками
грибов и насекомых. Здесь токсичность смеси н и ж е суммы т о к ­
сичностей составляющих ее веществ. Н апример, с т о и т добавить
к сумме небольшое количество поваренной соли,
как токсич­
ность ее д л я многих грибов заметно снизится.
О д н а к о эта теория, у ка зы в ая на возможность повышения
токсичности смесей, не обосновывает методов к о м би н ир ован и я,
которые всегда приводили бы к ж елаем ом у э ф ф е к т у . Д а это и
не удивительно, так как результат совместного д ей ст в и я н е ­
скольких антисептиков зависит не только от их п р и р о д ы , но и
от количественного соотношения компонентов, а т а к ж е о т б и о ­
логических особенностей организмов, на которые д ей ст в у ю т я д ы .
П о э т о м у эффективность комбинированных антисептиков в ы ­
является экспериментальным путем, на основе и сп ы та н и й боль­
шого количества различных вариантов смесей. З а последние
годы ц ел ы й ряд комбинированных антисептиков на базе фтори­
стого и кремнефтористого натрия был предложен В . Н. Петри,
А. Г. Фокиной и др.
Н а у ч н ы е сотрудники Ц Н И И М О Д а С. Н. Г о р ш и н , П. И. Р ы качев и другие выдвинули правильное положение о том, ч т о
цветовые и гнилостные повреждения на древесине вы зы ваю тся
определенными комплексами грибов, имеющих в е с ь м а разл и ч ­
ную повидовую устойчивость. Следовательно, на э т и грибные
комплексы эффективно могут влиять только ко м би н и р ов ан н ы е
антисептики из компонентов направленного д е й с т в и я , т о есть
эффективных в малы х концентрациях против отд ел ьн ы х видов
грибов, составляю щ их комплекс.
Р уководствуясь этим принципом, Ц Н И И М О Д
предложил
несколько модификаций комбинированного п р е п а р а т а «ГР-48»,
который в производственных условиях дал весьма хорош ие р е ­
зультаты.
После этих общих замечаний перейдем
к характеристике
наиболее распространенных и эф ф екти вн ы х комбинированных
антисептиков.
Уралит — ж елтый порошок, состоящий и з смеси: 85% ф то ­
ристого натрия и 15% динитрофенола. Он примерно в 1,5 р аза
токсичнее, чем чистый фтористый натрий. Растворимость п р еп а­
р а т а — до 4% . Выпускается на п р ед п р и яти я х химической 'про­
мышленности У рала. Рекомендуется в 3-процентных водных р а с ­
творах и в порошкообразном виде в с о с т а в е антисептических
обмазок.
К недостаткам препарата следует отнести:
а ) окраш ивание древесины в ж елты й ц в е т ;
б) постепенное разлож ение ур ал и та с выделением паров ди-'
нитрофевола, которые п редставляю т н екоторую опасность для
человека. В связи с этим препарат р а з р е ш а е т с я для антисептирования древесины только во в сев о зм о ж н ы х открытых соору­
жениях. Чтобы уменьшить ядовитость, рекомендуется в 3-про­
центный водный раствор ур ал и та вводить 1 % кальцинирован­
ной соды, которая переводит динитрофенол
в динитрофенолят
натрия, резко уменьш ая этим летучесть и ядовитость преп ар ата;
в) при контакте с известью, цементом и алебастром ф то ри ­
стая часть антисептика вступает с ними в химическое в за и м о ­
действие и превращ ается в нерастворимые в водей нетоксичные
соединения.
Смеси кремнефтористого натрия с медным купоросом ( 4 : 1 ) ,
хлористым цинком ( 4 : 1 ) и железным купоросом ( 4 : 1 ) .
Эти смеси по токсичности либо превосходят фтористый натрий,
либо близки к нему. Готовятся они из малодефицитны х и недо­
рогих солей, что пониж ает стоимость антисептирования. П р и м е ­
няются д л я поверхностной обработки и п ропитки древесины в
0 ,8 — 2 ,5-процентных водных раство рах и в составе антисептиче­
ских паст. В. Н. Петри рекомендует д ля изготовления 100 л
0 ,8 -процентных водных растворов с л ед у ю щ и е нормы исходных
компонентов:
Кремнефтористый натрий, кг
.....................
Медный купорос, к г ............................................
Вода, л
....................................................................
.....................
Кремнефтористый натрий, кг
Хлористый цинк, к г ............................................
Вода, л
....................................................................
Кремнефтористый натрий, к г .....................
Железный купорос, к г ......................................
Вода, л
........................ ............................................
0,65
0,25
99,1
100 л
0,64
0,16
99,2
100 л~~
0,64
0,16
99,2
100 л
Д л я растворов большей концентрации соответственно у в ел и ­
чивается расход солей и уменьш ается р а с х о д воды.
Водные растворы этих смесей вызы ваю т д о в о л ь н о сильнук»
коррозию ж е л е з а , непосредственно омываемого и м и ; при контак­
те ж елеза с теми ж е антисептиками в толще д рев еси н ы корро­
зия незначительна. Описываемые смеси довольно легко вымы­
ваются в о д о й из древесины и не рекомендуются д л я пропитки
шпал и столбов.
Этилмеркурфосфат [Hg (С 2 Н 5 ) Р 0 4] известен т а к ж е под н а ­
званием п р е п а р а т а ЭМФ-1. Токсичность его в е с ь м а велика, н а ­
пример, против грибов синевы предельная д о з а составляет
0,01 — 0,02% . Однако, яв л яя сь ртутн о-орган и чески м соедине­
нием, этот п реп арат ядовит не только для грибов и насекомых,
но и для человека, что ограничивает его п р им ен ен ие. Антисеп­
тик выпускается в виде кристаллов и кон ц ен трирован н ого 30, 4 0
и 50-процентного раствора. У паковывается в сте к л ян н ы х банках
емкостью в один литр.
П ри м ен яется этилмеркурфосф ат д л я п оверхностной обработ­
ки п и лом атери алов в концентрации 0,02— 0,04%.
Р абочий раствор приготовляется только специалистами с
соблюдением правил техники безопасности. К ристаллический а н ­
тисептик о заклеенном пакете и з плотной бумаги погружается в
резервуар, заполненный расчетным количеством 'воды, где е г о
разрывают остро отточенной палочкой. После д еся т и м и я у т н о г о
размешивания раствор считается приготовленны м. Концентра­
ция его во всех случаях не д о л ж н а (превышать 0 , 0 4 % .
П р е п а р а т ГР-48 — комбинированный ан ти сеп ти к, предло­
женный Ц Н И И М О Д о м для поверхностной о б р а б о т к и пиломате­
риалов и выпускаемый в двух модификациях: Г Р -4 8 -Ф — д л я
хвойных пород, ГР-48-Б — для лиственных пород.
П р е п а р а т представляет собой св ет л о о к р аш ен н ы й с ж елтов а­
тым о ттен к о м порошок, хорошо пересыпающийся и растворимый
в воде до 2 0 %.
В зависимости от периода антисептарования и состояния п о ­
годы Ц Н И И М О Д рекомендует применять кон ц ен трац ии раство­
ра (в % ), приведенные в табл. 28.
Опыт архангельских лесозаводов показывает, ч т о антисептик:
надежно предохраняет п иломатериалы от синевы н а весь период
их просыхания. В летнее в р ем я обработанны е э т и м п реп аратом
Таблица
Период
аитисептирования
Май— и ю н ь ................................
Июль— а в г у с т .................
С ентябрь—октябрь . .
Устойчивая
сухая
погода
0.5
0,5
0,5
Проходя­
щие дожди
Затяжные
ДОЖ ДИ
0.8
1 ,0
1 ,0
1,5
1,4
0 ,8
28
сырые доски могут находиться в плотных п а к е т а х до 40 дней и
оставаться чистыми.
Смесь ГР-48 вклю чает в себя некоторые антисептики, о б л а ­
дающие ядовитыми для человека свойствами. Поэтому рабочие,
непосредственно соприкасающиеся с рас т в о р о м , должны строго
соблюдать п рав и л а техники безопасности и обеспечиваться спец­
одеждой.
П р епар ат выпускается Архангельским экспериментальным
заводом Ц Н И И М О Д а в металлических б а н к а х весом 5 кг. Х р а­
нить их следует не более 6 месяцев, так ка к со временем анти­
септик заметно теряет растворимость. Р а б о ч и й раствор обычно
приготовляют н а одни сутки, ибо при д ли тельн ом хранении он
окисляется кислородом воздуха, приобретает темный цвет и те­
ряет антисептические качества.
Соли Болиден* с 1940 года широко прим ен яю т для защ иты
древесины в Швеции, а в последние годы — и в других странах.
Болиден — это водорастворимый м ы ш ьяксод ер ж ащ ий пре­
парат, выпускается в нескольких м о д и ф и к ац и я х .
Болиден B IS — смесь следующего состава (в %):
Пятиокись мышьяка (AS2O5)
Бихромат натрия (ЫааСггО?)
Сульфат цинка (Z n S 0 4) . .
Вода и п р и м е с и .....................
39.5
16.5
43,0
1,0
100
Д в а первых компонента (собственно со л ь ) поставляются
фирмой Болиден в стальных б а р аб ан ах , в в и д е влажной массы,
а сульфат цинка выпускается отдельно в м еш ках. Д л я приго­
товления водных растворов в 3,5-процентной концентрации на
100 л воды за к л а д ы в а ю т 2 кг соли и 1,5 /сг су л ь ф ата цинка.
Болиден S-25 — смесь мышьяковой ки сл оты , арсенатов цинка
и меди и хромовой кислоты.
Болиден К-33 — смесь мышьяковистой кислоты 230 частей,
хромовой кислоты 180 частей и окиси меди 1 0 0 частей.
Соли S-25 и К-33 являю тся готовыми п реп аратам и . Они вы ­
пускаются в ж елезны х б а р аб ан ах в виде п асты .
Соли Болиден об ладаю т зам ечательны м свойством, они раст­
воримы в воде и в таком виде вводятся в древесину. П осле про­
питки лесом атериалов или деревянных стройдеталей бихромат
и хромовая кислота восстанавливаю тся за с ч е т реакции с неко­
торыми легко окисляемыми компонентами древесины и о б р а зу ­
ют в ней высокотоксичные и практически нерастворимы е соеди­
нения: у модификации B IS — арсенаты ц и н к а и хрома; у моди­
фикации S - 2 5 — аргенаты цинка, меди и х р о м а ; у модификации
К-33 — арсенаты меди и хрома.
* По данным С. Н. Горшина.
Л ес о м атер и ал ы , пропитанные любой м одификацией голи Б о ­
лиден, в высокой степени защ ищ ены против гниения и н а с е к о ­
мых и т р у д н е е поддаются возгоранию.
Д р е в е с и н а , обработанная эгими п р еп ар ата м и , не имеет з а п а ­
ха и м ож ет поэтом у применяться в тех случаях, гд е н е в о з м о ж н о
применять креозотированную древесину.
Она хо р о ш о поддается склейке, приобретает ровный с в е т л о зеленый цвет, не мешающий дальнейшей о к р а с к е и п о л и р о в к е .
П р е п а р а т ы Болиден могут вводиться в древесину в х о л о д н о м
растворе, легко проникают в глубокие слои, н е к о р р о д и р у ю т
металлов и не понижают механической п рочности д р ев еси н ы .
Антисептик н е л е т у ч , слабо вымывается пресной и м о р с к о й
водой.
Соли Болиден относительно безопасны для человека, т а к
как ф и к са ц и я их в древесине и п ревращ ение в нерастворим ы е
соединения исключает вымывание антисептика в опасной к о н ­
центрации. Д а ж е при станочной обработке пропитанной д р е в е ­
сины сод ер ж ан ие в воздухе мышьяковистых соединений не п р е ­
вышает д опустим ой нормы, установленной М е ж д у н а р о д н ы м
бюро по тр у д у .
Эти свойства солей Болиден делаю т их в е с ь м а п ерсп ектив­
ными для пропитки деревянных опор, свай, ш п ал и т. п. З а щ и т ­
ная норм а расхода антисептика составляет 8— 1 6 кг/м3, что в.
десять р а з меньше креозотового масла. Лучшей и з солей Б о л и ­
ден я в л я е т с я модификация К-33.
В н аст о я щ ее время в лаборатории Ц Н И И М О Д а изыскивают­
ся н евым ываемы е антисептики на базе мы ш ьяковисты х соеди н е­
ний, п олучаемы х в виде отходов и побочных продуктов г о р н о ­
заводской промышленности. И з них следует отметить п р е п а р а т
МХМ-1, представляю щ ий собой густую пасту, растворимую в
воде, и п р е п а р а т МХМ-235, приготовленный в в и д е жидкости с
содержанием 60% твердых компонентов ( г и д р а т ы окиси м е д и
и цинка, ортом ы ш ьяковая кислота и хромовый ангидрид). П о
предварительным данным защ и т н ая норма э т и х п р е п а р а т о в
6 — 8 кг/м3.
Среди заграничных комбинированных антисептиков к о м ­
плексного действия существует несколько препаратов, в к о т о ­
рые введены соединения хрома и мышьяка. Из них н а и б о л е е
широко известны:
Хемонит (С Ш А ), который имеет с л е д у ю щ и й процентный
ссстав:
Сульфат меди (Си S 0 4 ■5Н2О)
Е д к и й натр (NaOH)
. . .
Трехокись мышьяка (AS2O 3)
Аммиак ( NH4OH) . . . .
41
12,8
15,4
30,8
А нтисептик очень слабо вымывается из древесины, защ и тн ая
норма поглощения 5 кг/м 3. Употребляется в водных р ас тво р а х
2 -процентнон концентрации.
Аску (И н ди я). Выпускается в виде п о р о ш к а , который содер­
жит (в %):
Би лромат калия (Кг Cr2О 7)
............................
Су_льфат меди (C u S 0 4• 5Н 2О ) ............................
Пж тиокись мышьяка (As20 5 2Н20 )
.
55,5
ЗЗД
11,2
Этот препарат так ж е обладает высокими токсическими свой­
ствами и плохо вымывается из древесины.
Лахонту.’с о (Ф и н л ян д и я). Густая ж и д к о с т ь следующего со­
става (в % ) ;
Гидраты окиси меди и цинка [Си (O H )2 T~Zn (О Н )2] .
Ортомьшжьяковая кислота (H 3ASO4) .......................................
Хромовый ангидрид (Сг О з ) .......................................................
.
20
50
30
З а щ и т н а я норма поглощения 6 — 8 кг/м 3.
В к а ч е с т в е токсических компонентов в эти препараты в в о д я г
соединения гмеди, цинка и мышьяка, д л я обеспечения раствори­
мости препа ратов и устойчивой с т а б и л и зац и и антисептика в.
древесине применяют соединения хрома или аммиак.
Следует отметить, что английский медно-хромовый препарат
Селькур, поставляемый потребителям в порош кообразном со­
стоянии, по токсичности несколько выше антисептиков, со д ер ж а­
щих мышьяк . По мнению С. Н. Горшина, компоненты, с о д е р ж а ­
щие м ы ш ь я к , вводятся в препараты лиш ь для частичной замены
дефицитных соединений меди и хрома. П о э т о м у есть в озм ож ­
ность разработать рецепты водорастворимых и невымываемых
антисептикоа на основе медно-хромовых соединений, без мышь­
яка, протий которого возр аж аю т органы санитарной охраны.
Глава VII
З А В О Д С К И Е СПОСОБЫ П Р О П И Т К И Л Е С О М А Т Е Р И А Л О В
По способу пропитки древесины деревопропиточные з а в о д ы
разделяю тся на д ве группы: работаю щ ие при нормальном а т м о ­
сферном дав л ен и и и применяющие давлен ие вы ш е атмосферного.
В первой группе заводов и установок д р е в е с и н а п о г р у ж ае тся
в холодные или горячие пропиточные жидкости, или п о п е р е м е н ­
но— с н а ч а л а в горячие, затем в холодные
ванны. Т а к и е
предприятия оборудованы сравнительно несл о ж н ой и недорогой
аппаратурой и экономически целесообразны п ри н еб оль ш и х
объемах п ереработки древесины.
В т о р а я группа заводов использует д л я пропитки д р ев еси н ы
различные комбинации давлений и вакуума. З а во д ы этого т и п а
имеют сл о ж н у ю производственную аппаратуру, развитое э н е р ­
гохозяйство, большой внутризаводский т р а н с п о р т и п е р е р а б а ­
тывают д о 100— 200 тыс. м 3 древесины в год. Н аиболее к р у п н ы е
лесоконсервирующие заводы п р и н ад л еж а т Министерству п у тей
сообщения.
ПРОПИТКА ДРЕВЕСИНЫ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Основное производственное оборудование за в о д а , р а б о т а ю щ е ­
го по э том у способу, включает:
1 ) пропиточные цилиндры;
2 ) м аневренн ы е резервуары;
3) р езе р ву а ры д ля приготовления пропиточных жидкостей;
4) паросиловое оборудование;
5) насосы, компрессоры и другое машинное оборудование;
6 ) контрольно-измерительная ап п ар ату р а .
Производительность оборудования вы б и р аетс я в зави си м о сти
от пропускной способности пропиточного аг р е г ата. П о д п р о п и ­
точным агр егатом понимается комплекс из пропиточного ц и ­
линдра, маневренного резервуара и мерника, соединенных т р у ­
бопроводами в единую технологическую установку.
В п р о п и т о ч н ы х ц и л и н д р а х (а в т о к л а в а х ) н еп о ср ед ст ­
венно происходит пропитка древесины с применением давления
и разрежения. Число пропиточных цилиндров о буславливается
производительностью предприятия. Н а ж е л езн од о рож н о м транспорте наиболее распространены двухцилиндровы е заводы, производительностью 100— 140 тыс. м 3 древесины в год.
Опыт проектирования и эксплуатации лесоконсервирующ их
заводов показывает, что, исходя из соотношений диам етров ц и ­
линдров и величин их полезной нагрузки, н аи более выгодны ц и ­
линдры диаметром 2 м. Д л и н а пропиточных цилиндров д о л ж н а
быть такой, чтобы при пропитке наиболее м ассов о го сортимента
определенной длины или кратной ему коэффициент загрузки
цилиндра был наивысшим.
На заводах железнодорожного транспорта приняты как
стандартные пропиточные цилиндры длиной 23,5 м.. Это опреде­
ляется преимущественной пропиткой ш пал д ли н ой 2,7 м, тел е­
графных столбов длиной 6,5 — 7,5 м и столбов контактной сети
11— 12 м.
Рис. 35. Пропиточные цилиндры с клиновым запорным устройством
для закрывания крышек.
Коэффициент полезной загрузки д ля пропиточных цилинд­
ров длиной 23,5 м и диаметром 2 м принимается равным при
пропитке ш пал К = 0 ,4 5 — 0,47 в зависимости о т конструкции
вагонеток; для круглых лесом атериалов (столбы , рудстойка)
К = 0,4. При пропитке переводных и мостовых брусьев из-за
различной их длины коэффициент еще сн и ж ается К = 0,35. Д л я
пиломатериалов К = 0,43.
Пропиточные цилиндры, рассчитанные на рабочее давление
8 — 12 ати, изготовляются из сваренных в стык стальн ы х листов
толщиной 15—20 мм со сферическими днищ ами. Одно из дниш
глухое, а другое представляет отъемную кры ш ку, которая при
помощи откидных запорных болтов или клинового з а п о р а г е р м е ­
тически за к р ы в а е т цилиндр.
Чтобы предупредить открывание цилиндра при наличии в н ем
д авлен ия, кры ш ка оборудуется специальным пр ед ох ран ител ем ,
который не позволяет открыть ее ранее, чем д ав л ен и е в ц и л и н д ­
ре будет уравновешено с наруж ной атмосферой.
В нижней части цилиндра привариваю тся кронштейны, н а
которых укрепляется рельсовая колея из углового ж е л е за. У д а ­
ры вагонеток с лесоматериалами в глухие днищ а ц и л и н д р о в
п р ед о твр ащ аю тся упорами в конце колеи.
Ч тобы рельсовая колея в местах примыкания к п ро п и т о ч н о ­
му цилиндру не мешала открывать крышку, рельсы в к р ы ш е ч ­
ном о т д ел ен и и делаются съемными.
При наполнении антисептической ж идкостью п ро п и то ч н о го
цилиндра с загруж енными в него л есо м атери ал ам и в о з н и к а е т
сила, в ы талкиваю щ ая древесину из антисептика, т ак к а к у д е л ь ­
ный вес ее меньше удельного веса жидкости.
П о окончании пропитки и откачки антисептика из ц и л и н д р а
л е с о м а т е р и а л ы не опускаются точно в прежнее полож ен ие, а
л о ж атс я на вагонетки менее плотно и д аж е сваливаются. Э т о
нередко затр у д н яет разгрузку цилиндра. В сплывание л е с о м а т е ­
риалов устраняется устройством на вагонетках о г р а н и ч и т е л ь ­
ных дуг.
.По усл ов и ям технологического процесса пропитки, в зи м н е е
время ср а зу п о с л е загрузки древесина в цилиндре п р о г р е в а е т с я
острым п а р о м . Д ля этого снаруж и п роклады вается п а р о п р о в о д ,
присоединяю щ ийся через 2 — 3 вентиля к цилиндру.
Н е о б х о д и м а я температура антисептической ж и д кости в п р о ­
питочном цилиндре поддерживается п одогревательны м и у с т р о й ­
ствами. Теплоотдача подогревателей д о лж н а обеспечить:
а) б ы с тр о е восстановление температуры ан ти сеп ти ка, н е и з ­
бежно снижаю щ ейся в первые минуты после п ереп уска ж и д к о ­
сти в пропиточный цилиндр из-за соприкосновения с з а г р у ж е н ­
ной более холодной древесиной;
б) п о дд ер ж ан и е в цилиндре необходимой тем пературы ;
в) проведение в цилиндре сушки сырой древесины в г о ряч ем
антисептике.
Н а и б о л ь ш и м распространением на заводах п ользую тся п а р о ­
вые подогреватели змеевикового типа, у с т а н а в л и в аем ы е в н и ж ­
ней части цилиндров внутри рельсовой колеи.
П роп и точн ы е цилиндры располагаю тся в сп ец и ал ьн о м п о м е ­
щении. Д л я измерения и контроля давления, р а з р е ж е н и я и т е м ­
пературы на цилиндре долж ны находиться: манометр, в а к у у м ­
метр, т е р м о м е т р и сигнализатор наполнения.
П роп и точн ы е цилиндры устанавливаю тся с уклоном д о 0 ,0 2 5
в сторону сливного трубопровода, на фундаментах, о б е с п е ч и в а ­
ющих теп л о в о е расширение цилиндров. Со стороны за гр у з о ч н о г о
конца цилиндров устраиваю тся зак р ы ты е реш еткам и п р иям ки
емкостью 2 — 3 „м3, куда может стекать антисептик, оставш ийся
после выпуска жидкости из цилиндра по окончании пропитки.
В приямки ж е стекают остатки пропиточной жидкости с л е ­
соматериалов после выгрузки. Из приямков антисептик о т к а ч и ­
вается в маневренные баки.
Маневренные
р е з е р в у а р ы в ы п олн яю т роль запас-ных емкостей при загрузке и р азгр узк е пропиточных ц илиндров,
а такж е сл у ж а т для подогрева антисептика.
На предприятиях, работаю щ их по способу полного п о гло щ е­
ния, маневренные резервуары р асполагаю тся под пропиточны­
ми цилиндрами и представляю т собой з а к р ы т ы е бассейны о б ы ч ­
но прямоугольной формы. При работе по сп о соб у ограниченного
поглощения маневренные резервуары д олж ны быть герметиче­
ски закрыты ми и рассчитываться на повышенное д авлен ие.
В этом случае они носят название маневренн ы х ц илиндров.
Один маневренный резервуар мож ет о б с л у ж и в а т ь не более д в у х
пропиточных цилиндров. Расчет объем а м аневренного ц и л и н д р а
ведется по максимальному объему пропиточной жидкости, п о д а ­
ваемой в пропиточный цилиндр за один цикл.
К, п - ( У лы+ VK) + V nt
где
1/ ант—
объем
антисептика, п оступ аю щ его в цилиндр за
пропитки;
У„.ц— объем пропиточного цилиндра;
V m — средний объем древесины, з а г р у ж а е м о й в цилиндр
з а один цикл;
V K — объем деталей внутреннего оборудования пропиточ­
ного цилиндра;
V u — количество антисептика,
впиты ваемого д р ев еси ­
ной во время заполнения ц и л и н д р а (до п о дъ ем а
д а в л е н и я ).
ОДИН ЦИКЛ
Величина V n — зависит от вида ан ти сеп ти ка, породы д р е в е ­
сины и ее влажности. В среднем для расчетов м ож но прин и м ать
V„ = 1 0 0 л на 1 м 3 пропитываемой древесины.
Д л я быстрого подогрева возвративш егося из пропиточного
цилиндра антисептика в маневренном ц и л и н д р е должно всегда
оставаться некоторое количество нагретой ж идкости. П оэ то м у
объем маневренного цилиндра долж ен быть б о л ь ш е на 25% р а с ­
четного объема.
Д л я подогревания антисептика м а н еврен н ы е цилиндры обо­
рудуются трубчатыми подогревателями и воздуш ной м еш алкой.
М ешалка представляет собой трубу д и ам етром 50 мм, у л о ж е н ­
ную на дно цилиндра, с отверстиями д и а м е т р о м 3 мм, н а с в е р ­
ленными на стороне, обращенной к дну. С ж а т ы й воздух перио­
дически в течение 1— 2 м и н пропускается по трубе и п е р е м е ш и ­
в ает антисептик. Б л аго д ар я тому, что отверстия р а с п о л о ж е н ы
с н и ж н ей стороны, создается воздуш ный буфер, к о т о р ы й не п оз­
воляет антисептику заполнить трубы при п ереры вах в перем е­
ш ивании.
М е р н и к и — металлические резервуары,
оборудованные
у к а з а т е л я м и уровня находящ егося в них антисептика. Мерники
вклю чаю тся в технологическую схему после того, к а к окончено
заполнение пропиточного цилиндра и начато п о д к а ч и в а н и е
антисептика насосом. Они д аю т возможность н а б л ю д а т ь з а х о д о м
поглощения антисептика во время жидкостного д ав л ен и я. П о
мернику учитывается объемный расход ан тисептика, поэтому
они изготовляю тся возможно меньшей площ адью поперечного
сечения и большей высотой с тем, чтобы на к а ж д о е д е л е н и е и з­
мерительной шкалы или водомерного стекла мерника п р и х о д и л ­
ся в о з м о ж н о меньший объем измеряемой пропиточной ж и д ­
кости.
Н а к а ж д ы й пропиточный цилиндр у с т а н а в л и в а е т с я о тд ел ь ­
ный мерник. Объем ( К м) мерника зави си т от к о л и ч е ств а д р е в е ­
сины, одновременно загр у ж аем о й в пропиточный цилиндр, и со­
ставляет:
1/м =
где
1 ,1 Л М Л м -л,
N — норма поглощения антисептика в кг на 1 м 3 д р е в е ­
сины;
1/ лм— объем одновременно пропитываемой древеси н ы , м 3;
п — число пропиточных операций, на которы е р ас сч и ты ­
вается мерник;
1 , 1 — коэффициент, учитывающий зап ас антисептика.
П р и р асчетах норму поглощения следует считать 250 к г на
м 3 пропитываемой древесины.
Д л я учета расхода антисептика мерники оборудую тся или
п оп л а вк ам и указателями уровня (открытые м е р н и ки ), или в о д о ­
мерными стеклами с ртутными у к а зател я м и (в ы с о к и е в е р т и ­
к а л ь н ы е герметические мерники) с соответствующ ими ш к а л а м и
(рис. 3 6 ). К аж д о м у делению указательн ой ш к ал ы , н а х о д я щ е й ­
ся о к о л о водомерного стекла, соответствует не более 0,5°/о ко ­
л и ч е с т в а антисептика, поглощ аемого л е с о м а т е р и а л а м и в с р е д ­
нем за одну операцию пропитки.
Д л я перевода объемных показателей (литры) п о г л о щ а е м о г о
антисептика в весовые единицы пользуются с п е ц и а л ь н о с о с т а в ­
л ен н ы м и таблицами.
Оборудование
для
приготовления
рабочих
растворов
а н т и с е п т и к о в . Д л я п р и го то в л ен и я п роп и точиых смесей масляных антисептиков с н ей трал ь н ы м и маслам и
необходимо иметь:
1
Верхний уровень
~pm~tfmu
Ризший уровень
pmifmu
3
Рис. 36. Схема ртутного указателя уровня антисептика;
1 — мерник; 2 — запорный вентиль; 3 — ш кала; 4 — высш ий н низший
уровень антисептика в мернике.
а) д ва б ак а д ля предварительного н аг р ев а маслопродуктов
до температуры 80—90° С;
б) д ва б ака для смешения, отстаивания смеси и хранения ее
по мере расходования на пропитку.
Р аб о ч а я емкость б а к а смешения д о л ж н а соответствовать су ­
точной потребности зав о д а в пропиточной смеси. Емкость двух
баков подогрева определяется вместимостью одного б а к а см е­
шения. Д н и щ е смесительных баков д ел ается коническим, чтобы
обеспечить н акапливание осадков н иж е заборн ой трубы, при­
соединяемой внизу цилиндрической части б а к а . Если в смесите­
лях скапливаю тся густые и вязкие осадки, они периодически
выпускаются через патрубки в колодец. О борудование д л я при­
готовления рабочих растворов водорастворим ы х антисептиков
состоит из баков для растворения, з а п а с н ы х резервуаров д ля
временного хранения раство ра и насоса д ля перекачки.
К о м п р е с с о р ы . П ри пропитке по способу ограниченного
поглощения в пропиточном цилиндре создается воздуш ное
давление, с помощью компрессорных установок. Н а соврем ен­
ных зав о д ах применяются преимущ ественно компрессоры т и ­
пов ВК-200, ВВК-240 и 200 В-10/8 с производительностью от
5 до 20 м31мин и рабочим д авлен ием 8 — 12 ати.
ш
1
— п р о п и то ч н ы й ц и л и н др; 2 — м а н е в р е н н ы й р е з е р в у а р ; 3 — ж и д к о с т н ы й
7 — резервуар для растворения; 8 — приямок;
н асо с; */— м е р н и к ; 5 — к о н д ен са то р ; 6 — в ак у у м -н а со с;
вагон етка с д р е в е с и н о й .
9 —
Производительность компрессора п о д б и р а е т с я исходя из
расхода воздуха на следующие процессы: п о л у ч ен и е в о зд у ш ­
ного давления в пропиточных цилиндрах; п е р е г о н к у антисеп­
ти ка из пропиточного цилиндра в м а невренн ы й; п ер ем еш и в а­
ние антисептиков при приготовлении рабочей с м е с и ; продувку
трубопроводов и т. п.
А к к у м у л я т о р ы в о з д у х а прим ен яю тся д ля сок р ащ е­
ния времени подъема давления в пропиточных ц и л и н драх. Они
представляют собой резервуары, в которые з а р а н е е н агнетает­
ся воздух под давлением, значительно п р е в ы ш а ю щ и м п отреб­
ное воздушное давление в цилиндре. В ы п у с к а я
воздух из
аккумулятора, можно получить в пропиточном
цилиндре н у ж ­
ное давление за 1— 2 мин.
В а к у у м - н а с о с ы применяются ддя с о з д а н и я вакуум а в
пропиточных цилиндрах в н ачале или конце п р о ц е с с а пропит­
ки, для отсасывания из цилиндра воды после п р о п а р к и или под­
сушки древесины. На деревопропиточных з а в о д а х у с т а н а в л и ­
ваю тся преимущественно ротационные в о д о-ко л ьц ев ы е вакуумнасосы типа РМК-3 и ВВН-12.
Конденсаторы
устанавливаю тся для
предохранения
вакуум-насосов и компрессоров от воды и п а р о в антисептиков.
Отсасываемая из цилиндров п аровоздуш ная с м е с ь п ропускает­
ся через конденсатор — теплообменный а п п а р а т , в котором
воздух охлаждается и пары конденсируются.
Ж и д к о с т н ы е н а с о с ы п р ед н а зн а ч а ю тся для создания
жидкостного давления антисептиком в п ропи то ч ны х цилиндрах;
для всякого рода перекачек антисептиков и д л я питания водой
паровых котлов. Наибольш ее распространение п о л у ч и л и п рям о­
действующие сдвоенные насосы типа В ор ти н гтон , они относи­
тельно легко перекачивают нагретые до 80—95° м асл ян ы е анти­
септики и разбавители. Недостатком паровых н а с о с о в является
большой расход пара.
Трубопроводы на деревопропиточных з а в о д а х имеют б о л ь ­
шое развитие и сложную схему расположения, т а к к а к все про­
питочные агрегаты, насосы и установки со еди н ен ы в единую
систему. Основные коммуникации т р у б о п р о в о д о в д ля техноло­
гических процессов по методу полного п о г л о щ е н и я видны на
схеме (рис. 37), а по способу ограниченного
поглощения на
рис. 38.
Н а современных заводах все трубопроводы о т компрессоров,
вакуум-насосов, аккумуляторов и ги др а вл и ч е ски х насосов про­
ходят через распределительный узел к о м м у н и к а ц и й , где по­
средством переключения вентилей о су щ е с т в л я е т с я ц ен трал и зо­
ванное управление подачей антисептика, пара и воздуха.
Н а щит управления процессами пропитки в ы н о с я т с я та к ж е
контрольные приборы.
Ш ирокий
а с с о р ти м ен т
приборов,
выпускаемых кашей промышленностью по авто м а ти ч ес ко м у
Рис. 38. Схема двухцилиндрового завода для работы на масляных
антисептиках (ограниченное поглощение):
/ — ПрОПИТОЧНЫЙ ЦИЛИНДр;
2 — маневренный цилиндр: 3 — ж идкостный насос; i — мерник; 5 — токоприемники; б — цистерна с антн-
СеПТИКОМ' 7 —С1ИВН0Й р е з е р в у а р ; 8 — ХрЭЧИЛШце
а н т и с е п ти к а ; .0 — б а к и п р е д в а р и т е л ь н о го п о д о гр е и а; 1 0 — б а к с м ес и те л ь; / / — тр у б -
чатый конденсатор; J2 — компрессор; 13 — мерник конденсатора.
регулированию температуры, давления, вакуу м а и д о зи р о в ке
жидкостей
позволяет автом атизировать
деревопропиточны е
заводы.
МЕТОДЫ ПРОПИТКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Д ревесина под давлением пропитывается к а к маслянистыми,
так и водорастворимыми антисептиками. О днако технологиче­
ские режимы и приемы подготовки древесины к пропитке з н а ­
чительно меняются в зависимости от антисептиков. П оэтом у
мы рассмотрим раздельно пропитку древесины маслянистыми и
водорастворимыми антисептиками.
ПРОПИТКА ДРЕВЕСИНЫ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
МАСЛЯНИСТЫМИ АНТИСЕПТИКАМИ
Все поступающие в пропитку лесом атери алы рассорти ровы ­
ваются по породам, сортиментам и разм ер ам . Перед укладкойг
в штабеля лесом атериалы обязательно окориваю тся до д р ев е­
сины. М еханическая обработка — распи л овка, сверловка, вы­
бирание пазов — д о л ж н а проводиться до пропитки. Г осг
5430— 50 рекомендует применять д ля пропитки креозотовое,
антраценовое, сланцевое масла и другие маслянистые антисеп­
тики, включенные в ГОСТы.
Последние исследования показы ваю т, что сланцевое м асл о
в чистом виде рекомендовать для пропитки не следует. Р а з р е ­
шается применять смеси антисептиков с лю бы ми минеральными
маслами без увеличения вязкости пропиточной жидкости. При
разбавлени-и токсичность антисептика не д о л ж н а уменьш аться
более чем наполовину. Практически на за в о д а х п риготовляю т
смесь из одной части антисептика и одной части нейтрального
масла. Д опускается не более чем на 5% оводненность м а с л я н и ­
стых антисептиков и антисептических смесей, поступающих в
пропиточный цилиндр. М аслянистыми антисептиками и их см е­
сями рекомендуется пропитывать лесом атери алы следую щ их
пород: сосны, лиственницы, ели, пихты, дуба и бука.
Согласно требованиям ГОСТа 5430— 50 пропитка ж е л е зн о ­
дорожных шпал, мостовых переводных брусьев, а т а к ж е м ачт
и столбов всех назначений допускается только при влаж ности
древесины не более 25%. Д ругие лесо м атери ал ы допускаю тся к
пропитке с влажностью заболони более 25%.
Атмосферная сушка лесом атериалов на ск л а д а х происходит
неравномерно, в одном и том ж е ш табеле могут оказаться сорти­
менты с разной влажностью. В связи с этим в ГОСТе предусмот­
рен особый критерий состояния влаж ности сырых м а т ер и ал о в
«влажностный показатель».
В л аж н о ст н ы й показатель сырых л е с о м а т е р и а л о в вычисляет­
с я по ф о р м у л е :
В и = 0,5 ( W cp + W Mm),
где \ ^ ср — средняя влажность партии;
^макс — максимальная влажность, в с т р е т и в ш а я с я в д а н н о й
партии лесоматериалов.
В л аж н о стн ы й показатель определяется не р а н е е трех с у т о к
до п о ступ л ен и я партии в пропитку на пробах, в з я т ы х из л е с о м а ­
териалов пустотелым буравом. П робы берутся из верхней, с р е д ­
ней и н иж ней частей по высоте ш табеля в к о л и ч е ств е 3% от ч и с ­
л а шпал и других коротких сортиментов и 10% о т числа с т о л б о в
или ан алоги чн ы х сортиментов в штабеле. П р об ы отбираются н а
полную гл у б и н у заболони, а при отсутствии е е — на гл у б и н у
2 см из я д р о в о й части древесины.
Л есом ат ер и ал ы с влажностью выше 25% по степени г о т о в ­
ности к пропи тке подразделяются на группы с влаж:ностным п о ­
к азател ем 40, 60, 100% и выше.
В первую очередь назначаю тся в пропитку (по особому р е ­
жиму) те, которые имеют влажностны й п о к а з а т е л ь 40% и в о
в т о р у ю — 60. Более влажные лесоматериалы п р о п и т к е не п о д л е ­
жат.
П р о п и т к а лесоматериалов с влажностью по заб ол он и не в ы ­
ше 25% м о ж е т осуществляться способами:
а) полного поглощения (в современной п р а к т и к е этот с п о ­
соб чаще применяется для пропитки водорастворимыми а н т и ­
септи кам и ) ;
б) ограниченного поглощения;
в) полуограниченного поглощения.
Способ полного поглощения предусм атривает пропитку д р е ­
весины п о д давлением с предварительным в а к у у м о м .
Г р аф и ч ески представлен на рис. 39 примерный процесс п р о ­
питки.
При про пи тке по способу полного поглощения л е с о м а т е р и а л ы
укл ад ы ва ю тся без прокладок на специальные вагон етки и п о д а ­
ются в пропиточный цилиндр. Когда цилиндр наполняется п р о ­
питочной жидкостью, лесом атериалы в пределах огр ан и ч и тел ь ­
ных дуг всплы ваю т и плотность укладки о с л а б л я е т с я , что о б е с ­
печивает ом ы вание антисептиком каж дого с о р ти м е н та .
После за г р у зк и цилиндр герметически з а к р ы в а е т с я и в о зд у х
в нем р а з р е ж а е т с я при помощи вакуум-насоса и л и к о м п рессор а.
Д л я этого у пропиточного цилиндра за к р ы в а ю т с я в с е вентили,
кроме с т о я щ е г о на трубопроводе м еж д у пропиточным цилиндром
и конденсатором . Воздух отсасывается не то л ьк о из цилиндра,
но и из н аходящ ейся в нем древесины. От этого создается в а ­
куум глубиной не менее 600 мм ртутного столба, ч т о облегчает
Рис. 39. График процесса пропитки по способу полного поглощения.
последующее проникновение пропиточного состава в древесину.
Затем цилиндр заполняется пропиточным маслом, обычно путем
засасывания его из маневренного р езерву ар а под вакуумом.
Окончив наполнение, зам еряю т уровень антисептика в мернике,
о чем делается соответствующая отметка в пропиточном ж урнале.
После этого к цилиндру подключается нагнетательный насос и
создается гидравлическое давление в 8— 12 ати. В этот период
пропиточная жидкость вдавливается внутрь древесины, пропи­
тывая клеточные стенки и зап олн яя их полости. Количество ан ­
тисептика, поглощенного древесиной, оп ределяе_ :г: го рейке пли
водомерному стеклу мерника. Время вы держ ки под давлением
антисептика д ля различных древесных пород и видов л е с о м а ­
териалов неодинаково и колеблется от 30 минут до 2 часов. Точ­
но это время указывается в реж им ах пропитки тех или иных л е ­
соматериалов. Если продолжительность д авл ен ия не оговорена,
операция длится до «конца поглощения», что устанавливается
по ш кале мерника (постоянный уровень). После этого насос
отключается и делается вторичная отметка п оказаний мерника.
За этим открываю тся зад в и ж к а на спускном трубопроводе про­
питочного цилиндра и вентиль, соединяющий его с наруж ны м
воздухом, а раствор перепускается в маневренный резервуар.
Норма поглощения антисептика по этому методу пропитки
составляет 180— 220 кг!м3 древесины. Такой большой расход не
оправдан, так как заполнение раствором полостей клеток не
оказывает заметного влияния на увеличение срок а сл уж б ы д р е ­
весины. Сократить же норму поглощения антисептика нельзя,
ибо в этом случае исключается равном ерная пропитка л есом ате­
риалов.
По этой причине способ полного поглощения в основном при­
м еняется п р и пропитке водорастворимыми антисептиками, где
тр ебуется поглощение больших количеств р а с т в о р а с н е б о л ь ­
шим со д ер ж ан и е м солей антисептика.
Способ ограниченного поглощения дает возмож ность п р о п и ­
тывать т о л ь к о оболочки клеток древесины, о с т а в л я я полости их
свободны ми от пропиточной жидкости. Это п о з в о л я е т м и н и м а л ь ­
но с о к р а т и т ь расход антисептика, что ч р е з в ы ч а й н о важно п р и
пропитке древесины м асл ян исты м и смесями. Графическое и з о б ­
раж ен и е процесса пропитки видно на рис. 40.
Рис. 40. График процесса пропитки по сп о с о б у
ограниченного поглощения.
При пропитке древесины по этому способу л есо м атер и ал ы
за г р у ж а ю т с я в пропиточный цилиндр, который герметически з а ­
кры вается и соединяется с аккумулятором с ж а т о г о воздуха и л и
с компрессором.
В ц и л и н д р е создается предварительное в о з д у ш н о е д а в л е н и е
в 2 —4 ати (так назы ваемое фордавление), к о т о р о е сильно у п ­
лотняет в о зд у х внутри древесины. Фордавление должно д о с т и ­
гать з а д а н н о й величины возмож но быстрее, к а к бы соверш ать
воздушный у д а р по древесине. Д л я этого на пропиточных з а в о ­
дах у ста н а вл и в аю т воздушные аккум уляторы , п одн и м аю щ ие
нужное д ав л ен и е за 1— 2 мин. П о окончании в ы д е р ж к и под ф о р д авлен ием цилиндр наполняется антисептиком б ез снижения в
нем в оздуш ного давления, а затем создается жидкостное д а в л е ­
ние 8— 12 ати путем подкачки подогретого антисептика (с т е м ­
пературой 9 5 — 100°). Гидравлическое давление п о д д ер ж и в ае т ся
30— 100 мин., в зависимости от лесоматериалов, а затем ц и л и н д р
о св о б о ж д а е тс я от антисептика и в нем устанавли вается в а к у у м :
В период ваку ум а сжатый внутри древесины в о з д у х —« в о з д у ш ­
ная п о д у ш к а » — расширяется и выталкивает ч а с т ь поглощ енно­
го ан ти сеп ти ка, находящегося в полости к л ето к . П о окончании
вакуум а процесс пропитки заканчивается.
Величи­
на, ати
Время
выдерж­
ки, мин
^ оCU
Время в]
держки,
мин
Разре жение
Время
выдерж­
ки. мин
■Сосновые шпалы и
брусьч ......................
Сосновые мостовые
брусья
.................
.Еловые шпалы и
с т о л б ы .....................
Лиственничные шпа­
лы и столбы . . .
Давление
жидкости
Величи­
на, ати
Наименование
пропитываемых
лесоматериалов
Давление
воздуха
Темпера­
тура анш септика
в цилинд­
ре, °С
2 -3
15
8
30
65
15
85—95
2 -3
15
8
120
65
15
8 5 -9 5
2 -3
15
8
1 8 0 -2 4 0
60
20
9 5 -1 0 0
2 -3
15
8
60
15
8 5 -9 5
240
н
и
Средняя норма поглощения м асляны х антисептиков на 1 м 3
сосновой и еловой древесины д ля каменноугольного м асла и его
смесей составляет 80—90 кг, для лиственницы 70 кг на 1 м 3 д р е ­
весины, для д у б а в среднем 65 кг на 1 м 3 древесины, для бука
при сквозной пропитке (за исключением лож ного я д р а) расход
масла мож ет достигать 170 кг на 1 м 3 древесины. При про­
питке сухих лесом атериалов (с влаж ностью не выш е 25% ) м а с ­
ляными антисептиками техническими условиями М П С рекомен­
дуются следующие режимы пропитки (табл. 29).
Способ полуограниченного поглощения. П р и этом способе
пропитки не создается предварительного воздушного давления.
Н а рис. 41 приведен график, х арактери зую щ и й процесс п о л у ­
ограниченного поглощения.
Рис. 41. График процесса пропитки по способу
полуограниченного поглощения.
Этим способом обычно пропитываются л есом атери алы т в е р ­
дых пород, сырые брусья и столбы , сортименты с малым с о д е р ­
ж а н и е м заболони, трудно воспринимающие антисептики.
П р и всех способах пропитки вес поглощ енного антисептика
о п р е д е л я е т с я методом измерения объема м асла, и зр асх о д о в ан ­
ного н а пропитку всей загр у ж ен н о й древесины, а затем в ы ч и с ­
ляется р а с х о д в кг/м3.
П о с л е обработки масляными антисептиками у в сех с о р т и м е н ­
тов в п а р т и и должно быть пропитано в среднем н е менее 8 5 % :
п лощ ад и заболонной древесины п ри определении п о срезам, или
не менее 8 5 % ' толщины заб ол о н и при определении глубины п р о ­
питки пустотелым буравом. З а б о л о н ь толщиной д о 20 мм д о л ж ­
на б ы ть пропитана полностью. В обнаженную ядровую д р е в е ­
сину п рон и кать антисептик д о л ж е н не менее чем н а 5 мм в т а н гентальном и радиальном направлениях у всех сортиментов п а р ­
тии.
На качество пропитки под давлением р еш аю щ е е зн а ч е н и е
о к а зы в а е т вязкость состава и величина давления.
В я з к о с т ь характеризует внутреннее трение м е ж д у части ц ам и
ж и д кости п р и протекании по тр уб ам , а т а к ж е в клетках д р е в е ­
сины п р и пропитке.
Коэффициентом внутреннего трения, или динамической вя з к о стью, н азы в а ется сила сопротивления двух с о с е д н и х слоев ж и д ­
кости, перемещающихся относительно друг д руга со скоростью
1 см! се к.
Е д и н и ц е й измерения динамической вязкости в системе а б с о ­
лю тны х единиц (CGS) является пуаз (г/см се к ).
П р и характеристике вязкости пользуются е щ е понятием —
кинематическая вязкость, ко то р а я представляет собой о т н о ш е ­
ние динамической вязкости к плотности ж и д кости .
ft —
где
с м 2!сек,
у — кинематическая вязкость;
■q— динамическая вязкость, г/см сек;
d — плотность жидкости, г/с.и3;
t — температурный индекс.
Е д и н и ц е й измерения кинематической в я з к о с т и я в л я е т с я
стокс (ст) или его сотая часть — сантистокс ( с с т ) .
В л а б о р ато р и я х промышленных предприятий обычно о п р е д е ­
ляю т услов'ную вязкость ж и д костей при помощи вискози м етро в.
По приведенным ниже д ан н ы м Г. Н. Н о в и ц к о г о и В. В. С т о гова, н а деревопропиточных з а в о д а х Советского Союза п р и м е ­
няют вискозиметры, условные градусы котор ы х ( В У ) п о к а з ы в а ­
ют о т н о ш ен и е времени истечения 200 мл и сп ы туем ого м асл о п р о -
дукта при определенной температуре к времени истечения
200 мл воды при температуре 20°.
Связь условных градусов с кинематической вязкостью в ы р а ­
жается эмпирическим уравнением
П П 70|
D ,r
0.0631
„
7t = 0,0731 •B Y t ------ц у-см 2/сек.
Из данного уравнения условная вязкость определяется через
кинематическую.вязкость по формуле
д у _ _ y -+• V т3 f 0,0184
' ‘
0,1462
Д л я перевода градусов условной вязкости в кинематическую
вязкость и обратно можно пользоваться табл. 30.
Вязкость жидкостей является одним из основных факторов*
определяющих их проникновение в древесину. Жидкости, имею­
щие меньшую вязкость, при прочих равных условиях пр они ка­
ют легче, чем более вязкие.
Вязкость жидкостей зависит от тем пературы . Поэтому, чем
выше температура антисептика, тем лучше он проникает в дре­
весину.
Особое значение приобретает повышение тем пературы м ас­
лянистых антисептиков, вязкость которых сн и ж ается при повыТаблица
Градусы
условной
вязкости,
ВУ
0,90
0,95
1,00
1.1
1,2
1.3
1,4
1,5
1,6
1,7
1.8
1.9
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
Кинемати­
ческая
вязкость,
СТОКСЫ
0,0041
0,0069
0,0100
0,0230
0,0351
0,0465
0,0573
0,0676
0,0776
0,0872
0,0965
0,1057
0,1147
0,1235
0,1321
0,1407
0,1491
Г радусы
условной
вязкости,
ВУ
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3,0
3,2
3.4
3,6
3,8
4,0
4,2
4,4
4,6
4,8
5,0
5,2
Кинемати­
ческая
вязкость,
стоксы
0,1575
0,1658
0,1740
0,1821
0,1902
0,1983
0,2142
0,2300
0,2456
0.2612
0,2766
0,2920
0,3073
0,3225
0,3377
0,3529
0,3680
Градусы
условной
вязкости,
ВУ
5.4
5.6
5,8
6,0
6 ,2
6 ,4
6 ,6
6 ,8
7,0
"7,2
7,4
7 ,6
7,8
8 ,0
8 ,1
8 ,2
8,3
30
Кинемати­
ческая
вязкость,
стоксы
0,3830
0,3981
0,4132
0,4281
0,4430
0,4580
0,4729
0,4878
0,5027
0.5176
0,5324
0,5473
0,5621
0,5769
0,5843
0,5916
0,5991
шении температуры в большей степени, чем вязкость воды, что
видно из т а б л . 31.
В я з к о с т ь водных растворов антисептиков за в и с и т от их кон­
центрации. Однако при малы х концентрациях, п р и м ен я ем ы х в
п р опи тке древесины, вязкость растворов незначительно п р ев ы ­
ш а ет в я з к о с т ь воды. Так, в я зк о с т ь раствора хлористого цинка
при т е м п е р а т у р е 25° и концентрации 3% р ав н а 0 ,9 9 сантипуаза,
п р и концентрации 6% — 1,07 сантипуаза, а вязкость воды при
т о й ж е тем пературе 0,89 са н ти п у аза.
Т а б л и ц а 31
Вязкость воды, креозота и антраценового м а с л а
при разной температуре
(по данным Д . Лекторского)
Температура, °С
0
20
40
60
80
95
Вязкость в сантипуазах
антраце
креозота нового
воды
масла
1,79
1,01
0,65
0,47
0,36
0,30
12,0
—
—
16,7
6,7
3,8
2,4
2,9
2,0
1,5
В с в я з и с благоприятным влиянием те м п е р а т у р ы на проникн о в е н и е антисептиков законен вопрос о максим ально допусти­
мой т е м п е р а т у р е при пропитке древесины.
П р о в ед ен н ы е исследования показывают, ч т о температуры
■свыше 110° С, особенно действующие длительное время, о три ц а­
тел ь н о влияю т на физико-механические свойства древесины. По
д а н н ы м П. В. Соколова, сушка в петролатуме п р и температуре
св ы ш е 100° понижает прочность древесины при статических на­
г р у з к а х на 15%, а при ударных н а 20%. По последним опытам
В. Н. П е т р и и П. И. Ананьина, древесина, прош едш ая с у ш к у в
■петролатуме, не понижает своих механических свойств.
О д н а к о , основываясь на исследованиях большинства ученых
и на о п ы т е предприятий, можно считать, что тем пература анти­
с е п т и к а в период жидкостного давления не д о л ж н а превыш ать
110°С . Н а гр е в у масляных антисептиков до температур выше
100° п реп ятств у ет сильное вспенивание из-за наличия в н и х во­
ды, н ач и н аю щ ей кипеть при указанной температуре. П оэтом у
д л я п р о п и т к и древесины целесообразно п р и м е н я т ь обезвож ен­
ные м а с л я н ы е антисептики, что позволит п о в ы с и т ь температуру
их н а г р е в а .
Н а р я д у с нагревом ан ти сеп ти ка еще в б о л ь ш е й степени ва­
ж е н г л у б о к и й прогрев массы древесины. П р о г р е й .юлжен быть
т а к и м , чтобы пропиточная ж идкость не о с т ы в а л а и сохр анял а
наименьшую вязкость д а ж е в случае наиболее глубокого проник­
новения. Л есны е материалы с температурой ниж е пропиточной
жидкости будут о х л аж д ат ь последнюю, особенно по мере про­
движения ее в глубь древесины и тем самым повы ш ать вязкость
антисептика. Поэтому сроки выдерж ки в горячем растворе д о л ж ­
ны быть достаточными д л я прогрева древесины. ГОСТ 5430— 50
требует в холодное время года (при 0 ° и н и ж е) сухие л есо м ате­
риалы перед пропиткой подогревать в масле и ли паром при тем ­
пературе до 110° С. Продолжительность подогрева зависит от тол­
щины пропитываемых сортиментов, но не д о л ж н а превыш ать
двух часов.
Величина жидкостного давления так ж е существенно влияет
на глубину и скорость поглощения антисептика. Н аиболее хоро­
шо идет процесс пропитки под давлением 8— 15 ати. Д ал ьн ей ш ее
повышение д авл ен ия сравнительно мало в л и я ет на пропитку и в
то ж е время резко увеличивает затр а ты на оборудование и экс­
плуатацию заводов. В соответствии с этим с та н д ар т рекомендует
проводить пропитку под давлением не ниже 7 и не выше 15 ати.
ПРОПИТКА ДРЕВЕСИНЫ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
ВОДОРАСТВОРИМЫМИ АНТИСЕПТИКАМИ
Сухие лесом атериалы пропитываются водорастворим ым и а н ­
тисептиками только по способу полного поглощения. Д ругие
способы не обеспечивают поглощения водорастворимого анти­
септика в количествах, необходимых д ля надеж ной защ иты дре­
весины от гниения. Д еревопропиты ваю щ ие заво д ы М П С прим е­
няют режимы пропитки, приведенные в табл. 32.
Таблица
Наименование
пропитываемых
лсчоматериалов
Разрежение
Время
выдер­
см
рт. ст. жки,
Давление
Ж 1.1КОСТИ
Время
ати
мин.
Сосновые ш п а л ы . , .
Сосновые брусья . . .
Лиственничные шпалы .
60
60
60
15
15
15
8
8
8
Разрежение
см
выдер­
жки, рт. ст.
мин.
30
40
90
60
60
60
32
Время
вы дер­
Темпера­
тура анти­
септика,
жки,
°С
мин.
20
20
20
4 0 -6 0
4 0 -6 0
4 0 -6 0
Вторичный вакуум создается д ля частичного отсоса пропи­
точной жидкости из наруж ны х слоев д ревесины и п р ед уп реж д е­
ния непроизводительных потерь антисептика, вытекающего из
материалов после выгрузки их из цилиндра.
Н орм а поглощения водного раствора антисептика у ст а н а вл и ­
вается в 200 кг на 1 м 3 древесины. П ри такой норме суммарное
введение в древесину сухих солей антисептика зависит от кон­
центрации раствора. При концентрации раствора в 3% к а ж д ы й
1 м 3 д р е в е с и н ы ориентировочно будет поглощать 6 кг сухих со­
лей ан ти сеп ти ка, при концентрации 4% — 8 кг и п р и концентра­
ции 5%’ — 10 кг. Это нужно учитывать при приготовлении р а б о ­
чих р а с т в о р о в антисептиков с разной токсичностью и т р е б о в а ­
ниями м иним ального содержания сухих солей в древесине.
П р о п и т к а считается качественной, если у всех сортиментов в
партии п ропи тан о водным раствором не менее 85% площади з а­
болони. В т о м случае, когда толщина заболони н е превы ш ает
20 мм, она д олж н а пропитываться полностью. В обнаженную
ядровую ч а с т ь антисептик долж ен проникать на глубину не ме­
нее 5 м м .
ПРОПИТКА ПОД ДАВЛЕНИЕМ СЫРЫХ
Л Е СО МА Т ЕР И АЛ О В
П р о п и т к а сырых лесоматериалов обычными приемами не
дает удовлетворительных результатов. Однако ес л и з а г р у ж ен ­
ную в ц и л и н д р древесину предварительно подсушить, а з а т е м
пропитывать по способу ограниченного или полного поглощ е­
ния, можно добиться вполне удовлетворительных р езультатов, а
ядро п р о п и т а т ь д аж е на большую глубину.
Ч а с т и ч н а я подсушка сырых лесоматериалов в цилиндрах
осу щ еств л яе тся путем удаления воды под в а к у у м о м из п р е д в а ­
рительно нагреты х или все время обогреваемых лесом атер и ал о в.
Нагрев производится паром (паровакуумный процесс) или го­
рячим креозото м . При этом, ка к совершенно правильно у т в е р ж ­
дает Д . Н. Л екторский, лесом атериалы вовсе не нужно суш ить
до 25% , достаточно (например у хвойных) пони зи ть в л аж н ость
заболон и до 50—60%, чтобы мож но было ввести в такую д р е­
весину н у ж н о е количество пропиточного масла.
П р о ц е с с п а р о в а к у у м н о й с у ш к и зв к л ю ч а ется в
том, что с ы р ы е лесоматериалы, будучи п редварительно н агреты
острым п а р о м в цилиндре, суш атся в нем ж е под вакуум ом ; ко­
личество ц иклов (прогрев
вакуум ) зависит от начальной и за­
данной конечной влажности заболони.
Основное назначение пропарки заключается в накоплении в
древесине т е п л а , расходуемого в дальнейшем, п р и вакууме, на
испарение в л а г и из древесины. П р и этом способе сушки в о д а
уд ал яется т о л ь к о из заболонной части лесом атериалов. Е с л и
при суш ке прим еняется несколько циклов « п р о п а р к а — вакуум»,
то, по д а н н ы м Д. Н. Лекторского, наибольшее количество воды
у д ал яется и з древесины в течение первого цикла. Опыты п о к а ­
зывают, что наиболее целесообразна продолжительность про­
парки в п р ед ел ах 1— 2 часов; удлинение срока н е приводит к
интенсиф икации сушки при последующем в а к у у м е . Из общ его
количества в оды , удаляемой из древесины при трехчасовом ва­
кууме, за первые два часа удаляется примерно 80% . П оэтому
продолжение вакуум а свыше 2 часов м ало полезно.
Исходя из этих опытов, на практике обычно ограничиваю тся
двухцикличной обработкой с пропаркой в течение 1 часа и
вакуумсушкой в течение 2 часов. Тем пературу пропарки прини­
мают 110— 125°. Более высокая тем пература способствует интен­
сификации сушки, однако температура, п р ев ы ш аю щ ая 125° С и
действующая свыше часа, отрицательно влияет на механические
свойства древесины. Глубина вакуум а принимается не н иж е
600 мм ртутного столба, так как тем пература кипения воды
резко снижается по мере разреж ения, что у скоряет процесс
сушки.
Двухцикличная о б работка сырых л есом атер и ал ов хвойных
пород при t 120° и вакууме 560 мм п онижает в л аж н ость з а б о ­
лони на 30— 35% .
С у ш к а п о д в а к у у м о м в м а с л е . Д рев еси н а пол­
ностью погружается в креозотовое масло с тем пературой
85—95°. Вакуум в 600 мм сниж ает тем пературу кипения воды,
облегчая ее удаление из древесины. В л а г а собирается в сокоприемниках.
Продолжительность, сушки составляет для ш п а л 8 — 15 часов
и для столбов 20— 60 часов. Т аким образом подсуш ка в пропи­
точных цилиндрах требует очень много времени — от 6 до 60 ч а ­
сов, что в несколько раз превыш ает норму времени на пропитку
воздушно-сухой древесины и значительно у д о р о ж а е т стоимость
пропитки. Поэтому лесные материалы, п о д л еж ащ и е пропитке,
следует доводить до воздушно-сухого состояния при помощи
атмосферной сушки или одним из применяемых в пром ы ш ленно­
сти искусственных способов. При подсушке древесины в г о р я ­
чем масле антисептик сильно обводняется и д е л ает ся непригод­
ным д ля пропитки. Обводнение пропиточного м а с л а может п ро­
исходить и от других причин (неисправность змеевиков и п а р о ­
проводов, попадание льда и снега, прогрев л есо м атери ал о в в
зимних условиях и т. п.).
Маслянистые антисептики и их смеси при обводненности
свыше 5% подлеж ат обязательному обезвоживанию . Вода в
маслопродуктах может находиться в двух наиболее х а р а к т е р ­
ных состояниях.
В первом случае вода находится в антисептиках и разб ав и те­
лях в грубо дисперсном состоянии, в виде взвешенных крупных
капель. При отстаивании они сравнительно легко соединяются
друг с другом, укрупняются, отделяются от м асла и, в зав и си м о­
сти от удельного веса последнего, собираю тся слоем или внизу
или над массой маслопродукта.
Во втором случае из маслопродуктов и воды образую тся
устойчивые эмульсии, представляю щ ие смесь взаи м о нераство­
римых жидкостей, из которых одна равномерно распределена в
другой в в и д е микроскопических капелек. Ж и д ко сти -эм у л ьс и и
не р а з д е л я ю т с я д а ж е при очень длительном отстаивании. К а к
показали р а б о т ы академика Ребиндера, устойчивость э м у л ь ­
сиям п р и д а ю т особые пленки, обволакиваю щ ие капельки воды и
крупинки м ехан и ч еск и х примесей. Пленки образую тся из р а з ­
личного р о д а веществ — эмульгаторов, являю щ ихся со с тав н ы ­
ми частями и примесями маслопродуктов (м ы л а н аф тен ов ы х
кислот, высокомолекулярные с м о л ы ) .
Д л я о с в о б о ж д е н и я маслопродуктов и их смесей от воды с у ­
ществуют с л е д у ю щ и е способы;
а) м ех ан и ч еск о е сепарирование,
б) в ы п а р и в а н и е ,
в) о т с т а и в ан и е.
Следует и м е т ь в виду, что процесс об езвож ивания р а б о ч и х
смесей не п редусм атривает полной осушки антисептиков, а
только у д а л е н и е основной массы воды, находящ ейся в г р у б о
дисперсном состоянии, которая преимущественно и о к а з ы в а е т
отр и ц а тел ь н о е влияние на качество пропитки.
М ех а н и ч ески м способом тяж ел ы е маслопродукты о б е з в о ж и ­
ваются п у т е м пропускания через центрифуги. П о с л е ц е н т р и ф у ­
гирования с о д е р ж а н и е воды в маслопродуктах п они ж ается д о
0,1%. С о в р е м ен н ы е центрифуги могут обезвож ивать до 1 т м а с ­
ла в час. В ы п а р и в а н и е обводненных смесей осущ ествляется в
пропиточном цилиндре под вакуумом. При нагревании м а с л а
н а х о д я щ а я с я в нем вода при более низкой, чем обычно, т е м п е р а ­
туре ки п ен и я интенсивно испаряется. Однако, процесс в ы п а р к и
обычно п р о д о л ж а е т с я около 5 часов, вызывает перерыв в р а б о ­
те завода, п р и в о д и т к большому расходу тепла и не о б есп еч и ­
вает полного удал ен и я влаги. В м аслопродуктах после в ы п а р к и
остается до 3 % воды. Этот способ применяется в о г р а н и ч е н ­
ных р а з м е р а х .
О т с т а и в а н и е обводненных смесей происходит в с п е ц и а л ь н ы х
резервуарах , где маслопродукты подогреваются до 50—60° и в
спокойном с о с т о я н и и выдерживаются не меньше суток. В с и л у
разности у д е л ь н ы х весов вода отстаивается и после с л и в а е т с я .
Если л а б о р а т о р н ы й анализ покаж ет содерж ание воды в с м е с и
более 5% , о т с т а и в а н и е повторяют. Д л я жидкостей, удельный в е с
которых б л и з о к к удельному весу воды, как, например, у с л а н ­
цевого м а с л а , этот способ не применим. В этих случ аях в о т ­
стойный б а к вводят «присадок», искусственно ув ел и ч и ва ю щ и й
разницу в у д е л ь н ы х весах масла и воды. Д л я повышения у д е л ь ­
ного веса м а с л я н о й смеси д обавл яю т маслопродукт с б о л ь ш и м
удельным в е с о м . Удельный вес воды увеличивают за счет д о б а ­
вок х л о р и с т о г о цинка или хлористого натрия.
З а п о с л е д н е е время на зав о д ах стали применять с п е ц и а л ь ­
ные аппараты -обезвож иватели, представляю щ ие собой в е р т и ­
кальные ц и л и н д р ы с двумя секциями змеевиков.
Первая секция располож ена в нижней части ц и л и н д р -" , и слу­
ж и т для подогрева смеси м асла и воды до 1 0 0 ° в начале обезво­
живания.
В торая секция разм ещ ена в верхней части а п п ар ата , она под­
держивает температуру смеси 100— 105° во в р е м я о б езв о ж и в а­
ния. И спаривш аяся из масла вода откачи в ается вакуум -насо­
сом через поверхностный (трубчатый) конденсатор. При помо­
щи аппаратов-обезвоживателей можно понизить обводненность
масла до 1 %.
ПРОПИТКА ДРЕВЕСИНЫ
В ГОРЯЧЕ-ХОЛОДНЫХ ВАННАХ
Попытки увеличить срок службы древесины путем вы м ачи ­
вания ее в холодных или горячих антисептиках проводились на
протяжении многих десятков лет, но не д ал и и не могли д а т ь
удовлетворительных результатов. При п огруж ении древесины не
создается побудительных причин д ля п родв и ж ен и я маслянистых
жидкостей в глубь лесоматериалов. П ри вы мачивании в водных
растворах антисептических солей, продвиж ение последних во
внутренние слои древесины требует недель и д а ж е месяцев.
Рассматриваем ы й нами способ обработки древесины в горяче-холодных ваннах ни в лоси мере не связан с методом в ы м а ­
чивания лесных сортиментов, а основан на создании перепада
давления снаруж и и внутри древесины, обусловленного о х л а ж ­
дением паро-воздущной смеси и конденсации п а р а в полостях
клеток. Величина этого перепада колеблется в пределах от 0,3
до 0,7 ати. Способ горяче-холодных ванн получил широкое р а с ­
пространение и принят д л я пропитки древесины в завод ски х
условиях.
Основным- оборудованием предприятий, рабо таю щ их по это ­
му способу, служ ат ванны для погружения о б р а б а ты в а е м ы х
лесоматериалов. Пропиточный агрегат состоит обычно из двух
ванн, соединенных между собой вспомогательны м оборудовани­
ем и необходимыми трубопроводами: одна для вы д ер ж ки д р е в е ­
сины в горячей жидкости, другая д л я в ы д ерж ки в холодной
ж и д к о с т и . Агрегат может состоять т а к ж е из одной пропиточной
ванны и двух маневренных резервуаров, заполненны х один го­
рячим, другой холодным антисептиком. В этом случае ван на
д олж н а попеременно заполняться из маневренны х резервуаров
либо горячим, либо холодным пропиточным раствором. В з а в и ­
симости от мощности деревопропиточного з а в о д а на нем могут
быть установлены один, д ва или три агрегата. Р азм еры ванн
определяются исходя из длины пропитываемых лесоматериалов
и габарита погружаемых в них пакетов. Н а стационарны х у с т а ­
новках ванны, как правило, изготовляю тся из бетона, на пере­
д в и ж н ы х — из листового ж елеза. Ванны оборудуются погру­
жаю щ ими
и прижимными устройствами, п реп ятств ую щ и м и
всплыванию материала при обработке. Д л я подд ерж ан ия т р е ­
буемой тем п е р ат у р ы пропиточного состава ванны и м а н е в р е н ­
ные р е з е р в у а р ы снабжаются нагревательными у стр о й ств ам и .
На п ред п р и яти я х , имеющих п аровы е установки, д ля о б о г р е в а
ванн п р и м ен яю тся змеевики и калориферы, на п е р е д в и ж н ы х
установках электрические н агреватели и простейшие топки, г а ­
ран т и р у ю щ и е пожарную безопасность.
Л е с о м а т е р и а л ы со склада к установке и на с к л а д после о б ­
работки перем ещ аю тся по рельсовой колее или бетон и ро в ан н ой
дороге, п р о л о ж ен н о й вдоль пропиточных ванн. П а кеты или к о н ­
тейнеры с лесом атериалам и над ваннами подымаю тся и о п у ­
скаются к р а н а м и , тельферами или другими подъемными п р и ­
способлениями. Башенные краны выполняют как тр ан сп о р т н ы е ,
так и п о д ъ е м н ы е операции.
Д ер евоп р опи точ ны е установки долж ны иметь в с п о м о г а т е л ь ­
ное об о р у д о в ан и е д л я предварительного обогрева и слива п о ­
ступающих цистерн с масляными антисептиками; р е з е р в у а р ы
для р а з в е д е н и я и смешения антисептиков; резервуары д ля х р а ­
нения пропиточны х составов; жидкостные насосы и к о н т р о л ь н о ­
измерительную аппаратуру. Н а рис. 42 п оказан а схема п р о п и ­
точной установки .
В гор яч е-х о л о д н ы х ваннах удобно об р аб аты вать столбы и
другие сортименты, не требующие сплошной пропитки, п у т е м
частичного и х погружения. В этом случае ванны делаю тся в
форме в е р т и к а л ь н ы х открытых сверху цилиндров.
П р о п и ты в ать древесину в ваннах можно в од о р а ст в о р и м ы м и
или м а сл ян и с ты м и антисептиками. В горячей пропиточной ж и д ­
кости л е с н ы е материалы или строительные детали п р о г р е в а ю т ­
с я на зн ач и те л ь н у ю глубину, при этом нагревается и воздух, з а ­
ключенный в порах древесины. Нагреваясь, воздух р а с ш и р я е т с я
и частично у д а л я е т с я , что можно наблю дать по в ы д е л я ю щ и м с я
и з ж и д ко сти пузырькам. Одновременно, во время прогрева л е ­
с о м ат ер и ал ы теряю т некоторую долю содерж ащ ейся в н и х
влаги.
Таким о б р азо м , основное назначение горячей ванны — у д а л е ­
ние части в о зд у х а и паров воды из древесины, но не п р о п и т к а
последней. П о окончании прогрева лесоматериалы в о з м о ж н о
быстрее п ерен осят в холодный пропиточный состав или же г о р я ­
чий состав з а м е н я ю т холодным, не вынимая древесину из в а н ­
ны. П ри за м е н е жидкости древесина остывает, пары воды в п о ­
лостях е е кл еток конденсируются, а сохранившийся воздух р е з ­
к о ум еньш ается в объеме, и в п орах и ка п и л л яр ах с о з д а е т с я
гакуум, обеспечивающий зас асы в ан и е пропиточной жидкости.
При переносе лесоматериалов из горячей ванны в х о л о д н у ю
происходит к о н та к т их с воздухом. Это отрицательно влияет н а
качество пропитки, т а к как вакуум в полостях клеток п р о г р ето й
■становки для пропитки древесины методом горяче-холодных ванн.
есом атериалы; 3 - башенный кран: 4 , 5 - пропиточные ванны;
резервуар для разведения или хранения антисептиков.
— маневренные
древесины п адает з а счет засасы ван ия н а р у ж н о го воздуха. Это
неж елательное явление можно н ей тр а л и зо в а т ь , зам ен яя горячий
состав на холодный без выгрузки пакета. Д л я этого холодный
состав подается в ванну насосом снизу, а го р яч и й удаляется
через верхнюю сливную трубу.
Тем пература водных растворов антисептиков в горячей в ан ­
не д о л ж н а быть 95— 98°, в хо л о д н о й 15—20°, а м асл ян ы х анти­
септиков в горячей ванне 90—95°, в холодной 40—60°. Избы точ­
ное давление, образующееся в древесине п р и пропитке, про­
порционально разности температур горячей и холодной ванн.
С этой точки зрения нужно стремиться к м а к с и м а л ь н о й тем пе­
ратуре горячей и минимальной т ем п е р ату р е холодной ванны.
П рактически это ограничивается тем п е р а т у р о й кипения воды,
что относится не только к водорастворимым, но и к масляным
антисептикам, ибо находящееся в них хотя и небольшое коли­
чество воды вызывает сильное вспенивание п р опи точного соста­
ва. Тем пература холодной ванны л и м и т и р у етс я ростом в язко ­
сти жидкости.
Бревна, столбы, брусья и д р угие длинные сортименты перед
погружением собирают в пакет и л и пучок б е з п ро кл ад ок и з а ­
ж и м а ю т специальными у строй ствам и или с в я з ы в а ю т цепями и
вместе с прижимным грузом опускаю т в г о р я ч у ю ванну. Под
действием выталкивающих сил бревна с т р е м я т с я всплыть, чем
осл аб л яю т плотность укладки п а к е т а и об есп еч и ваю т омывание
антисептиком каж дого сортимента.
Строительные детали и к о р отк и е сортименты перед погру­
жением укладываю тся в специальные ко н тей н ер ы рядами, с
п р оклад кам и толщиной 2 0 —25 мм. В один к о н тей н ер у к л а д ы ­
ваются детали одного сечения, одной п о р о д ы и прим ерно о д ­
ной влажности. Инструкция (И 119—56) т р е б у е т перед погру­
жением новой партии лесоматериалов п р о в е р я т ь ареометром
концентрацию раствора в ванне и сличать п о к а з а н и я прибора
с контрольным раствором за д ан н о й кон ц ен тр ац ии , который
приготовляется в лаборатории весовым методом.
Рекомендуемый метод контроля не дает точны х р езу л ь т а­
тов и требует много времени. В 1959 году с т у д е н т о м ди п л ом ан ­
том А Л Т И Фейгенбергом Б. Л. и электри ком Поткиным П. А.
сконструирован оригинальный прибор для и зм е р е н и я концен­
трации водорастворимых антисептиков. П р и б о р р а зр а б о т а н в
двух вариантах: переносном и стационарном.
Н а рис. 43 показан общий вид переносного прибора.
Прибор состоит из двух частей: датчика и измерительного
узла. Д а т ч и к исполнен в виде двух стальных лластин, к кото­
рым припаяны концы двухжильного провода. П л а с т и н к и зак р еп ­
лены на трубке из винилопласта, а внутри ее р азм ещ е н провод.
П ровод датчика при помощи вилки соединен
с корпусом при­
бора. В качестве измерительного устройства
использован
Рис. 43. Общий вид прибора для определения
концентрации раствора.
м и ллиам перм етр на 1500 ма, снабженный специальной ш к а ­
лой.
Н а ри с. 44 показана схема прибора.
И з сх ем ы видно, что действие прибора основано на и з м е р е ­
нии силы тока, протекающего через растворы различной к о н ­
центрации.
3
Р ис. 44. Электрическая схем а прибора для контроля
концентрации растворов:
/ - в а н н а с раствором антисептика; 2 — датчик; 3 — измерительный прибор
(миллиамперметр); 4 — трансформатор.
Ш к а л а прибора тарируется путем подбора нагрузочны х с о ­
противлений водных растворов антисептиков с к он ц ен трац и ей
раствора о т 0 до 3 или 5%, через каж ды е 0,1%.
П р и б о р испытывался на измерении концентрации рас тво р а
ГР 48-ф и п оказал вполне удовлетворительные р е з у л ь т а т ы .
П р и н ц и п и аль н ая схема прибора может быть применена д.~пя
контроля многих минеральных и комбинированных а н т и сеп ти ­
ков при н ал и чи и нескольких сменных шкал.
Г о су д арс тве н н ы й Комитет Совета Министров С С С Р по д е ­
лам строи тел ьства рекомендует следующие реж и м ы пропитки
древесины в зависимости от сортимента, породы и в л а ж н о с т и
древесины.
Р е ж и м ы приводятся в табл. 33 и 34.
К ол ич ество поглощаемых водных растворов или маслян истых антисептиков зависит главны м образом от с о д ер ж ан и я з а болонной д р ев еси н ы , которая мож ет быть п р о п и т а н а на в с ю
толщу. Я д р о в а я и спелая древесина может быть пропитана с
Режим пропитки в горяче-холодной ванне сосновых бревен и средний расход антисептиков
на 1 м3 древесины в плотном объеме
Характеристика
сортиментов
Средний
диаметр
бревен
в
верхнем
отрезе,
Средняя
удельная
поверх­
ность
на 1 м 3
бревен,
см
м*
Абсолютная влажность древесины до 20 %
Время вы­
Среднее суммарное
поглощение
Среднее держки, час.
содерж а­
3S
масля­
«
водного
водо­
О
ние
X
раствора раство­ нистого
в*
заболони сг
Os
анти­
римого
анти­
Ом <1>
по
о *
о
и 5
X
X га
Я септика, антисеп­ септика,
объем у,
га
тика, к г
л
л
ffl CQ СО оа
%
Абсолютная влажность древесины 21—35 %
Время выдержки,
час.
Среднее суммарное
поглощение
водного
в
раствора
в
горячей холодной анти­
ванне
септика,
ванне
л
масля­
водо­
раство­ нистого
анти­
римого
антисеп­ септика,
тика, кг
л
РЕЖИМ I
1 0 -1 5
4 0 -2 2
95—65
1 -2
1 -2
80— 150 | 2 ,9 - 5,3
7 0 -1 4 0
1 ,5 -2 ,5
1 ,5 - 2
7 0 -1 2 0
2 ,5 -4 ,2
6 0 -1 1 0
8 0 -1 1 0
4
2,5
80— 100
%8 - 3 ,5
7 0 -9 0
РЕЖИМ II
1 6 -3 0
2 1 ,5 - 1 4
6 4 -4 5
1
3
2
9 0 - 1 2 0 | 3 ,2 - 4 ,3
Режимы пропитки в горяче-холодной ванне сосновых пиломатериалов и средний
расход антисептиков на 1 м3 древесины
1
маслянистого
антисептика, л
1 ,5 - 2
гл о ш ен и е
водораствори­
мого антисеп­
тика, кг
1,5—2
Среднее суммарное поводного раст­
вора антисеп­
тика, л
8 0 -1 1 0
в холодной
ванне
в горячей
ванне
Бремя выдержки,
час.
маслянистого
антисептика, л
водораствори­
мого антисеп­
тика, кг
С р е д н е е с у м м а р н о е п о гл о щ ен и е
водного раст­
вора антисеп­
тика, л
В холодной
ванне
в горячей
ванне
Среднее со дер ­
жание забо­
лони по о б ъ ­
ему, %
Средняя уд ел ь ­
ная поверх­
ность на 1
древесины, м?\
1
А б со л ю тн ая в л а ж н о с т ь д р е в е с и н ы 21-—35 9»
Абсолютная влажность древесины до 20%
В р ем я в ы д е р ж к и , час.
1
! мм
1
I Толщина,
Характеристика
сортиментов
РЕЖИМ I
1 6 -2 5
1 4 5 -1 0 0
3 0 -2 0
1 - 1 ,5
1 - 1 ,5
8 0 -1 2 0
3 - 4 ,5
70— 110 2 ,6 -4 ,1 7 5 -1 0 0
РЕЖ ИМ II
3 0 -5 0
9 9 -6 0
1 9 -1 4
2,5
2
85
3,3
85
3
2
70
2,6
70
2
50
4 -5
2 -3
42
1,5
43
4 -5
2 -3
72
2,6
68
РЕЖИМ III
6 0 -1 0 0
и более
5 9 -4 0
и менее
1 3 -7
и менее
3 -4
2 -3
55
РЕЖ ИМ IV (с наколом )
6 0 -1 0 0
и более
59—40
и менее
13—7
и менее
3 -4
2 -3
3,4
95
1
80
боковых поверхностей только на глубину 1 — 3 мм и с торцов
3— 4 см.
Пропитка в горяче-холодной ванне допускается при в л а ж н о ­
сти древесины не более 35% . При необходимости пропитывать
древесину с влаж ностью более 35% , но не более 80%
время
выдержки в горячей ванне увеличивается на 1 час на к а ж д ы е
20% влажности, сверх влаж ности древесины в 35%.
Минимальные пределы выдерж ки в горяче-холодной ванне
и соответствующие нормы поглощения антисептиков, а так ж е
реж им III антисептирования (табл. 34) сортиментов крупных
сечений установлены для элементов конструкций, п одвергаю ­
щихся только случайным кратковременны м
поверхностным
увлажнениям, например для балок м е ж д у этаж н ы х и ч е р д ач ­
ных перекрытий, прогонов стропил и т. п. М ак си м ал ьн ы е п ре­
д е л ы выдерж ивания и соответствующие нормы поглощения ан ­
тисептиков, а т а к ж е реж им IV с наколом древесины установ ­
л ен ы для крупных элементов конструкций, подвергающихся
длительным глубоким увлаж нениям, например, закап ы ваем ы х в
грунт и соприкасаю щ ихся с в л аж н ы м грунтом.
В приведенных таб ли цах даны р еж им ы пропитки д л я сос­
новой древесины. Д л я других пород время вы д ерж иван и я не
меняется, однако нормы поглощения антисептиков резко м еня­
ю тся и могут быть примерно определены ниж еследую щ ими пе­
реводными коэффициентами:
С о с н а ..................... 1,0
К е д р ..................... 0,9
Ель
..................... 0,7
Пихта
. . . .
0,4
Лиственница
.
. 0,5
Д уб
....................0,3
Бук
.....................1,4
Тополь . . . .
1,1
О с и н а ...................... 1,1
Береза
. . . .
2,0
О л ь х а .......................2,0
Л и п а .......................1,1
Древесные породы, у которых переводны е коэффициенты
поглощения менее 0,7, пропитываются антисептиками недоста­
точно и не могут считаться надеж но защ ищ ен ны м и от гниения.
Д л я этих пород следует применять м акси м альн ую вы д ерж ку в
ваннах, а древесину ели и пихты о б я зат е л ь н о пропитывать с
предварительны м наколом.
Древесина дуба и лиственницы имеет незначительную ш и­
рину и объем заболони, а яд ров ая часть устойчива против
гниения, поэтому эти породы можно пропиты вать без накола.
П ропитывать по этому способу буковые сортименты р а з р е ш а ­
ет с я только длиной не более 0,75 м.
В рекомендованных р еж и м ах пропитки нормы поглощения
водорастворим ых антисептиков установлены для фтористого
натрия в концентрации 3,5%.
При поглощении заболонными п ородами сухих солей анти­
септика более 3,6 кг на 1 м 3 древесины концентрацию можно
уменьшить до 3 или 2 % с тем, чтобы с у м м ар н ая норма погло­
щения солей была не менее 3.5 кг.
О п е р а ц и я накалывания осущ ествляется на станках
спе­
циальными н о ж а м и у сортиментов толщиной до 25 м м на глу­
бину 5 — 1 0 мм , а у более толстых и круглых на глубину
15—20 мм . Р асстояние между наколам и не более двойной глу­
бины. Н а к о л ы перерезают древесные клетки и позволяю т анти­
септику п р о н и к а т ь не поперек, а вдоль волокон. Н а к о л ы рас­
полагают по всей поверхности, подлеж ащ ей глубокой пропит­
ке. При п р о п и тк е телеграфных столбов или воздуш ны х опор
наколы д е л а ю т только на той части, которая з а к а п ы в а е т с я в
землю.
ПРОПИТКА Д Р Е В Е С И Н Ы
В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ВАННАХ
Такая п р о п и т к а используется для обработки сырых лесо­
материалов. В качестве теплоносителя применяют п етролатум
(смесь п а р а ф и н о в и церезинов), серу и тому подобные вещ е­
ства, к о то р ы е при нагревании переходят в ж идкое состояние;
тем п е р ату р а вспыш ки паров теплоносителя д о л ж н а б ы т ь не
ниже 250°.
Л е с о м а т е р и а л ы , подготовленные к пропитке, з а г р у ж а ю т в
ванну с г о р я ч и м петролатумом при температуре 120— 140° и
в ы д ерж и в аю т от 6 до 12 часов. З а тем древесину с в л аж н о сть ю
около гигроскопической точки, в разогретом состоянии бы стро
переносят в «холодную» ванну с маслянистым антисептиком,
тем пературой 65—75°. Благодаря вакууму, создавш емуся в дре­
весине, ан ти сеп ти к пропитывает обычно всю заболонь, а т а к ж е
о бнаж енную
часть ядра и спелой древесины на глубину
3—5 мм.
П р и м ерн ы е режимы пропитки указан ы в табл. 35.
Т а б л и ц а
Горячая ванна с петролатумом
Вид пропитываемых
лесоматериалов
Б р е в н а ................................
Б р у с ь я ................................
Д о с к и ....................................
Время вы­
держки, час.
12
12
3 -6
Темпера­
тура, °С
1 2 0 -1 4 0
130
120
35
Холодная ванна с маслянистым
антисептиком
Время вы­
держки, час
6
6
3 -6
Темпера­
тура, °С
6 5 -7 0
65— 70
65— 70
П о д су ш ка древесины в петролатуме сопровождается значи­
тельным пенообразованием, особенно при тонких л есо м атери а­
лах с высокой влажностью. Чтобы предупредить вы б р асы ван и е
горячей пены, свободная высота ванны над уровнем петролатума д о л ж н а быть не менее 1 м. Н аиболее целесообразно при­
менять сп ар е н н ы е ванны, что позволяет перепускать п ен у их
одной в д р у г у ю .
З а последнее время В. Н. Петри и А. Д . Берсенев п р ед л о ­
жили ускоренный режим пропитки древесины в высокотемпе­
ратурных ваннах. С ырая древесина кратковрем енн о н агр ев ае т­
ся в петролатуме при температуре 160° и переносится в «холод­
ную» ванну с креозотовым маслом нагреты м до 80°. П ри так о м
режиме удовлетворительное качество пропитки получается за
6 часов. Авторы рекомендуют бревна д и ам етром до 16 см вы ­
держивать в петролатуме 90 минут, в креозоте 3 часа. Б р е в н а
диаметром 16— 24 см выдерж иваю тся в петролатуме 3 ч аса
и в креозотовой ванне 3 часа.
Г лава VIII
АНТИСЕПТИРОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
Н А С Т Р ОИТ ЕЛЬ Н Ы Х П Л О Щ А Д К А Х
Л е с о м а т е р и а л ы , пропитанные заводским способом, посту­
пают г л а в н ы м образом на крупные промышленные стройки, ж е ­
лезны е д о р о г и и д л я сооружения воздушных линий связи.
Н есм отря н а значительное укрупнение строительных о рган и ­
заций, з а в о д с к и е методы пропитки в городском и сельском
строительстве еще не везде экономически оправданы и пока не
получили ш и р о к о г о распространения.
Н а стр о й п л о щ ад ках и стройдворах чаще применяются д и ф ­
ф узионны е способы пропитки: об м азка пастами, б а н д а ж и и су­
хое антисептирование. Эти приемы и будут рассмотрены в д а н ­
ной главе.
Д л я диф ф узио н н о й пропитки на стройках д олж ны вы д елять­
ся сп е ц и а л ь н ы е участки с установкой несложного о б ор у д о в а­
ния.
Участок д о л ж е н иметь: площ адку д ля нанесения антисепти­
ческих о б м а з о к ; кладовую для хранения антисептиков и паст;
небольшое помещ ение для развеш ивания (дозировки) составов
и для п ро стей ш и х анализов; котлы с подтопами или змеевиками
для подогрева воды и приготовления составов; электрокомпрессоры; п невм ати чески е опрыскиватели с распы лителями «Синека» или «ж елудеобразн ы й» д ля нанесения паст; р а зд е в а л к у со
ш каф ам и д л я спецодежды и противопожарное оборудование.
П р о п и т ка лесоматериалов с помощью антисептических об­
мазок или п а с т основана на постепенном вымывании антисеп­
тиков из п а с т капиллярной водой и последующем их проникно­
вении в гл у б ь древесины. Следовательно, этот способ пропитки
применим т о л ьк о к окоренным сортиментам, имеющим в л а ж ­
ность зн ач и т е л ь н о выше гигроскопической точки.
С ущ н ость диффузионной пропитки состоит в следующем. В
поверхностных слоях или, точнее, на границе соприкосновения
насыщенного водн ого раствора антисептика с практически чи­
стой водой, н ах од ящ ей ся в древесине, образуется крутой г р а ­
диент к о н ц ен тр ац и и , который немедленно вызы вает дифф узию
антисептика в гл у б ь . Непрерывный процесс движ ения антисеп­
тика не снижает концентрации раствора в составе о б м азк и , ибо
он все время насы щ ается дополнительно р ас творя ю щ и м и ся со­
лями. Количество антисептика, дифф ундирую щ его в единицу вре­
мени, пропорционально концентрации р аство ра и площади
диффузии. С одерж ание воды в древесине т а к ж е о к а зы в а е т пря­
мое влияние на количество и глубину проникновения антисеп­
тика: чем выше влажность, тем большее по весу количество ан­
тисептика может проникнуть во внутренние слои.
По нашим исследованиям, при влаж ности древесины в 30%
и ниже диффузия антисептика прекращ ается, ибо в этом слу­
чае в клетках отсутствует кап и л л яр н ая вода, нет в толще м а­
териала непрерывных водяных нитей, а следовательно, о тп ад а­
ет и возможность проникновения антисептика через поры. На
степень диффузии оказы вает заметное влияние р а зм е р моле­
кул антисептика: чем оии меньше и чем выше степень элек­
тролитической диссоциации, тем свободнее они п роникаю т че­
рез перегородки, р азделяю щ и е древесину на клетки. Так, в на­
шем опыте фтористый и хлористый натрий, и м ею щ и е меньшие
размеры молекул и большую их диссоциацию, проникали в д ре­
весину значительно быстрее и глубж е по с р а вн ен и ю с кремне­
фтористым натрием и медным купоросом. Р аствор и м о сть анти­
септика в воде оказы вает прямое влияние на его проникнове­
ние в глубь древесины.
Одновременно с пропиткой, то есть с постепенным продви­
жением химического вещества от периферии д ревеси н ы к центру,
идет процесс сушки, сопровождаю щийся п ротивополож ны м дви­
жением воды от центра к периферии. Это явление существенно
влияет на пропитку древесины. С одной стороны, понижается
концентрация раствора в направлении от центра к периферии за
счет дополнительного поступления воды, а с другой — повы­
шается концентрация по направлению от периферии к центру за
счет количественного уменьшения растворителя.
Оба эти процесса в какой-то степени п о н и ж а ю т градиент
концентрации и соответственно уменьшают глубину проникнове­
ния антисептика внутрь древесины. Поэтому, чтобы ускорить
пропитку и увеличить глубину проникновения антисептика, целе­
сообразно просыхание древесины свести к м и н и м ум у хотя бы в
первые 20 дней после нанесения обмазки. П осле т о г о ка к анти­
септик пропитает заболонь, суш ка древесины ж е л а т е л ь н а , ибо
удаление воды увеличивает концентрацию оставш егося раство­
ра, повышая тем самым его токсичность.
Диффузионным способом антисептируют сырую древесину с
начальной влаж ностью от 40% и выше, или строительные эл е­
менты, увлажнение которых при эксплуатации неизбеж но (стол­
бы и стулья в части, закап ы ваем ой в землю; концы деревянных
балок, заделы ваемы е в кладку; открытые сооруж ения: мосты,
эстакады, столбы линий связи и т. п.).
Пасты ж и д к о й консистенции, предварительно пропущенные
через кр а ско те р ку , наносятся на поверхность древесины равно­
мерным слоем яри ломощи электрокомлрессора или ручных
гидропультов и л и погружением деталей в ванну с пастами. П а с­
ты густой консистенции наносят при помощи электрокомпрессо­
ра или ки стью . В зимних условиях при температуре ниже 0°
пасты п о д о гр е ва ю т до 3 0 —40°.
В о т д е л ь н ы х случаях антисептические пасты применяются
в виде б а н д а ж е й . П аста заранее наносится на .мешковину или
толь и эту своеобразную антисептическую повязку н акл ад ы в аю т
на древесину. П р и последующем увлажнении древесина будет
постепенно вы м ы в ать из пасты антисептик и самопропитываться. С внешней стороны бандаж изолируется нефтебитумом или
другим ги дрои золятором , исключающим вымывание антисепти­
ка грунтовой водой . Размер б а н д а ж а зависит от разм ер а защ и ­
щаемого э л е м ен та. Д ля столбов и стоек, зак ап ы в аем ы х в грунт,
б ан даж д е л а е т с я шириной 0 , 6 м, длиной — соответственно ок­
ружности с т о л б а с учетом нахлестки. Б а н д а ж укрепляется на
столбе д в у м я р я д а м и гвоздей, верхний ряд на 10— 15 см выше
уровня грунта.
З а с ы п к а поверхностей древесины порошкообразным антисеп­
тиком (сухое антисептирование) производится в здаи иях на го­
ризонтальных поверхностях черных настилов пола, н ак а то в меж­
д уэтаж н ы х и ч ердачн ы х перекрытий. Д л я засыпки применяю т
п оро ш ко об разн ы е водорастворимые антисептики. Чтобы преду­
предить пы леобразование, их наносят вместе с б ал л астом в ви­
де у в л а ж н е н н ы х опилок или песка. Опилки и песок д олж ны со­
ставлять д о 1 0 0 % объема сухого антисептика.
Н а 1 м 2 обрабатываемой поверхности расходуют 100— 200 г
фтористо-натриевы х антисептиков. Антисептированные поверх­
ности за с ы п а ю т с я сверху защитным слоем сухого песка толщ и ­
ной 1,5— 2 см.
АНТИСЕПТИЧЕСКИЕ ПАСТЫ
П р и м е н я е м ы е в настоящее время пасты состоят из двух
основных ч а с т е й : а) антисептической (ядовитой) и б) клею­
щей — обеспечиваю щ ей нужную консистенцию и н а д е ж н о е при­
липание п асты к поверхности древесины. По в яж ущ ей основе
антисептические пасты
классифицируются
на следующие
группы:
а) э к с т р а к т о в ы е — с вяжущей основой в виде т в ерд ы х или
жидких кон ц ен тр ато в сульфитных щелоков, получаемых при их
выпаривании;
б) г л и н я н ы е — с вяжущей основой в виде отмученной ж ир­
ной глины с добавлени ем экстракта сульфитных щ елок ов или
битума;
в) битумные — с вяжущ ей основой в виде легкоп л ав ки х би'умов (марки II и II I);
г) пасты с вяж ущ ей основой в виде ка м ен н оугольн ого лака
С Кузбаослак);
д) силикатные — с вяж ущ ей основой в виде ж и д к о г о натро­
в о г о стекла.
Антисептические пасты делятся на две марки: м а р к а 100—•
с содержанием антисептика не менее 1 0 0 г/м 2 о б р аб аты ваем ой
поверхности и м ар ка 2 0 0 — с содерж анием ан ти сеп ти ка не менее
2 0 0 г^м2. В п астах применяются в одор аств о ри м ы е фтористо­
натриевые антисептики — фтористый натрий или кремнефтори­
сты й натрий с добавлением кальцинированной сод ы . Иногда ис­
пользую т т ак ж е кремнефтористые аммоний, м агний или цинк.
Если необходимо повысить антисептическую з а щ и т у стульев,
столбов и других зак ап ы в аем ы х в землю элем ен тов, пасту м а р ­
к и 200 наносят слоем 2 — 3 мм, увеличивая расход антисептика
н а 1 ж2 поверхности в два-три раза.
Экстрактовые и глиняные пасты в основном прим ен яю т д л я
обработки элементов, находящихся в зак р ы ты х помещениях.
Битумными пастами и пастами на кам ен н оуго л ьн ом л а к е обра­
баты ваю т элементы, подвергающиеся п ериодическим ув л аж н е­
н и я м атмосферной, конденсационной и другой в л агой .
Экстрактные и глиняные пасты могут быть использованы
одновременно и д ля уничтожения ж уков-точи лы ц и ков. В этом
сл уч ае рекомендуется применять пасты с крем н еф тори сты м н ат­
рием, так как инсектицидные свойства их зн ач ительн о дейст­
веннее, чем других соединений, а т а к ж е д о б а вл я ть в пасты Д Д Т
1
Таблица
пас ты
^Экстрактовые на
фтористом на­
трии
Экстрактовые на
кремнефтори­
стом натрии и
соде
28,7 ( 3,0
j
200
40,0
100
— j
20,0
400 ± 5 0
100
—
28,0
26,0
3,0
31,0
500 ± ? 0
200
16,0
20,0
—
44,0
500 ± 5 0
100
22,0
20,0
-
1
1
43,3
'
1
200 |
j
анти, септика
ВОДЫ
25,0
Расход на
1м \ г
1
фтористого
натрия
100
крем не­
фтористого
натрия
соды каль­
цинирован­
ной
экстракта
сульфитных
щелоков
торфяной
пыли
Марка
Наименование
паст
паст
Расход компонентов на 100 кг
пасты, кг
36
1
: 30,0
1
680 ^ 50 200
из рас ч е т а 4 г технического п р еп арата на 1 ж 2 об р абаты ваем ой
поверхности древесины.
Э к с т р а к т о в ы е п а с т ы — составы этих п аст и нормы
р а с х о д а приведены в табл. 36.
Д л я горизонтальных поверхностей конструкций э к стра кто­
вые п асты м о ж н о применять без торфяной пыли. П р и расчете
со став н ы х ч асте й паст фтористый и кремнефтористый натрий
взяты п ервого сорта, а экстракт сульфитных щелоков с содер­
ж а н и е м сухого вещества не менее 76% (ГОСТ 6003— 51).
Э к стр ак то в ы е пасты на фтористом натрии приготовляются
следую щ им образом: твердые куски экстракта сульфитных щ е ­
локов р у б я т на части размером 5— 7 см и растворяю т в н агре­
той до 85—90° воде, подогреваемой на слабом огне; массу по­
стоянн о размешивают до получения однородного раствора; если
п р и м ен яю тся жидкие концентраты экстракта, количество воды
соответственно уменьшается. В раствор экстракта постепенно
з а с ы п а ю т торфяную пыль, затем слегка смоченный фтористый
натрий и перемешивают до однородной смеси.
Э к страк товы е пасты на кремнефтористом натрии и соде гото­
вят в несколько ином порядке. В котел наливают половину р а с ­
четного количества воды, нагреваю т до 85° и р азв о д ят в ней
крем н еф тори сты й натрий, после чего постепенно небольшими
порциям и, чтобы избежать вспенивания, вводят соду. По окон­
чании реакции, когда прекратится выделение пузырьков угле­
к и сл оты , в котел заливают зар ан ее заготовленный раствор
эк с т р а к т а . О б щ е е количество воды в растворе солей антисептика
и растворе экстракта должно соответствовать рецептуре.
В централизованном порядке д ля перевозок на большие р а с ­
с то я н и я пасты рекомендуется приготовлять в виде сухих кон­
центратов. Д л я этого экстракт сульфитных щелоков р азм ал ы ­
вается в порошок. Порошки э кстракта и фтористого натрия пе­
р ем е ш и в а ю т до однородной смеси и упаковы ваю т в б ум аж ны е
мешки. На стройках такой концентрат разводят водой до р аб о ­
чего с о с т а в а .
Ч т о б ы п а с т ы не стекали, мокрые поверхности деревянных
элементов, особенно вертикальных или наклонных, необходимо
об су ш и ть и л и протереть. Экстрактовы е пасты на фтористом
натрии в зи м н ее время, при температуре ниже 0 °, подогреваю т
до 30— 40°. П асты на кремнефтористом натрии с содой рекомен­
дуется п еред употреблением подогревать до 30— 40° независимо
от врем ени года и систематически перемешивать, чтобы и збе­
ж а т ь осе да н и я антисептиков.
Г л и н я н ы е п а с т ы приготовляются по рецептам , при­
веденны м в табл. 37.
О б щ ее количество воды в пасте, включая и содер ж ащ у ю ся в
глин ян ом растворе, должно соответствовать у казан н ом у в р е ­
ц еп туре.
Расход компонентов на 100 к г
пасты, кг
35
—
—
100
—
20
200
—
100
200
антисептика
200
пасты
—
воды
—
битума марки
11 ИЛИ III
27
экстракта сульфитI ных щелоков
100
вяжущих добавок
, глины жирной
; отмученной
Глиняные пасты
на
фтористом
натрии с добав­
лением битума
соды кальцини­
рованной
Глиняные пасты
на фтористом
натрии с добав­
лением экстрак­
та
Глиняные п сты
на кремнефто­
ристом натрии
с содой с добав­
лением экстрак­
та
кремнефтори­
стого натрия
паст
фтористого
натрия
Наименование
Марка пасты
антисептиков
Расход на
1 м?, г
27
4
—
42
365
100
31,5
3,5
—
30
570
200
18
13
3
—
4в
500
100
27,5
22
14,5
2
34
690
200
24
—
—
29
—
11
36
415
100
31,5
—
—
31,5
—
10
27
635
200
Глиняные пасты допускается применять в за м е н экстракто ­
вых в тех случаях, когда сцепление пасты с древесиной не тр е ­
буется (при антисептировании накатов и т. п . ) .
Д л я приготовления глиняных паст п р и м ен яю т жирную гли­
ну, отмученную водой или просеянную через м елк ое сито (49—
100 отв/см2). Глиняные пасты с д обавл ени ем сульфитно-спир­
товой барды приготовляются так же, как и экстрактовые, при­
чем глиняный раствор д обавляю т в п о сл ед н ю ю очередь. Если
глиняные пасты приготовляются с битумом, е г о разогревают и
вливают в глиняный раствор, тем пература
которого д о л ж н а
быть выше температуры битума, см еш анного с антисептиком;
массу следует тщательно перемешать.
В. Н. Петри по результатам и сслед ован и й рекомендует но­
вые рецепты глиняных паст на основе недефицитны х и дешевых
антисептиков, приведенные в таб л . 38.
Рекомендованные для этих паст ан ти сеп ти ки могут содер­
ж а т ь разны е количества воды, особенно х л ор и с ты й цинк, кото­
рый ж а д н о впитывает влагу из воздуха. Б о л е е точные, чем у к а ­
зано в таблице, нормы расхода воды д ля приготовления паст
устанавливаю тся на месте при составлении п р о б н ы х паст и об-
Расход н а
1 м -, г
Глиняная на крем­
нефтористом
натрии с ж е л е з ­
ным купоросом
100
16
__
‘200
26
—
Глиняная на крем­
нефтористом
натрии с х л о р и ­
стым цинком
100
16
4
200
26
Ь.Ь
_
“
—
28
4
35,5
6,5
28
У
12
Я5
антисептика
10
12
пасты
26
35,5
S
>>
н
X
ю
30,5
450
10»
27
574
200
32,5
450
10»
30
564
20»
воды
200
жирной
6
паст
Глиняная на крем­
нефтористом
натрии с мед­
ным купоросом
[ глины
медного купороса
16
паст
железного
купороса
кремнефтористого натрия
100
Наименование
хлористого
цинка
Марка
1
1
Расход компонентов на 100 кг
пасты, кг
35,5
—
100
--
28
200
р аб о тк е и м и вымеренных поверхностей древесины. К о н с и с тен ­
ция д о л ж н а быть такой, чтобы расход антисептиков с о о т в ет с т­
вовал требованиям таблицы. При приготовлении п аст скачал а
д ел ается к л е е в а я основа, а зате м в нее вводятся сл егка с м о ч е н ­
ные в о д о й антисептики, после чего паста тщ ательно п е р е м е ш и ­
вается.
Б и т у м н ы е п а с т ы изготовляются по рецепту, п р и в е д е н ­
ному в т а б л . 39.
Таблица
Наимено­
вание
пасты
Битумная
Марка
пасты
100
200
Расход компонентов
на 100 кг пасты, кг
фторис­
того
натрия
нефтебитума
30,3
31,25
30,3
31,25
39
Расход
на 1 м \ г
зеленого(торфяной
антн- .
пасты
масла | пыли
септика
I
30,3
31,25
9,1
6,25
330
640
100
200
Битумные пасты приготовляются в следую щ ем порядке:
после отвешивания составных частей н еф теб и тум рубится на ку­
ски и расплавляется в котле на м алом огне. З а т е м огонь гасит­
ся и в жидкий битум частями, помеш ивая, д о б а в л я ю т раствори­
т е л ь — зеленое масло или керосин. П осле э т о г о засыпается то р ­
ф я н а я пыль и в последнюю очередь — ф то ри сты й натрий, слегка
смоченный зеленым маслом или керосином. Смесь тщательно
перемешивается до однородной массы.
Фтористый натрий и торф яная пыль не д о л ж н ы смачиваться
водой, чтобы горячий битум не вспенивался. К о г д а битум н агр е­
вается и растворяется, его нужно оберегать от воды. Д а ж е малые
ее количества вызывают бурное вспенивание и разбрызгивание
состава.
Нефтебитум (ГОСТ 1644—46) получается при переработке
нефти и представляет собой твердый п р о д у к т темного цвета.
Д л я приготовления пасты допускаю тся т в е р д ы е битумы марок
III— IV, которые предварительно р а с т в о р я ю т с я в зеленом масле
или керосине. Нефтебитум с растворителями служит так ж е для
гидроизоляционных покрытий.
Необходимо иметь в виду, что зеленое м а с л о при нагревании
л егко воспламеняется, поэтому п р и б ав л ять е г о в битум следует
при температуре не выше 50°.
П асты на каменноугольном лаке (к у зб а с с л а к е ) изготовляют­
ся на завод ах (в цехах) в виде в лаж н ого или сухого концентра­
та. В лаж н ы й концентрат представляет со б о й густую вязкую
массу черного цвета.
По весу паста имеет следующий состав (в %'):
Фтористый натрий (первого сорта) . .
. .
Каменноугольный лак (сорт Б, ГОСТ 1709— 42)
Каолин (или серая глина молотая) . . . .
В о д а ..................................................................................
44
10
29
Н а строительные площ адки паста п о ступ ает в стальных б а р а ­
банах или деревянных бочках. Зимой ее р а з в о д я т водой, подо­
гретой до 20—-25°. Д л я получения 100 к г р аб оч ей пасты марки
100 необходимо развести 55 кг в л аж н ого концентрата в 45 л во­
ды. П аста марки 200 получается д обавкой к 71 кг концентрата
29 л воды.
Д оведенная до рабочей консистенции п а с т а наносится кистью
на строганую поверхность древесины ро в н ы м слоем без стена­
ния. Норма расхода пасты марки 100—450 г/м 2, марки 200—
850 г/м2.
В лаж ны й концентрат требует д о рогосто ящ ей тары, з а м е р ­
зает зимой и имеет другие недостатки. П о э т о м у в последние годы
промышленность стала выпускать сухой концентрат на кузб асс­
лаке. Он представляет смесь фтористого н а т р и я с сухими веще­
ствами описанной выше клеевой основы. П е р е д применением
концентрат разводится водой. Д л я пасты марки 100 т р е б у е т с я
40% концентрата и 60% воды, для марки 200 — со ответствен но
51% и 4 9 % .
В зависимости от условий работы расход воды для р а б о ч и х
растворов можно уточнить путем пробных обмазок. Д л я этого
следует учесть влажность древесины, характер о б р а б а т ы в а е м о й
поверхности и температуру раствора.
Ч т о б ы получить более вязкий раствор, концентрат, х р а н я ­
щийся длительное время, необходимо разводить в горячей воде.
С и л и к а т н а я п а с т а приготовляется из с л е д у ю щ и х к о м ­
понентов (в % ) :
Кремнефтористого натрия .
Жидкого стекла
. . . .
Креозотового масла
. . .
Воды . . . . . . . . .
15
65
19
К рем неф тористы й натрий тщательно перемешивается с крео­
зотовым м аслом , а затем добавляется к ж идкому стеклу, р а з б а в ­
ленному водой до нужной консистенции. О б м а з к а п р и г о т о в л я е т ­
ся н а один рабочий день.
Г л у б и н а проникновения антисептика зависит от вида п астг
породы, в л аж н о сти древесины, скорости ее просыхания и т . д.
Н а ш и опыты диффузионной пропитки сосновых и е л о в ы х
бревен экстрактовыми пастами на фтористом натрии п о к а з а л и ,
что п о с л е 30-дневного хранения в рядовых ш та б е л я х з а б о л о н ь
пропиталась антисептиком на глубину 10— 12 мм. П ри д в у х м е ­
сячном х р ан ен и и бревен в плотных укрытых ш табеля х а н т и с е п ­
тик п р ак т и ч е с к и прои,:тывал всю заболонь.
П о исследованиям В. В. Попова, при обработке сырых ш пал
экстрактовы м и и битумными пастами на уралите и х ран ен и и и х
90 д н е й в укрытых штабелях, антисептик пропитал всю з а б о л о н ь
и проник в обнаженное ядро сосновой древесины на 10— 15 мм..
С одерж ан и е антисептика в н аруж н ы х слоях заболони с о с т а в л я ­
ло 0,9% о т веса абсолютно сухой древесины.
П р и наблю ден и и за ш палам и, уложенными в путь и з а с ы п а н ­
ными б ал л астом , оказалось, что влажность их колеблется от 4 0
до 100 % . В п ервы е годы службы сосновых ш п ал в у с л о в и я х
переменной влажности продолжается дифф узия ан ти сеп ти ка и з
заболони в ядровую древесину и происходит полная ее п р о п и т ­
ка. О д н оврем ен н о происходит диффузия антисептика из з а б о л о ­
ни в б ал л а с т , и через 3—4 года концентрация р аствор а а н т и с е п ­
тика в заболонной и ядровой древесине становится о д ин ак овой .
Очевидно, с этого момента начинается дифф узия ан ти сеп ти ка и з
заболони в балл аст, а из ядра в заболонь и через 3 —4 г о д а з а ­
щитная н о р м а антисептика выщ елачивается, ш палы з а г н и в а ю т .
В спелую древесину ели антисептик проникает всего н а ненесколько миллиметров.
Бели покрытые пастами или пропитанные водорастворим ы м и
антисептиками строительные элементы при эксп луатац и и у в л а ж ­
няются, поверхность их следует з а щ и щ а т ь гидроизоляционны м
покрытием.
Д л я гидроизоляции антисептированных элементов прим е­
няют:
1) разогретый на огне нефтебитум м ар ок I I I — IV;
2) каменноугольный л а к «Б»;
3) состав: 75% (по весу) нефтебитума м а р о к III и IV и 25%
зеленого м асла или другого растворителя;
4) битумную эмульсию из 53% н е ф те б и ту м а марок III и IV,
1,5% древесной смолы, 0,5% едкого н ат р а и 45% воды.
Расход гидроизоляционных составов на 1 м 2 обрабатываемой
поверхности и скорость затвердевани я гидроизоляции приведе­
ны в табл. 40.
Таблица
Расход
на 1 м 2, к г
Наименование
гидроизоляционных составов
Битумы, разогретые на огне . . . .
Каменноугольный лак „Б“ .................
Растворенный б и т у м ..............................
Нефтебитумная э м у л ь с и я .................
1
0,4
0,9
0,8
—
—
40
Скорость
высыхания слоя
гидроизоляции
1,5
0,6
1.0
0,9
10 — 15 мин.
12 — 24 час.
12 - 24
„
2 -3
Гидроизоляционные составы наносят и з гидропульта или
кистью равномерным слоем без пропусков.
По экстрактовой и другим незагустевш им пастам гидроизо­
ляцию осуществляют обертыванием антисептированных элем ен ­
тов рулонным материалом с последующим покрытием его биту­
мом, смолой или лаком «Б».
Чтобы гидроизоляционное покрытие из битумов разогретых
на огне не стекало, покрытую обмазкой поверхность рекомен­
дуется посыпать крупным песком.
П одвергаю щ иеся увлажнению антисептированны е элементы
следует т а к ж е покрывать водостойкой кр а ск о й .
ПОВЕРХНОСТНОЕ АНТИСЕПТИРОВАНИЕ
Такое антисептирование широко п р и м ен яетс я в д ерев ооб р а­
батывающей промышленности д ля о б р аб о тк и пиломатериалов с
целью защ иты их от повреждения грибами и насекомыми во
169
'время атм осф ерной сушки или на период о ж и д ан и я камерной
сушки. В строительной практике допускается л и ш ь в о т д е л ь н ы х
случаях, когда требуется защитить древесину от п о р а ж е н и я г р и ­
бами на короткое время, например, на период п о д с у ш к и тонких
д еревян н ы х элементов, дверных и оконных коробок и т. п.
П о в ерхн остн ое антисептирование осущ ествляется обмазкой
кистями, опрыскиванием из гидропультов или путем п о г р у ж е ­
ния в ванны с антисептиком. Р авномерность п о к р ы т и я антисеп­
тиком обрабаты ваем ой поверхности контролируют добавкой к
р астворам красителей.
В строительстве применяются растворы обычной и повы ш ен­
ной кон ц ен трац ии . В табл. 41 приведены наиболее р а с п р о с т р а ­
ненные р а с т в о р ы для поверхностной обработки. О д н а к о для згой
Таблица
Наименование и кон­
центрация раствора
Расход компонентов
на 100 л раствора, k i
Составные части
Обычная концентрация
3-процентный
раствор
фтористого натрия
Фтористый натрий
3.
Краситель
0,05
Вода
3-процентный
раствор
ф тористого натрия с
фтористым аммонием
|
97
Кремнефтористый
натрий
2 ,4 3
Аммиак 25%
3,87
Краситель
0,05
Вода
97,3
Повышенная концентрация
8-процентный раствор
кремнефтористого
аммония
8-процентный раствор
кремнефтористого
магния
Кремнефтористый
аммоний
8
Краситель
0,05
Вода
92
Кремнефтористый
магний
8
Краситель
Вода
41
0,05
|
92
цели могут с успехом применяться и другие водорастворимые
антисептики.
Порош кообразные антисептики постепенно засы паю т в го ря­
чую воду, постоянно перемешивая до полного растворения. Тем­
п ература воды д о л ж н а быть, как правило, 90— 95°. Исключением
являю тся растворы с добавлением соды и а м м и а к а , когда н а ­
ч ал ьн ая температура воды д олж н а быть 30— 40°, чтобы и збе­
ж а т ь бурной реакции и усиленного выделения ам миака. О б м а з­
ка или опрыскивание из гидропульта обычно производится два
р а з а с перерывом в 2—4 часа. Р аствор ан ти сеп ти ка для первой
обработки окраш ивается в более светлы й цвет, а для второй — в
более темный.
Р асход раствора для двухкратной о б р а б о т к и как при усилен­
ном, так и при обычном поверхностном антисептировании со­
ставляет 0 , 6 — 0 , 8 л на 1 -и2.
При этом способе обработки антисептик проникает в древе­
сину не более чем на 1— 2 мм.
Н а предприятиях Архангельского с о в н а р х о з а ряд лет п р а к ­
тикуется поверхностная защ итн ая о б раб о тка пиломатериалов
1-процентным раствором антисептика ГР-48.
В последнее время все шире применяется антисептирование
досок автолесовозными пакетами, п ер ем ещ а ем ы м и тельферами,
кранами, автопогрузчиками со специальным зах в ато м и модер­
низированными автолесовозами. На рис. 45 п оказан а крановая
установка для погружения пакета в ванну.
Рис. 45. Пакет пиломатериалов над ванной с антисептиками.
171
К р а н берет пакет непосредственно у сорти р овочн ой площ ад­
ки, п о г р у ж ае т его в ванну на 30 секунд, в ы д е р ж и в а е т над в а н ­
ной о к о л о 1 минуты для стенания антисептика и у с т а н а в л и в а е т
на ав толесовозн ы е колодки или ж елезнодорож н ую п латформу
для тран сп орти ровани я на склад. При помощи крановой у с т а ­
новки можно антисептировать 4 0 —50 м 3 п и л о м а т е р и а л о в в ч ас.
Д ля полного погружения п акета в раствор з а х в а т н о е приспо­
собление крановы х подъемников вместе с дополнительным г р у ­
зом д о л ж н о весить 1400— 1500 кг. Н а рис. 46 п о к а з а н а установ­
к а д л я аитисептирования пиломатериалов с применением а в т о ­
погрузчика.
Рис. 46. Автопогрузчик с пакетом перед опусканием его в ванну.
Е сли применяются автопогрузчики, ванна с р астворо м у с т а ­
навливается н а грунт. Тут ж е устраивается п л о щ а д к а для н е о б ­
работанны х и обработанных пакетов. Д л я п о д х в а т а пакета,
подъема и погружения его в раствор применяется сп ец и ал ьн ы й
за х в а т , предложенный инженером Ш естаковым. К о нструкция
з а х в а т а п о зв о л я е т проводить антисептирование независимо о т
того, частично или полностью загл у б л ен а ванна в г р у н т . П роиз­
водительность установки 10— 12 пакетов в час. О б сл у ж и в аю т е е
водитель и вспомогательный рабочий.
П о мере внедрения пакетного метода сушки и хр ан ен и я п и л о ­
м атериалов
следует переходить к ан ти сеп ти ро ван и ю только
реечных п а к е т о в , которые обеспечивают высокое к а честв о о б р а -
<5 отки досок и сокращ аю т время вы держ ки в в а н н а х до 3—5 се­
кунд.
При поверхностной обработке п и л о м а тер и ал о в в пакетах
расходуется 240— 250 г сухого антисептика на 1 м 3 древесины.
Стоимость антисептирования 1 м 3 около 30 коп еек (в новых це­
нах).
ПРИМЕНЕНИЕ ДИФФУЗИОННЫХ СПОСОБОВ ПРОПИТКИ
ДРЕВЕСИНЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
При строительстве ж и л ы х домов и общ ественны х зданий
антисептирование многих деревянных элементов и конструкций
обязательно.
Все деревянные детали, непосредственно соприкасаю щ иеся
с грунтом, камнем или железом, д олж ны быть о б работан ы анти­
септической пастой, а после ее подсуш ивания д л я гидроизоляции
сверху обязательно покрыты горячей смолой или нефтебитумом.
Осмолку можно зам енять прокладкой из 2—3 слоев толя или
руберойда, склеенных клебемассой.
Стулья и сваи зданий, нижние обвязки д ер ев ян н ы х стен, окон­
ные и дверные коробки, м а уэрлаты на к а м ен н ы х стенах и кон­
цы стропильных ног, а т а к ж е концы деревянны х б а л о к и прогоны
при заделке их в каменные стены после антисептирования з а ­
щищаются листами толя и покрываются сверху слоем битума.
В усиленной химической защ ите н у ж д аю тся детали полов
первых этажей, находящиеся в наиболее н еблагоприятны х для
древесины условиях и чаще всего п о дв ер гаю щ и еся гниению. П о ­
этому лаги полов первых этаж ей, подкладки п о д лаги, нижние
обвязки и стойки перегородок необходимо о б м азы в ать антисеп­
тическими п астам и со всех сторон, вклю чая то р ц ы и врубки.
Доски чистого пола первых этаж ей т а к ж е об м азы ваю тся пастой
с нижней стороны и по кромкам. Стоимость обработки 1 м 2 по­
верхности около 30 копеек, из них 10 копеек приходится на стои­
мость пасты. Д е т а л и малого сечения, как, н ап рим ер, доски под­
шивки потолков, обшивки перегородок об раб аты ва ю тся д вух­
кратным опрыскиванием с двух сторон водны ми растворами ан­
тисептиков.
Доски разрезного н ак а та м е ж д у этаж н ы х и чердачных пере­
крытий удобнее антисептировать в пакетах, п о г р у ж а я последние
в раствор антисептика. Кроме того, д ля н а к а т о в чердачных пе­
рекрытий, которые могут случайно у в л а ж н я т ь с я из-за неисправ­
ной кровли, рекомендуется дополнительное т а к называемое су­
хое антисептирование, состоящее в посыпке верхней стороны н а­
ката тонким слоем порошка фтористого натри я под смазку.
Д л я жилых и общественных зданий п рим ен яю тся антисепти­
ческие обмазки и растворы, изготовленные на основе водораст­
воримых антисептиков. Маслянистые антисептики, к а к п р а в и л о ,
в этих сооружениях не допускаются из-за резкого устой ч ивого
зап ах а и пятен, образуемых ими на штукатурке. С у х и м а н т и с е п ­
тиком следует обрабатывать т а к ж е опилки в у те п л и те л ь н ы х
засы пках различных конструкций. Опилки тщ ательн о п е р е м е ш и ­
ваются с порошком фтористого или кремнефтористого натрия в
пропорции 2,5 к г антисептика н а 1 м 3 опилок. Стоимость а н т и септирования 1 м 3 примерно 1 рубль 20 копеек. П а к л ю , в о й л о к
и другие конопатные материалы антисептируют водны ми р а с т в о ­
рами, и з расчета 50 л 3 и 4-процентного раствора на 100 кг п а к ­
ли или войлока. Их обрабатываю т опрыскиванием из г и д р о п у л ь ­
та, поливкой и з лейки или погружением на 2 0 минут в хол о дн ы й
раствор. После аитисептирования п акл я и войлок в ы с у ш и в а ­
ются.
П ри ремонте деревянных конструкций
все си л ьн о п о в р е ж ­
денные гнилые элементы подлеж ат замене, а поверхностные п о ­
вреждения стесываются. Затесы, а такж е точки соп р и к о сн о в ен и я
вставок со старой древесиной покрываются антисептическими
обм азкам и. В се остальные деревянные детали, а т а к ж е о б р а з о ­
вавшийся при разборке ремонтируемого объекта м усор с л е д у е т
дезинфицировать опрыскиванием 5-процентным раствором м е д ­
ного купороса.
Грунт в подполье можно дезинфицировать хлорной и звестью ,
расходуя 200 г ее на 1 ^ п о в е р х н о с т и . Грунт необходимо п е р е ­
лопачивать.
П ри антисептической защите деревянных мостов, а т а к ж е
опор л и н и й связи и электропередач следует учитывать, что д е р е ­
вянные части в этих сооружениях не защ ищ ены от а т м о с ф е р н ы х
осадков, а многие ответственные детали — столбы, св аи , ряжи —
имеют постоянный контакт с грунтом. Чтобы защ и ти ть от г н и е ­
ния наиболее ответственные элементы таких сооружений, в е с ь ­
ма ж елател ьно пропитывать маслянистыми антисептиками з а ­
водским методом. Глубокая пропитка деталей мостов, опор л и ­
ний св я з и и электропередач м ож ет быть достигнута и о б м а з к о й
их антисептическими пастами в местах, подверж енны х загн и ва­
нию. Д л я этого чаще применяют битумные пасты, расходуя и х
на 1 м 1 поверхности в два-три р а з а больше против обычной н о р ­
мы. П а стам и обрабаты ваю т прогоны, пластины рабочего н асти л а
и защ итны й настил, нижние и верхние горизонтальны е схватки,
пластины заборн ы х стенок береговых опор, укосные сваи и кон ­
цы анкерных бревен, выходящие з а пределы тротуаров. Если н а
поверхности детал ей есть глубокие трещины, они д о о б м азк и
шпаклюю тся б о л е е густой пастой. После подсуш ивания на п а с т у
наносится гидроизоляционный слой из р аспл авл ен н ого нефте­
битума или смолы.
Антисептическая паста на столбы, сваи и опоры н ан о си тся
об язател ьн о до установки их в грунт. Наоборот, б а н д а ж и с п а -
стой в мешковине могут накл ад ы ваться и после установки столбов в грунт. З а щ и щ а е м а я часть опор или столбов предваритель­
но очищается от коры, грязи и наледи. З а т е м они накатываются
на подкладки, обеспечивающие удобство работы и исключающие
соприкосновение обрабаты ваемой поверхности с грунтом. Г р а ­
ницы обработки комлевой части.столбов устанавл и в аю тся по з а ­
ранее изготовленному ш аблону в зав и си м о сти от условий,
службы.
Рис. 47. Нанесение антисептической пасты на столбы.
В летнее время пасту можно наносить холодной, а зимой
обязательно подогревать до 40—50°, тщ ательно перемешивая.
Норма пасты на каждый столб отмеряется металлическим ци­
линдром и постепенно выливается на' о б р аб аты в а ем у ю поверх­
ность, а затем малярной кистью р а з м а зы в а е т с я равномерным
слоем. По мере обработки столб поворачивают. П о к а паста не
затвердеет, обработанную поверхность в озм ож н о плотнее обер­
тывают толем или руберойдом. Р уберойд п р и б и вается к столбу
гвоздями и обтягивается печной проволокой. П оверхность руберойда и часть столба на 5 см выше и ниж е его покры ваю т слоем
гидроизоляции из каменноугольного л а к а или б и ту м а. Д л я гид­
роизоляции одного б а н д а ж а расходуют 450— 550 г лака (би­
тума) .
Количество и расположение бан даж ей , н акл ад ы в аем ы х на
один столб, зависит от особенностей грунта. В суглинке, где зо ­
на гниения находится главны м образом у поверхности земли,
столб должен защ ищ аться одним б ан д а ж о м ш ириной 60 см, вы­
ходящим на 10 см выше грунта. В песке, где гниение происходит
на всю глубину закопки, столб защ и щ аю т д в у м я бандаж ам и
(рис. 48). В ерхняя кромка первого б а н д а ж а д о л ж н а быть на
10 см выше грунта, второй б ан д а ж укрепляю т н а 10 см ниж е
первого. Торец столба после нанесения пасты защ ищ аю т н а­
кладкой из толя, прибиваемой гвоздями. В сильно заболоченных
грунтах, где столбы обычно гниют в 50— 60 см о т поверхности
воды, нижний край б а н д а ж а долж ен находиться на 10 см выше
земли.
В заболоченных грунтах, просыхающих в л е т н е е в р ем я , б а н ­
д а ж д о л ж е н располагаться на 30 см выше и н и ж е грунта. Уста­
навливать столбы в грунт следует осторожно, не п о вр е ж д ая
бандаж а.
Р и с. 48. Накладка антисептического двойного бандаж а:
] — бандаж; 2 — торцовая накладка; 3 — грунт.
При н еб о ль ш ом объеме работ загл уб л яем ы е в гру н т части
стоек и с т у л ь е в можно об раб аты вать м а сл ян и с ты м и а н т и сеп т и ­
ками путем обжига с пропиткой. Концы стульев м е д л е н н о об ж и ­
гают на о гн е или углях на глубину 1 0 — 1 2 мм и б и с т р о перено­
сят в чан с масляным антисептиком, в ы д е р ж и в а я 2—3 часа. З а
счет вакуума, создавшегося в древесине во в р е м я обж и га, а н ти ­
септик п р опи ты вает заболонь до 10 мм. В к о м л е в о м то р ц е стол­
бов и стоек, приготовленных из заболонных л и с т в е н н ы х пород,
рекомендуют высверливать отверстие д и а м е т р о м 2 — 3 см, н а
дли н у з ак ап ы в аем о й части плюс 25 см. Этот к а н а л за п о л н я ю т
сухим водорастворимым антисептиком и з а б и в а ю т сн и зу д е р е ­
вянной пробкой. После установки столбов древесина будет по­
степенно пропитываться за счет дифф узии антисептика из цент­
ральной части к периферии. С наруж и зак ап ы в ае м у ю часть стол­
ба рекомендуется покрывать битумом.
СТЕРИЛИЗАЦИЯ ДРЕВЕСИНЫ С ПОМОЩЬЮ
ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ
В последние годы научные сотрудники Ц Н И И М О Д а Фрейдин и Крапивина провели опыты сте р и л и зац и и древесины пу­
тем облучения т -лучами Со-60. С тер и л и зу ю щ ей дозой р а д и а ­
ции считалась такая, которая о б есп еч и ва л а стопроцентную
смертность обрабаты ваем ы х организмов.
Результаты опытов показали, что устойчивость разных видов
грибов к действию ионизирующего излучения не одинакова. Д о ­
мовые грибы по сравнению с складскими
оказались менее
устойчивыми. Л етальн ы е дозы д ля 32 исследованных грибов
расположены в промежутке от 0,35 до 0,45 м р а д *.
И онизирую щ ая радиация не ока зы в ае т длительного консер­
вирующего действия, а только стерилизует зар а ж ен н у ю г р и б а­
ми древесину.
Д ействие радиации на личинки ж у к о в-у сач ей дозой 0,27 м рад
быстро, через 1— 2 дня, п рекращ ает их жизнедеятельность.
Меньшие дозы зад ер ж и в аю т р азвитие н асеком ы х и вызы ваю т
бесплодие выживших особей.
К ак п оказали исследования, о три ц ател ьн ое действие облуче­
ния на физико-механические свойства древесины наступает
только при дозе 50 мрад. С ледовательно, л у ч е в а я стерилизация
может применяться к древесине и п родуктам е е переработки без
опасения снизить качество об раб аты ваем ого материала.
Сложность установок для облучения и строгие правила
техники безопасности при работе на них п о к а не дают в о зм о ж ­
ности широко использовать этот метод з а щ и т ы древесины в про­
изводственных условиях.
Однако быстрый технический прогресс в области создания
новой промышленной ап п аратуры и д а л ь н е й ш е е совершенствова­
ние методов облучения делаю т их перспективным и для стерили­
зации мебели и строительных конструкций, поврежденных то­
чильщиками и местными гнилями.
*
М р а д — миллион рад. Р а д — единица энергии облучения, поглощае
мая веществом.
В Л енинграде, ло предложению А. Д. Сильвестрова, испытана
передвижная установка для тепловой стерилизации д р евеси н ы в
строительных конструкциях. Горячий воздух п олуч ал ся и п о д а ­
вался специально сконструированным агрегатом, с о с т о я щ и м из
электрокалорифера, вентилятора и труб. Воздух тем пер атуро й
110— '150° вводился по воздухопроводам в конструкции, напри­
мер, в м еж д у этаж н ы е перекрытия, и нагревал др евеси н у до тем­
пературы около 1 0 0 °, при которой грибы и насекомы е погибали.
По д а н н ы м изобретателя, этим способом можно ст е р и л и зо в а т ь до
40 м г перекрытий за 7-часовую смену. П р о и зв о д с тв е н н о ^ при­
менения эти установки пока не получили.
Глава IX
П Р А В И Л А ПО Т Е Х Н И К Е Б Е З О П А С Н О С Т И П Р И
АНТИСЕПТИЧЕСКОЙ О БРА БО ТКЕ И ПРОПИТКЕ
ДРЕВЕСИНЫ
О бщ ая часть. Техническому персо н ал у и рабочим, которым
приходится иметь дело с антисептиками, необходимо зн ать их
вредные свойства. П од влиянием каменноугольных, торф яны х и
сланцевых пропиточных масел и их паров к о ж а становится вы ­
сокочувствительной к солнечным лучам , и з - з а этого на открытых
участках тела в ясную погоду возникает р е з к а я воспалительная
краснота, соп ровож даю щ аяся чувством ж ж е н и я (ф отодерм ати­
ты). Помимо этих острых явлений пропиточные м а сл а могут
вызывать на теле гнойниковые сыпи за т я ж н о г о х арактер а.
Фтористо-натриевые антисептики о б л а д а ю т местным и об ­
щим действием. Местное действие проявл яется в п ораж ени ях
слизистых оболочек и кожи, доходящ их иногда до изъязвления.
Общее длительное действие мож ет проявиться на пор аж ени ях
костей, зубов, а иногда и в изменениях со стороны крови и нерв­
ной системы.
Д инигрофенол, пентахлорфенол, эти лм еркурф осф ат и п р еп а­
раты, сод ерж ащ и е мышьяковистые соединения, могут вы звать
острые отравления, сопровож даю щ иеся высокой температурой,
обильным потовыделением, сильной головной болью, з атру д н ен ­
ным дыханием, посинением кожи и общей слабостью. Алкоголь
повышает опасность отравления. Д ин и тро ф ен о л и уралит, п опа­
дая на кож у и волосы, окраш и ваю т их в ярко-ж елты й цвет, кото­
рый долго не смывается. Пы ль д инитроф енола от бгня восп л а­
меняется с легким взрывом. Хлористый ц и н к в твердых кусоч­
ках и крепких растворах вы зы вает р а зд р аж ен и е кожи, н апом и­
нающее ожоги.
К работам, связанным с применением антисептиков, могут
быть допущены рабочие, прошедшие специальный инструктаж ,
знакомые с мерами личной п роф илакти ки , основными свойст­
вами антисептиков и п равилам и о б ращ ени я с ними.
П роверочные испытания этих знаний оф ор м л яю тся актом, в
котором указывается, что рабочие усвоили, основные п рав и л а
техники безопасности.
Рабочие проходят медицинский осмотр не реж е чем р а з в
полгода. З а п р е щ а е т с я допускать к антисептической обработке
древесины работников, которые имеют на теле глубокие с с а д и ­
ны, ожоги и воспалительные процессы кожи или слизистой о б о ­
лочки.
Н а пропиточных заводах и площ ад ках необходимо иметь ап­
течку с перевязочными материалами и м еди кам ен там и для п е р ­
вой помощ и в случае травматизма.
При р аб о те с антисептиками и гидроизоляционными м а т е ­
риалами раб оч им выдают комбинезоны, которые н ад ев аю тся
поверх го л ен ищ сапог, брезентовые рукавицы и кирзовые са­
поги.
При р а б о т е с битумными пастами или каменноугольным
креозотовым маслом, динитрофенолом, уралитом или триолитом
рабочих с н а б ж а ю т брезентовыми костюмами с двубортной к у р т ­
кой и капюшоном, кожаными перчатками или рукавицами.
Работы с антраценовым маслом и другими (главным о б р а ­
зом, каменноугольными) смолопродуктами необ х оди м о произво­
дить в кож ан о й , а не в резиновой обуви, так ка к креозот р а з ъ е ­
дает резину.
Д л я р а б о т ы с порошкообразными (пылящими) ан ти сеп ти ка­
ми (просеивание, опыливание, отвешивание, з а к л а д к а в котел
и т. п.) р а б о ч и х необходимо снабдить очками и респираторами.
Нужно следить за исправным состоянием о д еж д ы и сти рать
ее не реже одного раза в месяц.
Л и ч н ая профилактика. Технический состав и рабочие,
со­
п рикасаю щ и еся с антисептиками и гидроизоляционными м а т е ­
риалами, долж:ны строго соблюдать следующие п равила личной
профилактики:
1. П еред началом работ снять верхнее платье и надеть сп ец ­
одежду. П о с л е работы спецодежду очистить от п ы л и и грязи.
Д о м аш н ю ю и спецодежду хранить в раздельны х кабинках.
2. При работе с маслянистыми антисептиками -в солнечные
дни надо смазы вать лицо, шею и руки плотным слоем п р ед о ­
хранительной мази, хорошо растирая ее. П редохранительную
мазь рекомендуется наносить тонким слоем на открытые части
тела до р а б о т ы и перед выходом на улицу после работы.
В качестве предохранительной мази можно использовать пас­
ту Х И О Т -6 (Харьковского института охраны т р у д а) или бол­
тушку, состоящ ую из окиси цинка (или белой глины), т а л ь к а ,
глицерина, вазелинового масла и дистиллированной воды в рав­
ных частях по весу с добавлением 7% салола.
П аста ХИОТ-6 применяется как п роф илакти ческое средство
против р а зд р аж аю щ е го действия каменноугольных и нефтяных
продуктов, растительных и минеральных масел, естественных и
искусственных смол, органических растворителей, порошкооб­
разных вещ еств, не растворимых в воде и глицерине.
Когда наносят пасту на участки кожи, где есть ссадины ,
трещины, язвочки, ощ ущ ается ж ж ен и е или наб лю д ается с к о р о ­
проходящее покраснение. П ри этом не рекомендуется часто в ы ­
тирать кожу тряпкой, так ка к это н ару ш ает целостность н а н е с е н ­
ной пленки и уменьшает ее защ итны е свойства.
После работы пасту ХИОТ-6 смывают холодной водой.
Хранить пасту ХИОТ-6 следует при обычной т е м п е р а т у р е в
закрытой стеклянной или эм алированной посуде.
3. Во время работы с любым антисептиком во избежание от­
равления зап рещ ается курить, прикасаться к пище. Н ельзя к а ­
саться лица немытыми руками или спецодеждой.
4. З а п ре щ ает ся класть на л есом атери алы , обработанные ан­
тисептическими составами, личные вещи и особенно пищ евые
продукты.
5. По окончании работ необходимо вымыться теплой водой
с мылом. П редварительно следует обмыть л иц о (с закры ты м и
глазами) струей воды, не касаясь л и ц а рукам и , затем т щ а т е л ь ­
но вымыть руки, а потом уж е лицо с мылом. Температура воды
д о л ж н а быть около 36°. П ол ьзо ваться холодной водой не р е к о ­
мендуется, особенно после работы с м аслян ы м и антисептиками
или гидроизоляционными составами.
6 . По окончании работ с фтористонатриевы м антисептиком
рекомендуется см азать слизистую оболочку носа вазелиновы м
маслом.
7. Рабочие, заняты е антисептической обработкой древесины,
долж ны быть обеспечены санитарно-бы товы ми по м ещ ен иям и :
1) гердеробными ком натами д ля раздельн ого хранения сп ец ­
одежды и домаш них вещей;
2) сушилкой для спецодежды;
3) душевыми, умы вальникам и с теплой водой, щетками для
мытья рук, мылом и полотенцами;
4) уборными;
5) мастерской для починки спецодежды;
6) прачечной;
7) помещением для обогрева рабочих и приема пищи;
8 ) питьевой водой в б аках с плотно зак ры ваю щ им ися и з а п и ­
рающимися крышками.
Баки устанавливаю тся в помещениях, изолированных
от
мест, где приготовляются и хран ятся антисептические п р е п а р а ­
ты или гидроизоляционные материалы.
Меры безопасности на рабочем месте. М атериалы , пр им ен яе­
мые для приготовления антисептических составов, при неумелом
и неаккуратном обращении могут попасть н а кожу, проникнуть
в организм и вызвать отравление.
Поэтому при транспортировке антисептиков, их приемке, рас­
купорке тары и приготовлении составов (пересыпке, о твеш и ва­
нии, зак л ад к е в баки или ванны, н агреван и и ванн или котлов,
перем еш и ван ии и т. д.), при обработке ими древесины требуется
-обязательно соблюдать правила техники безопасности.
В о всех производственных помещениях, где производятся р а ­
боты с выделением в воздух помещения паров или пыли ан ти ­
септиков, производятся периодические анализы среды в сроки,
согласованн ы е с местными санитарными инспекциями. Согласно
постановлению главной государственной санитарной инспекции
о т 31 д е к а б р я 1960 г. № 350—60, предельно д опу стим ая концент­
р а ц и я паров д л я сольвентнафта составляет 0,1 мг/л, уайт-спири­
т а — 0,3 и г / л , аммиака — 0,02 мг/л, фенолов — 0,005 мг!л, содер»
ж а н и е в в о з д у х е пыли и других аэрозолей не долж но превыш ать
для ф то ри сты х антисептиков 3,0 мг!м3, мышьякового и мышьяко­
вистого а н г и д р и д о в — 0,3 мг1м3, хроматов и бихром атов (в пере­
счете на С г 2Оз) — 0,1 мг!м3, этилмеркурфосф ата (по сод ер ж а­
нию ртути в воздухе) — 0,005 мг!м3.
Ввиду о со б о й ядовитости запрещ ается без специального р а з ­
решения са н и т ар н о й инспекции применять некоторые антисеп­
тики (динитрофенолят кальция, этилмеркурфосфат, сулем а и ее
препараты , соединения мышьяка, динитрофенол в необ раб отан ­
ном виде) . Допускается применять уралит, триолит, имеющие в
своем составе динитрофенол, а так ж е динитрофенол, только с
об язате л ьн о й добавкой кальцинированной соды. П р и этом из
динитрофенола образуется динитрофенолят н атр и я, который
практически почти не является летучим, но овоей ядовитости не
т ер я ет *.
П р и по падани и раствора или порошкообразного антисептика
следует немедленно промыть испачканный участок кож и теплой
водой с м ы л о м . При появлении симптомов р азд р аж ен и я кожи
или слизисты х оболочек необходимо поставить об этом в извест­
ность врача.
1У1еры безопасности
при транспортировании
антисептиков.
Антисептики транспортируются только в плотной и исправной
таре. На т а р е должны быть отмечены вес продукта, м арка хими­
ката, его ядовитость и огнеопасность. З ап рещ ается совместная
перевозка антисептиков и пшцепродуктов.
Д ин и троф ен о л должен доставляться в исправны х деревян ­
ных б о ч к а х или фанерных барабанах, выложенных внутри б у м а­
гой. П е р е в о з к а динитрофенола в бумаж ной таре, мешках и тем
более навалом запрещается.
С и л и к а тн ы е антисептические пасты, ввиду способности их к
быстрому загустению, не подлежат хранению и перевозке.
В с е сухие водорастворимые антисептики долж ны перевозить­
с я в зак ры ты х железнодорожных вагонах, предохраняю щ их от
*
По шведским данным, препараты Болиден, содержащие соединения
мышьяка, п р и соответствующем соблюдении мер предосторожности не вызын;1гт заболевания людей.
воздействия атмосферных осадков. П ри последую щей доставке
авто- или гужевым транспортом антисептики перевозятся под
брезентом.
Порош кообразный фтористый натрий технический и терм иче­
ский должен перевозиться в ж елезны х или деревянны х бочках;
кремнефтористый натрий — в деревянных бочках или фанерных
б араб ан ах . Д р уги е порошкообразные и кристаллические анти­
септики (медный купорос, железны й купорос, уралит, триолит,
хлорная известь) перевозят главным образом в деревянных боч­
ках или ящ иках.
Эмульсионные антисептики (разводимы е в воде) транспорти­
руют в стеклянных и глиняных буты лках или в металлической и
деревянной таре.
М аслянистые антисептики и гидрои золяц и онн ы е материалы
в жидком или полужидком состоянии д о л ж н ы доставл яться в
ж елезнодорож ны х цистернах. П екоугольная см о ла и битум, под­
вергающиеся сгущению, долж ны перевозиться в утепленных
цистернах (с изоляцией), оборудованных зм еев и к ам и для подо­
грева. М аслянистые антисептики в небольших количествах мож ­
но доставлять в деревянных бочках, а битум — либо в бочках,
либо навалом (марки IV и V) на открытых платформах.
Меры безопасности при выгрузке и хранении антисептиков.
В ыгруж ать сухие антисептики в складские помещения необхо­
димо в той таре, в которой они прибыли на склад.
Случайно рассыпавш ийся материал о сто р о ж н о собрать в
плотный ящ ик с крышкой, перенести на с к л а д и расходовать в
первую очередь. Остатки антисептиков, которые вследствие з а ­
грязненности .не могут быть использованы, зак ап ы в аю т в землю
в местах, специально отведенных санитарны м надзором.
Р азг р у ж а т ь антисептики и убирать вагоны или другой тр ан с­
порт следует в спецодежде, применяя предохранительны е при­
способления.
Вагоны, автомашины и другое оборудование после перевозки
антисептиков следует очищ ать и обмывать. Т ар у из-под антисеп­
тиков необходимо о б еззар а ж и ва ть или сж игать. Категорически
воспрещается использовать посуду из-под антисептиков для
хранения питьевой воды или пищевых продуктов.
Категорически воспрещается у п отреблять открытый огонь
для разогревания маслянистых антисептиков в цистернах перед
сливом, а т а к ж е сильно впускать острый пар в начале разогре­
вания через верхний люк, чтобы и зб е ж ать выплескивания горя­
чего маслопродукта.
Рабочие, спускающиеся внутрь цистерны д ля очистки ее от
неразогревающихся и нерастворимых осадков, должны иметь
следующую спецодежду и приспособления: кож аные сапоги,
подбитые деревянными шпильками, брезентовые костюмы и ф у ­
ражки, резиновые перчатки, индивидуальны е шланговые маски.
спасательные пояса и взрывобезопасные электрические источни­
ки освещения. Спуск в цистерну разреш ается только по лестнице
и при тем пературе внутри ее не выше 40°.
Антисептики следует хранить изолированно под замком, в
закрытых складах, обеспеченных песком, огнетушителями, про­
тивопожарны м оборудованием.
Порош кообразные продукты надлеж ит хранить в заводской
таре. Хранение антисептиков н авалом воспрещается. Огнеопас­
ные в е щ е с т в а — динитрофенол и его производные, маслянистые
антисептики и органические растворители — надо хранить с со­
блюдением требований по хранению горючих материалов. При
этом жидкие горючие материалы (креозотовое масло, зеленое
масло, к е р о си н и др.) необходимо содерж ать в плотно з а к р ы ­
тых сосудах, не допускающих испарения или попадания в них
воды, динитрофенол (в смоченном виде) — в бочках.
Воспрещ ается разбрасывать и рассыпать сухие или р а з л и ­
вать жидкие антисептики на территории пропиточной площ адки
или склада. При загрязнении п лощ адку следует немедленно очи­
стить, удалив отходы в особо отведенные места.
Меры безопасности при антисептировании. Н а пропиточных
заводах в с е баки для предварительного подогрева и смешения
маслянистых антисептиков должны быть герметически закрыты,
иметь в ы тяж н ы е трубы в атмосферу и наполняться только через
трубопроводы, чтобы совершенно исклю чалась возможность по­
падания б р ы з г и паров антисептиков в помещение. Н а пропиточ­
ных зав о д ах агрегаты, работающие под давлением, котельное и
машинное оборудование, должны быть приняты инспекцией кот­
л онадзора и содержаться в исправности.
К обслуживанию котлов, цилиндров и машин допускаются
только л и ц а , имеющие специальные квалификационны е удосто­
верения. З абол то в щ и ку запрещ ается без разреш ения или сигна­
ла машиниста, ведущего пропитку, заб ал ч ивать или отбалчи вать
крышку пропиточного цилиндра, а так ж е откры вать вентили
груб в стоковую яму. Одновременно машинисту, ведущему про­
питку, з ап рещ ается начинать процесс без сигнала заболтовш ика
о закрытии цилиндра.
Рабочие, занятые переноской, укладкой и погрузкой необ­
сохших пропитанных лесоматериалов, сн абж аю тся комбинезона­
ми и резиновыми перчатками. Рабочие, зан яты е погрузкой и
укладкой подсохших с поверхности материалов, сн абж аю тся,
обычными рукавицами. При изготовлении раствора и других
антисептических препаратов следует о гр аж дать пропиточные
площадки со всех сторон, не допуская посторонних лиц.
Порош кообразные антисептики из склада на пропиточную
площадку доставляются в закрытой таре. При изготовлении так
называемых усиленных антисептических растворов, содерж ащ их
динитрофенолят натрия или фтористый аммоний, зак л ад ы в ать в
котел (или в реактор) соду или технический а м м и а к н адо при
температуре воды не выше 30— 40° во и з б е ж а н и е бурной реак­
ции с энергичным выделением газов — а м м и а к а и л и углекисло­
ты. По этим ж е соображ ениям при пропитке по методу горячехолодных ванн усиленнее растворы следует применять только
для холодных ванн (30— 40°), д ля горячих ж е б рать растворы
фтористого натрия обычной концентрации (3-проц ен тн ы е).
Просеивать и разм ельчать антисептики с л е д у е т в ситах и дро­
билках, снабженных плотными кож ухами. О твеш енны е дозы
порошкообразного антисептика засы п аю т в котел увлажненными:
(для меньшего распы ления).
На пропиточных площ ад ках временного ти па, организуемых
на территории, где ведется строительство, приготовление р ас­
творов, а т а к ж е пропитывание в ван нах производится в холод­
ных, хорошо проветриваемых с а р ая х или под навесами.
При работе в пропиточных цехах — в з а к р ы т ы х утепленных
помещениях при домостроительных ко м би н атах, деревообделоч­
ных заводах и цехах или ком бинатах производственных пред­
приятий строительных организаций — п р и го то в л ен и е антисепти­
ческих растворов (особенно с применением кальц и н и р ов ан н ой
соды или ам м иака) и пропитывание в ван нах мож но произво­
дить только при условии, если в помещении и м е е т с я в ы тяж н ая
вентиляция с вытяжками, расположенны ми непосредственно над
котлами и ваннами.
Сосуды с антисептическими п р еп аратам и необходимо всегда
тщательно зак р ы в ать крышками.
Не допускается искусственная су ш ка динитрофенола или ан­
тисептиков с добавкой динитрофенола, так к а к последний при
температуре более 50° о б л а д а ет повышенной летучестью.
По окончании всех пропиточных работ с л е д у е т тщательно
очистить пропиточные площ адки от остатков антисептиков и
нейтрализовать их по согласованию с с а н и т а р н ы м надзором.
При антисептировании конструкций, располож енны х высоконад уровнем земли, необходимо иметь хорошо укрепленные леса
с ограждениями. Если при антисептировании конструкций на
верхних э т а ж а х в нижних выполняются другие работы, следует
устроить над этим участком плотное перекрытие.
Прочищ ать наконечники гидропультов н у ж н о металлически­
ми шпильками, промы вая горячей водой при помощи ручного
насоса или компрессора. Н е р азреш ается п р о д у в а т ь наконечник
гидропульта ртом. За м ер зш и е наконечники отогреваю т в горя­
чей воде. К аж д ы й рабочий долж ен быть хорош о знаком с прави­
лами техники безопасности и охраны тр у д а при работе с краско ­
пультами и подобными им приборами. Эти п р а в и л а сводятся к
следующему:
1.
Не допускается работа на краскопульте п р и неисправномпредохранительном клапане. Если на к р а с к о п у л ь т е долго не р а -
ботали, предохранительный клапан обязательно проверяется.
Д ля этого при накачивании р езе р ву а р а водой вместо спускной
пробки в основание ввертывают манометр.
2. Действие предохранительного к л ап ан а проверяется не ре­
же чем 1 раз в месяц.
3. Через к аж д ы е 2 года резервуар подвергается повторным
гидравлическим испытаниям при давлении в 20 кг1см2 в течение
5 минут.
4. Воспрещается срывать пломбу на предохранительном к л а ­
пане.
5. Необходимо следить за тем, чтобы соединения шлангов
были плотно затянуты проволочной обвязкой.
6 . При антисептических и огнезащитных раб о тах краско­
пультом рабочий должен быть с н аб ж е н очками и респиратором.
В целях противопожарной безопасности при производстве
антисептических работ необходимо провести следую щ ие (основ­
ные) мероприятия:
1. Пропиточные площадки долж ны быть сн аб ж ены противо­
пожарны м инструментом (баграми, лопатами, л ом ам и , топ ора­
ми или к и р к а м и , сухим песком, водой и огнетуш ителями).
2 . Приготовлять антисептические составы и подогревать м ас­
лянистые а.нтисептики и другие смолопродукты на огне нужно
на б езо п асн о м расстоянии от зданий складов и лесоматериалов.
Н ео б х о д и м о строго следить за тем, чтобы при подогревании
составов из смолопродуктов поддерж ивалось короткое пламя, а
температура их не поднималась выше назначенной (для гидро­
изоляционных
составов —70—80°,
для зеленого масла —
50— 60°), а т а к ж е за тем, чтобы п л а м я было своевременно пога­
шено. Тем пературу составов измеряю т техническим термометром.
3 . Котлы д ля разогрева клеевой основы (при изготовлении
экстрактовых антисептических паст), различных смолопродук­
тов, в том числе гидроизоляционных составов, следует заполнять
не б о л е е чем на две трети, чтобы и збеж ать переливания смеси
через к р а я сосуда при нагревании, кипении или вспенивании.
При изготовлении или вторичном подогревании антисептиче­
ских составов, содержащих смолопродукты, в дож дли вую пого­
ду и в сн его п ад ы нельзя допускать попадания в них воды. П р и ­
сутствие ее вызы вает бурное вспенивание, перелив через кр ая
сосуда и возгорание. Динитрофенол при изготовлении антисеп­
тических п аст следует заклады вать небольшими порциями, по­
степенно, при потушенной топке и в последнюю очередь.
Н ео бх од и м о предохранять спецодежду от пропитки креозото­
вым маслом, так как от этого она легко загорается.
В осп р ещ а ется курить во врем я работ.
Р а з о г р е в а т ь маслянистые антисептики внутри помещений не
разреш ается.
А д о Ю. В. Биржевая гниль. Сборник работ Архангельского лесотехниче­
ского института. Вып. III. Архангельск, 1935.
Б о б р о в с к и й А. А. Лесоэнтомологическая оценка способов хранения
соснового пиловочника. Издание Воронежского лесохозяйственного института,
1953.
Б о н д а р ц е в А. С. Трутовые грибы европейской части СССР и Кавказа.
Издательство Академии наук СССР, 1953.
В а к и н А. Т. Хранение пиловочника на лесозаводах. «Механическая об­
работка древесины», 1935, № 10.
В а к и н А. Т. Руководство по хранению круглого л е с а хвойных пород.
Гослестехиздат, 1939.
В а к и н А. Т. Наставление по хранению круглого л еса лиственных пород.
Гослестехиздат, 1951.
В а к и н А. Т. Хранение круглого леса хвойных пород. Гослесбумиздат,
1949.
В а к и н А. Т. Современное состояние научно-исследовательской работы в
СССР по удлинению сроков службы древесины. Труды Института леса. И зда­
тельство Академии наук СССР, 1950.
В а н и н С. И. Методы исследования грибных болезней леса и поврежде­
ний древесины. Гослестехиздат, 1954.
В а н и н С. И. Домовые грибы и консервирование древесины. Кубуч, 1932.
В а н и н С. И. Курс лесной фитопатологии. Гослестехиздат, 1948.
В а н и н С. И. Древесиноведение. Гослесбумиздат, 1949.
В а н и н С. И. Развитие консервирования древесины в СССР. Труды Ин­
ститута леса. Издательство Академии наук СССР, 1950.
В и х р о в В. Е. и Б а ж е н о в В. А. О влажности древесины в свежесруб•ленном состоянии. Труды Института леса. Издание Академии наук СССР,
1949.
В и х р о в В. Е. Диагностические признаки древесины. Издательство Ака­
демии наук СССР, 1959.
Г ор ш и н С. Н. Защита древесины в Швеции. Гослесбумиздат, 1959.
Г . о р ши н С. Н. Современные антисептики для пиломатериалов и прин­
ципы построения комбинированных препаратов. Труды Института леса. И зда­
тельство Академии наук СССР, 1950.
Г о р ш и н С. Н. Дождевание древесины. Гослесбумиздат, 1953.
Г о л д и н М. М. Антисептическая защита деревянных конструкций. И зда­
тельство архитектуры и градостроительства, 1951.
Инструкция по защите от гниения, поражения насекомыми и возгорания
деревянных элементов зданий и сооружений (И 119—5 6 ) . Госстрой, 1957.
И в а н о в В. Д. , Ф е д ы ш и н Н. П. Атмосферная суш ка досок в пакет­
ных штабелях. Архангельск, I960.
К а л н и н ь ш А. И. Противогнилостная защита лесоматериалов. И зда­
тельство Академии наук, 1958.
К о н д р а т ь е в С. Ф., С а д о в н и к о в а Т. А. Защита древесины. Г осстройиздат УССР, 1959.
К о п е р и н Ф. И. Воздушная сушка и хранение хвойных пиломатериалов.
Архангельское областное издательство, 1938.
К о п е р и н Ф. И. Вопросы теории хранения древесины. АЛТИ. А р хан­
гельск, 1941.
К о п е р и н Ф. И. О влиянии влажности древесины на ее поражаемость
грибами. Сборник научно-исследовательских работ Архангельского лесотехни­
ческого института. Т. VIII, 1946.
К о п е р и н Ф. И. Изучение сроков просыхания круглого леса в условиях*
Севера. Сборник работ Архангельского лесотехнического института. Т. IX ,
1947.
К о п е р и н Ф. И. Хранение и сушка балансов и рудничной стойки н а
складах лесозаготовительных предприятий. Сборник работ Архангельского
лесотехнического института. Т. XII. 1949.
К о п е р и н Ф. И. Консервирование круглого леса хвойных пород методом
поверхностных обмазок. Труды Архангельского лесотехнического института.
Т. XIV, 1954.
К о п е р и н Ф. И. Хранение древесины хвойных пород. Архангельск, 1956.
К о п е р и н Ф. И., Ф е д ы ш и н Н. П. Естественная сушка пиломатериалов
в пакетах. «Лесная промышленность», 1957.
К р е ч е т о в И. В. Сушка древесины. Гослесбумиздат, 1949.
Л е б е д е в В. И. Дефекты древесины, вызывающие клейысы при экспорте
пиломатериалов. Архангельск, 1930.
Л е к т о р с к и й Д . Н. Защитная обработка древесины. Гослесбумиздат,
1951.
Л ы к о в А . В. « А у э р м а н Л. Я. Теория сушки. Пищепромиздат, 1946.
М ел е х о в И. С. О качестве северной сосны. Гослестехиздат, 1933.
М е л е х о в И. С. Значение типов лесов и лесорастительных условий в и з у ­
чении строения древесины и ее физико-механических свойств. Труды И нститу­
та леса. Т. IV. 1949.
М и л л е р В . В. и др. Желтизна древесины хвойных пород. Сборник н ауч ­
ных работ ЦНИИМОД. Гослестехиздат, 1940.
М и л л е р В. В. и др. Влияние грибов синевы на технические свойства
древесины. Труды ЦНИИМОД. Гослесбумиздат, 1951.
Н о в и ц к и й Г. И., С т о г о в В. В. Деревопропиточные заводы. Трансжелдориздат, 1959.
П е р е л ы г и н Л. М. Влияние пороков на технические свойства древеси­
ны. Гослесбумиздат, 1949.
П е р е л ы г и н Л. М. Древесиноведение. Гослесбумиздат, 1949.
П е т р и В. Н. О некоторых новых принципах изыскания антисептиков п о ­
вышенной токсичности. Труды Института леса. Издательство Академии наук,
1950.
П е т р и В. Н., Б е р с е н е в А. П. Облагораживание древесины. С верд­
ловск, 1960.
П е т р и В. Н. Изыскание новых антисептиков. Стройиздат, 1940.
П л а в и л ь щ и к о в Н. Н. Жуки-дровосеки. Гослестехиздат, 1932.
П о д к о л з и н П. С., Г е л е с к у л М. Н. Консервирование крепежных
лесоматериалов. Учлестехиздат, 1949.
П о п о в В. В. и М а м о н т о в а 3. Г. Сопротивляемость гниению ш пал,
пропитанных диффузионным способом. Труды ЦНИИ ж елезнодорож ного
транспорта, 1952.
Н и к и т и н В. М. Химия древесины и целлюлозы. Гослестехиздат, 1951.
Н и к и т и н Н. И. Химия древесины. Издательство Академии наук С СС Р,
1951.
Р ей н б е р г С. А. Максимальное использование емкости штабелей. Л енин­
град, 1936.
Р е й н б е р г С. А. Складское хозяйство. Гослесбумиздат, 1952.
Р и м с к и й-К о р с а к о в М. Н. и др. Лесная энтомология. Гослесбум­
издат, 1949.
Р ы к а ч е в П. И. Сушка как фунгистатический ф актор. Труды Института
леса. Издательство Академии наук СССР, 1950.
Р ы к а ч е в П. И. Некоторые вопросы методов испытания антисептиков.
ЦНИИМОД, 1958.
С т р е к а л о в с к и й Н. И. Сроки воздушной сушки пиломатериалов. «Ме­
ханическая обработка древесины», 1934, № 6.
С е р г о в с к и й П. С. Гидротермическая обработка древесины. Гослес­
бумиздат, 1958.
С т а б н и к о в В. Н., Л и в ш и ц В. Я. Антисептирование древесины на
строительстве. Ленинград, 1960.
Ч а с т у х и н М. Я. и Н и к о л а е в с к и й М. А. Исследование по распаду
растительных остатков в хвойных лесах. Биология почв, 1948.
Ч е в е д а е в А. А. Заготовка и хранение бревен л етн ей рубки. Гослестех­
издат, 1934.
Ч е р н ц о в И. А. О так называемой «скрытой» си н ев е хвойной древесины.
Сборник ЦНИИМОД. Гослестехиздат, 1934.
Ч е р н ц о в И. А. О жизнедеятельности грибов в древесине при затоплении
в воде. ЦНИИМОД, 1954.
Ш и п е р о в и ч В. Я. Вредители лесоматериалов и и х влияние на качество
древесины в лесах Карело-Финской АССР. Известия филиала Академии наук
СССР, 1951.
Ш и п е р о в и ч В. Я. Защита от вторичных пороков лесоматериалов хвой­
ных пород. Гослесбумиздат, 1954.
Ф о с т р е р Д . Химическая деятельность грибов. И з д -в о иностранной лите­
ратуры, 1950.
Cartwright and Findlay, Decay of timber and i t s prevention, chemical,
Publishing со., Brooklyn, 1950.
Lagerberg, Lundberg and Melin, Biological and P ractical researches into
blueing in pine and spruce, 1927.
Scheffer and Lindgren. Stains of Sapwood and S a p w o o d products and their
control, U. S. Dept. Agric, 1940.
Richards and Chidester, the Effect of Peniophora g ig a n te a and Schizophyllum
commune on Strength of Southern yellow Pine Sapw ood, Amer. Wood pres. Ass,
1940.
Louis E. Wise and Edwin C. Jahn, Wood C hem istry, USA, 1952.
Krzysik F., Nauka о Drewnie Warszawa, 1957.
Введение
...................................................
.................................................
j.
Особенности древесины как строительного материала
.....................
Древесина — совокупность растительных к л е т о к ...........................
Строение древесины хвойных пород
..................... .....
.......................... .....
Строение древесины лиственных пород
Неоднородность механических свойств древесины
.....................
5-.
6
10
18
21
Глава I
Глава II
Повреждения древесины при хранении и в сооружениях
. . . . .
Повреждения круглых лесоматериалов на с к л а д а х .....................
Повреждения пиломатериалов при сушке и хранении на
открытом в о з д у х е .....................................................................................
Повреждения деревянных конструкций и сооружений . . . .
28
28
33
34
Глава III
.....................................
<Чикроорганизмы, повреждающие древесину
Грибы, пачкающие поверхность древесины
.....................................
Грибы, окрашивающие заболонь древесины . . . . . . . .
Грибы, разрушающие д р е в е с и н у .......................................... .....
......................................................
Разложение древесины бактериями
37
39
40'
46
59"
Глава IV
Повреждение древесины насекомыми и борьба с ними
. . . . . .
61
Глава V
Атмосферная сушка круглых' и пиленых лесоматериалов
. . . . .
Свойства атмосферного воздуха
.......................................... .....
Испарение атмосферным воздухом воды из сушимого материала
Интенсивность сушки древесины атмосферным воздухом
. . .
Хранение и сушка круглого л е с а .......................................... .....
Сушка и хранение пиломатериалов ......................................................
Сушка пиломатериалов в рядовых штабелях
................................
Сушка пиломатериалов в пакетных штабелях
. . . . . . .
Выбор и подготовка территории для склада пиломатериалов . .
Себестоимость атмосферной сушки п и л о м а т ер и а л о в.....................
73’
7577
82~
85
89
02
102'
106
107‘
Глава VI
Химические методы защиты д р е в е о и н ы .....................................
Неорганические (минеральные) антисептики . . . . . . . . .
IQS’
112!
Органические антисептики
.....................................................................
Комбинированные антисептики
..................... ..... ...............................
116
121
Глава V II
Заводские способы пропитки л е со м а т ер и а л о в ............................ ....
Пропитка древесины под д а в л е н и е м ......................................................
Методы пропитки лесоматериалов под д а в л е н и е м .........................
Пропитка древесины под давлением маслянистыми антисептиками
Пропитка древесины под давлением водорастворимыми антисеп­
тиками ......................................................: ................................................
Пропитка под давлением сырых лесоматериалов
.........................
Пропитка древесины в горяче-холодных ваннах
. . . . . .
Пропитка древесины в высокотемпературных в ан н ах
. . . .
128
128
137
137
145
146
149
158
Глава V III
Антисептирование древесины на строительных площ адках . . . . .
Антисептические п а с т ы ................................................................................
Гидроизоляция антисептированных п о в е р х н о с т е й .........................
Поверхностное а н т и сеп т и р о в а н и е...........................................................
Применение диффузионных способов пропитки
древесины в
строительстве
............................................................................................
Стерилизация древесины с помощью ионизирующей радиации
.
Стерилизация древесины горячим в о з д у х о м .....................................
160
162
169
169
173
177
178
Глава IX
Правила по технике безопасности при антисептической обработке «
пропитке древесины
.......................................... .....
...........................
Литература
..................................................................................................................
179
187