Химическая стойкость пропитанной древесины против действия кислых и щелочных агрессивных сред
Для повышения химической стойкости натуральную древесину пропитывают различными веществами.
Получение химически стойкой древесины достигается путем обработки ее веществами, инертными к агрессивной среде, самой древесине, или химически взаимодействующими с ней о образованием нерастворимых химически стойких продуктов.
При пропитке до последнего времени применялась главным образом фенолформальдегидная смола, которая в процессе отверждения придает древесине химическую стойкость.
Пропитка древесины фурфуролацетоновым мономером ФА предохраняет ее от возгорания и гниения.
Прессованными материалами, пропитанными химически стойкими веществами, являются лигностен, лигнофоль, балинит, дельта-древесина и другие. Они применяются для изготовления деталей и аппаратов, подвергающихся динамическим и статическим напряжениям. Химическая стойкость прессованной и пропитанной древесины значительно выше, чем обычной. Уплотнение древесины производится при давлении 200—300 кг/см 2 и температуре 130—150°.
Пропитанная древесина, так называемая бакелизированная, практически вполне стойка к действию 36%-ной соляной и 70%-ной серной кислот при температурах до 100°, а также к действию 75%-ной фосфорной кислоты при температурах до 90° и органических кислот всех концентраций при обычной температуре и нагревании,
В растворах азотной и хромовой кислот, едких щелочей и углекислых солей щелочных металлов (сода, поташ) бакелизированная древесина малостойка.
Химическая стойкость пропитанной древесины зависит от количества введенной в нее фенольной смолы, которое определяется агрессивностью действующей среды.
Пропитка древесины должна производиться обязательно с предварительным ее подсушиванием, иначе находящаяся в порах вода не пустит туда пропиточный материал.
Для глубокой пропитки древесины, позволяющей использовать ее для работы в высокоагрессивных средах (серной и фосфорной кислотах концентрацией до 70%, соляной кислоте—более 30% и т. п.), расходуется до 80—90% смолы от веса сухой древесины, а при использовании в менее агрессивных средах (серная кислота концентрацией до 40%, соляная—до 20%) норма пропитки может быть снижена до 50—60%.
Ряд строительных конструкций изготовляют из слоистой древесины (фанеры).
Фанера, склеенная из тонких слоев шпона, пропитанных фенолформальдегидной смолой, обладает высокой водоупорностью, повышенной механической прочностью и стойкостью к заражению грибками.
В химической и строительной промышленности нашли применение фанерные трубы, изготовляемые путем рулонного свивания двухслойной березовой фанеры.
Для соединения таких труб, не требующих при эксплуатации разборки, применяются конусные муфты на клею. Применяются фанерные трубы с внутренним диаметром в 100—300 мм при толщине стенки 8—13 мм. Длина труб от 5 до 7 м.
Источник
Обработка соляной кислотой дерева
Как правильно обрабатывать древесину? Этот вопрос возникает у каждого строителя. Как защитить древесину от воды,огня и вредителей? Попробуем ответить на эти вопросы в нашей статье.
Многие владельцы деревянных домов хотят чтобы древесина имела чисто белый цвет,не теряя.при этом,своих качеств…
Как правильно обрабатывать древесину? Этот вопрос возникает у каждого строителя. Как защитить древесину от воды, огня и вредителей? Попробуем ответить на эти вопросы в нашей статье.
Многие владельцы деревянных домов хотят чтобы древесина имела чисто белый цвет,не теряя.при этом,своих качеств…Один из способов это-отбеливание.
Отбеливание.
Чтобы деревянное изделие из липы, сосны, ели или тополя стало чисто белым, не потеряв своей фактуры (более темных прожилок и границ древесных слоев), применяют водный раствор бесцветного отбеливателя.
1. Для этого:
тщательно смешивают 50-60г хлорной извести, 30г соды и 25г поташа (калий углекислый), растворяют в 1 л воды и через 1-2 часа процеживают через плотную ткань; в прозрачный раствор погружают деревянное изделие на 1 час;
Потом его вынимают, выдерживают на воздухе 20-30 минут и снова опускают в раствор;
Эти операции повторяют 3-4 раза, а затем изделие промывают водой и высушивают.
Хлорная известь разрушает почти все красящие вещества, одновременно удаляя из дерева все смолистые и дубильные вещества.
Если изделие крупное, его обрабатывают указанным раствором с помощью губки и спустя некоторое время промывают водой, 10%-й соляной кислотой, 10%-м раствором гипосульфита натрия либо просто раствором 20 г мыла в 1 л воды.
Соляная кислота нейтрализует карбонаты калия и натрия, переводя их в хлориды и углекислый газ, а гипосульфит натрия удаляет из поверхностного слоя древесины остатки хлора и хлорной извести и карбонаты, поскольку его взаимодействие с хлором тоже ведет к выделению кислот — соляной и серной:
Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O = Na2SO4 + H2SO4 + 8HCl.
2. Другой окислитель, отбеливающий древесину, — пергидроль (стабилизированная 30 % перекись водорода). Его разбавляют равным объемом воды и добавляют 30-40 мл нашатырного спирта на каждый литр полученного раствора.
Смесь для отбеливания должна все время иметь щелочную среду (красная лакмусовая бумажка должна становиться синей), в случае необходимости к ней добавляют еще немного нашатырного спирта.
Чтобы нейтрализовать действие пергидроля, поверхность необходимо промыть 4-процентным раствором уксусной кислоты. Древесина, в зависимости от породы, белеет через 2-8 часов. После этого ее тщательно промывают водой и сушат.
3. На ведро воды добавить 2 кг хлорной извести и 0,25 кг соды. Тщательно перемешать и дать отстояться. Раствор слить и обрабатывать пораженную поверхность древесины кистью, валиком или распылением. При необходимости процедуру производят повторно.
4. На литр воды добавить 0,5 кг едкого натрия. Раствор нанести на пораженную поверхность.
5. Обработать поверхность древесины пергидролем. При необходимости процедуру повторить.
6. Щавелевую кислоту применяют в виде 10 %-ного раствора, который уже на отбеливающей поверхности смешивают с 20 %-ным раствором гидросульфита натрия (последний наносят на отбеливаемую поверхность первым). Нанесенные на поверхность один за другим составы не более чем через 5 мин удаляют, смывая обычной водой.
7. Для получения абсолютно белой древесины используют состав:
- В разведенный вдвое пергидроль (15% H2O2) добавляют нашатырный спирт, так, чтобы у раствора был сильный запах нашатыря. Этим раствором смачивают древесину и оставляют на несколько дней.
- Перекись водорода действует на разные породы дерева не одинаково. Так, дуб она фактически не отбеливает, зато при долгой выдержке придает ему зеленоватый оттенок, а грецкий орех, бук, березу обесцвечивает очень эффективно. Концентрация раствора перекиси водорода при этом не должна быть ниже 30 %. Перед нанесением перекиси водорода шпон или массив древесины смачивают теплой водой и, дав им немного подсохнуть, обрабатывают 10 %-ным раствором нашатырного спирта. Ясень и березу рекомендуется обесцвечивать смесью, состоящей из 20 %-ного раствора перекиси водорода и 20 %-ного раствора аммиака, взятых в соотношении 10:1 (по объему).
- Для светлых пород — липы, березы, клена, тополя рекомендуется раствор щавелевой кислоты (1,5-6 г) в кипяченой воде (100 г). После отбеливания листы шпона промывают раствором, который одновременно поднимает ворс и обессмоливает поверхность. Состав раствора (в граммах): хлорная известь — 15; кальцинированная сода — 3; вода — 100. Сперва в горячей воде растворяют соду, а затем в остывший раствор добавляют хлорную известь. После обработки раствором древесину промывают водой.
Использование растворов приготовленных самостоятельно может вызвать нежелательные изменения. Как мы уже отметили, дуб при отбеливании некоторыми средствами приобретает зеленоватый оттенок. А вот грецкий орех может проявить серовато-голубой или розовый цвет. Чтобы избежать нежелательных изменений рекомендуется использовать качественные проверенные средства.
Водо и огнестойкость, антисептичность:
Древесине можно одновременно придать водо- и огнестойкость, если после очистки и ошкуривания наждачной бумагой или другим способом обработать ее составом, приготовленным из следующих реактивов:
1. Рецепт 1,4 л жидкого стекла (полисиликата натрия), 200 г порошка мела и 200 г талька,
2. Рецепт 10 г столярного клея, растворенного в 1,14 л теплой воды, 4 г хлорида цинка, 100 г хлорида аммония и 114 г буры.
3. Огнестойкость древесине придают, пропитывая ее раствором, содержащим 10 г гидроортофосфата аммония и 1 г борной кислоты в 100 мл воды
4. 15 г буры и 15 г сульфата натрия на 60 мл воды.
5. Китайский рецепт («маринад для дерева»). В 10 литрах воды растворяют 2 кг поваренной соли и 4 литра 9% уксусной кислоты. Сию смесь нагревают до 50 — 70 град. Цельсия и наносят кистью на поверхность дерева. Дают составу впитаться и наносят еще раз. Через месяц процедуру повторяют. Всего нужно произвести минимум три пропитки.
Про долговечность такой пропитки трудно что-то сказать. Тянет ли соль воду из земли и воздуха в дерево, тоже не доказано.
6. «Маринад для дерева» на основе гидрокарбоната натрия.
10 литров воды, 2-3 килограмма гидрокарбоната натрия (пищевой соды), уксус 9% 2-3 литра.
Состав иногда применяют при обработке деревянных палуб.
7. Состав «немецкого купороса» (ХМ-11): Медный купорос, бихромат натрия (он же — натрий двухромовокислый, он же — хромпик натриевый), уксус, вода.
Применяют в том числе для обработки свай портовых сооружений и деревянных свай зданий, возводимых на переувлажненных грунтах.
Это — самый эффективный и при этом САМЫЙ экологичный антисептик. Бихромат натрия, который можно заменить просто поваренной солью. Кстати, китайцы именно ею обрабатывают деревянные конструкции зданий (водный раствор уксуса и поваренной соли). У них дерево фактически подвергается процессу маринования. Медный купорос между прочим также входит в рецептуру маринадов.
Антисептическая обработка:
- «Раствор салициловой кислоты с горячей водой 1:100,хотя ,хотя и 1:300 может иметь должное действие».
- При влажности древесины более 40%, входящий в состав пасты антисептик растворяется и интенсивно проникает (диффундирует) в древесину. При уменьшении влажности, диффузия прекращается. Для антисептирования здоровой древесины, часто применяют 5%-й раствор бихромата калия в 5%-й серной кислоте. Им рекомендуется обрабатывать не только древесину, но и землю на глубину до 0,5 метра. Эффективным средством для пропитки балок и нижних венцов является водный раствор бихромата калия. Образующаяся окись хрома надёжно защищает древесину не только от гниения, но и от поражения личинками насекомых.
- Финский рецепт краски
Помните, как Том Сойер маялся, когда тётушка Полли заставила его красить забор? Оказалось, зря мы все тратим столько сил на окраску деревянных сооружений. Практичные жители Финляндии установили, что масляная краска не способствует долговечности домов из древесины. Исследования показали, что под краской скапливается влага, создаётся оптимальная среда для развития микроорганизмов, разрушающих древесину. Лучше применить наш финский состав, говорят они. Действительно такие дома, штакетники стоят десятилетия, не подвергаясь разрушению. Предлагаю и в России шире пропагандировать финский состав для окраски домов, строений, ограждений. Это позволит сэкономить миллиарды, лучше сохранить жилой фонд, хозпостройки. Финский состав, прямо скажу, находка для жителей села, садоводов. Финский состав для окраски:
мука ржаная или пшеничная — 720 г,
сухой известковый пигмент — 1560 г,
Изюминка, как говорят, кроется в строгом соблюдении технологии приготовления финского состава. Сначала готовят клейстер. Берут муку, постепенно добавляют холодную воду с тем, чтобы довести муку до консистенции густой сметаны. Остаток от 6 л воды доливают в горячем состоянии.
Теперь клейстер процеживают и ставят на огонь. Постоянно помешивая, добавляют соль, затем железный купорос, сухой известковый пигмент.
Теперь вливают остаток воды (горячей) для получения рабочего малярного состава.
Наносят на поверхность кистью в два захода. Расход раствора — 300 г на квадратный метр. Если же дом или штакетник был ранее окрашен масляной краской, её полностью счищают. Грунтовка не требуется.
Штакетник, обработанный финским составом, может простоять без ремонта до 20 лет. Известно, что дома, окрашенные масляной краской, плохо пропускают воздух. Состав — лишён этого недостатка.
Целесообразно наладить выпуск комплектов финского состава с приложением инструкции. Польза будет всем. Если вы хотите достичь нужного цвета (колера), например, чтобы глиняные стены в землюшке покрасить, как у хоббита Бильбо, то можно добавлять различные неорганические пигменты (начиная от тёртого красного кирпича, и заканчивая выпарками из отваров васильков, ореховой коры, семечек подсолнуха и пр.).
Успеха Вам в освоении опыта наших предков и применении природных материалов в строительстве — сбережем природу вместе !
Источник