Хімія для деревообробки

Деревина в усі часи була і продовжує залишатися цінним для будівництва матеріалом, а в деяких випадках – незамінним. Як і будь-якому іншому будматеріалу, їй властиві свої плюси та мінуси.

Деревина має масу позитивних якостей, серед яких: високоміцність та порівняно невелика щільність, стійкість до впливу агресивних середовищ і біосумісність з людьми й тваринами, мала теплопровідність та значні акустичні характеристики, можливість створювати гнутоклеєні конструкції і т.д. При цьому, є у неї й недоліки, наприклад, схильність до гниття і ураження комахами, згоряння і погіршення характеристик під впливом різних зовнішніх чинників (вологи, температурних показників, атмосферних умов...). Тому одним з головних завдань деревообробки є максимальне залучення позитивних сторін цього матеріалу і, разом з тим, зменшення негативних факторів. Це, в свою чергу, дозволяє гарантувати економічну ефективність конструкцій з дерева в певних будівельних та експлуатаційних умовах.

Більшість природних недоліків деревини можна легко подолати, використовуючи спеціальні хімічні засоби. Тому хімія в деревообробці має величезне значення.

Захистити деревину від різних негативних чинників допомагають, головним чином, фарби, лаки і антисептики, а також розчинники, ґрунтівки, вогнезахисти, відбілювачі та ін. Фарби не тільки запобігають гниттю, але й освіжають зовнішній вигляд. Лаки стоять на заваді розтріскуванню, надають матовість або глянсовий вигляд, перешкоджають вицвітанню. Антисептичні засоби не дають з’явитися цвілі, вбивають бактерії.

Вибираючи і надалі використовуючи той чи інший хімічний засіб, необхідно строго дотримуватися правил, зазначених в інструкції, і зважати на заходи безпеки. Адже один препарат може застосовуватися, наприклад, для внутрішньої обробки, інший – тільки для зовнішньої. Комбіновані антисептичні засоби через свою токсичність підходять лише для зовнішньої обробки.

Популярна хімія для деревообробки

Зараз звернімо увагу на низку хімічних реактивів, які мають місце в обробці деревини.

Формалін. Це водний розчин формальдегіду, стабілізований метиловим спиртом, позбавлена кольору прозора рідка речовина (допустимий легкий жовтий відтінок).

Задіюється формалін як антисептик при консервуванні біоматеріалів. З його допомогою дерево ефективно захищають від комах. Він є джерелом широкого переліку консервантів деревини.

Через токсичність формаліну, використовувати його необхідно з обережністю.

Карбамід (сечовина). Амід вугільної кислоти у вигляді кристалічної маси білого кольору. Добре розчиняється у воді, зокрема, в тій, яка в зв’язаній формі перебуває в деревині. А це говорить про те, що просочення його водним розчином дозволяє підсушити матеріал, прибравши частково деревну вологу на гідрофільну сечовину.

Карбамід є модифікатором, що проникає в клітини деревини, проявляє хімічну активність стосовно структурних елементів цього біологічного матеріалу, змінює його фізичні та експлуатаційні характеристики. Просочування деревини сечовиною підвищує її стійкість до гниття. Крім того, ця субстанція вступає в реакцію з такими елементами деревного полотна, як лігнін, ГМЦ та екстрактивні речовини. Завдяки цьому деревний масив не тільки зберігає старі позитивні якості, але й набуває нових.

Сечовина хімічно нейтральна, небезпеки людям і тваринам не несе.

Біхромат калію (калій двохромовокислий). Помаранчево-червона кристалічна маса, не злежується, у воді розчиняється добре.

Водний розчин цього реагенту – чудовий засіб для просочення несучих балок підлоги, нижніх вінців і т.д., які великою мірою схильні до вогкості. Після такої обробки деревина стає зеленуватою. Окис хрому, який утворюється в результаті, надійно захищає від гниття і ураження личинками комах.

При роботі з біхроматом калію обов’язково врахуйте його високотоксичність, використовуйте ЗІЗ для захисту шкіри та дихальних шляхів. Примітно, що з висиханням розчину зникає небезпека для здоров`я.

Біхромат натрію (натрій двохромовокислий). Є неорганічною хімічною сполукою, натрієвою сіллю діхромової кислоти у вигляді гігроскопічної кристалічної маси. Кристали не злежуються, колір може варіюватися від світлого помаранчевого до темно-червоного.

Найбільш розповсюджене застосування цієї речовини при спорудженні дерев’яних мостів. Її спільно з мідним купоросом задіюють для виконання антисептичних заходів (глибоке місцеве просочення під тиском). Цей склад не вимивається з деревини під час експлуатації конструкції. Самі ж мости набувають зеленуватого відтінку, стають стійкими до біоруйнування, на металеві елементи значного корозійного впливу не відбувається.

Важливо знати! Двохромовокислий натрій може завдати шкоди шкірі, слизовим і органам дихання. Для убезпечення останніх від негативного впливу необхідно використовувати спецодяг і респіратор. Щоб захистити шкіру рук, їх потрібно перед початком роботи змастити спеціальним складом (парафін і ланолін у співвідношенні 3 до 1, плюс невелика кількість фенолу), а опісля гарненько промити 5 %-м розчином гіпосульфіту натрію.

Хлорид заліза (залізо хлорне). Ця речовина є середньою сіллю трьохвалентного заліза і соляної кислоти. Зовні виглядає як м’яка іржаво-брунатна маса, утворена кристалами.

У деревообробній галузі хлорне залізо служить протравою. Фарбування деревини з його допомогою, як і з залученням інших протрав, не дає вуалі, текстура деревини через таке покриття проглядається. Саме покриття виходить глибоким і рівномірним, а забарвлення – міцним, водо- і світлостійким.

Колір, який надає цей реагент, залежить від породи деревини: у дуба і верби з’являється синьо-сіре забарвлення, у горіха – темно-синє, у бука – сіре, у клена – сіро-коричневе, у червоного дерева – сіро-фіолетове.

Хлорне залізо певною мірою небезпечне для людини. Може подразнити шкіру та слизові, а також органи дихання і травлення. Щоб цього уникнути, важливо використовувати в роботі ЗІЗ.

Сульфат міді (мідний купорос). Яскраво-синя кристалічна гігроскопічна маса з металевим присмаком, що складається з прозорих частинок. Добре розчиняється у воді, насичених розчинах соляної кислоти, розведеному спирті.

Одна зі сфер застосування мідного купоросу – деревообробка, зокрема, просочування деревини. Це ще одна популярна протрава масиву дерева. Залучається переважно для дуба, верби і горіха, забарвлює їх у коричневий колір.

Цей матеріал не горючий, небезпеки пожежі та вибуху не несе. За ступенем впливу на людину належить до 2-го класу небезпеки.

Сульфат заліза (залізний купорос). Неорганічна речовина, гігроскопічна, не летка, без запаху, з терпким металевим присмаком. Складається з прозорих кристалів (у масі – блакитно-зеленого кольору). Добре розчиняється у воді. Токсичність має порівняно низьку.

У деревообробній галузі залізний купорос служить популярною протравою. Його розчини різної концентрації (1 %, 4-5 %) застосовуються для обробки деревини різних порід, створюють у результаті від бузково-сірого і рожевого до темно-сірого і чорного різновидів забарвлення.

Калій марганцевокислий (марганцівка). Темно-фіолетова, практично чорна кристалічна маса. У воді розчиняється, утворюючи яскравий малиновий розчин.

У деревообробній галузі марганцівку використовують, головним чином, для інтенсифікації природного брунатного/бурого кольору деревини. Як барвник добре справляється зі своїми функціями спільно зі сірчанокислою магнезією в однакових пропорціях, розведеними в гарячій воді.

Дерево, оброблене марганцевокислим калієм, стає спочатку вишневим, а пізніше коричневим. Надалі під впливом сонячних променів відбувається освітлення.

Ще один спосіб залучення марганцівки – для підробки під горіх берези.

При роботі з різними її концентраціями важливо пам’ятати про можливу небезпеку для слизових і шлунково-кишкового тракту.

Фторид натрію (натрій фтористий). Біла/світло-сіра порошкоподібна маса, що слабо розчиняється у воді.

Фтористий натрій є смертельною отрутою для грибів і комах, що руйнують дерево, тому активно застосовується як антисептик. Примітно, що він не завдає шкоди залізу і може використовуватися в дерев’яно-залізних конструкціях. А ось із такими матеріалами, як крейда, вапно, цемент і деякі інші, компонувати цю речовину неприпустимо, оскільки при її взаємодії зі солями кальцію відбувається повна втрата ефекту стосовно шкідників.

Врахуйте, що натрій фтористий може бути вимитий з обробленої деревини водою. Щоб цьому запобігти, необхідно нанести додаткове покриття, наприклад, лак, фарбу або мастику.

Не забувайте і про токсичність цього матеріалу. Під час роботи забезпечте гарне вентилювання і використовуйте засоби індивідуального захисту.

Натрій кремнефтористий. Виглядає ця сполука як білий дрібнокристалічний порошок (можливо, зі сірим або жовтим відтінком). У воді розчиняється дуже погано, тому як окремий антисептик для деревини застосовується вкрай рідко. Найчастіше, до нього додають соду або аміак, унаслідок чого цей реактив трансформується у фтористий натрій.

Як бачимо, хімія в деревообробці є надважливим учасником для досягнення різних цілей. Вона ефективно усуває або зримо обмежує негативний вплив на якість конструкцій з дерева, мінімізує небезпеку гниття, загоряння, шкоди від комах тощо. Обійтися без неї в сучасній деревообробній промисловості не можна, але застосовувати кожну хімічну речовину необхідно, суворо дотримуючись рекомендацій.

Використовуйте хімію для деревообробки правильно – і позитивний результат не змусить вас довго чекати!