Технология автоклавной пропитки (импрегнации) под давлением. Часть 1

Импрегнация (impregnation) означает - «наполнение», пропитывание древесины, специальными растворами или эмульсиями с целью придания противогнилостных свойств.

Способность древесины к пропитке, в значительной степени зависит от породы и от положения в стволе.

Периферийная часть ствола – «заболонь» хорошо проницаема.

Центральная часть ствола – «ядро» (сосна, лиственница, кедр), спелая древесина (ель, пихта) труднопроницаема.

В связи с этим в соответствии с ГОСТ 20022.0-93 в лесоматериалах выделяют легкопропитываемую зону (ЛПЗ) и труднопропитываемую зону (ТПЗ).

Требования к качеству пропитки ЛПЗ и ТПЗ по ГОСТ 20022.0 -93 предъявляются разные.

При пропитке заболонь - должна пропитываться на 85%.

При пропитке ядра и спелой древесины считается достаточной глубина проникновения для сосны, кедра - 5 мм, для лиственницы, ели, пихты – 2 мм. Большая глубина практически не достижима.

Пропитке подлежит древесина различных пород и геометрических сечений (пиленые, круглые). Ограничения по пропитке имеет только древесина обладающая пороками, снижающими проницаемость. Например, у хвойных пород – смоляной карман, у лиственных пород – ложное ядро. Так же, не допускается пропитка пиломатериала с корой и лубом.

Необходимо обращать внимание на предпропиточную влажность древесины, которая должна быть менее 30%. При влажности древесины более 30%, пропитка будет проходить длительный период при более сложном технологическом процессе.

Стойкость древесины против гниения

Стойкость древесины против гниения зависит от ее породы и строения.

По стойкости против гниения породы древесину разделяют на четыре класса:

• I - стойкие: сосна, ясень, ядро дуба и лиственницы;
• II - среднестойкие: ель, пихта, заболонь кедра и лиственницы, ядро бука;
• III - малостойкие: заболонь березы, бука, rраба, дуба и клена, ядро вяза;
• IV - нестойкие: ольха, осина, заблонь липы, ядро березы.

По пропитываемости антисептиками (веществами, предохраняющими древесину от гниения) породы и зоны древесины подразделяют на три группы:

• 1 - легкопропитываемые (заболонь березы, бука и сосны);
• 2 - умеренно пропитываемые (кедр, ольха, осина, заболонь граба, дуба, клена, липы и лиственницы европейской, ядро сосны);
• 3 - труднопропитываемые (ель, лиственница сибирская, пихта, ядро березы, бука, вяза, дуба, лиственницы европейской и ясеня).

Это тот минимум, который необходимо знать о древесине перед тем, как начать пропитку древесины в автоклаве. Для получения корректных результатов необходимо производить загрузку древесины в автоклав (одной породы, одного сечения, одинаковой влажностью – это идеальный и самый правильный вариант).

Автоклав - это герметичный сосуд, в котором под давлением жидкости 10-12 кгс/см² происходит процесс пропитки.

Процесс пропитки производится в соответствии с ГОСТ 20022.6 – 93 по способу полного поглощения «вакуум-давление-вакуум».

Показателями качества пропитки - биостойкости древесины, глубина проникновения и поглощения пропиточной жидкости. Достижение определенных показателей стойкости древесины обеспечивается необходимой величиной поглощения (в пересчете на сухое вещество или концентрат) и глубиной пропитки.

Технология обработки древесины антисептиком под давлением - является самой перспективной и качественной в области обработки и защиты древесины.

Пропитка защитит древесину от грибков, плесени, гниения и насекомых в более тяжелых условиях эксплуатации.

Существуют разные технологии пропитки (импрегнации) древесины. Вот две наиболее популярные:

Вакуум — атмосферное давление (Vac-Vac, Double Vacuum). Проникновение средства в дерево до нескольких сантиметров. Применение способа пропитки вакуум - атмосферное давление-вакуум позволяет сократить время обработки. Для этого способа необходимо специальное оборудование - автоклав, герметичный цилиндр, в котором можно создавать вакуум или давление. После загрузки в автоклав материала создают вакуум (0,075-0,09 МПа) в течение 10-15 мин, затем в автоклав, не прерывая вакуумирования, подают антисептик, после чего делают давление в автоклаве равным атмосферному и древесину выдерживают в растворе 5-30 мин. В результате перепада давлений раствор проникает в древесину. После пропитки в автоклаве создают осушающий вакуум в течение 10-15 мин. Глубина пропитки такая же, как при способе горяче-холодных ванн до 10 мм, но время пропитки сокращается до 1 часа.

Вакуум — давление — вакуум (Vacuum Pressure). Используется для наиболее глубокого проникновение антисептического состава в древесину.

Глубину пропитки можно несколько увеличить, используя метод вакуум - давление - вакуум. Этот способ позволяет ввести в древесину наибольшее возможное количество антисептика на наибольшую глубину. Его часто используют и для пропитки древесины огнезащитными составами (антипиренами). Древесину помещают в авто­клав и создают вакуум (0,07-0,085 МПа) на 15-60 мин. Затем подают пропиточный раствор и создают давление 0,8-1,4 МПа. Выдерживают материал под давлением либо до полной пропитки, либо до пропитки на требуемую глубину. После пропитки создают вакуум (0,07-0,085 МПа) на 40 мин для подсушивания материала.

Качество пропитки определяют взятием проб и вычислением величины поглощения защитного вещества и глубины пропитки по окрашиванию древесины самим веществом или индикатором на него.

Защита древесины Сенеж