Грунтовки, антисептики і фінішні покриття для дерева у важких умовах експлуатації

Деревина – дуже цінний будівельний і оздоблювальний матеріал. Різні її сорти і види характеризуються прийнятними конструкційними (міцність, твердість, пр.) і декоративними (колір, структура) властивостями.

«Вражаючі фактори» для будівельної і обробної деревини

Слабке місце практично будь-якої хімічно необробленої деревини – її порівняно низький термін служби, особливо у важких умовах експлуатації, характерних для зовнішнього застосування. Адже вона – це, по суті, омертвілі частини живого організму (дерева), які мають біологічну основу (целюлоза, лігнін, геміцелюлози, смоли і дубильні речовини). Мертва деревина не володіє багатьма системами захисту, характерних для живого, зростаючого дерева. В омертвілому стані, завдяки своїй "дихаючій" (волого-і повітропрониклій) структурі вона стає схильною до дії багатьох руйнівних чинників, як атмосферної, так і біологічної природи. До таких факторів належать:

• коливання вологості, що призводять до її періодичнго розбухання і пересихання (зміна обсягу, геометричних розмірів), наслідком чого стає втрата структури, "сухе" розтріскування (т.зв. "розсихання");
• сезонні коливання атмосферної температури, що призводять до літнього "випаровування" смолисчастих речовин і зимового "морозного" розтріскування деревини (внаслідок "расклинування" замерзлої внутрішньої вологою);
• розкладання барвників жорстким ультрафіолетом сонячного світла, яке призводить до знебарвлення (вигоряння) деревини, набуття нею непривабливого сірого кольору;
• гниття, викликане біологічним втручанням пліснявими грибками і міцилієм вищих грибів, що призводить до таких дефектів деревини, як:        
  1) плісняве фарбування, або синява (не знижує конструкційної міцності деревини, але зменшуючи її декоративну цінність, сприяє руйнуванню і відшарування клеїв, фарб, лаків; зазвичай є початковим етапом грибкового ураження деревини, відкриває "браму" для проникнення більш агресивних "древинноядних" грибів);
  2) деревинна (тріщинувата, волокниста) гниль, як результат роботи грибниці будинкового, штабельного гриба, трутовика і інших видів; характеризується практично повною втратою деревиною своєї структури, конструкційної міцності і декоративної цінності;
• пошкодження древинноядними комахами – ксилофагами, які утворюють в деревині канали – червоточини, роблячи її більш доступною для інших видів ураження (грибкового, атмосферних факторів).

Однією з найпоширених помилок - це можливість бактеріального (мікробного) ураження деревини. Насправді, цільна деревина бактеріями практично не уражається, через високу біологічну стійкість лігніноцеллюлозного комплексу. Вона стає доступною бактеріям тільки після її "проїдання" грибами (у вигляді гнильної деревинної трухи) або в штучно подрібненому, размолотому стані (т.зв. тирси). Тому дуже часто вживаний термін "антисептик" (тобто протимікробний засоб), для засобів хімічного захисту деревини в корені помилковий. Ці хімічні засоби практично завжди мають тільки фунгіцидну (протигрибкову), інсектицидну (проти комах) і альгіцидну (проти обростання водоростями) дію.

Способи, види і засоби обробки деревини в гідротехнічному будівництві

В рамках цивільного гідротехнічного будівництва, на території України як правило, застосовуються:

• в якості будівельної деревини – зазвичай дуб, рідше бук, акація, ясен, у вигляді стовпів, паль, пиломатеріалів;
• в якості оздоблювальної деревини – зазвичай терасна дошка з твердих порід дерева, як місцевих (ті ж дуб, бук, акація, ясен), привізних (кедр, модрина), тропічних (тик, мербау, палісандр та інші).

В гідротехнічному будівництві застосування деревини характеризується складними умовами експлуатації, а саме:

• зовнішнім розташуванням конструкцій (споруд) під відкритим небом;
• близькістю або постійним зіткненням з водою (прісною, солоною, стічною);
• доступністю біологічних факторів ураження (пліснявою, деревинними грибами, комахами-ксилофагами).

Для компенсації систем біологічного захисту, що існували в живому дереві, істотного продовження терміну слугування будівельної та обробленої деревини, в рамках гідротехнічного будівництва зазвичай застосовується її фізико-хімічна консервація (обробка). Яка може виконуватися такими способами:

1. Суцільна імпрегнація (просочення), що володіє найкращими захисними властивостями і їх тимчасової стійкістю. Як правило, застосовується в масовому виробництві та промисловому будівництві. В якості просочувальних речовин застосовуються препарати на основі солей металів (мідний, залізний купорос), креозот і т.п. Їхні відносні недоліки – необхідність великогабаритного промислового обладнання (просочувальних ємностей, камер), витратність за часом, висока витрата препаратів, ціна.
2. Поверхнева ізоляція (покриття). В якості покривних препаратів застосовуються різноманітні біоцидні та ізолюючі речовини, з їх частковим проникненням в пористий масив деревини (біоциди і фунгіциди, грунтовки, блакиті, фасадні та терасові олії,) або поверхневим затвердінням (лаки і фарби). Даний спосіб, в порівнянні з повною імпрегнацією, володіє меншими захисними властивостями і їх тимчасовою стійкістю, але які можуть бути збільшені за часом впливу шляхом поновлення ізолюючого покриття. Поверхнева ізоляція – технологічно простіший спосіб обробки деревини, широко застосований в цивільному будівництві, навіть у побутових умовах, із застосуванням найпростіших малярних інструментів. Часто, крім консервуючих (захисних) властивостей, покривні препарати виконують також декоративні функції (різні блакиті і олії, лаки, фарби).

За цільовим призначенням, фізико-хімічна обробка деревини буває:

•  Біоцидна  (як правило, комплексна фунгицидно-інсектицидна, а іноді і альгіцидною). В якості биоцидів застосовуються креозот, мідний, залізний купорос, пропіконазол, перметрин та інші препарати.
•  Ізолююча абсорбіруема , механізм дії якої полягає у витісненні повітря і вологи з пористої структури верхнього шару ( до 10 мм і більше) деревного масиву, мінімізації умов для його руйнування під дією атмосферних чинників, пригніченні грибкової флори і комах – ксилофагів. В якості проникаючих ізолюючих препаратів застосовуються різні легко абсорбуючі деревиною водовідштовхувальні смоли і парафіни, органічні (лляна, конопляна оліфа, олія тунгового дерева) і мінеральні (спеціальні нафтові) оливи. Такі речовини, як фасадні блакиті і терасові олії, олії на основі парафінів, крім захисних властивостей, володіють відмінними декоративними якостями, дозволяють виявляти, виділяти текстуру деревини, змінювати в деякому діапазоні її колерування, надавати поверхні блиск, шовковистість, гладкість і т.д.
•  Ізолююча поверхнева , з утворенням зовнішньої повітро-і вологонепроникною, твердої або еластичної плівки. Як правило, спочатку щодо поверхні обробленої (струганої, шліфованої) деревини застосовуються більш дешеві грунтовки. Вони служать для заповнення поверхневих пір, зменшують поверхневу гігроскопічність (вбирання) деревини, створюють гладку, високо адгезивну поверхню, скорочують витрати більш дорогого фінішного покриття. В якості "фінішного" виступають декоративні лаки і фарби для зовнішнього застосування (акрилові, алкідні, силікатні), які утворюють міцну, стійку до атмосферних і біотичних впливів захисну плівку, часто з відмінними декоративними властивостями (колірна гама, малюнок, текстура, блиск і матовість). Крім іншого, лакофарбові покриття захищають деревину від впливу жорсткого ультрафіолетового випромінювання, що призводить до її знебарвлення (вигоряння).
•  Протипожежна вогнезахисна  обробка антипіренами – речовинами різної природи (сольові, фосфорорганічні речовини), що знижують умови для горіння (як правило, доступ кисню) в осередку загоряння деревини. В якості антипиренов виступають як поверхневі вогнезахисні покриття - пасти, обмазки (застосовуються там, де не потрібні її високі декоративні якості), так і вогнезахисні просочення (органо-розчинні і водорозчинні).

Деякі особливості і нюанси

Фізико-хімічна обробка будівельної та обробленої деревини в рамках гідротехнічного будівництва є практично обов'язковим заходом. В першу чергу обробляються всі наземні і надводні частини дерев'яних конструкцій, доступних для атмосферного кисню, вологи, інфікування цвіллю, грибниці, проникнення ксилофагів. Також вимагають обробки підводні і підземні частини дерев'яних паль, які можуть обростати водною рослинністю, колоніями молюсків, пошкоджуватись комахами і черв'яками, що живуть у воді або грунті .

При плануванні тих чи інших видів обробки деревини слід враховувати їх фізико-хімічну сумісність. Так, на оброблену терасовими і фасадними оліями деревину не можна наносити лакофарбове покриття (буде відшаровуватися і згортатися), під акрилові, алкідні, силікатні лаки і фарби необхідно підбирати відповідні за складом (сумісні) грунтовки.

Найпоширені в продажу комплексні грунтовки - антисептики насправді є більше маркетинговим ходом, ніж реально корисним продуктом. Наявні в їх складі біоцидні речовини (як правило, тільки фунгіциди) не відрізняються великою глибиною проникнення в деревину, більше слугують для протигрибкового захисту самого шару грунтовки, ніж глибинного деревного масиву. Тому біоцидне просочення деревини та її грунтування під фінішне лакофарбове покриття оптимально розділити за часом і за дією препаратів.

Поширені відбілювачі деревини, що дозволяють вирівняти її тон, усунути (знебарвити) місцеві забруднення, потемніння, в т.ч. цвілеву "синяву", насправді приносять більше шкоди, ніж користі. Вони виготовляються на основі гіпохлориту натрію, загальновідомої "хлорки", яка руйнує структуру деревини, роблячи її пористою, як губка, доступною для проникнення атмосферного повітря і вологи, а за ними – агресивних грибків.

На завершення слід нагадати, що практично всі види фізико-хімічної обробки деревини мають обмежений час дії. Це пов'язано з поступовим фізико-хімічним розкладанням речовин (окислення, розчинення, вплив ультрафіолету), їх випаровуванням (олії), фізичним старінням, ушкодженням ЛФ плівкових покриттів та ін. Але в той же час, у багатьох доступних випадках, при зовнішньому (надземному, надводному) розташуванні дерев'яних споруд або їх частин, воно може бути ще багато разів оброблено і відновленно. Таким чином, грамотний і регулярний догляд за дерев'яними спорудами, конструкціями, декоративним дерев'яними покриттями (настилами) дозволить значно, на десятки років продовжити термін їх служби, зробити його таким самим як і конструкції із металу, кам'яних або залізобетонних споруд.