Антисептирование клееных конструкций и изделий
Пропитка клееных элементов конструкций имеет ряд особенностей в отличие от цельнодеревянных. Прежде всего допускается пропитывать изделия, склеенные только водостойкими фенольными или резорциновыми клеями.
Изделия, склеенные карбамидными клеями, можно пропитывать при условии, что температура пропитки и сушки не будет превышать 70 °С. С учетом этого практикуется защитная обработка фанеры для клееных конструкций покрытий, ворот промышленных зданий, кровельных панелей.
Применяемые антисептики не должны быть гигроскопичными и снижать прочность клееных швов. Кроме того, они не должны способствовать коррозии соединительных металлических частей конструкций, изменять декоративные свойства склеиваемых деталей, препятствовать окраске пропитанной древесины.
Защитные составы должны быть безвредными для здоровья как в процессе обработки древесины, так и в процессе длительной эксплуатации клееных конструкций.
При обработке защитными составами, содержащими большое количество воды, требуется последующая сушка изделий, в результате которой в них могут образоваться трещины, нарушающие непрерывность защитного слоя и открывающие доступ спорам грибов к необработанной древесине. Клеевые прослойки в некоторой степени препятствуют прониканию растворов антисептика в древесину и снижают таким образом эффективность защитной обработки.
Поэтому в производстве клееных деревянных конструкций может оказаться более рациональной пропитка досок с последующей их склейкой, а не обработка клееных блоков.
Эффективность пропитки зависит от соотношения поверхности и объема пропитываемых изделий. Поэтому легче пропитывать фанерные элементы, чем клееные дощатые.
Лучшая проницаемость фанеры объясняется еще и тем, что ее клеевые швы тоньше, чем в дощатых элементах (0,1. .0,2 мм против 0,3.. .0,6 мм).
Защитную обработку клееных балок, свай можно проводить способом циркуляции горячего антисептика в специально вырезанных для этого пазах склеиваемого пакета. При этом пропитка совмещается с горячим отверждением клея, так как антисептик служит не только защитным агентом, но и теплоносителем, благодаря которому нагревается клеевой шов и частично подсушивается древесина.
Способ занимает промежуточное место между пропиткой готовых склеенных изделий и склеиванием пропитанной древесины.
В досках, из которых склеивают элементы, прорезают канавки сечением 5X5 мм, затем на пласти досок, исключая канавки, наносят клей. После сборки пакета через его торцы прогоняют по канавкам нагретый антисептик, затем погружают в ванну целиком весь пакет.
При этом антисептик продолжает циркулировать в канавках, увеличивая теплоотдачу. Антисептиком служит каменноугольное масло, в которое для повышения токсичности добавляют 5% пентахлорфенола.
Время склеивания фенольными клеями по этому способу колеблется от 45 мин до 3 ч. Если после выдерживания пакета в горячей ванне пустить по канавкам холодный антисептик, то произойдет более глубокая пропитка. Поглощение антисептика древесиной в этом случае достигает 200 кг/м3.
Совместить защитную обработку деталей с их ускоренным склеиванием можно, погружая на 1…2 ч собранные на клею и запрессованные в пакет заготовки в горячий (150 °С) петролатум, содержащий в качестве антисептика пентахлорфенол. Этим способом рекомендуется склеивать изделия из лиственных пород древесины.
Способ также применим для изготовления балок перекрытий, опалубочных щитов.
Высокая температура пропиточной жидкости позволяет вести склеивание горячим способом без использования кислых катализаторов или с ограниченным их содержанием. Благодаря этому исключается вредное действие кислот на древесину.
Пластические деформации, развивающиеся в пакете, погруженном в горячую жидкость, компенсируются пружинами для поддерживания давления запрессовки на заданном уровне. После извлечения из ванны изделия еще некоторое время выдерживают в запрессованном состоянии для погашения внутренних напряжений.
Стоимость склеивания изделий этим способом на 40…50% ниже, чем холодным с последующим антисептированием.
Другой технологический прием защиты клееных деревянных конструкций заключается в предварительном антисептировании досок или фанеры с последующей их склейкой в элемент конструкции. Такой способ может быть применен Для обработки сложных по форме криволинейных конструкций, которые невозможно поместить в пропиточные цилиндры или ванны.
При одинаковой глубине проникания антисептика в отдельные доски и клееные пакеты склеивание конструкций из пропитанных досок выгоднее тем, что в сечении оказывается больше пропитанного материала, чем при обработке готового клееного пакета. Антисептирование досок вместо целого изделия позволяет применять малогабаритное пропиточное оборудование, облегчает транспортирование, сушку и
складирование пропитанных заготовок, упрощает их механическую обработку.
Защитная обработка склеиваемых заготовок вместо целого изделия несколько снижает качество соединений из-за отрицательного влияния антисептиков на клей, требует тщательной сушки ан-тисептированных досок. Приходится выправлять их покороблен-ность после сушки, т. е. механически обрабатывать поверхность.
При этом удаляются наиболее полно пропитанные слои древесины. То же происходит при острожке склеенного пакета, в котором имеются «свесы», т. е. выступающие за габариты сечения кромки досок.
При склеивании пропитанной древесины требуются более длительная запрессовка и повышенное давление для получения удовлетворительного качества клеевого соединения.
При склеивании пропитанной древесины необходимо учитывать химическое действие антисептиков на клей. Например, кислые соли ускоряют отверждение фенольных и карбамидных клеев, поэтому дозировка кислого отвердителя должна быть уменьшена.
При пропитке заготовок антисептиками-маслами водорастворимые клеи, например карбамидные, поливинилацетатные, плохо смачивают поверхность древесины, поэтому необходимо применять клеи с органическими растворителями.
Склеивают пропитанную древесину преимущественно холодным способом, так как многие антисептики разлагаются при повышенной температуре, причем некоторые из них, содержащие соединения хлора, ртути, мышьяка, выделяют при нагревании ядовитые пары. Ввиду того что водорастворимые антисептики гигроскопичны, промежуток времени между окончанием сушки и нанесением клея на доски должен быть минимальным.
Древесина, пропитанная антисептиками-маслами, должна склеиваться не позже чем через 8 ч после строжки, так как за этот промежуток времени выделение антисептика на поверхность незначительно.
Рис. 1. Распределение пропитанной древесины в клееном изделии: а — при склеивании досок после пропитки; б — то же, до пропитки; в — при острожке неровно собранного и склеенного пакета из пропитанных досок
Для защиты клееных изделий от повреждения насекомыми вводят антисептики и инсектициды в клеи. Этот метод применяется для изделий, насыщенных клеевыми прослойками, например, для конструкционных элементов из фанеры и древесно-стружечных плит.
В качестве антисептиков используют мышьяковистую ртуть, сульфид мышьяка, мышьяковистый и фтористый натрий, борную кислоту. Эти вещества вводят в клеи в виде растворов, паст или порошков.
Добавки можно вводить в фенольные, резорциновые, карбамидные клеи. Используют также дихлорфенилтрихлорэтан, пентахлор-фенолят натрия, которые вводят в фенольные клеи в количестве 0,4. ..2%.
В карбамидные клеи вводят водорастворимые инсектициды, получаемые из продуктов нефтепереработки. Содержание инсектицидов в клеях ограничивают главным образом для сохранения клеящей способности и уменьшения вредных выделений в процессе склеивания изделий.
Введение антисептиков и инсектицидов в клей вместо пропитки ими древесины имеет ряд технологических преимуществ:
1) не требуется пропиточных устройств;
2) не требуется дополнительная подготовка древесины к склеиванию;
3) отсутствует отрицательное влияние пропитанной поверхности на процесс склеивания;
4) находясь в составе клея, защитные вещества дольше сохраняются в изделии (защитный эффект не ослабевает в течение 5…8 лет). Введение антисептиков и инсектицидов в клеи предусмотрено некоторыми зарубежными стандартами на изготовление фанеры и клееных строительных изделий.
