Способ обработки древесины, лесоматериал и применение
Группа изобретений относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к обработке древесины органическими веществами. На поверхность необработанной древесины наносят гидрофобизирующее вещество. В качестве гидрофобизирующего вещества используют водную дисперсию обогащенной смолы хвойных деревьев или омыленной смолы хвойных деревьев. Смола хвойных деревьев связывается с поверхностью древесины, образуя на поверхности древесины покрытие. Лесоматериал изготавливают из необработанной древесины. На поверхности древесины имеется покрытие из смолы хвойных деревьев, образованное обогащенной смолой хвойных деревьев или омыленной смолой хвойных деревьев. Применение водной дисперсии обогащенной смолы хвойных деревьев или омыленной смолы хвойных деревьев в качестве покрытия из смолы хвойных деревьев на поверхности необработанной древесины улучшает водоотталкивающие свойства древесины, предотвращает проникновение в древесину микроорганизмов. 3 н. и 10 з.п. ф-лы.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к способу обработки древесины, определенному в ограничительной части п. 1 формулы, лесоматериалу, определенному в ограничительной части п. 10 формулы и применению, определенному в ограничительной части п. 13 формулы.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Традиционно для защиты древесины используют так называемые вещества для защиты древесины. Вещества для защиты древесины обычно содержат органическое вяжущее вещество, например канифоль или лак, органический растворитель, например бензин, минеральное масло, спирт или воду, и воск. Кроме того, в вещества для защиты древесины часто добавляют токсичные для микроорганизмов вещества для предотвращения, например, образования плесени. Традиционно используемые вещества для защиты древесины дорогие и часто содержат органические растворители, которые опасны для окружающей среды и человека. Длительный период времени, необходимый для высыхания вяжущих веществ, и, например, самовоспламеняемость лака затрудняют обработку дерева. Из-за дороговизны обработки сокращается применяемость традиционных веществ для защиты древесины для краткосрочной защиты лесоматериалов, например для защиты лесоматериалов во время хранения, транспортировки и строительства.
Также для защиты древесины можно применять водоотталкивающие вещества, которые делают поверхность древесины водостойкой (FI122944 В). Водоотталкивающая обработка предотвращает намокание древесины при воздействии на древесину воды, например дождевой воды. В то же время уменьшается рост микробов в древесине. Недостаток используемых для защиты древесины водоотталкивающих веществ состоит в том, что они не защищают древесину от роста микробов в условиях высокого содержания влаги в древесине, обусловленного высокой относительной влажностью, например обусловленного высокой относительной влажностью в помещении, где хранится древесина.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель предложенного изобретения состоит в преодолении указанных выше недостатков предшествующего уровня техники. Конкретная цель изобретения заключается в разработке экологически безопасного и недорого способа обработки древесины, с помощью которого можно улучшить водоотталкивающие свойства древесины и эффективно предотвратить рост микроорганизмов в древесине даже в условиях высокой относительной влажности.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ обработки древесины, лесоматериал и применение согласно настоящему изобретению характеризуются признаками, изложенными в формуле изобретения.
В способе обработки древесины согласно настоящему изобретению на поверхность необработанной древесины наносят гидрофобизирующее вещество. В качестве гидрофобизирующего вещества используют водную дисперсию обогащенной смолы хвойных деревьев или омыленной смолы хвойных деревьев, и смола хвойных деревьев связывается с поверхностью древесины, образуя на поверхности древесины покрытие, с помощью которого улучшаются водоотталкивающие свойства древесины и механически предотвращается проникновение в древесину микроорганизмов, таких как плесень, водоросли и/или грибы синевы.
В способе согласно изобретению смолу хвойных деревьев в виде водной дисперсии наносят на поверхность древесины, такой как пиломатериалы или лесоматериалы. В одном варианте выполнения смолу хвойных деревьев наносят на поверхность древесины в виде разбавленной водной дисперсии. Когда вода высыхает, смола хвойных деревьев связывается с поверхностью древесины, в результате на поверхности древесины образуется покрытие из смолы хвойных деревьев, улучшающее гидрофобные, то есть водоотталкивающие, свойства. Помимо улучшения водоотталкивающих свойств, неожиданно было обнаружено, что покрытие из смолы хвойных деревьев образует водостойкий механический барьер от проникновения мицелия плесени, водорослей и грибов синевы в волокна дерева, и соответственно от роста грибов. Нанесенная на поверхность древесины смола хвойных деревьев также уменьшает проникновение влаги в древесину, что также ухудшает условия для роста микроорганизмов. Обработка не закупоривает поверхность древесины, а позволяет ей оставаться проницаемой для паров воды, то есть позволяет дышать. Обработка не влияет на цвет древесины. Смола хвойных деревьев, нанесенная на поверхность древесины с помощью способа согласно изобретению, защищает древесину с помощью такого же механизма, что и содержащая смоляную кислоту древесная смола, когда она выделяется и застывает на поврежденных частях живого хвойного дерева. Это новое и неожиданное наблюдение, что очень малое количество смолы хвойных деревьев, нанесенное на поверхность древесины, например от 0,5 до 6 г/м2, обеспечивает хорошую защиту от роста микроорганизмов и вызванного ими изменения цвета, а также от намокания древесины. Для получения желаемого результата достаточно иметь на поверхности древесины тонкое покрытие из смолы хвойных деревьев.
В одном варианте выполнения, нанесенная на поверхность древесины смола хвойных деревьев связывается с поверхностью древесины, образуя на поверхности древесины покрытие из смолы хвойных деревьев таким образом, что смола хвойных деревьев не заполняет поры древесины. Нанесенная на поверхность древесины смола хвойных деревьев не впитывается в древесину.
Действие смолы хвойных деревьев в качестве ингибитора роста микроорганизмов не основано на токсичности смолы хвойных деревьев, а основано на образовании слоя застывшей смолы хвойных деревьев, останавливающего проникновение плесени и грибных гиф, а также на улучшении водоотталкивающих свойств древесины. Защитная обработка древесины, которая основана только на улучшении защиты от воды в виде капель и позволяет поверхности древесины дышать, не обеспечивает механического барьера от проникновения плесени и грибных гиф в древесину в случае возникновения благоприятных для микробной активности условий, например в случае высокой влажности.
Под необработанной древесиной понимают химически не обработанную древесину, то есть древесину, не обработанную химическими веществами. В одном варианте выполнения необработанная древесина представляет собой механически обработанную древесину, например шлифованную, строганую или обточенную древесину. Древесина может быть сырой или высушенной. Обработку также можно совмещать с сушкой лесоматериала. Согласно одному варианту выполнения под древесиной понимают бревно, строганое бревно, круглое бревно, пиломатериалы, такие как строганые или необстроганные пиломатериалы, профильную древесину, дощатоклееную балку, дощатоклеенную плиту, фанеру, древесно-стружечную плиту, древесно-волокнистую плиту или брус из клееного шпона. Под древесиной также понимают и изделия, выполненные из указанных выше материалов, например стропила или поддоны.
Гидрофобизирующее вещество представляет собой вещество, с помощью которого улучшают водоотталкивающие свойства поверхности.
Под нанесением понимают размещение водной дисперсии смолы хвойных деревьев на поверхности древесины любым известным способом, например путем намазывания, накатки валиком, распыления или погружения древесины в водную дисперсию смолы хвойных деревьев. Также водную дисперсию смолы хвойных деревьев можно налить на поверхность древесины.
Под смолой хвойных деревьев понимают содержащую смоляную кислоту композицию, извлеченную из деревьев хвойных пород. Смола хвойных деревьев содержит соединения, полученные из хвойных деревьев и синтезированные из них путем химической модификации, или смеси указанных соединений. Смола хвойных деревьев в основном состоит из смоляных кислот, таких как абиетиновая кислота и пимаровая кислота. Водные дисперсии смол хвойных деревьев используют в бумажной промышленности для канифольной проклейки бумаги или картона, то есть для гидрофобации поверхности бумаги, то есть для улучшения ее водоотталкивающих свойств. Смола хвойных деревьев может представлять собой, например, канифоль, камедь или смолу на основе таллового масла. Смола на основе таллового масла является побочным продуктом, получаемым в процессе производства сульфатной целлюлозы, и образуется в результате дистилляции сырого таллового масла. Смолы хвойных деревьев и их водные дисперсии имеются в продаже. Состав имеющейся в продаже древесной смолы зависит от происхождения смолы, от степени очистки и от используемых для модификации химических веществ, а также от степени модификации.
Способ обработки древесины согласно изобретению очень доступный экономически. Это можно проиллюстрировать с помощью следующего примера расчета. Цена покупной дисперсии древесной смолы, имеющей концентрацию 50%, равна от 1250 до 1500 евро за 1000 литров, то есть от 1,25 до 1,5 евро за литр. Без учета стоимости воды, цена дисперсии древесной смолы, разбавленной до концентрации 2%, соответственно составляет от 0,05 до 0,06 евро за литр. Исходя из того, что поверхность древесины площадью 10 м2 обрабатывают с помощью одного литра, химическая стоимость обработки одного квадратного метра составит от 0,005 до 0,006 евро (от 0,5 до 0,6 евро за 100 м2).
Обогащенная смола хвойных деревьев (обогащенная камедь, обогащенная смола на основе таллового масла) представляет собой смолу хвойных деревьев, химически модифицированную с использованием малеиновой или фумаровой кислоты. Химическая модификация улучшает функциональность смолы хвойных деревьев при гидрофобизации бумаги и картона. В одном варианте выполнения смола хвойных деревьев представляет собой частично или полностью обогащенную смолу хвойных деревьев. Также смола хвойных деревьев может быть омылена с помощью основания.
В одном варианте выполнения после нанесения воде дают испариться. Испарение воды можно ускорить любым ускоряющим испарение способом, например вентиляцией или нагревом. Помимо испарения вода также частично поглощается деревом. Обработка завершена, когда поверхность древесины высохла.
В одном варианте выполнения способа согласно изобретению концентрация водной дисперсии смолы хвойных деревьев равна от 0,1 до 60 весовых процентов. Концентрацию водной дисперсии смолы хвойных деревьев выбирают в соответствии с используемым способом нанесения. В одном варианте выполнения концентрацию водной дисперсии смолы хвойных деревьев выбирают исходя из гигроскопичности древесины. Гигроскопичность древесины характеризует способность древесины впитывать водную дисперсию смолы хвойных деревьев в случае обработки. В одном варианте выполнения концентрацию водной дисперсии смолы хвойных деревьев выбирают в соответствии с сортом древесины.
В одном варианте выполнения на поверхность древесины площадью 1 м2 наносят от 0,1 до 20 г смолы хвойных деревьев, более предпочтительно от 0,2 до 10 г, наиболее предпочтительно от 0,5 до 5 г.
В одном варианте выполнения водную дисперсию смолы хвойных деревьев наносят путем намазывания, нанесения кистью, валиком или путем распыления водной дисперсии на поверхности древесины, или путем погружения древесины в водную дисперсию.
В одном варианте выполнения водную дисперсию смолы хвойных деревьев наносят путем распыления, и концентрация водной дисперсии смолы хвойных деревьев равна от 5 до 60 весовых процентов и более предпочтительно от 10 до 20 весовых процентов.
В одном варианте выполнения водную дисперсию смолы хвойных деревьев наносят путем намазывания, нанесения кистью, валиком или путем погружения, и концентрация водной дисперсии смолы хвойных деревьев равна от 0,1 до 10 весовых процента, более предпочтительно от 0,5 до 6 весовых процента и наиболее предпочтительно от 0,5 до 2,5 весовых процента. В одном варианте выполнения концентрация водной дисперсии смолы хвойных деревьев равна 1,5 весовых процента.
В одном варианте выполнения способа согласно изобретению 1 литр водной дисперсии смолы хвойных деревьев наносят на поверхность древесины площадью от 3 до 50 м2, более предпочтительно 1 литр на поверхность древесины площадью от 20 до 40 м2. Количество наносимой водной дисперсии смолы хвойных деревьев зависит от используемой концентрации смолы хвойных деревьев.
В одном варианте выполнения водная дисперсия смолы хвойных деревьев содержит вещество, улучшающее устойчивость водной дисперсии. В одном варианте выполнения водная дисперсия смолы хвойных деревьев содержит одно или более веществ, улучшающих устойчивость водной дисперсии, причем вещества выбирают из группы, содержащей крахмал, катионный крахмал, катионный синтетический полимер, алифатический амин и сополимер эпихлоргидрина и диметиламина. В одном варианте выполнения количество используемого для улучшения устойчивости водной дисперсии вещества равно от 0,01 до 20 весовых процентов, предпочтительно от 0,1 до 10 весовых процентов.
В одном варианте выполнения водная дисперсия смолы хвойных деревьев содержит фиксирующее вещество, улучшающее связывание смолы хвойных деревьев с древесиной, предпочтительно сульфат алюминия. В одном варианте выполнения фиксирующее вещество, улучшающее связывание смолы хвойных деревьев с древесиной, представляет собой полиалюминия хлорид (ПАХ). В одном варианте выполнения фиксирующее вещество, улучшающее связывание смолы хвойных деревьев с древесиной, представляет собой хлорид алюминия (AlCl3). В качестве фиксирующего вещества можно использовать любое известное фиксирующее вещество, улучшающее связывание смолы хвойных деревьев с древесиной. Количество фиксирующего вещества обычно составляет от 1/10 до 20/10 частей древесной смолы. Также фиксирующее вещество может быть нанесено на поверхность древесины на отдельном этапе, например перед нанесением водной дисперсии смолы хвойных деревьев на поверхность древесины.
В одном варианте выполнения водная дисперсия смолы хвойных деревьев содержит вещество, предотвращающее рост микроорганизмов, предпочтительно йод-2-пропинил бутилкарбамат, толилфлуанид или пентахлорфенол и/или производные пентахлорфенола.
Кроме того, в водную дисперсию смолы хвойных деревьев могут быть добавлены другие активные соединения, такие как красители или улучшающие светостойкость вещества. Изготовленная из омыленной смолы хвойных деревьев водная дисперсия может содержать поверхностно-активные вещества для эмульгирования омыленной смолы в воде. Содержание активных добавок обычно составляет от 0,01 до 10 весовых процента, предпочтительно от 0,1 до 5 весовых процента. Водную дисперсию смолы хвойных деревьев и активные добавки также можно наносить на поверхность древесины раздельно, например в два отдельных этапа нанесения.
В одном варианте выполнения способа согласно изобретению водную дисперсию смолы хвойных деревьев наносят на поверхность круглого бревна или строганого бревна, чтобы предотвратить растрескивание бревна.
Многократное смачивание бревна жидкой водой и последующее высыхание, например при строительстве, увеличивает растрескивание бревна. При намокании древесина разбухает, при высыхании древесина сжимается. Бревно трескается из-за того, что вызванные влагой изменения размеров древесины отличаются в тангенциальном направлении древесины и в радиальном направлении древесины. Когда бревно обрабатывают способом согласно изобретению с использованием водной дисперсии смолы хвойных деревьев, растрескивание бревна, подверженного воздействию жидкой воды, уменьшается благодаря тому, что в древесине поддерживают меньшую влажность. В одном варианте выполнения способа согласно изобретению обрабатывают только торец бревна. Под торцом бревна понимают древесину торцевой поверхности бревна, т.е. поверхность распила на конце бревна, или в строении выступающие концы бревен в угловом соединении и древесину торцевой поверхности бревен.
В изготовленном из необработанной древесины лесоматериале согласно изобретению на поверхности древесины имеется покрытие из смолы хвойных деревьев, образованное обогащенной смолой хвойных деревьев или омыленной смолой хвойных деревьев, причем указанное покрытие улучшает водоотталкивающие свойства поверхности древесины и механически предотвращает проникновение микроорганизмов в древесину.
В одном варианте выполнения лесоматериала согласно изобретению древесина содержит от 0,1 до 20 г смолы хвойных деревьев, более предпочтительно от 0,2 до 10 г и наиболее предпочтительно от 0,5 до 5 г смолы хвойных деревьев на 1 м2 поверхности древесины.
В одном варианте выполнения лесоматериала согласно изобретению древесина представляет собой бревно, пиломатериалы, такие как строганые или необстроганные пиломатериалы, профильную древесину, дощатоклееную балку, дощатоклеенную плиту, фанеру, древесно-стружечную плиту, древесно-волокнистую плиту, брус из клееного шпона или изделия, выполненные из указанных материалов, например стропила или поддоны. Бревно может представлять собой, например, строганое бревно или круглое бревно.
Применение согласно изобретению водной дисперсии обогащенной смолы хвойных деревьев или омыленной смолы хвойных деревьев в качестве покрытия из смолы хвойных деревьев на поверхности необработанной древесины улучшает водоотталкивающие свойства поверхности древесины и предотвращает проникновение микроорганизмов в древесину.
Изложенные выше варианты выполнения изобретения можно легко комбинировать друг с другом. Различные варианты выполнения можно комбинировать с образованием нового варианта выполнения. Способ обработки древесины, лесоматериал или применение водной дисперсии смолы хвойных деревьев, к которым относится изобретение, могут содержать один или более описанных выше вариантов выполнения изобретения.
Способ обработки древесины согласно изобретению обеспечивает значительные преимущества по сравнению с предшествующим уровнем техники. Нанесенная на поверхность древесины смола хвойных деревьев значительно улучшает водоотталкивающие свойства древесины. Угол контакта воды в виде капель, то есть угол между каплей воды и поверхностью, в случае обработанной способом согласно изобретению поверхности древесины составляет более 90°. Вода в виде капель проникает в поверхность древесины очень медленно или вообще не проникает. Благодаря покрытию из смолы хвойных деревьев, капли воды не проникают, например, в срез бруса, обработанный способом согласно изобретению, а через некоторое время испаряются с поверхности древесины. Однако, в случае необработанной древесины, капля воды проникает в нее в течение нескольких минут или даже в течение нескольких секунд. Так как уменьшается влажность древесины, также улучшается способность сохранять размеры и прочность древесины. Благодаря уменьшенной влажности также уменьшается вызываемое намоканием увеличение веса лесоматериала. Кроме того, обработка сокращает количество грязи, поглощаемой древесиной с водой.
Кроме того, образованное на поверхности древесины покрытие из смолы хвойных деревьев образует механический барьер, предотвращающий проникновение плесени и мицелия грибов в древесину. Это подавляет микробную активность в древесине даже в условиях высокой относительной влажности. Однако покрытие из смолы хвойных деревьев на поверхности древесины не закупоривает поверхность древесины, а позволяет ей дышать, то есть позволяет оставаться проницаемой для паров воды.
Нанесенная на поверхность древесины смола хвойных деревьев обеспечивает очень хорошую кратковременную защиту, например на время строительных работ, от роста микроорганизмов и вызванного ими изменения цвета, а также от намокания древесины. С помощью способа обработки древесины согласно изобретению можно значительно уменьшить подверженность различных пиломатериалов и лесоматериалов, например бревен, изменению цвета, вызванному плесенью, водорослями и грибами синевы. Таким образом, обработанная водной дисперсией смолы хвойных деревьев древесина сохраняет цвет сырой древесины значительно дольше по сравнению с необработанной древесиной в условиях, когда древесина подвержена воздействию воды или высокой относительной влажности. Так как цвет древесины остается неизменным во время хранения и строительства, ценность древесины также остается неизменной. Следовательно, обработка согласно изобретению уменьшает количество брака лесоматериала из-за изменения цвета за время строительства, а также уменьшает необходимость очистки лесоматериалов, например обтесывания поверхности древесины.
Способ обработки древесины согласно изобретению экологически безопасен, нетоксичен и не использует органических растворителей. Кроме того, способ является пожаробезопасным. Действие смолы хвойных деревьев в качестве ингибитора роста микроорганизмов не основано на токсичности смолы хвойных деревьев, а основано на образовании слоя застывшей смолы хвойных деревьев, останавливающего проникновение плесени и грибных гиф, а также на улучшении водоотталкивающих свойств древесины.
Способ обработки древесины согласно изобретению простой и очень доступный по стоимости. Поэтому его также можно использовать для обработки дешевого пиломатериала, например пиломатериала, используемого для грузовых поддонов и упаковки, и для временной защиты пиломатериалов, например, во время транспортировки и строительства. Благодаря своей эффективности и экологической безопасности способ также хорошо подходит для обработки лесоматериалов, имеющих высокую степень обработки, так как он не оставляет заметного запаха или цвета на поверхности древесины. Более того, обработка не увеличивает количество соединений, испаряющихся с поверхности древесины, например, в воздух помещения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
На поверхность строганого клееного соснового бруса нанесли водную дисперсию смолы хвойных деревьев, концентрация которой равна 3 весовых процента. Помимо смолы хвойных деревьев водная дисперсия содержала полимерное диспергирующее вещество и полиалюминия хлорид. Количество воды, поглощенное на поверхности клееного соснового бруса, составило примерно 0,1 л/м2. Поверхности клееного бруса дали высохнуть при комнатной температуре, после чего проверили водоотталкивающие свойства клееного бруса путем литья капель воды на поверхности клееного бруса, включая торцевую поверхность. Обработанные водной дисперсией смолы хвойных деревьев торцевые поверхности ламинированого бруса не впитали никакого количества воды. Угол контакта воды с этими торцевыми поверхностями был более 110°. Что касается необработанных торцевых поверхностей контрольного клееного бруса, капли воды впитались в них в течение 60-120 секунд. На строганых поверхностях клееного бруса, обработанного водной дисперсией смолы хвойных деревьев, капли воды впитывались медленно, что сопровождалось потемнением древесины под каплей воды. Большинство капель воды испарились с поверхностей. Впитывание капель воды на строганых поверхностях необработанного клееного бруса также происходило медленно, но капли воды растекались больше по необработанной поверхности, чем по обработанной.
Пример 2
На поверхность строганого круглого соснового бревна нанесли водную дисперсию смолы хвойных деревьев, концентрация которой равна 3 весовых процента. Помимо смолы хвойных деревьев водная дисперсия содержала полимерное диспергирующее вещество и полиалюминия хлорид. Круглое бревно намочили водой таким образом, чтобы имитировать дождь продолжительностью 30 минут, а затем бревно оставили сохнуть в течение ночи. Затем бревно намочили водой таким же способом в течение 2 часов. Когда круглое бревно высохло, был измерен угол контакта капли воды со строганой поверхностью круглого бревна и с торцевой поверхностью круглого бревна. Согласно результатам измерения угла контакта капли воды, смачивание круглого бревна не уменьшило эффект обработки смолой хвойных деревьев. Угол контакта капель воды был более 110° на торцевых поверхностях круглого бревна перед первым намоканием и после второго намокания, и примерно от 90 до 100° на строганых поверхностях.
Пример 3
На поверхность строганой сосновой доски нанесли водную дисперсию смолы хвойных деревьев, концентрация которой равна 3 весовых процента. Помимо смолы хвойных деревьев водная дисперсия содержала полимерное диспергирующее вещество и полиалюминия хлорид. Когда поверхность сосновой доски высохла, обработанную водной дисперсией смолы хвойных деревьев доску и необработанную доску поместили на улице в тени, при этом доски подвергались воздействию дождя и изменениям влажности. Размещение в тени было выбрано для предотвращения окрашивания образцов в серый цвет под действием ультрафиолетового излучения солнца, а также для исключения трудностей при расшифровке результатов из-за окрашивания в серый цвет. Период проверки составил 3 месяца, с начала июня до конца августа (Эспо, Финляндия). Обработанная водной дисперсией смолы хвойных деревьев доска сохраняла свой изначальный цвет, очевидно, дольше по сравнению с необработанной доской. Вызванные плесенью и грибами синевы изменения цвета были заметны на поверхности необработанной сосновой доски примерно через 2 месяца после начала испытания. Отличия цвета между поверхностями досок были особенно очевидны, когда доски намокали под дождем.
Пример 4
Стороны строганого клееного бруса были обработаны водной дисперсией смолы хвойных деревьев, концентрация которой равна 0,75 весового процента. Торцевые поверхности клееного бруса, с другой стороны, были обработаны водной дисперсией смолы хвойных деревьев, концентрация которой равна 3 весовых процента. Используемая для испытания водная дисперсия смолы хвойных деревьев была получена путем разбавления смолы хвойных деревьев марки Fennosize RN 31/42 (Кемира) водой до концентрации 0,75 весового процента или 3 весовых процента. Водную дисперсию смолы хвойных деревьев нанесли на поверхность древесины путем распыления водной дисперсии на поверхность древесины с помощью ручного распылителя. Когда поверхность клееного бруса высохла, обработанный водной дисперсией смолы хвойных деревьев клееный брус и необработанный клееный брус поместили на улице, при этом клееные брусья подвергались воздействию солнечного света, дождя и изменениям влажности. Период проверки составил 3 месяца, с начала июня до конца августа (Лахти, Финляндия). Обработанный водной дисперсией смолы хвойных деревьев клееный брус сохранял свой изначальный цвет, очевидно, дольше по сравнению с необработанным клееным брусом. Вызванные плесенью и грибами синевы изменения цвета были заметны на поверхности необработанного клееного бруса примерно через 2 месяца после начала испытания. Отличия цвета между поверхностями клееных брусьев были особенно очевидны, когда клееные брусья намокали под дождем.
Пример 5
На поверхности строганой сосновой доски нанесли водную дисперсию смолы хвойных деревьев, концентрация которой равна 3 весовых процента. Помимо смолы хвойных деревьев водная дисперсия содержала катионный крахмал в качестве диспергирующего вещества для смолы хвойных деревьев. На поверхности другой строганой сосновой доски нанесли водную дисперсию смолы хвойных деревьев, концентрация которой также была равна 3 весовых процента. Помимо смолы хвойных деревьев водная дисперсия содержала в качестве диспергирующего вещества катионный крахмал а также алюминиевые квасцы (гранулированный сульфат алюминия, т.е. алюминий сульфат 14-водный, Кемира) в количестве 1,5 весовых процента. Сосновые доски намочили водой таким образом, чтобы имитировать дождь продолжительностью 30 минут, а затем доски оставили сохнуть в течение ночи. Затем доски намочили водой таким же способом в течение 2 часов. Когда доски высохли, был измерен угол контакта капли воды со строганой поверхностью досок и с торцевой поверхностью досок. В случае добавления алюминиевых квасцов в водную дисперсию смолы хвойных деревьев угол контакта капли воды был более 110° на торцевых поверхностях досок перед первым намоканием и после второго намокания, и примерно от 90 до 100° на строганых поверхностях. В случае отсутствия алюминиевых квасцов в водной дисперсии смолы хвойных деревьев угол контакта капель воды был очевидно меньше 110° на торцевых поверхностях сосновых досок перед первым намоканием и после второго намокания, и примерно от 90 до 100° на строганых поверхностях. Согласно результату испытаний, добавление алюминиевых квасцов улучшило эффект смолы хвойных деревьев, особенно на торцевых поверхностях сосновых досок.
Пример 6
На поверхность строганого круглого соснового бревна нанесли водную дисперсию смолы хвойных деревьев, концентрация которой равна 3 весовых процента. Используемая для испытания водная дисперсия смолы хвойных деревьев была получена путем разбавления смолы хвойных деревьев марки Hi-pHase 40D (Ашланд Финляния) водой до концентрации 3 весовых процента. В дисперсию добавили алюминиевые квасцы (гранулированный сульфат алюминия, т.е. алюминий сульфат 14-водный, Кемира) в количестве 1,5 весовых процента. Количество воды, поглощенное на поверхности круглого бревна, составило примерно 0,1 л/м2. Поверхности круглого бревна дали высохнуть при комнатной температуре, после чего проверили водоотталкивающие свойства круглого бревна путем литья капель воды на торцевую поверхность круглого бревна. Угол контакта воды с обработанной торцевой поверхностью составил от 90 до 100°. Угол контакта воды с торцевой поверхностью необработанного контрольного круглого бревна был, очевидно, меньше 90°. Капли воды впитались в необработанную поверхность в течение 60-120 секунд. Круглое бревно намочили водой таким образом, чтобы имитировать дождь продолжительностью 30 минут, а затем бревно оставили сохнуть в течение ночи. Затем бревно намочили водой таким же способом в течение 2 часов. Когда круглое бревно высохло, был измерен угол контакта капли воды с торцевой поверхностью круглого бревна. Согласно результатам измерения угла контакта капли воды, смачивание круглого бревна не уменьшило эффект обработки смолой хвойных деревьев. Угол контакта капель воды был более 110° на торцевых поверхностях круглого бревна после второго намокания, то есть немного больше чем перед первым намоканием.
Изобретение не ограничено только приведенными выше примерами вариантов выполнения, напротив, возможны многие модификации в пределах идеи изобретения, определенной в формуле изобретения.
1. Способ обработки древесины, в котором на поверхность необработанной древесины наносят гидрофобизирующее вещество, отличающийся тем, что в качестве гидрофобизирующего вещества используют водную дисперсию обогащенной смолы хвойных деревьев или омыленной смолы хвойных деревьев, причем смола хвойных деревьев связывается с поверхностью древесины, образуя на поверхности древесины покрытие из смолы хвойных деревьев, с помощью которого улучшают водоотталкивающие свойства древесины и механически предотвращают проникновение в древесину микроорганизмов, таких как плесень, водоросли и/или грибы синевы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после нанесения воде дают испариться.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация водной дисперсии смолы хвойных деревьев составляет от 0,1 до 60 весовых процентов.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на поверхность древесины площадью 1 м2 наносят от 0,1 до 20 г смолы хвойных деревьев, более предпочтительно от 0,2 до 10 г, наиболее предпочтительно от 0,5 до 5 г.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водную дисперсию смолы хвойных деревьев наносят путем намазывания, нанесения кистью, валиком или путем распыления водной дисперсии на поверхности древесины или путем погружения древесины в водную дисперсию.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная дисперсия смолы хвойных деревьев содержит одно или более веществ, улучшающих устойчивость водной дисперсии, причем указанные вещества выбирают из группы, содержащей крахмал, катионный крахмал, катионный синтетический полимер, алифатический амин и сополимер эпихлоргидрина и диметиламина.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная дисперсия смолы хвойных деревьев содержит фиксирующее вещество, улучшающее связывание смолы хвойных деревьев с древесиной, предпочтительно сульфат алюминия или полиалюминия хлорид.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная дисперсия смолы хвойных деревьев содержит вещество, предотвращающее рост микроорганизмов, предпочтительно йод-2-пропинил бутилкарбамат, толилфлуанид или пентахлорфенол и/или производные пентахлорфенола.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что водную дисперсию смолы хвойных деревьев наносят на поверхность круглого бревна или строганого бревна, чтобы предотвратить растрескивание бревна.
10. Лесоматериал, изготовленный из необработанной древесины, отличающийся тем, что на поверхности древесины имеется покрытие из смолы хвойных деревьев, образованное обогащенной смолой хвойных деревьев или омыленной смолой хвойных деревьев, причем указанное покрытие улучшает водоотталкивающие свойства поверхности древесины и механически предотвращает проникновение микроорганизмов в древесину.
11. Лесоматериал по п. 10, отличающийся тем, что его древесина содержит от 0,1 до 20 г смолы хвойных деревьев, более предпочтительно от 0,2 до 10 г и наиболее предпочтительно от 0,5 до 5 г смолы хвойных деревьев на 1 м2 поверхности древесины.
12. Лесоматериал по п. 10 или 11, отличающийся тем, что древесина представляет собой бревно, пиломатериалы, такие как строганые или необстроганные пиломатериалы, профильную древесину, дощатоклееную балку, дощатоклеенную плиту, фанеру, древесно-стружечную плиту, древесно-волокнистую плиту, брус из клееного шпона или изделие, выполненное из указанных материалов.
13. Применение водной дисперсии обогащенной смолы хвойных деревьев или омыленной смолы хвойных деревьев в качестве покрытия из смолы хвойных деревьев на поверхности необработанной древесины для улучшения водоотталкивающих свойств поверхности древесины и для предотвращения проникновения микроорганизмов в древесину.
