Есть мнение Огнебиозащита

Защитно-декоративная обработка древесины

Нанесение защитно-декоративного покрытия - это, как правило, завершающий технологический процесс деревообработки. Его цель состоит в создании равномерно окрашенной поверхности, обладающей определенной гидрофобностью, механической прочностью, стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Непрозрачная (лессирующая, укрывистая) отделка создается за счет нанесения пигментированных непрозрачных материалов, которые полностью скрывают текстуру и цвет древесины.

Обычно используются высокоукрывистые лакокрасочные материалы, позволяющие получить на поверхности древесины пленку толщиной не менее 60-100 мкм, достаточную для защиты от действия воды, паров, биологической инфекции и т. п. Многие однослойные покрытия из высокопигментированных лакокрасочных материалов имеют поры диаметром 104-110 мм (в зависимости от химического состава и размера молекул). Такие поры не оказывают существенного влияния на миграцию газов и воды через покрытие. Поверхность получает лучшую защиту от воздействия влаги и солнечных лучей в тех случаях, когда окрашивается несколькими слоями покрывной краски.

Разрушение изнутри

Анизотропность древесины, т. е. ее способность значительно и неравномерно деформироваться при изменении влажности и температуры, приводит к тому, что даже при небольшом нагревании поверхности изделия под слоем сплошного лакокрасочного покрытия происходит объемное расширение воды, содержащейся в порах древесины. Давление образующихся водяных паров во много раз превышает атмосферное: не найдя выхода через поры, водяные пары разрушают само покрытие. Краска трескается и шелушится, а обнаженная в таких местах древесина снова уязвима для воды и биоразрушителей. Из-за неравномерного увлажнения через такие трещины и локальные деформации происходит дальнейшее интенсивное разрушения покрытия. При этом пленки отслоившихся лакокрасочных материалов остаются достаточно толстыми. В результате многократного перекрашивания слой становится очень большим, и покрытие уже плохо справляется со своими функциями. При ремонте перед нанесением нового слоя следует провести глубокую шлифовку. Наукоемкие технологии, применяемые в производстве лакокрасочных составов нового поколения, позволяют обеспечить долговременную защиту деревянных поверхностей от атмосферных воздействий при толщине глазурей всего 20-60 мкм или даже еще меньшей. Супертонкий защитный слой открыт для диффузии водяных паров. При обновлении таких покрытий предварительную обработку можно вообще не проводить, в худшем случае потребуется всего лишь легкая шлифовка. Антисептики последнего поколения, в отличие от традиционных высокоукрывистых лакокрасочных препаратов, при нанесении не образуют сплошной пленки на поверхности, а благодаря малому удельному весу вещества впитываются в древесину на глубину 2-4 мм. При этом поры остаются открытыми, что позволяет мигрировать водяным парам. В результате впитывания на поверхности изделия образуется оболочка из модифицированной древесины, обладающей высокой биостойкостью, повышенной прочностью и эластичностью. Кроме того, между волокнами древесины и связующими элементами возникают связи, прочность которых обусловлена не только силами адгезии (склеивания), как у традиционно применяемых красок, но и когезии пленкообразующих компонентов. За счет этого покрытие не отслаивается при значительных изменениях температурно-влажностных условий эксплуатации. Защитно-декоративные составы характеризуются пониженным расходом пигментов и пленкообразующих и повышенным расходом растворителей. Осевшие на поверхности древесины специальные УФ-фильтры предохраняют ее от воздействия ультрафиолетового облучения. Объемная концентрация таких мелкодисперсных светостойких пигментов в составах во много раз ниже, чем в традиционных красках. Вследствие различия впитывающих способностей ранней и поздней зон годовых колец пигмент распределяется на поверхности неравномерно, благодаря чему создается тонирующий эффект и подчеркивается естественная структура древесины.

Сосна «под дуб»

Прозрачная, но не бесцветная отделка, при которой текстура древесины остается заметной, но изменяет свой цвет, создает возможность имитации малоценных пород древесины под ценные (тик, красное или черное дерево). Например, можно тонировать сосну «под дуб». Такую отделку специалисты называют транспарентной (тонирующей, лазурной). Обработка дерева бесцветным лаком, безусловно, защищает поверхность от износа и загрязнения, однако она не в состоянии оградить его от выцветания под действием солнечного света. Алкидные и масляные лакокрасочные материалы составляют довольно большую группу материалов на основе различных смол и натуральных и искусственных масел, растворяемых уайт-спиритом. Для них характерны длительный период высыхания, высокая прочность образуемой пленки и адгезия, водо- и морозостойкость. Особо хорошо зарекомендовали себя грунтовки на алкидной основе - молекулы алкидов очень малы и хорошо проникают в поры древесины. К недостаткам большинства органикорасгворимых защитно-декоративных составов можно отнести значительный расход сольвента (растворителя), что повышает их пожарную и экологическую опасность, усложняет технологию производства работ и мероприятия по технике безопасности, увеличивает стоимость. В связи с этим в последние годы расширяется применение вододисперсионных защитно-декоративных составов. К этой группе относятся материалы на основе высокотехнологичных полимеров со свето- и погодоустойчивыми пигментами. Сегодня по большинству технических и потребительских качеств (высокая кроющая способность, многолетняя эластичность, паропроницаемость) они превосходят сольвентные лаки и краски. Высокое содержание твердых веществ позволяет наносить пленку толщиной до 300 нанометров. Однако, например, у акриловых водных дисперсий есть и недостатки. Так, слишком большой размер частиц акрилатов не позволяет им полностью заполнить поры на поверхности древесины, что ухудшает адгезию. Поэтому использование акрилатных грунтовок иногда приводит к образованию пузырей в последнем слое. Деструкция деревянных поверхностей при длительной эксплуатации Среди самых серьезных факторов, отрицательно сказывающихся на свойствах древесины, следует выделить температурно-влажностные атмосферные изменения, инсоляцию и биопоражения. Деревянные строения весьма часто подвергаются воздействию дождя и снега. Древесина хорошо впитывает влагу, а ее увлажнение и высыхание сопровождаются разбуханием и усушкой. При этом наиболее интенсивно знакопеременные деформации развиваются на поверхности, что стимулирует деструкцию древесины. Гидролитическое разрушение еще более усугубляется в присутствии веществ кислотного характера («кислотные» дожди, углекислота воздуха, пыль, загрязнения). Но более всего интенсивный гидролиз (реакция расщепления органических соединений древесины с участием воды) возрастает под действием ферментов, выделяемых дереворазрушающими грибами. В северных районах России гидролиз поверхности деревянных изделий, эксплуатируемых под открытым небом, протекает более медленно. Это объясняется малой концентрацией веществ кислотного характера и низкой температурой наружного воздуха, которая даже летом редко поднимается выше 30°С. Медленное снижение уровня влажности исключает образование трещин, но, в свою очередь, может послужить причиной интенсивного развития плесени и грибка. Поэтому главное условие биостойкости деревянного строения - удаление избыточной влаги. Во-первых, это обеспечивается надежной системой водоотвода: правильно запроектированные и выполненные стоки для воды и талого снега не должны позволять влаге проникать в древесину. Во-вторых, поперечные срезы между деревянными частями здания также должны быть тщательно загерметизированы. Третье обязательное условие - своевременно и тщательно выполненная обработка поверхности антисептическими средствами. Хотелось бы отметить, что возникновение глубоких трещин на поверхности бревен, как правило, обусловлено наличием внутренних напряжений, и любое защитное покрытие здесь окажется бессильным. В условиях прямого солнечного облучения ультрафиолетовые лучи поглощаются целлюлозой и лигнином древесины. Образующиеся новые комплексы окрашены в темный цвет. Эта фотоокислительная деструкция древесины сопровождается гидролитическими и окислительными реакциями. Поглощение ультрафиолетового излучения заканчивается на расстоянии сотых долей миллиметра от поверхности. Например, на глубину около 2,5 мм в древесину лиственницы проникает лишь 0,02% видимого света и 0,28% инфракрасного излучения. Однако видимое изменение незащищенной древесины происходит уже в течение нескольких недель: поверхность становится серой и грубой. Для начальной стадии характерно быстрое разрушение лигнина: волокна начинают топорщиться, затем следует деструкция целлюлозы, что приводит к снижению прочности деревянной поверхности. Поскольку, как отмечалось выше, ультрафиолетовое излучение проникает в древесину на незначительную глубину (не более 80 мкм), один-два слоя краски вполне защитят ее от этого вредоносного воздействия. Прозрачные или малопигментированные лазури, а также водорастворимые краски, нанесенные тонким слоем, - плохая защита от инсоляции. Тем не менее, неудержимый геометрический прогресс в области химии полимеров и неизменная популярность прозрачных защитных покрытий, подчеркивающих природную красоту натурального дерева, вдохновили производителей на создание прозрачных лаков со специальными УФ-фильтрами-поглотителями. Практика показывает, что поверхности, обработанные лессирующими антисептиками, нуждаются в перекрашивании через 3-6 лет, а поверхности, окрашенные кроющими составами, успешно противостоят атмосферным воздействиям на протяжении 8-12 лет.

Берегитесь солнца

Солнечный свет влияет также и на саму краску. Масляные и алкидные краски сохнут на воздухе: они отверждаются и разрушаются под воздействием кислорода. Солнечный свет ускоряет эту реакцию. Когда масляное связующее стареет, происходит меление (образование на лакокрасочном покрытии мелкого тусклого порошка). При мелении протекают процессы разрушения связующей основы и высвобождения пигментов и наполнителей. И хотя оно в некоторой степени является нормальным и даже желаемым путем разрушения покрытия, сильное меление может привести к потере цвета и чрезмерной эрозии покрытия. Возможные причины сильных проявлений меления - использование низкокачественной краски с высоким содержанием пигментов или применение для наружных работ краски, предназначенной для внутренней отделки помещений. Очень хорошо зарекомендовали себя в условиях солнечного света составы на акриловом связующем. На сегодняшний день разработаны специальные технологии, позволяющие устранить следы мелования и укрепить окрасочный слой. Чтобы оценить, насколько значимым может быть воздействие солнечного света на конкретный строительный объект, достаточно обойти здание кругом. Состояние южной и западной стен фасада может оказаться весьма плачевным, а северной и восточной, наоборот, вполне удовлетворительным. В таких случаях лучше не дожидаться, когда находящиеся в тени стены потребуют ремонта, а окрасить здание полностью или хотя бы стены на солнечной стороне. На южной стороне деревянная поверхность высыхает быстрее, что может привести к растрескиванию окрашенного дерева. Цвет покрытия также имеет немаловажное значение. Поверхности, окрашенные в темные цвета, под действием солнечного излучения нагреваются до 70°С, в результате чего древесина сильно расширяется, образуя микротрещины. Водяные пары, находящиеся в толще древесины, в свою очередь также расширяются и рвутся наружу, вызывая растрескивание и отслоение слоя краски. Поверхности с нанесенной на них светлой краской обладают высокой отражающей способностью, следовательно, нагреваются незначительно (температура не поднимается выше 40°С). Исследования показывают, что новые деревянные поверхности полезно покрывать тремя слоями лакокрасочного материала: первый - грунтовоч¬ный антисептик, затем идут два слоя колерованного антисептика или краски. Состояние деревянной конструкции, работающей на открытом воздухе, требует постоянного наблюдения и обновления (каждые 3-8 лет). Новые деревянные поверхности следует окрашивать сразу после завершения строительства (при условии, что влажность древесины не превышает 20%). Несвоевременная окраска нового фасада значительно приблизит время следующего ремонта. Практика показывает, что древесина, оставленная без грунтования всего на три-шесть месяцев, приводит к значительным повреждениям и ослабеванию дерева. Поэтому тех в случаях, когда невозможно провести окраску до наступления холодов (окрашивание производят при температуре не ниже +5°С и влажности воздуха до 80%), следует хотя бы огрунтовать деревянную поверхность пигментированной грунтовкой или применять материал, загрунтованный на заводе. Особенно тщательно нужно грунтовать все торцевые концы дерева и места стыков. При ремонтной окраске существует одно золотое правило: состав краски, которой прекрашивают поверхность, должен совпадать с составом той, что использовалась первоначально. На стойкость нового покрытия будут влиять все старые нижележащие слои: чем их больше, тем менее долговечным окажется новое покрытие. Недостаточное внимание к подготовке поверхности зачастую приводит к отслаиванию нового покрытия уже в первые годы службы. Наибольшие сложности обычно возникают при окрашивании деревянных поверхностей, обработанных олифой, льняным маслом или грунтовкой с высоким содержанием масла. Для снижения вероятности образования пузырей такие поверхности перед окрашиванием скоблят, чтобы удалить весь слой древесины, пропитанной олифой. Это достаточно трудоемкий процесс, поэтому если доски обшивки растрескались и находятся в плохом состоянии, более целесообразна их полная замена.

Послесловие

Хотелось бы отметить несколько очевидных тенденций на рынке лакокрасочной продукции для древесины. Во-первых, следует признать, что качество продукции неизменно повышается. Во-вторых, она становится более экологически безопасной. И, наконец, все материалы нового поколения высокотехнологичны, удобны в применении и практически могут претворить в жизнь любое колористическое решение, самую причудливую задумку архитектора.