Все меры, которые принимаются для обеспечения длительного срока службы древесины, подпадают под определение сохранения древесины(обработка древесины).
Помимо структурных мер по сохранению древесины, существует целый ряд различных ( химических ) консервантов и процессов (также известный как лечение древесины , обработки древесины или обработки давлением ) ,который может продлить срок службы древесины , древесины , деревянных конструкций или конструктивных изделий из древесины . Обычно они увеличивают долговечность и устойчивость от уничтожения насекомыми или грибками
Древесина, которая была подвергнута промышленному давлению с одобренными консервантами, представляет собой ограниченный риск для населения и должна быть утилизирована должным образом. 31 декабря 2003 года деревообрабатывающая промышленность США прекратила обрабатывать жилые пиломатериалы с мышьяком и хромом ( хроматированный арсенат меди или CCA). Это было добровольное соглашение с Агентством по охране окружающей среды Соединенных Штатов . CCA был заменен пестицидами на основе меди с исключениями для некоторых видов промышленного использования. CCA все еще может использоваться для наружных продуктов, таких как прицепные кровати и нежилое строительство, такие как причалы, доки и сельскохозяйственные здания. Промышленные химикаты для консервирования древесины обычно недоступны для общественности и могут потребовать специального разрешения на импорт или покупку в зависимости от продукта и юрисдикции, в которой они используются. В большинстве стран промышленные операции по сохранению древесины представляют собой виды промышленной деятельности, требующие лицензирования от соответствующих регулирующих органов, таких как EPA или аналогичные. Условия отчетности и лицензирования широко варьируются в зависимости от конкретных используемых химических веществ и страны использования.
Хотя пестициды используются для обработки пиломатериалов, сохранение древесины защищает природные ресурсы (в краткосрочной перспективе), позволяя древесным продуктам прослужить дольше. Предыдущие плохие практики в промышленности в некоторых случаях оставили наследие зараженного грунта и воды вокруг участков обработки древесины. Однако в соответствии с утвержденными в настоящее время отраслевыми стандартами и нормативными правовыми актами, такими как внедрение в Европе, Северной Америке, Австралии, Новой Зеландии, Японии и других странах, воздействие этих операций на окружающую среду должно быть минимальным.
Древесина, обработанная современными американский герметик для дерева, в целом безопасна для обработки, учитывая соответствующие меры предосторожности и меры личной защиты. Однако обработанная древесина может представлять определенные опасности при некоторых обстоятельствах, таких как при горении, или когда образуются частицы лесной пыли или другие мелкие токсичные остатки или когда обработанная древесина вступает в непосредственный контакт с пищевыми продуктами и сельским хозяйством.
Консерванты, содержащие медь в виде микроскопических частиц, недавно были представлены на рынок, как правило, с «микронизированными» или «микро» торговыми названиями и обозначениями, такими как MCQ или MCA. Производители заявляют, что эти продукты безопасны, и EPA зарегистрировала эти продукты.
Американская ассоциация защиты лесов (AWPA) рекомендует, чтобы вся обработанная древесина сопровождалась Информационным листом для потребителей (CIS), чтобы сообщать инструкции по безопасному обращению и утилизации, а также потенциальные опасности для здоровья и окружающей среды обработанной древесины. Многие производители предпочли вместо этого предоставить Паспорта безопасности материалов (MSDS).Хотя широко распространена практика распространения MSDS, а не СНГ, продолжаются дискуссии о практике и о том, как наилучшим образом информировать конечных пользователей о потенциальных опасностях и опасностях для конечных пользователей. Ни MSDS, ни недавно принятые Международные паспорта безопасности (SDS) не требуются для обработанного пиломатериала в соответствии с действующим Федеральным законом США.
Микронизированная медная технология
В США и Европе недавно была внедрена технология защиты от твердых частиц (микронизированная или дисперсная) меди. В этих системах медь измельчается до частиц микроразмера и суспендируется в воде, а не растворяется в химической реакции, как в случае с другими медьсодержащими продуктами, такими как ACQ и Copper Azole. В настоящее время в производстве имеются две медные системы в виде частиц. Одна система использует квазициклическую систему (известную как MCQ) и является взлетом ACQ. Другой использует биоцид азола (известный как MCA или μCA-C) и является взлетом Copper Azole.
Сторонники медных систем в виде частиц приводят к тому, что медь-медь также работает или лучше, чем растворенные медные системы в качестве консерванта для древесины, но другие отраслевые исследователи не согласны. Ни одна из медных систем в виде частиц не была представлена Американской ассоциации защиты лесов (AWPA) для оценки, поэтому системы частиц не должны использоваться в тех приложениях, где требуются стандарты AWPA. Тем не менее, все медные системы в виде частиц были протестированы и одобрены для разработки кодовых требований Международным кодексом (ICC). Частичные медные системы обеспечивают более легкий цвет, чем растворенные медные системы, такие как ACQ или медный азол.
Сторонники микронизированной медной системы утверждают, что системы подлежат проверке третьей стороной в рамках программы мониторинга качества. Тем не менее, программа мониторинга не подлежит контролю со стороны Американского комитета по стандартам лесоматериалов (ALSC), как это требуется для стандартных систем AWPA.
Две медные системы в виде частиц, одна из которых продается как MicroPro, а другая, как Wolmanized с использованием состава μCA-C, добились сертификации экологически предпочтительного продукта (EPP). EPP сертификат был выдан научно Сертификаты Системы (СКС), и основан на оценках воздействия сравнительных жизненного цикла с промышленным стандартом.
Размер частиц меди, используемый в «микронизированных» медных шариках, составляет от 1 до 700 нм со средним значением менее 300 нм. Большие частицы (например, частицы микронного масштаба) меди не проникают в достаточной степени в стенки древесных клеток. Эти микронизированные консерванты используют наночастицы оксида меди или карбоната меди, для которых, как утверждается, существуют проблемы безопасности. Экологическая группа недавно обратилась в EPA с просьбой отозвать регистрацию микронизированных изделий из меди, ссылаясь на вопросы безопасности.
Щелочная медь четвертичная
Щелочная медь четвертичная (ACQ) представляет собой консервант из меди, фунгицида и четвертичного аммониевого соединения (quat), такого какдидецилдиметиламмонийхлорид , инсектицид, который также увеличивает фунгицидную обработку. ACQ широко используется в США, Европе, Японии и Австралии после ограничений на CCA . Его использование регулируется национальными и международными стандартами, которые определяют объем поглощения консервантов, необходимый для конкретного конечного использования древесины.
Поскольку он содержит высокие уровни меди, обработанная ACQ древесина в пять раз более агрессивна для обычной стали . Необходимо использоватькрепежные элементы, отвечающие или превышающие требования к ASTM A 153 Class D, такие как керамическое покрытие, как просто оцинкованные и даже обычные сорта коррозии из нержавеющей стали . В 2004 году в США началось обязательство использовать консерванты, не содержащие мышьяка, для практически всех видов древесины, используемой для использования в жилых домах.
Стандарты Американской ассоциации лесной защиты (AWPA) для ACQ требуют удержания 0,15 фунта / фут 3 (PCF) для наземного использования и 0,40 фунта / фут 3 для контакта с землей.
Химическая Specialties, Inc (CSI, теперь Viance) получила Агентство США по охране окружающей среды «s Presidential Green Chemistry Challenge Award в 2002 году для коммерческого внедрения ACQ. Его широкое применение позволило устранить значительные количества мышьяка и хрома, ранее содержавшихся в ОСО.
Медный азол
Медь азоловый консервант (обозначен как CA-B и CA-C по стандартам American Wood Protection Association / AWPA) является одним из основных наоснове меди для защиты древесины , который пришел в широкое использование в Канаде, США, Европе, Японии и Австралии следующих ограничений на CCA , Его использование регулируется национальными и международными стандартами, которые определяют объем поглощения консервантов, необходимый для конкретного конечного использования древесины.
Медь азол подобна ACQ с той разницей, что растворенная медь консервант дополнен азоловым со- биоцидом , как органические триазолы , такими кактебуконазол или пропиконазол , которые также используются для защиты продовольственных культур, вместо четв биоцида , используемого в ACQ. Азол-со-биоцид дает продукт меди азола, который эффективен при более низких удержаниях, чем требуется для эквивалентных характеристик ACQ.Общий вид древесины, обработанной медным азоловым консервантом, похож на CCA с зеленой окраской.
Древесина, обработанная медным азолом, широко продается под маркой Wolmanized в Северной Америке и брендом Tanalith по всей Европе и другим международным рынкам.
Стандартное удержание AWPA для CA-B составляет 0,10 фунта / фут 3 для наземных применений и 0,21 фунта / фут 3 для наземных контактов. Под маркой Wolmanized был введен медный азол типа C, обозначенный как CA-C. Стандартное удержание AWPA для CA-C составляет 0,06 фунта / фут 3 для наземных применений и 0,15 фунта / фут 3 для наземных контактов.
Медный нафтенат
Медный нафтенат, изобретенный в Дании в 1911 году, был эффективно использован для многих применений, в том числе: заборные столбы, холст, сетки, теплицы, рабочие столбы, железные дороги, ульи и деревянные конструкции в контакте с землей. Медный нафтенат зарегистрирован в EPA как пестицид с неограниченным использованием, поэтому нет федеральных лицензий на аппликацию для его использования в качестве консерванта для древесины.Медный нафтенат можно наносить кистью, погружением или обработкой давлением.
Университет Гавайских островов обнаружил, что медный нафтенат в древесине при нагрузках 1,5 фунта на кубический фут устойчив к нападению термитов-термитов. 19 февраля 1981 года Федеральный реестр обозначил позицию EPA относительно рисков для здоровья, связанных с различными консервантами древесины. В результате Служба национальных парков рекомендовала использовать нафтенат меди на своих объектах в качестве одобренной замены пентахлорфенола, креозота и неорганических мышьяков. 50-летнее исследование, представленное AWPA в 2005 году Майком Фриманом и Дугласом Кроуфордом, говорит: «В этом исследовании было переоценено состояние обработанных деревянных столбов в южной части Миссисипи и статистически рассчитана новая ожидаемая продолжительность жизни. Было установлено, что коммерческие консерванты для древесины , такие как пентахлорфенол в масле, креозот и нафтенат меди в масле, обеспечивали отличную защиту для постов, причем продолжительность жизни, рассчитанная, как ожидается, превышает 60 лет. Удивительно, что креозот и пента-обработанные посты при 75% рекомендуемого удерживания AWPA и медный нафтенат при 50% требуемого удержания AWPA дали отличную производительность на этом участке зоны опасности AWPA 5. Необработанные южные сосняки продолжались 2 года на этом испытательном полигоне ».
Стандарт AWPA M4 по уходу за обработанными консервантами изделиями из древесины гласит: «Уместность системы сохранения полевой обработки определяется типом консерванта, который первоначально использовался для защиты продукта и наличия консерванта для полевой обработки. многие консервирующие продукты не упаковываются и не маркируются для использования широкой общественностью, может потребоваться использование системы, отличной от первоначальной обработки, для полевой обработки. Пользователи должны внимательно прочитать и соблюдать инструкции и меры предосторожности, указанные на этикетке продукта при использовании этих материалов . Медь-нафтенатные консерванты, содержащие минимум 2,0% медного металла, рекомендуются для материала, первоначально обработанного нафтенатом меди, пентахлорфенолом, креозотом, креозотным раствором или водорастворимыми консервантами ». М4 стандарт был принят (ICC) раздела Международного кодекса Совета 2015 Международный строительный кодекс (МКБ) 2303.1.9 консервант обработанной древесины и 2015 Международный Жилой кодекс (IRC) R317.1.1 поле лечения.Американская ассоциация государственных автомобильных и транспортных чиновников AASHTO также приняла стандарт AWPA M4.
Нафтенант на водной основе продается потребителям под торговой маркой QNAP 5W. Нефтяные медные нафтанаты с 1% меди в виде металлических растворов продаются потребителям под торговыми марками Copper Green и Wolmanized Copper Coat, 2% меди в виде металлического раствора продается под торговой маркой Tenino.
Хроматированный арсенат меди (CCA)
В лечении CCA медь является основным фунгицидом , мышьяк является вторичным фунгицидом и инсектицидом , а хром является фиксатором, который также обеспечивает светостойкость ультрафиолетового излучения. Признанный для зеленоватого оттенка, который он придает древесине, CCA — это консервант, который был чрезвычайно распространен в течение многих десятилетий.
В процессе обработки давлением водный раствор CCA наносят, используя вакуум и цикл давления, и обработанную древесину затем укладывают в сушку. Во время процесса смесь оксидов реагирует с образованием нерастворимых соединений, помогая с проблемами выщелачивания.
Этот процесс может применять различные количества консервантов при различных уровнях давления для защиты древесины от повышения уровня атаки.Повышенная защита может применяться (в порядке возрастания атаки и лечения) для: воздействия атмосферы, имплантации в почве или введения в морскую среду.
В последнее десятилетие были высказаны опасения по поводу того, что химические вещества могут выщелачиваться из древесины в окружающую почву , что приводит к концентрациям, превышающим естественные уровни фона. В исследовании, опубликованном в журнале Forest Products Journal, былообнаружено, что 12-13% арсената хромированной меди выщелочено из обработанной древесины, захороненной в компосте в течение 12-месячного периода. Как только эти химические вещества выщелачиваются из древесины, они, вероятно, будут связываться с частицами почвы, особенно в почвах сглиной или почвами, которые являются более щелочными, чем нейтральные. В Соединенных Штатах Комиссия по безопасности потребительских товаров США опубликовала в 2002 году отчет о том, что воздействие мышьяка из прямого контакта человека с обработанной обработанной КСА древесиной может быть выше, чем считалось ранее. 1 января 2004 года Агентство по охране окружающей среды (EPA) в рамках добровольного соглашения с промышленностью начало ограничивать использование CCA в обработанной древесине в жилом и коммерческом строительстве, за исключением коктейлей и черепицы , постоянных фундаментов древесины и некоторых коммерческих применений. Это было в попытке сократить использование мышьяка и повысить экологическую безопасность, хотя EPA были осторожны, указав, что они не пришли к выводу о том, что обработанные обработкой древесины, обработанными КЦА, создают неприемлемый риск для сообщества. EPA не требовало удаления или демонтажа существующих деревянных конструкций, обработанных CCA.
В Австралии австралийское управление пестицидами и ветеринарными лекарствами (APVMA [10] ) ограничило использование консерванта CCA для обработки древесины, используемой в некоторых приложениях с марта 2006 года. CCA больше не может использоваться для обработки древесины, используемой при «интимном контакте с человеком», таких как детское игровое оборудование, мебель, настил для дома и поручень. Использование для локальных, коммерческих и промышленных приложений с низким контактом остается неограниченным, равно как и его использование во всех других ситуациях. Решение APVMA ограничить использование ОАС в Австралии было мерой предосторожности, хотя в докладе обнаружено никаких доказательств того, что продемонстрированная древесина, обработанная ОКС, представляла необоснованные риски для людей при нормальном использовании. Аналогично US EPA, APVMA не рекомендовала демонтировать или удалить существующие обработанные обработанные ОВК деревянные конструкции.
В Европе Директива 2003/2 / EC ограничивает маркетинг и использование мышьяка, включая обработку древесины ОСА. Обработанная КСА древесина не допускается к использованию в жилых или бытовых сооружениях. Он разрешен для использования в различных промышленных и общественных работах, таких как мосты, ограждения безопасности дорожного движения, электропередачи и телекоммуникационные столбы. В Соединенном Королевстве отходы древесины, обработанной ОАС, были классифицированы в июле 2012 года как опасные отходы Департаментом по окружающей среде, продовольствию и сельским делам.
Другие соединения меди
К ним относятся медь HDO (бис- (N-циклогексилдиазениодиокси) -оппер или CuHDO), медный хромат, медьцитрат, кислотный медный хромат и аммиачный арсенат цинка меди (ACZA). Лечение CuHDO является альтернативой CCA, ACQ и CA, используемым в Европе и на этапах одобрения для Соединенных Штатов и Канады. ACZA обычно используется для морских применений.
Борат-консерванты
Борная кислота, оксиды и соли (бораты) являются эффективными консервантами для древесины и поставляются под многочисленными торговыми марками во всем мире. Одним из наиболее распространенных соединений является тетрагидрат динатрий октабората (обычно сокращенно DOT).Обработанная боратом древесина имеет низкую токсичность для человека и не содержит меди или других тяжелых металлов. Однако, в отличие от большинства других консервантов, соединения бората не фиксируются в древесине и могут частично выщелачиваться при неоднократном воздействии на воду, которая вытекает, а не выпаривается (испарение оставляет борат позади, поэтому это не проблема). Несмотря на то, что выщелачивание обычно не снижает концентрации бора ниже эффективных уровней для предотвращения роста грибов, бораты не должны использоваться там, где они будут подвергаться повторному воздействию дождя, воды или грунта, если только открытые поверхности не будут обработаны для отражения воды. Соединения цинка-бората менее подвержены выщелачиванию, чем соединения натрия-бората, но до сих пор не рекомендуются для использования под землей, если только древесина не была впервые запечатана. Недавняя заинтересованность в древесине с низкой токсичностью для использования в жилых помещениях, а также новые правила, ограничивающие использование некоторых агентов по сохранению древесины, привели к возобновлению использования древесины, обработанной боратом, для напольных балок и внутренних элементов конструкции. Исследователи из CSIRO в Австралии разработали органобораты, которые намного более устойчивы к выщелачиванию, в то же время обеспечивая древесину хорошей защитой от термитов и грибковых атак. Стоимость производства этих модифицированных боратов будет ограничивать их широкое применение, но они, вероятно, пригодны для определенных приложений ниши, особенно там, где низкая токсичность для млекопитающих имеет первостепенное значение.
Птиковые консерванты
Недавние опасения по поводу воздействия металлических консервантов на здоровье и окружающую среду создали рыночный интерес для неметаллических консервантов древесины, таких как Propiconazole-Tebuconazole-Imidacloprid, более известный как PTI. Стандарты Американской ассоциации лесной защиты (AWPA) для PTI требуют удержания 0,018 фунта / фут3 (PCF) для наземного использования и 0,013 фунта / фут3 при применении в сочетании со стабилизатором воска. AWPA не разработала стандарт для защитного контакта с контактными поверхностями PTI, поэтому PTI в настоящее время ограничивается наземными приложениями, такими как колоды. Все три компонента PTI также используются в пищевых продуктах.Очень низкие требуемые удержания для древесины, обработанной давлением PTI, дополнительно ограничивают воздействие, а также существенно уменьшают стоимость фрахта и связанные с этим воздействия на окружающую среду для доставки консервирующих компонентов на установки для обработки давлением.
Консервант PTI придает древесине очень мало цвета. Производители обычно добавляют красящий агент или следовое количество раствора меди, чтобы идентифицировать древесину в качестве обработанного под давлением и лучше соответствовать цвету других изделий, обработанных давлением под давлением. Древесные изделия PTI очень хорошо адаптированы для нанесения красок и пятен без просачивания. Добавление стабилизатора воска обеспечивает более низкое удерживание консерванта плюс существенно снижает тенденцию к деформации древесины и растрескиванию по мере ее высыхания. В сочетании с обычными приложениями для обслуживания и герметизации колодок стабилизатор помогает поддерживать внешний вид и производительность с течением времени. Изделия, обработанные давлением PTI, не являются более коррозионными, чем необработанная древесина, и одобрены для всех типов металлических контактов, включая алюминий.
Изделия, обработанные давлением PTI, являются относительно новыми для рынка и еще не широко доступны в магазинах строительных материалов.Тем не менее, есть некоторые поставщики, продающие продукты PTI для доставки в любую точку США на основе заказа на работу.
Натриевые силикатные консерванты
Силикат натрия получают путем сплавления карбоната натрия с песком или нагревания обоих ингредиентов под давлением. Он используется с 19-го века. Это может быть сдерживающим средством против нападения насекомых и обладает незначительными огнестойкими свойствами; однако он легко вымывается из дерева влажностью, образуя на поверхности дерева хлопьевидный слой.
Технологии обработки древесины, LLC , рынки TimberSIL®, консервант из силиката натрия. Проприетарный процесс TimberSIL® окружает древесные волокна защитной, нетоксичной, аморфной стеклянной матрицей. Результатом является продукт, который компания называет «Glass Wood», материал, который является огнестойким , химически инертным, устойчивым к гниению и распаду и превосходит по прочности необработанную древесину. [16]Другим вариантом является использование фанеры, огнестойкой фанеры
