Все о древесине

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДРЕВЕСИНЫ

Целлюлоза является главной составляющей клеточных стенок растений. Она обеспечивает механическую прочность и эластичность растительных тканей.
Лигнин накапливается в клеточной стенке и в промежутках между целлюлозными волокнами, что придает древесине дополнительную прочность и устойчивость к химическим воздействиям. Лигнин выполняет множество функций, одна из которых «цементирование» целлюлозных волокон в древесине.
Если говорить образно, то целлюлозу и лигнин можно назвать основными строительными материалами древесины: целлюлоза – это «арматура», а лигнин – это «цемент».

РАЗРУШЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

Разрушение древесины происходит двумя путями:

1. Термическое разложение: процессы горения и пиролиза.
2. Биологический распад: гниение и уничтожение живыми организмами.

ПИРОЛИЗ – это процесс восстановления углеводов (полисахаридов) до свободного углерода.
В отсутствии локального источника огня при температуре от +350ºС и выше начинается заметный процесс пиролиза, который переходит в интенсивную форму при температуре от +600ºС до +700ºС.
Пиролиз протекает значительно медленнее, чем горение и по существу является медленным термическим разложением древесины (без выделения огня и света) с образованием в конечном итоге угля.

Почему антипирены не способны предотвратить или замедлить процесс пиролиза?

Процесс пиролиза древесины связан с химическим разрушением ее основных компонентов – целлюлозы и лигнина. Антипирены не изменяют химический состав древесины, не снижают массу горючей части дерева. Они лишь тормозят процесс горения, образуя термически более стойкие, малогорючие продукты своего взаимодействия с целлюлозой и лигнином (негорючие газы, пенококс). Образно говоря, антипирены принимают огонь на себя, «работают» самопожертвованием. Продукты термодеструкции антипирена, и в некоторой степени поверхностных слоев дерева, в условиях пожара играют роль огнезащитного покрывала.

ГОРЕНИЕ – это быстрый процесс окисления с выделением большого количества тепла и света.

Целлюлозные волокна, образующие древесину, прочно соединены друг с другом, поэтому локальное интенсивное окисление в какой-то точке (то есть возгорание) способно с большой скоростью распространяться дальше. Так происходит распространение пламени. В этом случае задача антипирена сократить зону распространения пламени или полностью подавить этот процесс.
В процессе горения разрушаются элементарные звенья, из которых состоит молекула целлюлозы. Это обуславливает выделение при горении большого количества тепловой и световой энергии.

ОТЛИЧИЕ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА ОТ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ

Пиролиз и горение – это высокотемпературные процессы деструкции древесины. Но горение – это деструкция, идущая с выделением света и пламени. При горении древесина так же как при пиролизе обугливается, но далее при достаточном доступе кислорода обугленный материал сгорает до конечных продуктов – углекислого газа и воды. От дерева остается минеральная ее составляющая – зола.
Так, березовое полено в открытом пламени костра сгорает в избытке кислорода. В остатке – зола, минеральные соли. То же березовое полено (пень, комлевая часть ствола) при пиролизе, проводимом опытным углежогом, превращается в высококалорийный березовый уголь для кузнечного горна, шашлычной жаровни, камина.

ГНИЕНИЕ – это медленное «горение».

Это тоже процесс окисления древесины, только без выделения огня.
Горение – это быстрый процесс окисления с выделением большого количества тепла и света. Гниение – это медленный процесс окисления, но с выделением такого же количества тепла только малыми порциями в течение большого промежутка времени.

Неизбежен ли процесс гниения древесины?

Важнейшие факторы, необходимые для процесса гниения древесины: доступ кислорода и высокая влажность. В естественных природных условиях, пригодных для произрастания деревьев, оба фактора действуют беспрепятственно. Растущему дереву требуется и вода, и кислород. Спиленное дерево в условиях доступа кислорода и высокой влажности неизбежно начинает разрушаться.
Теоретически, древесина, изолированная от воздействия влаги, кислорода, фотохимического и биохимического воздействия, как материал может существовать неограниченно долго. Но в реальной жизни таких условий нет.

РАЗРУШЕНИЕ ЖИВЫМИ МИКРООРГАНИЗМАМИ
Древесина является источником питания для многих живых организмов. Основную массу древесины утилизируют микроорганизмы и грибы, которые являются паразитами.
В зависимости от характера воздействия на древесину различают деревоокрашивающие и дереворазрушающие грибы.
Деревоокрашивающие грибы питаются содержимым клеток древесины, не затрагивая их стенки. Поэтому прочность такой древесины изменяется незначительно, но на древесине появляются цветные пятна и полосы. Значительно более опасны дереворазрушающие грибы. Они питаются материалом стенок клеток – целлюлозой, разлагая ее с помощью ферментов до глюкозы. Глюкоза в теле гриба используется в процессе его жизнедеятельности.
Для развития грибов необходимо несколько условий: влажность древесины не менее 18-20%, свободный доступ кислорода, температура окружающей среды от +2ºС до +4ºС.
Один из путей защиты древесины от поражения плесневыми и деревоокрашивающими грибами – сухой режим хранения и эксплуатации. Однако в реальных условиях соблюдать такой режим очень сложно. В этом случае требуется антисептическая обработка. Более подробно о видах деревоокрашивающих и дереворазрушающих грибов.

top
0

Заказать обратный звонок