> Техника, страница 42 > Дерева консервация
Дерева консервация
Дерева консервация, специальная обработка древесины, имеющая целью повысить стойкость древесины против гниения и других разрушающих биологич. факторов и тем сделать службу древесины более долговечною. Из вредителей древесины особенно деятельны различные грибы (смотрите Гниение древесины). Кроме того, дереву вредят также животные организмы, гл. обр. термиты и жучки. Существует не менее 170 видов термитов и жучков, являющихся вредителями древесины. Термиты, или белые муравьи, подгрызают телеграфные столбы и, что особенно опасно, не трогая поверхности ж.-д. шпал, изборождают их внутри, так что шпалы теряют свою прочность, оставаясь по внешности без изменения; в тропич. странах термиты нередко поедают ценные деревянные вещи, наир., фотографич. аппараты. Некоторые породы древесины имеют специфич. вредителей из числа насекомых или грибков: так, вредителями ели являются: Tomicns typographus, — жук короед, или типограф, поедающий лубяной слой,и Formica ligniper-
da—муравей, делающий в древесине кольцеобразные ходы; вредителем дуба—Xyleborus monographus — жучок, пробуравливающий своими ходами дубовую древесину; существуют также водяные вредители, которые могут заводиться в лесном материале, прошедшем хотя бы часть своего пути морским сплавом. Сюда относятся: Terredo navalis— морской шашень,просверливающий всювну-тренность дерева сетью непересекающихся между собою каналов; Chelura terebrans и Limmoria lignorum—жучки, повреждающие дерево с поверхности; Pholas crispata—бурильная раковина, и т. д.
К консервации дерева приходится прибегать в двух случаях. Иногда преследуется задача сохранения деревянного изделия высокой ценности, например, предмета искусства; здесь затраты на консервацию не играют роли при условии достижения полного технического результата. В других случаях, напротив, стоимость процесса консервации Д. имеет первостепенное значение, и даже совершенный технич. эффект не окупает процесса, если он дорог. Таковы обычные случаи применения консервации, когда дерево соприкасается с землею, подвергается действию атмосферной влаги и т. д. (ж.-д. шпалы, телеграфные столбы, рудничные крепления, погреба, жилые строения). Экономия. ущерб, наносимый в этих случаях гниением древесины, весьма велик. Так, в России, несмотря на ее слабо развитую ж.-д. сеть и обилие лесов, перемена шпал обходилась ежегодно до войны 1914—18 гг. в 12— 15 млн. р., и приблиз. во столько же оценивались убытки, причиняемые грнбками-вреди-телями строений. О значении консервации Д. в экономике мирового хозяйства можно судить по статистич. данным С. Ш. А., где в 1915 году подверглось консервации 4 300 000 м·3 древесины;80%этого количества состояло из ж.-д. шпал, причем 70% шпал пропитывалось креозотом, на что требовалось его ок. 310 млн. л, а 24% шпал пропитывалось хлористым цинком, которого шло 11 млн. кг. Общая стоимость расходуемых пропиточных веществ исчислялась в 9—10 млн. долларов.
Способов консервации дерева известно более 300, но патентные заявки не прекращаются [-]. Это доказывает, что еще не существует надежного и вместе экономически и технически доступного способа консервации древесины. Большинство веществ, которые задерживают разрушительную деятельность известной группы биологических вредителей, оказывается безвредным для других вредителей; так, например, фенолы наиболее действительны против плесеней, фторион— против высокоорганизованных грибков, деготь—против терминов. Многие вещества, вполне достигающие цели при одних условиях почвы, быстро разрушаются при других, например, вследствие своей легкой растворимости в воде. Несмотря на множество вполне рациональных приемов консервации, действительный выбор в каждом отдельном случае бывает весьма ограничен. Так, кианнзация, вследствие ядовитости применяемой при этом сулемы, недопустима не только в отношении жилищного леса, но и для ж.-д. шпал, т. к. употребление старых
| Просушка | Изоляция от воздуха | Пропитка дерева антисептиками | Удаление легко разложимых частей сока из древесины |
| I. Просушка в пе- | I. Покрытие пепрошщае- | I. Пронитка древесины солями | I. Выщелачивание |
| чах | мым слоем: | тяжелых металлов: | древесины водой: |
| 1) гашеною известью; | О цинка; | 1) японский спо- | |
| 2) смесью сернокислого | 2) меди; | соб— выдержка | |
| бария и олифы;
3) раствором из резины |
3) ртути | по меньшей мере 1 год в воде; | |
| п скипидара;
4) горячим асфальтом; 5) кипящей смесью из скипидара. сала и смолы; 6) парафином, озокеритом и их сплавами с различными висками или битумами; 7) смесыо золы, дегтя и извести |
2) способ Ф. Лн-шинга—годовая выдержка в текущей воде;
3) электроскопич. выщелачивание | ||
| II. Просушка по- | II. Пропитка маслянистыми | 11. Пронитка древесины масли- | II. Выпарка дерева: |
| ременным алии- | веществами под давлением: | нистыми антисептиками: | 1) воздействие го- |
| трич. током | 1) льняным или древес- | О одно- или многократное | рнчего водяного |
| иым маслом; | покрытие; | пара в течение | |
| 2) нефтью; | 2) погружение древесины в | 00—70 ч. и затем | |
| 3) нафтеновыми к-тпмп; | холодную или согретую | 14-дне в пая водя- | |
| 4) креозотом; | пропитывающую жидкость; | пая баня с по- | |
| 5) эмульсиями к резолов | з) проварка древесины в про- | следующей про- | |
| и их производных | нитывающей жидкости; | сушкой в раз ре- | |
| 4) пропитка дерева, в к-ром пробуравлено много отверстий (насверловка); δ) введение консервирующей жидкости под давлением: | женном воздухе или в камерах при 50—60°;
2) чередующееся применение на | ||
| при предшествующих действий вакуума и окурина- | ра и вакуума с последующей | ||
| нии, при предшествующей искусственной сушке дерева с применением вакуума | сушкой в горя- | ||
| чем воздухе, углекислоте или | |||
| или без него;
6) введение пропитывающей жидкости гидравлическим |
азоте | ||
| III. Просушка перегретым паром или окуривапи-ем дерева | III. Пропитка древееппы жидкостями, после испарения закупоривающими норы дерева:
1) лаками на летучих растворителях; 2) подсочка дерева на |
давлением η стволы на корню и уже поваленные;
7) всасывание деревом пропитывающей жидкости, помещенной у корня или в отверстии ствола; 8) окуривание дерева парами консервирующего вещества; 9) инъекция пасты ( Кобра ) в малые отверстии; Ю) введение антисептиков электростатич. давлением |
|
| корню;
3) фенолъно-формальде-гидными и другимисин-тетич. смолами; 4) сахаром, карамелизованным в тканях дерева: 5) летролейно - эфирным раствором парафина |
|||
| IV. Каление дерева | IV. Пропитка расплавленными веществами:
1) серою при 140°, а затем при 110"; 2) парафином, озокеритом, церезином и т. д. |
- | IV. Вытеснение сока гидростатическим давлением |
| V. Вулканизация | V. Образование нераствор. | V. Вытеснение сока | |
| (самоосмоле- | соединении в древесине: | всесторонним ежа- | |
| нпе»)
VI. Обугливаниеде- |
1) пропитка жидким стеклом и затем слабою кислотою;
2) черным анилином; 3) квасцами |
тпом дерева VI. Вытеснение сока, | |
| рева огпем | — | — | сжатием(вальцовкою) |
| VII. Обугливаниеде- | |||
| рева конц. II,SO. | - |
кианизованных шпал в качестве топлива может быть (и бывает) причиною ртутного отравления.
Способы консервации Д. различаются между собою по физическому процессу обработки, по составу применяемых веществ, по областям применения консервированной древесины и по стоимости. Схема классификации может исходить из того общего положения, что гниение древесины есть процесс биологический и что, следовательно, консервация дерева является, в сущности, борьбой с вредителями древесины. Сама по отчасти по Гейицерлингу) заключает в себе систематич. перечень основных типов консервации но роду применяемых физич. процессов. Способы консервации Д. различаются также по веществам, вводимым (поверхностно или внутрь) в ткани дерева; но б. ч. эти вещества обладают, или считались обладающими, либо бактерицидными свойствами либо способностью отгонять животных-вре-днтелей и обобщаются, не совсем точно, под одним названием антисептиков.
Общие техиич. условия на пропиточные составы (табл. 2). Наряду
Т а б л. 2.—II а и б о л о е действительные антисептич. средства дли древесины.
| Задерживающая доза в % | Предельная доза в % | ||||
| 11 а з в а н и с | Merulius
(домовой гриб) |
Pcnieil-
liuin (пле сень) |
Merulius
(домовой гриб) |
Penicil-lium (плесень) | Химический состав |
| Каменноугольное креозоте- | Смесь углеводородов с t°Kttn.
150—300°, 5—20% фенолов и твердых углеводородов | ||||
| вое масло.. | 0,02 | 0,08 | 0,04—0,06 | 0,1—0,2 | |
| Крезол-кальций. | 0,01—0,01 | 0,08 | 0,01—0,04 | 0,08—0.1 | Крезолат кальция |
| Карболинеум Д. Гернанда. | 0,02 | 0,2 | 0,04—0,06 | 0,2—0,4 | Антраценовое масло с некоторыми примесями |
| Карболинеум Авенариуса. | 0.02 | 0.4 | 0.04—0,06 | >1% | Смесь: 2% каменноугольного креозотового масла. 2% нафталеновой кислоты, 0,6% аммиака, воды до 100% |
| Крезонафт.. | 0,01 | 0,06 | 0,04—0,06 | 0,2—0,4 | |
| Эмульсия № 2. | 0,04 | 0,06 | 0,04—0,06 | 0,06—0,08 | 35% каменноугольн. газов, смолы, 65% воды, 0,5% смоляного мыла |
| » № 3. | 0,04 | 0,06 | 0,02—0,04 | 0,08—0,1 | 25% газов, каменноугольн. смолы, 65% воды. ш% асфальтового масла, 0,5% смоляного мыла |
| » № 5. | 0,06 | 0,08 | 0,04—0,06 | 0,08—0,1 | 7,25% торфяного масла, 91,54% воды, 0,49% смоляного мыла |
| Гомогенизированное камеи- | 0,04—0,06 | ||||
| ноугольное креозот, масло | 0.04 | 0,08 | 0,1—0,2 | Креозотовая эмульсия | |
| Наста резопар. | 0,016 | 0,8 | 0,08—0,1 | 1 | |
| Индъектоль (Indjectol). | 0,06 | 0,2 | 0,08—0,1 | 0,6—0,8 | Содержит фенола 12% |
| Soultin cans.. | 0,02 | 0,06 | 0,02 | 0,2—0,4 | Иовидимому, содержит соединение нреозота со ртутью |
| Древесный деготь. | 0,1 | 0,4 | 0,1—0,2 | 0,6—0,8 | |
| Торфяной деготь. | >1% | 1 | >1% | >1% | Содержит фенолы, нафталин, парафин и зфирные масла |
| Хлористый цинк. | 0,4 | — | 0.6—0.8 | 0.2—0.4 | |
| Медный купорос. | 0.08 | — | 0.1—0,2 | 0,2—0.4 | |
| Фенол.. | 0,02 | — | 0,01 | 0.02 | |
себе целлюлоза представляет одно из наиболее стойких органических соединений и, при отсутствии влаги, может сохраняться, не разрушаясь, неопределенно долго. Главным ([актором разрушения древесины являются белковые вещества и другие остающиеся в древесине составные части сока, которые служат питательною средою для гнилости, микроорганизмов, насекомых и других живых организмов; возникающая в этой питательной среде жизнь оказывает затем разрушительное действие и на основные части древесины. Поэтому задача консервации состоит в борьбе с вышеуказанной флорой и фауной древесины. Она может вестись различными способами: либо удалением указанных питательных веществ из древесины, либо переводом их в состояние, неблагоприятствующее развитью жизни (сушка), либо изоляцией древесины от воздуха,что препятствует, кроме того, внедрению туда новых спор и зародышей, либо, наконец, пропиткой древесины антисептич. веществами, препятствующими развитью вредителей. Таблица 1 (составленная со специальными техническ. условиями для каждого из антисептиков можно указать общие технич. условия, вытекающие из основной функции антисептиков, а именно; 1) ан-тнеептич. вещества должны обладать достаточно сильно ядовитыми свойствами в отношении вредителей дерева; 2) ядовитые свойства в отношении людей и вообще высших животных организмов должны отсутствовать или быть возможно слабыми; 3) не должно быть сильного неприятного запаха и едких свойств; 4) вещество должно возможно глубоко и достаточно быстро проникать в древесину, равномерно распределяясь в ее тканях; 5) оно должно прочно удерживаться в древесине, не выделяться из нее действием атмосферных агентов, не испаряться и не разлагаться с течением времени; 6) не должен быть огнеопасно; 7) не должно понижать механич. свойств древесины; 8) не должно оказывать химич. воздействия на соприкасающиеся с ним металлич. части, а также на стенки пропиточных приспособлений; 9) должен быть дешево и производиться внутрен. нромышлешюстыо.
U
Т. Э. m. VI.
Испытание и оценка к о и с е р в а-ции Д. При чрезвычайной сложности вопроса о выборе рационального способа консервации необходимо опираться на количественные характеристики каждого из них. Для этого могут служить, кроме статистич. данных, не вполне доступных анализу, лабораторные опыты. Испытания ведутся: 1)в искусственных гноильниках, 2) на искусственной питательной среде, 3) в плоскодонных колбах с питательною средою и кусочком обработанного Д.
1) Г н о и л ь н и к и, или г н о и л ь н ы е погреба,—небольшие каменные здания, приспособленные к поддержанию в них постоянной сырости, равномерной t° ок. +15° и полной темноты. Гноильник состоит из двух отделений: в одном отделении на мокром коксе укладывают в стеклянных ящиках куски древесины, обработанные испытуемым способом консервации и обложенные зараженною древесиною, которая от времени до времени меняется; во втором—дощатую обшивку стен предварительно заражают и на ней укрепляют кусочки древесины с разным содержанием испытуемого антисеп-тическ. вещества; применяется также испытание подобных же кусков в жестяных ящиках с зараженною землею. 2) Испытание на искусственной питательной сре-д е есть обычное в бактериологии получение чистой культуры грибка-вредителя на агар-агаре; цель испытания—установить ботанич. вид грибка. 3) Испытание в колбах ведется на питательной среде, на которую помещают обработанную древесину, зараженную чистою культурою типичных вредителей (Morulius, Coniophora, Polyphorus vaporarius). Целью испытания является определение предельно малого содержания антисептич. веществ, способного задержать развитие определенного грибка. Колбы содержатся в темных шкафах при средней t° 20—25°, в течение 3 мес., а наблюдение над развитием грибка производится в них систематически. Но окончании полного срока испытания образцы вынимают из колб, очищают от питательной среды и мицелия, высушивают и взвешивают. Необработанные или недостаточно обработанные образцы оказываются потерявшими 50—00% своего веса, тогда как обработанные—не более 2—3%. Антисептич. сила испытуемого вещества выражается дробью “. где р—количество антисептическ. вещества в з па 100 см3 питательной среды, необходимое для задержки развития грибка Penicillium, а г—количество того же антисептич. вещества в килограммах на 1 .it3 древесины, вводимое при процессе консервации. Относительно силы важнейших антисептич. веществ см. Базилит, табл. 1 и 2. В литературе приводится убывающий ряд ядовитости ионов: Ilg, Ag, Cd, Су, Си, Zri, Fe, Со, Сг, причем Mg, щелочные и щелочноземельные металлы, а также большинство кислотных ионов не оказывают действия. Однако степень ядовитости иона зависит от рода вредителя.
Консервация Д. путем нагре-в а [3]. Различные приемы просушки, помимо своего прямого назначения — удалить содержащуюся в тканях дерева влагу и тем задержать развитие микроорганизмов,—оказывают на древесину и другие воздействия, связанные с нагревом и карбонизацией, древесины: белковые вещества свертываются и переходят в нерастворимое состояние, а фенолы, которые появляются при нагреве лигнина, действуют антисептически. Просушка древесины повышенной температурой, в виде пропарки, прогрева перегретым паром, различных окуриваний, вулканизации и каления дерева в парах антисептического вещества и, наконец, обжига, применяется особенно часто в сочетании с различными пропитками, которым она способствует, раскрывая поры дерева и устанавливая в них, при его охлаждении, пониженное давление. Однако, длительное действие высокой 1° во многих случаях понижает механическую прочность древесины (например, пропарка—на 15—25%, даже до 35—40%). Наиболее практичен способ нагрева, применяемый гл. обр. в Норвегии и известный под названием фур-нос (Furnos). Он направлен на защиту опасной зоны деревянного столба и потому действителен там, где гниению подвергается преимущественно эта зона. Удобство этого способа—в возможности повторять процесс над уже установленными столбами, для чего основание столба обнажается. Особым обжигательным аппаратом, состоящим из резервуара с керосином, ручного насоса и шланга с горелкою на конце, производится обугливание столба на глубину 3 миллиметров и на протяжении 50 сантиметров вниз и вверх от уровня земли. После этого дерево, еще не остывшее, спрыскивают сильно быощей струей креозота, для чего имеется еще такой же аппарат, с медным наконечником на шланге и ручным насосом, нагнетающим воздух до 5—7 atm. По данным фирмы, производящей данную аппаратуру, пропитка врытого столба требует 0,6 л керосина и 2 килограмма креозота, причем 2 рабочих могут пропитать 40—00 столбов в день. Глубина проникания креозота в дерево 10—13 миллиметров.
Консервация Д. путем пропитки—см. табл. 3. Кроме того, предлагались в качество антисептич. средств хромистые и аммониевые соединения, бура, фтористые соли, эмульсии смоляных мыл, крезолы и крезолаты, нафталин, нафтолы, 2-нафталин-сульфоновокислые соли, трнокснметилен, ди-нитрокрезолы и динитрофенолы, гуминовые кислоты, сахарин и т. д. Однако, широкое промышленное значение получила только пропитка каменноугольным креозотом, хлористым цинком, сулемой и (еще не проверенная окончательно) обработка дерева динитрофенолами и крезолами с разными другими примесями, особенно с вторичными солями (смотрите Базилит). Остальные антисептич. средства и различные приемы, в роде обмазки, окраски, закрытия пор и т. д., в целях консервации ж.-д. шпал и телеграфных столбов, не применяются.
Пропиточные приспособления [4]. Пропитка небольших кусков древесины не представляет затруднений. Но когда консервации подлежит строевой лес, и притом в весьма больших количествах, то введение в древесину антисептич. средства ставит промышленности вопрос об устройстве тех или
| С п о с о 0 | Антисептич. вещество | Примечание |
| киатшпапия (Ромберг, 1705 г. Кили, 1823 Г.) | 2—3%-ный раствор сулемы (0,67%-нап концентрация в древесине) | Под этим названием известны также способы пропитки древесины и другими соединениями ртути, образующимися в дереве от воздействия на сулему соединений а, окси-фенолов. свинца и т. д. и вводимыми в щелочных растворах (0.01—1%), которые от действия углекислоты воздуха дают в древесине нерастворимые осадки |
| Бсрнетизапип или ЛоулевскИа способ (Пернет, 1838 г.) | 1%-ный хлористый цинк | При соприкосновении пропитанного дерева с железом образуются хлорное железо и НС1, разрыхляющие и повреждающие древесину. Долговечность пропитанной древесины— 10 лет |
| Бушеризацил (Бу-шери, 1842 г.) | 1%-ный медный купорос | Быстрое выщелачивание медного купороса. Долговечность пропитанной древесины—13 лет |
| Пейнизацил (металлизация) | Железный купорос и известковое молоко | Малодействительный способ |
| Бетслилатшн (Петель, 1838 г.) | Антраценовое масло или креозот (под давлением в 9 atm) | Под названием бетелпзация также извеетпо видоизмепепие этого способа с предварительным пропариванием дерева при 100° водяными парами (Ан. П. 13968У9) |
| Способ Грузмана (1801 г.) | Древесный уголь и железистый торф | Пропитка в жиже: древесный уголь, железистый торф и вода |
| Способ Ковдена (1815 г.) | Морская вода | Вымачивание в течение нескольких недель. В настоящее время предлагают в СССР вымачивание в маточных рассолах, получающихся при добыче поваренной соли на соляпых озерах |
| Способ Сандерсона
(1820 г.) |
Древесный деготь н древесный уксус (смесь) | Пропитка в кипящей смеси |
| Способ Шарпантье | Железный купорос и сернокислый алюминий | Пропитка в растворе железного купороса, а после просушки—в растворе сернокислого алюминия |
| Способ Бурдопа (1841 Г.) | Дубильная кислота (под давлением) | Гацфельт видоизменил этот способ, подвергая дерево повой пропитке раствором древесноуксуснокислого железа; · однако, закисное дубильнокнелое железо быстро разрушает дерево |
| Способ Гельса (1756 г.) | Древесный уксус или скипидар | Пробуравливание мелких отверстий в дереве и погружение в кипящий раствор |
| Способ Бреана (1831 Г.)
Способ пропитки аммиаком и салициловой кислотой |
Железный купорос или льняное масло
Аммиак и салициловая кислота |
Пропитка под давлением
Пропитка дерева 16—26%-иым раствором аммиака с содержанием 0,54-1% салициловой кислоты |
| Способ Поделп
I |
Сахар и ядовитые вещества | Пропитка в слабом кипящем растворе сахара с добавлением ядовитых веществ |
иных специальных пропиточных приспосо-бдений. Наиболее достигает цели пропитка в особых автоклавах, где сначала производится разрежение, например, до 0,01 atm, а затем вводится жидкость под атмосферным или повышенным до 8—9 atm давлением. Вид такого автоклава показан на фигуре 1. Однако, затруднение иметь достаточно мощные установки этого рода, и притом близко к местам потребления, заставило искать менее громоздких приспособлений. Таковы наконечники, надеваемые на строевой лес, кольца, цилиндры с решетчатым дном, и т. д. Для пропитки комлей столбов нередко применяются открытые баки без давления, размерами 3,3 х 1,7 х 3 метров (на 30—35 столбов) или 1,5х2,5x3 метров (на 50—60 столбов); при этих баках имеются закрытые баки для холодного и горячего креозота: первый емкостью 53 м3, а второй 11—48 .и3 (фигура 2). В других приспособлениях техника подражает змеиному зубу: накалывающее шнло имеет внутри тя пал, а сбоку—отверстие, через которое при обратном ходе этого шила в дерево выступает под давлением антисептич. паста. Этот аппарат («Кобра» К. Шмиттуца и Негера, прибор К. Шангу) имеет то преимущество, что он применим на месте установки столбов или другого строевого леса; кроме того, накалыванию но способу «Кобра» могут подвергаться уже установленные столбы, даже когда они уже частично подверглись гниению. Вид прибора «Кобра» для бревен представлен на фигуре 3, а молотка для накалывания установленных столбов—на фигура 4.
Э л е к т р о п р о п и т к а [5]. Давление, вызываемое электросмосом, уже давно применяется для электрич. силосования травянистых растений; вполне естественны попытки применить тот же прием для консервации дерева. Они делались во Франции Иодоном (1899 г.), Бомартеном и Базепом (1865 г.), в Италии—Джулиани, но в предложенном виде могли быть усвоены только для лесных материалов, не подвергающихся после обработки действию атмосферных агентов. В 1907—13 гг. подобные же опыты делались
Фигура 1.
у нас Ляцким, но тоже с малым успехом. Процесс пропитки состоял здесь в погружении пропитываемых шпал в деревянные чаны с раствором хлористого цинка при 27,5°. С помощью цинковых электродов через электролит пропускался ток в 110 V в течение 2—2Y2 часов. Внутренняя сторона чанов была покрыта асфальтовым лаком, а
Фигура 2. Фигура 3.
самые чаны—изолированы. О рациональности этого приема электропропитки нет установившегося мнения, несмотря на довольно широкий опыт в эксплуатн. Однако, несомненно, что действие тока в описанных условиях, при весьма малой проводимости дерева, не может быть значительным. Правильнее было бы не давать току идти мимо дерева по электролиту; так именно и сделано в опытах, предпринятых с 1926 года Отделом материаловедения Всесоюзного электротехнического института. Аналогично поставленные опыты Бехгольда и Геймана с графито-Фигура 4. вымп электродами и погруженными в воду прокладками из ваты (фигура 5) выяснили то важное обстоятельство, что электросмо-тич. переносом воды через дерево оно обезволивается. Так, за 14 дней, при токе в 30—40 тА и напряжении 120 V, содержание золы понизилось с 0,27 до 0,09%, причем было потреблено 0,5 kWh энергии. В табл. 4 сопоставлены результаты этого процесса.
| Содержание золы в % | Длитель- | |||
| Вид древесины | до | после | опыта | ность воздействия |
| опыта | забо лонь | луб | така
η сутках | |
| Дуб. | 0.63 | 0,11 | 0.20 | 30 |
| Пихта. | 0.27 | 0.05 | 0.05 | 30 |
| Сосна. | 0,31 | 0,03 | 0.02 | 15 |
Скорость переноса воды меняется по мере выщелачивания дерева. Так, например, в случае сосновой древесины за 23 дня она увеличилась с 2 до 8 с.п3/ч, тогда как сила тока соответственно упала с 47 до 15 тА. В других случаях сначала наблюдалось уменьшение скорости переноса воды, а затем возрастание. Для характеристики процесса можно указать, например, что за 1 329 часов через сосновую древесину было перенесено 10,2 л воды, со средней скоростью около 7 с,н3/ч, и на этот перенос пошло 1,85 kWh энергии. Т. о., электросмотический процесс может применяться как в японском способе выщелачивания древесины, так и при ее пропиткеантисейтич. средством .Предлагается также просушка Д.переменным током, пропускаемым вдоль волокон [®].
Калькуля-ц и я. При калькуляции прежде всего требуется знать массу пропитываемого дерева. При полной пропитке зависимость срока службы /.пропитанной древесины от количества х введенного и нее антисептического средства выражается, по Новотному, Петричу, Маленковичу и др., гиперболическим соотношением. Однако, при теоретическом выводе этого соотношения из закона химич. взаимодействия масс Гульд-берга и Ваге, Ф. Молль получил соотношение параболическое, вида L — a+cVx, где а—средний срок службы непропитанного дерева (обычно—5 лет), ас—характерная константа данного антисептического средства; L выражается в годах, а х—в кг. Практически, различие гиперболического и параболического соотношений невелико, причем па-раболическ. закон был подтвержден опытно па пропитках антраценовым маслом по способу Рюпипга. Для эконом, оценки той или другой пропитки нужно вычислить величину w, представляющую среднюю годовую стоимость службы деревянной конструкции, например, столба: w=^; здесь Л есть полная стоимость вполне установленной древесины в объёме 1 л»3, слагающаяся из величины Ь, то есть стоимости непропитанного дерева, перевозки до места установки, процесса пропитки, установки и проведения проводов (если речь идет о столбах электрических линий) плюс величина 1сх, где к—цена одной единицы данного антисептического средства. Т. о., Ь + hx
IV =-----; ·
а 4- с У х
В герм, условиях 1921 г. 5=600—750 мар.,
смотря по дальности перевозки дерева; /с -80. За единицу антисептич. средства принимается смесь из 1 килограмм сулемы и 1 килограмм фтористого натрия, эквивалентная 4 килограмма смеси фтористого натрия и соли или60кг антраценового масла. Следовательно, в германских условиях 800 + 80*
W — -
5+13 Ух
Характерное число а, то есть отношение стоимости единицы антисептического средства к полной стоимости непропитанного дерева с его установкой, α= £, составляет в современной практике почти 1:10; w зависит от а линейно и растет вместе с этим числом. Очевидно, консервация Д. имеет экономический смысл, пока годовая стоимость службы консервированной древесины ниже, чем неконсервированной, т. e. b ; Пх < ь и становится а + с у х а невыгодной при Ь hx > ь. Иначе говоря,
а + с у×а пропитка выгодна при а < и невыгодна а У х при а> - с а У х
При вышеуказанных герм, экономических данных пропитка делается невыгодной при среднем сроке службы пропитанного дерева в 18 лет, если стоимость дерева вместе со стоимостью пропитки составляет 2 700 марок, а одной пропитки—1 820 марок, то есть если стоимость пропитки во много раз превосходит стоимость дерева (880 мар.). При добавлении к стоимости дерева 5% на амортизацию капитала предел выгодности пропитки наступает при стоимости пропитки в 1 225 мар. Из этих соображений явствует, что выгодность консервации дерева сохраняется еще при очень значительном увеличении стоимости пропитки. Фигура 6 показывает зависимость выгодности пропитки от изменяющегося количества вводимого антисептич. средства. Одна кривая соответствует α= 0,1, а другая—α= 1, причем для последнего случая учтены также и проценты. С 1900 года на практике а колеблется между 1 β и 1 и. Как показывает характер кривых, уменьшение количества антисептическ. средства, сравнительно с применяемым в настоящее время, сильно изменяет экономичность консервации, тогда как увеличение оказывает малое действие. Таким обр., с применяемыми антисептическими средствами при α= о,1 почти достигается предел экономичности. Вычисление капитала В, вложенного в консервированный лес, со включением процентов на затраченный капитал, может быть производимо по формуле Карловича:
где А есть полная стоимость 1 .и3 загото-
| t | у | ||||||||
| Ч | |||||||||
| Л | 10 | СГ | р<Ы | е*гг | 0& | ||||
| 4 |
т Ю без - t- | pot | ·> | vo*
— | |||||
| X | |||||||||
Ιοίot*o jo^umn вещество в единица“
Фигура 6.
пленной и консервированной древесины, а L—срок службы ее.
Из способов неполной пропитки Д. особое значение получил процесс фурнос, особенно уместный в Норвегии в виду умеренно влажного климата и гниения столбов в поверхностных слоях почвы. П. Фунье предлагает для ориентировочных калькуляций выгодности этого способа соотношение
1 (g + l)=K t
которое показывает, на сколько лет t надо продлить средний срок службы g консервированного столба, для того чтобы расходы по единичному процессу консервации, повторяемому через п лет, и стоимость К вполне монтированного столба дали экономическое равновесие. Т. к. величины i, g и К в данных условиях вполне определены, то соотношение связывает nui. Для норвежских условий расходы на консервацию одного столба способом фурнос определяются в 3 кроны (сюда не включаются расходы по удалению гравия и обратной его засыпке, т. к. они должны производиться для проветривания оснований и неконсервированных
I7
·.
| ч | ||||
| _£ | JSO |
" 0 2 3 4 лет 5
Сро“ между исследователь* пропотлаши
Фигура 7.
столбов). Стоимость монтированного столба К равна 150 кронам. Для сосновых столбов, применяемых в Норвегии, и в условиях норвежского климата, <7=10 годам. Фигура 7 дает зависимость между п и t. Так, например, если столбы обрабатываются ежегодно, каждые 3 года или каждые 5 лет (n=1,3 или 5), то срок службы должен быть продлен на
2,5 или 0,72 или 0,42 года, для того чтобы применение консервации было выгодно.
Графическое сопоставление средней годовой стоимости телеграфных столбов, непро-питанных и пропитанных разными способами, показано (по Б. С. Комарову) на фигуре 8: индекс показывает средний срок службы в годах, причем сплошные линии А относятся к непропнтанным столбам; пунктирные
Фигура 9.
линии—к сосновым столбам; Z—пропитка хлористым цинком;S—цианизация сулемой; С—по способу «Кобра» и К—креозотом. Как видно из графика, наиболее выгодной при низких заготовительных ценах столбов (до 10—12 руб.) оказывается пропитка креозотом, тогда как пропитка хлористым цинком наименее выгодна и при среднем сроке службы до 7 лет, оказывается, даже не окупает пропитки. На фигуре 9 графически сопоставлена (по Б. С. Комарову) годовая стоимость непропитанных столбов со стоимостью пропитанных столбов при ж.-д. транспорте из других районов: сплошные линии А относятся к столбам, пропитанным креозотом, причем As—к еловым столбам, Ав и Ла— к сосновым, Л 1(,—к дубовым, h,—к лиственничным (индекс—средний срок службы); линии В относятся к сосновому столбу, пропитанному креозотом, причем здесь индекс указывает стоимость в рублях, франко-склад хранения на месте назначения. Эти графики позволяют решить вопрос о целесообразности транспортирования сосновых столбов, пропитанных креозотом. Для этого через точку стоимости иепропитанного столба, заготовляемого для данной местности (например, 10 руб.), проводится параллель оси, которая пересечет линию Л10 в точке Ь10, что соответствует годовой стоимости этих столбов 1 р. 74 к. Точки пересечения Ь„, Ь7, Ь5горизонтали через b с линиями В показывают, что такою же стоимостью будут обладать столбы: а) пропитанные креозотом с заготовительною стоимостью 8 руб., включая транспорт с завода до места установки на расстояние 130 км (fes); б) такие же столбы за готовительной стоимости 7 руб., перевезенные на 700 км (&-); в) такие лее столбы заготовительной стоимости в 5 руб., перевезенные на 2 7G0 км (bs).
Подсчет сравнительной выгодности консервации должен опираться на знание степени стойкости применяемой древесины в отношении гнилостных факторов. Европейские древесные породы м. б. по убывающей степени стойкости распределены в ряд: кедр, кипарис, дуб, ясень, лиственница, сосна, пихта, бук, ива, ольха, тополь, осина, береза. Но необходимо иметь в виду, что срок службы древесины зависит в значительной степени и от почвенных условий; например, трубы из соснового дерева в твердом грунте выдерживают 20 лет, а в песке 4—7 лет.
Лит.: ) II л ь к е в п ч К. Я., Грибы-разрушители деревянных частей строений, т. 1, Москва, 1912, (указана лит.); М а кринов И. Λ., Домовый грнО (Merulius laorymans), его распознавание и средства борьбы, П., 1920 (указана лит.); Л ю б и м о в Л. II., Шпалы, рациональная пропитка таковых антисептиками, М.—Л., 1926; Комаров Б. С., Консервация деревянных столбов воздушных линий, «Паучпо-техп. сборник», M., 1926, стр. 137—154; Врем, инструкция но пропитке деревянных столбов по способу «Кобра», «Научно-техн. сборник», М., 1927, стр. 21 1 —226; К о-м а р о в Б. с., Распространение антисептиков в столбах, «Жизнь н техника связи», М., 1928, 3, стр. 38; РостовцевС. И., Гниение полов, стен, балок и нр. в жилых помещениях и меры борьбы с ним, М., 1905; Ш а п о ш н яков E. М., Современное положение консервации деревянных столбов воздушных линий, «Электричество».Л,—М., 1925, S, стр. 372—375; К а р л о в н ч В. М., По вопросу о замене на руссн. ж. д. деревянных шпал железными поперечинами, «Журнал М-ва путей сообщ.», СПБ, 1887, 1-5; Т rose h e 1 E., Handbuch d. Holzkonservierung, В., 1916; II e i π z e r I ί n g (1., Dic lionscrvierung d. Holzes, Ilalle, 1885: Λ π d (- s L. E., Die KoHscrvierung (I. Holzes, V. —Lpz., 1895; II orner R. H., Hibliogr. of Articles Relating to the Preservation of Mine Timber. Wsb., 1922; Handbook of Wood Preservation, Wsh., 1916; Weiss Η. K., Preservation of Structural Timber, N. Y., 1916; Weiss II. F., Preservative Treatment of Timber, «Internal. Engineering Congress in Sail Francisko», 1915, 09; ) Собрания предложений по консервации дерева; А г m engaud, «Polyl. Ztrbl.“, Lpz. 1875, p. 285; StOkhardt J. Λ., «Jahresbcricht liber d. I.eistungen d. ehem. Technologic», Lpz., 1857, p. 446; H a len S., «Kunststoffe», Mch.,
1912, B. 2, p. 424, 449, 461, 1913, 11. 3, p. 224. 267, 1919, B. 9, p. 45; R ii t g e r s J., «Deutsche Industrie-Ztg», В, 1868, p. 203; R 0 s I о r M., «Polyt. Notizbl.». Mainz, 1868, p. 257; «tHiickauf», Essen, 1904. J-5; «Ch.-Ztg», COthcn, 1909. p. 701; «Braunkohlc», Ilalle a/S., 1911, B. 11, p. 717; W e i s s II. F., «Kunststoffe»,
1913, p. 310; M arscha 1 k, ibid., 1917, В. 7, p. 60, 77; К i m 1) e r g W., «Z. ang. Ch.», 1921, Jg. 34, p. 183, ibid., 1915. Jg. 28, 3, p. 181; S c b о 1 1 M.,
Kunststoffe», Miincben, 1917, B. 7, p. 46—49; Μ о I I Fr., ibidem, 1915, B. 5, p. 1. 15, 39, 52; Moli Гг., ibidem, P. 169, 182, 210, 219; Moli Fr., «Z. ang. Ch.», 1927, Jg. 40, 27, p. 583—585; *) All. II. 1413716; Г. Π. 213864, 276211, 256633, 27855, 228268, 261240, 33973, 158103, 132435, 220454; Гуленко, «Труды 24 Съезда инженеров сл. пути», М., 1923, стр. 164; *) Г. II. 129003. 141174, 162784. 167114, 169182,
169343,172965,175881,176527,208504,208661,212911, 238347,231238, 244659, 257147,281793, 282359,295644; *) Л ю б и м о в Л. II., «Труды Съездов инженеров сл пути»; «Железнодорожное дело». СПБ, 1907, 30; Г р и-г о р ь е в В. А. Элсктропропитка дерева но способу В. А. Лнцкого, СПБ, 1914; Bechhold И. и. Нсу-m а и п E., «Ztschr. f. Elektrochemie и. .nig. physik. Cliemie», Lpz., 1927, В. 33, 5. p. 161 — 170; Кианиза-цин: Г. II. 240988, 274662, 289504, 289505, 281842, 289990, 310875; «Tecbn. Rundschau». В., 1908. p. 538; N о w о l η у К. «ΕΤΖ», 1916, II. 39, p. 1; Moll Г., • Z. ang. Ch.», 1913, В. 20, p. 439; N owotny K. «Allgem. dsterr. Chemiker- n. Tcchniker-Ztg», Wicn, 1918 p. 215; ‘) Г. П. 256633. П. Флоренский.