Дослідження стійкості термомодифицированной деревини до впливу плесневелых

20.02.2017

Дослідження стійкості термомодифицированной деревини до впливу плесневелых грибів

Автори: М. В. Шула, С. В. Ахмадієва, П. А. Кайнов

Досліджена оцінка впливу термомодіфікаціі деревини сосни, при різних температурах, на підвищення стійкості до впливу плесневелых грибів. Проведені експерименти по вивченню поведінки термомодифицированной деревини в умовах впливу мікроорганізмів.

Ключові слова: термомодифицированная деревина, стійкість, плісняві гриби

Investigated the impact assessment termomodifikatsii pine wood at different temperatures, to increase the resistance to the effects of moldy fungi. Experiments were conducted to study the behavior of wood under thermomodified effects of microorganisms.

Keywords: thermomodified wood, durability, mouldy mushrooms

Деревина є унікальним природним будівельним матеріалом, що володіє порівняно високою міцністю при невеликій об’ємній масі (високий коефіцієнт конструктивної якості), достатньою пружністю, малою тепло-звукопороводностью, високою декоративністю, легко піддається механічній обробці. Все це визначає широке застосування дерев’яних конструкцій в різних галузях народного господарства. Однак, у зв’язку з постійною хімізацією народного господарства, розширенням впровадження біотехнологічних процесів у виробництво на будівельні матеріали і вироби впливає все більше кількість агресивних середовищ, одними з яких є мікроорганізми і продукти їх метаболізму. Біостійкість стає визначальним чинником надійності і довговічності будівель і споруд з деревини. Ураження мікроорганізмами схильні промислові, житлові і громадські будівлі, так як найдрібніші частинки органічної речовини — грунту, рослин, тварин, службовці грибів поживним субстратом і практично завжди присутні в повітрі, які осідають на поверхню конструкцій. Підвищена вологість деревини прискорює процеси біокорозії [1-4].

Експерименти по вивченню поведінки матеріалів в умовах впливу мікроорганізмів і натурні обстеження будівель і споруд свідчать про зниження міцнісних показників. За кілька місяців биоразрушители здатні знищити конструкції з деревини. Шкода, заподіяна будівель і споруд в результаті біологічних руйнувань, складає десятки мільярдів карбованців щорічно [5].

У зв’язку з цим все більше зростає інтерес до способів підвищення біостійкості деревини. Одним з таких способів в останні роки багатьма виробниками розглядається термомодифікація деревини. Заявляється, що термічно модифікована деревина істотно перевершує необроблену деревину по безлічі показників: підвищена біологічна стійкість, поліпшені декоративні властивості [6].

Метою дослідження була оцінка впливу термомодіфікаціі деревини сосни, при різних температурах, на підвищення стійкості до впливу плесневелых грибів.

Для проведення експерименту були підготовлені зразки деревини, оброблені при температурі 180, 200, 220, 240 С, в якості зразка порівняння використовували деревину сосни, висушену до постійної маси. Процес термообробки зразків проводився на установці вакуумно-контактного термомодифицирования деревини. Експеримент на оцінку грибостойкости матеріалу проводився у відповідності з ГОСТ 9.048-89.

Для випробувань використовувалися види грибів по ГОСТ 9.048-89. Готували суспензію спор грибів з концентрацією 1-2млн/мл (визначали у камері Горяєва), яку використовували для зараження. Зразки поміщали в чашки Петрі на живильне середовище Чапека і обробляли суспензією спор грибів. Експеримент проводився протягом 28 діб.

Дослідження стійкості термомодифицированной деревини до впливу плесневелых

Рис. 1. Результати на 7 день експерименту: а) контроль, 180 С; б) 200 С; в) 220 С; г) 240 про С.

Через 7 днів біообрастаніе було помічено на всіх зразках. На чашках Петрі чітко виражений домінуючий зростання плесневелых грибів Trichoderma viride, початківців свій ріст переважно на агаризованому середовищі, спори, що потрапили на поверхню зразків, локалізуються і продовжують зростання. Менш схильним на даній стадії виявився зразок №4, оброблений при температурі 220 С, на його поверхні виявилося найменшу кількість локальних ділянок плесневелых грибів (рис. 1). Проте оцінюючи грибостійкість за п’ятибальною шкалою ГОСТ 9.048-89, всі зразки не є грибостойкими.

Через 28 днів в чашках Петрі відмічено розвиток і інших видів плесневелых грибів, на всіх зразках за винятком контрольного відмічено активну спороношення. На контрольному зразку по закінченню експерименту не виявлено нових осередків розвитку плесневелых грибів, поверхню зразка 5 (240 про З) більш ніж на 90 % була заражена плесневелыми грибами, що свідчить про легкодоступності матеріалу до споживання плесневелыми грибами (рис. 2).

Дослідження стійкості термомодифицированной деревини до впливу плесневелых

Рис. 2. Результати на 28 день експерименту: а) контроль, 180 С; б) 200 С; в) 220 С; г) 240 про С.

По закінченні експерименту проведена оцінка зниження маси під впливом плесневелых грибів. Зниження маси виявилася несуттєвою(0,08-0,6%), що і слід було очікувати при настільки нетривалому досвіді. Зміна забарвлення після видалення цвілі на зразках не зафіксовано, глибоке проникнення міцелію в пори зразка було помічено на зразку 5, що пояснюється наявністю більшої площі поверхні контакту зразка з цвіллю.

Дослідження показали, що термомодифікація істотним чином не надає позитивного впливу на швидкість біообрастаніямі плесневелыми грибами, навпаки, зі збільшенням температури обробки до 240 С швидкість обростання збільшується. Даний факт можна пояснити випаровуванням екстрактивних речовин з поверхні деревини під дією високих температур протягом тривалої (протягом 24 год) сушіння. Екстрактивні речовини є природним антисептиком, який перешкоджає руйнуванню деревини під дією плесневелых грибів. До того ж, як показують попередні дослідження зразків, фізичні та хімічні властивості термообробленої деревини так само зазнають ряд змін. Помітні зміни починають відбуватися при впливі на деревину сосни температури 200 С більше однієї години. Дане явище може мати кілька пояснень, головні з яких — утворення розчинних цукрів і зміна концентрації гідроксильної групи, що входить до складу карбоксильних груп — в черговий раз свідчать про розкладанні геміцелюлози [7]. В процесі сушіння матеріал стає більш крихким, відбувається звільнення пори деревини від рідкого агента, однак при вологості достатньою для життєдіяльності грибів неминуче починається активне поширення міцелію і споживання матеріалу в якості субстрату. Отже, чим більш вільні пори, тим легше відбувається поширення зараження. Експеримент показав, що жоден зразок з представлених не є грибостойким. Можна зробити висновок, що досліджуваний матеріал може бути широко використаний в народному господарстві тільки при обробці антисептиками.

Для подальшого вивчення біостійкості даних зразків необхідно провести ряд експериментів по впливу дереворуйнівних грибів.

Список літератури

1. Машкін М.А. Підвищення стійкості та довговічності модифікованої полімерами деревини: учеб. посібник. М. НГАС, 1996. 64 с.

2. Горшин С. В. Захист пам’яток дерев’яного зодчества: учеб. посібник. М. Наука, 1992. 279 с.

3. Ломакін А. Д. Захист деревини та деревних матеріалів: підруч. посібник. М. Лесн. пром-ть, 1990. 256 с.

4. Evans Banks. Degradation of wood sufaces by water // Holz und als werkstoff. 1990. №4. S. 159-163.

5. Соломатов в. І. Біологічне опір матеріалів: підруч. посібник. М. Изд-во Мордов. ун-ту, 2001. 196 с.

6. Сафін Р. Р. Термомодифицирование деревини в середовищі топкових газів / Н. Р. Сафін, Р. Р. Хасаншин, О. Ю. Разумов, Н.А. Оладышкина// Вісник Моск. держ. ун-ту лісу «Лісовий вісник». 2010. №4. С. 95-99.

7. Хасаншин Р. Р. Дослідження зміни хімічного складу деревини, підданої термомодифицированию, за допомогою ІЧ-спектрометра / Н. Р. Хасаншин, О. Ю. Разумов, Р. Р. Сафін, П. А. Кайнов // Вісник Казан. технол. ун-та. 2010. №10. С. 100-103.

Короткий опис статті: твердість деревини таблиця Архів номерів журналу «Деревообробна промисловість» Архів номерів журналу «Деревообробна промисловість»

Джерело: Дослідження стійкості термомодифицированной деревини до впливу плесневелых грибів

Також ви можете прочитати