Несколько замечаний по пропитывающим составам для древесины и дополнительные меры ее защиты

Ранее мы видели, что принцип стабилизации влажности древесины заставил многих изготовителей красок выпустить так называемые “влагорегулирующие” грунтовки. Такая стабилизация древесины может быть осуществлена методами, отличающимися от тех, которые обычно используются в красочной промышленности, поскольку древесина является материалом, который хорошо поддается, в этом отношении, использованию методов пропитки: сначала, была создана и расширена новая категория материалов под названием “материалы декоративной пропитки”, а затем под более кратким, но менее образным названием “лазурь”. Мы хотим заострить внимание на этих материалах, очень часто используемых для отделки древесины в строительстве.

1) Историческая справка и развитие

С очень давних пор производится пропитка древесины путем нагнетания под давлением веществ биологической защиты, таких как креозот, а также хлористых веществ производных фенола, минеральных солей и т.д. Управление железных дорог Франции располагает детальной технической спецификацией по пропитке железнодорожных шпал этими методами. Другая организация рекомендует влажностную стабилизацию грунтованием всей древесины, не указывая конкретного способа стабилизации. Однако подчеркивается, что эта обработка должна препятствовать древесине мокнуть в воде, но в то же время должна способствовать газовому обмену (водяные пары), замедляя его в достаточной степени, чтобы могло установиться равновесие между влажностью древесины и влажностью окружающего воздуха без напряжений, которые могут вызвать деформации и трещины. Эту обработку грунтованием, которая должна производиться под навесом и должна быть совместимой с предусмотренной отделкой, не следует смешивать с обработкой нагнетанием под давлением, в автоклаве, единственно возможной для “глубокой пропитки” древесины с применением приборов и материалов в условиях специализированных цехов.

Препараты, называемые “декоративными пропитками” для древесины обладают относительно более скромными средствами и способностями в области противогнилостной и инсектицидной защиты древесины, а также имеют довольно различные цели, в смысле декорации, по сравнению с “глубокой пропиткой” которой я только что говорил. Довольно часто бывает, что смешивают материалы глубокой пропитки, почти лишенные связующих и предназначенных для массы древесины и имеющих Знак качества, с материалами поверхностной пропитки, содержащими значительное количество связующих (смола) и имеющими менее глубокое проникновение. Материалы этой второй категории не могут обеспечить надежной защиты древесины, так как они проникают на глубину 1 мм, даже если нанесено несколько слоев. Поэтому их использование вызвало несколько нарушений, когда не была применена предварительная обработка материалами первой категории.

Эта путаница усилилась тем, что отсутствовало официальное определение этого класса материалов, а именно:

- отделочный материал, не образующий пленки;

- пигментированный пропиточный материал;

- гидрофобное, противогнилостное, инсектицидное вещество для защиты и украшения древесины;

- противогнилостный и инсектицидный материал для древесины;

- защитный и декоративный материал для древесины;

- пропиточный лак.

Материалы декоративной пропитки определяются следующими категориями:

- они подчеркивают и сохраняют внешность элементов деревянной конструкции, придавая им цвет, гармонирующий с естественным видом древесины;

- ограничивают и препятствуют дальнейшему изменению цвета и, в частности, препятствуют посерению древесины;

- защищают ее от грибков внутри периферийных тканей (проникновение в заболонь сосны на глубину около 5 мм);

- делают поверхность гидрофобной, не препятствуют при этом обмену, водяных паров.

Относящиеся к этой группе бесцветные покрытия исключаются при наружном использовании.

Замечания

Среди приведенных выше критериев не упомянут критерий инсектицидной ценности. Кроме того, не сказано о пленкообразующем характере или о противоположности ему. Глубина проникновения приведена в одном частном случае без комментариев. И наконец последний из приведенных критериев связывает этот класс материалов с влагорегулирующими грунтовками.

Co своей стороны, другая организация, предлагает определение “декоративных пропиток”, основанное на типовом составе этих материалов:

- пигментированный пропиточный материал содержит:

- вещества, защищающие от насекомых и грибков (например, на основе пентахлорфенола или хлористых веществ);

- связующее (алкидная смола, масла и т.д.), обеспечивающее защиту от впитывания воды;

- минеральные пигменты, устойчивые к ультрафиолетовым лучам, в достаточно малом количестве, чтобы не закрывать прожилок древесины и не препятствовать проникновению вещества;

- растворители.

Когда известно, что используемые минеральные пигменты являются, в основном, коллоидными пигментами, обладающими чрезвычайно слабой укрывистостью, то по виду их составляющих отмечают, что декоративные пропитки, схематизированные в виде такого “портрета-робота”, являются фактически цветными лаками: декоративные пропитки, не содержащие коллоидных пигментов, являются фактически лаками.

2) Определение

Нормой АФНОР в мае 1976 г. было принято следующее определение “лазури”:

“Продукт биологической поверхностной защиты древесины с декоративным назначением. При необходимости он может быть перекрыт другим отделочным материалом и должен допускать обновление поверхности без значительной ее подготовки. Он может состоять из материалов, наносимых последовательно. В этом случае полученный комплекс дает не всегда матовую пигментацию, но может содержать один прозрачный слой, который допускается лишь в качестве дополнения”.

Лично мне такое определение кажется менее точным, чем то, которое я без ложной скромности предлагаю читателю:

“Лазурь” (ж.р., синоним: декоративный пропиточный материал): лак, цветной или нет, наносимый на дерево в качестве грунтовочного слоя, в основном, кистью или окунанием, содержащий противогнилостные, инсектицидные и гидрофобные составы. Имея менее высокую, чем у обычных лаков консистенцию, этот продукт обладает способностью пропитывать поверхность древесины, не обеспечивая при этом образования собственно пленки на этой поверхности.

Прежде чем пояснить точнее смысл слов этого предложения, я хотел бы упомянуть о лекции Корфа на IX национальном конгрессе А.Ф.Т.П.В. (Французская ассоциация по лакокрасочным работам) в октябре 1971 г., во время которой нидерландский специалист выразил свое мнение по декоративным пропиткам, прибегая, говоря о них, к словам “красильное вещество” или “краситель”: следует признать, что новый приток терминологии, пришедший из-за границы, способствует углублению наших размышлений. “В начале, — говорит Корф, — словом краситель или закрепитель красителя обозначали вещество, которое в результате химической реакции придавало древесине определенный цвет. Позднее красителями считали также растворы органических красителей, предназначенных для крашения древесины. Для улучшения стойкости цвета к атмосферным воздействиям стали все чаще использовать минеральные пигменты, а для повышения стойкости грунтовок использовали связующие, способные исполнять роль “смачивающих добавок” и защитного коллоида. Отсюда — появление “современных красителей”, “которые следует считать растворами сильно разбавленных связующих и имеющих прозрачную окраску. Помимо связующего и пигмента они могут содержать другие компоненты, которые им придают, например, противогнилостные качества. При нанесении этих “красителей” влажность древесины стабилизируется, так как водяные пары, ввиду относительно малого коэффициента теплопередачи, могут легко выйти через слой красителя, тогда как путь для наружной воды закрыт”.

Указав на три основных фактора, которые, как ему кажется, объясняют широкое развитие декоративных пропиток (эстетическая ценность материалов, выделяющих внешнюю структуру древесины; небольшие начальные затраты по отношению к красочному покрытию; не специализированная рабочая сила и легкое техническое обслуживание), Корф уточняет несколько значительных недостатков этих материалов (среди которых: необходимость предусматривать установку стекол со специальными мастиками, так как декоративная пропитка не может обеспечить для столярных изделий тот же уход, что и окраска в отношении фильтраций воды, и я думаю, что нижеследующие его замечания находятся на уровне его беспокойств:

определение красителей имеет очень широкий диапазон интерпретирования: например, в качестве красителей предлагаются грунтовки и бесцветные лаки. Количество слоев является, фактически, разнообразным. Мы обнаружили сильное различие в концентрации связующих (20 %...80 %) и в концентрации пигментов (2 %...50 %)

Много говорят о красителях и красках, обладающих противогнилостным действием. Ho ввиду относительно высокой вязкости, проникание в древесину невозможно, в результате чего не приобретается защита на глубине, которая сохранила бы древесину. Стоит лучше говорить о противогнилостном красителе, так как поверхность защищена от плесени.

3) Несколько важных уточнений

Дойдя до этой стадии размышлений и желая лучше понять и оценить условия применения “лазури”, я вынужден задать два вопроса:

Первый вопрос: какая разница существует между грунтовкой для древесины и лазурью?

Второй вопрос: почему говорят, обычно, что “лазурь” не пленкообразующая?

Первый ответ. Один изготовитель красок говорит об одном из своих продуктов, что он должен быть впитан укрепляемым основанием. Поэтому его нельзя рассматривать в качестве красочного слоя и необходимо покрывать двумя отделочными слоями. Речь идет о “лазури”? Нет: о грунтовочной краске обычного типа, обновленной для гипса и цемента.

Другой изготовитель предлагает пропитку на основе синтетических смол» слегка пигментированную. “Лазурь”? Нет: речь идет о специальной грунтовке для старых, ранее окрашиваемых штукатурках.

Впрочем, об этих двух материалах я говорил в главе, посвященной грунтованию гипса, цемента и бетона: я считаю нормально, что грунтовка для пористых оснований должна их пропитывать, чтобы обеспечить хорошее сцепление последующих слоев краски.

Таким образом, ответ на первый вопрос не должен оставлять места для каких-либо двусмысленностей: “лазурь” или декоративная пропитка является грунтовкой для древесины. Другими словами: ничто не мешает, с технической точки зрения, говорить о декоративной грунтовке для древесины вместо декоративной пропитки для древесины.

В связи с этим, напрашивается замечание практического характера: способны ли все имеющиеся в настоящее время в продаже декоративные пропитки обеспечить, в очень сравнимых условиях, пропитку, которая была бы достойной этого названия?

Поскольку все предыдущие наблюдения были сделаны в высоко квалифицированной лаборатории, то можно задать себе вопрос о том, каков результат (минимальный коэффициент пропитки) применения ее на объекте?

Древесина, являясь преимущественно неоднородным материалом, остается основанием, очень трудно поддающимся сохранению естественного состояния при атмосферных воздействиях, и замедление процессов изменения является всегда целью с многочисленными оттенками, которые должен внушать специалистам одновременно внимательность и скромность.

Второй ответ, В противоположность тому, что многие изготовители красок пишут и чему многие потребители верят, лазури” способны образовывать пленку! Поэтому неправильно считать, говоря об этих материалах, что они не являются “пленкообразующими”: нанесенные на стеклянный лист, они образуют, после испарения летучих компонентов, сухую, вполне “представительную” пленку, в чем нет ничего удивительного, учитывая наличие в их составе связующего (масла или смолы) типично “пленкообразующего”. Конечно, в продаже имеются органические растворы противогнилостных и инсектицидных веществ, практически без связующих, наносимых только окунанием, при их потреблении, превышающим, в основном, потребление собственно декоративных пропиток: в этом случае речь идет о материалах “глубокой” пропитки.

В конечном счете, декоративные пропитки, с учетом их состава и малярной консистенции, не обеспечивают на поверхности такого пористого основания, каким является древесина. Они действуют скорее подобно довольно сильно разбавленному лаку, чтобы в качестве грунтовочного слоя обеспечить хорошее сцепление лакового покрытия. Добавление противогнилостных и инсектицидных веществ придает этим составам специфические качества, в то время как возможное наличие коллоидных цветных пигментов позволяет обеспечить определенную стойкость к действию ультрафиолетовых лучей.

4) Применение “лазури”

а) характер и состояние поверхности древесины.

Одна специальная мера предосторожности заслуживает того, чтобы о ней снова напомнить здесь: удостовериться в полной совместимости выбранной декоративной пропитки с материалом глубокой пропитки, примененной уже для обработки рассматриваемой древесины. Следует отметить мимоходом, никакой специальной обработки сучков тампонажным лаком не было предусмотрено какой-либо организацией или изготовителем перед нанесением декоративной пропитки: при отсутствии такой защиты можно ожидать выделений смолы через пропитку, как я сам это наблюдал...

“Для покрытия декоративной пропиткой, говорит ПГИЛР, древесина должна иметь поверхность, обработанную рубанком или оставшуюся после распиловки, однако при условии, что эта поверхность будет не слишком грубой, без шероховатостей и отслоившейся щепы”. Я специально выделяю этот отрывок, чтобы привлечь внимание потребителей к тому значительному риску, которому они подвергаются, соглашаясь, не моргнув глазом, с любой поверхностью, как с точки зрения потребления пропиточного состава, так и в отношении качества нанесения его.

б) потребление пропиточного состава.

Согласно мнениям организаций и изготовителей потребление декоративной пропитки изменяется в очень широких пределах в зависимости от числа слоев, способа нанесения, характера и состояния поверхности древесины. Впрочем, изменения существуют и в составе пропиточных составов, в зависимости от того, цветные или нецветные составы используются.

Конечно, документация изготовителей красок принимает в расчет, в основном, менее точные данные потребления, основанные на осредненных оценках. Вот несколько примеров.

Потребление декоративных пропиточных составов, наносимых кистью на древесину, обработанную рубанком,

Изготовитель А: два первых пигментированных слоя; 10...17 м /л на каждый слой; третий слой — бесцветный: 16 м2/л.

Изготовитель В: предлагает лишь цветные пропиточные составы:

10... 16 м2/л на каждый слой в зависимости or породы древесины и особенно, от состояния поверхности и впитывающей способности; для древесины средней впитывающей способности применяется:

2 слоя: 150 г/м2, т.е. 1 л на 7 м2;

3 слоя: 200 г/м2, т.е. 1 л на 5 м2.

Изготовитель С: один слой бесцветного противогнилостного и инсектицидного вещества, один цветной слой и, наконец, третий бесцветный слой. Средняя производительность 10 м /л.

Плотность составов приблизительно 0,85...0,90 в зависимости от окраски.

в) способ нанесения.

Нанесение окунанием и нанесение кистью являются наиболее употребительными. Ho имеются другие способы и другое оборудование. Ниже я привожу наиболее интересные данные.

Пропитка окунанием

Изделия обрабатываются на заводе окунанием. Продолжительность различна в зависимости от изготовителей: 3 мин для одного, 5 мин для другого. Один изготовитель рекомендует “короткое” окунание (1...3 мин) с вытиранием тряпкой или губкой после каждого слоя, и четверть часа после нанесения, чтобы снять некоторые неизбежные наплывы и сделать однородным внешний вид. Необходимо соблюдать срок сушки в 24 ч между слоями. Пропиточная ванна должна постоянно перемешиваться для обеспечения однородности состава.

Нанесение кистью

Этот способ является обычным на объекте. Принципом N 1 является работать до насыщения, затем снять не поглощенный древесиной остаток с помощью тряпки или губки через 15... 30 мин после нанесения. Температура окружающего воздуха может изменяться от 10 до 30 °C, в зависимости от указаний изготовителей, а влажность воздуха не должна превышать S5 %. Содержимое бидонов должно часто перемешиваться.

В зависимости от желаемого конечного вида, один изготовитель предлагает наносить “влажное на влажное” с максимальной продолжительностью сушки 3 ч между слоями (поверхность матовая) или после полного высыхания второго слоя, а третий слой, в свою очередь, “заглаживается сухой кистью” после нанесения (сатиновая отделка).

Нанесение распылением

Никаких замечаний не представлено теми изготовителями, которые допускают распыление в качестве средства нанесения декоративной пропитки. Дальше мы увидим, что лучше избегать распыления этого типа состава.

Нанесение обливом

Принцип облива может быть сравнен с контролируемым обливом окрашиваемого предмета, говорит один изготовитель. Пропиточные составы могут наноситься этим способом, имеющим промышленный характер, в специально оборудованном цехе.

Различное оборудование для нанесения пропиточных составов

Изготовители наряду с кистью называют тряпку, губку, валик с короткой шерстью, а для последнего слоя, лакировочный валик. Ни один из этих способов, мне кажется, не должен быть предпочтен способу нанесения кистью, по крайней мере, при наружных работах.

В основном, для наружных столярных изделий декоративный пропиточный состав должен быть использован в три слоя. Второй слой наносится, предпочтительно, до полного высыхания первого слоя с тем, чтобы обеспечить лучшее проникновение в древесину. Последний слой наносится после высушивания предыдущего слоя и слегка вытирается сухой кисточкой. Эти различные слои и, в частности, два первых. слоя, должны наноситься окунанием или обливом в промышленных условиях.

Работы не должны выполняться во время дождя или тумана, а также на влажных или конденсирующих поверхностях. Температура должна быть выше 50 °C, а влажность менее 80 %.

г) разбавление “лазурей”.

Согласно одной из рекомендаций ПГИЛР изготовители запрещают любое разбавление “лазурей”. Один из них допускал разбавление (15 % уайт-спирита) для обоих первых цветных слоев трехслойной системы: не запрещено думать, что на основании опыта, накопленного временем, этот изготовитель сам отказался советовать такую операцию, которая на практике дала, видимо, больше недостатков, чем преимуществ, В настоящее время декоративные пропитки выпускаются готовыми к употреблению.

д) техника безопасности.

В основном, поэтому вопросу здесь, кажется, хранится молчание, что меня удивляет, учитывая наличие противогрибковых и инсектицидных веществ в составах декоративных пропиток, вещества, которые способны вызвать кожную аллергию, и даже реакции на уровне слизистых оболочек и дыхательных путей. Некоторые изготовители считают, что их составы безвредны для животных и растений (не говоря о маляре); другой изготовитель открыто голосует против “обработки ульев” и советует избегать “обработки древесины, соприкасающейся непосредственно с пищевыми продуктами и растениями”. Этот же изготовитель рекомендует избегать попаданий на кожу и в глаза, проветривать помещения вовремя нанесения. Другой советует пользоваться резиновыми перчатками во время нанесения губкой. Я считаю совершенно оправданными эти советы об осторожности: они достаточны для того, чтобы объяснить, почему распыление пистолетом декоративных пропиточных составов действительно не является самым рациональным (и самым гигиеническим) способом нанесения этих материалов.

5) Нанесение декоративных пропиток и возобновление их

Составы декоративной пропитки позволяют производить ремонт без слишком дорогой подготовки, как с помощью того же материала, так и с помощью остальных традиционных отделочных материалов, которые могут быть предусмотрены в дальнейшем и, во всех случаях, с окраской.

Пропитки неизбежно подвергаются нарушениям в результате атмосферных воздействий, которые выражаются, в основном, в более или менее однородном изменении цвета обработанной древесины (потемнение первоначального цвета или, наоборот, обесцвечивание) с возможным появлением трещин в древесине (с последующим проникновением влаги). В наиболее суровых климатических условиях (горные или приморские районы) следует ожидать возобновлений покрытия (чтобы дать представление: через 15..20 мес для первоначального трехслойного покрытия).

Конечно, можно рассматривать декоративную пропитку по новым деревянным элементам как первый этап (совершенно целесообразный и рекомендуемый) графика текущего ремонта этих элементов с помощью лаков или красок: в общем, здесь имеется грунтовочное покрытие оригинального характера, обеспечивающее древесине, в первый период работы ее на открытом воздухе, прекрасную стабилизацию влажности, защищая ее одновременно от внутренних врагов (гнили, насекомых, ультрафиолетовых лучей).

Некоторые изготовители лакокрасочных материалов предусмотрели специально такую возможность работы в своей документации: два слоя глифталевого лака, позволяющие выполнить отделку с блестящей поверхностью по недавно нанесенной декоративной пропитке; или также, один слой “гидрофобного покрытия с сатиновой отделкой, содержащей пигментные элементы” (при обновлении внешнего вида), позволяют выполнение других обновлений того же рода.

6) Столярные остекленные изделия

Некоторым малярам приходилось сталкиваться с трудностями при использовании декоративных пропиток в пазах остекляемых изделий. Я отмечал случаи попадания влаги, с печальными последствиями, которые имели место между замазкой и пазами.

В том случае, если декоративная пропитка используется для обработки остекленных столярных изделий, следует всегда предусматривать установку стекол за нажимные накладки. После первоначального нанесения на заводе двух пигментированных слоев способом окунания, необходимо нанести в пазах для стекал один слой лака; затем, на объекте, нанести третий слой декоративной пропитки с вытиранием сразу после установки с помощью кисточки; и, наконец, перед самой приемкой изделий нанести четвертый слой (примерно через 6 мес после третьего).

Нормы запрещают применять декоративную пропитку для грунтования пазов и нажимных накладок столярных изделий.

7) Роль пигментации

Мы видели, что декоративные пропитки бывают двух видов, одни бесцветные, другие цветные. Вторая разновидность позволяет многим изготовителям готовить настоящие палитры цветов с такими названиями, как: орех, тек, красное дерево, черное дерево, старый дуб, светлый дуб, палисандровое дерево, лиственница, лимонное дерево и т.д.

В этих пропиточных цветных лаках участвуют “тонкодисперсные” или “коллоидные” пигменты окиси железа с чрезвычайно слабой греющей способностью, которые благодаря их тонкости проникают вместе со связующим в поры древесины. И эта очень специальная форма пигментации составляет главную защиту в отношении ультрафиолетовых лучей.

Если эту пигментацию нельзя обеспечить на поверхности для древесины с очень волокнистой поверхностной структурой, то закономерно можно опасаться тенденции к преждевременному обесцвечиванию древесины из-за наличия множества незакрытых волокон. Откуда необходимость:

- многослойной системы покрытия, которая может оправдать расход материалов, значительно превышающий прогнозы;

- осторожного приготовления пигментной суспензии, повторяемого несколько раз во время нанесения покрытия;

- нанесения цветных пропиточных составов, предпочитая их бесцветным пропиткам.

8) Применение внутри помещений

В принципе, декоративные пропитки не используются на внутренних работах: больше рекомендуются собственно лаки из-за их разновидности поверхностной отделки (матовая, сатиновая, блестящая) и из-за присущих им качеств стойкости к ударам и истиранию. Во всяком случае, следует избегать, как я это мог наблюдать на одном объекте, нанесения декоративной пропитки в один слой под тем предлогом, что внутри исчезают все опасения насчет защиты: внешний вид очень посредственный, и, мне кажется, что не может быть речи о том, чтобы обойтись, по крайней мере, без второго слоя. Ho такая работа, с учетом всего, является мало рациональной.

9) Будущее декоративной пропитки

Древесина останется всегда (в большинстве наших климатических районов) предметом постоянной борьбы тех, кто хочет защитить ее от деформаций и гниения без значительного изменения естественного внешнего вида. Декоративная пропитка, в ее нынешнем составе, является значительным козырем, который, однако нельзя рассматривать как весьма значительное новое средство.

Речь идет скорее, как мы это видели, о специальных лаках с технически усовершенствованными составными частями.

Ho сам характер растворителя, необходимого для применения такого класса составов, ставит основную проблему совместимости его с поверхностными клетками, способными принимать влагу. Поэтому уже сейчас закономерным является вопрос о том, не связано ли будущее декоративных пропиток с использованием водорастворимых связующих, которые смогли бы уменьшить в значительных размерах, как показали уже, в некоторой степени, лабораторные испытания, разбухание древесины от влаги. Конечно, качества, приобретенные благодаря наличию противогнилостных веществ и тонкодисперсных пигментов, останутся основными исходными точками для будущих составов.