METODE PRIMENE HEMIJSKIH SREDSTAVA

• Metode bez pritiska• Metode difuzije hemijskih sredstava • Metode sa povišenim pritiskom

METODE BEZ PRITISKA

• Premazivanje• Prskanje• Umakanje i potapanje• Toplo – hladni postupak • Fumigacija • Kyan-izacija

• Premazivanje – najstariji i najjednostavniji način primene hemijskih sredstava. Na ovaj način se mogu tretirati svi sortimenti, osim delova koji su neokorani. Najčešće se vrši tretiranje sredstvima organskog porekla (drvo se često nalazi na otvorenom, pa je izloženo delovanju padavina). Za primenu ovog metoda, nije potrebna posebno obučena radna snaga, oprema je jeftina (četka ili valjak), ali je metoda dugotrajna (radnici su izloženi delovanju otrovnih isparenja dosta dugo), a rastojanje od radnika od sortimenta je malo (dužina ruke + dužina četke).

• Prskanje – mogu se tretirati svi proizvodi od drveta bez obzira na oblik, dimenzije, namenu i sadržaj vlage. Efikasnost i ekonomičnost ove metode zavisi od otvora rasprskivača i pritiska u prskalici. Pri niskom pritisku i većem otvoru rasprskivača, mlaz je uži, pa su kapi veće, a sredstvo se razliva.

Premazivanje

Prskanje

Pod pritiskom od 196,6 – 295 kPa, koji se obično koristi u radu sa ručnim i poluautomatskim prskalicama, najpovoljnije rastojanje između rasprskivača i površine koja se tretira je 30 do 50cm. Do rasipanja sredstva dolazi i ako su kapi isuviše sitne, pa ih vetar lako nosi. Pri primeni ove metode, posebno treba obratiti pažnju na pravac duvanja vetra u momentu tretiranja, ako se tretiranje radi na otvorenom. Ova metoda je dosta jednostavna za primenu, relativno brza, nije potrebna specijalno obučena radna snaga, a oprema je relativno jeftina. Rastojanje radnika od sredstva je nešto veće nego kod premazivanja.

• Umakanje i potapanje – ovim metodama se zaštiti cela površina drveta. Osnovna razlika između ove dve metode je u trajanju postupka. Umakanje je kratko potapanje i traje od 3 do 5 minuta.

• Na ovaj način se može tretirati tanje oblo ili rezano drvo, pojedinačno ili u složaju (moraju postojati podmetači, kako bi drvo bilo tretirano sa svih strana), kao i gotovi proizvodi. Umakanje se može vršiti ručno i mehanizovano (bazeni, najčešće 500x130x130cm) sa lančanim transporterima koji su postavljeni tako da se drvo duže zadržava iznad bazena pri izlasku iz njega, kako bi se ocedilo od viška rastvora).

• Potapanje drveta je sličan postupak, efikasniji od umakanja, traje od 6 minuta do 10 dana, najčešće 3 do 10 dana. U praksi se često naziva metodom difuzije. Drvo se pre tretmana mora okorati, očistiti od strugotine, a njegova vlažnost mora biti oko 30℅, ako se koriste vodeni rastvori, a oko 25℅ za uljane rastvore.

Umakanje i potapanje(hladni i toplo–hladni postupak)

• Rastvori mogu biti hladni i toplo-hladni. Drvo ne treba tretirati vazdušno suvo, jer se najveća količina aktivne materije zadržava u površinskim slojevima drveta.

• Toplo-hladni postupak je dvostruko potapanje (drugi naziv je dvostruka difuzija), postupak pri kom se drvo potapa u tople, a potom u hladne rastvore. Ovaj postupak se može izvesti na više načina. Drvo se može potopiti u topao rastvor do potpunog hlađenja uz održavanje povišene temperature određeno vreme. Druga varijanta je da se drvo posle 4 sata potapanja u topao rastvor, prenese u hladan rastvor, gde ostaje 4 sata, dok je treća varijanta da se potapanje vrši u istom sudu, topao rastvor se ispusti nakon četiri sata, a zatim se naliva hladan rastvor. Efekat je isti, a izbor zavisi od raspoložive opreme.

• Izuzimajući metode sa povišenim pritiskom, ovaj način je najefikasniji, što se objašnjava isparavanjem vode

pod uticajem visoke temperature toplih rastvora, pri čemu se oslobađa mesto u drvetu za rastvore. Prilikom kontakta hladnih rastvora sa drvetom, dolazi do njegovog skupljanja, što dovodi do potiskivanja toplih rastvora u dubinu drveta i oslobađanja prostora za nove količine rastvora, a prilikom hlađenja rastvora u dubini drveta dolazi do pojave manjeg podpritiska koji dovodi do povlačenja hladnih rastvora u dublje slojeve.

Prilikom zaštite ovim metodom, koriste se i uljani i vodeni rastvori različitih temperatura (kreozotno ulje se prema nekim autorima zagreva na temperaturu od 116ºC do 122ºC, a hladno na oko 38ºC ili se u letnjem periodu ne zagreva, dok se neorganske soli zagrevaju na 50ºC jer na višim temperaturama slabije penetriraju i korodiraju drvo).

• Kijanizacija (potapanje drveta u rastvor živinog hlorida) je jedan od najstarijih postupaka za zaštitu drveta, a ime je dobila po autoru (Kyan). Ovaj postupak se više ne primenjuje zbog toksičnosti žive.

• Fumigacija je postupak tretiranja otrovnim parama hemijskih sredstava najčešće u zatvorenom prostoru. Fumiganti deluju na sve organizme koji dišu (insekti dišu u svim razvojnim stadijumima), a intenzitet dejstva zavisi od intenziteta disanja, koncentracije para u vazduhu i telesne mase organizma.

Fumiganti su jaki otrovi i za čoveka i u zavisnosti od vrste primenjuju se u hermetički zatvorenom, poluzatvorenom ili otvorenom prostoru. Na uspešnost fumigacije utiču toksičnost sredstva, koncentracija aktivnih materija i ekspozicija (vreme delovanja).

Fumigacija

METODE DIFUZIJE HEMIJSKIH SREDSTAVA

• Osmoza• Patroni• Bandažiranje• Difuzija kroz rupe • Difuzija s kraja drveta • Difuzija s jednog kraja • Dvostruka difuzija

• Ovi postupci se sastoje u nanošenju na drvo gušćih rastvora (pasta) iz kojih aktivne supstance difunduju u drvo na osnovu razlike u koncentraciji zaštitnog sredstva i drveta.

• Osmoza – drvo sa kog je skinuta kora i tanak površinski sloj, premazuje se pastama, dok se poprečni preseci premažu katranskim uljem. Drvo se nakon slaganja, pokriva vodootpornim pokrivačem. Dobar efekat se postiže nanošenjem vodenih rastvora na sveže posečeno četinarsko drvo u toku vegetacionog perioda. Ovaj postupak se može ubrzati potapanjem složaja i uvođenjem zagrejane pare.

• Patroni služe za delimičnu zaštitu drveta, uglavnom donjih delova stubova. Unose se u prethodno izbušene rupe na rastojanju od 70 cm. Kao aktivnu komponentu patroni sadrže neorganske soli. Nedostatak ovog metoda je smanjenje mehaničke otpornosti drveta.

Osmoza

Patroni

• Bandažiranje je poseban postupak obmotavanja pojedinih delova specijalnim bandažima koji su ispunjeni toksičnim materijama. Bandaže se često koriste kao preventivne mere zaštite kako pre ugradnje, tako tokom upotrebe drveta. Bandaž se sastoji iz dva dela; unutrašnjeg sunđerastog sloja ispunjenog sredstvom i spoljašnjeg (PVC folija). Kao zaštitna sredstva koriste se soli, ali se mogu koristiti i uljani rastvori. Pri postavljanju, prvo se oko drveta uvija sunđerasti plašt, a zatim se stavlja PVC folija. Pod uticajem atmosferilija, paste se razređuju i polako difunduju u drvo, a folija sprečava njihovo ispiranje. Oko folije se postavlja zaštitni lim koji sprečava trovanje toplokrvnih životinja. Na ovaj način se vrši zaštita stubova i time se njihova trajnost produžava za 5 do 10 godina. Dubina penetracije iznosi i do 5cm.

Bandažiranje

• Difuzija kroz rupe slična je metodi patrona, ali se u rupe unose tečna i čvrsta sredstva kao i uljane paste. Nedostatak ovog metoda je smanjenje mehaničke otpornosti drveta.

• Difuzija s kraja drveta ima sličnosti sa umakanjem. Kod sveže posečenog i neokoranog drveta najpre se deblji kraj stavlja u vodeni rastvor sredstva, a zatim posle četiri dana isto se učini i sa tanjim krajem uz prethodno odsecanje manjeg kotura (da bi presek bio svež). Nakon tri dana sortimenti se postavljaju u vertikalan položaj, sa osloncem na debljem kraju.

• Dvostruka difuzija sublimira prethodni i toplo-hladni postupak umakanja. Najpre se drvo izlaže bakarnom sulfatu, a zatim kombinaciji natrijum-arsenata i natrijum-bihromata. Postoje i varijacije ovog postupka i tada se upotrebljavaju slična hemijska sredstva. Postupak traje oko 2h 30min.

Difuzija kroz rupe

Difuzija s kraja drveta

• Difuzija s jednog kraja koristi sunđeraste i metalne kape koje se postavljaju na vrhove stubova. Sunđeraste kape su slične bandažama. Gornji kraj im je perforiran, omogućava prolaz vode i kišnice koje rastvaraju soli koje dalje difunduju kroz drvo. Metalna kapa poseduje rezervoar za kreozotno ulje i uređaj za povećanje pritiska.

METODE SA POVIŠENIM PRITISKOM

• Metode sa povišenim pritiskom bez upotrebe kotlova

• Impregnacija u kotlovima

Metode sa povišenim pritiskom bez upotrebe kotlova

• Tretiranje stubova kroz rupe • Kobra postupak • Boucherie postupak

• Tretiranje stubova kroz rupe- jednostavan postupak koji se može koristiti za zaštitu vertikalno ugrađenog drveta. Stubovi se buše radijalno, na jednoj strani se postavlja zavrtanj, a na drugoj uređaj sa rastvorom sredstva. Penetracija je bolja usled povišenog pritiska.

• Kobra postupak- uređaj se sastoji iz rezervoara sa iglom, potisne poluge i poluge sa lancem za učvršćivanje. Igla se utiskuje pritiskom na polugu, a zatim se rastvor pod povišenim pritiskom ubrizgava u drvo. Najčešće se koristi za naknadnu zaštitu stubova, ali može se primenjivati i pre ugradnje i to najčešće na mekim vrstama drveta kako ne bi došlo do loma igle. rastojanje među ubodima zavisi od vrste drveta i gustine rastvora, dok je uobičajena dubina, oko 10cm.

Tretiranje stubova kroz rupe

Kobra postupak

• Boucherie postupak- “metod istiskivanja sokova” se uglavnom koristi za zaštitu sveže posečenih četinarskih stubova (15 dana nakon seče), jer samo primarna vlaga omogućava kretanje rastvora kroz drvo. Uređaj se sastoji iz dva rezervoara, prvi, u kom se nalazi pumpa je na zemlji, dok je drugi na visini oko 10m, čime se postiže hidrostatički pritisak. Pumpa rastvor podiže u gornji rezervoar iz koga se putem cevi koje su sa stubovima vezane preko posebnih kapa postavljenih na debljem kraju, uz pomoć hidrostatičkog pritiska, rastvor utiskuje u drvo. Nepokriveni deo preseka se premazuje voskom, parafinom ili sl. kako bi se sprečilo isticanje rastvora. Stubovi moraju biti postavljeni tako da je kraj koji je vezan, iznad tanjeg kraja stuba, tj. u kosom položaju.

• Kretanje rastvora se može kontrolisati skidanjem delova kore (provera boje beljike) ili analizom sokova. Najčešće se koristi bakarni sulfat (1%), čija potrošnja iznosi 5,5-8kg/m . Postupak traje oko 10 dana, a može se ubrzati uvođenjem vakuuma na tanjem kraju i time skratiti na 4 dana. Ovakav postupak se naziva “poboljšani Bušeri” i ekonomičniji je od prethodnog (manja potrošnja sredstva, nije potreban toranj, ali je neophodan uređaj za podpritisak). Posle postupka, stubove treba premazati pastama i čuvati 14 dana pod pokrivačima.

Dugo trajanje postupka i primena na samo sveže posečeno drvo su osnovni razlozi usled kojih ovaj postupak nije našao širu primenu.

3

Boucherie postupak

Impregnacija u kotlovima Učešće pojedinih sortimenata u ukupnoj količini impregnisanog drveta u Zapadanoj Evropi (44%-konstrukcijsko drvo, 21-% baštensko drvo, 15%-manji komadi drveta ovalnog oblika, 14%-ostalo drvo)

Učešće sredstva za impregnaciju drveta u Zapadnoj Evropi (71%- vodootporna sredstva-soli, 11%- kreozotno ulje i 18%- ostalo)

Impregnacija u kotlovima Do početka 20.veka drvo je impregnisano postupcima pune

impregnacije.Sa povećanjem upotrebe žel.pragova i el.,TT stubova,povećavala se i potrošnja hem.sredstava. Zbog ekonomičnosti,razvili su se štedeći postupci impregnacije u kotlovima ,sa manjom potrošnjom sredstava a skoro istim efektom zaštite,jer se iz drveta nakon završenog napajanja izvlačio deo sred.koja se nisu vezala za drv.vlakna.

U kotlovima se najviše impregnišu stubovi i žel.pragovi. Potrebno je ove sortimente pripremiti pre impregnacije:- pravilno slaganje radi cirkulacije vazduha a time i ravnomernog

sušenja,a pre slaganja čišćenje od zemlje,peska i sl. i perforiranje zbog bolje penetracije sred.

- prirodno sušenje 6-8 mes. do W=28-30%- može se raditi veštačko sušenje ili parama org.rastvarača ili

zagrejanim kreoz.uljem.

Metode pune impregnacije

• Bethell-ov postupak • Burnett-ov postupak • Kombinovani postupak • Boliden postupak • Četiricikličan postupak

Karakteristike metoda pune impregnacije

• Utiskivanje max količine rastvora hem.sredstava u drvo

• Održavanje pritiska do početka isticanja rastvora iz drveta

• Umesto početnog P (predpritisak),primenjuje se podpritisak (bolja penetracija rastvora u drvo)

• Ređe se koriste od štedećih postupaka, jer je efekat zaštite isti ,a potrošnja sredstava veća

• Bethell-ov postupak – jedan od najstarijih postupaka impregnacije drveta. Postupak se sastoji iz više faza (dati pritisci važe za cerove pragove) :

1. unošenje drveta u cilindar (15 min.)2. podpritisak od oko 800 kPa (15 min)3. održavanje podpritiska (15 min)4. punjenje cilindra kreozotnim uljem (10 min.)5. stvaranje pritiska od 810-1012kPa (30 min.)6. održavanje pritiska (160 min.)7. snižavanje pritiska i ispuštanje ulja (10 min.)8. stvaranje podpritiska od 5,9 kPa (15 min.)9. održavanje podpritiska (15 min.)10. Izjednačav. P sa atmosferskim i pražnjenje cilindra (10 min.) Temperatura ulja u predgrejaču je 105-110, a u cilindru oko

95 °C. Održavanje P se menja za dr.vrste drveta .

Bethell-ov postupak

• Barnett-ov postupak – pre početka impregnacije drvo se zagreva v. parom u cilindru radi omekšavanja i otapanja smola. Koristi se vod.rastvor cink hlorida (50°C) ili dr. neorg. soli (70°C),obično 200-360 kg/m3 rastvora.

1. Zagrevanje drveta u cilindru2. uvođenje podpritiska od oko 5,9-6,4 kPa (10 min.) i

njegovo održavanje (20 min.)3. ukidanje podpritiska, punjenje cilindra rastvorima (10

min.)4. povećavanje pritiska na 709-1215kPa (10 min.) (u

praksi češće 709-810kPa)5. održavanje pritiska do potpunog napajanja drveta6. ukidanje pritiska i pražnjenje cilindra

• Kombinovani postupak obuhvata Rüping-ov postupak (impregnacija kreoz.uljem), a zatim i tretiranje natrijum-fluoridom nekim od metoda pune impregnacije. Podpritisak na kraju Rüping-ovog postupka predstavlja početni pritisak za utiskivanje natrijum-fluorida. Kreozotno ulje dostiže temperaturu od 105°C, a rastvor natrijum-fluorida na 60°C. Potrošnja ulja je 75 kg/m³ a rastvora 6 kg/m³ drveta

• Boliden postupak koristi se za impregnaciju svežeg hrastovog drveta vlažnosti od 30-60%, dok se bukovo drvo može tretirati odmah posle seče. Obrađeno drvo se mora impregnisati isljučivo u suvom stanju. Metoda je slična Bethell-ovom poostupku i koristi Boliden soli. Razlika je u pritiscima u određenim fazama čije maksimalne vrednosti dostižu 1417 kPa.

• Četiricikličan postupak (metoda impregnacije drveta sa visokim sadržajem vlage)- predstavlja višestruku primenu Rüping-ovog postupka (različito trajanje faza; I-60, II-80, III-100, IV-120min., isti pritisak od 784kPa). Preporučuje se prvenstveno za impregnaciju sveže posečenog bukovog drveta (nisu potrebna “bela” stovarišta). Trajnost pragova je duža, potrošnja ulja veća, impregnacija traje duže (veća potrošnja energije) u odnosu na prost Ripingov postupak.

Razlike Ripingovog i četricikličnog postupka:-Kod Ripingovog pragove treba sušiti 6 mes.na otvorenom-Kod R. potrebna tzv.bela stovarišta,gde može doći do pojave

zagušivanja bukovog drveta ,a kasnije truleži,pa je potrebna hemijska zaštita,što povećava troškove

-može se impregnisati oko 63% drveta a kod četvorocik.80-90%-trajnost imp.pragova je po Ripingu max 30,a po II oko 40 god.-postupak Ripinga traje 8,a II oko 12h uz veću potrošnju ulja 26%Izbor postupka zavisi od namene i uslova eksploatacije drveta

Metode ‘štedećih’ postupaka (empty-cell process)

• Rüping-ov postupak • Dvostruki Rüping-ov postupak • Lowry-jev postupak • Drugi štedeći postupci

Ripingov postupak

• Max Rüping je došao na ideju da deo ulja koji je upijen od strane ćelija, pora i šupljina u drvetu bude zamenjen nekim drugim sredstvom, čime bi bila smanjena količina impregniranog sredstva. Tako je uveo da se drvo pre tretiranja kreozotnim uljem izlaže jakom vazdušnom ili gasnom pritisku. Jako napeti gasovi zaposedaju unutrašnje površine, zatim se uvodi ulje, a pritisak se i dalje povećava. Sa obzirom da su vazduh (gasovi) zauzeli unutrašnje prostore, ulje ulazi samo u lumene ćelija. Eksperiment je izvođen na borovom drvetu i rezultati su odmah pokazali visoke prednosti postupka. Utrošeno je svega 60 kg ulja po 1 m³ za napajanje kompletne beljike.

• Za impregnaciju se uglavnom koristi kreozotno ulje (za žel.pragove i TT-stubove),i vod.rastvori neorg.soli

• Po ispuštanju ulja iz cilindra, pritisak prestaje da deluje, i gasovi koji se nalaze u unutrašnjosti prilikom napuštanja drveta isteruju i višak ulja i ćelije ostaju prazne (empty-cell process). Da bi se povećao efekat izbacivanja viška ulja, Riping je drvo na samom kraju procesa izložio dejstvu vakuuma. Postupak je vrlo brzo zaživeo i predstavlja najbolje i najprihvaćenije rešenje za impregnisanje. Pored dobrih rezultata, razlog tome je i minimalna potrošnja sredstva za zaštitu.

Odvija se u više faza :

• Punjenje cilindra drvetom i izlaganje vazd. pritisku od 152-405 kPa i održavanje najmanje 5 minuta,

• punjenje cilindra uljem iz predgrejača (10 min)• podizanje pritiska do 607-810 kPa za borovo odn.810-

1012 kPa za hrastovo drvo i njegovo održavanje 45 -160 min

• ispuštanje ulja,• stvaranje vakuuma od 80 kPa i dejstvo istog oko 10

minuta,u cilju izvlačenja viška ulja iz drveta• ukidanje podpritiska, izvlačenje drveta iz cilindra.• Temperatura ulja je između 105-110ºC. Utrošena

količina ulja je od 63 kg/m³ za manje komade, pa na više.

Prikaz Ripingovog postupka podeljen u četiri faze

Dvostruki Ripingov postupak

• Osobine nekih vrsta drveta ne daju adekvatne rezultate primenom jednostavnog postupka. Kod takvih vrsta upijanje kreozotnog ulja se se odvija preko čeonih površina pa se zbog toga mora primeniti dvostruki Ripingov postupak. Sam postupak se ne razlikuje mnogo, izuzev što se ponavlja (u drugom se koristi pritisak od 911-1012kPa, a potrošnja sredstva je veća 2,5-3 puta).

• Generalno, drvo impregnisano Ripingovim postupkom ima trajnost od oko 30-35 godina. Trajanje je različito od vrste do vrste, kao i primenjivanih parametara režima, koji opet variraju zavisno od države i standarda.

• Lowry-jev postupak je patentiran posle Rüping-ovog i može se odvijati u istim postrojenjima. Razlikuje se po nedostatku predpritiska. Postupak obuhvata:

• unošenje drveta i zatvaranje cilindra, • uvođenje kreozotnog ulja u cilindar,• podizanje pritiska• održavanje pritiska (150 min),• ispuštanje ulja, • stvaranje vakuuma,• održavanje vakuuma (15 min),• otvaranje cilindra i izvlačenje drveta.Temperatura ulja se kreće od 95-100 °C, a utrošak od

70-100 kg/m³. Koristi se najviše za impregnaciju cerovih pragova. Pritisak i trajanje vakuuma su različiti za druge vrste, sortimente i opsege vlažnosti

OSTALE METODE PRIMENE HEMIJSKIH SREDSTAVA

• Modifikacija drveta je savremen postupak. Obuhvata modifikaciju drvne supstance u oblik kada ona postaje otpornija na dejstvo destruktora. Modifikacija ima i loših strana koje se uočavaja prilikom dalje prerade i obrade. Postupak je i dalje u istraživanju pa se očekuju sve bolja rešenja, čime bi se i omasovila njegova upotreba.

• Nagorevanje drveta je najstariji način zaštite. Koristi se i dalje zbog jednostavnosti i ekonomske opravdanosti, ali rezultati dejstva nisu efikasni (drvo puca, što olakšava prodiranje gljiva). Dodatna otpornost se postiže naknadnim potapanjem u vodootporna hemijska sredstva ili postavljanjem u betonsku podlogu što poskupljuje postupak. Uglavnom se koristi u ruralnim sredinama