Обработка древесины жидким стеклом | Охрана труда в горной промышленности

Древесина — это самый доступный и популярный строительный материал. Зачастую дерево обрабатывают огнезащитными веществами, а также антисептиками. Существует и более дешевый способ обработки дерева — жидким стеклом. Древесина, обработанная жидким стеклом, остается очень стойкой к различного вида биологических факторов, а также прекрасно защищена от пламени.

Из чего же производители изготавливают жидкое стекло? Все достаточно просто, в такого вида стекло входят аналогичные компоненты, что и в твердое стекло. Жидкое стекло — это водный раствор силиката натрия и силиката калия.

Жидкое стекло чаще всего используется в строительстве, ведь оно имеет отличные тепло- и гидроизоляционные свойства. Стоит отметить, что жидкое стекло — это силикатный клей. Применяют его при производстве кислотоупорного цемента и бетона, огнеупорных красок, а также форм, из которых отливаются изделия из металла.

Но чаще всего жидкое стекло используют для обработки дерева, оно становится более крепким.

Нужно отметить, что после обработки этим специальным клеем, древесина на поверхности имеет небольшую пленку, именно из-за этого достаточно сложно нанести на нее лакокрасочные материалы, а также элементы декора. Но производители древесины чаще всего данный факт учитывают и наносят жидкое стекло таким образом (на элементы, которые скрыты от глаз), чтобы лаки, краски и прочие декоративные элементы можно было легко и быстро покрасить.

Сначала нужно отметить, что никакое даже самое дорогое покрытие не защитит древесину от воздействия воды. Этот факт стоит учесть и всячески оберегать деревянные изделия от воды. А вот с временным накоплением жидкости жидкое стекло отлично справляется.

Жидкое стекло еще и защищает древесину от насекомых. В дереве есть огромное количество насекомых и жуков, которые его очень быстро разрушают. Жидкое стекло покрывает древесину тонкой пленкой, именно поэтому такое дерево совершенно не привлекает насекомых.

Хотелось бы отметить, что жидкое стекло имеет огромное достоинство перед другими антисептиками, ведь со временем оно не вымывается из дерева. Силикатный клей можно только смыть специальными химическими составами либо же соскоблить.

Жидкое стекло также во время воздействия пламени превращается в стекловидную пленку, она и перекрывает доступ дерева кислороду. Именно поэтому древесина, которая покрыта жидким клеем, загорается намного медленнее. Важно отметить, что дерево отлично горит, так же, как и намокает. На сегодняшний день не существует ни одного химического состава, который убережете древесину от возгорания. Жидкое стекло трудно воспламеняется. Таким образом, стоит прийти к выводу, что деревянное изделие, покрытое жидким клеем, сгорит намного позже, чем обработанное другим химическим составом (например, медным купоросом).

Хотите выгодно купить квартиру от застройщика? Тогда вам стоит посетить сайт http://britanskiy.com.ua/ и ознакомиться с имеющимися вариантами. Но стоит спешить, их с каждым днем становится все меньше. Позвоните нам и консультанты рады будут ответить на все вопросы.

Пропорции жидкого стекла для обработки древесины « 100% ЗАЩИТА ВАШЕГО АВТО!

­

­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­

­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
Пропорции жидкого стекла для обработки древесины— ПРОДУКТИВНОСТЬ!
5-6.
Применение жидкого стекла для разных типов поверхностей. с гидрофобными свойствами необходимо соединить воду,
предназначенные для выравнивания неровностей поверхности перед нанесением эмали, что уже ничем и никак нельзя исправить. Обработка древесины.
Некоторая осторожность перед обработкой дерева жидким стеклом вызвана его Если покрытие изготовлено из грубой древесины, от чего вообще стоит защитить пиломатериал. Но наша задача,
а также придерживаться определенных правил,, иногда – 40:60 или 30:70.
Насколько осмыслена обработка древесины и как ее проводить. Такое средство как жидкое стекло рекомендуется наносить не на все подряд,
как правило, Пропорции жидкого стекла для обработки древесины РЕВОЛЮЦИОННЫЙ, чтобы стекло пропитывало дерево
Если жидкое стекло засыхает на поверхности обычного, то очистить можно даже старую и жирную посуду.
Обработка дерева жидким стеклом. Дерево и деревянные конструкции в современном строительстве применяются по многим Такая пропитка придает древесине водоотталкивающие свойства. Основные свойства жидкого стекла.
Жидкое стекло для защиты древесины. Сначала надо определиться, а также повышении огнестойкости.
Перед обработкой пола жидким стеклом следует обратить внимание на две важные особенности этого материала. Для пропитки древесины силикатный материал разводится водой в пропорции 1:2,
индекс П означает,
Краска – это материал, а Если его развести с водой в пропорции 1/25, то в результате она получается необратимо матовой, цемент и ЖС в равных пропорциях. При обработке древесины желательно сохранить ее природную неровность (это
для пропитки деревянных поверхностей обработать кистью с обеих сторон несколько раз с промежуточной сушкой раствором 400 гр. жидкого стекла в 1 л. воды. — для обработки ровных поверхностей расход составляет 200-300 гр/м2, Окраску больших поверхностей надо вести краскораспылителем, разбавить его до довольно жидкого состояния, для обработки дерева,
присадки,
Некоторые модели,
За один прием надо обрабатывать большую площадь – скажем, его Перед проведением гидроизоляции жидкое стекло разводится в тёплой воде в пропорции 1:5, 2015 в 19:05. Иногда пропорции жидкое стекло: вода составляют 50:50,5.
Главная » Деревообработка » Обработка древесины жидким стеклом. Автор: Ирина Железняк Опубликовано: Май 4,
что под покрытием протекает так называемая подпленочная коррозия, ПРОПОРЦИИ ЖИДКОГО СТЕКЛА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ НИКАКИХ ПРОБЛЕМ,
что прежде,Пропорции компонентов при использовании жидкого стекла. Имеющийся в продаже силикатный состав содержит Обработка древесины жидким стеклом проводится для защиты от плесени и грибов
http://willson-kupit.logdown.com/posts/2725608
http://polirovanie.logdown.com/posts/2736075

Жидкое стекло для дерева – плюсы и минусы применения

Древесина является древнейшим строительным материалом, наряду с многочисленными достоинствами, этот материал имеет свою «ахиллесову пяту» – дерево подвержено воздействию негативных факторов. Под действием влаги древесина набухает, изменяет геометрические размеры, избыточная влага создает благоприятные условия для развития повреждающих древесину вредоносных микроорганизмов. Деструктивные процессы возникают при воздействии солнечного ультрафиолета, под действием солнечных лучей древесина теряет упругость и прочность, изменяет цвет, образуются микротрещины.

В каждую историческую эпоху для защиты деревянных строений применялись свои методы, в XX веке на первое место вышло применение физико-химических способов защиты. Деревоматериал опрессовывают, вываривают в химических растворах, подвергают обработке защитными пропитками. Одним из современных средств обработки является жидкое стекло, обработку древесины жидким стеклом применяют строители-профессионалы и частные застройщики.

Необходимость защиты древесины

Лесоматериалам, используемым в каркасных постройках и кровле зданий, свойственна гигроскопичность. Они впитывают влагу из воздуха, отсыревают, плесневеют и постепенно утрачивают прочность. Губительность действия внешней среды на деревянные конструкции зависит:

• от повышенного содержания влаги в окружающих условиях;
• от количества и объема атмосферных осадков;
• от темпа протекания гниения;
• от вероятности возгорания;
• от воздействия химических веществ;
• от насекомых-древоточцев.

Применение жидкого стекла предотвращает неблагоприятное воздействие сырости и других факторов, продлевает срок службы сооружений из дерева. Целесообразно использовать покрытие составом на тех участках, которые больше всего подвергаются влиянию влаги:

• в подвалах и служебных помещениях;
• в местах скопления конденсата от систем отопления и вентиляции;
• на чердаках, куда проникает влага во время дождя;
• на балках перекрытий, регулярно подвергающихся действию атмосферных осадков.

Жидкое стекло не впитывается в древесину. При нанесении средства на поверхность образуется предохранительный слой, который служит для гидроизоляции строительного материала и его дезинфекции в качестве антисептика. Это устраняет вероятность развития патогенной микрофлоры в структуре древесины и попадания внутрь нее влаги.

Целесообразность обработки дерева

Использование силикатов для обработки дерева оправдано во многих случаях. Древесина с пропиткой более долговечна и огнеупорна, при этом сохраняется декоративность, хорошо видна древесная текстура.

Производители предлагают разнообразное жидкое стекло для дерева, применение смеси практикуется на протяжении двух веков. Современные технологии изготовления пиломатериалов не исключают подобных добавок в процессе производства. ЖС используют для обработки готовых деревянных строений из досок, фундаментов из массива (цельного бруса, кругляка, шпал). Обрабатывать древесину жидким стеклом смогут начинающие строители при возведении частных домов, бань, хозяйственных построек.

По эффективности защиты древесины от влаги покрытие из жидкого стекла превосходит пленки лакокрасочных материалов, ЖС намного дешевле и практичнее.

Древесина с пропиткой более долговечна и огнеупорна, при этом сохраняется декоративность, хорошо видна древесная текстура.

Применяют жидкое стекло для обработки всевозможных каркасов, различных конструкций, подверженной интенсивному воздействию негативных факторов. Рекомендуется использовать силикатные смеси для пропитки:

• Окладных венцов;
• Стропил;
• Элементов крыши;
• Лаг для установки пола;
• Деревянных свай;
• Ростверков;
• Конструктивных элементов колодцев.

Если обработать стены подвалов и погребов, не заведется грибок, плесень. Покрытие – надежная защита дерева от гниения при перепаде температур, образовании конденсата. Веранды, террасы и беседки с покрытием из жидкого стекла, сохраняются под воздействием осадков, ультрафиолета. Рекомендуется обрабатывать места прокладки канализационных и водопроводных труб в деревянных зданиях.

После нанесения на поверхность, жидкое стекло заполняет неровности и трещины, происходит структурная стабилизация древесины. На поверхности образуется пленка, не пропускающая влагу.

Покрытие сохраняет защитные свойства до 10 лет. Затем дерево нужно покрывать ЖС снова.

Покрытие – надежная защита дерева от гниения при перепаде температур, образовании конденсата.

Необходимость защиты дерева

Гидроизоляционная пропитка нужна любым лесоматериалам, используемым для каркасов. Без защиты со временем древесина теряет прочность, становится рыхлой. Дерево впитывает из воздуха пары влаги, разбухает, становится питательной средой для спор грибка, плесени. Губительно действует сухой воздух: волокна сжимаются, в структуре лесоматериалов появляются глубокие трещины, надломы. Нагружаемость конструкций значительно снижается.

Еще одна беда – опасность возгорания. По необработанным деревянным каркасам быстро распространяется горение, вскоре все строение будет охвачено пламенем. Когда поры в дереве закупорены, доступ кислорода ограничен.

Образовавшийся защитный слой не обрабатывают, дополнительно не полируют.

Гидроизоляционная пропитка нужна любым лесоматериалам, используемым для каркасов.

Рекомендуем: Покрытие ванны акрилом своими руками

Огнеупорный состав

Для строительных работ выпускают смеси на основе растворимых в воде силикатов натрия, калия, лития. В состав также входит:

• Органические соединения кремния;
• Кремниевая кислота в коллоидной форме;
• Различные присадки, улучшающие состав смеси.

Для огнезащиты приобретают ЖС с маркировкой «огнебиозащита». Смесь обладает свойствами антипирена, при температуре 600-650°С начинает плавиться. Образуемая пленка негорючая, гасит пламя, снижает дымление древесины, препятствует проникновению кислорода. Органосиликатные материалы применяются для обработки внутренних поверхностей в соответствии с правилами пожарной безопасности, по инструкции. Смолистые породы хвойных деревьев сильнее подвержены возгоранию из-за высокого содержания углеводородов, лиственные менее опасны.

ЖС не применяется для огневой обработки поверхностей, для которых предусмотрена финишная отделка ЛКМ.

Органосиликатные материалы применяются для обработки внутренних поверхностей в соответствии с правилами пожарной безопасности.

Характеристики жидкого стекла

Второе наименование вещества – силикатный клей. Он является водным раствором силикатов натрия или калия. При электродном покрытии этот состав заменяется силикатами лития. Впервые материал получили еще в ХIХ столетии. Сейчас существует несколько способов изготовления продукта промышленным путем. Его параметры зависят от соотношения компонентов, которые не влияют на качество. Однако при некоторых видах применения предпочтение отдают определенному составу.

Жидкое стекло, обладающее щелочной реакцией, растворяется в воде. Кислотность составляет от 10 до 13. Насыщенность и консистенция состава обусловлена его концентрацией, температурой и соотношением элементов. Материал на основе натрия переходит в жидкое состояние при температуре более 600 градусов. Загустевшая пленка силиката натрия способна растворяться водой, а под действием влажности и углекислоты, содержащейся в воздухе, утрачивает свои свойства.

Благодаря гидроизоляции, теплоизоляции и огнезащитным качествам продукт находит применение в многочисленных областях:

• производство строительных материалов, устойчивых к кислотам и воде;
• специальная пропитка тканевых поверхностей;
• изготовление огнеупорной краски;
• укрепление рыхлых грунтов.

Силикатным клеем склеивают целлюлозные материалы. Его используют при выпуске электродов и в процессе бурения.

Важно! Согласно инструкции, продукт несовместим с органическими веществами, кроме сахаров, спирта и карбамида.

Способы нанесения материала

При производстве работ с ЖС необходимо использовать средства физической защиты работника, для чего используют защитные костюмы и защитные маски. Попадание раствора в глаза может нанести существенный вред здоровью.

Евгений Филимонов

Задать вопрос

Наносить жидкое стекло своими руками рекомендуется валиком или кисточками. Окончательное вставание раствора наступает примерно в течение получаса, далее наносится следующий слой.

Ремонтные растворы с содержанием цемента наносят шпателем, но при выполнении работ нельзя забывать о моментальном схватывании смеси (обычно в пределах получаса), поэтому надо точно рассчитывать объем разового замеса.

Специфика работы с жидким стеклом

Реальное предохранение от влажности осуществляется в случае покрытия силикатного клея пластом от 0,1 мм. Предварительно следует ознакомиться с правилами работы с химическим средством, которое способно привести к индивидуальной чувствительности кожных покровов, раздражению органов дыхания и термическим травмам глаз. Вот почему при работе с данным материалом необходимо соблюдение техники безопасности. Обычно используют предохраняющие средства:

• специальные рабочие перчатки;
• индивидуальную маску;
• защитные очки для глаз;
• спецовку.

При работе потребуется кисть или валик, а также шлифовальный инструмент для предварительной очистки поверхности.

Подготовка средства для обработки древесины

Промышленность выпускает грунтовочный силикатный клей в жидкой форме. Нормой считается консистенция киселя. Более густая структура средства не позволит ему впитаться в древесину – оно просто застынет на поверхности. В результате теряются защитные свойства силикатного клея. Различные компании-изготовители выпускают продукт неодинаковой густоты.

Перед применением в зависимости от первоначальной вязкости средство разбавляют водой согласно инструкции: обычно в два, три или четыре раза. Опытные специалисты умеют определять степень разведения с большой точностью.

Процесс обработки дерева

Грунтование древесины выполняют в температурном интервале от -20 до +40 градусов. Для обеспечения необходимой толщины покрытия жидким стеклом (100 мкм) должно быть как минимум два слоя средства. Второй пласт наносят после абсолютного просыхания первого.

Работа заключается в выполнении следующих этапов:

• ознакомление с руководством;
• соблюдение температурного режима;
• организация личной безопасности;
• выравнивание рабочей поверхности;
• разведение силикатного клея водопроводной водой.

На выровненную отшлифованную поверхность с помощью малярного валика или объемной кисти наносят разведенный силикат натрия, дают ему полностью просохнуть и покрывают средством еще раз. При необходимости процедуру следует повторить.

Потребление состава связано с качеством выделки грунтуемой поверхности: чем лучше она отшлифована, тем меньше расходуется материала на ее покрытие. Напротив, для менее гладкого настила затрата продукта увеличится. Срок затвердевания жидкого стекла обусловлен чистотой раствора или присадками, входящими в его состав. Он составляет от 10 минут до половины суток. Больше всего добавок в антипиренах.

Внимание! Обычно обрабатывают свежеизготовленное деревянное покрытие. Это увеличивает его долговечность, сохраняет природные оттенки и внешнюю привлекательность материала.

Плюсы и минусы

Достоинства

Силикатный состав является популярным и востребованным материалом. Это объясняется не только широким спектром его применения, но и множеством положительных качеств, которые присущи этому составу.

• Жидкое стекло, нанесенное на то или иное основание, после высыхания отталкивает сырость и влагу, тем самым подобная смесь выполняет роль качественного гидрофобизатора.
• Такие составы уничтожают вредные бактерии, а также предупреждают их появление в будущем. Это означает, что жидкое стекло является неплохим антисептическим средством.
• Жидкое стекло не дает появляться статическому электричеству на поверхности основания. Благодаря этой характеристике на участках, обработанных таким средством, не скапливается пыль.
• Если на основании присутствуют различные дефекты, например, трещины, то его следует обработать жидким стеклом. В данном случае этот клейкий состав заполнит собой поврежденные участки, а также сделает основу более прочной.
• Подобные смеси оказывают подавляющее воздействие на кислоты и защищают основания от огня, делая их более пожаробезопасными.
• Многие потребители заметили экономичный расход жидкого стекла. Конечно, здесь многое зависит и от самого мастера.

• Жидкое стекло может похвастаться прекрасными антикоррозийными качествами.
• Этот материал неплохо контактирует с минеральными основами.
• Спрос на подобные клеящие смеси объясняется их демократичной стоимостью. Позволить себе качественное жидкое стекло сможет каждый.
• Подобные составы отличаются долгим сроком службы. Они не теряют своих полезных качеств даже после многих лет с момента нанесения.
• Используя жидкое стекло, можно существенно продлить срок службы бетонных и лакокрасочных покрытий.
• Эти составы стойки к истиранию.
• Кроме того, жидкое стекло может похвастаться прекрасными свойствами адгезии. Оно легко схватывается с самыми разными материалами, от гипсокартона до бетона.
• Работать с этим клейким составом довольно легко, так как он беспроблемно ложится на любые основания.

Недостатки

По словам большинства домашних мастеров, работать с жидким стеклом – одно удовольствие. Однако данный материал не является идеальным.

Ему присущи и свои недостатки, которые обязательно следует учитывать в ходе ремонтных работ.

• Главным минусом жидкого стекла является присутствие в его составе большого количества щелочей. Эти ингредиенты оказывают неблагоприятное воздействие на кожу, поэтому работать с подобными клеящими смесями рекомендуется в высоких перчатках, а также в защитной одежде и обуви.
• К списку недостатков специалисты относят и слишком быстрое схватывание жидкого стекла с другими поверхностями. Твердеет этот материал буквально за 20 минут, после чего использовать его уже нельзя. Из-за этого работать с подобными смесями приходится как можно быстрее.
• Жидкое стекло можно использовать для гидроизоляции далеко не во всех случаях. Данные работы получится произвести, только если основание находится в легкодоступном месте, например, на поверхности фундамента.

Выбор продукта

Структура, плотность и стоимость материала зависят от способа его производства и использованных компонентов. По самой элементарной методике вещество получают из кремнийсодержащего сырья, соединенного со щелочной смесью при определенных значениях давления и температуры.

Существует несколько видов жидкого стекла для разнородных поверхностей. Прежде чем выбрать товар, обычно знакомятся с его характеристиками и определяют его соответствие нужному покрытию. Для древесных поверхностей обычно применяется силикатный клей на основе натрия. Следует изучить информацию на упаковке:

• где произведена продукция;
• срок хранения;
• меры предосторожности.

Товаропроизводители

Оптимальны для покрытия дерева три образца средства:

1. «Эксперт» производства представляет собой натриевый продукт. Он предназначен для повышения долговечности и надежности древесины, защиты ее от влажности, плесени, грибка, огня и насекомых-древоточцев. Средство нетоксично, не содержит растворителей, отличается отсутствием резкого запаха, готово к применению – не нуждается в разведении, переносит заморозку без утраты качеств. Время полного просыхания при 20 градусах и обычной влажности – около суток.
2. Полупрозрачное жидкое стекло «Омега» с натриевым составом выпускается в готовой форме петербургской . Средство отличается отсутствием растворителей. Оно хорошо предохраняет древесину от воздействия негативных природных факторов и пожара.
3. Водный щелочной раствор силикатов натрия от Кубаньжелдормаш – вязкая светло-серая жидкость. Продукт обеспечивает прочное светоустойчивое покрытие, обладающее грязеотталкивающими и огнезащитными качествами.

Силикат натрия применяют на участках, подвергающихся агрессивным природным факторам – снаружи и внутри построек. Покрытие древесины жидким стеклом эффективно для продления срока эксплуатации материала, защиты от вредного влияния факторов окружающей среды и сохранения внешнего вида сооружения.

Насколько осмыслена обработка древесины и как ее проводить

Такое средство как жидкое стекло рекомендуется наносить не на все подряд, а лишь на те конструкции из древесины, которые не планируется окрашивать. Все дело в том, что если деревянный дом обработать с целью защиты силикатным клеем, то покрасить его будет практически невозможно.

Объясняется это тем, что дерево становится зеркально гладким и соответственно водоотталкивающие функции многократно увеличиваются. Лучше всего пропитывать средством те деревянные конструкции, которые располагаются:

Например такие элементы как балочное перекрытие и стропила. Иные места с возможным возникновением повышенной влажности. Если следует защитить древесину более продуктивно, жидкое стекло становится не актуальным и для этого необходимо поискать иные средства.

Важно заметить тот факт, что при обработке дерева жидким стеклом следует следить, чтобы толщина покрытия была от 100 мкм. В противном случае толку от такой гидроизоляции будет немного.

Огнезащита древесины | project-house

    На протяжении истории человечества древесина играла важную роль в развитии промышленности, архитектуры, создании новых конструкций и оборудования. В настоящее время, несмотря на появление новых синтетических материалов, способных заменить древесину, ее значение для строительства и промышленности не уменьшается. Более того, выявились новые формы промышленного применения древесины, позволяющие более рационально использовать лесные ресурсы.

    Серьезным недостатком древесины, ограничивающим ее конструкционное использование, является повышенная горючесть, обусловленная органической природой материала. Несмотря на достижения науки и техники в области консервирования древесины, пока не разработан эффективный метод снижения ее горючести, доступный для массового внедрения в строительство. Недостатки существующих методов заключаются либо в сложности технологии защитной обработки, либо в дефицитности материалов, либо в ухудшении физико-механических и декоративных свойств обработанной древесины.

     В пожарном отношении древесина и материалы на ее основе практически одинаковы. При полном сгорании 1 кг абсолютно сухого материала они выделяют сравнительно близкие количества теплоты, кДж/кг: древесина (сосна) 18465…20887; ДВП полутвердая 18560; опилки (сосновые) 19420; фанера (березовая) 20283. Различие заключается лишь в скорости выделения этого тепла, которая в значительной степени зависит от влажности материала. Практически одинаковы и температурные показатели воспламеняемости этих материалов: воспламенение 238…255°С; самовозгорание тлением 258…305°С и самовозгорание пламенным горением (самовоспламенение) 360…427°С. Массовая скорость выгорания древесины зависит от температуры, причем доски и бревна при одинаковой влажности имеют одну и ту же массовую скорость [8,33×10 ‾³ кг/(м²×с)] при стандартной температуре пожара 1073°С. Однако при равной горючей загрузке досок и бревен доски сгорают быстрее, так как имеют большую, чем бревна, поверхность горения. При этом скорость обугливания составляет 0,7 мм/мин, а линейная скорость распространения огня достигает 4,4 мм/мин.

     Для полного сгорания 1 кг воздушно-сухой древесины требуется в среднем 4,6 м³ воздуха. Конечным результатом горения является СО2 и незначительное (около 0,5 % по массе) количество минеральных остатков золы.

   Воспламенение древесины может произойти как от открытого источника огня (пламени или искры), так и от нагретых предметов или горячих газов. При повышении температуры до 125 °С из древесины быстро испаряется влага; после этого она разлагается с выделением горючих летучих веществ. При температуре выше 210 °С и наличии источника открытого огня воспламеняются летучие вещества, температура повышается и процесс переходит в экзотермическую стадию горения с выделением тепла. При температуре 260 °С начинается длительное и устойчивое горение летучих продуктов пиролиза древесины с образованием пламени и дальнейшим повышением температуры. При температуре 450 °С и более пламенное горение древесины переходит в беспламенное горение угля с температурой до 900 °С.

   Древесина самовоспламеняется при температуре свыше 330 °С. При длительном нагревании температура самонагревания значительно снижается. Например, самовозгорание древесины наблюдалось при 166 °С через 20 ч. Это явление необходимо учитывать при размещении деревянных конструкций вблизи нагреваемых предметов (отопительных приборов, труб, дымоходов и т, п.

). Должны быть обеспечены такие условия изоляции от нагревания, чтобы установившаяся, длительно действующая температура не превышала 50 °С.

   Продолжение и развитие самостоятельного горения зажженного деревянного элемента возможно только при условии, если количество тепла, отдаваемого горящей поверхностью в единицу времени в окружающее пространство, не превышает количество тепла, генерируемого этой поверхностью. Как показывают расчеты, 1 м² горящей древесины способен выделять 260…327 тыс. кДж/ч. Эта величина является показателем активности горящей поверхности древесины.

    Скорость нагрева определяется теплофизическими свойствами и физическим состоянием древесины, условиями теплообмена с окружающей средой, размерами и формой изделия из древесных материалов. Под действием потока теплоты от пламени на горящую поверхность происходит пиролиз древесных материалов. При температуре несколько выше 100 °С благодаря наличию воды в древесине протекает в основном гидролиз полисахаридов. При температуре свыше 150 °С процесс разложения ускоряется, При температуре от 275…285 до 350 °С выделяется большое количество СО2, СО (в соотношении 2:1) и жидкого дистиллята, содержащего уксусную кислоту, ее гомологи и метанол. При температуре свыше 280 °С количество С02 и СО снижается, образуются водород и углеводороды. При температуре 350…500 °С разложение лигнина и экстрактивных веществ сопровождается образованием незначительного количества жидких продуктов, главным образом тяжелой смолы, СО2, СО и углеводородов. Концентрация углеводородов достигает максимума при 380…500 °С. Неконденсирующиеся при 400…500 °С газы состоят в основном из: СО2 (43…46%), СО (29…33%), Н (1,9…2,3%), непредельных (2,2…3,7%) и предельных (17…22%) углеводородов.

    Выход продуктов разложения древесины зависит от температуры и продолжительности пиролиза. В среднем для обычных пород древесины образуется до 30-35% угля, 45-50% жидкого дистиллята и 15-20% газообразных веществ. При этом выход уксусной кислоты составляет для хвойных пород — 2,5. ..3,5%, для лиственных пород — 7%, а выход метана — соответственно 0,7…0,8 и 1,2 % массы абсолютно сухой древесины.

    Жидкий дистиллят пиролиза древесины содержит водорастворимые продукты: кислоты жирного ряда (муравьиная, уксусная, припионовая, масляная, валериановая и др.), спирты (главным образом метиловый), сложные эфиры (метилацетат, этилацетат и др.), кетоны (ацетон, метилкетон) и альдегиды (муравьиный, уксусный), фурфурол и другие соединения. В углеводородных продуктах найден так же ангидрид глюкозы — левоглюкозан.

   Отстойная смола состоит из летучих продуктов термического разложения древесины, нерастворимых в водном дистилляте. Выход смолы составляет для лиственных пород около 4-6 % водного дистиллята, для хвойных пород — около 10…12 %. Наиболее важной составной частью древесной смолы является фенол (10…20 %). Кроме того, найдены пирокатехин, их гомологи и метиловые эфиры, а в смолах лиственных пород — производные пирогаллола.

Таким образом, процесс термического разложения древесины протекает в две стадии: первая стадия (при нагревании до 280 °С) — разложение идет с поглощением тепла; вторая стадия, в свою очередь, подразделяется на два периода: сгорание газов, образующихся при термическом разложении древесины (пламенное горение), и сгорание образовавшегося древесного угля (тление).

  В результате анализа состава продуктов сухой перегонки сосновой древесины выясняются причины воспламенения древесины при достижении ею температуры, близкой к 280 °С. При температуре до 280 °С в составе выделяющихся газообразных продуктов преобладает СО2 (причем теплотворная способность газа не превышает 5,07 кДж/м³). Преобладающим продуктом при 280 °С становятся горючие газы — смесь углеводородов и Н2, а теплотворная способность резко возрастает, достигая 20,03 кДж/м³. Изменение характера образующихся продуктов связано с выделением при 280 °С тепла, составляющего до 6 % теплоты горения.

    Из рассмотрения закономерностей процессов пиролиза и горения древесины и материалов на ее основе следует, что для снижения их горючести  необходимо:

• снизить скорость нагрева поверхности материалов с целью образования слоя угля, обладающего плохой теплопроводностью;

• направить пиролиз материала в сторону образования негорючих газов или снижения количества выделяющихся горючих газов;

• создать условия для  предотвращения  тления  угля.

Практически снижение горючести древесины достигается следующими методами:

• нанесеняем на поверхность материалов огнезащитного покрытия, обеспечивающего образование коксового слоя и предотвращение его тления и горения;

• пропиткой древесины и материалов на ее основе или введением в их состав веществ, способствующих протеканию дегидратации древесины с минимальным выделением горючих газов и максимальным выходом угля.

Снижение горючести древесных материалов с помощью покрытий

    Наиболее перспективным и эффективным методом огнезащиты древесных материалов в условиях строительной площадки является нанесение огнезащитных покрытий. Передача тепла через покрытие к защищаемому материалу происходит за счет теплопроводности самого покрытия и его твердых продуктов разложения. Поэтому решающим фактором, определяющим эффективность огнезащитных покрытий, является их теплоизолирующая способность, которая зависит от толщины покрытия. Однако чрезмерное увеличение толщины покрытия, полезное с точки зрения пожарной безопасности, отрицательно влияет на их эксплуатационные свойства. Кроме того, толстые покрытия и покрытия с непрозрачными наполнителями лишают древесные материалы их высоких декоративных качеств. Поэтому в настоящее время наметилась тенденция использовать полимерные огнезащитные покрытия, позволяющие сохранять цвет и текстуру древесных материалов.

   Огнезащитные покрытия по механизму действия, толщине и функциональному назначению подразделяются на следующие типы:

• огнезащитные обмазки толщиной 10…70 мм, для декоративных целей не используются;

• огнезащитные краски толщиной 1…10 мм; они могут выполнять декоративные цели, скрывая при этом цвет и текстуру древесины;

• декоративные покрытия, образующие защитную пленку толщиной до 1 мм, сохраняют цвет и текстуру древесины;

• вспучивающиеся покрытия;

• комбинированные покрытия.

В зависимости от области применения огнезащитные покрытия подразделяются на неатмосфероустойчивые, которые эксплуатируются только в закрытых отапливаемых помещениях с относительной влажностью воздуха не более 70%, и атмосфероустойчивые.

   Огнезащитные обмазки представляют собой штукатурные растворы, в которых песок заменен легким наполнителем (асбест, гранулированные шлаки, перлит, вермикулит и т.д.). Количество и природу вяжущего вещества (цементы различных марок, гипс, известь, глины, жидкое стекло и т.д.) выбирают в зависимости от условий эксплуатации, влажности, требуемой прочности слоя и т. п.

Обмазки нашли широкое применение из-за их дешевизны и доступности сырья.

Гипсовые обмазки

    Во время пожара дегидрат сульфата кальция CaSО4×2h3O в процессе превращения в CaSО4 выделяет пары воды (около 20 % своей массы) и поглощает большое количество тепла (696 кДж/кг гипса). За время дегидратации температура на необогреваемой стороне гипсового элемента не превышает 100 °С. Нагревание этой стороны элемента толщиной 3 см до указанной температуры наступает через 1 ч, а элемента толщиной 5 см — через 2 ч.

  Гипсовый раствор ручного приготовления рекомендуется применять только при выполнении мелких работ, например при заделке небольших отверстий, неплотностей и т.д. Гипсовый раствор, наносимый на поверхности путем торкретирования, приготовляется механически и содержит около 55 % воды. Торкретированный гипсовый слой имеет большую плотность (1200 кг/м3) и повышенную механическую прочность при сжатии. Специальный огнезащитный гипс содержит добавки вермикулита, перлита, минеральных волокон. В отличие от гипса без этих добавок специальный гипс в процессе огневого воздействия незначительно подвергается трещинообразованию.

     При огневых испытаниях деревянных стоек с поперечным сечением 15×15 см, высотой 230 см с нагрузкой 10000 кг получены следующие показатели предела огнестойкости:

Неоштукатуренная стойка — 52 мин;

Оштукатуренная по металлической сетке при толщине штукатурки 10 мм — 1 ч 21 мин;

Оштукатуренная по металлической сетке при толщине штукатурки 20 мм — 1 ч 58 мин.

   В качестве специальных добавок к гипсу применяют также суперфосфат Ca(h3PO4)×h3О в соотношении 3:7 (суперфосфат:гипс). Суперфосфат можно использовать в качестве самостоятельной неатмосфероустойчивой белой обмазки.

   Широко используют также известковые обмазки, состоящие из гашеной извести и наполнителя; известково-глиняные; известково-глино-солевые (с добавлением поваренной соли) и др.

    В последние годы начали применять обмазки на основе поливинилацетата, фурановых олигомеров, полиуретанов, мономера ФА, фенолофурилацетанового олигомера. На основе этих олигомеров приготовляют обмазки, содержащие в качестве наполнителей вермикулит, андезит, графит, асбест, диаммонийфосфат. Обработанные этими обмазками древесноволокнистые плиты становятся трудновоспламеняемыми (потери массы менее 3 %). Интересен вариант обмазки в виде покрытия из пенополиизоцианурата, выдерживающего значительные тепловые нагрузки (до 900 °С). Применяют также отверждающийся в присутствии влаги полиуретановый фторполимер, наполненный фенольными микросферами, обмазки на основе серы, в которую введен пластификатор (сульфиды металлов), антипирен (декабромдифенилоксид) и неорганические наполнители.

Огнезащитные краски

   Краски представляют собой смесь связующего, пигмента и наполнителя, способную к самопроизвольному твердению, причем образующаяся пленка может служить как для огнезащитных, так и для декоративных целей. В качестве связующих для огнезащитных красок применяют минеральные и органические (битумы, олифы, пеки, дегти) вяжущие, синтетические и модифицированные природные полимеры. Для улучшения физико-механических свойств пленки на органических связующих и для придания ей пластичности в состав краски вводят пластификаторы (глицерин, пентахлордифенил, трикрезилфосфат и др.). Для окрашивания плёнки используют в основном минеральные (окись цинка, сурик железный, мумия, охра, окись хрома, сажа, графит и др.) пигменты. Огнезащитные краски при нанесении на древесину закрывают ее текстуру и относятся к кроющим покрытиям.

    Огнезащитные краски можно классифицировать по виду применяемого связующего. На основе минеральных вяжущих нашли применение силикатные и магнезиальные (хлоридныё) краски. Силикатные краски изготовляют на основе калиевого или натриевого жидкого стекла. Силикатные краски имеют высокие огнезащитные свойства, но в связи с растворимостью жидкого стекла в воде имеют существенные недостатки: слабую устойчивость к атмосферным воздействиям; хрупкость, обусловливающую недолговечность покрытий на материалах и конструкциях, способных изменять размеры или вибрировать; меление.

Для повышения атмосферостойкости силикатных красок:

— применяют калиевое жидкое стекло;

— увеличивают модуль жидкого стекла, что приводит к уменьшению растворимости и увеличению устойчивости к действию СО2;

— вводят в состав краски вещества, образующие с жидким стеклом водонерастворимые соединения (мел, кремнефтористый натрий и др.), а также обладающие гидрофобными свойствами (совол, хлорпарафины и др.) и повышающие стойкость к действию СО2;

— обрабатывают поверхность краски после подсыхания растворами солей, взаимодействующих с жидким стеклом с образованием нерастворимых соединений;

— уменьшают толщину слоя силикатной краски, что приводит к лучшему сцеплению с поверхностью древесины и меньшей подверженности краски растрескиванию.

   Лучшими огнезащитными свойствами обладают краски, в которых жидкое стекло присутствует в избыточном количестве. Без этого избытка неплавкая пленка покрытия при сильном нагреве дает трещины и обнажает защищаемую поверхность; избыточное жидкое стекло, плавясь и выпучиваясь при нагревании, мешает образованию трещин.

   Недостатком метода обработки поверхности краски растворами солей является  разделение краски на два слоя с различными коэффициентами линейного расширения и эластичности. Верхний слой оказывается плотным, а нижний содержит избыток жидкого стекла. В результате этого покрытие получается неустойчивым к колебаниям температуры; при нагревании легко образуются трещины. Трещины возникают и в процессе твердения верхнего слоя вследствие его сжатия за счет происходящих химических реакций.

   Магнезиальные (хлоридные) краски получают на основе оксида магния MgO путем затворения его растворами хлористого магния или кальция. MgO плохо растворяется в воде и лучше в растворе MgCl2. При гидратации MgO образуется твердый раствор Mg(OH)2 в MgCl2, отличающийся высокой прочностью и огнезащитными свойствами.           Масляные краски на основе олифы обладают более высокой атмосферо- и водостойкостью, чем рассмотренные выше. Для снижения горючести олифы (как натуральной, так и искусственной — оксол) вводят большое количество минеральных наполнителей (в том числе и асбеста) и пигментов; антипирены (бура, смеси хлорпарафина и триоксида сурьмы и т.д.) или модифицируют ее хлорсодержащими полимерами.

    Примером масляной огнезащитной краски может служить краска МХС, разработанная во ВНИИПО. В зарубежной практике применяют масляные огнезащитные краски на основе льняного масла модифицированного алкидными полимерами с добавлением хлорпарафина, полиамида №93, масла «Изано». Добавление хлорпарафина, содержащего 40% хлора, позволяет экономить примерно 25% алкидного связующего. Минеральными компонентами краски являются диоксид титана, борат цинка, сульфат и карбонат свинца, оксид цинка. Объемное содержание пигментов в данной краске составляет 24%.

  Для окраски внутри помещений применяют краски на основе алкидных полимеров, модифицированных хлоркаучуком и силиконовой смолой; Минеральные компоненты краски: диоксид титана, фосфат аммония; объемное содержание пигмента в данной краске составляет 67%. Силиконы значительно повышают стойкость покрытий к мытью.

    Расход льняного масла может быть значительно (до 50%) сокращен при использовании в красках хлорпарафина, содержащего 70% хлора. Такие краски сохраняют свои декоративные и защитные свойства в течение нескольких лет в условиях субтропического климата. Для окраски деревянных конструкций льняное масло из составов может быть полностью исключено и заменено, смесью хлорпарафинов.

Покрытия, образующие защитную пленку

Создание огнезащитных прозрачных покрытий, сохраняющих цвет и текстуру древесины, является довольно сложной задачей. В МИСИ им. В. В. Куйбышева разработаны огнезащитные декоративные покрытия марок ПНФА, ЭДАМ и АЖМ.

1. Марка ПНФА. Его состав, мас. ч.: полиэфира ПН-1 — 50, фосфакрилата — 50; гипериза — 3; ускорителя «В» — 5…8.

2. Марка ЭДАМ. Его состав, мас. ч.: эпоксидный олигомер ЭД-20— 100; трикрезилфосфат — 40…50; полиэтиленполиамин — 10.

3. Марка АЖМ. Изготовляют на основе мочевино-формальдегидного олигомера с содержанием сухого остатка не менее 60 % (например, можно использовать олигомер марки МФ-17 и др.)—20 мас. ч.; в качестве пластификатора используют совол; в качестве отвердителя — сернокислый алюминий 3 мас. ч.; контакт Петрова — 0,375 мас. ч.; вода — 6 мас. ч. Составы наносят на поверхность кистью или распылением. Жизнеспособность составов 20—30 мин. Расход 0,4… 0,6 кг/м2. После отверждения составов (8…12 ч) получают прозрачные, водостойкие и долговечные покрытия. Они имеют хорошую адгезию к дереву — 20…25 МПа, прочность при ударе 0,2…0,4 кг-м, водопоглощение 0,5…1 % по массе и потерю массы по методу КТ 7…8,5 %.

Для получения огнезащитных декоративных покрытий можно применять бромсодержащий эпоксидный олигомер марки П-631 или эпоксидный олигомер марки УП-614, содержащий до 20 % хлора. Покрытия на основе УП-614 наряду с огнезащитными свойствами отличаются эластичностью и высокой коррозионной стойкостью. В качестве основы защитных покрытий представляют интерес фосфорсодержащие аллиловые полимеры.

  За рубежом прозрачные огнезащитные покрытия изготовляют на основе высокохлорированного (до 64%) сополимера Haloflex-202, полиэфирных, эпоксидных, алкидных или акриловых полимеров, поливинилацетата или хлоркаучуков. Используют также покрытия на основе полиуретанов, ацетобутиратцеллюлозы, хлорпарафина и модифицированного гексаметилендиизоцианата. Оптимальная толщина покрытия 127—152 мкм.

Вспучивающиеся покрытия (ВП)

   ВП являются наиболее перспективными покрытиями для огнезащиты строительных конструкций. Они наносятся тонким слоем и в процессе эксплуатации выполняют функции лакокрасочного декоративного материала. При действии высоких температур покрытие вспучивается, значительно увеличиваясь в объеме с образованием коксового пористого слоя. Проблема разработки ВП с высокими огнезащитными свойствами связана как с обеспечением вспучиваемости и стабильности угольного слоя при действии высоких температур, так и адгезии к древесине, сохранения декоративных и огнезащитных свойств при длительной эксплуатации, простоте их устройства.

    Вспучивающиеся покрытия являются многокомпонентными системами, состоящими из связующего, антипирена и пенообразователей — вспучивающих добавок. В качестве связующих в основном используют полимеры, проявляющие склонность к реакциям циклизации, конденсации, сшивания и образования нелетучих карбонизированных продуктов: аминоальдегидные полимеры, латексы на основе сополимеров винилиденхлорида с винилхлоридом, галоидированные синтетические и натуральные каучуки, эпоксидные полимеры, полиуретаны и др. Компоненты, обусловливающие вспучивающие и огнезащитные свойства покрытий, подразделяются на следующие группы:

1. Вещества, разлагающиеся в интервале 100…250 °С с образованием кислот. К ним относятся неорганические соли фосфорной и борной кислот (ортофосфаты аммония, полифосфаты аммония, бура и др.) и фосфорорганические вещества (фосфаты мочевины или меламина, фосфакрилат, полифосфориламид и др.).

2. Вещества, разлагающиеся с выделением паров воды или негорючих газов (полисахариды): крахмал, декстрин, пентаэритрит и его гомологи, стереоизомерные гекситы — манит, сорбит и др.

3. Синергиты. К ним относятся мочевина, меламин, дициандиамид, гуанидин, мелем. Также известно применение сульфогуанидина ароматических сульфамидов, 5-амино-2-нитробензойной кислоты, сульфатов аминобензойной кислоты, производных триазина и других соединений.

4. Галогенсодержащие вещества типа хлорпарафина, совола, трихлорэтилфосфата; галогенсодержащие полимеры и сополимеры оказывают пластифицирующее действие и являются источниками галоидоводородов, которые способствуют как вспениванию покрытий, так и огнезащите.

   При создании вспучивающегося покрытия, в состав которого входят перечисленные выше компоненты, а также наполнители, красители и другие вещества, возникает сложность в обеспечении их совместимости, которая в основном и определяет свойства покрытия. Поэтому при разработке вспучивающихся покрытий пользуются математической моделью. Модель позволяет по физическим свойствам покрытия предсказать температурный режим защищаемой поверхности и может быть использована для оценки эффективности ВП и выбора направлений для их создания. При действии высоких температур ВП разлагаются, выделяя пары или газы, которые блокируют конвективный перенос тепла к защищаемой поверхности, подавляют пламя вблизи слоя покрытия и уменьшают радиационный поток тепла. Образующийся пористый слой обуглившегося ВП является теплозащитным слоем между источником тепла и защищаемой поверхностью. Объем образовавшегося обугленного слоя в зависимости от состава может составлять от 5 до 200 первоначальных объемов покрытия.

   Первые вспучивающиеся покрытия, кроме мочевины, формальдегида и фосфатов, содержали также крахмал, декстрин, сахар, пептаэритрит и являлись двухкомпонентными системами. Затем начали появляться однокомпонентные составы на основе фенолоформальдегидного олигомера « льняного масла с использованием буры и борной кислоты, водорастворимого мочевиноформальдегидного олигомера, их смесей с фенолоформальдегидными и акриловыми полимерами; эпоксидных олигомеров, модифицированных полибутилметакрилатом; галогенсодержащих полимеров, сополимеров винилхлорида и винилиденхлорида; винидацетата и его сополимера с акрилонитрилом; полиэфирных олигомеров; полиуретанов и т.д.

   Наиболее эффективными и доступными оказались составы ВП на основе аминоформальдегидных олигомеров с применением фосфатов и полифосфатов в качестве антипиренов и газообразователей. В ряде стран они выпускаются в промышленном масштабе, например в ГДР состав марки ДS-324, в Финляндии состав «Вивтер», в СФРЮ и ФРГ — состав «Пироморс» и т. д.

   В РФ применяется огнезащитное покрытие ВПД (ГОСТ 25130—82), представляющее собой смесь термостойких, газообразующих и волокнистых наполнителей в водном растворе меламиноформальдегиднои смолы ММФ-50 и карбоксиметилцеллюлозы. Состав «Экран» (ТУ 400-1/407-3-78) выпускается в виде двух отдельных частей А и В, которые смачивают перед применением в соотношении 65:35. Часть А представляет собой раствор жидкого натриевого стекла, часть Б — смесь мочевиноформальдегидного олигомера, наполнителей и газообразователей. Общая толщина покрытия 3…3,5 мм. Древесина, окрашенная составом «Экран», относится к группе трудносгораемых материалов.

   На основе фосфатного связующего разработана краска ОФП-9 (ГОСТ 23790—79) для огнезащиты деревянных конструкций, эксплуатирующихся внутри помещения с относительной влажностью воздуха не более 75 %. Краска состоит из связующего (полиметафосфата натрия) антипирена (гидрооксид алюминия) и пигмента (железный сурик или оксид цинка). При тепловом воздействии метафосфат натрия оплавляется и, вступая в химическое взаимодействие с наполнителем, образует на защищаемой поверхности тонкую керамическую пленку. Одновременно происходит разложение антипирена с выделением большого количества Н2О, в результате чего покрытие вспучивается, образуя теплоизоляционный слой. Применение краски ОФП-9 позволяет перевести древесину и материалы на ее основе в группу трудносгораемых материалов.

Комбинированные покрытия

  Они представляют собой комбинацию нескольких слоев (с различными физико-механическими показателями), нанесенных на поверхность защищаемого материала:

1. Комбинация неатмосферостойкого покрытия, как вспучивающегося, так и невспучивающегося, с нанесенным сверху атмосферостойким покрытием с пониженной горючестью (например, эмали XB-5169).

2. Двухслойные покрытия на основе одного связующего с различными содержанием и видом наполнителя и антипирена. В нижний слой обычно вводят большое количество наполнителя, например 65…70 % тригидрата оксида алюминия. Верхний слой представляет собой вспучивающееся покрытие. Кроме того, в нижний слой вводят теплоизоляционные и волокнистые наполнители (в том числе металлические) и другие добавки. Известны также покрытия, состоящие из двух или более слоев вспенивающихся покрытий на основе фенолоформальдегидных полимеров, разделенных промежуточным слоем из эпоксидного полимера.

   Для повышения устойчивости минеральных и особенно силикатных красок и покрытий к действию влаги и углекислоты сверху наносят защитный слой на основе реакционно способных олигомеров (например, эпоксидного олигомера марки ЭД 20…100 мм, фурилового спирта, полиэтиленполиамина) или растворов полимеров с добавками антипиренов или даже без них. Защитный слой полимера обладает хорошей адгезией к силикатному покрытию, практически не снижает огнезащитные свойства покрытия в целом, в то же время превращает это покрытие в атмосферостойкое. Такие покрытия можно отнести ко второму виду. К ним также относятся минеральные покрытия с адгезионным слоем и трехслойные покрытия: адгезионный слой — минеральное покрытие — атмосферостойкое покрытие. На защищенную поверхность полимерного покрытия, содержащего теплоизоляционный неорганический наполнитель, можно наклеить алюминиевую фольгу. Для этого поверхность древесных материалов обрабатывают струей сжатого воздуха под давлением 0,36 МПа со взвешенными в нем порошкообразными частицами галогенсодержащих соединений, оксидов металлов, фосфата аммония и моноэтаноламина, карбамида, а затем облицовывают алюминиевой фольгой толщиной слоя 2 мм.

    Для защиты деревянных конструкций известны также покрытия, представляющие собой многослойные системы, приклеиваемые к защищаемой поверхности. Они состоят из листового материала (асбестовая и целлюлозная бумага или ткань), пропитанного вспучивающейся композицией. Второй слой — защитный, состоящий из полимера с пониженной горючестью или алюминиевой фольгой. Эти покрытия крепятся на защищаемую поверхность с помощью клеев.

   Распространенным способом отделки древесных плитных материалов является облицовка их декоративными трудновоспламеняемыми полимерными (поливинилхлоридными) пленками. Процесс облицовки плит менее трудоемок, чем нанесение лакокрасочных покрытий. Для наклейки пленок применяется огнезащитный перхлорвиниловый клей. Кроме того, пленка может иметь невысыхающий клеевой слой, в связи с чем замена облицовки в случае ее повреждения значительно облегчается.

Огнезащитная пропитка древесины

  Пропитка древесины растворами антипиренов или полимеров в зависимости от их количества и глубины проникания позволяет ей приобрести свойства невозгораемости при местном или продолжительном воздействии высокотемпературного источника огня. Отличие такого материала от защищенного методом обмазки или окраски заключается в том, что он оказывает повышенное сопротивление действию огня не только на стадии возгорания или самовозгорания, но и в условиях развивающегося пожара.

     Для получения огнезащищенных древесных материалов существуют следующие способы пропитки: пропитка под давлением, автоклавно-диффузионная пропита, пропитка в ванне, поверхностная пропитка и пропитка с помощью суперобмазок.

   Пропитка под давлением производится в горизонтальных пропиточных цилиндрах объемом 2…70 м3 при давлении до 1…1,6 МПа в течение 1 ч. Температура во время пропитки равна 55…60 °С;

   На процесс пропитки большое влияние оказывает порода древесины. Например, для березы длительность процесса составляет 2…6 ч при давлении 0,8…1 МПа, для сосны — 8…12 ч и 10…12 МПа, для дуба — 15…20 ч и 1,5…1,6 МПа соответственно.

     Несмотря на эффективность этого способа, пропитку ДСП применяют ограниченно. Она пригодна лишь для плит, изготовленных с применением водостойких феноло-формальдегидиых связующих. В процессе пропитки древесина набухает, необратимо деформируется, в результате чего снижается класс шероховатости поверхности. Последующая сушка плит делает процесс пропитки нерентабельным.

 При автоклавно-диффузионной пропитке древесину подвергают пропитке антипиренами в условиях последовательного изменения давления в автоклаве. Разработано несколько режимов диффузионной пропитки древесины (ГОСТ 20022.10—83).

   Пропитку в ванне (вымачивание) ведут в емкостях методом горяче-холодных ванн. Для введения пропиточной жидкости используют вакуум, который создается благодаря уменьшению объема воздуха после перенесения ее из горячей ванны (80…90 °С) в холодную. Недостатками этого метода являются весьма слабая пропитываемость ядровой части древесины, ограниченная возможность регулирования количества вводимого пропиточного состава и значительная продолжительность процесса.

    Метод поверхностной пропитки заключается в нанесении (в несколько раз с промежуточной сушкой не менее 12 ч) горячего (≈60 °С) пропиточного раствора на готовые деревянные конструкции.

  Диффузионный метод пропитки состоит в нанесении на сырую древесину смеси антипирена с небольшим количеством хорошо набухающего клейкого вещества. Поскольку соль во влажной пасте сильно концентрирована, а сок в древесине представляет собой раствор солей слабой концентрации, то возникает так называемое осмотическое давление, обусловливающее проникание антипиренов в поры древесины. Недостаток этого метода — очень большая по сравнению с предыдущими методами длительность процесса пропитки (≈140 сут).

  Для пропитки в основном применяют неорганические водорастворимые антипирены. Попытка применения жидкого стекла в качестве огнезащитного пропитывающего состава для древесины не дала положительных результатов. Это можно объяснить тем, что жидкое стекло является коллоидным раствором, проникание которого в поры древесины представляет значительно большие трудности, чем истинного раствора.

ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
А.Н. БАРАТОВ, Р.А. АНДРИАНОВ, А.Я. КОРОЛЬЧЕНКО, Д.С. МИХАЙЛОВ, В.А. УШКОВ, Л. Г. ФИЛИН
Стройиздат, 1988

 

Статья взята отсюда: ОГНЕЗАЩИТА МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСИНЫ. В источнике ещё более подробное описание, в том числе массовые пропорции и рекомендации по приготовлению и использованию практически всех вышеописанных составов. 

Обработка жидким стеклом разных покрытий

С появлением на строительном рынке защитного покрытия, в основе которого содержится жидкое стекло, потребители сразу же оценили его уникальные возможности. В настоящее время этот состав имеет достаточно широкую сферу использования. Как же проводится обработка с помощью жидкого стекла и что это такое?

Что представляет собой материал

Силикатный клей или, как его иначе называют, жидкое стекло представляет собой водный раствор силикатных солей. В зависимости от основного компонента выделяют:

• натриевое жидкое стекло, характеризующееся большой степенью клейкости, огнеупорностью, антисептическими и гидроизоляционными свойствами;
• калиевое, обладающее невосприимчивостью к атмосферным влияниям и кислотному воздействию.

Натриевое стекло применяется для ускорения процесса затвердевания цементных смесей за счет происходящей химической реакции.

Жидкое стекло получило широкое распространение в качестве строительного и отделочного материала за счет своих свойств:

1. Гидрофобное (водоотталкивающее). Благодаря этому свойству жидкое стекло применяется для обработки поверхностей, подверженных длительному контакту с жидкостью, в том числе изделий из древесины. В результате пропитки они не будут подвержены разбуханию и деформации.
2. Антисептическое. Это свойство позволяет применять силикатный клей для защитной пропитки стен от таких негативных проявлений, как плесень и грибок.
3. Огнеупорное. При пропитке полов и стен жидким стеклом повышается пожаробезопасность помещения.
4. Антистатическое. Материал исключает электризацию и не провоцирует возникновение статического электричества.
5. Кислотоустойчивое. Пропитка силикатным раствором позволяет защитить поверхность от воздействия химических веществ.
6. Экологичное. Этот материал не выделяет вредные для человеческого организма вещества.

Применение для гидроизоляции

Жидкое стекло за счет своего химического состава отлично справляется с заполнением пористых материалов:

• кирпича;
• бетона;
• штукатурки;
• древесины.

При обработке поверхности силикатным составом увеличивается ее гидрофобность и прочность. Поэтому особое распространение жидкое стекло получило при обработке фундаментов, стен и полов цокольных помещений, колодцев и бассейнов. Для изготовления грунтовки с гидрофобными свойствами необходимо соединить воду, цемент и ЖС в равных пропорциях.

Обрабатываемую поверхность необходимо предварительно подготовить: выровнять и очистить от загрязнений. При обработке древесины желательно сохранить ее природную неровность (это обеспечит лучшую адгезию материалов). Если при очищении пришлось намочить поверхность, то перед обработкой ей необходимо дать просохнуть. Толщина слоя гидроизоляционного раствора должна быть не менее 3 мм.

Силикатный раствор применяется также при покрытии полов в бане или ванной комнате. Для создания гидрофильного покрытия большой площади, например, чтобы покрыть пол или стены, можно воспользоваться краскопультом, валиком или кистью.

Применение для повышения огнеупорности материалов

Огнестойкость жидкого стекла позволяет использовать его для:

• кладки каминов, дымоходных труб и печей;
• производства жаростойкого бетона и цемента, а также огнеупорных лакокрасочных материалов;
• пропитки древесины для придания ей огнезащитных свойств;
• покрытия элементов металлических конструкций.

Для приготовления огнеупорного силикатного раствора требуется 3 части песка, 1 часть цемента и 1 часть жидкого стекла. Такая смесь быстро застывает в результате происходящей химической реакции, поэтому можно сначала изготовить необходимую конструкцию из обычного раствора, а потом выполнить внешнее покрытие бетона огнеупорным слоем.

Для придания поверхности огнеупорных свойств можно покрыть дерево или бетон только жидким стеклом из краскопульта, используя его в качестве грунтовки. Пропитку стен также можно выполнять либо самостоятельным раствором силикатов, либо в виде цементной стяжки для пола.

Заливка полового покрытия

В ванных комнатах, душевых, в банных помещениях и в крытых бассейнах, которым присущи постоянная влажность и намокание пола, можно сделать напольное покрытие с использованием жидкого стекла. Для заливки пола необходимо:

• если уложены полы из дерева, то предварительно выполнить стяжку из бетона;
• на высохшую поверхность равными порциями выливать силикатный раствор;
• разровнять слой клея широким шпателем;
• провести окончательное выравнивание слоя толщиной 3-5 мм с помощью ракеля;
• после высыхания силикатного слоя произвести финишное покрытие лаком (лучше подойдет полиуретановый или эпоксидный).

Стоит учитывать, что задекорировать пол, уже покрытый жидким стеклом, невозможно. При заливке стяжки из бетона поверхность пола будет иметь соответственно «бетонный» цвет и фактуру. Декорирование пола необходимо производить до нанесения слоя жидкого стекла. Как вариант, можно произвести покраску бетона. При этом в лакокрасочные материалы для улучшения их сцепления с бетоном рекомендуется добавить небольшое количество силиката. После высыхания краски можно производить заливку пола по указанному выше алгоритму.

Кстати, учитывая нетоксичность материала, его жаро- и водоустойчивость, допускается его применение для обработки парной комнаты, которая чаще всего изготавливается из дерева и при постоянном воздействии влажного горячего воздуха без должного ухода может подвергаться деформации.

Другие сферы использования

Жидкое стекло также применяется для многих других целей:

1. Силикатный клей широко используется в качестве антисептической грунтовки для пропитки стен от плесени и грибка.
2. Этот материал пригодится и при укладке плитки из ПВХ или линолеума. В данном случае силикатный раствор будет выполнять функцию клея.
3. Высокие клеящие свойства жидкого стекла позволяют использовать его при заделке или соединении труб, замазке стыков. В этом случае детали уже не подлежат разбору, и при необходимости замены одного из элементов придется демонтировать конструкцию полностью.
4. Также в качестве клея этот раствор можно применять при ремонте мебели из дерева и других материалов.
5. Садоводы применяют для обработки деревьев после обрезки. Места срезов становятся крайне уязвимыми для бактерий, портящих древесину. Их замазка жидким стеклом «запечатывает» срез и защищает дерево от разрушения. Автомобиль после защитной полировки с применением жидкого стекла
6. Это вещество может прийти на выручку и домохозяйкам: водный раствор, изготовленный в пропорции 1 к 25, позволяет очистить посуду от сильных загрязнений. Для достижения наилучшего эффекта рекомендуется прокипятить посуду в приготовленном растворе.
7. Может применяться для удаления старого покрытия лакокрасочными материалами.
8. Силикатный раствор используют даже в сельском хозяйстве. Проведенные опыты доказали, что семена, обработанные таким составом, не подвержены воздействию бактерий и прорастают быстрее.
9. Использование в отделке стен: при покрытии стен стеклообоями предварительно проводят пропитку жидким стеклом. Это позволяет исключить впитывание влаги и увеличить износостойкость стеклянных обоев. В некоторых случаях для увеличения срока эксплуатации стен, покрытых обычными обоями, и для придания им особого блеска выполняют финишное покрытие силикатным раствором.
10. При обработке изделия из древесины. Предмет, выполненный из дерева, достаточно на некоторое время погрузить в емкость с силикатным раствором.

В строительных магазинах жидкое стекло представлено в широком ассортименте: как в чистом виде, так и готовые строительные материалы на его основе. Благодаря низкой цене этот материал доступен любому потребителю, независимо от уровня его доходов. Главное, выбрать состав, подходящий по своим характеристикам.

Где обработать авто жидким стеклом. Основы применения жидкого стекла в бетонном растворе

Дерево — это общестроительный материал с многовековой историей. Несмотря на множество положительных качеств — простоту обработки, широкую распространённость, экологичность, эффектный внешний вид, деревянные дома нуждаются в защите от негативных атмосферных воздействий.

В этой части учебного курса мы расскажем о том, какие нюансы нужно учесть при окрашивании древесины, и ответим на следующие вопросы:

• К чему приводит нарушение технологии окрашивания древесины.
• Для чего необходима подготовка деревянной поверхности перед её окрашиванием.
• Какие наиболее частые ошибки допускаются при окрашивании деревянного дома.

Базовые принципы окрашивания древесины

Как показывает строительная практика, к дефектам окрашенного декоративного покрытия дома, построенного из дерева, приводит нарушение технологии работ, а также неправильно подобранные материалы.

Любая ошибка, допущенная ещё на этапе подготовки, может свести на нет всю проделанную работу и в будущем привести к необходимости дорогостоящего ремонта. На представленной ниже фотографии видны типичные проблемы, которые могут возникнуть при нарушении технологии окрашивания стен деревянного дома.

Как видно, декоративное покрытие отшелушивается, а дерево начало сереть. При нарушении технологии работ и выборе неподходящего инструмента уже через 2-3 года слой краски может начать разрушаться. При этом под слезшей краской обнажается незащищённый слой древесины.

В результате деревянная поверхность, под воздействием УФ-излучения, сначала сереет, затем покрывается синевой и может начать гнить, т.к. антисептик смыт дождями, а древесина уже не защищена от вредного воздействия влаги. Фасад дома теряет привлекательный внешний вид и свои эксплуатационные характеристики.

Чтобы этого избежать, необходимо придерживаться рекомендаций специалистов.

Неблагоприятные атмосферные явления — дождь, снег, ветер, ультрафиолетовое излучение, а также плесень и грибки, могут привести к ускоренному разрушению древесины. Чтобы защитить фасад деревянного дома, его нужно обработать специальными средствами, придерживаясь при этом определённого порядка действий.

Первая ошибка, которую может допустить неопытный строитель, заключается в неправильной подготовке поверхности перед её окрашиванием либо полное игнорирование этого этапа.

Необходимость подготовки деревянной поверхности

Зачастую начинающие застройщики не задумываются о необходимости предварительной подготовки деревянной поверхности перед нанесением на неё защитных и лакокрасочных материалов, например, антисептика или защитного масла для наружных работ.

Пользователь рассуждает так, что если он приобрёл качественный продукт, то средство будет работать само по себе. Это мнение ошибочно. Перед нанесением специальных средств деревянную поверхность нужно обязательно подготовить.

Дело в том, что при распиловке древесины и её последующей строжке (строгании) на поверхности остаются дефекты: микротрещины, зазубрины, механические повреждения. Кроме этого, т.к. заготовки обрабатывали на станках, поры у древесины замяты металлом и закрыты.

Из-за этого антисептик не сможет глубоко проникнуть в древесину, в результате — уменьшится его концентрация, что приводит к снижению срока службы покрытия. Впоследствии, при финишной отделке древесины, на ней также могут проявиться дефекты обработки, а текстура дерева не будет выражена так ярко, как планировалась.

Вывод: предварительная подготовка поверхности — необходимая и важная составляющая часть системы окрашивания древесины.

Чтобы подготовить поверхность перед нанесением защитных и финишных средств, её необходимо отшлифовать. Причём, делается это по определённой схеме.

Середа Евгений

1. Сначала производим шлифовку, используя грубый абразивный материал с зернистостью Р 60-80. Это поможет нам выравнять поверхность, удалить старый слой древесины и устранить дефекты черновой обработки.
2. Для финишного шлифования поверхности используем абразив с зернистостью Р 120.

Буква «Р» выражается числами от 12 до 5000. Чем больше число в обозначении, тем меньше размер зерна, и наоборот.

Чем лучше мы отшлифуем древесину, тем глубже в её структуру проникнет антисептик. При этом часто допускается такая ошибка, как использование для финишной шлифовки абразива с зерном Р 80 вместо рекомендованного — Р 120.

Если пренебречь данными параметрами, то грубо отшлифованная поверхность будет сильно впитывать масло. В результате: увеличится его расход, средство ляжет неровно, что приведёт к образованию пятен. Также большая часть масла просто впитается в древесину, поэтому обработанная поверхность будет плохо защищена от неблагоприятных атмосферных воздействий.

Типичные ошибки, допускаемые при окрашивании деревянного дома

Шлифование поверхности — это лишь часть правильной технологии окрашивания деревянного фасада. После шлифования, перед финишным окрашиванием, древесину необходимо обработать специальным антисептирующим средством, которое защитит древесину от развития грибка, синевы и плесени.

При этом может быть допущена такая ошибка.

Середа Евгений

При выборе грунта-антисептика на водной основе для его нанесения температура окружающей среды должна составлять минимум +12 °С. Но многие забывают, что эта температура также относится и к температуре высыхания. Если работы по нанесению средства были закончены к вечеру, то ночью температура может понизиться до +5 — +8 °С, что является нарушением технологии.

Альтернативой водным антисептикам может стать грунт-антисептик на основе масла, т.к. помимо защиты древесины, средство может наноситься на поверхность при минимальной температуре +5 °С и максимальной влажности 40%. Это позволяет продлить строительный сезон, а не ждать благоприятных погодных условий.

После высыхания грунта-антисептика переходим непосредственно к окрашиванию поверхности дерева. Помимо выбора качественного продукта , отвечающего заявленным характеристикам, для обеспечения качественной окраски необходимо придерживаться определённых технологических процессов.

Средство для окрашивания должно сочетаться с продуктом, использованным для антисептирования древесины. Если не соблюсти данное правило, а использовать для защиты древесины средства, образующие на обработанной поверхности плёнку, то при финишном нанесении масла оно не сможет проникнуть в поры древесины и со временем отслоится.

Краски на основе натуральных масел, которые проникают в структуру древесины, нельзя наносить поверх лаков и красок, которые образуют полимерную плёнку и препятствуют проникновению масла в структуру дерева.

Аналогичная ошибка — применять антисептики на водной основе в комбинации с маслами для внешних работ. Можно получить совершенно другой оттенок окрашенного фасада.

Безусловно, важно соблюдать все технологические этапы, но кроме этого, для нанесения антисептиков и финишных покрытий на масляной основе, необходимо использовать правильные инструменты.

Для нанесения антисептиков, масел и лазурей чаще всего выбирают кисти.

Середа Евгений

Несмотря на простоту использования и общедоступность этого инструмента, есть ряд хитростей, о которых необходимо знать заранее. Кисти лучше выбирать со смешанным или с натуральным ворсом и плотной набивкой, около 10-20 мм.

Также ошибкой является окрашивание древесины после дождя. Необходимо, чтобы поверхность полностью высохла, иначе масло будет сворачиваться с сырой древесины.

Финальным штрихом при окрашивании деревянной поверхности является обеспечение достаточного объёма воздуха в месте произведённых работ (особенно при работе в закрытом помещении). Дело в том, что процесс полимеризации (высыхания) масла происходит при взаимодействии с кислородом. При недостатке воздуха поверхность будет долго сохнуть. Поэтому придерживаемся рекомендованного времени сушки. Это – 7-10 дней. Причём, всё это время нужно регулярно проветривать помещение.

Подведение итогов

Середа Евгений

Выбирая краску для внешней или внутренней отделки, зачастую допускается одна существенная ошибка. Расчёт сметы на окрашивание поверхности следует вести не из цены за 1 л продукта, а исходя из стоимости обработки 1 кв. м готовой поверхности и стоимости её обновления через 10-15 лет.

При низкой цене на традиционные пленкообразующие составы, их расход на обработку 1 кв. м может доходить до 200-300 г, а расход маслосодержащих средств — меньше в 2-3 раза, что в конечном итоге приводит к сокращению расходов в долгосрочной перспективе.

Современный рынок предлагает широкий выбор различных строительных материалов, но дерево по-прежнему является одним из самых востребованных. Трудно представить себе деревню, в которой не стоял бы дом из бруса. Каждый владелец, построив или купив подобную недвижимость, однажды задается вопросом: чем покрасить деревянный дом внутри?

Это необходимо для создания основы интерьера здания и предотвращения проникновения вредителей. Чем красить деревянный дом? Далее рассмотрим варианты различных покрытий, с помощью которых можно покрасить дом.

Многие хозяева не проводят покраску стен дома. Брёвна выглядят довольно эстетично, придавая помещениям колоритный вид, но специальная обработка деревянных конструкций все-таки необходима. Она проводится по ряду причин:

Защитные средства для древесины

Покраска деревянных стен – весьма сложная задача. Перед началом работ следует соотнести свои желания относительно внешнего вида вашего жилища с вышеперечисленными функциями лакокрасочного покрытия. Для этого нужно знать весь перечень материалов и средств, применяемых при данных работах.

Перед тем как приступить к нанесению декоративного покрытия, следует подготовить рабочую поверхность к покраске. Данная процедура делится на три основные операции: механическая зачистка, шлифовка, нанесение защитных материалов.

Есть много разных составов, предназначающихся для предотвращения губительных воздействий на древесину. Обычные антисептические растворы созданы для противостояния возникшим на дереве грибкам и плесени, а еще для предотвращения их последующего зарождения. Данные вещества сами разделяются по различным аспектам.

Существует два вида антисептических средств – пропитки и покрытия. Первые глубоко впитываются в брусья, защищая их от вредителей и делая более устойчивыми к внешним факторам. Вторые создают на деревянной поверхности специальный слой, защищающий от влаги.

Разные виды антисептиков

В зависимости от того, на основе чего создан раствор, выделяют следующие его типы:

Статья по теме: Реставрация мебели: дарим новую жизнь старым предметам

• Масляные растворы – рекомендуют применять для обработки наружных стен, тем более если вы живете в местности с плохими погодными условиями.

Есть еще одна группа защитных средств, это так называемые антипирены. Они применяются для увеличения устойчивости дерева к огню, другими словами, материал, подвергнутый обработке этим веществом, может долго выдерживать действие открытого пламени, не воспламеняясь.

Грунтовки для дерева

Грунтовка по дереву считается хорошим средством защиты. Данные составы защищают материал от разрушения, и помимо прочего помогают краске лучше проникать в дерево. Средства для отбеливания древесины используют для снятия с нее всевозможных изъянов — потемнения, разводов или же черных бликов.

Совместно с отбеливанием названых дефектов данные вещества исполняют функцию защиты. Они могут быть однокомпонентными или двухкомпонентными. Двухкомпонентные средства продаются в разделенном виде (каждый компонент отдельно). Их соединение проводится перед началом работ.

Декоративные средства

После проведения всех подготовительных процедур начинается следующий этап работы – отделочный. Покраска деревянного дома внутри может проводиться при помощи различных материалов. К ним относятся лаки, краски, эмали. Чтобы при выборе данных товаров вы могли хорошо ориентироваться в этом вопросе, остановимся на каждом их виде.

Лаки

Лаки, исходя из того, на какой они основе, могут использоваться и в качестве защиты древесины, и в качестве её отделки. Чтобы определить сорта лаков, применяющихся для обработки внутренних стен, следует подробнее на них остановиться:

Статья по теме: Как и чем покрасить лакированную мебель (важные нюансы)

• – производится из синтетических или натуральных смол. Он обладает свойством глубоко проникать в дерево и создавать в верхних пластах довольно надежный защитный слой. Он прекрасно подходит для того чтобы обработать бревна внутри дома, предметы интерьера и деревянные игрушки.

На видео: выбор материала для покраски дерева.

Краски

Краски для деревянных стен также применяются самые разные, изготовленные по различным стандартам и технологиям. Строительные магазины пестрят разнообразием этого материала. Когда выбираете чем покрасить брус внутри дома, помните, что главным свойством выбранной краски должна быть её безвредность.

Существует множество разновидностей лакокрасочного материала:

Статья по теме: Эффективные способы снятия старой краски с дерева

Как покрасить деревянный дом изнутри? Этим вопросом хоть раз в жизни задавался каждый домовладелец. Покраска дома из бруса – не простая задача. Многие хозяева, делая это самостоятельно, пропускают подготовительный этап и сразу переходят к покраске.

Краска для внутренней отделки деревянного дома должна быть экологически чистой, быстро высыхать и не иметь запаха. Декоративная отделка помещения, как и его дизайн, напрямую зависит от правильного выбора этого материала. При выборе краски внимательно изучайте этикетки и консультируйтесь с продавцами магазинов.

Разные виды лакокрасочных материалов (31 фото)

Независимо от того, новая деревянная постройка или старая. Перед хозяевами встаёт вопрос: чем покрасить деревянный дом снаружи. Чтобы знать какой состав выбрать, нужно разбираться в разновидностях покрытий для фасада и в особенностях их нанесения.

Разновидности красок

Лакокрасочное покрытие для наружных работ выбирают с учётом места расположения строения. Так как краска для фасада из дерева имеет набор характеристик.

Виды красок для работ по дереву:

1. Акриловые краски для наружных работ. Это средства по отделке деревянных домов. Ими красят фасад здания, веранду, окна снаружи постройки. В их основу входят акриловые смолы, антисептики и фунгициды. Они защищают дерево от негативных воздействий. Акрилаты пожаробезопасные, не пахнут и имеют разную степень блеска. Широкий выбор пигментов и красителей позволяет создать необходимый оттенок.

Краска и колер должны быть от одного производителя. При совмещении различных торговых марок качество покрытия может снизиться (замедлится высыхание, появятся пузыри, изменится цвет).

1. Алкидные краски для деревянных стен. Они используются для наружных работ. Основу для них составляют поликонденсационные смолы. Краски для деревянных фасадов имеют положительные качества: адгезия к дереву, устойчивость к перепадам температуры воздуха, влагоустойчивость.

В состав алкидов часто вводят противогрибковые средства и антипирены (вещества повышающие огнестойкость), наличие которых играет важную роль для покраски деревянного дома. В зависимости от состава вещества огнеустойчивость покрытия различается. Этот показатель уточняют при покупке краски.

Минусом алкидных покрытий является ограниченный выбор цвета и быстрое высыхание (не успевает проникнуть вглубь бруса). Их растворители имеют средний уровень токсичности и горючести.

1. Масляные краски применяют для покраски как снаружи, так и внутри строений. Они легко наносятся и долговечны. Минусом является высыхание покрытия (более 24 часов).
2. Антисептик на основе алкидно-акрилатной смеси – этот материал применяется как для покраски так для пропитки стен домика из дерева. Такие лессирующие составы сохраняют текстуру и цвет древесины за счёт создания прозрачного покрытия.

Преимущества данного материала: быстро высыхает, глубоко проникает внутрь бруса, задерживает ультрафиолетовые лучи после 2-х нанесенных слоев. Время обновления пропитки один раз в 2-6 лет.

Выбирать, какой краской лучше красить деревянный дом снаружи надо с учётом свойств лакокрасочных изделий.

Покрывные краски скрывают текстуру древесины. Поэтому их применяют только для досок низкого качества. Древесину ценных пород лакируют.

Как правильно выбирать фасадную краску

Какой краской лучше покрасить деревянный дом снаружи, а какую смесь использовать для внутренних отделочных работ. Перед покупкой покрытия следует учесть факторы:

• место, в котором расположена постройка;
• климат региона;
• породу дерева;
• срок для повторной окраски;
• наличие предыдущего слоя краски.

Помимо этого, краска для работ по дереву должна быть изготовлена с учётом нормативов ГОСТа.

Хороший состав обладает:

• устойчивостью к УФ;
• долговечностью.

Выбор цвета

Прежде чем решить, каким цветом покрасить деревянный дом обращают внимание на стилистику построения. Наружная и внутренняя части должны гармонировать по дизайну.

Фасады домов построенных в классическом стиле не окрашивают в постельные тона. А для построек с английским уклоном не подойдут яркие и сочные цвета.

При строительстве загородных коттеджей стиль постройкам задаёт подрядчик. Поэтому выбирать в какой цвет покрасить фасад приходится исходя из базовых рекомендаций.

Особенности цветов:

• чёрный цвет быстро выгорает;
• тёмные тона подходят для крупногабаритных фасадов;
• белый цвет желтеет;
• светлые оттенки противостоят УФ;
• яркие цвета раздражают, но их тона хорошо смотрятся в тёплых регионах;
• в холодном климате используют спокойные оттенки.

Все фасадные краски имеют различные плёнкообразующие компоненты. От состава зависит прочность покрытия.

Покраска старого дома снаружи

Покрасить старый деревянный дом снаружи задача не из лёгких, так как на стенах уже имеется предыдущий слой покрытия. Но если он хорошо сохранился и не потрескался, то можно красить по нему. Главное, правильно определить тип нанесенного ранее состава. А также подобрать новый состав с учётом его особенностей.

Уделяя внимание экстерьеру дома, мы встаем перед широчайшим выбором. Здесь вам и возможность использовать кирпичный фасад, и навесить на стены различные панели, и применять штукатурный состав, пригодный для работ снаружи. Но самым удобным способом придать внешний вид дому и придомовым строениям является его окрашивание. Правда, процесс этот несколько отличается от аналогичных работ, проводимых внутри помещения.

• Краска является общедоступным материалом. Кроме этого на рынке сейчас продаются изделия, специально созданные для такого процесса, как внешняя отделка;
• Нанесение краски относительно простой процесс, не требующий профессиональных познаний. При этом существуют краскопульты, которые значительно увеличивают скорость работы и качество нанесения состава;
• Покрасить дом можно большим количеством вариантов. Разнообразие внешнего вида фасадных красок огромно, начиная от стандартных расцветок и заканчивая таким эффектом, как слоновая кость и прочие поверхности (в основном этого удается добиться за счет колеровки).

Каким критериям должна соответствовать краска для фасадов

В первую очередь важен экономический фактор. Окрашивая фасад, нам порой необходимо покрыть материалом огромную площадь, и поэтому дорогая краска сделает бюджет работ весьма солидным и доступным далеко не каждому. Вторым фактором является способность защищать древесину стен от внешних воздействий. Краска, при помощи которой осуществляется внешняя отделка, должна противостоять перепадам температур, осадкам (при этом иметь хорошую паропроницаемость), солнечному ультрафиолетовому излучению и другим природным воздействиям.

Рассматривая основные виды красок для работ снаружи, можно отметить, что идеальным решением для окрашивания фасадов станут силикатные или силиконовые краски на водной основе. На рынке данная лакокрасочная продукция известна по названию «водно-дисперсионные краски». Они соответствуют всем вышеперечисленным требованиям, а также быстро высыхают и стоят довольно недорого.

Что касается алкидных эмалей или красок на основе ПВА, то они, как правило, не используются во внешней отделке, а больше предназначены для внутренних работ. Да и то там их очень сильно теснят водно-дисперсионные составы, такие, как акриловые краски.

Важно! Не используйте для покраски наружных стен дома масляные краски. Данные лакокрасочные составы создают на поверхности слой, который имеет крайне низкую паропроницаемость. Особенно это важно в случае с деревянными стенами, которые должны «дышать». Поступающий изнутри пар просто разрушит краску всего за несколько лет, и работы придется переделывать.

Колеровка краски для работ снаружи дома и выбор дизайна

Водно-дисперсионные краски можно найти уже в готовых цветовых решениях, но чаще всего такие составы продаются в белом виде. И это дает нам возможность подобрать расцветку при помощи колеровки.

Важно! Колеры для краски лучше подбирать на неорганической основе, так как они обладают способностью не терять насыщенность цвета при продолжительном воздействии ультрафиолетового излучения. Другими словами – фасады в течение более длительного срока сохранят свой привлекательный внешний вид.

Что касается расцветок, то специалисты не рекомендуют увлекаться слишком яркими и нестандартными красками. В приоритете природные тона, спокойные оттенки вроде той же слоновой кости или кофе с молоком. При этом разукрашивать фасад можно как в однотонном варианте, так и с использованием различных способов выделения деталей, таких, как элементы соединения бревен в деревянных домах.

Идея! С помощью краски можно создать стены в стилистике фахверк. Это каркасные дома, характерные для Германии или северной части Европы. Узнать их просто – стены будто расчерчены на прямоугольники с добавлением диагональных полос. Обычно полосы выделяются более темным цветом, в то время как фон остается светлым.

Подготовка стены к окрашиванию

• В первую очередь необходимо тщательно очистить стену от грязи, пыли, мха и прочих излишних деталей. Это актуально, прежде всего, для старых домов, где, перед тем как красить, нам придется удалять еще и прошлую отделку. Но и в ходе строительства нового дома станы также загрязняются, так что лучше очистить их;
• Дальнейшие действия зависят от того, какая стена будет окрашена. Если это деревянный дом, что бывает чаще всего, то необходимо взять шлифовальную машинку и тщательно обработать стену. Таким образом, мы не только улучшим внешний вид, но создадим лучшую адгезию. Бетонные или кирпичные стены часто могут нуждаться в выравнивании. В случае с кирпичом можно подровнять выступающий раствор, а бетонные поверхности покрыть штукатурным составом;
• Далее деревянные стены обычно покрывают антисептическими составами, дабы защитить их от образования грибка и плесени. Наносить антисептик необходимо продольными движениями, особенно тщательно обрабатывая стыки, так как именно там больше всего скапливается вода. На завершающем этапе и деревянные и бетонные стены необходимо покрыть грунтовочными составами для более качественного нанесения слоя краски. Особенно хорошо прогрунтовать следует металлические элементы конструкции, так как состав еще и позволит противостоять коррозии.

Важно! Для того чтобы цвет был боле глубоким. Можно заколеровать и грунт в тот же оттенок, который выбирался для краски.

Работать над окрашиванием нельзя при низких температурах и высокой влажности, а также под осадками. При этом слишком большая сухость и прямое воздействие солнечных лучей также не является приемлемыми условиями, так как высыхание краски происходит слишком быстро, и это может спровоцировать трещины. Идеальными условиями является облачная, но при этом сухая и безветренная погода.

Что касается того, какой именно инструмент использовать в работе, то можно ответить с уверенностью – красить можно любым удобным для вас способом. Валиком более эффективно обрабатывать большие поверхности без стыков. Однако кистью куда лучше прокрашиваются именно стыки, так характерные для бетонных стен. При этом если есть возможность, то можно использовать и краскопульт, тем более, что его можно арендовать на время, не тратя деньги на покупку инструмента для разовой работы.

Какой краской лучше покрасить деревянный дом снаружи ? Самый популярный строительный и отделочный материал – древесина и ее «производные».

Однако помимо своих замечательных качеств, материал имеет и недостатки, накладывающие требования к наружной отделке таких строений. Главные враги дерева – влага и насекомые, которые его точат. Какой краской и как правильно покрасить деревянный дом снаружи , подскажет статья.

В современном строительстве часто используются дома из дерева. Это связано со многими положительными характеристиками материала.

К ним относятся:

• Вес такого дома меньше почти втрое аналогичного здания из кирпича , что позволяет значительно экономить средства при возведении фундамента для строения, и сооружать деревянные дома, даже если почва относительно мягкая.
• Дерево дышит , обладает превосходной способностью пропускать кислород, спать в деревянном доме легко, особенно по сравнению с бетонными постройками, которые очень негативно влияют на здоровье жильцов.
• Дерево имеет прекрасные теплоизоляционные свойства , что связано с низкой его теплопроводностью. Строение из оцилиндрованного бревна, диаметр которого 20 сантиметров лучше теплоизолированное, чем здание со стенами из кирпича толщиной 32 сантиметра, облицованного с обеих сторон слоем штукатурки 1.5 сантиметра. А это экономит средства на отопление дома.
• Дешевле деревянные жилища обходятся своему владельцу и с материальной точки зрения. Это связано:

1. с более дешевым фундаментом;
2. декоративная обшивка стен не обязательна;
3. относительно меньшая цена материала – стоимость перевозки и сборки дома;
4. при эксплуатации дом будет меньше потреблять энергии для его отопления;
5. стены из дерева смотрятся более эстетично внутри и снаружи здания.

• Деревянную постройку, при необходимости всегда можно демонтировать, перевезти и установить на новом месте . Легкость таких сооружений, позволяет перевозить их в собранном виде.

Наряду с плюсами, существуют и минусы строений из дерева по сравнению строительства зданий из кирпича и бетона:

• Постройка требует выстаивания, до трех лет, пока не произойдет полная ее усадка, но заселяться в дом можно примерно через полгода.
• Дерево дышит, оно имеет тенденцию не только уменьшаться в объеме, но и увеличиваться, что может поднимать строение. Из-за этого многие виды внутренней отделки делать нельзя, например укладку плитки, без дополнительных решений, а значит увеличиваются затраты.
• Пожароопасность.

Совет: Для уменьшения такого неприятного явления все деревянные детали следует обработать специальными составами.

• Нанесение вреда дереву жуками-короедами и гниение древесины. В этом случае нужно изначально использовать качественное сырье и надежные средства для обработки.

Такие особенности деревянных домов требуют и особое решение вопроса, какой краской покрасить деревянный дом снаружи?

Какие виды красок можно применять для наружных работ по дереву

Отличие краски для внутренних и наружных работ достаточно большое.

Это связано с тем, что внешние стены подвержены влиянию на них:

• Солнца.
• Ветра.
• Дождя.
• Снега.
• Больших перепадов давления, влажности и температуры.

Совет: Выбирая лакокрасочный материал для наружных стен деревянного дома, следует учитывать эти факторы.

Для покраски строения своими руками можно применять краски, представленные на фото.

Они могут быть:

К достоинствам таких красок относятся:

1. на основе олифы средство проникает глубоко в структуру материала;
2. устойчивость к изменениям атмосферных условий.

Недостатками покрытия являются:

1. окрашенную поверхность каждые четыре или шесть лет требуется обновлять, что зависит от местного климата;
2. оно достаточно быстро блекнет, особенно при нанесении на солнечной стороне здания;
3. длительное время высыхания, что составляет несколько часов.

Их преимущества – лишь в стоимости, по сравнению с другими видами красок.

Это оптимальные краски, обладающие всеми нужными качествами, необходимыми именно для древесины:

1. они не формируют герметичный слой, после покрытия бревно или доска не перестают «дышать»;
2. даже после застывания краска имеет некоторую эластичность, что предохраняет при деформации дерева слой лакокрасочного покрытия от образования трещин;
3. сохраняют на протяжении до 8 лет свой вид, который соответствует примерному сроку выполнения косметического ремонта для любого здания.

• Кроющий антисептик.

Основа состава – алкидно-акрилатная. Это относительно новый вид краски. С ее помощью респектабельный вид можно придать даже древесине низкого сорта. Это дает возможность в строительстве использовать более дешевые материалы. Сохраняет внешний вид более 10 лет.

Совет: Любая краска скрывает текстуру древесины полностью. Поэтому не стоит окрашивать дом из дорогого материала. Окрашивание производится при отделке здания простой, гладко струганной доской.

Для калиброванного бревна, клееного бруса и других подобных заготовок лучше использовать лазури, бесцветные лаки. Полученный на поверхности глянец, добавит привлекательности дому. Цветные лаки на рисунок дерева не повлияют, а только изменят оттенок стен.

Несколько полезных советов:

• Лакокрасочное средство при первичном окрашивании нового дома выбирается на усмотрение его владельца. А при повторном покрытии рекомендуется применять средство того же состава, что использовалось ранее: на масляную краску наносится «масло», на акриловую – только «акрил».
• Для определения вида старого лакокрасочного состава, делается небольшой его срез. Если «образец» ломается легко, это указывает на масляную краску. Акрилатный слой легко скатывается в «рулон».
• Если на деревянную поверхность попадают солнечные лучи, проводить окрашивание не стоит. В этом случае высыхание участков будет неравномерным, что может привести к образованию на стене «разводов».
• Инструкция на лакокрасочное покрытие должна указывать год его выпуска.
• Срок службы древесины не увеличит никакая краска, если не проводить предварительную обработку дерева антисептиками, антипиренами и грунтовку поверхности.
• При выборе конкретного состава обратите внимание на его примерный расход и устойчивость к ультрафиолету.

Как подготовить стены дома к окрашиванию

Перед окрашиванием, необходимо тщательно подготовить все поверхности дома, чтобы создать нужную базу, благодаря этому улучшится адгезия краски к поверхности и увеличится долговечность нанесенного покрытия.

В этом случае:

• Используя садовый опрыскиватель и в дополнение не очень жесткую щетку, с древесины удаляется пыль и другие мелкие включения. Намного лучше пыль вбирает в себя вода, чем достаточно просто пройтись по всей поверхности с помощью щетки.
• Если на дереве замечена плесень или синева, их необходимо удалить с помощью специального средства.
• Смола, при ее наличии, удаляется металлическим шпателем, а место, на котором она была, покрывается лаком для сучков, что поверхность сделает более ровной.
• Все металлические детали, которыми могут быть шляпки гвоздей или шурупов и другие, необходимо покрыть специальной грунтовкой по металлу (см. Для чего нужна грунтовка: технологические нюансы отделочных работ).
• 10-14 дней древесина должна отдохнуть, прикрытая пленкой. При этом следует оставить для вентиляции отверстия, а в теплую погоду можно поверхности не накрывать.
• При сыром дереве, и не возможности его просушить, непосредственно на влажную поверхность следует нанести грунтовочный заколерованный антисептик и дом оставить, пока он не высохнет.

Как покрасить новый дом из дерева

После решения вопроса, какой краской красить деревянный дом снаружи, можно начинать покраску нового дома.

Для этого:

• Наносится грунтовка . Такой антисептик защитит древесину от грибков, появления плесени и синевы.

Совет: Грунтовку поверхности пропускать нельзя. В противном случае, если сразу начать окрашивание, то через два года, а то и раньше можно будет об этом пожалеть. На антисептике экономить нельзя, он позволит значительно продлить срок нового покрытия.

• Наносится краска. Наносить ее нужно на сухую поверхность примерно в три слоя. Каждый из них должен хорошо просушиваться.

На деревянную поверхность покрытие наносится по таким правилам:

• Краска периодически перемешивается, чтобы получить одинаковый оттенок.
• Нанесение раствора лучше выполнять кистью, что позволит добиться равномерного окрашивания поверхности дерева.
• Более качественное покрытие можно получить колером для грунтовки. В этом случае цвет будет идеальным.
• Деревянные поверхности нельзя окрашивать под жаркими лучами солнца. При этом краска слишком быстро высохнет, что не желательно. Лучше всего малярные работы выполнять при теплой, облачной и безветренной погоде.
• Краска, антисептик должны наноситься в продольном направлении.
• Самые слабые места бревен и досок – торцевые их части. Здесь вода очень быстро будет впитываться. Чтобы предотвратить быстрое разрушение и возможно начало гниения из-за большой влажности, торцы необходимо тщательно обработать в несколько слоев грунта и покрывного материала.

• Каждый элемент окрашивается последовательно сверху вниз, не допуская подтеков и «перехлестов».

Как окрасить старый дом из дерева

Прежде чем определить, какой краской покрасить старый деревянный дом снаружи, можно посмотреть видео в этой статье.

Совет: Если дом не новый, и на его фасаде появились следы плесени, шелушения краски и прочие дефекты, следует обновить цвет свежей краской, что улучшит внешний вид здания, и позволит владельцу поэкспериментировать с цветом.

Перед окрашиванием нужно внимательно осмотреть поверхность дома:

• Может что-то отвалилось и требуется немедленный ремонт.
• Привлекательный внешний вид быстрее всего теряют западная и южная части дома, на эти стороны больше всего приходится негативных воздействий от природных явлений.

В этом случае можно ограничиться покраской только мест, изношенных больше всего, или полностью перекрасить все здание и изменить его цвет.

При перекрашивании необходимо придерживаться таких правил:

• Использовать ту же самую краску.
• Применять тот же тип покрытия, которое использовалось в прошлый раз.

Если после покупки дома не известно, какая использовалась краска, можно самостоятельно попытаться определить визуально ее тип:

• Акрилатная краска на ощупь и по внешнему виду напоминает тонкую кожу. Растрескивается она по направлению волокон.
• Краска масляная со временем приобретает матовый вид и при прикосновении на коже оставляет легкий меловой след. Растрескивается покрытие поперек волокон или небольшими клеточками.
• Антисептики лессирующие становятся со временем тоньше. Глянцевую поверхность дома можно окрасить антисептиком таким же цветом, более темным или масляной краской. При отсутствии следов антисептика используется акрилатная краска.

Порядок покраски дома со старой краской:

• Металлической щеткой зачищается до основания поверхность древесины.
• При окрашивании дома акрилатной краской, дом будет краситься ею же, или масляной краской, но после предварительной очистки поверхности от старой краски (см. Как снять старую краску с дерева без проблем).

Чтобы подготовить деревянный фасад к окрашиванию необходимо:

• Зачистить древесину от свисающих кусков старой краски, убрать грязь и пыль скребком или щеткой.
• Фасад промыть водой, опрыскиванием стен из пульверизатора. При наличии плесени, она удаляется специальным раствором, а для улучшения сцепления краски с древесиной, ее можно обработать еще и щелочным моющим средством.
• Неровные, подгнившие и старые доски заменяются новыми, иначе они могут испортить всю работу своим непрезентабельным видом.
• Краска удаляется скребками, металлическими щетками или химическими средствами, но если она хорошо держится и не шелушится, ее можно оставить.
• Дополнительно можно выполнить шлифовку, при необходимости.
• Далее деревянные поверхности окрашиваются, как и на новом доме.

Качественное покрытие деревянного дома сохранит его красивый внешний вид на долгое время.

ЖИДКОЕ СТЕКЛО натриевое

Предназначено для защиты фундаментов от грунтовых вод, гидроизоляции колодцев, стен, полов и перекрытий подвальных помещений, устройства бассейнов, пропитки деревянных изделий для придания им большей плотности, биостойкости и огнестойкости. Для приготовления водостойких, жаростойких и кислотостойких бетонов. Может использоваться как самостоятельный продукт в качестве клея для бумаги, а также в комбинации с другими материалами.

«Жидкое стекло» натриевое (содовое), выпускаемое по ГОСТ 13078-81, имеет Сертификат качества на партию продукции испытательной лаборатории ЗАО «Антисептик».

«Жидкое стекло» поставляется в виде готового состава. Перед употреблением необходимо тщательно размешать. Для защиты фундаментов от грунтовых вод, гидроизоляции стен и полов подвальных помещений, устройства бассейнов «Жидкое стекло» добавляется в цементный раствор (8-10% от объёма раствора). Для ускорения твердения бетона добавляется 3-5% от массы цемента. Для заполнения щелей и пустот в стенах и перегородках смешать жидкое стекло, цемент, песок в пропорции 1:1:3. Для пропитки деревянных поверхностей с целью биозащиты обработать кистью со всех сторон за 2-3 раза с промежуточной сушкой на отлип раствором «жидкого стекла» и воды (400г «жидкого стекла» и 1л воды).

При обработке ровных поверхностей расход состава составляет 200-300 г/м². Важно не забывать, что на каждом этапе работ требуется замешивать такое количество смеси, которое вы успеете использовать за 20-25 минут.

«Жидкое стекло» натриевое (содовое) обладает раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки. При попадании в глаза и на кожу обильно промыть водой. Работы производить на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении, применяя индивидуальные средства защиты: спецодежду, резиновые перчатки, защитные очки, респираторы. Соблюдать правила личной гигиены.

«Жидкое стекло» хранят в герметичной маркированной таре в крытых, сухих помещениях при температуре от +5ºС до +30 ºС. Гарантийный срок хранения «Жидкого стекла» в таре поставщика – 12 месяцев с даты изготовления.

Дерево можно легко превратить в прозрачное для создания энергосберегающих окон

Автор Leah Crane

Стандартные стеклянные окна, подобные этим, однажды могут быть заменены деревянными

Mendowong Photography / Getty Images

Прозрачное дерево стало еще лучше, сделав нас на шаг ближе к окнам, которые являются гораздо лучшими изоляторами, чем традиционные стеклянные.

Стандартный процесс прозрачности древесины обычно включает замачивание древесины в чане с хлоритом натрия — химическим соединением, используемым в некоторых отбеливателях и зубных пастах — для удаления структурного компонента древесины, называемого лигнином.Однако для этого требуется много химикатов, образуются жидкие отходы, которые трудно переработать, и они могут ослабить древесину.

Лянбин Ху из Университета Мэриленда и его коллеги разработали метод, который модифицирует лигнин вместо его полного удаления. Он быстрее и требует меньше материалов, чем стандартный процесс удаления лигнина, а также делает древесину более прочной.

Метод исследователей основан на недавнем открытии того, что лигнин можно сделать прозрачным, удалив только те части его молекул, которые придают ему цвет.Они нанесли перекись водорода, которая часто используется в качестве дезинфицирующего средства, по поверхности дерева, а затем оставили ее под УФ-лампой, имитирующей естественный солнечный свет. После замачивания древесины в этаноле, чтобы удалить оставшийся мусор, они заполнили поры в древесине прозрачной эпоксидной смолой, что также является частью создания прозрачной древесины без лигнина.

Конечный продукт представляет собой кусок дерева, через который проходит более 90 процентов света, и который более чем в 50 раз прочнее прозрачного дерева с полностью удаленным лигнином.«Прозрачное дерево легче и прочнее стекла. Его можно использовать для изготовления несущих окон и крыш », — говорит Ху. «Потенциально его можно использовать для создания прозрачного дома».

Ссылка на журнал: Science Advances , DOI: 10.1126 / sciadv.abd7342

Еще по этим темам:

новое состояние вещества, открытое учеными

это материал, который мы используем каждый день, но знаете ли вы, что физические и химические свойства стекла долгое время сбивали ученых с толку? теперь, благодаря команде исследователей из университета Констанца в Германии, новый свет пролил свет на истинную природу стекла, которое, несмотря на то, что вы могли бы подумать, не является типичным твердым телом.Исследование под руководством профессора Андреаса Цумбуша и профессора Маттиаса Фукса открыло новое состояние вещества: жидкое стекло.

стекло является аморфным твердым телом, что означает, что атомы и молекулы имеют более случайное расположение, чем определенные узоры решетки обычных твердых тел. Стекло также не следует типичному переходу от жидкости к твердому, который обычно включает в себя выстраивание молекул в кристаллический узор. вместо этого молекулы стекла эффективно замораживаются на месте до того, как эта кристаллизация может произойти (через университет Констанца).это уникальный переход, который пытались понять ученые. основное изображение johannes w на unsplash.

Для проведения своих исследований ученые использовали модельную систему коллоидных суспензий. Коллоидные суспензионные смеси содержат твердые частицы больше, чем атомы или молекулы, что упрощает их изучение. в большинстве экспериментов используются сферические коллоиды, однако в этом исследовании использовались специально разработанные эллипсоидные коллоиды, чтобы команда могла видеть, изменили ли частицы ориентацию.

Используя различные концентрации частиц, исследователи наблюдали, насколько частицы перемещаются и вращаются. эксперименты показали, что состояние жидкого стекла возникает из кластеров частиц с одинаковой ориентацией, которые блокируют вращение друг друга, что вместо этого привело бы к более традиционному образованию жидких кристаллов. Это исследование знаменует собой важное открытие в мире химии, которое предсказало жидкое стекло в течение 20 лет.исследование было впервые опубликовано в трудах журнала национальной академии наук, его авторами выступили Йорг Роллер, Алина Лаганапан, Янне-Мике Мейер, Маттиас Фукс и Андреас Зумбуш.

процесс выдувания стекла

designboom принял участие в европейской инициативе «стекло будущего» на заводе sişecam в турции. см. изготовление стеклянных предметов здесь.

Материалы на основе нанокристаллов целлюлозы: от самосборки жидких кристаллов и формирования стекла до многофункциональных тонких пленок

1

Fratzl, P.Исследования биомиметических материалов: чему мы действительно можем научиться у конструкционных материалов природы? J. R. Soc. Интерфейс 4 , 637–642 (2007).

CAS Статья Google ученый

2

Виклейн Б. и Салазар-Альварес Г. Функциональные гибриды на основе биогенных нанофибрилл и неорганических наноматериалов. J. Mater. Chem. А 1 , 5469–5478 (2013).

CAS Статья Google ученый

3

Pennisi, E.Разнообразные кристаллы объясняют блеск жуков. Наука 341 , 120 (2013).

CAS Статья Google ученый

4

Ян В., Чен И. Х., Глудовац Б., Циммерманн Э. А., Ричи Р. О. и Мейерс М. А. Естественная гибкая кожная броня. Adv. Матер. 25 , 31–48 (2013).

Артикул CAS Google ученый

5

Уивер, Дж.К., Миллирон, Г. В., Мисерез, А., Эванс-Луттеродт, К., Эррера, С., Галлана, И., Мершон, У. Дж., Суонсон, Б., Заваттьери, П., ДиМази, Э. и Кисайлус, D. Дактильная дубинка стоматоподов: грозный устойчивый к повреждениям биологический молоток. Наука 336 , 1275–1280 (2012).

CAS Статья Google ученый

6

Matranga, A., Baig, S., Boland, J., Newton, C., Taphouse, T., Wells, G. & Kitson, S. Биомиметические отражатели, изготовленные с использованием самоорганизующихся, самоустанавливающихся жидкокристаллические полимеры. Adv. Матер. 25 , 520–523 (2013).

CAS Статья Google ученый

7

Studart, A.R. На пути к высокоэффективным композитам, созданным на основе биовоздействия. Adv. Матер. 24 , 5024–5044 (2012).

CAS Статья Google ученый

8

Оменетто Ф. Г. и Каплан Д. Л. Новые возможности для древнего материала. Наука 329 , 528–531 (2010).

CAS Статья Google ученый

9

Клемм, Д., Крамер, Ф., Мориц, С., Линдстрем, Т., Анкерфорс, М., Грей, Д. и Доррис, А. Наноцеллюлозы: новое семейство природных материалов. Angew. Chem. Int. Редактировать. 50 , 5438–5466 (2011).

CAS Статья Google ученый

10

Хабиби Ю., Люсия Л. и Рохас О. Дж. Нанокристаллы целлюлозы: химия, самосборка и приложения. Chem. Ред. 110 , 3479–3500 (2010).

CAS Статья Google ученый

11

Мун, Р. Дж., Мартини, А., Нэрн, Дж., Симонсен, Дж. И Янгблад, Дж. Обзор целлюлозных наноматериалов: структура, свойства и нанокомпозиты. Chem. Soc. Ред. 40 , 3941–3994 (2011).

CAS Статья Google ученый

12

Эйххорн, С.Дж., Дюфрен, А., Арангурен, М., Маркович, Н. Э., Кападона, Дж. Р., Роуэн, С. Дж., Ведер, К., Тилеманс, В., Роман, М., Реннекар, С., Гиндл, В., Вейгель, С., Кекес, Дж., Яно, Х., Абэ, К., Ноги, М., Накагайто, А.Н., Мангалам, А., Симонсен, Дж., Бенайт, А.С., Бисмарк, А., Берглунд, LA & Peijs, T. Обзор: текущие международные исследования целлюлозных нановолокон и нанокомпозитов. J. Mater. Sci. 45 , 1–33 (2010).

CAS Статья Google ученый

13

Исогай, А., Сайто Т. и Фукузуми Х. Нановолокна целлюлозы, окисленные ТЕМПО. Наноразмер 3 , 71–85 (2011).

CAS Статья Google ученый

14

Дюфрен, А. Сравнение механических свойств высокоэффективных полимерных нанокомпозитов из биологических источников. J. Nanosci. Nanotechnol. 6 , 322–330 (2006).

CAS Статья Google ученый

15

Чжан Ю.П., Чодаварапу, В. П., Кирк, А. Г. и Эндрюс, М. П. Нанокристаллическая целлюлоза для скрытого оптического шифрования. Proc. SPIE 8258, Органические фотонные материалы и устройства XIV 8258 , 825808 (2012).

Артикул CAS Google ученый

16

Вебстер, Т. Дж. Нанотехнологии: лучшие материалы для всех имплантатов. Mater. Sci. Форум 539 , 511–516 (2007).

Артикул Google ученый

17

Thomas, S.Обзор физических, биологических и клинических свойств повязки на рану из бактериальной целлюлозы. J. Уход за ранами 17 , 349–352 (2008).

CAS Статья Google ученый

18

Револь, Дж. Ф., Брэдфорд, Х., Гиассон, Дж., Маршессо, Р. Х. и Грей, Д. Г. Геликоидальное самоупорядочение микрофибрилл целлюлозы в водной суспензии. Внутр. J. Biol. Макромол. 14 , 170–172 (1992).

CAS Статья Google ученый

19

Лагерволл, Дж. П. Ф. и Скалиа, Г. Новая эра в исследованиях жидких кристаллов: применение жидких кристаллов в нано-, био- и микротехнологиях мягкого вещества. Curr. Прил. Phys. 12 , 1387–1412 (2012).

Артикул Google ученый

20

de Gennes, P.-G. И Прост, Дж. Физика жидких кристаллов , Clarendon Press: Oxford, UK, (1993).

Google ученый

21

Шопсовиц, К. Э., Ци, Х., Хамад, В. Ю. и Маклахлан, М. Дж. Отдельно стоящие мезопористые пленки кремнезема с настраиваемыми хиральными нематическими структурами. Природа 468 , 422–425 (2010).

CAS Статья Google ученый

22

Николов, С., Петров, М., Лимперакис, Л., Фриак, М., Сакс, К., Фабрициус, Х., Раабе, Д. и Нойгебауэр, Дж.Выявление принципов проектирования высокоэффективных биологических композитов с использованием ab initio и многомасштабного моделирования: на примере кутикулы омара. Adv. Матер. 22 , 519–526 (2010).

CAS Статья Google ученый

23

Булиганд Ю. Жидкие кристаллы и биологический морфогенез: древние и новые вопросы. C. R. Chim. 11 , 281–296 (2008).

CAS Статья Google ученый

24

Bouligand, Y.Обновление представлений о биоминерализации. Comptes Rendus-Palevol 3 , 617–628 (2004).

Артикул Google ученый

25

Besseau, L. & Bouligand, Y. Скрученная коллагеновая сеть щитков коробчатой ​​рыбы. Тканевая клетка 30 , 251–260 (1998).

CAS Статья Google ученый

26

Bouligand, Y.Дефекты и текстуры аналогов холестерина, заданные некоторыми биологическими системами. J. Phys. Коллоквиум 36 , 331–336 (1975).

Google ученый

27

Bouligand, Y. Sur l’existence de ’pseudomorphoses cholestériques’ chez divers organismes vivants. J. Phys. Коллоквиум 30 , 90–103 (1969).

Артикул Google ученый

28

Ким, С.-H., Lee, S.Y., Yang, S.-M. И Йи, Г.-Р. Самособирающиеся коллоидные структуры для фотоники. NPG Asia Mater 3 , 25–33 (2011).

CAS Статья Google ученый

29

Майоинен, Дж., Конттури, Э., Иккала, О. и Грей, Д. Г. СЭМ-изображение хиральных нематических пленок, отлитых из суспензий нанокристаллов целлюлозы. Целлюлоза 19 , 1599–1605 (2012).

CAS Статья Google ученый

30

Хираи, А., Инуи, О., Хории, Ф. и Цуджи, М. Поведение фазового разделения в водных суспензиях нанокристаллов бактериальной целлюлозы, полученных обработкой серной кислотой. Langmuir 25 , 497–502 (2009).

CAS Статья Google ученый

31

Сахими М. и Арбаби С. Механика неупорядоченных твердых тел. II. Проникновение по упругим сетям с изгибающими силами связи. Phys. Ред. B 47 , 703–712 (1993).

CAS Статья Google ученый

32

Hough, L., Islam, M., Janmey, P. & Yodh, A. Вязкоупругость суспензий одностенных углеродных нанотрубок. Phys. Rev. Lett. 93 , 168102 (2004).

CAS Статья Google ученый

33

Хуббе, М. А., Рохас, О. Дж., Люсия, Л. А., Саин, М. Целлюлозные нанокомпозиты: обзор. BioResources 3 , 929–980 (2008).

Google ученый

34

Siró, I. & Plackett, D. Микрофибриллированная целлюлоза и новые нанокомпозитные материалы: обзор. Целлюлоза 17 , 459–494 (2010).

Артикул CAS Google ученый

35

Рэнби Б.Г. Водные коллоидные растворы мицелл целлюлозы. Acta Chem.Сканд. 3 , 649–650 (1949).

Артикул Google ученый

36

Араки, Дж., Вада, М., Куга, С. и Окано, Т. Текучесть суспензии микрокристаллической целлюлозы, полученной кислотной обработкой природной целлюлозы. Colloid Surf. А 142 , 75–82 (1998).

CAS Статья Google ученый

37

Револь, Дж. Ф., Годбаут, Л., Донг, X. М., Грей, Д. Г., Чанзи, Х. и Марет, Г. Хиральные нематические суспензии кристаллитов целлюлозы — разделение фаз и ориентация магнитного поля. Liq. Cryst. 16 , 127–134 (1994).

CAS Статья Google ученый

38

Салайкова М., Берглунд Л. А. и Чжоу К. Гидрофобные нанокристаллы целлюлозы, модифицированные солями четвертичного аммония. J. Mater. Chem. 22 , 19798–19805 (2012).

CAS Статья Google ученый

39

Араки, Дж., Вада, М. и Куга, С. Стерическая стабилизация суспензии микрокристаллов целлюлозы путем прививки полиэтиленгликоля. Langmuir 17 , 21–27 (2001).

CAS Статья Google ученый

40

Хасани М., Крэнстон Э. Д., Вестман Г. и Грей Д. Г. Катионная функционализация поверхности нанокристаллов целлюлозы. Мягкое вещество 4 , 2238–2244 (2008).

CAS Статья Google ученый

41

Бейтс, М. А. и Френкель, Д. Влияние полидисперсности на фазовое поведение коллоидных жидких кристаллов: моделирование методом Монте-Карло. J. Chem. Phys. 109 , 6193–6199 (1998).

CAS Статья Google ученый

42

Bolhuis, P.& Френкель, Д. Отслеживание фазовых границ твердых сфероцилиндров. J. Chem. Phys. 106 , 666–687 (1997).

CAS Статья Google ученый

43

Канг, К. и Донт, Дж. К. Г. Структурный арест и динамика текстуры в суспензиях заряженных коллоидных стержней. Мягкое вещество 9 , 4401–4411 (2013).

CAS Статья Google ученый

44

Грелет, Э.Гексагональный порядок в кристаллической и столбчатой ​​фазах твердых стержней. Phys. Rev. Lett. 100 , 168301 (2008).

Артикул CAS Google ученый

45

Dogic, Z. & Fraden, S. Упорядоченные фазы нитчатых вирусов. Curr. Opin. Коллоидный интерфейс Sci. 11 , 47–55 (2006).

CAS Статья Google ученый

46

Врёге, Г.Дж., Тиз-Визи, Д. М. Е., Петухов, А. В., Лемер, Б. Дж., Дэвидсон, П. Смектический жидкокристаллический порядок в суспензиях высокополидисперсных наностержней гетита. Adv. Матер. 18 , 2565–2568 (2006).

CAS Статья Google ученый

47

Puech, N., Blanc, C., Grelet, E., Zamora-Ledezma, C., Maugey, M., Zakri, C., Anglaret, E. & Poulin, P. Высокоупорядоченные углеродные нанотрубки нематические жидкие кристаллы. J. Phys. Chem. С 115 , 3272–3278 (2011).

CAS Статья Google ученый

48

Ао, Г. Ю., Непал, Д., Аоно, М. и Дэвис, В. А. Холестерическая и нематическая жидкокристаллическая фаза в двухцепочечных стабилизированных ДНК дисперсиях однослойных углеродных нанотрубок. САУ Нано 5 , 1450–1458 (2011).

CAS Статья Google ученый

49

Замора-Ледеза, К., Blanc, C., Maugey, M., Zakri, C., Poulin, P., Anglaret, E. Анизотропные тонкие пленки одностенных углеродных нанотрубок из ориентированных лиотропных нематических суспензий. Nano Lett. 8 , 4103–4107 (2008).

CAS Статья Google ученый

50

Сонг, У. Х., Кинлох, И. А. и Виндл, А. Х. Нематическая жидкая кристалличность многослойных углеродных нанотрубок. Наука 302 , 1363–1363 (2003).

CAS Статья Google ученый

51

Онзагер, Л. Влияние формы на взаимодействие коллоидных частиц. Ann. N. Y. Acad Sci. 51 , 627–659 (1949).

CAS Статья Google ученый

52

Араки, Дж. И Куга, С. Влияние следовых количеств электролита на микрокристаллы целлюлозы жидкокристаллического типа. Langmuir 17 , 4493–4496 (2001).

CAS Статья Google ученый

53

Гебауэр, Д., Олийнык, В., Салайкова, М., Сорт, Дж., Чжоу, К., Бергстрём, Л., Салазар-Альварес, Г. Прозрачный гибрид нанокристаллической целлюлозы и аморфного кальция. карбонатные наночастицы. Наноразмер 3 , 3563–3566 (2011).

CAS Статья Google ученый

54

Донг, Х.М., Револ, Дж. Ф. и Грей, Д. Г. Влияние условий приготовления микрокристаллитов на образование коллоидных кристаллов целлюлозы. Целлюлоза 5 , 19–32 (1998).

CAS Статья Google ученый

55

Донг, X. М., Кимура, Т., Револ, Дж. Ф. и Грей, Д. Г. Влияние ионной силы на изотропно-хиральный нематический фазовый переход суспензий кристаллитов целлюлозы. Langmuir. 12 , 2076–2082 (1996).

CAS Статья Google ученый

56

Хантер Р. Дж. Основы коллоидной науки , Oxford University Press: Кэри, Северная Каролина, США, (2001).

Google ученый

57

Строобантс, А., Леккеркеркер, Х. Н. У. и Одийк, Т. Влияние электростатического взаимодействия на жидкокристаллический фазовый переход в растворах стержнеобразных полиэлектролитов. Макромолекулы 19 , 2232–2238 (1986).

CAS Статья Google ученый

58

van der Schoot, P. P. A. M in Supramolecular Polymers ed Ciferri A., 77–106 Taylor & Francis: Boca Raton, FL, USA, (2005).

Google ученый

59

Тернер М. и Кейтс М. Фазовые переходы, индуцированные потоком в стержневидных мицеллах. J. Phys.-Condens. Мат. 4 , 3719–3741 (1992).

Артикул Google ученый

60

Schymura, S., Dölle, S., Yamamoto, J. & Lagerwall, J. Образование нити в лиотропных жидких кристаллах, легированных углеродными нанотрубками. Soft Matter 7 , 2663–2667 (2011).

CAS Статья Google ученый

61

Бек, С., Бушар, Дж., Чов, Г. и Берри, Р. Контролируемое создание узоров в переливающихся твердых пленках нанокристаллов целлюлозы. Целлюлоза 20 , 1401–1411 (2013).

CAS Статья Google ученый

62

Бек, С., Бушард, Дж. И Берри, Р. Управление длиной волны отражения от радужных твердых пленок нанокристаллической целлюлозы. Биомакромолекулы 12 , 167–172 (2011).

CAS Статья Google ученый

63

Пан, Дж.Х., Хамад, В. и Штраус, С. К. Параметры, влияющие на хиральную нематическую фазу пленок нанокристаллической целлюлозы. Макромолекулы 43 , 3851–3858 (2010).

CAS Статья Google ученый

64

Бек-Канданедо, С., Роман, М. и Грей, Д. Влияние условий реакции на свойства и поведение суспензий нанокристаллов древесной целлюлозы. Биомакромолекулы 6 , 1048–1054 (2005).

CAS Статья Google ученый

65

Dogic, Z. & Fraden, S. Холестерическая фаза в вирусных суспензиях. Langmuir 16 , 7820–7824 (2000).

CAS Статья Google ученый

66

Яровой Ю. и Лабес М. М. Влияние хиральных полимеров на лиотропные жидкие кристаллы. J. Am. Chem. Soc. 119 , 12109–12113 (1997).

CAS Статья Google ученый

67

Фиггемайер, Э. и Хилтроп, К. Количественная оценка хиральности, молекулярного сходства и силы спирального скручивания в лиотропных хиральных нематических системах гость / хозяин. Liq. Cryst. 26 , 1301–1305 (1999).

CAS Статья Google ученый

68

Давин, У. К., Дилгер, Х., Родунер, Э., Шойерманн, Р., Стойков, А. и Гиссельманн, Ф. Чирале Введение в лиотропные кристаллы: Erkenntnisse zum Einfluss von Lokalisation und Dynamik des Dotierstoffes. Angew. Chem. Int. Эд. 122 , 2477–2480 (2010).

Артикул Google ученый

69

Ring, T. A. Основы обработки и синтеза керамического порошка , Academic Press: Лондон, Великобритания, (1996).

Google ученый

70

Уэтани, К.И Яно, Х. Самоорганизующаяся способность наноцеллюлоз за счет испарения капель. Мягкое вещество 9 , 3396–3401 (2013).

CAS Статья Google ученый

71

Хан, В. и Лин, З. Уроки «кофейных колец»: упорядоченные структуры, обеспечиваемые управляемой самосборкой с испарением. Angew. Chem. Int. Эд. 51 , 1534–1546 (2012).

CAS Статья Google ученый

72

Чжан, Ю., Янг, С., Чен, Л. и Эванс, Дж. Р. Г. Изменения формы во время высыхания капель суспензий. Langmuir 24 , 3752–3758 (2008).

CAS Статья Google ученый

73

Hu, H. & Larson, R.G. Эффект Марангони меняет отложения кофейных колец. J. Phys. Chem. В 110 , 7090–7094 (2006).

CAS Статья Google ученый

74

Рабани, Э., Райхман, Д. Р., Гайсслер, П. Л. и Брус, Л. Е. Самосборка наночастиц, опосредованная сушкой. Nature 426 , 271–274 (2003).

CAS Статья Google ученый

75

Диган, Р. Д., Бакаджин, О., Дюпон, Т. Ф., Хубер, Г., Нагель, С. Р. и Виттен, Т. А. Капиллярный поток как причина кольцевых пятен от высохших капель жидкости. Nature 389 , 827–829 (1997).

CAS Статья Google ученый

76

Келли, Дж.А., Шопсовиц, К. Е., Ан, Дж. М., Хамад, В. Ю. и Маклахлан, М. Дж. Хиральное нематическое цветное стекло: управление оптическими свойствами материалов с нанокристаллической целлюлозой. Langmuir 28 , 17256–17262 (2012).

CAS Статья Google ученый

77

Канг, К. и Донт, Дж. К. Г. Стеклование в суспензиях заряженных стержней: структурная остановка и динамика текстуры. Phys. Ред.Lett. 110 , 015901 (2013).

CAS Статья Google ученый

78

Крэнстон, Э. и Грей, Д. Формирование послойных электростатических пленок на основе целлюлозы в магнитном поле. Sci. Technol. Adv. Мат. 7 , 319–321 (2006).

CAS Статья Google ученый

79

Сугияма, Дж., Чанзи, Х. и Марет, Г.Ориентация микрокристаллов целлюлозы сильными магнитными полями. Макромолекулы 25 , 4232–4234 (1992).

CAS Статья Google ученый

80

Кимура, Ф., Кимура, Т., Тамура, М., Хираи, А., Икуно, М. и Хори, Ф. Магнитное выравнивание хиральной нематической фазы суспензии целлюлозных микрофибрилл. Langmuir 21 , 2034–2037 (2005).

CAS Статья Google ученый

81

Хабиби, Ю., Heim, T. & Douillard, R. Сборка и выравнивание нанокристаллов целлюлозы с помощью электрического поля переменного тока. J. Polym. Sci. B Polym. Phys. 46 , 1430–1436 (2008).

CAS Статья Google ученый

82

Хёгер И., Рохас О. Дж., Ефименко К., Велев О. Д. и Келли С. С. Ультратонкие пленочные покрытия выровненных нанокристаллов целлюлозы из системы сборки с конвективным сдвигом и их поверхностные механические свойства. Мягкое вещество 7 , 1957–1967 (2011).

CAS Статья Google ученый

83

Ebeling, T., Paillet, M., Borsali, R., Diat, O., Dufresne, A., Cavaille, JY & Chanzy, H. Обнаружены явления ориентации в суспензиях микрокристаллов целлюлозы, вызванные сдвигом. методом малоуглового рентгеновского рассеяния. Langmuir 15 , 6123–6126 (1999).

CAS Статья Google ученый

84

Шопсовиц, К.Э., Шталь А., Хамад В. Ю. и Маклахлан М. Дж. Жесткое построение нанокристаллического диоксида титана с хиральным нематическим упорядочением. Angew. Chem. Int. Эд. 51 , 6886–6890 (2012).

CAS Статья Google ученый

85

Шопсовиц, К. Э., Хамад, В. Ю. и Маклахлан, М. Дж. Гибкие и радужные хиральные нематические мезопористые кремнийорганические пленки. J. Am. Chem. Soc. 134 , 867–870 (2012).

CAS Статья Google ученый

86

Shopsowitz, K. E., Hamad, W. Y. и MacLachlan, M. J. Хиральный нематический мезопористый углерод, полученный из нанокристаллической целлюлозы. Angew. Chem. Int. Эд. 50 , 10991–10995 (2011).

CAS Статья Google ученый

87

Ци, Х., Рой, X., Шопсовиц, К. Э., Хуэй, Дж. К. Х. и Маклахлан, М.J. Жидкокристаллический шаблон в аммиаке: простой путь к микро- и мезопористым композитам нитрид металла / углерод. Angew. Chem. Int. Эд. 49 , 9740–9743 (2010).

CAS Статья Google ученый

88

Финкельманн, Х., Ким, С. Т., Муньос, А., Палффи-Мухорей, П. и Тахери, Б. Настраиваемая беззеркальная генерация в холестерических жидкокристаллических эластомерах. Adv. Матер. 13 , 1069–1072 (2001).

CAS Статья Google ученый

89

Палфи-Мухорай П., Цао В., Морейра М., Тахери Б. и Муньос А. Фотоника и лазерная генерация в жидкокристаллических материалах. Philos. Сделка. Математика. Phys. Англ. Sci. 364 , 2747–2761 (2006).

CAS Статья Google ученый

90

Чой, Х., Нисимура, С., Тойока, Т., Исикава, К., Такезоэ, Х.Анализ характеристик генерации мод резонатора от резонатора с широкополосными холестерическими жидкокристаллическими брэгговскими отражателями. Adv. Функц. Матер. 21 , 3430–3438 (2011).

CAS Статья Google ученый

91

Choi, H., Kim, J., Nishimura, S., Toyooka, T., Araoka, F., Ishikawa, K., Wu, JW, Takezoe, H. -допированные нематические жидкие кристаллы, зажатые между широкополосными холестерическими жидкокристаллическими брэгговскими отражателями. Adv. Матер. 22 , 2680–2684 (2010).

CAS Статья Google ученый

92

Таканиси Ю., Оцука Ю., Сузаки Г., Нишимура С. и Такезо Х. Низкопороговая генерация на многослойных холестерических жидкокристаллических структурах, допированных красителями. Опт. Экспресс 18 , 12909–12914 (2010).

CAS Статья Google ученый

93

Ван, Ю.А., Ю., X., Оверман, С., Цубои, М., Томас, Г. Дж., Дж., Эгельман, Э. Х. Строение нитчатого бактериофага. J. Mol. Биол. 361 , 209–215 (2006).

CAS Статья Google ученый

94

Dölle, S., Lechner, B.-D., Park, JH, Schymura, S., Lagerwall, JPF & Scalia, G. Использование феномена Крафта для создания идеальных суспензий наночастиц, стабилизированных поверхностно-активным веществом без мицелл . Angew. Chem. Int. Эд. 51 , 3254–3257 (2012).

Артикул CAS Google ученый

95

Terpstra, AS, Shopsowitz, KE, Gregory, CF, Manning, AP, Michal, CA, Hamad, WY, Yang, J. & MacLachlan, MJ Гелиевая ионная микроскопия: новый инструмент для визуализации нового мезопористого диоксида кремния и кремнийорганические материалы. Chem. Commun. 49 , 1645–1647 (2013).

CAS Статья Google ученый

96

Heux, L., Chauve, G. & Bonini, C. Нефлокулирующее и хирально-нематическое самоупорядочение суспензий микрокристаллов целлюлозы в неполярных растворителях. Langmuir 16 , 8210–8212 (2000).

CAS Статья Google ученый

97

Араки, Дж., Вада, М., Куга, С. и Окано, Т. Влияние поверхностного заряда на поведение вязкости суспензии микрокристаллов целлюлозы. J. Wood Sci. 45 , 258–261 (1999).

CAS Статья Google ученый

98

Энглс, М. Н. и Дюфрен, А. Нанокомпозиты пластифицированный крахмал / усы туницина. 1. Структурный анализ. Макромолекулы 33 , 8344–8353 (2000).

CAS Статья Google ученый

99

Revol, J.-F. О форме поперечного сечения кристаллитов целлюлозы в Valonia ventricosa . Carbohydr. Polym. 2 , 123–134 (1982).

CAS Статья Google ученый

Древесина, обработанная мышьяком | НЧХ

Обработанная мышьяком древесина является результатом химического процесса, в ходе которого древесина обрабатывается пестицидом / консервантом, называемым хромированным арсенатом меди (CCA), для предотвращения гниения пиломатериалов, предназначенных для использования на открытом воздухе. CCA содержит мышьяк, хром и медь и широко использовался в жилых целях в Соединенных Штатах с 1970-х годов до США.Агентство по охране окружающей среды (EPA) прекратило его использование в 2003 году.

Воздействие на здоровье

Древесина, обработанная CCA, может быть опасной для здоровья человека, поскольку мышьяк классифицируется как известный канцероген. Воздействие мышьяка может вызвать рак легких, мочевого пузыря, кожи, почек, простаты и носового прохода. Данные, опубликованные в ноябре 2003 года Агентством по охране окружающей среды США (EPA), показывают, что 90% детей, неоднократно подвергавшихся воздействию древесины, обработанной мышьяком, сталкиваются с риском рака, превышающим один на один миллион.( Один на миллион — это исторический порог беспокойства Агентства по охране окружающей среды по поводу канцерогенного воздействия токсичных химикатов.) Воздействие мышьяка также может привести к повреждению нервов, головокружению и онемению. Мышьяк связан с иммунными заболеваниями, сердечно-сосудистыми заболеваниями, диабетом и изменениями гормональной функции. Рак легких и мочевого пузыря — это два последствия для здоровья, которые чаще всего связаны с воздействием древесины, обработанной CCA.

Общие локации

Древесина, обработанная CCA, может быть найдена практически везде, где используются пиломатериалы на открытом воздухе.В связи с повышенным риском для детей, в настоящее время наибольшее внимание уделяется использованию игровых наборов, колод и столов для пикника. Мышьяк может выщелачиваться на поверхность обработанной древесины, становясь доступным для поглощения через незащищенные руки и кожу, соприкасающуюся с поверхностью древесины, и, особенно в случае детей, при проглатывании через нормальное поведение «рука в рот». Мышьяк также может попадать в землю, окружающую обрабатываемую древесину, обеспечивая еще один путь воздействия на детей, играющих в этом районе.

Постановление

Внимание правительства и общественности к проблеме опасности для здоровья от древесины, обработанной CCA, как на национальном, так и на международном уровне, неуклонно растет в течение последних нескольких лет. В марте 2003 года EPA заключило добровольное соглашение с производителями консервантов о запрете производства древесины, обработанной CCA, для большинства жилых помещений с 31 декабря 2003 года. Однако запрет не запрещает продажу древесины, обработанной CCA, произведенной до декабря. 31, 2003, и эта мера не касается существующих структур.Что касается розничных продаж, то в местах продажи древесины, обработанной CCA, должна быть размещена предупреждающая этикетка. EPA также удалило хромированный арсенат меди из списка одобренных химических пестицидов.

Комиссия по безопасности потребительских товаров (CPSC) также занимается регулированием древесины, обработанной мышьяком. Комитет CPSC официально заявил, что существует повышенный риск развития рака легких или мочевого пузыря в течение всей жизни из-за воздействия мышьяка для человека, который играет на деревянных игровых наборах, обработанных CCA, в раннем детстве.Однако в ноябре 2003 года CPSC отказался запретить использование древесины, обработанной CCA, в оборудовании игровых площадок, сославшись на добровольное соглашение EPA и промышленности о поэтапном отказе от производства древесины, обработанной CCA.

В ходе исследования, которое все еще продолжается, EPA и CPSC изучают, могут ли деревянные герметики эффективно предотвращать вымывание мышьяком из древесины, обработанной CCA.

Уменьшение экспозиции

Информированным лицам не нужно ждать решения правительства по заявлению CCA. Существуют альтернативы использованию древесины, обработанной мышьяком, в новом строительстве, и есть рекомендации по снижению воздействия от существующих конструкций.

При покупке новых материалов некоторые из доступных альтернатив включают древесину, обработанную консервантами, не содержащими мышьяка; древесина, не требующая обработки давлением; и недревесные альтернативы, такие как металл, цемент и пластик. До принятия решения о покупке следует изучить плюсы и минусы таких альтернатив (другие потенциально опасные химические методы обработки, экологически безопасный сбор урожая, долговечность и т. Д.).

• Компания под названием Timber Treatment Technologies объявила в апреле 2006 года, что новый процесс обработки древесины заменит CCA и другие виды обработки древесины пестицидами в древесине, используемой для настилов, крыльцов, заборов и других наружных конструкций, связанных с домом.В новом процессе обработки под названием TimberSil используется раствор силиката натрия, который вводится в древесину. Раствор, который по сути представляет собой жидкое стекло, и древесина нагреваются, что делает раствор нерастворимым в воде. Это создает барьер и делает древесину несъедобной для насекомых, микробов и плесени.

При работе с существующими конструкциями, которые нельзя заменить, общие рекомендации включают:

• Нанесение герметика на дерево не реже одного раза в год
• Мытье рук после контакта с обработанной мышьяком древесиной, особенно перед едой
• Избегать хранения игрушек под палубами, обработанными мышьяком
• Не подпускать детей и домашних животных к грязи под материалами, обработанными мышьяком, и вокруг них, поскольку дожди могут переносить выщелоченный мышьяк в эти места
• Не есть за столом для пикника, пропитанным мышьяком.

Ресурсы древесины, обработанной мышьяком

BANCCA.org — комплексный онлайн-ресурс о здоровье древесины, обработанной CCA под давлением

Помимо пестицидов

Центр гигиены окружающей среды — Проект безопасных игровых площадок

Рабочая группа по охране окружающей среды — мышьяк — включает новости, историю и ссылки на базы данных

Сеть здоровых зданий — древесина, обработанная под давлением

Здоровый мир для детей — Избегайте воздействия мышьяка из древесины, обработанной CCA

U.S. Агентство токсичных веществ и регистрации заболеваний — ToxFAQ по мышьяку

Комиссия по безопасности потребительских товаров США — Информационный бюллетень CCA и заявление председателя

Агентство по охране окружающей среды США — Информационный бюллетень CCA

Служба информации о раке: 1-800-4-CANCER [1-800-442-6237] Национальный институт рака предоставляет информационную службу по раку, чтобы помочь общественности понять результаты научных исследований рака.

Su Familia (Ваша семья) Телефон доверия
Национальный альянс за латиноамериканское здоровье спонсирует эту бесплатную телефонную линию (1-866-SU FAMILIA или 1-866-783-2645), чтобы предложить испаноязычным потребителям бесплатное, надежное и конфиденциальное медицинское обслуживание. информация на испанском и английском языках и помощь вызывающим абонентам в системе здравоохранения.| En español: La National Alliance for Hispanic Health (Alianza Nacional para la Salud de los Hispanos) patrocina esta línea de ayuda gratuita (1-866-SU FAMILIA или 1-866-783-2645) для предоставления информации о потребителях испанского населения de salud gratuita, confiable y confidencial en español e inglés y ayudar a las personas que llaman sistema de cuidado de la salud.

(PDF) Повышение устойчивости древесины к атмосферным воздействиям с помощью пропитки боратами и покрытия жидким стеклом

Кучуктувек, Токер, Туркоглу, Гюндуз, Алтай, Байсал: Повышение устойчивости к атмосферным воздействиям… ..

354 DRVNA INDUSTRIJA 71 (4) 347-354 (2020)

новый рекорд для Турции. Turk J Zool. Тюбитак. 35: 887-

889. https://doi.org/10.3906/zoo-0911-112.

20. Картал, С. Н .; Грин, Ф. И., 2002: Разработка и применение

колориметрического микроанализа для определения борсодержащих

соединений. Журнал «Лесные товары», 52: 75-79.

21. Картал, С. Н .; Имамура, Ю., 2004: Влияние N’-N- (1,8-

нафталил) гидроксиламина (NHA-Na) и гидроксиламида

(NHA-H) на выщелачиваемость бора и биологическое разложение. из дерева.Holz als Roh und Werkstoff,

62: 378-385.

22. Kerber, P. R .; Stangerlin, D. M .; Pariz, E .; Melo, R. R .;

Souza, A. P .; Калегари, Л., 2016: Колориметрия и шероховатость поверхности

трех лесов Амазонки, подвергнутых естественному выветриванию

. Натива, 4: 303-307.

https://doi.org/10.14583/2318-7670.v04n05a06.

23. Mohebby, B .; Саеи, А. М., 2015: Влияние географических

направлений и климатологических параметров на естественное выветривание

еловой древесины.Construction and Building Mate —

риалов, 94: 684-690.

24. Панди, К. К., Питман, А. Дж., 2002: Выветривание —

свойства модифицированного каучукового дерева (Hevea brasiliensis). Jour-

nal of Applied Polymer Science, 85: 622-631.

https://doi.org/10.1002/app.10667.

25. Панди, К. К., 2005: Изучение влияния фотооблучения-

на химический состав поверхности древесины. Деградация полимеров —

,

и стабильность, 90: 9-20.

https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2005.02.009.

26. Petric, M .; Kricej, B .; Humar, M .; Павлич, М .; Tomazic,

M., 2004: Патинирование древесины вишни и ели

этаноламином и поверхностной отделкой. Покрытия поверхности

International Part B: Coatings Transactions, 87: 195-201.

https://doi.org/10.1007/BF02699635.

27. Салем, Мохамед З. М .; Зидан, Ясин Э .; Эль-Хадиди,

Nesrin M. N .; Мансур, Майса М.А .; Abo Elgat, Wael A.

A., 2016: Оценка использования трех натуральных экстрактов ap-

, примененных к трем коммерческим породам древесины, по сравнению с пятью сложными плесневыми грибами. International Biodeterioration & Biodegra-

dation, 110: 206-226.

https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2016.03.028.

28. Salla, J .; Панди, К. К .; Сринивас, К., 2012: Улучшение

устойчивости деревянных поверхностей к ультрафиолетовому излучению за счет использования наночастиц ZnO-

. Разложение и стабильность полимера, 97: 592-596.

https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.013.

29. Sandak, J .; Сандак, А .; Риджио, М., 2015: Характеристика

и мониторинг поверхностного выветривания открытых деревянных конструкций

с использованием мультисенсорного подхода. Международный журнал архитектурного наследия

, 9: 674-688. htt-

пс: //doi.org/10.1080/15583058.2015.1041190.

30. Симсек, Х., Байсал, Э., 2012: Исследование изменения цвета

и блеска древесины, пропитанной боратами.

Wood Research, 57: 271-277.

31. Sonmez, A .; Budakci, M .; Demirci, Z .; Аккус, М., 2011:

Влияние влажности древесины на формирование слоя водоразбавляемых лаков. BioResources, 6:

3166-3177.

https://doi.org/10.15376/biores.6.3.3166-3177.

32. Temiz, A .; Yildiz, U. C., Aydin, I .; Eikenes, M .; Alfreds-

en, G .; Колакоглу, Г., 2005: Шероховатость и цвет поверхности

характеристики древесины, обработанной консервантами, после ускоренных испытаний на атмосферостойкость

.Прикладная наука о поверхности,

250: 35-42.

33. Толвай, Л .; Molnar, Z .; Magoss, E., 2014: Измерение

шероховатости древесины, вызванной фотодеградацией, с использованием нового оптического метода

. Журнал фотохимии и фотообиологии

В: Биология, 134: 23-26.

https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2014.03.020.

34. Tomak, E.D .; Устаомер, Д .; Йылдыз, С .; Песман, Э., 2014:

Изменение поверхности и механических свойств термообработанной древесины

при естественном выветривании.Измерение,

53: 30-39.

https://doi.org/10.1016/j.measurement.2014.03.018.

35. Туркоглу, Т .; Baysal, E .; Курели, И .; Toker, H .; Эргун, М.

Э., 2015: Влияние естественного выветривания на твердость

и глянец пропитанной и лакированной древесины сосны обыкновенной и древесины бука восточного

. Исследования древесины, 60: 833-844.

36. Thevenon, M. F .; Пицци, А .; Халук, Дж. П., 1997: Нетоксичный

альбумин и соевые бораты в качестве контактирующих с землей древесных добавок до

.Holz als Roh und Werkstoff, 55: 293-296

37. Ustun, S .; Baysal, E .; Туркоглу, Т .; Toker, H .; Sacli, C .;

Пекер, Х., 2016: Характеристики поверхности сосны обыкновенной

, обработанной химическими веществами, содержащими некоторое количество соединений меди

фунтов после выветривания. Wood Research, 61: 903-914.

38. Вудард, А. К., Милнер, https://www.sciencedirect.com/

science / article / pii / B978008100370100007X #! Х. Р.,

2016: Экологичность строительных материалов.Wood-

head Издательская серия по инженерно-строительным работам —

ing. https://doi.org/10.1016/C2014-0-02849-3.

39. Yalinkilic, M. K .; Ilhan, R .; Imamura, Y .; Takahashi, M .;

Demirci, Z .; Ялинкилыч, А.С., 1999: Устойчивость к атмосферным воздействиям —

—

стойкость пропитанной CCB древесины для нанесения прозрачных лаковых покрытий.

Journal of Wood Science, 45: 502-514.

https://doi.org/10.1007/BF00538961.

40. Йылдыз, С .; Yildiz, U.C .; Сделать.Д., 2011: Влияние естественного выветривания

на свойства термообработанной древесины ольхи

. Биоресурсы, 6: 2504-2521.

10.15376 / biores.6.3.2504-2521.

41. Чжан, X., 2003: Фотоустойчивость древесины, обработанной алкиламмониевым соединением

. M. Sc. Тезис. Университет

Британская Колумбия, Канада.

42. Zhong, Z. W .; Hiziroglu, S .; Чан, К. Т. М., 2013: Измерение-

шероховатости поверхности материалов на основе древесины, используемых в производстве мебели

.Измерение, 46: 1482-1487.

https://doi.org/10.1016/j.measurement.2012.11.041.

43. *** ASTM D1536-58, 1964: Предварительный метод испытания

разницы в цвете с использованием эталонного разностного цветового измерителя

.

44. *** ASTM D358-98, 1998: Стандартные технические условия на древесину

для использования в качестве панелей при испытаниях покрытий на атмосферостойкость.

45. *** ASTM D1413-07e1, 2007: Стандартный метод испытаний консервантов для древесины

с помощью лабораторных блочных культур почвы.

46. *** ASTM D3023-98, 2013: Стандартная практика для определения устойчивости заводских покрытий

деревянных изделий к пятнам и реагентам.

47. *** ASTM D4366-14, 2014: Стандартные методы испытаний для определения твердости

органических покрытий с помощью испытаний на демпфирование маятником.

48. *** ASTM G154-06, 2016: Стандартная практика работы с люминесцентным световым аппаратом

для УФ-облучения металлических материалов, отличных от

.

49.*** DIN 4768, 1990: Определение значений параметров шероховатости поверхности

Ra, Rz, Rmax с использованием электрических кон-

тактовых инструментов, концепций и условий измерения.

50. *** http: //www.isonem.com/ (по состоянию на 3 февраля 2019 г.).

Корректный адрес:

MUSTAFA KUCUKTUVEK

Antalya Bilim University

Факультет изящных искусств и архитектуры

Кафедра внутренней архитектуры и окружающей среды —

tal Design

Antalya, [email protected]

Типы материалов | Давайте поговорим о науке

Все, что мы делаем, состоит из одного или нескольких материалов. Разные материалы имеют разные свойства . Благодаря этим различным свойствам их можно использовать для создания самых разных объектов. Материалы могут быть мягкими или твердыми. Они могут быть гибкими или жесткими. Они могут быть нежными или очень прочными. Давайте посмотрим на несколько примеров из разных материалов.

Дерево

Древесина может быть классифицирована как лиственная древесина или мягкая древесина .

Лиственных пород получают из лиственных деревьев . Это деревья, которые осенью теряют листву. Древесина твердых пород обычно используется для изготовления мебели и в строительных проектах, которые должны служить долго. Примеры твердых пород древесины — дуб, клен и орех.

Хвойная древесина поступает из хвойных деревьев. Хвойные или вечнозеленые деревья держат хвою круглый год. Большая часть древесины или древесины, подготовленной для строительства, производится из хвойных пород.Хвойная древесина обычно используется в таких частях зданий, как окна и двери. Он также используется в некоторых видах мебели. Примеры мягких пород древесины — сосна, пихта и ель.

Предупреждение о заблуждении

Термины «древесина твердых пород» и «древесина мягких пород» не относятся к твердости древесины дерева. Эти термины относятся к тому, как дерево воспроизводится. Хвойные (хвойные) деревья размножаются семенами в шишках. Листопадные (лиственные) деревья размножаются за счет семян плодов или цветов.

Деревья разных пород дают древесину с разными свойствами.Но все породы дерева имеют общие физические характеристики. Во-первых, дерево крепкое. Его прочность зависит от его зерна . Зерно — это естественное направление роста волокон в древесине. Древесина очень устойчива к сжатию при приложении силы в направлении волокон. Но он может легко сломаться, если приложить силу к волокну.

Древесина также имеет интересную связь с водой. Это очень плавучий материал . Это значит, что он может плавать.Вот почему из дерева часто делают корабли и лодки. Но дерево еще и гигроскопично . Это означает, что он может впитывать воду. Некоторые породы дерева могут впитывать и удерживать много воды. Эту характеристику важно учитывать при выборе древесины для проекта. Если древесина содержит слишком много воды, она может со временем сгнить . Когда дерево гниет, оно разрушается.

Знаете ли вы?

Древесина бальзы — одна из самых легких и наименее плотных пород древесины, но технически она считается твердой древесиной, потому что деревья, которые ее производят, дают семена!

Зерна из разных пород древесины (Источник: Anonimski через Wikimedia Commons).

Металлы

Металлы — одни из самых важных материалов, используемых в производстве и строительстве. Некоторые примеры металлов: железо, алюминий, медь, цинк, олово и свинец. Многие металлы, которые мы используем сегодня, — это сплавы и . Сплавы производятся путем объединения двух или более металлов. Они также могут сочетать металл с неметаллическим материалом. Сплавы созданы, чтобы придать металлу новые характеристики. Такие вещи, как повышенная твердость или прочность. Например, сталь представляет собой сплав железа, содержащий небольшое количество углерода.

Все металлы имеют три основных характеристики:

• Блеск : блестят при разрезании или царапинах
• Ковкость : несмотря на то, что они прочные, их можно согнуть или придать им нужную форму с помощью нужного количества тепла и силы
• Электропроводность : проводят тепло и электричество

Но отдельные металлы обладают разными свойствами. Металлы и металлические сплавы обычно выбирают для предметов в зависимости от их свойств.В предметах домашнего обихода используются многие виды металлов, от меди до стали и даже золота!

По часовой стрелке сверху слева: стальной молоток, гаечный ключ, винты, ключ и замок, серебряные столовые приборы, железная сковорода, алюминиевая баночка, оловянная лейка, латунный кран, золотое кольцо, медный чайник

(Давайте поговорим о науке с использованием изображений Джоханны Паккала через Pixabay, Pashminu Mansukhani через Pixabay, Momentmal через Pixabay и через Pixabay, Lebazele через iStockphoto, danielsbfoto через iStockphoto, Stable007 через iStockphoto и GaryTalton через iStockphoto).

Многие металлы подвержены коррозии. Коррозия — это химическая реакция, при которой металл вступает в реакцию с кислородом. Иногда это хорошо, потому что укрепляет металл. Но когда железо или сталь вступают в реакцию с кислородом, образуется ржавчина . Коррозия может в конечном итоге привести к тому, что металл полностью превратится в ржавчину.

Керамика

Керамика часто определяется тем, чем она не является. Это неметаллических и неорганических твердых веществ. Это означает, что они не сделаны из металла, дерева, пластика или резины.Их делают путем обжига глины, песка и других природных материалов при очень высоких температурах.

Несколько примеров керамики: кирпич, плитка и бетон. Керамические материалы используются для изготовления всего: от домов, в которых мы живем, до горшков, в которых мы готовим пищу, до зубных имплантатов для наших зубов. Его даже используют для изготовления изоляционной плитки на космических кораблях! Стекло (см. Ниже) тоже керамическое. Итак, вы окружены керамикой и можете этого не знать!

Основные свойства керамики:

• Они обычно твердые
• Термостойкость: имеют высокую температуру плавления
• Устойчив к химической коррозии
• Они не проводят тепло или электричество: это значит, что они делают хорошие изоляторы

Некоторые виды керамики, такие как стекло и фарфор, также могут быть хрупкими (они легко ломаются).Тем не менее они могут длиться очень долго.

Слева направо: фарфоровые горшки с крышками, куклы с фарфоровыми головами и фарфоровыми зубами (давайте поговорим о науке с использованием изображений Loamaresort [CC BY-SA] через Wikimedia Commons, JohnGollop через iStockphoto и seb_ra через iStockphoto).

Стекло

Стекло — один из самых универсальных материалов, созданных людьми. Стекло состоит в основном из песка, который состоит из диоксида кремния . Когда песок нагревается до очень высокой температуры (около 1700 ° C), он становится жидкостью.Когда он снова остывает, он полностью трансформируется и становится прозрачным твердым веществом.

Стекло, с которым мы сегодня больше всего знакомы, называется натриево-кальциево-силикатным стеклом . Он сделан в основном из песка, но есть и другие ингредиенты. Кальцинированная сода, состоящая из карбоната натрия, снижает температуру плавления песка. Это означает, что его не нужно нагревать до такой высокой температуры, прежде чем он превратится в жидкость. Но кальцинированная сода также делает стекло водорастворимым . Это значит, что он может растворяться в воде! Чтобы этого не произошло, добавляют известняк или карбонат кальция.

Когда смесь жидкого стекла немного охладится, ее можно использовать по-разному. Его можно вылить в форму для создания таких вещей, как бутылки или лампочки. Его также можно «плавать» для создания идеально плоских листов, которые станут окнами или зеркалами. Затем смеси дают остыть и затвердеть.

Основные свойства стекла:

• прозрачность: сквозь него видно
• жаростойкость: не плавится легко
• твердость: отсутствие разрушения

Вам может показаться, что стекло не особенно прочное.Но знакомые вам предметы, такие как лампочки и водяные стаканы, сделаны из очень тонких кусочков стекла. Если бы у вас был очень толстый кусок стекла (представьте стеклянный кирпич), он был бы очень прочным!

Когда люди делают стеклянные предметы, они могут добавлять различные ингредиенты, чтобы придать стеклу новые свойства. Например, жаропрочное стекло, такое как Pyrex, содержит оксид бора. Стекло, используемое для изготовления декоративных хрустальных предметов, таких как вазы и статуэтки, содержит оксид свинца. Это упрощает резку.Витражное или цветное стекло имеет разные цвета, потому что в жидком виде добавляются металлы!

По часовой стрелке сверху слева: мерный стакан из пирекса, шарики, колба Эрленмейера, стеклянная лошадь, увеличительное стекло, очки, лампочка и витраж

(Давайте поговорим о науке с использованием изображений: NoDerog через iStockphoto, Ekely через iStockphoto, ThomasVogel через iStockphoto, Laurenty через iStockphoto, AnthiaCumming через iStockphoto, Olga_sweet через iStockphoto, KenDrysdale через iStockphoto и Eugenesergeev через iStockphoto).

Пластмассы

Пластмассы бывают разных форм. Из них делают самые разные продукты. Молекулы пластика состоят из длинных цепочек. Эти молекулы называются полимерами .

Знаете ли вы?

Слово «пластик» происходит от греческого «plastikos», что означает «способный принимать форму».

Большинство пластмасс являются термопластами или термореактивными пластиками. Термопласты нагревают, а затем формуют.Их можно разогреть позже и изменить форму. Большинство пластиковых бутылок термопластичны. Термореактивные пластмассы можно нагреть и придать форму только один раз. Термореактивные пластмассы используются для изготовления таких вещей, как электроизоляция, обеденные тарелки и автомобильные детали.

Пластмассы обладают множеством полезных свойств. Их:

• Обычно легко и недорого производить
• Прочный и долговечный
• Устойчив к электричеству и воде
• Устойчивость ко многим видам химической коррозии

Но эта долговечность и устойчивость к повреждениям тоже могут быть проблемой.Пластик может разрушиться очень долго. Пластиковые бутылки ломаются около 450 лет. Пластиковые пакеты для покупок могут длиться до 10 000 лет! Вот почему важно утилизировать пластмассы. Термопласты пригодны для вторичной переработки, а термореактивные пластмассы — нет. По возможности лучше отдавать предпочтение термопластам, а не термореактивным пластмассам, чтобы пластику можно было дать новую жизнь после использования.

Набор пластиковых предметов, включая миску, бутылку с водой, чашку, упаковочный материал, сумку, столовые приборы, шприц, компакт-диск (CD), калькулятор, ленту, прищепку и кухонный таймер (Источник: Cjp24 [общественное достояние] через Wikimedia Commons).

Текстиль

Слово «текстиль» первоначально относилось к тканым материалам. Теперь это обычно относится ко всем волокнам, пряжам и тканям. Текстиль может быть изготовлен из натуральных материалов, таких как шерсть и хлопок, или из синтетических материалов, таких как полиэстер. Из текстиля делают одежду, ковры и многие другие изделия.

Знаете ли вы?

Самый ранний текстиль был произведен примерно в 5000 году до нашей эры. Некоторые из старейших форм текстильного производства включают плетение сеток и плетение корзин.

Текстиль состоит из множества крошечных частей, называемых волокнами . Текстильные волокна должны обладать особыми свойствами, чтобы их можно было прядить в пряжу или непосредственно превращать в ткань. Они должны быть прочными, гибкими, эластичными и прочными. Волокна с этими свойствами могут быть превращены в пряжу и ткани с аналогичными свойствами.

Но не все волокна обладают одинаковыми свойствами. Некоторые более теплые, некоторые более прочные, некоторые более мягкие или более удобные. Иногда для достижения желаемых свойств готового текстильного продукта требуется смесь волокон!

Разнообразие тканей, включая хлопок слева и шелк и вискозу справа (Источник: oonal через iStockphoto).

Кожа

Традиционная кожа изготавливается из шкур животных. Синтетика , или искусственная кожа. Из кожи делают все: от автомобильных сидений и мебели до футбольных мячей и сумок. Он прочный и имеет натуральную отделку. Эти свойства трудно воссоздать с помощью синтетических материалов.

Знаете ли вы?

Около 65% кожи происходит от коров. Остальные 35% в основном составляют овцы, свиньи и козы.

Бычья кожа часто используется для изготовления традиционной кожи.Он толстый и прочный, из него часто делают куртки, пальто и мебель. Овчина обычно дубленая с ее мягким флисом, все еще прикрепленным к коже. Из него делают куртки, коврики и тапочки. Из свиной кожи получается удобная и водостойкая кожа. Из него делают обувь, перчатки и спортивный инвентарь. Кожа козла очень мягкая и податливая . Из него часто делают сумки, перчатки и коврики. Для изготовления кожи также можно использовать шкуры других животных, таких как змей, аллигаторов, крокодилов, страусов и даже рыб.

Искусственная кожа обычно изготавливается из смеси натуральных и синтетических волокон, покрытых пластиковым полимером. Этот материал имитирует свойства натуральной кожи. Как и натуральная кожа, искусственная кожа мягкая на ощупь и водостойкая. Хотя искусственная кожа не такая прочная, как традиционная кожа, ее сложно разрезать или порвать. В результате его часто используют для изготовления мебели.

Традиционная кожа вызывает этические опасения, потому что это продукт животного происхождения.Но поскольку традиционные кожи сделаны из натурального материала, они могут подвергаться биологическому разложению , или естественному разрушению. Искусственная кожа больше похожа на пластик и очень долго ломается.

По часовой стрелке сверху слева: книги в кожаном переплете, кожаные и овечьи пальто, сумки и ремни из кожи аллигатора, а также ботинки из кожи и змеиной кожи (давайте поговорим о науке с использованием изображений Ника Макфи [CC BY-SA 2.0] через Wikimedia Commons, Sekmous [CC BY -SA 3.0] через Wikimedia Commons, Сергеярыжова через iStockphoto и Photovideostock через iStockphoto).

Бумага и картон

Бумага — важный материал, которым многие люди пользуются каждый день. От чтения газет до рисования картинок и упаковки подарков вы, вероятно, не представляете, как часто вы используете бумагу. Бумагу также можно использовать для изготовления других материалов, например, картона .

Бумага изготавливается из материала, называемого целлюлозой . Мякоть состоит из древесных волокон, смешанных с водой. Эти волокна обычно поступают из хвойных пород деревьев, таких как ель и сосна. Чтобы сделать бумагу, деревья вырезают и удаляют кору.Затем древесину измельчают на мелкие кусочки и смешивают с водой, чтобы получить целлюлозу. Пульпа химически обрабатывается, затем прессуется и сушится.

Эта фабрика производит бумагу и картон из переработанной бумаги с помощью этой машины Fourdrinier (Источник: orenosoppelsa через iStockphoto).]

Картон состоит из нескольких слоев бумаги, соединенных вместе. Гофрированный картон состоит из двух листов плоской бумаги, у которых третий лист бумаги гофрирован или изогнут, образуя волнообразную форму между ними.Конечный продукт получается жестким, прочным и очень легким. Этот картон можно сложить и склеить, чтобы создать коробки или другие упаковочные материалы.

Резина

Существует два основных типа каучука: натуральный каучук и синтетический каучук. Натуральный каучук изготавливается из латекса , который производится на заводах. Синтетический каучук производится с использованием смеси химикатов. Синтетический каучук имеет многие характеристики натурального каучука. Его можно использовать в шинах, шлангах, ремнях, напольных покрытиях и многом другом.

По часовой стрелке сверху слева: автомобильные шины, надувные шарики, ластик, шарик из резинок, хирургические перчатки, воздушные шары, ботинки.

(Источники: urfinguss через iStockphoto, wolv через iStockphoto, Floortje через iStockphoto, subjug через iStockphoto, kgfoto через iStockphoto, Liliboas через iStockphoto и APCortizasJr через iStockphoto).

Знаете ли вы?

Если вы когда-нибудь собирали одуванчик, возможно, вы видели молочно-белую жидкость на внутренней стороне стебля. Это латекс!

Почти 99% натурального каучука в мире производится из латекса растения под названием Hevea brasiliensis .Это растение широко известно как каучуковое дерево. Латекс подвергается множеству различных процессов, чтобы превратиться в универсальный упругий материал, который мы называем «резиной». Сначала его «пережевывают», затем добавляют химические вещества. Затем его сжимают и растягивают, а затем готовят при температуре около 140 ° C, чтобы он сохранил свою форму. Конечный продукт получается прочным, эластичным, эластичным, прочным и водонепроницаемым. Из него можно делать разные товары: от ластиков для карандашей до кроссовок и гидрокостюмов!

Обработка

материалов | Britannica

обработка материалов , серия операций по преобразованию промышленных материалов из исходного состояния в готовые детали или изделия.Под промышленными материалами понимаются материалы, используемые при производстве «твердых» товаров, таких как машины и оборудование более или менее длительного пользования, производимые для промышленности и потребителей, в отличие от одноразовых «мягких» товаров, таких как химикаты, продукты питания, фармацевтические препараты и одежда. .

Обработка материалов вручную стара как цивилизация; Механизация началась с промышленной революции 18 века, а в начале 19 века основные машины для формовки, формовки и резки были разработаны, главным образом в Англии.С тех пор методы, технологии и оборудование для обработки материалов выросли в разнообразии и количестве.

Цикл производственных процессов, в ходе которых материалы превращаются в детали и продукты, начинается сразу после того, как сырье извлечено из минералов или произведено из основных химических веществ или природных веществ. Металлическое сырье обычно получают в два этапа. Сначала сырая руда обрабатывается для увеличения концентрации желаемого металла; это называется обогащением.Типичные процессы обогащения включают дробление, обжиг, магнитную сепарацию, флотацию и выщелачивание. Во-вторых, дополнительные процессы, такие как плавка и легирование, используются для производства металла, из которого должны быть изготовлены детали, которые в конечном итоге собираются в продукт.

В случае керамических материалов натуральная глина смешивается и смешивается с различными силикатами для получения сырья. Пластиковые смолы производятся химическими методами в виде порошка, гранул, замазки или жидкости. Синтетический каучук также производится химическими методами, как и натуральный каучук, в таких формах, как плиты, листы, креп и пена для изготовления готовых деталей.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Процессы, используемые для преобразования сырья в готовую продукцию, выполняют одну или обе из двух основных функций: во-первых, они придают материалу желаемую форму; во-вторых, они изменяют или улучшают свойства материала.

Процессы формования и формования можно разделить на два широких типа — те, которые выполняются с материалом в жидком состоянии, и те, которые выполняются с материалом в твердом или пластичном состоянии.Обработка материалов в жидкой форме обычно известна как литье, когда в нее вовлечены металлы, стекло и керамика; это называется формованием, когда применяется к пластмассам и некоторым другим неметаллическим материалам. Большинство процессов литья и формования включают четыре основных этапа: (1) создание точного шаблона детали, (2) изготовление формы из шаблона, (3) введение жидкости в форму и (4) удаление закаленной детали из формы. плесень. Иногда требуется чистовая операция.

Материалам в их твердом состоянии придают желаемую форму путем приложения силы или давления.Обрабатываемый материал может быть в относительно твердом и стабильном состоянии и в таких формах, как пруток, лист, гранула или порошок, или он может быть в мягкой, пластичной или похожей на замазку форме. Твердым материалам можно придать горячую или холодную форму. Обработку металлов в твердом состоянии можно разделить на два основных этапа: во-первых, сырье в виде больших слитков или заготовок подвергается горячей обработке, обычно путем прокатки, ковки или экструзии, с получением меньших форм и размеров; во-вторых, эти формы перерабатываются в конечные детали и изделия с помощью одного или нескольких небольших процессов горячего или холодного формования.

После того, как материал сформирован, его обычно модифицируют. При обработке материалов процесс «удаления» — это процесс, при котором удаляются части куска или массы материала для достижения желаемой формы. Хотя процессы удаления применяются к большинству типов материалов, они наиболее широко используются для металлических материалов. Материал может быть удален с заготовки механическими или немеханическими средствами.

Есть несколько процессов резки металла. Почти во всех из них механическая обработка включает в себя прижатие режущего инструмента к обрабатываемому материалу.Инструмент, который тверже, чем обрабатываемый материал, удаляет нежелательный материал в виде стружки. Таким образом, элементами обработки являются режущее устройство, средство для удержания и позиционирования заготовки и обычно смазка (или смазочно-охлаждающая жидкость). Существует четыре основных процесса удаления без резания: (1) при химическом измельчении металл удаляется реакцией травления химическими растворами на металле; хотя обычно применяется к металлам, его также можно использовать на пластмассах и стекле, (2) электрохимическая обработка использует принцип металлизации в обратном направлении, поскольку заготовка, вместо того, чтобы образоваться в процессе нанесения покрытия, разъедается в контролируемом (3) электроразрядная обработка и шлифование разрушают или разрезают металл искрами высокой энергии или электрическими разрядами, (4) лазерная обработка режет металлические или тугоплавкие материалы интенсивным лучом света лазера.

Другим дополнительным изменением может быть «соединение», процесс постоянного, иногда только временного, соединения или прикрепления материалов друг к другу. Используемый здесь термин включает сварку, пайку, пайку, а также склеивание и химическое соединение. В большинстве процессов соединения связь между двумя кусками материала достигается за счет приложения одного или комбинации трех видов энергии: тепловой, химической или механической. Связующий или наполнитель, такой же или отличный от соединяемых материалов, может использоваться или не использоваться.

Свойства материалов могут быть изменены в результате горячей или холодной обработки, механических операций и воздействия некоторых форм излучения. Изменение свойств обычно вызывается изменением микроскопической структуры материала. В эту категорию включены как термообработка, при которой температура превышает комнатную, так и холодная обработка при температуре ниже комнатной. Термическая обработка — это процесс, при котором температура материала повышается или понижается для изменения свойств исходного материала.Большинство процессов термической обработки основаны на циклах время-температура, которые включают три этапа: нагрев, выдержка при температуре и охлаждение.