Существует множество факторов, которые могут воздействовать на древесину и делать ее непригодной для использования.
Как правило, это связано с нарушением целостности структуры или потерей декоративных свойств. Такие биологические организмы, как грибы и насекомые, могут разрушать структуру древесины, что приводит к значительным повреждениям.
При контакте древесины с открытым воздухом погодные условия могут пагубно повлиять на ее декоративную привлекательность и функциональность.
К повреждению древесины могут привести и другие факторы, например физическое или химическое воздействие, а также огонь.
При контакте древесины с атмосферой существуют две основные опасности: воздействие воды и солнечного излучения.
Солнечное излучение
Солнечное излучение состоит из волн различной длины в диапазоне от коротковолнового ультрафиолетового излучения до длинноволнового инфракрасного излучения (которое создает тепло), в том числе и волн, создающих видимый свет.
На древесину влияет в основном ультрафиолетовое и видимое излучение, хотя, вероятно, наибольший ущерб наносят ультрафиолетовые лучи.
Излучение оказывает на древесину два типа воздействия.
Наиболее значительные последствия возникают из-за происходящего под воздействием солнца разложения лигнина, удерживающего клетки древесины вместе. Лигнин распадается на мелкие фрагменты, которые затем вымываются водой. В результате остаются рыхлые волокна древесины, которые или окончательно вымываются с поверхности, или частично остаются и слипаются, образуя шероховатую поверхность.
Таким образом, теряется декоративная привлекательность из-за шероховатости и изменения цвета, вызванных потерей лигнина на отдельных участках поверхности. Такое состояние поверхности делает ее малопригодной для отделки, а нанесение отделочных материалов на разрушенную древесину приводит к быстрой потере адгезии.
Как правило, излучение проникает вглубь древесины только на несколько клеток. Но такой пораженный слой теряет прочность. Например, европейское красное дерево может потерять от 50 до 80% прочности в результате воздействия ультрафиолетового излучения. Воздействие видимого излучения может снизить прочность на 10–50%.
Вторичное воздействие излучения заключается в разрушении цветных компонентов, которые содержатся в породах древесины с выраженной окраской.
Суммарным результатом этих двух воздействий является то, что светлая древесина темнеет, а затем становится серой, а древесина с выраженной окраской может светлеть и в конечном счете также приобретает серый оттенок.
Существует еще одна проблема, связанная с поглощением излучения. Считается, что продукты разложения лигнина служат пищей для грибов — возбудителей синевы. Поэтому поражение этими грибами может усиливаться под воздействием солнечного излучения.
Вода
Воздействие воды приводит к трем основным последствиям. Во-первых, если древесина остается довольно влажной (обычно более 20% влажности) в течение достаточно длительного времени, может произойти поражение грибами и бактериями, вызывающими ее разложение и (или) окрашивание.
Во-вторых, древесина поглощает воду и набухает. Это происходит потому, что молекулы целлюлозы и гемицеллюлозы, компоненты клеточных стенок, имеют химические группы, которые могут связывать воду.
В результате микрофибриллы целлюлозы раздвигаются молекулами воды, что и приводит к набуханию.
Процесс поглощения воды является обратимым. При теплой и сухой погоде поглощенная вода испаряется и древесина снова сжимается.
Как правило, при поглощении древесиной вода проникает внутрь довольно медленно. Соответственно, когда древесина становится влажной под дождем, обычно намокают и разбухают только ее внешние слои, которые впоследствии высыхают и сжимаются. Часто такое изменение размеров называют влажностной деформацией древесины. Цикл набухания — усадки (сжатия) очень часто повторяется, а поскольку он затрагивает внешние, а не глубокие слои древесины, внутри устанавливается напряжение, которое может быть снято только путем образования трещин на поверхности древесины. С возникновением трещин появляются дополнительные пути для проникновения в древесину воды и других нежелательных компонентов, например грибковых спор, насекомых и грязи.
В-третьих, вода вымывает продукты разложения лигнина под воздействием УФ- и видимого излучения, из-за чего волокна целлюлозы становятся рыхлыми. Кроме того, она может вымывать цветные компоненты из некоторых видов древесины, вызывая изменение цвета.
Огонь
Хотя дерево хорошо горит, происходит это при температуре выше 250 °C при наличии открытого пламени и выше 500 °C в отсутствие пламени. При горении древесины образуется обугленный слой толщиной несколько миллиметров, известный как древесный уголь. И хотя он сгорает далее, обнажая свежую древесину, происходит это медленно, с предсказуемой скоростью. Структурный элемент ломается только тогда, когда величины оставшегося несгоревшего ядра уже недостаточно для поддержания требуемой нагрузки. Зная скорость обугливания и
Читать далее...