Химические и грибные окраски
Если химические окраски мало влияют на сортность древесины, особенно конструкционных пиломатериалов, то грибные поражения часто бывают причиной выбраковки лесоматериалов. В этой публикации мы рассмотрим пороки, которые в основном влияют на внешний вид древесины, - различные окраски, имеющие химическую или биологическую причину возникновения.
Этот аспект будет изложен коротко в связи с тем, что часть материала, посвященного грибным поражениям, уже была ранее опубликована в нашем журнале в рубрике «Защитно-декоративные покрытия»*.
Химические окраски
Химические окраски (chemical stain) возникают на свежесрубленной или сплавной древесине в результате химических или биохимических процессов и располагаются на небольшой глубине (1-5 мм). В твердолиственных породах химическая реакция протекает, в частности, между окислами железа, присутствующими в речной воде, и дубильными веществами. В хвойных породах происходят химические изменения клеточных веществ.
Продубина (tannin coloration) — поверхностная (глубиной до 5 мм), красновато-коричневая или синевато-бурая окраска, возникающая в древесине в результате реакции дубильных веществ с речной водой. Продубина встречается на породах, древесина или кора которых богата этими веществами. В основном этот порок характерен для сплавной древесины.
Желтизна проявляется на сплавной древесине хвойных пород в виде сплошной поверхностной окраски лимонно-желтого цвета. Эта окраска возникает вследствие химических изменений в содержимом живых клеток заболони при недостатке кислорода. При этом образуются вещества, которые в результате интенсивной сушки выносятся на поверхность сортимента и окрашивают древесину в желтый цвет.
Химические окраски после распиловки круглого леса на пиломатериалы и сушки в большей или меньшей степени исчезают.
В твердых породах химическая окраска иногда наблюдается в виде темных фиолетово-голубых пятен и полос, а в хвойных породах — в виде малиново-красных.
В шпоне химические окраски могут появляться в ходе гидротермической обработки кряжей. Они (в зависимости от цвета и способности маскировать текстуру древесины) делятся на светлые и темные.
На физико-механические свойства, а значит, на сортность большей части конструкционных сортиментов древесины химические окраски не влияют, но ухудшают внешний вид пиломатериалов и шпона.
Грибные окраски
Под воздействием грибов в древесине возникают изменения двоякого рода. В одном случае древесина лишь принимает ту или иную окраску без потери основных физико-механических характеристик. Эти изменения происходят благодаря развитию деревоокрашивающих грибов.
В других случаях действуют дереворазрушающие грибы, которые сначала снижают физико-механические показатели древесины, а потом, в конце концов, доводят ее до полного разрушения. Впрочем, на первом этапе своего развития и такие грибы могут проявлять себя только изменением окраски древесины.
В частности, и те, и другие виды грибов могут вызывать грибные ядровые пятна и полосы (fungal heartwood stains and streaks) в растущей древесине всех пород. В срубленной древесине дальнейшее развитие порока обычно прекращается.
В области ядра или спелой древесины на торцах сортиментов видны крупные пятна различных очертаний: лунки, кольца или сплошные зоны поражения. На продольных разрезах пораженные участки выглядят как продольные полосы. Цвет поражен-
участков древесины может быть различным: бурым, красноватым, коричневым, реже черным и серо-фиолетовым. Исследованиями ЦНИИМОД установлено, что ряд грибов вида Phellinus pini, которые вызывают грибные окраски и пятна в древесине сосны и ели, практически не снижают ее прочность при статических нагрузках, а твердость пораженной древесины может быть даже выше твердости здоровой. Единственное, чего они могут добиться, это снижения ударной вязкости на 30-40%. Правда, при этом повышаются водопоглощение и водопроницаемость, а также ухудшаются биостойкость и внешний вид древесины.
Измерение порока в круглых сортиментах осуществляется одним из способов, применяемых для измерения водослоя. В пилопродукции и шпоне окрашенная зона измеряется в линейных единицах измерения или в долях ширины, длины, толщины или площади сортимента, которые обычно выражаются в процентах.
Заболонные грибные окраски (fungal sapstains). В заболони свежесрубленной или сухостойной древесины часто образуются более или менее глубокие окраски, которые не снижают твердость древесины. Основная причина — воздействие деревоокрашивающих грибов. Поражение распространяется через торцы и боковые поверхности. На торцах круглых сортиментов оно проявляется в виде радиальных клиновидных пятен. Иногда наблюдается сплошная окраска заболони. На боковых поверхностях круглых сортиментов и в пиломатериалах окраски образуют полосы или вытянутые пятна.
Различают следующие разновидности порока: синева (blue stain, или blue sapstains) — серая окраска с синеватыми или зеленоватыми оттенками и цветные заболонные пятна (coloured sapstains) — окраски оранжевого, желтого, розового, светло-фиолетового и коричневого цвета. По цвету и интенсивности окраски делят на светлые (light sapstains), которые не маскируют текстуру древесины, и темные (dark sapstains), густые окраски, которые практически полностью нивелируют текстуру. Кроме этого, существуют окраски, различающиеся по глубине проникновения в древесину: поверхностные (surface sapstains), залегающие на глубине не более 2 мм, и глубокие (deep sapstains) — более 2 мм. Встречаются и подслойные, или скрытые окраски (subsurface, или hidden sapstains), развивающиеся во внутренних слоях сортимента и не выходящие на поверхность. Из заболонных окрасок наиболее распространена синева, поражающая древесину всех пород, но чаще всего хвойных. В круглых лесоматериалах этот порок измеряют по глубине зоны поражения в процентах от всего торца или только заболони. В пиломатериалах и шпоне измеряют глубину (для пиломатериалов), длину, ширину или площадь зоны поражения. Наличие подслойных окрасок устанавливают выборочной торцовкой лесоматериалов.
Засинелая древесина в большинстве случаев отличается повышенной скоростью водопоглощения, а некоторые из грибов, вызывающих синеву, стимулируют развитие сильных дереворазрушающих грибов.
Вместе с тем воздействие грибов синевы, если оно не приводит к заметному снижению прочности, оказывается полезным для облегчения пропитки древесины антисептиками. Например, существуют объективные данные, что засинелые шпалы из древесины ели пропитываются антисептиками значительно лучше, чем шпалы из здоровой древесины. Наличие синевы в балансах не сказывается на качестве целлюлозы и изготовленной из нее бумаги.
Главной причиной, по которой выбраковываются лесоматериалы с синевой, является существенное ухудшение внешнего вида древесины. Кроме того, окрашивающие заболонь грибы способны разрушать клеи и лакокрасочные покрытия, а также скрывать появление гнилей в начальной стадии их развития.
Побурение (brown streak или suffocated wood) возникает при хранении свежесрубленной древесины лиственных пород (особенно березы, бука и ольхи) в теплое время года. Заболонь этих пород приобретает бурую окраску различной интенсивности и равномерности, иногда со слабо выраженными серыми или белесыми пятнами и полосами. Процесс может происходить с участием грибов или без него. Порок предшествует развитию заболонной гнили.
Побурение обычно начинается с торцов и распространяется вглубь древесины вдоль волокон. При этом поражаются в первую очередь внутренние слои заболони с ослабленной жизнедеятельностью клеток, а затем порок охватывает всю заболонь. После отмирания или удаления коры побурение распространяется и с боковой поверхности бревен, продвигаясь языками в радиальном направлении к центру бревна. Пиломатериалы, особенно крупного сечения, также
подвержены побурению, которое наиболее сильно проявляется в их центральной зоне, еще не успевшей просохнуть. В пиломатериалах порок наблюдается в виде внутренних пятен, полос или сплошного поражения заболони. На обветренных поверхностях, хранившихся длительное время, побурение практически незаметно, но его можно обнаружить, если расколоть или распилить сортимент.
Побурение оценивают так же, как и грибные заболонные окраски. Доказано, что побурение березы и бука не влияет на их прочностные характеристики, однако ударная вязкость снижается заметно. У бука это снижение может составить до 30%. Кроме того, снижается способность древесины к загибу. И, конечно, побурение портит внешний вид древесины.
Одним из методов защиты от побурения является пропаривание сортиментов в процессе сушки. Для свежераспиленных буковых пиломатериалов пропаривание, кроме предотвращения развития побурения, оказывает облагораживающее воздействие на внешний вид древесины.
«ДЕРЕВО.RU» 2/2006