6.5. Химические окраски и грибные поражения

ХИМИЧЕСКИЕ ОКРАСКИ. Такие окраски возникают на све­жесрубленной или сплавной древесине в результате химических и биохимических процессов. От окрасок грибного происхождения химические окраски отличаются большей равномерностью и распо­ложением в поверхностных слоях древесины (на глубине 1... 5 мм). После просыхания древесины окраски в большей или меньшей мере выцветают.

В зависимости от цвета и причины возникновения порока раз­личают продубину и желтизну. Продубина представляет собой красновато-коричневую или синевато-бурую окраску глубиной до 5 мм у сплавной древесины. Окраска появляется в результате окис-

ления дубильных веществ. Желтизна наблюдается на сплавной дре­весине хвойных пород в виде сплошной поверхностной окраски лимонно-желтого цвета. Окраска возникает вследствие химических изменений в содержимом живых клеток заболони при недостатке кислорода, когда образуются вещества желтого цвета, которые в результате интенсивной сушки выносятся к поверхности и окра­шивают древесину.

В шпоне химические окраски в зависимости от цвета и способ­ности маскировать текстуру делят на светлые и темные. Химиче­ские окраски не влияют на физико-механические свойства древе­сины, а лишь ухудшают ее внешний вид. Наличие этого порока учитывают в шпоне, а также в других облицовочных материалах.

ГРИБНЫЕ ПОРАЖЕНИЯ. Грибы ранее относили к растени­ям, теперь их выделяют в самостоятельное царство живой приро­ды (Мусора). Они не содержат хлорофилла и для своего развития нуждаются в готовых органических веществах, которые получают из мертвых или живых растений. Грибы размножаются преимуще­ственно спорами. Это мелкие клетки, которые легко переносятся по воздуху, воде, распространяются насекомыми. Попадая на не­защищенную корой древесину, они прорастают. При этом появ­ляются гифы (тонкие бесцветные или окрашенные нити), кото­рые, сплетаясь, образуют грибницу (мицелий). Из гиф состоит и плодовое тело, которое отделяет споры. При влажности древеси­ны ниже 20 % грибы развиться не могут; невозможно также раз­витие грибов в древесине, полностью насыщенной водой, так как в ней недостает воздуха. При температуре ниже 2 "С и выше 40... 45 °С развитие грибов прекращается.

Под воздействием грибов в древесине происходят изменения двоякого рода. В одном случае древесина лишь принимает ту или иную окраску. Грибы, которые ее вызывают, получили название деревоокрашивающих. В других случаях грибы сначала из­меняют цвет древесины, но затем в ней происходят более глубо­кие изменения физико-механических свойств, которые приводят к ее разрушению. Такой процесс называют гниением древеси­ны, а вызывающие его грибы — дереворазрушающими.

При коррозионном типе гниения древесина приобретает характерную ячеистую структуру. На определенных стадиях про­цесса гниения в древесине появляются выцветы или белые пятна целлюлозы; уменьшается содержание лигнина, но количество целлюлозы почти не меняется. Деструктивный тип гниения характерен появлением в древесине многочисленных трещин вдоль и поперек волокон; древесина распадается на отдельные призма­тические кусочки. Относительное содержание лигнина возрастает за счет уменьшения количества целлюлозы.

Грибные ядровые пятна и полосы. Этот порок выражается в из­менении цвета древесины центральной зоны ствола (настоящего,

ложного ядра или спелой древесины) без снижения ее твердости, Возникает он под действием деревоокрашивающих или дерево-разрушающих грибов, встречается в древесине растущих деревьев всех пород. В срубленной древесине дальнейшее развитие порока обычно прекращается.

В области ядра или спелой древесины на торцах видны круп­ные пятна различных очертаний — лунки, кольца или сплошные зоны поражения, на продольных разрезах заметны продольные полосы. Пятна и полосы могут иметь различный цвет: бурый, крас­новатый, коричневый, реже — черный и серо-фиолетовый.

В круглых лесоматериалах ядровые пятна и полосы измеряют одним из способов, которые были указаны для водослоя. В пило-продукции и шпоне окрашенная зона измеряется в линейных ме­рах или в долях ширины, длины и толщины, а также в процентах площади соответствующей стороны сортимента. Исследованиями ЦНИИМОДа (С. Н. Горшин, А. Л. Михайличенко и Н. П. Нечаева) установлено, что грибы, вызывающие появление грибных окра­сок и пятен в сосне и ели, практически не снижают прочность древесины при статических нагрузках, а твердость у нее может быть даже немного выше, чем у здоровой древесины. В то же время ударная вязкость сильно снижается (на 30...40%), водопоглоще-ние и водопроницаемость повышаются, ухудшаются биостойкость и внешний вид древесины.

Ядровая гниль. Такая гниль образуется в древесине растущего дерева под действием разрушающих грибов. Напенная гниль возникает в корнях или в поврежденных местах комлевой части ствола. Постепенно суживаясь, она распространяется вверх по ство­лу иногда на несколько метров.

Стволовая гниль начинается от обломанных ветвей или ран на стволе и распространяется от мест заражения вверх и вниз, пораженный участок имеет форму сигары. До комлевой части ствола гниль обычно не доходит.

На торцах лесоматериалов ядровая гниль наблюдается в виде крупных пятен различных очертаний (лунок, колец) или в виде сплошной зоны поражения в центральной части ствола; иногда зона поражения смещена от центра и даже выходит на перифе­рию. На продольных разрезах гниль заметна в виде полос.

Пестрая ситовая гниль проявляется в том, что на крас­новато-буром фоне пораженной древесины заметны многочислен­ные мелкие белые или желтоватые пятнышки, вытянутые вдоль волокон.

Древесина может долгое время сохранять целостность. При бо­лее сильном разрушении древесина приобретает ячеистую или волокнистую структуру (рис. 6.24, а), становится мягкой и легко расщепляется. Этот вид коррозионной гнили встречается в древе­сине хвойных и лиственных пород.

Рис. 6.24. Ядровые гнили: а — пестрая ситовая; 6 — бурая трещиноватая

Бурая трещиноватая гниль (рис. 6.24, б) характеризует­ся бурым с различными оттенками цветом и трещиноватой струк­турой пораженной древесины.

Многочисленные трещины, направленные вдоль и поперек волокон, иногда содержат скопления беловатых пленок грибни­цы. По трещинам древесина распадается на призматического вида кусочки, легко деформируется и растирается между пальцами в порошок. Эта деструктурная гниль встречается у хвойных и ли­ственных пород.

Белая волокнистая гниль имеет светло-желтый или по­чти белый цвет, иногда на древесине видны узкие извилистые черные линии. Такая пестрая окраска напоминает рисунок мрамо­ра. При сильном разрушении пораженная зона становится мяг­кой, легко расщепляется на волокна и крошится. Эта коррозион-но-деструктивная гниль встречается у лиственных пород.

Порок измеряют такими же способами, как ядровые пятна и полосы. В срубленной древесине дальнейшее развитие пестрой си­товой гнили прекращается, развитие бурой трещиноватой и бе­лой волокнистой гнили иногда может продолжаться.

Различают три стадии развития гнили: 1) изменился только Цвет древесины; 2) древесина частично изменила структуру и твер­дость; 3) древесина полностью утратила твердость и прочность.

Способность гнилой древесины сопротивляться усилиям по­чти полностью утрачивается. Плотность ее снижается в 2... 2,5 раза, водопоглощение и водопроницаемость повышаются. При высыха­нии гнилая древесина больше коробится. Механические свойства при деструктивном типе гниения снижаются сильнее, чем при коррозионном.

Качество древесины с гнилью в зависимости от стадии гние­ния и размеров поражения понижается вплоть до того, что древе­сина оказывается полностью не пригодной для использования.

Дупло. Так называется полость в стволе растущего дерева, об- ] разующаяся в результате полного разрушения древесины. Это по существу четвертая стадия гниения, возникающая под воздействи­ем одного, а чаще нескольких дереворазрушающих грибов. Изме­ряют порок так же, как ядровую гниль.

Плесень представляет собой налетную поверхностную окрас­ку, образуемую грибницей с органами плодоношения плесневых грибов. Окраска чаще всего появляется на сырой заболони при хранении лесоматериалов. Плесень встречается на древесине всех пород. Она наблюдается в виде отдельных пятен или сплошного налета сине-зеленого, голубого, зеленого, черного, розового и других цветов в зависимости от окраски спор и грибницы, а также от выделяемого пигмента. После просыхания налет легко сметается, иногда оставляя на поверхности грязноватые или цветные пятна.

Плесень измеряют в пилопродукции и шпоне по длине и ши­рине или площади зоны поражения. Обычно плесень не оказывает влияния на физико-механические свойства древесины, однако в определенных условиях при длительном воздействии грибы пле­сени могут вызывать серьезные разрушения древесины. Плесне­вые грибы разрушают животные клеи. Плесень не допускается в древесине, используемой для изготовления тары под пищевые продукты.

Заболонные грибные окраски. В заболони свежесрубленной или сухостойной древесины часто образуются более или менее глубо­кие окрашенные участки грибного происхождения. Твердость дре­весины при этом не снижается. Возникает порок главным образом под действием деревоокрашивающих грибов. Поражение распрос­траняется через торцы и боковую поверхность. На торцах круглых сортиментов оно наблюдается в виде радиальных клиновидных пятен, иногда встречается сплошная окраска заболони. На боко­вых поверхностях круглых сортиментов и в пиломатериалах такие окраски образуют полосы или вытянутые пятна.

Среди заболонных грибных окрасок различают синеву (се­рую окраску с синеватыми или зеленоватыми оттенками) и цвет­ные заболонные пятна (оранжевого, желтого, розового, светло-фиолетового и коричневого цветов). Если древесина под действием грибов окрашивается в бледные тона и текстура древе­сины хорошо видна, то такие окраски называются светлыми. Густые окраски, маскирующие текстуру древесины, называются темными.

В круглых лесоматериалах и пилопродукции различают поверх­ностные и глубокие окраски, распространяющиеся на глубину соответственно меньше или больше 2 мм. Кроме того, могут быть

подслойные окраски, которые развиваются во внутренних слоях сортимента и на поверхность не выходят.

В круглых лесоматериалах заболонные грибные окраски изме­ряют по глубине зоны поражения от боковой поверхности, по площади зоны поражения (в процентах от площади всего торца или одной заболони). В пилопродукции и шпоне измеряют глуби­ну, длину и ширину или площадь зоны поражения. Наличие под-слойных окрасок устанавливают выборочной торцовкой лесома­териалов.

Из заболонных окрасок наиболее распространена синева, ко­торая поражает древесину всех пород, но чаще хвойных. Опти­мальная температура для развития большинства видов грибов си­невы составляет 26...27 °С, влажность древесины 35...80 %.

По исследованиям ЦНИИМОДа (С.Н.Горшин, Е. И.Мейер, И.Г.Крапивина и др.), проведенным на древесине сосны, неко­торые из грибов синевы питаются только внутренним содержи­мым клеток, другие могут разрушать клеточную стенку. Так гриб ^^5си^а Ъгиппео — ищет Н.Меуег, действие которого на древеси­ну ограничивается в основном разрушением торусов пор и парен-химных клеток сердцевинных лучей, снижает ударную вязкость на 6,5 %, а гриб ОрИюМота рт1, вызывающий сильное разруше­ние вторичной оболочки трахеид и многочисленные ее прободе­ния, — на 34%.

Засинелая древесина в большинстве случаев отличается повы­шенной скоростью водопоглощения. Некоторые виды грибов си­невы стимулируют развитие сильных дереворазрушающих грибов.

Вместе с тем воздействие грибов синевы на древесину, если оно не приводит к существенному снижению прочности, оказы­вается полезным, поскольку облегчает пропитку древесины анти­септиками. По данным А. Т. Вакина (ЛТА), засинелая древесина ели (используемая для изготовления шпал) пропитывается анти­септиками значительно лучше, чем здоровая.

Заболонные грибные окраски ухудшают вид древесины, темные окраски могут скрывать появление гнилей в начальной стадии их развития. Грибы, окрашивающие заболонь, могут разрушать клеи, а также лакокрасочные покрытия на древесине.

Побурение. При хранении свежесрубленной древесины листвен­ных пород (особенно березы, бука, ольхи) в теплое время года заболонь приобретает бурую окраску различной интенсивности и равномерности, иногда со слабо выраженными серыми или беле­сыми пятнами и полосами. Этот порок называется побурением (прежнее название — задыхание).

Исследованиями ЦНИИМОДа (И.А.Чернцов) установлено, что побурение представляет собой явление, в котором совмеща­ются три процесса, протекающие одновременно или последова­тельно. Во-первых, происходит закупорка водопроводящих путей,

что замедляет испарение влаги из древесины и преграждает до­ступ в нее воздуха. Во-вторых, по мере подсыхания древесины происходит процесс отмирания живых клеток заболони, окисле­ния их содержимого кислородом воздуха и появления бурой окрас­ки древесины. В-третьих, на древесине поселяются грибы, что приводит к дальнейшему изменению ее цвета. Побурение предше­ствует заболонной гнили.

В круглых лесоматериалах различают торцовое и боковое побу-рение. Побурение бревен начинается с торцов и распространяется вглубь древесины вдоль волокон, при этом в первую очередь по­ражаются внутренние слои заболони с ослабленной жизнедеятель­ностью клеток, затем побурение захватывает всю заболонь. После отмирания коры побурение распространяется и с боковой повер­хности бревен, продвигаясь языками в радиальном направлении к центру.

Пиломатериалы, особенно крупных сечений, также подверже­ны побурению, которое сосредоточено преимущественно в цент­ральной зоне, еще не успевшей высохнуть. Побурение на пилома­териалах наблюдается в виде внутренних пятен и полос или в виде сплошного поражения заболони.

Побурение измеряют такими же способами, как и грибные за-болонные окраски. По данным ЦНИИМОДа, при побурении у березы и бука прочность при статических нагрузках и твердость существенно не снижаются, однако ударная вязкость снижается довольно сильно (у бука до 30 %), ухудшается способность древе­сины к загибу. У бука в связи с затиллованностью сосудов умень­шается водопроницаемость. Побурение портит внешний вид дре­весины. Наиболее надежным средством защиты свежезаготовлен­ных лиственных кряжей от побурения, как установил А. Т. Вакин, является сохранение их влажности замазкой торцов, дождевани­ем или содержанием в бассейнах с водой. Пиломатериалы должны высушиваться или пропариваться. Пропарка свежераспиленных буковых пиломатериалов также облагораживает внешний вид дре­весины.

Заболонная гниль. В заболони срубленной или сухостойной дре­весины хвойных и лиственных пород под воздействием дерево-разрушающих грибов появляется ненормальная окраска. Твердость древесины при этом сохраняется или снижается. Заболонная гниль возникает при длительном неправильном хранении круглых лесо­материалов, а также пиломатериалов. Гниль наблюдается в виде пятен и полос, а иногда захватывает всю заболонь. У хвойных по­род зоны поражения имеют желтовато-бурый цвет. У лиственных пород гниль имеет чаще всего пеструю окраску, напоминающую рисунок мрамора (рис. 6.25, а), грязно-белые участки отграниче­ны от бурых тонкими черными линиями. Обычно гниль следует за побурением. Зона поражения может иногда захватить ядро и спе-

лую древесину (особенно у лиственных пород). При твердой гни­ли древесина лишь изменяет окраску, а когда гниль переходит в мягкую, древесина становится более светлой, легкой, рыхлой и почти полностью теряет способность сопротивляться нагрузкам.

Заболонную гниль измеряют такими же способами, как и по­бурение. У хвойных пород (сосны, ели) при сжатии древесины вдоль волокон предел прочности снижается до 25... 30 % (по дан­ным ЦНИИМОДа), а при статическом изгибе — до 22 % (по дан­ным ЛТА); водопоглощение и водопроницаемость увеличиваются. Заметно ухудшаются механические свойства и у пораженной дре­весины лиственных пород (березы, бука, граба), особенно удар­ная вязкость.

Рис. 6.25. Ядрово-заболонная мраморная (а) и наружная трухлявая (б)

гнили

Наружная трухлявая гниль. Эта гниль (рис. 6.25, б) возникает в заболони и ядре лесоматериалов всех пород вследствие пораже­ния древесины сильными дереворазрушающими грибами при дли­тельном неправильном ее хранении. Такая же гниль появляется при неблагоприятных условиях эксплуатации деревянных элемен­тов конструкций и изделий. Загнивание наблюдается преимуще­ственно в наружных частях как заболонной, так и ядровой зоны сортимента или детали. Оно охватывает все поперечное сечение или часть его и распространяется вглубь древесины. В некоторых случаях поражение может начинаться во внутренних слоях древе­сины, куда споры грибов проникают через глубокие наружные трещины. Древесина вначале окрашивается в светло-бурый цвет разных оттенков, затем темнеет, становится бурой или темно-коричневой. На древесине появляются продольные и поперечные трещины, она распадается на призматические кусочки, легко кро-

шится и растирается в порошок. На поверхности пораженной дре­весины нередко наблюдаются грибницы и плодовые тела. При хра­нении непросушенной древесины процесс ее разрушения про­должается.

Пораженная древесина имеет резко сниженные механические свойства и является опасным источником грибной инфекции для деревянных зданий и сооружений. Образование гнили в деревян­ных элементах зданий и сооружений происходит под действием домовых, столбовых, шпальных и других видов грибов. В зданиях на деревянных элементах, подвергающихся периодическому ув­лажнению за счет конденсации водяных паров воздуха, развива­ются домовые грибы.

Домовые грибы обладают способностью сильно увлажнять дре­весину за счет воды, выделяющейся при разложении целлюлозы. Если эта вода не испаряется, она может вполне удовлетворить потребность грибов, поэтому домовые грибы в замкнутых и плохо вентилируемых пространствах зданий могут переходить и на су­хую древесину, вызывая постепенное ее увлажнение и разруше­ние.

Настоящий домовый гриб 8егри1а 1асптат (\Уи1Г. ех Рг. Вопё.) является наиболее опасным разрушителем древесины в построй­ках. Поселяется он на стенках, полах, перегородках. Оптимальная влажность для его развития 25...30%, однако гриб может разви­ваться и при более высокой влажности (до 150%); оптимальная температура для него — 18... 20 °С. Возможно развитие грибов так­же при температурах от 2 до 35 "С. Настоящий домовый гриб мо­жет разрушить новое строение за 1... 2 года.