Какая пропитка для дерева от влаги и гниения лучше: Обработка древесины от гниения и влаги

Чем покрыть дерево? Кто-то предпочитает использовать подходящую краску, в то время как другие считают, что с натуральной текстурой дерева не сравнится ничто.

В этом случае достаточно покрыть мебель лаком, а иногда лучшее решение – обойтись без лака и краски вообще.

Плюсы и минусы древесины

Каждый строительный материал имеет определенные достоинства и недостатки. Перечислим для начала главные преимущества:

• низкая теплопроводность, позволяющая строить тёплые дома с тонкими стенами;
• малый вес, снижающий нагрузку на фундамент и позволяющий использовать при строительстве дешевое свайное или ленточное основание;
• хорошая шумоизоляция, обеспечивающая тишину и комфорт в доме;
• является дышащим материалом – в доме никогда не бывает слишком влажно или сухо. Древесина вбирает в себя избыток влаги, чтобы постепенно выпустить его;
• экономическая выгода – качественные бревна и брус обходятся дешевле, чем кирпич и бетон, поэтому стоимость просторного деревянного дома приятно удивит даже экономного заказчика.

Однако это только одна сторона. Не менее важно знать и о минусах, которыми обладает древесина в качестве строительного материала:

• если при строительстве используется древесина естественной влажности, то придется подождать до трёх лет, пока дом не даст усадку – до этого делать ремонт и вселяться нежелательно;
• является горючим материалом – локализовать и потушить пожар в деревянном доме почти невозможно;
• подвержена биологическим угрозам – плесени, грибку и насекомым.

Поэтому, решив обзавестись собственным деревянным домом, серьезно взвесьте все “за” и “против”, чтобы впоследствии не пришлось пожалеть.

Основные особенности древесного материала

Дуб гораздо сложнее в обработке, так как имеет высокую прочность. Соответственно, его теплопроводные свойства будут лучше, что является минусом для строительства. Кедр и лиственница не только могут похвастать прочностью.

Они ещё и почти не подвержены воздействию опасных микроорганизмов. Поэтому обработка дерева от гниения и влаги им не нужна. Однако высокая стоимость делает их не слишком востребованными.

Важно! При строительстве деревянных изб знатоки всегда старались укладывать первым слоем бревна лиственницы, так как даже при высокой влажности она способна прослужить многие десятки лет без вреда для себя.

Все сорта обладают одной неоспоримой особенностью – они являются экологически чистыми. Даже при многолетней эксплуатации в сложных условиях древесина не выделяет опасных для человека веществ, как некоторые другие строительные материалы.

Откуда появляется гниль на дереве

Древесина является натуральным материалом и в этом её сильная сторона. К сожалению, именно из-за этого в ней живут микроорганизмы, представляющие серьезную опасность. Их активное размножение нередко приводит к появлению гнили. Отдельный участок бревна медленно, но неотвратимо превращается в рыхлую массу, которая имеет низкую прочность и высокую теплопроводность. Почему это происходит? Причин для этого несколько:

• высокая сырость и постоянное тепло;
• влажность древесины более 18-20%;
• доступ кислорода.

Если вы заметили, что древесина покрылась трещинами, стала рыхлой и мягкой, изменила цвет с естественного на бурый, значит у вас серьезные проблемы – дом поражен гнилью. Если не предпринять меры немедленно, она будет только разрастаться, что может стать причиной быстрого разрушения всего здания.

К счастью, сегодня существует специальное средство для обработки древесины – нанеся его, можно на многие годы забыть о подобных неприятностях.

Почему нужно бороться с гнилью и насекомыми

Куда хуже, что при гниении грибок выделяет в воздух миллиарды микроскопических пор. Обитатели дома, вдыхая их, серьезно рискуют здоровьем.

Аллергия, кашель, головная боль, астма – далеко не полный перечень болезней, к которым приводит отравление спорами. Поэтому обработка древесины от гниения является вопросом безопасности.

Ещё одна серьезная проблема, с которой сталкиваются многие владельцы новых деревянных домов – насекомые. Да, именно новые дома, построенные из влажной древесины, представляют для насекомых наибольший интерес – по мере высыхания брёвен риск заражения вредителями резко снижается.

Конечно, опасность представляют не сами насекомые, а их личинки, живущие в древесине и активно прогрызающие в ней ходы. С одной стороны это портит эстетический облик помещений – едва ли кому-то понравятся стены или полы, покрытые многочисленными отверстиями. С другой – сильное заражение несущих балок вполне может привести к её разрушению.

А это уже серьёзная опасность для обитателей. Наконец, древесная пыль, в изобилии летающая в воздухе помещений, зараженных вредителями, может стать причиной развития аллергии.

Биологическая защита древесных материалов

Гниль, плесень и насекомые представляют собой биологическую опасность для деревянных стройматериалов. Соответственно, чтобы избежать всего этого, вам понадобится соответствующая защита древесины.

Существует специальная анти-гнилостная пропитка для дерева для внутренних и наружных работ, инсектициды, успешно борющиеся с насекомыми, и даже антипирены, благодаря которым древесина получает возможность противостоять открытому пламени при прямом контакте.

Большой ассортимент разнообразных препаратов вполне может сбить с толку человека, впервые столкнувшегося с такой проблемой. Поэтому рассказать поподробнее о различных средствах и способе их действия будет не лишним.

Как действует защита от влаги и гниения для дерева

Выше уже говорилось, что одной из причин развития гнили является высокая влажность. В некоторых случаях это следствие осадков, а в других – естественное состояние для конкретной местности (например, приморских районов). В любом случае, задачей номер один для предотвращения появления гнили является защита древесины от внешней влаги. Чем обработать дерево от гниения и влаги? Для этого можно приобрести специальные препараты, продающиеся в строительных магазинах.

Они наносятся на поверхность и делают её водоотталкивающей. Вода, попадая на стены дома, будет моментально скатываться вниз, а не оставаться на древесине, постепенно впитываясь и приводя к развитию гнили.

Некоторые из них наносятся комплексно и имеют более высокую эффективность, долговечность. Другие наносятся поодиночке – это обходится дешевле и занимает меньше времени. Зато и срок службы у них заметно меньше.

Как выбрать правильное средство

Например, существуют трудносмываемые средства. После обработки они способны защищать поверхность от влаги на протяжении 20-30 лет.

Однако в их состав входят опасные для здоровья человека вещества. Поэтому применять их следует только на улице, например, для предотвращения развития гнили и плесени на заборе или беседке.

Для обработки дома нужно выбирать менее агрессивные средства – их срок службы меньше, зато они не представляют такой опасности.

Кроме того, существуют отдельные смеси для внутреннего и внешнего применения. Первые просто образуют на поверхности тонкую пленку, защищающую дерево от высокой влажности воздуха. Она быстрее стирается поэтому применять препарат приходится чаще. Для внешнего применения (защиты от тумана, дождя, снега) нужно более сильное средство. Специальный состав проникает в древесные поры, создавая более долговечный и надежный барьер. Их стоимость выше, а применение более сложно.

Технологии обработки древесины

Когда вы выбрали, чем обработать брус, чтобы не гнил, можно приступать к нанесению гидрофобизатора.

Важно! Для обработки древесины можно использовать распылитель, валик или кисть – это зависит от площади, а также густоты выбранного препарата.

Вся работа состоит из нескольких этапов:

1. Подготовка поверхности. Промойте или хотя бы протрите влажной тряпкой всю площадь. На ней не должно оставаться масляных пятен или пыли. После этого дайте поверхности высохнуть.
2. Нанесите препарат на всю площадь. Старайтесь не оставлять необработанных участков и вместе с тем не наносить на одни и те же участки два слоя. Особое внимание нужно уделять торцевым частям – они легче всего вбирают влагу.
3. На то, чтобы подсохнуть, препарату нужно от 15 до 30 часов. Желательно на это время защитить обработанную поверхность от ветра, пыли, влаги, а также солнечного света. Поэтому используйте строительный полиэтилен или другой подходящий материал, чтобы закрыть стены. Конечно, если применяется пропитка для дерева для внутренних работ, можно обойтись без защиты.

Чуть сложнее обстоит дело с проникающими препаратами. Их желательно наносить при помощи распылителя – они достаточно жидкие для этого. Наносятся они в несколько слоев.

После первоначальной обработки (первый слой) нужно подожать от 30 до 180 минут, точнее можно узнать, прочтя инструкцию. Идеальным решением будет погружение древесины в ёмкость со средством, но в большинстве случаев это невозможно по понятным причинам.

Как остановить процесс гниения

Конечно, лучше всего не допускать появления гнили на деревянном доме. Однако, если обработку древесины для улицы своевременно не выполнили или допустили при этом ошибки, то при возникновении гнили появляется другой вопрос – как избавиться от неё? Если идёт только начальная стадия гниения, то нужно как можно скорее покрыть древесину подходящими дезинфицирующими препаратами, вместе с тем обеспечив хорошую вентиляцию и защиту от влаги.

В случаях, когда гниение более запущено, придется идти на решительные меры. Для начала нужно удалить пораженные участки – это можно сделать при помощи простейших инструментов. Возможно понадобятся молоток и долото – есть смысл удалить часть здоровой древесины, чтобы надежно локализовать очаг заболевания.

После этого покройте площадь вокруг гнили известью. Она прекрасно вытягивает влагу из древесины, а это именно то, что нужно в данной ситуации. Спустя несколько дней (если стоит хорошая, тёплая погода с легким ветром и без осадков) удалите белый налет извести с древесины и покройте брёвна подходящим препаратом для защиты от влаги.

Почему нужно красить деревянные конструкции

Большинство владельцев деревянных домов стараются покрыть свое жилье краской как снаружи, так и изнутри. Это имеет двойное значение. С одной стороны, это позволяет придать жилищу оригинальность. Да, свежая древесина имеет яркий, красивый цвет. Однако постепенно она начинает темнеть и через несколько лет становится совершенно не эстетической, серой. Благодаря краске подходящего цвета можно легко решить эту проблему. С другой – краска надежно защищает древесину от гниения, перекрывая доступ воздуху и не допуская контакта с влагой.

Многие люди, зная об этом и желая сохранить натуральный цвет древесины, применяют специальные прозрачные лаки, глазури и пропитки. Благодаря им дом на протяжении многих лет смотрится как новый, в то же время нет риска появления и развития гнили.

Как выбрать эффективную пропитку для древесины

Начнем с того, что препарат имеет специализацию. Одни подходят для внутреннего применения (внутренние стены, полы, перегородки), а другие – для внешнего (внешние стены, крыльцо, наличники, беседка, забор). Первые более безопасны, в то время как вторые – долговечны.

Встречаются как универсальные смеси, так и специализированные антисептики. Первые позволяют защитить древесину от гнили, исключить возможность поражения насекомыми-вредителями и даже исключить возможность пожара. Но они стоят дороже. Вторые обойдутся значительно дешевле, но область применения у них более узкая – они предназначены только для предотвращения появления гнили.

Кроме того, нужно учитывать разновидность пропитки и, соответственно, её свойства. Расскажем про это подробнее.

Виды пропиток для дерева

На сегодняшний день в продаже можно увидеть разные антисептики для древесины – как выбрать подходящий? Каждый вид имеет определенные свойства и назначение:

1. Масляные. После нанесения на древесину образуют водоотталкивающую пленку. Этот слой не позволяет влаге проникать в дерево, а также защищает от насекомых. Однако пленка находится на поверхности, поэтому не может воздействовать на грибок, уже проникший внутрь. Имеет низкую токсичность, что позволяет использовать препарат в жилых помещениях.
2. Водорастворимые. Наиболее безопасный вариант – в состав не входят токсичные компоненты. Лучше всего подходит для обработки деревянной мебели, полов, рам и внутренних стен. Однако может смываться водой, поэтому нежелательно использовать в помещениях с высокой влажностью (погреба, бани, сауны). Сохнет очень быстро.
3. Летучие. Образуют на нанесенной поверхности очень прочную пленку. Лучше всего подходят для обработки внешних стен зданий, заборов, беседок и других деревянных предметов, находящихся на улице. Сохнут довольно долго. Из-за наличия опасных компонентов может использоваться только на улице.

Как видите, выбор довольно велик. И подобрать пропитку, которая лучше всего подойдет в конкретной ситуации, довольно легко.

Какими домашними средствами можно защитить древесину

Также можно использовать подручные средства для защиты древесины, не посещая магазин, где продаются специальные препараты. Приведем несколько наиболее распространенных из них:

• медный купорос. Он защищает древесину от влаги и, соответственно, предотвращает появление и развитие гнили. Но при нанесении на бревна он меняет их цвет. При сильном нагреве выделяет ядовитые вещества, вызывающие тошноту и расстройство ЖКТ. Попадая на кожу, оставляет ожоги, поэтому наносить его нужно в перчатках и очках;
• растительное масло (желательно льняное). Образует на поверхности водоотталкивающую пленку. Легко наносится при помощи валика или кисти. Экологически безопасный и сравнительно недорогой вариант. Но наносить его нужно в три слоя минимум, а сохнет масло очень долго;
• берёзовый дёготь. Природный материал, защищающий не только древесину от гнили, но и обитателей дома от комаров – они не переносят запах дёгтя. Но наносить его сложно – он липкий и сильно пачкает кожу, одежду. К тому же делает древесину ещё более пожароопасной.

Так что, можете сами решать, какую лучше выбрать биозащиту для древесины – подручную или же купленную в специальном магазине.

Антисептики для дерева для наружных работ

1. Neomid Base Eco – бесцветный антисептик, надежно защищающий древесину от влаги и гнили. Легко наносится с помощью валика или кисти. Нужно наносить в 3 слоя, но сохнет он быстро – за 20-30 минут. На квадратный метр уходит около 250 грамм.
2. ХМФ-БФ – глубоко проникает как во влажную, так и в сухую древесину. Не имеет запаха и не вымывается водой. Экологически чист, так как в состав не входят опасные соединения. После обработки поверхность приобретает буроватый оттенок. Расход до 500 грамм на квадратный метр.
3. Teknos Woodex Eko – обеспечивает прекрасную защиту от гнили, насекомых, а также ультрафиолетовых лучей. Отличается высокой устойчивостью перед атмосферными явлениями. Может наноситься только на просушенную древесину.

Выбрав любой из этих препаратов, вы не пожалеете о своём выборе.

Какой вред от антисептиков

Рассказывая, какой лучше выбрать антисептик для древесины, нельзя не сказать о негативной стороне его использования.

Многие люди, мечтая о доме из бруса или брёвен, ценят этот строительный материал за экологическую чистоту и возможность “дышать”. Увы, использование антисептиков сводит эти качества к нулю. Даже самые экологически чистые содержат в своем составе химические соединения, которые нельзя считать полностью безопасными. К тому же, древесина может “дышать”, вбирая влагу из помещений и отдавая обратно, поддерживая идеальный для человека микроклимат. Если же поры на поверхности будут забиты антисептиком или закрыты пленкой, то дерево больше не сможет дышать.

Так что, решайте сами, что для вас важнее – экологическая чистота и комфорт или безопасность и долговечность.

Полезное видео: виды пропиток для дерева

Теперь вы знаете достаточно про разные виды антисептиков-пропиток, их достоинства и недостатки, а также применение. Поэтому проблем при выборе и использовании наверняка не возникнет.

Защита дерева от влаги и гниения: пропитки, антисептики, народные средства

Изделия из древесины отлично смотрятся, приятны на ощупь, а при правильном уходе долговечны. Предварительная обработка и уход во время всего срока службы очень важны. Без этого древесина потеряет вид или сгниет. Лакировка и покраска — далеко не единственная возможность защиты древесины. Во многих случаях помогает пропитка для дерева от влаги и гниения. Она защищает как детали конструкции, так и декоративные, и функциональные элементы. Просто используются разные составы с различными свойствами.

Содержание статьи

Зачем нужно защищать древесину

Дерево — традиционный строительный материал. Традиции строительства остались, а требования к эстетике, комфорту и безопасности изменились. Раньше никого особо не беспокоило, что сруб, пол или забор со временем становились темно-серыми и растрескивались.

Теперь мы хотим, чтобы годами и десятилетиями наши деревянные дома, полы или настил, выглядели как качественно обработанные и только что установленные. А кроме долгого срока службы, желательно чтобы она еще и не горела. Поэтому, перед тем как делать что-то из древесины, ее обрабатывают. Причем не одним средством, а двумя или даже тремя.

Последние десятилетия обработка дерева от влаги и гниения происходит при помощи различных пропиток. Они могут быть водорастворимыми или на масляной основе. Составы проникают глубоко внутрь, делая древесные волокна невосприимчивыми к влаге, убивая грибки, насекомых и снижают возможность возгорания. Это позволяет длительное время сохранять внешний вид деревянных изделий, избегая рассыхания, разбухания, повреждения древоточцами, появления грибков и изменения цвета.

Первичная обработка древесины от гниения происходит после высушивания. Иногда подвергать обработке от гниения могут и сырую древесину. Но стандартный порядок — высушить, затем обрабатывать.

Чем обработать древесину для долговечности

Отчего портится древесина? В первую очередь, от повышенной влажности, при которой в ней развиваются грибки, что приводит к плесени и гнили. Если с ними не бороться, они превратят дерево в труху. Чем обработать доски от гниения и влаги? Антисептиками. Их стоимость составляет 25–30% от стоимости материала, но без этой обработки сейчас не обойтись.

Виды антисептиков и их применение

Каким антисептиком обработать доски, зависит от того, что вы собираетесь с ними делать. Если их необходимо подготовить к хранению, то можно использовать транспортный антисептик. Он недорогой, не изменяет цвет древесины, проникает на достаточную глубину, убивая споры и микроорганизмы. Сохраняется в древесине до 6 месяцев.

Защита дерева от влаги и гниения на длительный срок должна быть другой. Требуется более дорогая консервирующая пропитка. Такие средства образует на поверхности пленку, предотвращающую проникновение влаги на долгое время. Здесь важно подобрать нужный антисептик по месту использования материала.

Для конструктивных элементов — балок, стропил, обвязок, важны качество обработки и свойства, а изменение цвета роли не играет. Для этих элементов применяют антисептические пропитки с высокой степенью защиты. Они окрашивают материал в бурый, зеленоватый или красноватый (противопожарные составы) цвета. Эти же составы подойдут под покраску темными или укрывистыми красками. Изменение цвета также помогает контролировать качество и плотность нанесения составов — необработанных участков быть не должно.

• Для защиты древесины без изменения цвета, есть специальные составы, которые сохраняют натуральный цвет. Есть так называемые водорастворимые грунты антисептики, и есть на масляной основе. Защита на масляной основе может быть органической или неорганической и выбирается в зависимости от следующего слоя.
• Если планируется тонирование, то наносятся антисептики, придающие выбранный оттенок. Одним материалом вы защищаете древесину и красите ее в требуемый цвет.

Как уже сказано, антисептики для обработки древесины дороги, даже отечественного производства. Есть более дешевые составы, которые, возможно, менее эффективны и/или более сложны в нанесении.

Народные средства для пропитки древесины

Не у всех есть желание или возможность покупать дорогостоящие средства для обработки древесины. Покупные варианты хороши тем, что имеют заранее известные свойства и определенные качество и не требуют длительной подготовки. Открыл, перемешал и начинаешь работать. Народные способы используемые для защиты дерева намного дешевле, но их приготовление — это целый процесс. А от соблюдения пропорций и/или последовательности действий зависят свойства и результат.

Медный купорос как антисептик для древесины

Медный купорос — это прозрачные гранулы голубого цвета. Продается небольшими упаковками по 20–500 граммов, есть килограммовые упаковки, иногда — в мешках по 20–50 кг. Стоит недорого. Средствами на его основе можно обработать дерево от плесени, грибков и других биопоражений.

Медный купорос активно разъедает металлы, потому для работы не используйте металлические ёмкости или инструменты. Только пластик или стекло.

Как сделать пропитку для защиты из медного купороса

Водный раствор медного купороса — хороший антисептик для древесины. Не изменяет цвет после обработки, но со временем выветривается или вымывается. Так что такая бюджетная замена подойдет вместо транспортного антисептика. Он подходит для обработки сухой или подсушенной древесины.

Это недорогой способ защитить древесину от гниения и грибков. При помощи медного купороса можно добиться негорючести. Для этого в раствор извести добавляют медный купорос. Побеленная таким образом доска становится негорючей.

Железный купорос для защиты древесины

Еще одно недорогое антисептическое средство, которым можно заменить фабричный антисептик — железный купорос. Его используют в садоводстве, так что можно найти в магазинах такой специализации. Свойства примерно те же, но составы для обработки более сложные, как по количеству ингредиентов, так и по технологии приготовления. Эти составы придумали шведы и финны, у которых традиции строительства из древесины не менее старинные, чем у нас.

Финский рецепт защитной краски

Финский рецепт для защитной пропитки древесины. Он сохранит даже забор на десятилетия. Тут важна точность дозировки и последовательности приготовления. Берем следующие ингредиенты:

• 9 литров воды;
• по 1560 г. железного купороса и сухой извести, размолотой в порошок или сухого известкового пигмента;
• 720 г ржаной муки;
• 360 г кухонной соли.

Если хотите иметь гарантированный результат, делайте все точно, ничего не меняйте. Есть уже множество вариантов с заменой ингредиентов, но насколько долго будет действовать измененный рецепт — неизвестно.

Как приготовить

Последовательность приготовления такая. В муку постепенно добавляем 6 литров воды, размешиваем до получения однородной массы. Должна получиться жидкая сметана. Проще и быстрее получится при использовании строительного миксера. Деревянной палкой будете без нагревания мешать долго. Как компромиссное решение — размешать палкой до полного растворения комков, затем немного подогреть.

Остаток воды (3 литра) кипятим и постепенно вливаем, не переставая мешать. Получается клейстер средней густоты. Его ставим на огонь, помешивая, высыпаем соль, железный купорос и известковый порошок или сухой известковый пигмент. В результате получается не только пропитка, но и краска, цвет — коричнево-бурый. То есть одним составом не только защищаем древесину, но и окрашиваем.

Как получить другой цвет и как наносить

Если нужен цвет отличный от коричневого, получаем его при использовании известкового пигмента. Но помните, что исходный цвет буро-коричневый. На его основе голубой или светло-серый вы не получите. Краснокирпичный, охры и другие подобные получаем легко. Конкретно подобрать цвет можно на пробных замесах.

Краска наносится на древесину кистью в два слоя. Вторым слоем после полного высыхания первого. С течением времени цвет немного меняется, становится светлее.

Шведский рецепт краски для защиты древесины

Он отличается по составу, но технология приготовления аналогична. Базовый цвет — бурый. Ингредиенты нужны такие:

• 9 литров воды;
• по 520 граммов железного купороса, соли и известкового пигмента;
• 480 граммов натуральной олифы;

Порядок приготовления аналогичен, олифа добавляется в конце процесса. Есть варианты, в котором железного купороса берут 260 граммов и столько же железного сурика. Цвет состава смещается в сторону желтого. То есть, на его основе проще получить зеленые оттенки.

Правила нанесения

Обе пропитки для защиты древесины — финская и шведская — наносят на доски или бревна, которые раньше не окрашивались. Смолистые сорта лучше обессмолить. Для этого их обрабатывают раствором кальцинированной соды (на литр воды 50–100 граммов кальцинированной соды). Наносить теплый раствор (температура не меньше 40 °C) дважды, затем смыть теплой водой. Высохшую древесину можно красить.

Наносить финский и шведский состав для защиты древесины лучше в пасмурный день. Или подобрать время так, чтобы на обработанную поверхность не светило солнце. После высыхания, краска, даже при механическом воздействии, не стирается. При осадках может течь подкрашенная вода, но на внешний вид это особо не влияет. Подобная обработка сохранит деревянные изделия, которые находятся на улице, 20 лет и более.

Финская и шведская краска-пропитка наносится в два слоя. Перед нанесением второго дождитесь полного высыхания первого. На это может уйти не один день. Густое связующее впитывается медленно. Чем суше древесина перед покраской, тем быстрее пройдет высыхание.

Профессиональные средства

Для начала о том, как, когда, каким образом и чем лучше наносить пропитку для дерева от влаги и гниения. Чтобы обработка досок антисептиком имела смысл, состав должен впитаться не менее чем на 5–7 мм внутрь. Лучше, если состав проникнет на 1 см. Это возможно, только если древесина сухая.

Обработка влажных досок антисептиком не имеет смысла, так как средство останется только на поверхности и вымоется/выветриться очень скоро.

Идеально, если средство наносится сразу после камерной сушки в ванне под давлением. Но это возможно только на предприятии. Стоит такой материал в 4 раза дороже свежераспиленного. Для получения хорошего эффекта необходимо соблюсти ряд условий:

1. 1. Проводить обработку сухой древесины. Сухая — это с влажностью менее 20%. Чтобы не заказывать более дорогие сухие пиломатериалы, свежераспиленные раскладывают в проветриваемые штабеля и оставляют на не менее чем на месяц под навесом. Навес может быть временным — на штабель положите шифер или другой подобный материал.
   2. Для хорошего результата сухую древесину окунают в ванну с раствором не менее чем на 10 минут. Затем достают и сушат в проветриваемом штабеле еще пару недель. После этого можно пиломатериал пускать в работу.

      Без защиты от внешних воздействий древесина разрушается

   3. Результат будет хуже, если средство наносится при помощи кисти. Если наносить 2–3 слоя, будет несколько лучше, но все равно, окунание дает лучший эффект.
   4. Не применяйте для нанесения антисептика пульверизатор. Для защиты необходимо, чтобы средство впиталось в волокна древесины. В этом случае о пропитке речь не идет, это только поверхностное напыление.

Правила не слишком сложные, но их соблюдение — необходимое условие качественной защиты древесины от грибка и плесени.

Как сделать правильно

Пару слов о штабеле и ванне. Проветриваемый штабель — это когда пиломатериалы сложены с зазором и со всех сторон окружены воздухом. Древесина — доска или брус — выкладывается на сухие рейки/бруски вразрядку. Бруски раскладывают с шагом 1-1,5 метра поперек пиломатериала. Пиломатериал выкладываем на них не одну к другой, а с расстоянием не менее 2–3 см. Выложили ряд, снова бруски поперек и следующий ряд. Завершается штабель снова-таки рейками, на которые укладывается крыша. Так поступаем, если складируем не в сарае или не под навесом.

Ванну для пропитки доски или бруса сделать тоже несложно. Сбиваете из бруса прямоугольник. Длина должна быть больше длины вашего пиломатериала. Ширина — на несколько досок или бруса уложенных один возле другого. Внутри обтяните плотной пленкой и закрепите по краям скобами из строительного степлера,  формируя ванну. Наливаете средство и погружаете пиломатериалы. Глубина — чтобы можно было утопить доску или брус.

Если средства мало (сухая древесина его неплохо впитывает), то можно переворачивать бруски, выдерживая каждую сторону по 10 минут в пропитке. Избежать напрасной траты средства можно, если некоторое время выдерживать пропитанный пиломатериал над ванной. Кладем поперек ванны бруски, на них выкладываем уже пропитанный антисептиком материал и даем стечь излишкам обратно.

Чем обработать доски от плесени

На древесине чаще всего обнаруживается синяя и черная плесень. Есть еще плесень гниения, цвет имеет серый, часто присутствует на более низких сортах древесины, классифицируется как дефект. Позднее этот «дефект» может расползтись по всей доске. В древесине, которая находится в непосредственном контакте с грунтом, чаще встречается белая плесень.

Чтобы избежать появления плесени на досках и брусе нужно, обязательно высушить материал и покрыть любым из антисептиков, подобрав по области применения (внутри дома или снаружи) и в зависимости от следующего слоя.

Чем обработать дерево в доме

Для работы в доме нужны пропитки для древесины, имеющие слабый запах. Большей частью это водные составы, которые наносятся в качестве грунтовки под финишный слой. Есть еще один путь — использовать составы на основе натуральных масел. Они не под покраску, а сами являются финишной отделкой, за счет содержания антибактериальных компонентов.

Всегда ли надо обрабатывать древесину перед покраской или лакированием? Нет. Если дом постоянного проживания с нормальной вентиляцией, можно и не делать пропитку антисептиком.

Некоторые антибактериальные пропитки сделаны на основе натуральных масел и имеют двойное назначение. Они содержат антибактериальные компоненты и тонирующие вещества. После нанесения не оставляют пленку на поверхности, впитываясь внутрь. Фактура древесины остается, только меняется цвет. И он не всегда в коричневых или желтых тонах. Есть даже синие, зеленые или другие не менее экзотичные для древесины.

Практические замечания

Антибактериальные пропитки для древесины на водной основе не образуют пленки на поверхности. В случае крайней необходимости ими можно обрабатывать влажную древесину. Она будет малоэффективна, так как глубокого проникновения не добиться и сохранятся условия для развития плесени и грибков.

Это не краски, но изменяющие цвет древесины составы. То есть, одной обработкой добиваемся двойного эффекта — защищаем и наносим отделочный слой.

Чем обработать доски от грибка и гнили

Что делать, если поражения уже есть? Если грибок и плесень уже изменили цвет досок или вагонки и они потемнели? Есть «тяжелая артиллерия» в виде так называемых лечебных антисептиков для древесины. Они уничтожают грибки, плесень, жучков и следы их жизнедеятельности, осветляют ее. Это не только отбеливание, но еще и консервация, то есть предотвращение повторного заражения.

Кроме того, биокомпоненты остаются внутри, защищая материал от повторного заражения. Примеры лечебных антисептиков для древесины:

• СЕНЕЖ БИО;
• GOODHIM N300;
• ПАФ-ЛСТ;
• HOMEENPOISTO.

С отбеливателем для древесины

Есть еще один способ убрать черноту и потемнение с досок. Нанести сначала отбеливатель для древесины, а когда он осветлит пораженные места, закрепить эффект антисептиком, который подходит для условий. Такая поэтапная обработка доски от гниения и влаги более затратная по средствам и по времени. Можно обработать доски от грибка столько раз, сколько нужно, чтобы чернота или синева исчезли полностью.

Отбеливатель для древесины может быть на основе хлора, кислорода, щавелевой кислоты. Хлорные препараты имеют характерный запах и известный всем отравляющий эффект. Потому большей частью, применяются для наружных работ. Кислородные составы не имеют запаха, также хорошо уничтожают почернение, могут применяться для жилых помещений, но хорошо работают и снаружи. Отбеливатель для древесины на основе щавелевой кислоты подходит для неплотных сортов древесины, в другие плохо проникает.

Примеры отбеливателей для древесины на основе органических растворителей: САГУС Стандарт для неокрашенной ранее древесины; Биощит 1 и 2 эффективны против жучков и плесени; ПРОСЕПТ 50 и САГУСТ стандарт — на основе хлора; НЕОМИД 500 — для глубоких поражений.

Особенности подбора

Если решили наносить два состава — отбеливатель, затем антисептик, проконтролируйте, чтобы они были совместимы. Также стоит подбирать и финишное покрытие, чтобы его можно было наносить на тот тип антисептиков, которым вы покрыли доски, вагонку и т. п. Чтобы избежать проблем, проще брать составы одной фирмы. Многие производители имеют стандартные наборы, для решения наиболее распространенных проблем.

Перед покупкой внимательно изучите рекомендации производителя. Некоторые составы пригодны только для неокрашенной ранее древесины, другие будут эффективны только для сухих досок. Могут быть особые требования по условиям эксплуатации, температурному режиму или интенсивности ультрафиолета.

Чем обработать дерево в бане

Баня отличается от всех других строений тяжелыми условиями эксплуатации: высокая влажность, плюс перепад температур, ведь часто эти помещения неотапливаемые. Антисептиками, которые справились бы с такими условиями, на основе неорганических веществ, доски в бане не обработаешь. Они не подходят для внутреннего применения. При нагревании вся химия будет в воздухе, и вместо оздоровления от банных процедур, есть шанс получить отравление.

Обработать доски в бане можно маслом с антибактериальными добавками для тяжелых условий эксплуатации. Обычно в описании написано, что их можно применять в банях. Примеры подобных составов:

Если есть необходимость сэкономить или нет желания применять вещества ненатурального происхождения, то можно покрыть доски в бане натуральным маслом. Конопляным, льняным, да хоть из тыквенных семечек, кроме подсолнечного, после него остается липкая пленка, к которой прилипает грязь.

Чем обработать доски от гниения на улице

Чтобы забор, беседка, настил, деревянная доска на террасе выглядели привлекательно длительное время, перед покраской их надо обработать. И здесь вопрос, чем лучше? Невымываемыми или плохо вымываемыми антисептиками, неважно на какой основе.

Есть специальные антибактериальные пропитки, которые также защищают от ультрафиолета, выдерживают как перегрев, так и морозы и крепко сцепляются с древесными волокнами, так что дождь и снег их не вымывают.

Еще состав должен быть трудновымываемым. Древесина, которая находится на улице, имеет контакт с водой, поэтому защитные вещества должны закрепляться внутри и не вымываться осадками.

Пропитки для дерева на улице

Самый простой способ выбрать пропитку для доски — посмотреть у того производителя, которому доверяете. Если такого нет, внимательно читайте описание тех, которые попадаются в ваших магазинах. Покупать на рынке можно, только не желательно — при длительном хранении могут быть нарушены условия. Не все они выдерживают заморозку без последствий.

Хорошие характеристики у следующих составов:

• Сенеж ХМ-11. Зарубежный аналог — Селькур (пр-во Англия и США). Приемлем для защиты древесины, имеющей прямой контакт с грунтом, плохо вымывается. При правильной пропитке древесины сохранит ее 40–50 лет. Подойдет как для забора, так и для настила террасы. Внутри помещений к применению не подходит, так как от домашних грибков не защитит.
• Рогнеда Биосепт и Биосепт-Ультра. Первый вариант не меняет исходный цвет древесины, второй дает зеленоватый оттенок. Оба трудновыводимые, пригодны для длительной защиты от атмосферных воздействий и УФ. Сухой материал требуется выдержать в ванной с составом не менее 15–20 минут, затем несколько дней не допускать контакта с водой.

  С защитой Биосепт и Биосепт Ультра, беседка, терраса или забор, будут стоять 20 лет и больше

• Neomid Extra Eco. Безопасный препарат, которым можно покрыть забор, террасу или черновой пол. Подходит и для стен, но не для тех частей, которые в контакте с грунтом.

Обработка бруса от гниения и влаги будет качественной, только если пиломатериал погружать в ванну с раствором. Хоть в описании написано, что можно наносить кистью, валиком и из пульверизатора, гарантированный эффект будет только при погружении.

Чем обработать дерево от гниения в земле

Как сделать так, чтобы деревянные столбы не гнили? Самый дешевый и надежный способ — обжечь концы столбов, которые будут вкапываться в землю, до появления угля. Уголь отлично защитит от бактерий и грибков. А уменьшить впитываемость влаги можно, если перевернуть столб «корнем» вверх.

Если требуется обработать от гниения доски, кругляк, доску, вагонку и другие пиломатериалы, которые будут длительное время контактировать с грунтом, выбирайте из группы трудновымываемых антисептиков. Это будет гарантией длительной защиты от грибков и насекомых.

• Сенеж ХМФ, вариант ХМФ-БФ применяют для пропитки опор, ХМФС еще и не разъедает железо. То есть, хорош для пропитки обвязочного бруса.
• Сенеж ХФ-раствор. Подойдет для обработки нижних венцов, опорных конструкций как снаружи, так и внутри здания.
• Neomid 430 Eco. Этот состав пригоден даже для причалов. Экологически безопасен, может применяться для обработки доски для грядок.
• Pinotex Impra. Хорош для обработки столбов, лежней, но не выносит открытого атмосферного воздействия.

Правила нанесения будут в инструкции.

Чем пропитать дерево от влаги, гниения, плесени и грибка — рейтинг водоотталкивающих средств для внутренних и наружных работ с древесиной

1. Зачем нужна пропитка для дерева
2. Защищает от влаги и гниения
3. Защищает от плесени
4. Продлевает срок службы
5. Защита от пожара
6. Виды пропиток и особенности применения
7. Выбираем пропитку
8. Заключение

В России дерево – востребованный строительный материал. Для увеличения срока эксплуатации древесине нужна дополнительная обработка. Пропитка для дерева для наружных работ и специальные составы для внутреннего применения предотвращают разрушение структуры волокон под действием внешних факторов и сохраняют привлекательный вид поверхности.

В профессиональном строительстве пропитка для дерева от влаги и гниения применяется при работе с материалом обязательно. Современные составы могут состоять из натуральных либо синтетических компонентов, но все они выполняют свою задачу – защищают дерево от воздействия влажности, плесени, ультрафиолета. Водоотталкивающая защитная пленка создает препятствие для агрессивных факторов и значительно продляет срок службы материала.

Зачем нужна пропитка для дерева

Дерево, особенно находящееся на улице, постоянно подвергается действию влаги, ультрафиолета, перепадам температур. Все эти факторы по отдельности и вкупе действуют на древесину разрушающе. Чтобы продлить срок службы материала и защитить его, проводится обработка специальными составами.

Изучим главные задачи пропитки.

Защищает от влаги и гниения

Частые колебания влажности приводят к деформации структуры – доски рассыхаются, а сама постройка теряет геометрическую форму. Больше других от потери влаги страдают торцевые части деревянных домов и хозяйственных строений. По причине такого дисбаланса происходит растрескивание досок с последующим гниением. Дерево при этом быстро разрушается, превращаясь в труху.

Пропитка для древесины защитит как от потери, так и от проникновения влаги. Профессиональные составы не препятствуют нарушению воздухообмена, что предотвращает гниение. Материал остается здоровым и защищенным от климатических и биологических факторов.

Защищает от плесени

Для защиты от грибковых микроорганизмов применяют антисептические пропитки. Они используются отдельно или в комплексе с другими составами. Плесень способна уничтожить самый дорогой ремонт в квартире. Она портит не только внешний вид стен и перекрытий, но и вредит здоровью – грибковые микроорганизмы вызывают аллергию и заболевания дыхательных путей.

Специальная пропитка для дерева для внутренних работ – действенное средство профилактики. На такой поверхности плесневые грибки не развиваются, а сама материал сохраняет прочность 50 лет и больше.

Один из злейших врагов дерева – белый домовой гриб. За месяц он полностью разрушает доску толщиной 4 см. Если не принять меры, даже самый прочный дом через пару лет после постройки может просто развалиться.

Продлевает срок службы

В обработке пропитывающими составами особенно нуждаются несущие элементы построек – деревянные лаги для пола, опоры подвала и другие элементы, располагающие в земле или влажной среде. Защитные средства проникают в структуру дерева, предупреждают разрушительные процессы и заражение микроорганизмами. В отличие от антисептических составов, такие пропитки не вымываются из материала, а становятся его частью.

Защищает от пожара

Поскольку дерево склонно к возгоранию, специальная обработка станет разумной мерой предупреждения пожаров. Стены, кровлю, межэтажные перегородки деревянных домов обрабатывать специальными средствами не только желательно, но и необходимо. Это снизит риск возгорания по причине неисправной проводки и предотвратит переход огня с одного этажа на другой в случае, если пожар все же случится.

Виды пропиток и особенности применения

Лучшая пропитка для дерева – это та, которая успешно выполняет поставленные перед нею задачи: защита от влаги, плесени и бактерий, отбеливание, изменение тона. Даже для гнилой древесины можно подобрать смесь, которая стабилизирует процесс гниения и позволит строению продержаться дольше.

В рейтинги пропиток для дерева для внутренних работ и наружного применения неизменно входят такие бренды как:

• Tikkurila;
• Pinotex;
• «Акватекс»;
• «Текстурол Биозащита ПРО»
• «Экодом»;
• Luxens;
• Dufatex Aqua;
• Dufa Wood Protect;
• «Пирилакс-Люкс»;
• «Здоровый Дом».

Однако есть много других производителей, выпускающих качественные смеси для самых разных задач.

Вопрос, чем пропитать дерево для прочности, каждый хозяин решает сам. Продавцы стройматериалов нередко применяют пропитывающие составы уже на стадии заготовки – во время сушки, хранения или даже сразу после сруба. Однако доскам нужна комплексная защита, поскольку такая обработка имеет ограниченный срок действия.

Чаще других применяют составы на водной основе – они бесцветные, не имеют запаха экологичны и безопасны. Водные смеси быстро сохнут, но проникают не так глубоко, как масло или синтетические пропитки. Сколько сохнет масляная смесь, зависит от дополнительных компонентов. Диапазон широкий – от пары часов до суток.

Частый на тематических форумах вопрос, что лучше для дерева – масло или пропитка на водной основе, не имеет однозначного ответа. Эти составы действуют по-разному и при этом не исключают друг друга.

Иногда хозяева, которые строят дома своими силами, не желают тратить деньги на профессиональные средства и пропитывают доски обыкновенным подсолнечным маслом. Такая практика себя не оправдывает, особенно если обрабатывать стройматериалы отработанным маслом. Изготовители добавляют в масляные смеси специальные компоненты, защищающие не только от влаги, но и от ультрафиолетового излучения и прочих агрессивных факторов.

Важный момент – расход пропитки по дереву на 1 м². Однако здесь рекомендация проста – действуйте по инструкции, поскольку для каждого состава нормы расхода разные.

Выбираем пропитку

Выбирая пропитку, ориентируйтесь на базовые параметры:

• Основа. Вода, органические растворители, масло. Выбирайте основу в зависимости от цели применения
• Назначение. Одни смеси имеют антисептические, другие противопожарные свойства, третьи не только защищают от влаги, но и осветляют поверхность.
• Расход. Самая дешевая пропитка может потребовать повышенного расхода, что в итоге сведет на нет всю экономию.
• Экологичность. Этот параметр особенно важен для внутренней отделки. Изучите сертификаты безопасности и качества. <

Заключение

Пропитки для обработки дерева защищают его от влажности, солнечных лучей, жары и холода, плесени, бактерий, насекомых. Помимо описанных в статье составов, для защиты и изменения свойств поверхности применяют лаки, масло, морилку, грунтовку и лазурь. Средства выбирают, исходя из назначения обработки, размещения материала (снаружи или внутри) и других объективных факторов.

Это все мы строим из бруса сами:

Пропитка для дерева от гниения и влаги

Постройку с использованием дерева необходимо обязательно защищать при помощи пропиток от насекомых, гнилостных процессов, влажности, как снаружи, так и при внутренних работах.

Виды пропиток для древесины

Древесина имеет природную гигроскопичность, как натуральный материал, она подвержена грибковым заболеваниям, развитию плесени, поражению насекомыми и мелкими грызунами. Поэтому начальная стадия перед ремонтом или закладкой сруба должна включать обработку специальными пропитками древесины.

Против гниения в зависимости от категории работ (наружные или внутренние) подойдут смеси на основе акрила, алкидов или масла с добавлением воска. Они могут быть прозрачными или изменять цвет постройки в зависимости от пожеланий хозяев. Но, главное такие составы защищают постройку от возникновения «синевы» или «белой плесени». Как выглядит такая инфекция можно увидеть на фото.

Для строений из сруба при наружных работах используют масляные растворы или более дорогие алкидные. Акриловые смеси на водной основе подойдут для внутренней пропитки древесины. Алкидные можно использовать для внутренних или наружных работ, масляные смеси, применимы только снаружи.

Если вы хотите обезопасить себя от жучка-древоточца и не превратить деревянное сооружение в древесную муку, защиту от шашелей необходимо производить сразу после закупки материала. Первое покрытие раствором производят в начале монтажных работ, но, при необходимости, обработку можно повторить (до вскрытия морилкой или лаком). Особенно важно учесть данный этап для изделий из сосны и дуба.

Способами обработки дерева для защиты от шашелей могут быть:

• сухой пар;
• инсектициды мгновенного или пролонгированного действия;
• фумигация;
• окуривание;
• спринцевание пораженных участков или полное замачивание;
• воздействие микроволновыми лучами;
• опрыскивание самостоятельно приготовленными растворами на основе марганцовки, борной кислоты и железного купороса.

Какую пропитку лучше выбрать для бани

Для саун и бань пропитка для дерева от гниения и влаги – необходимый элемент стройработ, без которого материал долго не продержится. Для внешней изоляции от повреждающих факторов нужно выбирать пропитки на масляной основе.

Они позволяют дереву «дышать», препятствуют образованию конденсата и защищают материал от резких перепадов температур. Из ряда антисептиков стоит выбирать наиболее безопасные. Аэрозоли и вещества, которые необходимо распылять при помощи пульверизатора требуют длительного проветривания помещения и точного следования инструкции.

Если в банном помещении будут находиться люди с заболеваниями дыхательных путей – оптимальный вариант пропитки в виде растворов или гелей. Их наносят в 2-3 слоя и дают полностью просохнуть. Какой бы не была пропитка безопасной и экологичной, раньше указанного производителем срока к последующим работам не приступают.

В условиях высокой влажности древесину может защитить антисептик-масло. В деревянной бане им можно и нужно покрывать не только стены, полы, потолок, лавки, а и всю деревянную принадлежность для парения.

Пропитку делают непосредственно после покупки материала. Предварительно древесину шлифуют и, при необходимости, зашпаклевывают.

Раствору дают впитаться и сделать защитный слой не менее суток.

При потемнении деревянной внутренней отделки (что бывает, если древесину вовремя не обработали) применяют отбеливающие пропитки-антисептики.

Водоотталкивающий жидкий антисептический раствор глубокого проникновения может уберечь от жучка даже бывшую в эксплуатации древесину. Рекомендуется проводить обработку в несколько этапов, а для новой древесины – замачивать изделия в составе на несколько минут.

Пропитка древесины для дома

Комнаты с невысокой влажность и нерезкими перепадами температур, особых составов пропиток для древесных материалов не требуют, достаточно акриловой смеси. А вот для внешней защиты подойдет огнебиозащита от компаний «Сигма», «Тиккурила» или «Сенеж».

Поскольку закупленные материалы обычно не сразу монтируют, они лежат, зачастую, в земле, а споры грибков и плесени могут проникнуть в древесину за несколько часов – лучше приобретать дерево в период ноябрь-март. Цены на пропитку ведущих производителей к началу 2015 года на фото ниже.

В промерзлой почве вредители неактивны, но и обрабатывать доски или брус при минусовых температурах нельзя (как минимум должно быть +5⁰С) – выходом может стать хранение в хорошо вентилируемом помещении с приближенными к комнатной температуре и минимальной влажностью параметрами.

Читайте также: Пропитки для дерева для наружных и внутренних работ

Эффективность обработанной льняным и тунговым маслом древесины против древесных грибков и водопоглощения

Основные моменты

•

Пропитка древесины льняным семеном и тунговым маслом улучшает характеристики пропитанной древесины против грибков гниения древесины.

•

Снижается краткосрочное и долгосрочное водопоглощение жидкой воды в древесине, обработанной тунговым и льняным маслом.

•

Снижение водопоглощения было подтверждено лабораторными и долгосрочными полевыми испытаниями.

•

Тунговое и льняное масло является эффективной заменой биоцидной обработки в менее опасных областях.

Реферат

Большинство европейских пород древесины не имеют прочной древесины. Для использования на открытом воздухе непрочный материал необходимо защитить. Небиоцидные решения для защиты древесины привлекают большое внимание, особенно в приложениях класса 2 и 3. Одним из небиоцидных методов является обработка древесины водоотталкивающими средствами, такими как восковые эмульсии и масла.Льняное масло и тунговое масло часто используются в качестве гидрофобизаторов. В этом исследовании сообщается об эффективности обработанных льняным и тунговым маслом древесины европейской ели и бука в отношении древесных грибков. Кроме того, были определены кратковременные гидрофобные свойства (с помощью тензиометра), а также долговременные гидрофобные свойства (путем замачивания в воде) в лабораторных и наружных условиях (измерения электрического сопротивления). Древесина, обработанная тунговым маслом и льняным маслом, защищена от грибков коричневой и белой гнили; однако тунговое масло оказалось более эффективным.Мало того, что испытанные масла оказались эффективными против грибков, вызывающих гниение древесины, они также работали против кратковременного, среднесрочного и долгосрочного поглощения воды. Обработанная маслом древесина потребляет меньше воды при лабораторных испытаниях, а также при испытаниях на открытом воздухе.

Ключевые слова

Тунговое масло

Ель обыкновенная

Бук обыкновенный

Древесные грибы

Содержание влаги

Разложение

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Copyright © 2013 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Природные соединения для защиты древесины от грибов — обзор

Реферат

Древесина — это возобновляемый, универсальный материал, имеющий множество применений и самый большой на Земле запас секвестрированного углерода. Однако он подвержен разложению, в основном вызываемым древесными грибами. Поскольку некоторые традиционные консерванты для древесины были запрещены из-за их пагубного воздействия на человека и окружающую среду, продление срока службы изделий из древесины с использованием натуральных консервантов нового поколения является императивом с точки зрения здоровья человека и защиты окружающей среды.Некоторые природные соединения растительного и животного происхождения были протестированы на их фунгицидные свойства, включая эфирные масла, дубильные вещества, экстрактивные вещества древесины, алкалоиды, прополис или хитозан; и был продемонстрирован их огромный потенциал в защите древесины. Хотя они не лишены ограничений, потенциальные методы преодоления их недостатков и повышения их биологической активности уже существуют, такие как совместная пропитка различными полимерами, сшивающими агентами, хелаторами металлов или антиоксидантами. Однако наличие расхождений между лабораторными испытаниями и результатами полевых испытаний, а также проблемы, связанные с законодательством, возникающие из-за отсутствия стандартов, определяющих качество и эффективность природных защитных составов, создают острую необходимость в дальнейших тщательных исследованиях и мероприятиях.Сотрудничество с другими отраслями промышленности, заинтересованными в использовании природных активных соединений, снизит связанные с этим расходы, таким образом, будет способствовать успешному внедрению альтернативных противогрибковых агентов.

Ключевые слова: натуральные консерванты для древесины, противогрибковые свойства, эфирные масла, дубильные вещества, прополис, растительные масла, растительные экстракты

1. Введение

Древесина является широко используемым натуральным, возобновляемым и универсальным материалом с отличными характеристиками. человеком с незапамятных времен.Это также самый большой резервуар секвестрированного углерода в земной среде. Однако его химический состав и структура делают его склонным к биоразложению, а грибы являются основными разрушителями древесины [1,2].

Традиционно, что касается характера разложения, различают три группы древесно-гниющих грибов, а именно: бурая гниль, белая гниль и мягкая гниль (). Все они разрушают структурные полимеры ячеистой стенки дерева, что приводит к потере прочности древесины. Дерево также может подвергнуться воздействию плесени и синей морилки ().Хотя они не вызывают значительных структурных повреждений, они отрицательно сказываются на эстетической ценности древесины, поскольку их активность приводит к изменению цвета древесины [1,2].

Таблица 1

Основные типы грибов, которые могут колонизировать и разрушать древесину [1,2,3,4,5].

Древесина становится восприимчивой к поражению грибами в определенных условиях окружающей среды, т.е.е. влажность более 20%, доступность кислорода и температура от 15 до 45 ° C. Грибковая порча поражает в основном наружные деревянные конструкции, снижая механические и эстетические свойства древесины и значительно ограничивая срок ее службы [5,6]. Для предотвращения этого был применен широкий спектр эффективных синтетических консервантов для древесины, включая агенты на основе меди (например, хромированный арсенат меди), триазолы (азаконазол, пропиконазол, тебуконазол), пентахлорфенол или фунгициды на основе бора [7,8,9] .Однако из-за проблем, связанных с окружающей средой и здоровьем, многие из них были запрещены к использованию, что привело к необходимости разработки альтернативных средств защиты древесины и методов, основанных на нетоксичных натуральных продуктах [9,10,11].

В настоящее время экологически безопасная защита древесины является объектом обширных исследований, охватывающих несколько различных подходов. Поскольку рост разрушающих древесину грибов зависит от наличия воды, одним из методов является контроль влажности с использованием природных гидрофобизаторов, таких как смолы и воски растительного или животного происхождения или растительные масла [12,13,14,15].Другой способ продления срока службы древесины — использование природных соединений с биоцидными свойствами и их фиксация внутри структуры древесины [11,12,16]. Более инновационный метод включает использование агентов биологической борьбы, то есть таких микроорганизмов, как другие грибы и бактерии, которые действуют как антагонисты древесных грибов [12,17].

Целью обзора является представление информации о текущих исследованиях природных соединений с доказанной биоцидной активностью, которые могут быть потенциально полезны для защиты древесины от грибков.Он разделен на две основные части в зависимости от происхождения описываемых соединений (растение или животное), а затем на подразделы, касающиеся конкретного источника или типа вещества. В обзор включены как результаты исследований in vitro противогрибковой активности отдельных натуральных экстрактов или их отдельных компонентов в отношении древесных грибов, так и данные, полученные в результате микологических тестов с использованием древесины различных пород, обработанной натуральными защитными составами. Обсуждаются эффективность, преимущества и недостатки, а также проблемы, связанные с использованием натуральных продуктов для защиты древесины, показаны потенциальные перспективы их коммерческого применения.

2. Противогрибковые вещества растительного происхождения

Растения являются богатым источником различных химических соединений, включая алкалоиды, флавоны и флавоноиды, фенольные соединения, терпены, дубильные вещества или хиноны. Вырабатываемые в виде вторичных метаболитов, они могут составлять до 30% сухой массы растений, играя важную роль в их защите от патогенных микробов, травоядных животных и различных видов абиотического стресса. Благодаря своим специфическим свойствам, возникающим в результате присутствия определенных фитохимических веществ, многие растения с тех пор используются людьми в качестве лекарств или пищевых добавок.В настоящее время знание химической структуры и функций отдельных компонентов растений позволяет разрабатывать эффективные методы их извлечения из тканей растений и использовать их в коммерческих целях, например, в качестве ингредиентов фармацевтических препаратов, косметики, функциональных пищевых продуктов или красителей. Также существует большой интерес к их применению в качестве биопестицидов, инсектицидов и фунгицидов для защиты сельскохозяйственных культур и биоразлагаемых материалов [18,19,20,21].

Противогрибковые свойства различных растительных экстрактов делают их интересными еще и как потенциальный источник природных веществ, которые могут использоваться в качестве альтернативных консервантов древесины против гниения.Высокая доступность растительного материала в целом и перспективная возможность использования промышленных отходов от переработки различных сельскохозяйственных культур могут повысить экономическую жизнеспособность всего процесса их получения, что позволит потенциально широко применять консерванты для растений в деревообрабатывающей промышленности.

2.1. Эфирные масла

Эфирные масла — это натуральные смеси летучих вторичных метаболитов различных растений, которые можно получить из растительного сырья путем дистилляции, механического прессования или экстракции с использованием различных растворителей.Они содержат множество химических соединений, которые отвечают за характерный аромат определенных растений, из которых они получены. Основными ингредиентами являются терпены, включая спирты, альдегиды, углеводороды, простые эфиры и кетоны, с доказанной биологической активностью, такие как антиоксидант, антибактериальное и противогрибковое действие. Поэтому растения, содержащие эфирные масла, веками использовались в народной медицине и добавлялись в пищу как ароматизаторы и консерванты [22,23,24].

В настоящее время эфирные масла нашли применение в парфюмерии, ароматерапии, производстве продуктов питания и косметики.Их состав был тщательно изучен вместе с их потенциальной терапевтической активностью, включая противовоспалительное, противомикробное, противовирусное, противораковое, антидиабетическое или антиоксидантное [23,24,25]. Наблюдаемый растущий интерес к биологически чистым, нетоксичным натуральным веществам с антимикробными свойствами делает эфирные масла потенциально полезными в качестве консервантов для широкого спектра продуктов [26,27,28]. Из-за доказанных противогрибковых свойств против плесени и древесных грибов, были также предприняты некоторые попытки применить эфирные масла из обычных растений, трав и специй в качестве защитных средств для древесины [29,30,31,32,33,34,35] .

Эфирные масла для защиты древесины

Было проведено несколько тестов in vitro против различных видов грибов с использованием различных эфирных масел, чтобы найти наиболее эффективные. Voda et al. [29] сообщили о высокой противогрибковой эффективности масел аниса, базилика, тмина, орегано и тимьяна против грибка бурой гнили Coniophora puteana и гриба белой гнили Trametes versicolor с использованием метода разбавления агара. Они показали, что наиболее эффективными соединениями, подавляющими рост обоих грибов, были тимол, карвакрол, транс-анетол, метилхавикол и куминальдегид.Их дальнейшие исследования подтвердили существование взаимосвязи между молекулярной структурой кислородсодержащих соединений ароматических эфирных масел и их противогрибковой активностью против дереворазрушающих грибов [36]. Тесты in vitro, проведенные Читтенденом и Сингхом [37], продемонстрировали противогрибковую эффективность 0,5% -ных концентраций масел корицы и герани против грибов бурой гнили Oligoporus placenta , C. puteana и Antrodia xantha , сапстаиновых грибов Ophseniestoma floccos , Ophiostoma piceae , Sphaeropsis sapinea и Leptographium procerum и плесневый гриб Trichoderma harzianum .Они также показали противогрибковые свойства масел аниса, орегано и лемы (смесь 50% новозеландской мануки и 50% австралийского чайного дерева) против некоторых из упомянутых выше грибов. Zhang et al. [35] сообщили об противогрибковой эффективности чистых монотерпенов, таких как β-цитронеллол, карвакрол, цитраль, эвгенол, гераниол и тимол, против грибов древесной белой гнили Trametes hirsuta , Schizophyllum commune и Pycnoporus sanguineus. Xie et al. [34] подтвердили противогрибковые свойства Origanum vulgare , Cymbopogon citratus , Thymus vulgaris , Pelargonium graveolens , Cinnamomum zeylanicum и эфирных масел грибов Eugenia 9016 -970 T.hirsuta и Laetiporus sulphurous , указывая на карвакрол, цитрон, цитронеллол, коричный альдегид, эвгенол и тимол как на наиболее активные соединения. Было показано, что некоторые из распространенных соединений натуральных эфирных масел, а именно коричный альдегид, α-метил коричный альдегид, (E) -2-метилкоричная кислота, эвгенол и изоэвгенол, эффективно подавляют рост грибка белой гнили Lenzites betulina и коричневый -гнильный гриб L. sulphurous [38]. В свою очередь, результаты, полученные Reinprecht et al.[39] показывают, что среди пяти различных эфирных масел (базилика, корицы, гвоздики, орегано и тимьяна) самая высокая противогрибковая активность против грибка бурой гнили Serpula lacrymans и грибка белой гнили T. versicolor была показана для базилика. масло (содержащее в основном линалоол), а самое низкое — гвоздичное масло (содержащее в основном эвгенол).

Указанные выше результаты были подтверждены на образцах древесины, обработанных отобранными эфирными маслами. Pánek et al. [33] исследовали противогрибковую эффективность и стабильность древесины бука, обработанной 10% -ными растворами десяти различных эфирных масел (березы, гвоздики, лаванды, орегано, сладкого флага, чабера, шалфея, чайного дерева, тимьяна и смеси эвкалипта, лаванды и т. масла лимона, шалфея и тимьяна) против грибка бурой гнили C.puteana и гриб белой гнили T. versicolor . Они обнаружили, что после сложной процедуры ускоренного старения наиболее эффективными против C. puteana оказались масла гвоздики, орегано, сладкого флага и тимьяна, которые содержат фенольные соединения, такие как карвакол, эвгенол, тимол и триметиловый эфир цис-изоазарола (химическая структура избранные соединения эфирных масел представлены в). Потери массы древесины березы составили 0,9%, 0,66%, 0,57% и 0,87% соответственно. Масла гвоздики, сладкого флага и тимьяна также были наиболее эффективными против плесени ( Aspergillus niger и Penicillium brevicompactum ) при тестировании с фильтровальной бумагой.Эти масла могут быть потенциально полезны для защиты древесины в интерьере. Интересно, что ни одно из протестированных масел не было эффективным против T. versicolor , что может быть результатом специфического ферментативного аппарата грибов белой гнили, способного разлагать как лигнин, так и другие фенольные соединения. Эффективность масла тимьяна против C. puteana и A. niger была также подтверждена Jones et al. [40]. Кроме того, они показали противогрибковую активность масел базилика, тысячелистника и календулы против C.puteana и P. placenta соответственно; однако два последних масла были эффективны только при использовании в чистом виде. Chittenden и Singh [37] сообщили о высокой устойчивости древесины сосны лучистой, обработанной 3% эвгенолом, с потерей массы <1% при воздействии C. puteana , O. placenta и A. xantha . Однако они обнаружили, что эвгенол легко выщелачивается из древесины, что предполагает его непригодность для защиты древесины, используемой на открытом воздухе.Kartal et al. [32] обрабатывали древесину суги составом, содержащим масло кассии, с получением высокой устойчивости древесины против коричневой гнили Tyromyces palustris (потеря массы 0,7%) и белой гнили C. versicolor грибов (потеря массы 3,6%).

Химическая структура и примерные растительные источники выбранных противогрибковых соединений эфирных масел.

Ян и Клаузен изучили свойства семи эфирных масел, включая аджован, укроп, герани (египетскую), лимонную траву, розмарин, чайное дерево и масло тимьяна, по подавлению плесени.Они обнаружили, что пары масла укропных сорняков и обработка окунанием образцов южной желтой сосны тимьяном или геранью эффективно защищали древесину от роста A. niger , Trichoderma viride и Penicillium chysogenum в течение как минимум 20 недель [ 41]. Результаты Bahmani et al. [31] подтвердили, что масла лаванды, лемонграсса и тимьяна, применяемые для пропитки древесины Fagus orientalis и Pinus tadea , могут обеспечить эффективную защиту от A.niger , Penicillium commune , C. puteana , T. versicolor и Chaetomium globosum . Салем и др. Продемонстрировали антиплесневую активность масел Pinus rigida и Eucalyptus camaldulensis , нанесенных на поверхность древесины Fagus sylvatica , P. rigida и P. sylvestris . [42] и аналогичные свойства гвоздичного масла, нанесенного на местную индийскую древесину, сообщили Hussain et al. [30].

Было доказано, что большое разнообразие эфирных масел, полученных из определенных местных растений со всего мира, обладает защитными свойствами от плесени и гниения древесины.Например, эфирное масло из листьев тайваньского коричного дерева Cinnamomum osmophloeum Kaneh., Содержащее коричный альдегид в качестве наиболее распространенного противогрибкового компонента, оказалось эффективным против различных грибов белой и коричневой гнили, включая Coriolus versicolor. и Laetiporus sulphureus [43]. Противогрибковые свойства коричного альдегида были также подтверждены Kartal et al. [32] при применении для обработки древесины суги, эффективно повышая устойчивость древесины против коричневой гнили T.palustris (потеря массы 0,6%) и грибы белой гнили C. versicolor (потеря массы 3,8%). Хорошие результаты были также получены Читтенденом и Сингхом [37] для древесины сосны лучистой, обработанной 3% раствором коричного альдегида, где потеря массы составила <1% против C. puteana и A. xantha и около 3% против О. плацента .

Масла листьев и плодов другого тайваньского дерева, Juniperus formosana Hayata, были протестированы in vitro Su et al.[44] за их противогрибковые свойства против семи плесневых грибов ( Aspergillus clavatus , A. niger , Ch. Globosum , Cladosporium cladosporioides , Myrothecium virrucaria , T. , два гриба белой гнили ( T. versicolor , Phanerochaete chrysosporium ) и два гриба бурой гнили ( Phaeolus schweinitzii , Lenzites sulphureum ). Они сообщили о превосходной противогрибковой эффективности листового масла с α-кадинолом и элемолом в качестве наиболее активных соединений.Высокая противогрибковая активность против плесени и древесных грибов была также показана для тайваньского масла листьев Eucalyptus citriodora из-за присутствия цитронеллаля и цитронеллола в качестве основных активных компонентов [45].

Cheng et al. [46] сообщили о высокой противогрибковой активности эфирного масла, полученного из листьев флорина Calocedrus formosana . C. formosana — эндемичный вид деревьев из Тайваня, отличающийся естественной устойчивостью к гниению. Самая сильная противогрибковая активность против L.betulina , Pycnoporus coccineus , T. versicolor и L. sulphurous были показаны для двух масляных соединений: α-кадинола и Т-мууролола.

Mohareb et al. [47] изучали противогрибковую активность эфирных масел восемнадцати различных египетских растений против дереворазрушающих грибов Hexagonia apiaria и Ganoderma lucidum . Наилучшая устойчивость была получена для заболони сосны обыкновенной, обработанной маслами Artemisia monosperma , Citrus limon , Cupressus sempervirens , Pelargonium graveolens , Schinus molle и Thuja occidentalis .В свою очередь, об эффективности масла нима, содержащего азадирахтин в качестве основного противогрибкового соединения, против грибов S. commune , Fusarium oxysporum , Fusarium proliferatum , C. puteana и Alternaria alternate et al. al. [48]. Аналогичные результаты были получены Hussain et al. [30], которые показали устойчивость местной индийской древесины, обработанной маслом нима, к различным формам.

Здесь стоит упомянуть некоторые новые подходы, направленные на усиление противогрибковой активности эфирных масел как консервантов древесины.Один из них — использование комплексов эфирных масел с метил-β-циклодекстрином. Cai et al. [49] обрабатывали древесину южной сосны комплексами эвгенола, транс-коричного альдегида, тимола и карвакрола с метил-β-циклодекстрином и подвергали ее воздействию грибов бурой гнили Gloeophyllum trabeum и P. placenta . Результаты показали улучшенную стойкость к гниению древесины, обработанной определенными комплексами, даже после выщелачивания, по сравнению с контрольными образцами или образцами древесины, пропитанными эфирными маслами по отдельности.Таким образом, кажется, что использование определенных комплексов, содержащих природные соединения, такие как эфирные масла, имеет большой потенциал в продлении срока службы изделий из дерева.

2.2. Танины

Танины — это природные соединения, вырабатываемые большинством высших растений для защиты от патогенных бактерий, грибов и насекомых. Их можно найти практически во всех частях растения, от корней, древесины и коры до листьев и семян [50,51].

Разные по цвету танины представляют собой вяжущие, очень разнообразные полифенольные биомолекулы, разделенные на два класса: гидролизуемые танины (такие как галлотаннины и эллагитаннины) и конденсированные полифлавоноидные танины.Гидролизуемые дубильные вещества можно найти только в двудольных. Среди конденсированных танинов наиболее распространены процианидины в форме катехина и эпикатехина, затем танин продельфинидина в форме галлокатехина и эпигаллокатехина и танин пропеларгонидина в форме афзелехина и эпиафзелехина. Хвойные деревья считаются наиболее богатым источником танинов [19,50,52].

Специфическая химическая структура и результирующая реакционная способность позволяют танинам необратимо связываться с металлами и другими молекулами, включая белки, создавая прочные комплексы [19,50,52].Эти свойства делают их полезными для множества приложений. Например, они традиционно используются в производстве кожи и применяются в качестве добавок к пиву, вину и фруктовым сокам в качестве антиоксидантов и ароматизаторов [50,51,53,54,55,56]. Их можно использовать для очистки сточных вод, производства изоляционных и огнестойких пен, гидропонных пен для садоводства, термореактивных пластмасс, смол и гибких пластиковых пленок [50,57,58,59]. Они могут служить в качестве клея и отделки поверхностей для древесины и изделий из древесины, цементных суперпластификаторов, антикоррозионных покрытий для металлов, высокотемпературных покрытий для поверхностей металлов и тефлона, упаковочных материалов, добавок для буровых растворов, и это лишь некоторые из них [50 , 60,61,62,63].

Уже опубликованные результаты исследований потенциального фармацевтического и медицинского применения дубильных веществ указывают на их положительное влияние на функциональность кишечника, а также на противораковую, противовоспалительную, противоаллергическую или противовирусную активность [43,50,51, 56,64,65,66,67,68,69]. Особые свойства дубильных веществ, которые делают возможным их необратимое связывание с белками, также делают их полезным оружием против микроорганизмов. Несколько исследований подтвердили их антибактериальную активность; существует также лекарство на основе танинов для лечения кишечных инфекций [50,69,70,71,72,73].Аналогичным образом сообщалось об эффективной активности дубильных веществ против различных видов патогенных грибов, то есть дерматофитов, плесени и дрожжей [74,75,76,77]. Отсюда и идея попробовать дубильные вещества в качестве противогрибковых консервантов для древесины. Поскольку большинство разрушающих древесину грибов используют внеклеточные ферменты для разложения компонентов древесины, присутствие дубильных веществ приводит к их неактивным комплексам с грибковыми ферментами, таким образом защищая древесину от биоразложения [78,79].

2.2.1. Танины в защите древесины

Противогрибковые свойства восьми различных фракций танинов, экстрагированных из коры и шишек ели европейской и шишек сосны обыкновенной, против восьми различных грибов бурой гнили, трех грибов белой гнили и четырех видов грибов мягкой гнили на среде солодового агара на Чашки Петри были изучены Anttila et al.[76]. Танины конуса были более эффективными в подавлении роста грибов, чем дубильные вещества коры. Однако экстракты танинов показали лучший ингибирующий эффект против коричневой гнили, чем виды белой или мягкой гнили, они рассматривались как потенциальные вещества для защиты древесины. Подобные эксперименты были выполнены Озгенч и др. [80] с использованием приморской ( Pinus pinaster L.), железа ( Casuarina equisetifolia L.), мимозы ( Acacia mollissima L.), сосны калабрийской ( Pinus brutia Ten.) и экстракты коры деревьев пихты ( Abies nordmanniana ) против T. versicolor и C. puteana грибов. Экстракты коры приморской сосны и пихты показали лучшую устойчивость против T. versicolor , тогда как экстракты коры железа и мимозы были более эффективны против C. puteana . В результате исследования был сделан вывод о том, что наиболее важным фактором противогрибковой активности является концентрация экстракта. К сожалению, в этом исследовании не было указано, что какие-либо конкретные соединения экстрактов являются наиболее эффективными ингибиторами роста грибов.

Было проведено несколько исследований для оценки устойчивости различных древесных пород, обработанных дубильными веществами, к плесени и дереворазрушающим грибам.

Обильный дубильными веществами, водные экстракты листьев сицилийского сумаха и дуба валония и кора турецкой сосны были использованы Sen et al. [81] для обработки древесины сосны обыкновенной и бука. Затем образцы бука подвергали воздействию грибка белой гнили T. versicolor, и образцы сосны обыкновенной подвергали воздействию грибка коричневой гнили G. trabeum .Наиболее устойчивыми оказались образцы, обработанные экстрактами дуба валония. Однако противогрибковая эффективность применяемой обработки значительно снизилась после выщелачивания, что свидетельствует о плохой фиксации дубильных веществ в структуре древесины.

Tascioglu et al. [82] изучали противогрибковые свойства богатых танинами экстрактов коры мимозы ( Acacia mollissima ), квебрахо ( Schinopsis lorentzii ) и сосны ( Pinus brutia ), применяемых для пропитки древесины сосны обыкновенной, бука и тополя.Результаты микологических тестов против двух грибов белой гнили ( T. versicolor и Pleurotus ostreatus ) и двух грибов бурой гнили ( Fomitopsis palustris и G. trabeum ) выявили высокую противогрибковую эффективность экстрактов мимозы и квебрахо. особенно при нанесении на древесину сосны обыкновенной. Экстракты сосновой коры (даже в концентрации 12%) оказались малоэффективными. Результаты показали, что экстракты мимозы и квебрахо можно использовать в качестве экологически чистых консервантов для древесины, используемой в помещении.Ямагучи и Окуда [83] сообщили о повышении активности танина мимозы против T. palustris и C. versicolor после его химической модификации и удаления низкомолекулярных соединений диализом. Экстракты танина из Acacia mearnsii были описаны Da Silveira et al. [84] в качестве эффективного консерванта древесины против грибка белой гнили P. sanguineus. В свою очередь, Mansour и Salem [85] показали полное подавление роста T. harzianum (плесень) с помощью экстрактов коры Maclura pomifera , Callistemon viminalis и Dalbergia sissoo .

Танины валония, каштана, тара и сульфатного дуба использовали Томак и Гонултас [86] для пропитки древесины сосны обыкновенной. Была оценена их противогрибковая эффективность против коричневой гнили C. puteana и P. placenta и грибов белой гнили T. versicolor и P. ostreatus . Результаты показали, что дубильные вещества эффективно подавляли атаку коричневых грибов, но не были эффективны против белой гнили. Лучшая противогрибковая активность наблюдалась у дубильных веществ валония и каштана, предположительно из-за более высокого содержания эллагитаннинов.Однако выщелачивание значительно снизило эффективность применяемой обработки танином. Эллагитаннины были также указаны Харт и Хиллис [79] как соединения, ответственные за устойчивость сердцевины белого дуба к Poria monticola .

2.2.2. Танины в сочетании с другими веществами

Были также предприняты некоторые попытки применить дубильные вещества в сочетании с другими соединениями с доказанной противогрибковой активностью, такими как ионы бора или меди, для повышения их характеристик и усиления их фиксации в структуре древесины.

Ямагути и Окуда [83] использовали танин-медно-аммиачные комплексы мимозы для пропитки древесины Cryptomeria Japonica D. Don. В результате проведенной обработки повысилась устойчивость к вымыванию и грибковому распаду. Повышенная противогрибковая эффективность конденсированных танинсодержащих экстрактов коры сосны лоблоловой ( Pinus taeda ) в комплексе с ионами меди (II), нанесенных на образцы березы, против C. versicolor по сравнению с самими экстрактами коры была подтверждена Лаксом [78,87 ].Аналогичный эффект был получен Ramirez et al. [88] для Cocos nucifera танинно-медных комплексных растворов, нанесенных на образцы ольхи, и для Bernardis и Popoff [89], которые сообщили о высокой устойчивости образцов древесины Pinus elliottii , обработанных экстрактом танина «quebracho colorado» в комплексе с раствором соли CCA. против белой гнили P. sanguineus и гриба бурой гнили Gloeophyllum sepiarium .

Исследование Thevenon et al. [90] показали повышенную эффективность систем консервантов на основе конденсированных танинов мимозы, гексамина и борной кислоты против очень агрессивного тропического гриба белой гнили P.sanguineus по сравнению с экстрактами танинов, применяемыми отдельно. Результаты показали пониженную выщелачиваемость бора, когда он образует комплекс в сети дубильных веществ и гексамина. Дальнейшие исследования аналогичных комплексных составов показали их высокую эффективность против C. versicolor и C. puteana при нанесении на буковую фанеру и древесину сосны обыкновенной, соответственно [91,92]. Они также указали, что повышенная устойчивость бора к выщелачиванию является результатом его ковалентной фиксации в танин-гексаминовой сети [91].

В свою очередь, Salem et al. [93] сообщили о высокой эффективности против плесени композиции экстрактов внутренней и внешней коры сахарного клена ( Acer saccharum ) с лимонной кислотой при нанесении на древесину Leucaena leucocephala . В качестве основных компонентов биологической активности были указаны п-гидроксибензойная кислота, галловая кислота и салициловая кислота.

Многокомпонентные консерванты для древесины на основе танинов, описанные выше, кажутся многообещающей альтернативой искусственным фунгицидам для наружного применения.

2.3. Экстракты древесины

Некоторые породы древесины обладают высокой естественной устойчивостью к гниению из-за присутствия различных экстрагируемых химических соединений, вместе называемых экстрактивными веществами. Экстрактивные вещества — это разнообразные неструктурные компоненты древесины, производимые деревьями в качестве защитных агентов от воздействия окружающей среды, и в основном они находятся в сердцевине древесины. Как правило, их можно разделить на две разные группы: алифатические и алициклические соединения (т.е. терпеноиды и терпены) и фенольные соединения (т.е.е., флавоноиды и дубильные вещества). Их противогрибковая эффективность, в зависимости от типа активной молекулы, может быть основана на различных механизмах, включая прямое взаимодействие с грибковыми ферментами, нарушение клеточных стенок и структуры клеточных мембран, приводящее к утечке содержимого клетки или нарушению ионного гомеостаза, или антиоксидантному действию. активность [11,94,95].

Естественно прочная древесина — ценный материал на рынке и экологически чистая альтернатива древесине, обработанной традиционными химикатами.Потенциально промышленные отходы от обработки прочных пород древесины могут служить источником природных, коммерчески жизнеспособных биоцидов, которые можно использовать для обработки менее прочной древесины. Поэтому во всем мире проводились обширные исследования экстрактивных веществ из древесины [96,97,98].

Тик ( Tectona grandis L.f) — одна из известных высокопрочных пород древесины. Однако его устойчивость к грибковому разложению значительно различается между деревьями из разных географических зон, плантаций или разных возрастов.Некоторые результаты исследований противогрибковых свойств древесины лиственных пород тика предполагают, что они могут быть результатом синергетического эффекта различных экстрактивных соединений, например антрахинины и тектохиноны [99,100,101], в то время как другие данные указывают на роль одного конкретного соединения, а не общего количества экстрактивных веществ в определении устойчивости древесины к гниению [102,103]. Haupt et al. [102], изучавшие устойчивость тикового дерева из Панамы к гниению, идентифицировали тектохинон как биоактивное соединение, подавляющее рост 90–169 C.puteana . Исследования Туласидаса и Бхата [103] показали высокую устойчивость сердцевины тика из Кералы (Индия) к коричневой гнили ( Polypomus palustris и G. trabeum ) и белой гнили ( P. sanguineus , T. hirsuta). и T. versicolor ), определяя нафтохинон как наиболее важное действующее вещество. Anda et al. [100] показали высокую естественную устойчивость тикового дерева из Мексики к белой ( P. chrysosporium ) и коричневой гнили ( G.trabeum ), тогда как его устойчивость к грибку белой гнили T. versicolor была умеренной. Они определили тектохинон, дезоксилапахол, изолапахол и дегидротектол как предполагаемые компоненты, ответственные за долговечность древесины. Микологические тесты, проведенные Kokutse et al. [99] показали, что древесина тикового дерева из Того была очень устойчива к P. sanguineus и G. trabeum , в то время как потеря массы древесины составляла <20% после воздействия Antrodia sp.и C. versicolor . Brocco et al. [98] показали эффективность этанольных экстрактов из отходов, полученных при механической обработке сердцевины тикового дерева из Бразилии, в защите обработанной заболони тика и сосны от грибов белой и бурой гнили. Противогрибковой активности против мягкой гнили не наблюдалось.

Киркер и др. [97] изучили естественную устойчивость нескольких пород древесины, полученных от различных производителей пиломатериалов в Северной Америке, к отобранным грибам коричневой и белой гнили.Их результаты показали высокую стойкость хвойных пород, таких как красный кедр восточный, можжевельник западный, красный кедр западный и желтый кедр Аляски, а также листопадная акация, медовый мескит и катальпа. Древесина южной сосны и павловнии оказалась менее устойчивой к гниению. Экстракты древесины павловнии не оказывали или оказывали незначительное ингибирующее действие на T. palustris и G. trabeum , а экстракты медового мескита не были эффективны против I. lacteus . Füchtner et al.[104] показали, что устойчивость недолговечной сердцевины ели европейской к грибку бурой гнили R. placenta является результатом присутствия фунгитоксической гидрофобной смолы, тогда как в случае умеренно прочной сердцевины курильской лиственницы устойчивость обусловлена ​​большим количество различных антиоксидантных флавоноидов.

Sablík et al. [96] сообщили об эффективности экстрактов сердцевины черной акации ( Robinia pseudoacacia L.) для повышения устойчивости к гниению недолговечного бука европейского ( Fagus sylvatica L.)) древесина от 5 класса (непрочная, потеря массы около 44%) до 3 класса (умеренно прочная, потеря массы около 13%). В то время как экстрактивные вещества из сердцевины Dicorynia guianensis Amsh из Французской Гайаны были показаны Anouhe et al. [105] обладать противогрибковой активностью против P. sanguineus и T. versicolor в основном из-за присутствия алкалоидных соединений.

Экстракты ксилемы Cinnamomum camphora (Ness et Eberm.), Китайской породы лиственных пород, были протестированы Li et al.[106] против двух грибов древесной гнили: G. trabeum и Coriolus (Trametes) versicolor . Наилучшие результаты были получены для экстрактов хлороформа и метанола, где эффективная доза для 50% ингибирования роста составляла 7,8 мг / мл экстракта хлороформа против C. versicolor и 0,3 мг / мл экстракта метанола против G. trabeum . Наиболее распространенными компонентами обоих экстрактов с доказанной противогрибковой активностью были камфора и α-терпинеол. C. camphora в таком случае можно рассматривать как источник природных противогрибковых консервантов для защиты древесины.

Также изучалась антиплесневая активность экстрактов сердцевины древесины. Маоз и др. [107] показали, однако, что экстракты древесины кедра Аляски, можжевельника западного, кедра ладана и кедра Порт-Орфорд могут уменьшить рост плесени ( Paecilomyces , Trichoderma , Penicillium , Aspergillus ,09 Graphium и Graphium ). Sporothrix видов) на заболони пихты дугласовой, они не способны полностью защитить древесину от грибков. Таким образом, только многокомпонентные экстракты могут рассматриваться как потенциальные альтернативы традиционным системам защиты древесины.Эффективность древесных экстрактов против плесени также исследовали Мансур и Салем [85]. Они сообщили о полном подавлении роста T. harzianum экстрактами древесины Cupressus sempervirens L. и Morus alba L. -плесень биоцид. Результаты другого исследования Salem et al. [108] указали на хорошую устойчивость сосны обыкновенной ( P. sylvestris L.), сосны смоловой ( P.rigida Mill.) и европейского бука ( Fagus sylvatica L.), обработанные экстрактами сердцевины древесины Pinus rigida против некоторых плесневых грибов ( Alternaria alternata , Fusarium subglutinans , Ch. globosum , A. globosum , niger и T. viride ). Однако примененный метанольный экстракт сердцевины древесины P. rigida не уменьшал полностью рост грибков. Его основные составляющие были идентифицированы как α-терпинеол, борнеол, терпин гидрат, D-фенхиловый спирт и лимоненгликоль.

Наиболее частыми проблемами, связанными с экстрактами древесины, применяемыми для противогрибковой обработки древесины с низкой прочностью, являются их разнообразие и непостоянство их биологической активности, а также проблемы с выщелачиванием древесины. Чтобы преодолеть последние, их фиксация на поверхности древесины с помощью ферментно-опосредованной реакции была предложена в качестве зеленой альтернативы традиционно используемым химическим веществам [109].

2.4. Другие экстракты растений

Помимо эфирных масел, дубильных веществ и экстрактов древесины, существует несколько других веществ растительного происхождения, полученных из разных частей растения с использованием различных методов, с доказанными противогрибковыми свойствами, которые потенциально могут применяться для повышения устойчивости древесины к поражению грибами. .

Чай и кофе — одни из самых экономически ценных культур во всем мире. Их польза для здоровья была известна человеку на протяжении веков. Среди других биологически активных вторичных метаболитов, играющих важную роль в защите растений от патогенов, они содержат кофеин — алкалоид, который проявляет антиоксидантные, противомикробные, иммунологические, противораковые, а также противогрибковые свойства [110,111,112]. Экстракты чая и кофе были протестированы против древесных грибов, чтобы оценить их потенциальную эффективность в защите древесины.В целом экстракты зеленого чая проявляли более сильное ингибирующее действие на отдельные грибы белой, коричневой и мягкой гнили, чем кофе, традиционный черный чай и экстракты коммерческого черного чая. Однако фильтрация удалила из экстрактов большую часть биологически активных соединений. Грибы белой гнили оказались наиболее чувствительными среди всех исследованных видов. Основной компонент экстрактов чая и кофе, кофеин, оказал сильное ингибирующее действие на большинство исследованных грибов [113]. Аналогичные результаты были получены при использовании экстрактов чая и кофеина против грибковых патогенов чайного растения, что подтверждает фунгицидную эффективность последних [114].Было показано, что механизм фунгистатической активности кофеина заключается в его повреждающем действии на клеточную стенку и клеточную мембрану грибов [112]. Другое исследование было сосредоточено на потенциальной противогрибковой эффективности кофейной шкурки, которая является побочным продуктом промышленного процесса обжарки кофе. Оказалось, что экстракты горячей воды кофейного серебра содержат хлорогеновую кислоту и производные кофеина, способные подавлять рост Rhodonia placenta , G. trabeum и T.разноцветный . Более того, их экотоксичность была значительно ниже по сравнению с коммерческими консервантами для древесины на основе меди, что делало их потенциальным сырьем для получения химикатов, полезных для консервирования древесины [115]. Растворы чистого кофеина, нанесенные на образцы сосны обыкновенной, эффективно снижали восприимчивость древесины к плесени ( A. niger , A. terreus , Ch. Globosum , Cladosporium herbarum , Paecilomyces variotii , Penicillium , Penicillium , .funiculosum , T. viride ), грибы бурой гнили C. puteana и P. placenta и гриб белой гнили T. versicolor . Несмотря на перспективность защиты древесины от грибков, кофеин оказался легко вымываемым из древесины, что является его основным недостатком, препятствующим его применению для древесины, используемой на открытом воздухе [116]. Поэтому было сделано несколько попыток стабилизировать кофеин внутри структуры древесины с использованием кремнийорганических соединений [117] или смеси силанов и прополиса [118].

Низкие концентрации экстрактов ядовитого Nerium Oleander L. показали Goktas et al. [119] как эффективные в защите образцов древесины бука восточного турецкого и сосны обыкновенной против грибов бурой и белой гнили P. placenta и T. versicolor соответственно. Об аналогичных свойствах сообщалось также у экстрактов другого ядовитого растения Gynadriris sisyrinchium (L.) Parl [120]. Кроме того, экстракты листьев лишайника ( Usnea filipendula ) и омелы ( Viscum album ), нанесенные на заболонь сосны обыкновенной, снижают восприимчивость древесины к поражению грибком C.puteana [121].

Компоненты пиролизного дистиллята были изучены Барберо-Лопесом [122] как потенциальный альтернативный ресурс для консервантов древесины. Дистилляты конопли, березы и ели в концентрации 1% подавляли рост C. puteana , R. placenta и G. trabeum . Пропионовая кислота была определена как наиболее эффективное противогрибковое соединение. В свою очередь, Sunarta et al. [123] сообщили о высокой противогрибковой эффективности биомасла, полученного в результате пиролиза скорлупы плодов пальмы, против грибка с синей окраской Ceratocystis spp.

Умеренные антиплесневые свойства 3% водных экстрактов Acacia saligna (Labill.) H. L. Wendl. о цветках сообщили Al-Huqail et al. [124] при нанесении на образцы древесины Melia azedarach , демонстрируя его потенциал для сохранения древесины. Среди основных активных соединений с доказанными противогрибковыми свойствами были бензойная кислота, кофеин, нарингенин и кверцетин. Экстракты плодов Withania somnifera значительно ограничивали рост мицелия A. alternata , Bipolaris oryzae , Colletotrichum capsici , C.lindemuthianum , Curvularia lunata , Fusarium culmorum , F. oxysporum , F. moniliforme , Macrophomina phaseolina , Rhizoctonia soltifungalina , Rhizoctonia soltifungalia и Rhizoctonia soltifungalza , демонстрируя их потенциал защиты и дерево [125,126,127]. Противогрибковую активность этих экстрактов приписывали однократному или синергетическому эффекту нескольких соединений, включая алкалоиды, флавоноиды, гликозиды, сапонины или дубильные вещества.Bi et al. [128] в свою очередь изучали устойчивость древесины тополя к гниению, обработанной этанольным экстрактом порошка коньяка ( Amorphophallus konjac K. Koch). Экстракты были более эффективны против коричневой гнили G. trabeum , чем против белой гнили T. versicolor . Салициловая кислота, ванилин, 2,4,6-трихлорфенол и коричный альдегид были определены как наиболее активные соединения.

Сообщалось также, что экстракты некоторых листьев обладают противогрибковой активностью против древесных грибов.Они могут быть экономически жизнеспособным потенциальным источником биологически чистых консервантов для древесины благодаря тому факту, что их можно легко получить непосредственно из деревьев или в качестве побочного продукта во время лесозаготовки. Маоз и др. [107] показали эффективность экстрактов листьев кедра Аляски, пихты Дуглас, западного красного кедра и листьев пихты тихоокеанской в ​​защите обработанной заболони пихты Дугласовой против поражения плесенью видов Trichoderma и Graphium . Коллективные экстракты этанола из корней, стеблей и листьев Lantana camara , богатые алкалоидами, терпеноидами и фенолами, полностью подавляли рост белой гнили T.versicolor и бурая гниль Oligopous placentus [129]. Метанольные экстракты Magnolia grandiflora L., как показали Мансур и Салем [85], влияли на рост распространенного возбудителя древесной плесени Ta harzianum , в то время как экстракты листьев Robinia pseudoacacia эффективно подавляли рост разрушающих древесину грибов. T. versicolor [130].

3. Противогрибковые вещества животного происхождения

Некоторые соединения животного происхождения уже использовались для защиты древесины.Воски (пчелиный воск) применялись в основном для повышения водостойкости и защиты древесины от фотохимической деградации. Биополимеры, такие как желатин, зеин или другие белки, использовались в качестве компонентов защитных покрытий и клеев для древесины, повышая влагостойкость и стабильность размеров, а также предотвращая вымывание биоцидов из древесины [16,131,132,133,134,135]. Однако оказалось, что некоторые из них также обладают прямыми противогрибковыми свойствами и потенциально могут использоваться в качестве альтернативы традиционным фунгицидам.

3.1. Прополис

Прополис, также известный как пчелиный клей, представляет собой натуральное смолистое вещество, которое медоносные пчелы синтезируют из продуктов, собранных из почек деревьев и других растений, в смеси с их слюной, пчелиными ферментами, пчелиным воском и пыльцой. Восковая природа и хорошие механические свойства делают прополис идеальным изоляционным материалом, позволяющим поддерживать постоянную температуру и влажность внутри улья в течение всего года. Он используется для усиления структурной устойчивости и сглаживания внутренних стенок гнезда, а также для заделки небольших отверстий и трещин в улье или сотах.Прополис обеспечивает антибактериальную и противогрибковую защиту гнезда и служит для прикрытия трупов злоумышленников, которые попадают в улей и умирают внутри, и слишком велики для пчел, чтобы их можно было унести, избегая их гниения внутри. В целом, прополис используется для защиты ульев, поэтому его название происходит от греческого языка и происходит от слов «про», что означает «у входа в» или «в обороне», и «полис», что означает «город» [ 136 137 138 139 140 141].

При температуре выше 20 ° C прополис представляет собой мягкое, податливое и липкое вещество.При охлаждении становится твердым и ломким. Его цвет обычно темно-коричневый, но он также может иметь черный, красный, желтый, зеленый или белый оттенок, в зависимости от ботанического источника [137, 142, 143, 144]. Как правило, это сложная смесь, содержащая 50% смол и бальзамов, 30% воска, 10% эфирных и ароматических масел, 5% пыльцы и 5% примесей [138, 140, 144]. Химический состав прополиса значительно различается между конкретными ульями, видами пчел, регионами и сезонами в основном из-за разнообразия видов растений, произрастающих вокруг и являющихся источником выделений, собираемых пчелами [137,138,140,141].К настоящему времени идентифицировано более трех сотен химических компонентов, в основном включая полифенолы (флавоноиды, фенольные кислоты и их сложные эфиры), терпеноиды, стероиды, аминокислоты, ароматические соединения, летучие масла и пчелиный воск [140, 141, 144].

С давних времен прополис применяли в самых разных целях. Некоторые цивилизации использовали его в традиционной медицине, например, для лечения простуды или заживления ран. Древние греки применяли его в качестве антисептика при кожных и буккальных инфекциях, а египтяне использовали его для бальзамирования мертвых тел [137,138].Благодаря своим антимикробным, антиоксидантным, противовирусным, противовоспалительным, противоопухолевым и иммуномодулирующим свойствам, обеспечиваемым в основном фенольными соединениями, он до сих пор используется в народной и дополнительной медицине как почти универсальное лекарство [137, 140, 145, 146].

В последнее время состав и свойства прополиса были тщательно изучены во всем мире, подтвердив его полезность в различных терапевтических целях, а также в качестве ингредиента в суперпродуктах и ​​биокосметике. Хотя стандартизация его химического состава остается сложной задачей, наличие множества молекул со многими полезными свойствами неоспоримо [137, 138, 139, 140, 147, 148].Антибактериальные свойства были приписаны кофейной кислоте, дитерпеновой кислоте, феруловой кислоте, p, -кумаровой кислоте, галангину, лигнанам, пиноцембрину и шприцевому альдегиду. Противовирусная активность была приписана кофейной кислоте и ее производным, кемпферолу, p, -кумаровой кислоте и кверцетину. Противогрибковая активность показана для (+) — агатадиола, бензойной кислоты, кофейной кислоты и ее эфира, феруловой кислоты, p -кумаровой кислоты, бензилового эфира, эпи-13-торулозола, галангина, изокупрессиновой кислоты, пинобанксина, пиноцембрина, сакуранетина. и птеростильбен [141, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155].

3.1.1. Прополис для защиты древесины

Хотя прополис использовался в течение тысячелетий для различных целей, его применение для обработки древесины малоизвестно. Единственное исключение — информация о скрипичных мастерах высшего класса, в том числе о Страдивари и мастерах из Кремоны в Италии. Они использовали изобретенный ими лак на основе прополиса для полировки своих инструментов с целью улучшения их акустических свойств или использовали его в смеси с другими ингредиентами в качестве красителя или финишного покрытия [149,156].В настоящее время прополис пробуют для отделки дерева индивидуально или в смеси с силанами. Результаты показывают, что, хотя его влияние на свойства древесины было посредственным, оно могло быть долгожданным дополнением к отделке древесины на основе натуральных ингредиентов [149,157,158]. Однако из-за доказанных противогрибковых свойств прополис также был задуман как потенциальный природный и экологически чистый консервант древесины против плесени и разрушающих древесину грибов [150, 159, 160, 161, 162].

3.1.2. Активность прополиса против плесени

Противогрибковая активность прополиса из Аргентины против нескольких фитопатогенных плесневых грибов, в том числе встречающихся в древесине, таких как A. niger , Trichoderma spp., Penicillium notatum или Fusarium sp. был оценен Quiroga et al. [150]. Они исследовали частично очищенный этанольный экстракт прополиса, а также два его флавоноидных компонента, выделенных с помощью ВЭЖХ — пиноцембрин и галангин. Их результаты ясно показывают, что как прополис, так и его изолированные компоненты были эффективны против тестируемых грибов и характеризовались низкой цитотоксичностью.Это означает, что прополис безопасен для окружающей среды и может применяться в качестве противогрибкового средства для защиты других натуральных продуктов, в том числе древесины, от плесени. Также была отмечена эффективность прополиса из США и Китая против P. notatum с основными компонентами, такими как пиноцембрин, пинобанксин-3- O -ацетат, галангин, хризин, пинобанксин и пинобанксин-метиловый эфир. подтверждено Xu et al. [163].

3.1.3. Активность прополиса против дереворазрушающих грибов

Экстракты прополиса со всего мира или их отдельные ингредиенты использовались для пропитки древесины различных пород с целью изучения их потенциала в защите древесины от дереворазрушающих грибов.

Woźniak et al. показали, что этанольные экстракты польского прополиса с концентрацией более 12% эффективно ограничивают гниение древесины сосны обыкновенной C. puteana [161]. Чем выше было содержание прополиса в растворе, тем лучше был достигнут противогрибковый эффект, достигая потери массы древесины 5,9%, 3,3%, 2,3% и 2,7% при концентрации прополиса 7,5%, 12%, 18,9% и 30%. соответственно. Более того, в польских экстрактах прополиса были выявлены высокие концентрации трех флавоноидов, известных своей противогрибковой активностью: пиноцембрина, галангина и хризина (около 47, 29 и 23 мг / г соответственно).

Древесина сосны обыкновенной и павловнии, обработанные 7% метанольным экстрактом турецкого прополиса, были более устойчивы к Neolentinus lepideus (коричневая гниль) и T. versicolor (белая гниль) по сравнению с необработанными образцами. Для сосны обыкновенной потеря массы составила 29,7% и 2,5% для необработанной и обработанной древесины, подвергшейся воздействию N. lepideus , и 28,4% и 4,2% для необработанной и обработанной древесины, подвергшейся воздействию T. versicolor , соответственно. Однако в случае древесины павловнии с низкой прочностью результаты были не такими хорошими, с потерей массы 39.2% для необработанной и 12,3% для обработанной древесины, подвергшейся воздействию T. versicolor , и 47,2% для необработанных и 11,6% для обработанных образцов, подвергшихся воздействию N. lepideus [159].

Budija et al. [158] продемонстрировали, что этанольный экстракт прополиса 29% из Восточной Словении эффективно защищает древесину ели европейской от грибов бурой гнили Antrodia vaillantii и G. trabeum и грибка белой гнили T. versicolor , в результате чего потеря массы древесины 5.3%, 7,2% и 4,6% соответственно. Кроме того, древесина тополя, обработанная раствором прополиса 40 мг / мл, была более устойчивой к T. versicolor , чем необработанная древесина (потеря массы около 11% против 20%, соответственно, после восьми недель воздействия) [162]. Однако в этом случае наблюдалось постепенное снижение противогрибкового действия прополиса с течением времени при воздействии грибов. Это может быть результатом биоразлагаемости определенных ингредиентов прополиса или низкого удерживания раствора прополиса в древесине, что является широко распространенным недостатком природных биоцидов.

Этаноловый экстракт прополиса из Аргентины, а также его изолированные соединения пиноцембрин и галангин, как было доказано, эффективно ингибируют радиальный рост гифа грибов белой гнили P. sanguineus и S. commune и несколько менее эффективны против Ganoderma applanatum и Lenzites elegans , демонстрируя их потенциал в защите древесины от гниения [150].

Jones et al. [40] обрабатывали образцы различных пород древесины метанолом или водными содовыми растворами прополиса, имеющимися в продаже в магазинах здоровья в Великобритании.Они подвергли их воздействию древесных грибов C. puteana и P. placenta . Их результаты доказали превосходную устойчивость обработанной древесины к C. puteana и несколько более низкую защиту от P. placenta. Однако защитный эффект был более выражен для сосны обыкновенной, ясеня и лиственницы, чем для древесины красного кедра западного или ели ситкинской. К сожалению, эксперименты также показали высокую чувствительность прополисовой обработки к выщелачиванию, поэтому ее нельзя применять на открытом воздухе без дополнительной фиксации в древесине.

3.1.4. Прополис в сочетании с полимерами

Обнаруженные недостатки экстрактов прополиса, применяемых в качестве консервантов для древесины, такие как вымываемость древесины и постепенное снижение противогрибковой активности с течением времени [40,162], побудили исследователей искать стабилизаторы, которые бы повысили эффективность прополиса. При консервации древесины применение некоторых полимеров, таких как протеины или кремнийорганические соединения, оказалось эффективным для удержания фунгицидов в древесине [14]. Аналогичный подход был успешно применен для прополиса.Возняк и др. показали, что смесь экстракта прополиса с кремнийорганическими соединениями метилтриметоксисиланом и винилтриметоксисиланом была более эффективной в защите древесины сосны обыкновенной против C. puteana , чем экстракт прополиса, использованный отдельно. Вместо этого Ратайчак и др. доказали, что древесина сосны обыкновенной, обработанная составом на основе прополиса, кофеина, метилтриметоксисилана и октилтриэтоксисилана, устойчива к C. puteana даже после процедуры ускоренного старения, включающей выщелачивание [118].

Представленные здесь результаты показывают потенциал прополиса в защите древесины от грибков. Однако из-за проблем, таких как высокая изменчивость состава прополиса и проблемы с его устойчивостью при нанесении на древесину, его раннее внедрение на рынок в качестве готового к использованию продукта кажется невозможным без улучшения его характеристик. Тогда необходимы дальнейшие исследования,

3.2. Хитин и хитозан

Хитин представляет собой натуральный белый твердый неэластичный мукополисахарид, состоящий из 2-ацетамидо-2-дезокси-β-d-глюкоз, связанных β (1 → 4) связями.Распространенный в природе, он является основным компонентом экзоскелетов членистоногих, включая морских ракообразных, таких как креветки и крабы, клеточные стенки грибов, колючки диатомовых водорослей или чешую рыб. Он структурно сравним с целлюлозой, с такой же низкой растворимостью и низкой химической реакционной способностью [164,165,166]. Хитозан представляет собой N -деацетилированное производное хитина. Его производство экономически целесообразно, поскольку его основным источником является панцирь ракообразных, полученный как отходы пищевой промышленности. Возобновляемые, биоразлагаемые, биосовместимые и нетоксичные хитин и хитозан в последнее время привлекли особое внимание как потенциальный природный полисахаридный ресурс, полезный для производства многих продуктов с добавленной стоимостью.Благодаря своим противораковым, антиоксидантным, антикоагулянтным и противомикробным свойствам они используются для производства носителей лекарств, искусственной кожи и костей, перевязочных материалов, контактных линз, твердотельных батарей. Они также используются в качестве хелатирующих агентов для очистки сточных вод, а также в качестве добавок в пищевых продуктах, косметике и производстве бумаги [164, 165, 166, 167, 168, 169].

Хитозан обладает фунгицидной и фунгистатической активностью [164,170,171]. Однако его большое разнообразие с точки зрения химической структуры затрудняет точное определение его антимикробных свойств.Наиболее важными факторами, играющими роль в биоцидном действии, являются молекулярная масса, степень деацетилирования и полимеризации хитозана, а также тип микроорганизма [168, 170, 172]. Было доказано, что хитозан взаимодействует с клеточной стенкой грибов и изменяет ее структуру, и уже были обнаружены два типа механизмов, лежащих в основе антимикробной активности хитозана [14,173,174]. Один из них включает проницаемость плазматических мембран бактерий или грибов за счет электростатических взаимодействий между аминогруппами в цепи хитозана и молекулами на поверхности клетки, что приводит к утечке внутриклеточного материала и гибели клетки [171, 172, 174, 175, 176, 177].Второй относится к изменениям в экспрессии генов за счет взаимодействий между хитозаном и нуклеиновыми кислотами [171, 178, 179, 180].

Противогрибковые свойства хитина и хитозана успешно используются не только в пищевой и косметической промышленности, но также имеют высокий потенциал в сельском хозяйстве, поскольку они полезны для защиты растений от грибковых патогенов и продления срока годности фруктов [166, 181, 182, 183, 184]. ]. Отсюда возникла идея применить это вещество для защиты другого природного материала — дерева — от плесени и гниения.

Хитозан для защиты древесины

Было предпринято множество попыток оценить эффективность хитозана в защите древесины от грибков. Эксперименты, проведенные на чашках с агаром, показали, что скорость роста грибов снижалась с увеличением концентрации хитозана и молекулярной массы, при этом не наблюдалось явной разницы между плесневыми грибами, грибами белой и коричневой гнили [185, 186, 187, 188, 189]. Как правило, 1% раствор хитозана полностью подавлял рост грибов [188,190].

Применение хитозана в деревянных брусках выявило его потенциал как противогрибкового агента.Кобаяши и др. показали, что древесина Суги, обработанная хитозаном (поглощение 11,6 кг × м ^-3 ), была более устойчивой к грибам коричневой гнили T. palustris и белой гнили T. versicolor (потеря массы 15,9% и 4,9% соответственно. ), чем необработанная древесина (потеря массы 34,8% и 19,7%) [191]. Также древесина Fagus crenata , Pinus densiflora и Cryptomeria japonica , обработанная хитозаном, оказалась более устойчивой к почвенным микроорганизмам и грибкам гниения ( C.versicolor , T. palustris , S. lacrymans ) по сравнению с необработанной древесиной [192].

Schmidt et al. сообщили о повышенной устойчивости древесины сосны обыкновенной, обработанной раствором хитозана с поглощением 5,6–6,8 кг × м ^–3 , к коричневой гнили C. puteana и G. trabeum со средней потерей массы 1,6–3,2% и 3,7–6,0% по сравнению с 18,2% и 35,6% для необработанного контроля соответственно [193]. Eikenes et al. получили аналогичные результаты для мини-блоков из сосны обыкновенной, обработанных 4.8% ( w / v ) раствор высокомолекулярного хитозана, подвергнутый воздействию C. puteana и P. placenta . Сообщенная потеря массы составила 1,6% и 0,1% для обработанной древесины по сравнению с 60% и 35% для необработанных образцов, соответственно [188]. Однако некоторое вымывание хитозана наблюдалось после ускоренного выщелачивания обработанных образцов в воде. Он был тем более выраженным, чем ниже была молекулярная масса хитозана. Тем не менее, 5% раствор хитозана оказался эффективным против грибков гниения, несмотря на выщелачивание [188].Альфредсен и др. и Gorgij et al. подтвердили более высокую эффективность хитозана с высокой молекулярной массой против плесени и синевы по сравнению с хитозаном с низким молекулярным весом [190,194].

В свою очередь, Larnøy et al. сообщили о противогрибковой эффективности 5% раствора низкомолекулярного хитозана, используемого для обработки сосны обыкновенной и бука [195]. Средняя потеря массы обработанной сосны обыкновенной, подвергшейся воздействию C. puteana и P. placenta , составила 4,9% и 1,6% по сравнению с 37,7% и 42,7% для необработанных образцов, соответственно.Потеря массы обработанной древесины бука, подвергшейся воздействию T. versicolor , составила 2,8% по сравнению с 30,2% для необработанной древесины после восьми недель испытания на ускоренное разложение.

Результаты применения хитозана на исторических образцах древесины, проведенные El-Gamal et al. продемонстрировали эффективность обработки против плесени и подтвердили, что ее можно рекомендовать для защиты археологических деревянных предметов [196].

Хитозан может образовывать мембрану внутри структуры древесины, которая не только действует как барьер против влаги и воздуха, но также может удерживать другие частицы и предотвращать их вымывание из древесины [195,197].Поэтому была предпринята попытка применять его в сочетании с металлами с противогрибковыми свойствами или фунгицидами. Он успешно использовался с консервантами на основе меди, цинка, серебра, хромированного арсената меди или тебуконазолом, обеспечивая эффективную защиту древесины от плесени и гниения [191,198,199,200].

4. Выводы

Как видно, природные соединения обладают огромным потенциалом в защите древесины, поскольку они проявляют широкий спектр антимикробных свойств. Они являются возобновляемыми, легкодоступными или экономически выгодными из отходов, нетоксичны или обладают гораздо меньшей экологической токсичностью, чем традиционные химические биоциды, и экологически безопасны.Однако у них также есть некоторые ограничения, в том числе высокая неоднородность в зависимости от источника, из которого они получены (например, прополис, эфирные масла, экстрактивные вещества древесины), отсутствие надлежащего удерживания внутри пропитанной древесной ткани, легкая выщелачиваемость, избирательная или неравномерная активность против отдельные виды грибов, высокая подверженность биоразложению. Некоторые из этих проблемных вопросов кажутся решаемыми путем комбинирования органических биоцидов с:

• —

  различными биологическими соединениями, способными разрушать мембраны ямок, тем самым увеличивая их проницаемость в древесные ткани;

• —

  различные природные полимеры и сшивающие агенты для фиксации природных соединений внутри структуры древесины и предотвращения их выщелачивания;

• —

  другие вещества, такие как антиоксиданты, агенты биологической борьбы или хелаторы для повышения их антимикробной активности и стойкости.

Вывод на рынок природных биоцидов дополнительно затруднен из-за некоторых несоответствий между лабораторными испытаниями и отчетными полевыми показателями, а также из-за проблем, связанных с законодательством, из-за необходимости соблюдения требований различных директив (касающихся строительных материалов и применения биоцидов). ) и отсутствие стандартов, определяющих качество, состав, характеристики и применение конкретных защитных составов на натуральной основе. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования в этой области.

Поскольку решение всех проблем, с которыми сталкивается разработка природных консервантов, специально ориентированных на защиту древесины и изделий из древесины, может оказаться слишком дорогостоящим, чтобы быть прибыльным, объединение усилий с другими отраслями промышленности, заинтересованными в эксплуатации конкретные природные активные соединения (например, для защиты растений, борьбы с вредителями, пищевых продуктов и фармацевтики) могут оказаться хорошим решением.

В настоящее время, когда продление срока службы изделий из дерева представляет большой интерес и важность, разработка натуральных консервантов нового поколения с минимальным воздействием в конце срока службы обработанной древесины является императивом с точки зрения здоровья человека и защиты окружающей среды.Несмотря на то, что представленный обзор не исчерпывает тему, поскольку существуют сотни научных данных, касающихся противогрибковой активности природных веществ, он дает исчерпывающее представление о текущем состоянии исследований в этой области и показывает перспективы развития экологически безопасных альтернативных древесных материалов. защита на основе натуральных составов.

Новые альтернативы консервации древесины на основе термической и химической модификации древесины — обзор

(PDF) Влияние пропитки салом на поведение влаги и устойчивость к гниению различных пород древесины

сосна, потери массы буковых блоков были одинаковыми независимо от концентрации жира

, что свидетельствует о том, что обработка сала

обеспечивала неполную защиту от грибка. атака.Результаты

согласуются с ранее обнаруженными данными о том, что жир

замедлял, но не предотвращал проникновение влаги. Это задержанное поглощение влаги

также привело бы к соответствующей задержке

в условиях, подходящих для поражения грибком, что привело бы к более низким потерям массы

.

4. Выводы

Обработка жиром замедлила, но не полностью ограничила

водопоглощение или связанные с ним изменения размеров в древесине

, а также не была полностью эффективной против поражения грибами.

Однако водоотталкивающие агенты могут быть полезны в надземных применениях.

катионов, где может происходить высыхание, и жир в сочетании

с биоцидом низкого уровня может быть привлекательным вариантом для защиты древесины

. Рекомендуется провести дальнейшие исследования до

, чтобы изучить влияние лечебных смесей на производительность.

Заявление о раскрытии информации

Автор (ы) не сообщил о потенциальном конфликте интересов.

ORCID

Hüseyin Sivrikaya http: // orcid.org / 0000-0002-9052-9543

Ахмет Джан http://orcid.org/0000-0001-5926-6039

Барбарос Яман http://orcid.org/0000-0001-9773-5318

Сабрина Palanti http://orcid.org/0000-0002-9033-8827

Джерей Дж. Моррелл http://orcid.org/0000-0002-1524-9138

Ссылки

Ahmed, SA, Morén, T. , Sehlstedt-Persson, M. и Blom, Å (2017) Эффект пропитки маслом

на водоотталкивающие свойства, стабильность размеров и восприимчивость к плесени

подверженность термически модифицированной древесине осины европейской и пуховой березы

.Журнал Wood Science, 63 (1), 74–82.

Араужо, Б.К., Нуньес, Р.С.Д.Р., де Моура, К.В.Р., де Моура, Э.М., Сито,

А.М.Д.Г. Л. и дос Сантос Жуниор, Дж. Р. (2010) Синтез и характеристика биодизельного топлива из говяжьего жира. Энергия и топливо, 24 (8), 4476–4480.

Awoyemi, L., Cooper, P. A. и Ung, T. Y. (2009) Охлаждение во время обработки

во время термической модификации древесины в среде соевого масла: соевое масло

поглощение, смачиваемость, водопоглощение и набухание.European

Journal of Wood and Wood Products, 67 (4), 465.

Бак, М. и Немет, Р. (2012) Изменения в свойствах набухания и скорости поглощения мочевины

термообработанным маслом тополя (Populus × euramericana cv.

Pannonia) древесина. Биоресурсы, 7 (7), 5128–5137.

Базяр, Б. (2012) Устойчивость к гниению и физические свойства масляного тепла

обработанная древесина осины. Биоресурсы, 7 (1), 696–705.

Chen, J., Wang, Y., Cao, J. и Wang, W. (2020) Улучшенные водоотталкивающие свойства

и стабильность размеров древесины за счет пропитки эпоксидированной эмульсией льняного масла

и комплексной эмульсии карнаубского воска.Forests, 11 (3), 271.

Cornet, I., Wittner, N., Tofani, G. and Tavernier, S. (2018) FTIR как простой

и быстрый аналитический подход для отслеживания роста микробов в течение

грибковая предварительная обработка древесины тополя Phanerochaete chrysospor-

мкм. Журнал микробиологических методов, 145, 82–86.

Да Кунья, М. Е., Краузе, Л. К., Мораес, М. С. А., Фаччини, С. С., Жак, Р. А.,

Алмейда, С. Р., Родригес, М. Р. А. и Карамао, Э. Б. (2009) Говяжий жир

биодизель произведен в пилотном масштабе.Технология переработки топлива, 90 (4),

570–575.

Демирель, Г. К., Темиз, А., Джебран, М., Терзиев, Н., Гезер, Э. D. (2018) Micro-

распределение, водопоглощение и стабильность размеров древесины, обработанной

эпоксидированными растительными маслами. Биоресурсы, 13 (3), 5124–5138.

Дубей, М. К., Панг, С. и Уокер, Дж. (2012) Поглощение масла древесиной во время термообработки

и охлаждения после обработки и влияет на стабильность размеров древесины

.Европейский журнал древесины и изделий из дерева,

70 (1-3), 183–190.

Эстевес, Б., Велес Маркес, А., Домингос, И. и Перейра, Х. (2013)

Химические изменения термообработанной древесины сосны и эвкалипта контролировались

с помощью FTIR. Maderas Ciencia y tecnología, 15 (2), 245–258.

ФПЛ. (2010). Справочник по дереву Дерево как инженерный материал. Общий

Технический отчет FPL-GTR-190. (Мэдисон, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США

, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров).508 с.

Fredriksson, M., Wadsö, L. и Ulvcrona, T. (2010) Сорбция влаги и набухание

ели европейской [Picea abies (L.) Karst.], Пропитанной льняным маслом

. Древесное материаловедение и инженерия, 5 (3-4), 135–142.

Хумар, М. и Лезар, Б. (2013) Эффективность древесины, обработанной льняным и тунговым маслом

, против древесных грибов и поглощения воды. Международный

Биоразложение и биоразложение, 85, 223–227.

Янкович, Б., Манич, Н., Додевски, В., Попович, Дж., Русмирович, Дж. Д. и

Тошич, М. (2019) Анализ характеристик продуктов пиролиза тополя u

каналов. Многокомпонентное кинетическое исследование. Топливо, 238, 111–128.

Kleinberg, MN, Rios, MA, Buarque, HL, Parente, MM, Cavalcante, C.

L. и Luna, FMT (2019) Влияние синтетических и природных антиокс-

идантов на устойчивость к окислению говяжьего жира перед выпуском биодизеля

. Валоризация отходов и биомассы, 10 (4), 797–803.

Knothe, G. (1999) Быстрый мониторинг переэтерификации и оценка качества дизельного топлива bio-

методом ближней инфракрасной спектроскопии с использованием оптоволоконного зонда

. Журнал Общества американских химиков-нефтяников, 76 (7), 795–800.

Ли, С. Х., Ашаари, З., Лум, В. К., Халип, Дж. А., Анг, А. Ф., Тан, Л. П. и Тахир,

П. М. (2018) Термическая обработка древесины с использованием растительных масел: обзор.

Строительные и строительные материалы, 181, 408–419.

Лю, С., Ван, Й., О, Дж. Х. и Херринг, Дж. Л. (2011) Производство быстрого биодизеля из говяжьего жира с радиочастотным нагревом. Возобновляемая энергия

Энергия, 36 (3), 1003–1007.

Ма, Ф. и Ханна, М. А. (1999) Производство биодизеля: обзор. Биоресурс

Технологии, 70 (1), 1–15.

Ма, Ф., Клементс, Л. Д. и Ханна, М. А. (1998) Биодизельное топливо животного происхождения

жира. Дополнительные исследования по переэтерификации говяжьего жира. Industrial &

Engineering Chemistry Research, 37 (9), 3768–3771.

Мехер, Л. К., Сагар, Д. В. и Наик, С. Н. (2006) Технические аспекты производства дизельного топлива bio-

путем переэтерификации — обзор. Обзоры возобновляемых источников энергии и

устойчивой энергетики, 10 (3), 248–268.

Накия, А. Н., Мариккар, Дж. М. Н., Миргани, М. Е. С., Нуррулхидаях, А. Ф.

и Янти, Н. (2017) Отделение фракционированных компонентов

лярдов от других животных жиров с использованием различных аналитических методов.

Sains Malaysiana, 46 (2), 209–216.

Пандей, К. и Нагвени, Х.С. (2007) Быстрая характеристика коричневой

и белой гнили деградированной сосны и каучукового дерева с помощью спектроскопии FTIR-

. Holz als Roh-und Werksto ff, 65 (6), 477–481.

Сидорова, Е. (2008). Масляная термообработка древесины. В Б. Андерсоне и Х.

Тухерн (ред.) Труды 4-го собрания Северной Балтийской сети

в лесу. Материаловедение и инженерия, Рига, Латвия, 13–14

ноября, Латвийский государственный институт химии древесины.

Тьердсма, Б. Ф. и Милитц, Х. (2005) Химические изменения в обработанной гидротермально

древесине: FTIR-анализ комбинированной гидротермальной и сухой

термически обработанной древесины. Holz als roh-und Werksto ff, 63 (2), 102–111.

Tjeerdsma, B.F., Swager, P., Horstman, B.J., Holleboom, B.W. andHoman, W.J.

(2005) Разработка технологии обработки древесины модифицированным горячим маслом. В

Х. Милиц и К. Хилл (ред.) Труды Второй Европейской конференции по древесине

Модификация: Модификация древесины: процессы, свойства и коммерциализация

(Геттинген): Геттингенский университет, Германия, стр.186–197.

Ван, Ю. М., Ван, Х. Дж. И Чжан, З. Ю. (2005) Анализ пыльцы сосны с помощью

с использованием FTIR, SEM и энергодисперсионного рентгеновского анализа. Гуан Пу Сюэ Юй

Гуан Пу Фэнь Си, 25 (11), 1797–1800.

Уильямс, Р. С. и Фейст, В. К. (1999) Водоотталкивающие и водоотталкивающие средства

Консерванты для древесины. Общий технический отчет США GTR-109, U.S.

Forest Products Laboratory, Madison, WI. 12 п.

Забель Р. А. и Моррелл Дж.J. (2020) Wood Microbiology (Сан-Диего, Калифорния:

Academic Press). 556 с.

Zhu, Y., Wang, W. и Cao, J. (2014) Улучшение гидрофобности и стабильности размеров

термически модифицированной древесины южной сосны до

, обработанной олеиновой кислотой. Биоресурсы, 9 (2), 2431–2445.

ДЕРЕВЯННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНИКА 9

Древесина, защищающая от гниения, чтобы она оставалась долговечной

Всякий раз, когда вы строите на открытом воздухе, любое дерево, которое будет контактировать с почвой, должно быть устойчивым к гниению, иначе оно будет гнить из-за влаги и гниения -продуцирующие организмы.Заборы, столбы для крыльца и террасы, холодные рамы, бордюры и галстуки должны быть устойчивы к гниению, чтобы прослужить более нескольких лет.

Есть три способа получить стойкую к гниению древесину: вы можете купить древесину, которая естественно устойчива из-за содержания в ней смол, древесину, обработанную химическими консервантами, или консервант для обработки древесины по вашему выбору. Кедр, красное дерево и, в меньшей степени, кипарис — самые распространенные виды устойчивой к гниению древесины. Красное дерево — самое устойчивое из трех, и большинство людей находит его наиболее привлекательным, но тяжелые рубки и законы, превращающие леса из красного дерева в парки, делают его редким и очень дорогим, а качество начинает падать.Сегодня вы видите меньше темно-красной сердцевины и гораздо больше более светлой заболони, некоторые из нее окрашены, чтобы она выглядела так, как мы все ожидаем от красного дерева.

Обработанная древесина — обычные пиломатериалы, такие как ель, пропитанные консервантами под давлением — начинает вытеснять секвойю. Он дешевле, прочнее и устойчив к гниению, поэтому его можно использовать для фундамента. Но обработка оставляет его болезненно-зеленым, который не может сравниться с внешним видом красного дерева или кедра. Тем не менее, вы можете покрасить его морилкой из красного дерева, чтобы он выглядел почти как настоящая вещь.

Другой распространенной обработанной древесиной является железнодорожная шпала, тяжелая древесина, пропитанная креозотом, которая находит широкое применение в ландшафтном дизайне. Если вы используете стяжки, помните, что креозот не проникает в древесину; Если вы разрезаете или просверливаете галстук, вы должны пропитать только что обнаженное дерево креозотом.

Обработав древесину, можно продлить срок ее службы. Креозот, вероятно, самый известный консервант, но он неприятно пахнет и не поддается окрашиванию. Это также делает древесину темно-коричневой, что вам может не понравиться.

Прозрачные консерванты, такие как пентахлорфенол (PCP) или оксид трибутилолова (TBTO), не изменяют цвет древесины и очень хорошо впитывают краску. Они также добавляются в некоторые наружные морилки, поэтому вы можете бороться с гнилью и улучшить внешний вид обычного дерева одним слоем.

Если вы используете один из этих консервантов, стремитесь к максимальному проникновению. По возможности лучше замачивать древесину, чем чистить щеткой. Это обеспечит максимальную защиту. Тем не менее, не ждите, что древесина, к которой вы относитесь, прослужит так же долго, как и древесина, обработанная давлением.

Одно предупреждение: всегда бережно относитесь к консервантам для древесины. По сути, это пестициды. Избегайте их вдыхания и держите подальше от кожи и детей. Будьте особенно осторожны с PCP; он содержит мельчайшие следы диоксина, вероятно, самого ядовитого химического вещества, созданного человеком.

Обработка древесины поликремниевой кислотой, полученной из силиката натрия, для защиты от грибкового гниения

Лесная служба США
Уход за землей и служение людям

Министерство сельского хозяйства США