Ochrana dřeva V.

část Ochrana dřeva IV. Boj s dřevokazným hmyzem

5. Mikrovlnné zářeníSpolečným jmenovatelem většiny problémů dřevěných konstrukcí je vlhkost. Právě vlhkost dává možnost působení biotických škůdců na dřevo s následnou degradací dřevní hmoty i celé konstrukce. Obecně platí, že zvyšování vlhkosti do meze nasycení vláken (cca 30%) zhoršuje mechanické vlastnosti dřeva, především pevnost v tlaku. Vlhkost nad 30% pak nemá na snížení mechanických vlastností podstatný vliv. Aby dřevěná konstrukce odolávala těmto negativním vlivům, je třeba používat jen řezivo zdravé a v maximální míře uzpůsobené dané funkci To je požadavek teoretický, v praxi je situace zcela jiná. Právě proto je pohled odborné veřejnosti směrován k možnostem odstranění již vzniklých poruch na stávajících dřevěných konstrukcích. Prvotním úkolem bývá odstranění zvýšené vlhkosti dřevní hmoty v konstrukci tj. vysušování. Dále je to likvidace napadení dřevokaznými houbami a hmyzem.

5.1. PRINCIP MIKROVLNNÉ TECHNOLOGIE
Mikrovlnné záření je elektromagnetické záření o frekvencích 300 MHz až 30 GHz. Toto rozpětí frekvencí odpovídá vlnovým délkám od 1 cm do 1 m. Ve formě vln se mikrovlny šíří do prostoru od zdroje. Zdrojem může být vysokonapěťová elektronka tzv. magnetron. Do něj je přiváděn síťový proud přes transformátor, a mikrovlny jsou vyzařovány anténami tzv. vlnovody k vyústění zařízení. Provedení a tvary antén jsou závislé na způsobu užití.
V tomto prostoru se mikrovlny odrážejí od kovového pláště a vytvářejí tak místně i časově proměnné prostorové pole. Po vložení či přiložení materiálu se pole deformuje v závislosti na jeho vlastnostech a objemu. Jediným prokázaným účinkem na biologické materiály je účinek tepelný. Tento účinek mimo výkonu a frekvence mikrovln ovlivňuje složení materiálu, jeho fyzikální stav (obsah volné vody) a v zásadě i jeho struktura.
Materiály obsahující volnou vodu např. potraviny, dřevo i organismy jsou schopny absorbovat energii mikrovln s následným zvýšením teploty. Tento jev nazýváme polární rotací neboli frikcí.
Frikce je pozorovatelná právě u materiálů s dielekricky aktivními složkami, v našem případě molekuly vody. Molekuly vody jsou elektricky neutrální, přičemž mají dipolámí charakter. V elektrickém poli se proto orientují podle polarity, pokud se polarita střídá. A to je případ mikrovlnného záření. Při vysokých frekvencích záření, tj. vysoké rychlosti střídání polmity a následně orientace molekul vody vzniká tepelná energie třením. To má za následek změnu skupenství, tj. vypařování volně vázané vody z materiálu.

Na rozdíl od jiných metod vysušování, které působí jen povrchově, působí mikrovlny hloubkově, v celém objemu materiálu, přímo na molekuly vody a na organismy vodu obsahující (sterilizace ohřevem).

5.2. ZAŘÍZENÍ PRO MIKROVLNNÝ OHŘEV
Zařízení, které se používá při mikrovlnném ohřevu dřeva je určeno pro sušení nekovových materiálů, likvidaci plísní, hub, mikroorganismů, hmyzu i jeho zárodků. Pro mikrovlnný ohřev se používá frekvence 2450 MHz, která odpovídá vlnové délce 12,2 cm.
Skládá se z těchto součástí:
Napájecí zdroj s ovladačem mikrovlnného generátoru (volitelný rozsah výkonu O -700W),
Mikrovlnný výkonový generátor pracující na frekvenci 2,45 GHz,
Trychtýřový vlnovod (anténa) napojený přímo na generátor (obr. 1),
Indikátor úrovně intenzity mikrovlnného záření.
Technické údaje:
El.proud: 220 V, 50 Hz
Příkon: 1 kW
Mikrovlny: 2450 MHz
Max. VF mikrovlnný výkon: 700W Zařízení má možnost rozsáhlé regulace vyzařovacího výkonu mikrovln 0A – 700 W
Dalšími výrobci zařízení na mikrovlnné vysoušení jsou např.: Mazer, Mivysan, Woodmaster, atd.

5.3. VLIV MIKROVLNNÉHO OHŘEVU V PRŮŘEZU
Během mikrovlnného ohřevu dochází k rychlému vstřebávání mikrovln a současně k rychlému zvyšování teploty dřevní hmoty. Vliv na rozložení teploty v průřezu má anizotropie dřevní hmoty. Díky tomu, že mikrovlny teplotně ovlivňují molekuly vody, prostředí ve kterém se nachází (dřevní hmota) je zahříváno pouze vedením od zahřátých molekul vody měnících se v horkou vodní páru. Z toho plyne, že teplota vody je vyšší než teplota samotné dřevní hmoty. Obecně u dřeva teplota v průřezu dřevní hmoty narůstá od povrchu dřevní hmoty ke svému maximu,.které se nachází jen několik milimetrů pod povrchem.
Stejně jako mikrovlny působí na vodu v dřevní hmotě, působí i na molekuly vody obsažené v organismech. Proto má mikrovlnný ohřev sterilizační účinek na dřevěné prvky napadené houbami, plísněmi a hmyzem. Velkým přínosem je pak schopnost mikrovlnného záření likvidovat i dřevomorku domácí (Serpula lacrymans) ohřevem nad 100°C.
Jednou z výhod je dosažitelnost mikrovln do nepřístupných míst a ohřev hmoty v celém průřezu. Dalšími výhodami jsou tzv. selektivní ohřev, tj. u vícesložkových materiálů se ohřívá pouze složka absorbující mikrovlny (voda). Dále rychlost a menší energetická a finanční náročnost ve srovnání s klasickým horkovzdušným sušením.

Nevýhodou je možnost lokálního přehřátí v důsledku nehomogenity mikrovlnného pole i samotného materiálu. Důsledkem může být například i takovíto zpráva: „Restaurovaný barokní oltář v kostele kladrubského kláštera na Tachovsku zachvátil v pátek 29. 8. 2003 večer požár. Příčina požáru není zatím jasná. Oheň vznikl při restaurátorských pracích. Dřevo se zřejmě přehřálo a vznítilo od mikrovlnného vysoušeče. Oheň naštěstí zachvátil jen část oltáře svatého Benedikta. Sochy, reliéfy i obrazy restaurátoři z oltáře odstranili již před začátkem oprav. Škodu odhadují památkáři na dva miliony korun.“ Dále může docházet k jakési koncentraci mikrovln v nejbližším okolí kovových prvků menších než 12,2 cm (ocelové spojovací prostředky, zapomenuté staré hřeby, skoby a svorníky). K těmto situacím dochází v průběhu neřízeného, velmi rychlého ohřevu a také při sterilizaci relativně suššího dřeva. Voda totiž od kovového předmětu, který se přehřívá až žhaví, odvádí teplo a přehřívá bezprostřední okolní hmotu. A konečně je třeba zmínit bezpečnost práce a pobytu v prostorách s vyššími hodnotami intenzity elektromagnetického pole. Přípustné hodnoty jednorázového ozáření pro pracovníky s mikrovlnným zařízením udává vyhláška MZ ČR č.408!l990 Sb, a to 800 /-1W/cm2, při dodržení maximální hodnoty hustoty mikrovlnného pole 2650 /-1W/cm2 Při práci může citlivější ‘člověk pociťovat únavu, bolesti hlavy, slzení očí, nesoustředěnost až apatii atp. Některé firmy zabývající se tímto způsobem sanace uvádějí odstupovou vzdálenost od antény 4 m jako dostačující. Dále uvádějí, že v pásmech za touto hranicí se hustota pohybuje v rozmezí 2-5 /-1W/cm2

Ochrana dřeva VI.


Nové články 1x za mesiac na váš eMail.

Nerozosielame spam! Prečítajte si naše podmienky použitia.

Súvisiace články

Ochrana dřeva VI.

5.4.POSTUP MIKROVLNNÉHO OHŘEVU

Pokud je nutné dřevěný prvek nejen vysušit, ale i sterilizovat na základě zjevného poškození dřevokaznými houbami a hmyzem, mělo by předcházet ošetření prvku biocidním přípravkem.

Ochrana dřeva I.

Dřevo patří již tradičně k základním stavebním materiálům. Ačkoli se v dnešní době v některých oblastech dřevo úspěšně nahrazuje jinými materiály, současně se v jiných oblastech projevuje něco jako návrat k přírodnímu dřevu. Dřevo je obnovitelným přírodním materiálem a lidmi je vnímáno jako přírodní, estetický materiál, který svou texturou a barvou příjemně působí v interiéru.
Dřevěné materiály mají navíc široké využití a hodí se téměř do každého prostoru, je však třeba vybrat jejich optimální variantu a opatřit je vhodnými prostředky z hlediska ochrany.

Boj s dřevokazným hmyzem

Likvidace a sanace dřeva napadeného dřevokazným hmyzem v budovách je náročná a často složitá a v každém případě dlouhodobá.
Dřevokazný hmyz působí na dřevě často skrytě a neodborník těžko hledá místa poškození. Ztěží se rozpoznává, zda je hmyz ještě ve dřevě, nebo již dřevo dávno opustil. Průzkum a dokumentace napadení jsou nesnadné a vyžadují odborné znalosti a praktické zkušenosti.