Обратите внимание на то, что перед началом обработки древесины необходимо убедиться, что она полностью высохла, так как наличие влаги может негативно сказаться на процессе стабилизации.
Доступные способы стабилизации древесины в домашних условиях
Древесина представляет собой уникальный и благородный материал, который с давних времен используется для производства самых различных изделий: от мебели и элементов домашнего декора до посуды и полезных в быту вещей. Она славится своими красивыми текстурами, приятным ароматом и широким спектром оттенков. Однако у нее есть и значительный недостаток — чувствительность к влаге, которая может вызывать расслоение волокон, разбухание и деформацию. Стабилизация древесины помогает предотвратить эти проблемы.
Стабилизация подразумевает ручную обработку древесины специальными составами, которые укрепляют волокна, делая их более прочными и долговечными. Основная задача стабилизации заключается в защите древесины от влаги: даже продолжительное воздействие воды не причиняет ей вреда. В результате дерево приобретает характеристики, подобные камню, сохраняя при этом свое природное обаяние.
Что такое стабилизация древесины?
Процесс стабилизации можно рассматривать как консервацию материала, в ходе которой останавливаются внутренние процессы внутри древесины. Это значит, что изделие сохраняет свой внешний вид и свойства на протяжении длительного времени после обработки.
Из-за высокой стоимости компонентов, больших временных затрат и сложности варианта эта процедура редко применяется в промышленных объемах, но она идеально подходит для небольших изделий, таких как:
- мебель;
- поделки;
- игрушки;
- декоративные элементы интерьера и экстерьера;
- рукоятки ножей.
Оборудование для стабилизации
Вакуумная камера для дегазации (обычно в комплекте с вакуумным насосом). Она необходима для откачивания воздуха из древесины, находящегося в порах. Мы используем изготовленную на заказ вакуумную камеру, которая может вместить большие 16-литровые бутылки. Однако в домашних условиях можно обойтись даже простым пластиковым насосом для банок, который применяется при консервировании овощей, если подобрать соответствующие материалы.
Воздушный компрессор потребуется для создания высокого давления после удаления воздуха из пор, чтобы принудительно впустить в них состав. Компрессоры доступны в любом строительном магазине и обычно используются для прокачки давления в краскораспылителях. В случае необходимости давление можно создать даже с помощью обычного ножного автомобильного насоса, как мы делали несколько раз, пока наш компрессор находился в ремонте.
Камера для высокого давления также нужна для обработки, и здесь наши мастера прибегают к различным вариантам. Мы используем немного модифицированный «красконагнетательный бак», который в комплекте с компрессором и краскораспылителем используется для малярных работ. Чтобы адаптировать его для высоких давлений, мы убираем пистолет и устанавливаем заглушки на местах подключения, а также устанавливаем кран для сброса давления.
Если бюджет ограничен, и нет желания приобретать указанное оборудование, то можно ограничиться простым погружением заготовок в стабилизирующий раствор до тех пор, пока они не перестанут всплывать на поверхность. Это вполне жизнеспособный вариант! Например, можно стабилизировать тонкие торцевые спилы березы, если оставить их в растворе на несколько недель. Однако выбор материала при таком подходе будет сильно ограничен, а большие заготовки пропитаются весьма долго.
Теперь давайте перейдем к самому процессу стабилизации.
Дегазация
Перед началом дегазации заготовки необходимо поместить в емкость со стабилизирующим раствором, например, это может быть бутылка с обрезанным горлышком или канистра. Заготовки следует прижать грузом, чтобы раствор полностью покрывал их. Не стоит помещать слишком много брусков одновременно, так как при впитывании они увеличиваются в объеме и могут застрять в емкости.
После этого емкость помещается в камеру для дегазации. Если у вас нет возможности создать вакуум, просто оставьте заготовки в растворе на длительное время. Однако даже с использованием пластикового насоса для консервирования результат будет значительно лучше. Если вы все-таки используете камеру, постепенно понижайте давление до минимально возможного для вашего оборудования. В этот момент появится эффект кипения — вспенивание стабилизирующего раствора в результате выхода воздуха из брусков. С течением времени на поверхности не должно остаться воздушной пены.
Мы оставляем заготовки в таком состоянии на три дня, но это время можно значительно сократить. После этого следует плавно сбросить давление и извлечь емкость из камеры.
Интересно отметить, что если вы извлекли емкость из вакуумной камеры и не все бруски полностью покрыты стабилизирующим составом, это может означать, что при сбросе вакуума в некоторые поры мог снова попасть воздух. В таком случае нужно будет повторить процесс.
Стабилизирующие составы для дерева
Для достижения желаемого результата в домашних условиях используются различные материалы для стабилизации древесины, которые можно условно классифицировать по нескольким критериям, включая происхождение веществ и способ их применения. Если рассматривать критерий по типу происхождения, классификация будет следующей:
· Материалы натурального происхождения – это соляной раствор, березовый сок, льняное, ореховое или конопляное масло, а также олифа, изготовленная на основе растительного сырья;
· Материалы на основе нефтепродуктов – нефтяная олифа и масляные пропитки на ее основе;
· Синтетические материалы – эпоксидная смола и другие полимерные составы.
В зависимости от состава пропитки могут быть однокомпонентными и многокомпонентными. Например, препарат «Буравид» представляет собой однокомпонентный полимерный раствор, который не требует дополнительной подготовки перед использованием. Эпоксидная смола же является двухкомпонентным составом — в него входят сама смола и отвердитель, которые необходимы для процесса полимеризации.
Полимерные составы
Современные полиэфирные масла чаще всего используются для создания полимерных пропиток древесины. Эти составы на основе однокомпонентных масел обеспечивают качественную стабилизацию древесины с глубоким проникновением и надежной фиксацией. Большинство таких составов применяют технологии вакуумной пропитки и обработки под давлением с последующей термической полимеризацией при температуре от 100 до 150 градусов.
Во время процесса пропитки применяются жидкие полимерные составы, а в процессе термообработки полимер изменяет свое физическое состояние на всей глубине древесной структуры. Среди наиболее рекомендованных современных составов для стабилизации древесины в домашних условиях можно упомянуть такие, как Анакрол-90, 100терм, Буравид и Пентакрил.
Пошаговая инструкция по стабилизации древесины
Чтобы наглядно представить процесс стабилизации древесины в домашних условиях, предлагаю пошаговую инструкцию метода вакуумной пропитки с последующей термической полимеризацией. Этот процесс требует наличия специального оборудования, самого минимум из которого — вакуумная камера. Все операции можно выполнить в домашних условиях и добиться достаточно высокого качества обработки заготовок.
В качестве полимерного материала будем использовать доступный «Буравид», а в качестве заготовок выберем два бруска березы, которые предварительно прошли тонкую обработку – выровнены грани и сделаны фаски. Сушка происходила при нормальных комнатных условиях.
Образцы помещаются в емкость и заливаются пропиткой.
Для равномерного пропитывания бруски прижимаются грузом, в данном случае используется гайка от баллона.
Для достижения привлекательного оттенка можно добавить специальный краситель-пигмент, но в данном случае мы обойдемся без него, чтобы лучше понимать, как изменится цвет древесины под воздействием только полимера.
Пока емкость готовится, начинается процесс замещения воздуха полимером – на изображении видно, как из березового бруска начинают выходить пузырьки воздуха.
Емкость помещается в вакуумную камеру. После закрытия крышки включается компрессор, и в камере создается разреженное пространство.
Через смотровое стекло камеры можно наблюдать, как воздух пузырьками выходит из древесины.
Спустя 72 часа бруски извлекаются из камеры и выглядят следующим образом.
На соответствующей фотографии представлена доска из стандартной березы.
Следующий этап заключается в запекании полимера при температуре 100 градусов.
Для предотвращения реакции между пропиткой и горячим воздухом необходимо сделать защитное покрытие. Для этого берется пищевая пленка, и бруски оборачиваются алюминиевой фольгой.
Упаковка помещается в металлический лоток и ставится на 1 час в разогретую до 100 градусов газовую духовку.
Так выглядит брусок березы после обработки.
А это — березовый брусок, на поверхности которого появились трещины в местах с низкой плотностью волокон. Эти трещины можно заполнить эпоксидным составом. В тех местах, где волокна изначально имели высокую плотность, полимеризованный состав «Буравид» придал материалу увеличенную плотность и прочность.
Перед началом работ брусок березы весил 101 грамм, а после полимеризации его вес увеличился до 194,5 граммов. Березовый брусок перед стабилизацией весил 225 граммов, а после полимеризации смолы — 335,1 граммов.
Что это такое?
Стабилизация обозначает особый процесс обработки материала, в ходе которого поры дерева заполняются специальными защитными составами. Эти действия направлены в первую очередь на увеличение декоративной ценности древесины, с целью сохранения этих свойств на как можно более длительное время. Параллельно с этим улучшаются показатели твердости материала и его стойкость к внешним воздействиям.
Целесообразно отметить, что процесс стабилизации довольно трудоемкий и длительный. Он требует серьезного подхода и определенных знаний. В промышленных масштабах использование этого метода может быть нерациональным, в то время как для мелких индивидуальных работ стабилизация является незаменимым решением. Она подходит для модификации характеристик мебели, деревянных изделий и игрушек, различных предметов интерьера, а также рукояток ножей.
Первоначально стабилизацию применяли для защиты древесины от влаги. С течением времени декоративные цели стали превалирующими. Понимание того, что одним процессом можно улучшить и внешний вид дерева, и его эксплуатационные характеристики, поспособствовало более активному использованию этих методов.
Для чего нужна стабилизация?
Процедура стабилизации преобразует материал в нескольких аспектах и зачастую помогает сэкономить как средства, так и усилия мастера, который мог бы достичь аналогичных результатов, используя несколько отдельных технологий. Стабилизация древесины служит следующим целям:
- увеличение твердости и плотности древесины;
- повышение гидрофобности материала, стойкости к термическим колебаниям и воздействию ультрафиолетовых лучей;
- уменьшение уязвимости древесины к воспламенению, обеспечивая барьер для лакокрасочных материалов;
- нейтрализация химического и биологического воздействия на древесину, что делает деформации и гниение менее вероятной угрозой;
- улучшение эстетических и декоративных свойств материала;
- после стабилизации древесина лучше подходит для ручной и механической обработки.
Очевидно, что потребительские свойства материала значительно трансформируются. Это не просто поверхностная пропитка, это заполнение большинства пор древесины, что особенно актуально для таких изделий, как ручки ножей, которые постоянно взаимодействуют с влагой, паром, горячими веществами. Древесина становится термостабилизированной, что продлевает срок её службы.
Стоит отметить, что после процедуры дерево становится похожим не на обычный материал, а на натуральный камень. Рисунок на срезе такой древесины очень напоминает мрамор, что придаёт изделиям дополнительную привлекательность.
Полимеры
Обработка древесины полимерами исключает негативное воздействие окружающей среды на материал. Дополнительным достоинством этих методов является то, что используемые смеси проникают в древесину и заполняют трещины и микроцарапины.
Анакрол-90
Анакрол-90 является специализированной полиэфирной пропиткой для деревянных изделий, превращающейся в термореактивный полимер при воздействии повышенной температуры. Благодаря своему высокому прочностному показателю, а также стойкости к химическим воздействиям и колебаниям температуры, Анакрол-90 часто используется для стабилизации и покрытия микротрещинок на деревянных изделиях.
Внешний вид древесины после обработки Анакролом.
Поэтапная обработка дерева Анакролом
- Выберите подходящую емкость для проведения процесса. Важно, чтобы изделие погружалось в раствор полностью.
- Создайте вакуумные условия, пока не прекратится выход пузырьков воздуха.
- Теперь оставьте древесину в растворе на 30 минут.
- Сгенерируйте избыточное давление — 2-4 атмосферы. Для этого вам потребуется компрессор или насос.
- Подождите 30–50 минут и затем повторите пункты 1-4 еще раз.
- Теперь вы можете проверить готовность древесины: если она тонет в воде, поздравляю, процесс завершен, и в материале нет пустот, куда не проник раствор.
- Если изделие всплывает на поверхности, необходимо повторить процесс обработки раствором Анакрол вновь. Важно начинать повторную пропитку после полного высыхания древесины.
- Завершающий этап – сушка изделия в духовом шкафу. Рекомендуемая температура составляет 100 градусов на протяжении 30 минут. Время может корректироваться в зависимости от размеров и толщины древесины; желательно проверять готовность каждые 7–10 минут.
100терм
Состав 100терм представляет собой раствор на основе термоотверждаемых полимерных компонентов и имеет прозрачный цвет. Он часто используется для консервации древесины как в условиях домашнего использования, так и в промышленности.
Буравид
«Буравид» — это полимерный состав с оптическими пигментами, который часто применяют для стабилизации древесины. С ним легко работать, так как в обычном состоянии он представляет собой немного вязкую водянистую структуру, а после обработки превращается в твердый слой, который покрывает изделие.
С помощью «Буравид» можно защитить изделия из дерева от воздействия окружающей среды, включая солнечное ультрафиолетовое излучение, влагу и перепады температур.
Пентакрил
«Пентакрил» — это своего рода эмаль, в которую добавляются красители и жирорастворимые пигменты. Обработка древесины с использованием этого раствора позволяет получить интересные и нужные оттенки.
Интересно отметить, что при обработке этим средством древесина приобретает свойства полимеров, при этом оставаясь безопасной и сохраняя свою натуральность.
Способы стабилизации
Для стабилизации деревянных изделий используются четыре различных метода: холодная и горячая пропитка — эти способы могут применяться как в промышленных, так и в домашних условиях. Также существуют профессиональные методы консервации: вакуумная обработка древесины (при помощи специальной вакуумной машины) и обработка раствором под давлением.
Холодная пропитка
Метод холодной пропитки древесины считается самым простым и надежным. Суть обработки заключается в вымачивании древесины в консервационном растворе, состоящем из натуральных масел. Наиболее распространены льняное масло, конопляное и ореховое масла. Также в раствор можно добавить цветной краситель для получения нужного оттенка или полной смены цвета изделия.
Процесс холодной пропитки, как правило, занимает около четырех недель. Главным преимуществом этого метода является отсутствие необходимости в специальном оборудовании, а также надежность конечного результата.
Горячая пропитка
Способ горячей пропитки древесины используется для достижения максимальной проникаемости состава в структуру дерева. Основной проблемой этого метода является необходимость поддержания высокой температуры используемого раствора в течение длительного времени — от 5 до 7 дней.
Вакуумная обработка
Этот метод пропитки при помощи вакуумной машины обеспечивает качественную пропитку древесины, одновременно удаляя воздух из ее волокон. Однако для его применения требуется специальная вакуумная камера и компрессор.
Обработка под давлением
Этот процесс отличается от вакуумной обработки тем, что воздух внутри волокон удаляется с использованием избыточного давления. Это довольно быстрый метод консервации древесины и может занимать от 12 часов до нескольких дней.
Фото полимеризованного дерева
Теперь давайте взглянем на то, как выглядят деревянные изделия, прошедшие процесс стабилизации. На изображении представлено дерево, обработанное цветным стабилизатором. Для достижения такого результата окрашенный пигмент добавляется в раствор.
