Обработка вакуумной пропиткой деревянных поверхностей

На протяжении многих веков человек не перестает восхищаться красотой древесины и старается, по мере возможности, защитить дерево от старения и гниения. Для этой цели выпускается множество пропиток, антисептиков, антипиренов, способных снизить вредное влияние окружающей среды и продлить жизнь изделия. Наиболее современным методом считается вакуумная пропитка.

Использование этой методики позволяет защитному составу, за счет пониженного давления, проникнуть на глубину до 5 см, в зависимости от породы дерева и применяемой методики. Для сравнения: обычное нанесение кистью или валиком дает проникновение до 2 мм.

Чем стабилизировать древесину в домашних условиях?

Сегодня у нас важный день! Буквально вчера мы собрали оборудование для стабилизации и сегодня его опробуем. Попутно рассмотрим популярные на сегодняшний день пропитки и ответим на вопрос: «Чем стабилизировать древесину в домашних условиях?». Ну и самое главное — ознакомимся с процессом стабилизации «вживую».

Скажу сразу, для того, чтобы стабилизировать древесину не обязательно иметь в наличии вакуумную камеру и прочее сопутствующее оборудование. На данный момент в Сети легко найти продавцов предлагающих современные полимерные пропитки, которые самостоятельно и легко проникают в поры заготовки. Для стабилизации в таких растворах необходимо погрузить в них заготовку и оставить её … на 1,5-2 недели (!). Единственное условие, древесина должна быть достаточно сухая, а сам материал достаточно пористым. Твердые сорта древесины стабилизировать подобным образом не получиться.

Мы проверим сегодня, так ли это на самом деле. И стабилизируем бруски ореха двумя способами — с использованием вакуумной камеры и без. Но если в первом случае мы увидим результат уже сегодня, то в случае отсутствия вакуумного оборудования результата придется подождать.

Чем стабилизировать древесину в домашних условиях?

Вот мы и подошли к самому главному, а именно к обзору современных и популярных полимерных пропиток представленных на сегодняшний день в Сети.

  • «Анакрол»

Это пропиточный состав на основе диметакрилового полиэфира, который при температуре (95±5) ºС быстро полимеризуется с образованием термореактивного полимера. Этот состав был разработан для герметизации микропор и микротрещин, предотвращения внутренней коррозии в изделиях из чёрных и цветных металлов, полученных методом литья или порошковой металлургии.

Однако высокая проникающая способность, безусадочная полимеризация и итоговые свойства получающегося полимера, а именно: его высокие прочность и химическая стойкость, в сочетании с температурой эксплуатации от -60 ºС до +180 ºС, сделали очень интересным применение Анакрол-90 и для стабилизации/консервации древесины.

  • «100term»

Это прозрачное жидкое средство для стабилизации из четырёх термоотверждаемых полимеров с упрощённой реакцией перехода в твёрдое состояние; средство, созданное специально для максимально качественной стабилизации дерева, рога и других натуральных материалов.

100ТЕРМ лёгок в использовании и в стенах профессиональной лаборатории, и в мастерской любителя.

Эффективное нетоксичное средство для безопасной пропитки и стабилизации (дерево, текстиль, бумага, углеволокно, стеклоткань, кожа, рог, мех, шишки, кукурузные листья и др.)

  • «Буравид»

Полимер для стабилизации древесины. Частная разработка. Если честно, то еще не пробовали в работе. Реализуется через группу VK, также там можете посмотреть и примеры стабилизации на основе «Буравида».

Чем еще можно стабилизировать древесину?

Вариантов очень много. Вы можете использовать:

  • любые масла, которые способны полимеризоваться: льняное, маковое, ореховое, конопляное, акациевое;
  • натуральным воском: пчелиным, карнаубским;
  • вывариванием в смоле хвойных пород;
  • лаками, олифой, эпоксидной смолой.

Все перечисленные выше составы ответят на ваш вопрос: «Чем стабилизировать древесину в домашних условиях?»

Процесс, который мы рассмотрим ниже, основан на вакуумной пропитке пропиточным составом «Анакрол», а также подойдет для пропитки другими полимерами и натуральными маслами.

Перейдем непосредственно к процессу стабилизации

Как мы узнаем что в обоих случая процесс стабилизации прошел успешно?

  • Во-первых, в случае успешной пропитки бруски должны полностью погрузиться в раствор, т.е. утонуть в нем.

Пока же они у нас свободно плавают)

    • Во-вторых, мы будем контролировать качество пропитки путем контрольных взвешиваний брусков до пропитки, после пропитки и после полимеризации составов.
    • В-третьих, заключительный процесс стабилизации, а именно сушку и отверждение полимера мы будем производить разными способами: в духовом шкафу и методом варки в кипятке.
  • В-четвертых, мы изготовим из полученного материала изделия, а именно рукояти ножей и посмотрим будут ли они отличаться визуально.
Рекомендуем:  Морилка для дерева — для чего она нужна

Все результаты, как всегда, будут доступны в нашей постоянной рубрике Стабилизированная древесина.

Поехали!

Наш подопытный материал, это четыре бруска ореха. Вводные данные:

  • Брусок №1: исходный вес 122 гр; стабилизация в составе «Анакрол» (без красителя); замачивание в полимере без использования вакуумного оборудования 1,5 недели; заключительный процесс — жарочный шкаф при 100 градусов Цельсия 1,5 часа.
  • Брусок №2: исходный вес 116 гр; стабилизация в составе «Анакрол» (без красителя); замачивание в полимере без использования вакуумного оборудования 1,5 недели; заключительный процесс — варка в кипятке при 100 градусов Цельсия 1,5 часа.
  • Брусок №3: исходный вес 112 гр; стабилизация в составе «Анакрол» (краситель — красный) с использованием вакуумного оборудования; заключительный процесс — жарочный шкаф при 100 градусов Цельсия 1,5 часа.
  • Брусок №4: исходный вес 110 гр; стабилизация в составе «Анакрол» (краситель — коричневый) с использованием вакуумного оборудования; заключительный процесс — варка в кипятке при 100 градусов Цельсия 1,5 часа.

Зачем мы взвешиваем бруски? Не только для того, чтобы понять, что древесина впитала состав. Если планируете заниматься коммерческой стабилизацией, то путем взвешивания бруска «до и после» определите сколько он впитал в себя пропиточного состава, тем самым получите одно из значений его себестоимости.

Для наших целей мы будем использовать одинаковые пластиковые емкости, которые пронумеруем в соответствии с маркировкой брусков.

Этап 1

  1. Погружаем бруски с №1 и №2 в «Анакрол»
  2. Оставляем на 1,5 недели.

Этап 2

1/ Бруски с №3 и №4 замачиваем в «Анакроле» в течение 1 часа (пусть привыкнут)).

2/ Затем погружаем их в вакуумную камеру и откачиваем воздух.

3/ Вакуумируем до окончания кипения (примерно 30 минут).

4/ Отстаиваем при нормальном давлении 30 минут.

5/ Повторяем процессы № 2, 3 и 4 два-три раза. Если всё сделано правильно, то при полной пропитке брусков они должны полностью тонуть в пропиточном составе.

Сегодня на этом всё. Завтра мы снова взвесим бруски, определим сколько они впитали состава, а также перейдем к

Этапу 3

    1. Брусок с номером 3 отправим в жарочный шкаф.
  1. Брусок с номером 4 отправим в кипяток.

Виды

Чаще всего дерево стабилизируют в два цвета. Это более распространено, да и результат предсказуемый. Но если двухцветная стабилизация кажется чем-то простым, применяются и технологии многоцветной стабилизации. Они более сложные, и новичкам тяжело будет справиться с этой задачей. К тому же такой вид чаще используется именно в декоративных целях, то есть не о прочности и повышении эксплуатационных свойств дерева идет речь (они не первоочередны). А вот каким именно способом добиваться изменения материала – вопрос со множеством альтернатив.

Преимущества использования вакуума

К сожалению, эта технология доступна только в промышленных условиях и требует специального оборудования, а готовый материал стоит почти вдвое дороже. Однако вакуумная пропитка дерева дает ряд преимуществ:

  1. Надежно защищает на долгие годы от гнили, плесени, различных насекомых. Доска не гниет, даже если она постоянно соприкасается с водой или землей. Не требует повторной обработки антисептиками.
  2. Антипиреновое пропитывание делает древесину трудновоспламеняемой или вообще негорючей, значительно повышая противопожарную безопасность построек.
  3. Современные защитные средства для вакуумной технологии, как правило, выпускаются на водно-дисперсионной основе, реже используются другие. Все они экологически чистые, безопасные для людей и животных.
  4. После пропитки с помощью специального оборудования дерево сохраняет свою уникальную текстуру, но становится более прочным: не рассыхается и не растрескивается.

Процесс насыщения (импрегнации) древесины растворами проводится на специализированном промышленном оборудовании под воздействием разницы давления в герметичной камере автоклава и занимает, в зависимости от вида и качества материала, 3,5-6 часов.

Давление жидкости в этом аппарате достигает до 12 кг/см2, длина аппарата – 10-15 м, а диаметр 1,5-3 м. Оборудование имеет:

  • ручной или автоматизированный блок управления;
  • датчики давления;
  • клапаны;
  • емкость для антисептического раствора.

Параметры автоклавной обработки и характеристики пропитывающей смеси (антипиреновая, противогрибковая), влияют на стойкость древесины к различным поражениям и ее прочность. Обычно срок службы доски после того, как будет сделана вакуумная пропитка, составляет 60-70 лет. На протяжении этого времени ей не потребуется дополнительная антисептическая или антипиреновая обработка. Такой материал при косметическом ремонте достаточно просто покрасить, предварительно очистив и удалив старые слои декоративного покрытия.

Стабилизация древесины в домашних условиях

Среди технологий обработки древесины одним из наиболее интересных и увлекательных моментов является придание заготовке прочности и стойкости к негативным воздействиям окружающей среды. Традиционно в домашних условиях применяется несколько вариантов обработки – нанесение защитного слоя и пропитка консервационными рецептурами. Но как показывает практика, такие методы не дают большого эффекта, через 2-3 года приходится исправлять дефекты покрытия и заново делать обработку. Такое положение дел часто подталкивает к поиску новых решений проблемы защиты изделий из дерева, например, такого метода как стабилизация древесины в домашних условиях.

Что такое стабилизация древесины

В процессе механической обработки древесины используются разные приемы и методы – пиление, строгание, шлифовка, резьба. Во время всех этих работ происходит нарушение природного порядка расположения волокон. Часть волокон раскрывается по всей длине, часть нарушается в поперечном разрезе. В итоге после всех манипуляций получается изделие нужной формы. Но вместе с получением нужной формы, само дерево становится еще более не защищенным к внешнему воздействию. Обработанные волокна по-прежнему сохранят способность впитывать влагу, что чревато развитием грибковых инфекций и гнили.

Рекомендуем:  Как подобрать компрессор для пескоструйного аппарата

Изменить такое положение дел можно, только прибегнув к применению технологии стабилизации или обработке дерева специальным составом способным проникнуть глубоко в поры и буквально закупорить поры. Процесс стабилизации древесины по своему характеру носит комплексный характер. В процессе стабилизации дерево приобретает не только качества, повышающие его прочность и твердость, но и более интересный внешний вид.

Основные цели стабилизации

Несмотря на трудоемкость процесса и довольно долгое время, которое будет потрачено на стабилизацию, результат позволит обеспечить легкость обработки заготовки. Так, в процессе обработки специальные составы позволяют добиться следующих свойств материала:

  • Повысить плотность и твердость дерева;
  • Обеспечить устойчивость к воздействию влаги, перепадам давления и температуры, уберечь от воздействия ультрафиолета;
  • Дерево приобретает устойчивость к высоким температурам и открытому пламени;
  • На пропитанный полимерами материал лучше ложатся лакокрасочные покрытия;
  • Древесина становится непроницаемой для биологических вредителей;
  • Волокна, пропитанные полимером, перестают быть подвержены деформации, дерево становится легче обрабатывать и клеить;
  • При обработке ручным и инструментальным способом можно получить более качественный результат – материал меняет свои свойства, его становится легче обрабатывать.

Способы стабилизации

Сегодня для работы в домашних условиях применяются такие же методы как для обработки древесины на промышленных установках. Сам процесс условно можно разделить на два этапа. Первый этап называется пропиткой и заключается в насыщении волокон специальным составом. Во время пропитки происходит вытеснение воздуха в целлюлозных трубках и замена его полимерным составом. Второй этап заключается в полимеризации состава, вследствие чего изменяются качества волокон дерева.

Для применения того или иного метода стабилизации выбирается оптимальный состав веществ и технология проведения работ. В домашних условиях чаще всего применяются следующие методы обработки дерева:

  • Холодная пропитка – для начинающих мастеров самый простой и надежный способ получить хороший результат. Суть метода заключается в вымачивании древесины в консервационном растворе или веществе. Для пропитки чаще всего используются натуральные масла – конопляное, ореховое или льняное. Процесс длится от 72 часов до 3-4 недель. Масла применяют как в чистом виде, так и с добавлением красителя, для придания материалу необходимого цвета. Удобство метода заключается в его простоте, все операции выполняются без специального оборудования.
  • Способ горячей пропитки применяется для глубокого проникновения консервационного вещества в слой материала. Сложность операции заключается в необходимости поддержания высокой температуры раствора в пропиточной ванне на протяжении нескольких дней.
  • Использование вакуума для обработки дерева позволяет получить более насыщенный полимерами материал, и практически полностью удалить воздух из волокон. Этот метод в отличие от предыдущих, требует наличия специального оборудования – вакуумной камеры и компрессора, что делает его более затратным.
  • Обработка давлением схожа с предыдущим методом, с той лишь разницей, что воздух из волокон удаляется не вакуумом, а избыточным давлением. В процессе обработки заготовка заливается жидким раствором полимера и помещается в камеру для создания избыточного давления. Срок такой обработки может длиться от 12 часов до нескольких суток.

Полимеризация веществ происходит по-разному – для одних достаточно высыхания при обычной температуре, для других этот процесс обязательно должен происходить при повышенной температуре или под воздействием других факторов, например, ультрафиолета.

Стабилизирующие составы для дерева

Для достижения нужного результата в домашних условиях используется несколько типов веществ для стабилизации древесины. Условно можно провести классификацию по нескольким признакам, например, по происхождению веществ или по способу их применения. Если за основу брать классификацию по типу происхождения веществ для стабилизации, то классификация будет иметь следующий вид:

  • Материалы натурального происхождения – соляной раствор, березовый сок, льняное, ореховое или конопляное масло, олифа на основе растительного сырья;
  • Материалы на основе нефтепродуктов – нефтяная олифа и масляные пропитки на ее основе;
  • Синтетические материалы – эпоксидная смола и другие полимерные составы.

По своему составу пропитки могут быть – однокомпонентные и многокомпонентные. Например, препарат «Буравид» представляет собой однокомпонентный раствор полимера, который не требует дополнительной подготовки перед применением. А эпоксидная смола представляет собой двухкомпонентный состав – саму смолу и отвердитель, без которого процесс полимеризации не происходит.

Рекомендуем:  Классификация и обзор пропиток для дерева

Полимерные составы

Современные полиэфирные масла чаще всего применяются для изготовления полимерных пропиток дерева. Эти составы на основе однокомпонентных масел позволяют обеспечить стабилизацию древесины с глубоким проникновением и надежной фиксацией. Большинство составов используют технологии вакуумной пропитки и обработки давлением с последующей термической полимеризацией при температуре 100-150 градусов.

В процессе пропитки применяются жидкие составы полимеров, а во время термической обработки полимер изменяет свое физическое состояние по всей глубине структуры дерева. Среди наиболее популярных сегодня составов для стабилизации древесины в домашних условиях можно рекомендовать «Анакрол-90», «100терм», «Буравид», «Пентакрил».

Пошаговая инструкция по стабилизации древесины

Наглядно представить процесс стабилизации древесины в домашних условиях поможет пошаговая инструкция метода вакуумной пропитки с последующей термической полимеризацией. Это один из самых сложных процессов, требующих наличия специального оборудования – вакуумной камеры. Но, несмотря на кажущуюся сложность, все работы можно проводить в условиях домашней мастерской, при этом получать довольно высокий результат обработки заготовок.

Для работы здесь используется доступный полимерный материал «Буравид», а вакуумная камера используется обычный компрессор от бытового холодильника, так что собрать такой агрегат можно самостоятельно.

Для работы отобраны два бруска березы, материал предварительно прошел небольшую обработку – выровнены грани и сделана фаска. Сушка осуществлялась при нормальной комнатной температуре.

Для работы используется пропитка «Буравид», полимерное средство готовое к применению.

Образцы помещаются в емкость и заливаются пропиткой.

Чтобы пропитка проходила равномерно бруски прижимаются грузом, в данном случае используется гайка от баллона.

Для получения приятного оттенка можно использовать специальный краситель пигмент, но в данном случае обработка будет осуществляться без красителя, чтобы ясно понимать, как изменится цвет дерева только под действием полимера.

Еще до помещения емкости в вакуумную камеру начинается процесс замещения воздуха полимером – на рисунке видно, как из березового сувеля начинают отходить пузырьки воздуха.

Емкость помещают в вакуумную камеру. После закрытия крышки включается компрессор и в камере создается разреженное пространство.

Через смотровое стекло камеры видно, воздух пузырьками покидает древесину.

Спустя 72 часа бруски извлекаются из камеры. Такой вид имеет березовый сувель.

А такой вид имеет доска из обычной березы.

Следующий этап – запекание полимера при температуре 100 градусов.

Чтобы не допустить реакции пропитки и горячего воздуха необходимо сделать защитное покрытие. Для этого берется пищевая пленка, поверх которой бруски оборачиваются алюминиевой фольгой.

Упаковка ставится в металлический лоток и ставится на 1 час в прогретую до 100 градусов газовую духовку.

Такой вид приобрел брусок березы.

А это березовый сувель. На поверхности появились видимые трещины в местах где волокна имели слабую плотность. Трещины в дальнейшем можно заделать эпоксидным составом. Но там, где волокна изначально имели высокую плотность, полимеризованный состав «Буровида» придал материалу высокую плотность и прочность.

До начала работ брусок березы весил 101 грамм, а после полимеризации его вес стал равняться 194,5 граммам. Березовый сувель до стабилизации весил 225 грамм, а после полимеризации смолы стал весить 335,1 грамм.

Применение стабилизированной древесины

Процесс стабилизации древесины позволяет существенно упростить создание многих предметов имеющих деревянные вставки и элементы. На практике использование стабилизации дает возможность применять мягкие сорта древесины для изготовления рукоятей инструмента. Из такого материала получаются удобные ручки для напильников, рукояти резцов и стамесок они не боятся ударов, да и служат они намного дольше, чем ручки из мягких пород дерева. Стабилизированная древесина отлично подходит и для изготовления ножей. Деревянные накладки получаются прочными и удобными.

Приемы стабилизации используются и мастерами оружейниками – из стабилизированного дерева получаются отличные ложе и приклады для ружей. А еще, стабилизацию часто применяют мастера моделисты, именно из такого материала получаются модели парусников и исторических кораблей.

Незаменима технология стабилизации дерева и для мастеров мебельного дела, в такой пропитке нуждаются практически все детали мебели из натуральной древесины. Благодаря стабилизации изделия служат намного дольше, ведь дерево, пропитанное полимерной смолой не подвержено короблению и изменению формы.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: