Стабилизация древесины – материалы, особенности способов

Методы стабилизации древесины в домашних условиях

Стабилизация с использованием Анакрол-90

Для консервации потребуется пропиточный состав Анакрол 90, который затвердевает при температуре воздуха 90 градусов по Цельсию. Сначала необходимо собрать вакуумную установку, для которой понадобятся: большие пластиковые емкости, краны и трубки, вакуумный насос и компрессор, а также манометр для определения силы давления. Для высушивания заготовки можно использовать духовку, аэрогриль или специальную печь.

Стабилизация древесины Анакролом-90 с добавлением цветного пигмента

В качестве заготовки возьмем пластинку сухой лиственной древесины, например, тополь. Толщина пластинки не больше 3 см, размер также не должен быть большим – наша задача состоит в том, чтобы пропитать эту заготовку анакролом полностью, а при больших размерах сделать это гораздо сложнее.

Сам процесс заключается в следующем:

Заготовку помещаем в колбу с анакролом так, чтобы вся заготовка была покрыта раствором;
Создаем вакуум до момента, когда прекратят выделяться пузырьки воздуха;
Даем раствору отстояться, минут так двадцать или чуть меньше и после этого создаем избыточное давление в колбе. Для этого используем компрессор и насос. Давление должно достигнуть отметки 2-4 атм;
Делаем перерыв на полчаса и заново повторяем весь процесс.

По состоянию заготовки смотрим, сколько раз нужно повторить эти действия. Об окончании пропитки можно судить по тому, утонет или нет заготовка в воде. Если утонет, значит пропитка прошла успешно.

Дальнейшая обработка заключается в полном высушивании заготовки, которую для этого помещаем в духовку с температурой в 100 градусов. Высохшая заготовка не содержит мокрых пятен.

В результате такой обработки наша заготовка станет плотнее и гораздо лучше примет полировку. Если в анакрол добавить цветной пигмент, то можно получить интересный окрашенный рисунок. Можно приобретать цветные виды анакрола, тогда не придется колдовать с пигментами.

3 способа термического состаривания древесины

Если на верхний слой
древесины воздействовать открытым огнём, то за короткий промежуток времени можно
получить результат, похожий на многолетнее разрушение

Процесс обжига быстрый и
не сложный, но требующий осторожности

В зависимости от назначения древесины пользуются разными
способами обжига.

Способ №1

Деревянную заготовку обжигают ручной горелкой с газовым баллончиком. Открытым огнём равномерно водят вдоль волокон без остановки, чтобы не было глубокого выгорания.

Обжиг ручной газовой горелкой

С обожжённой
поверхности мягкой губкой стирают образованный нагар. Если шлифовать наждачной
бумагой, то разрушатся сгоревшие волокна, поэтому пользуются губкой для мытья посуды,
у которой есть абразивная сторона.

После протирки на
сосновой заготовке выделяется структура дерева.

Структурированная поверхность на сосне

Чтобы подчеркнуть
структуру дерева после обжига, наносят слой лака или масла.

Для сравнения образец делят
на две части и покрывают разными составами.

Одну часть заготовки покрывают
немецким лаком для дерева марки Osmo.

Покрытие заготовки лаком

Другую часть заготовки
обрабатывают финским маслом для твёрдой древесины фирмы Teknos.
Выбирают чёрный цвет ТМ 1830.

Покрытие заготовки маслом

Заготовку, покрытую
разными составами, сушат. Чтобы просушенная поверхность не мазалась, покрытие
делают многослойным.

Если сравнивать две
части заготовки, обработанной разными составами, то видна разница. На участке,
обработанном лаком, структура светлая и яркая. Участок, обработанный маслом,
выглядит тёмным и жирным.

Заготовка, покрытая маслом и лаком

Обожжённая таким
способом древесина имеет рельеф, зависящий от количества обжигов и слоёв
покрытия. Чтобы получить состаренное дерево, достаточно обжечь поверхность один
раз, а затем покрыть её маслом.

Древесина после обжига

Пример взят с канала NEGAVRILOV1, ролик «Браширование древесины обжигом и покрытие маслом».

Способ № 2

Облицовка фасада дома деревом
требует больших затрат. Например, покраска деревянного фасада обойдётся дороже,
чем стоимость досок, а при обжиге досок газовой горелкой затраты на баллонный
газ, также превысят стоимость материала.

Японцы предложили
недорогой способ обжига досок трубой. Полученный таким способом материал
выглядит состаренным и красивым, а главное, он не разрушается насекомыми и
грибком.

Для обжига трёх досок их складывают треугольником в трубу.

Труба для обжига

После этого конструкцию
устанавливают в вертикальное положение. Снизу подкладывают газеты, и поджигают
их.

Поджигание трубы

Благодаря хорошей тяге
внутри трубы распространяется огонь. Он обжигает поверхность досок.

Горение досок в трубе

Время для горения
выбирают экспериментально в зависимости от длины трубы и влажности досок. Для
равномерного выгорания досок, через некоторое время трубу переворачивают, и
огонь распространяется в другом направлении.

Обожжённую конструкцию
тушат, разбирают и получают три доски с состаренной поверхностью, похожей на
крокодиловую кожу.

Обожжённые в трубе доски

Чтобы обожжённая поверхность не пачкалась, её очищают, а затем покрывают маслом или лаком. Обожжённые и обработанные таким способом доски имеют коричневый цвет с чёрной текстурой.

Пример взят из ролика «Удивительный ФАСАД из Обожженной Доски» с ютуб-канала MY GALAXY

Способ № 3

Доски для пола можно не
только красить, но и обжигать.

Перед обжигом половую доску
обрабатывают наждачной бумагой, чтобы не было заусениц. После обработки доску
со всех сторон равномерно обжигают газовой горелкой.

Обжиг газовой горелкой

В отдельных случаях
доску обжигают за два прохода. Движения огня напоминают покраску. В районе
сучков структура более плотная, поэтому здесь обжиг длится дольше.

Обожжённая доска

Окончательно обожжённые доски покрывают льняным маслом, разведённым уайт-спиритом с добавлением защитного средства от грибка.

Покрытие льняным маслом

Обожжённая и обработанная
таким способом половая доска обретает ярко выраженную антикварную структуру.

Обожжённая и обработанная доска

Пример взят из ролика «Пол из террасной обожженной доски» с ютуб-канала Своими Силами

Что необходимо для стабилизации древесины своими руками

В первую очередь необходимо отметить, что такая обработка древесины, как стабилизация, имеет ряд преимуществ:

материал становится гораздо более плотным и износоустойчивым;
влажность, температурные изменения и воздействие солнечных лучей стабилизированной древесине не страшны;
такое дерево не подвергается воздействию масел и различных органических растворителей;
выдерживает до 250 °C;
такой материал легок в обработке и имеет респектабельный внешний вид.

Для выполнения стабилизации своими руками Вам понадобится определенный материал для пропитки, а какой именно Вы уже решите сами. Это могут быть:

Анакрол 90 – пропиточный состав, затвердевающий при температуре 90 °C.
Масло – это может быть и маковое, и ореховое, и льняное, и вообще любое масло, обладающее способностью затвердевать (полимеризироваться).
Воск – подойдет абсолютно любой, как натуральный, так и с добавками.
Живица (смола хвойных пород) – в этом случае древесина вываривается.
Всевозможные искусственные составы – сюда относятся краски, лаки, жидкие пластмассы и прочее, главным критерием является затвердевание при высыхании.

Термическое состаривание

Небезопасный способ. Предполагает обжиг древесины, поэтому должны быть соблюдены правила: отсутствие легковоспламеняющихся веществ рядом с местом проведения обработки. Лучшее место — открытое пространство на воздухе.

Этапы состаривания:

Расположить заготовку вертикально. Как вариант, положить на поверхность, которая покрыта негорючим материалом. Работы ведутся при помощи газовой горелки. Двигать инструментом нужно сверху вниз. Надолго не задерживать, чтобы удалось придать ему нужную фактуру. Обуглится должен только верхние волокна древесины не более 3 мм глубиной. Так сохранится фактура.
Дождаться пока материал остынет, снять нагар вручную или болгаркой. Степень очищения определяется индивидуально.
Отшлифовать пиломатериал. Движения не должны быть слишком сильными, чтобы не уничтожить результаты декорирования.

При состаривании получается уникальный цвет, чередование черных и естественных участков. После того, как материал удалось искусственно состарить, красить не обязательно, лакировки достаточно.

Описание пропиточного состава «АНАКРОЛ»

Если вы ищете вещество для стабилизации, то следует рассмотреть «Анакрол-90». Он представляет собой пропиточную смесь, изготовленную на основе диметакрилового полиэфира, который при температуре 95 °C отверждается в термореактивный полимер.

Материал устойчив к воздействию химических веществ по типу:

· газов;

· щелочей;

· спиртов;

· тосола;

· нефтепродуктов;

· СОЖ;

· ГСМ;

· трансмиссионных масел;

· растворяющих солей;

· растворов кислот;

· фреонов.

Основной областью применения «Анакрола-90» выступает устранение коррозии, герметизация в микропорах и микротрещинах пористых структур. Состав совместим с технологиями герметизации, методами влажного и сухого вакуума, влажного вакуум-давления и сухого вакуум-давления. Размер микродефектов может достигать 0,1 мм.

Смесь включает латентный инициатор полимеризации, поэтому химические свойства стабильны при длительном хранении. Процесс пропитки можно легко контролировать. Его длительность и время отверждения минимальны. Стабилизированная древесина может подвергаться гидро- и пневмоиспытаниям, а также воздействию опрессовки.

С поверхности состав удаляется промывкой в воде. На окружающую среду вредного воздействия он не оказывает. Сточные воды разлагаются на очистных биологических сооружениях. Для того чтобы получить стабилизированную древесину, нужно будет израсходовать 3,5 г на килограмм материала, что немного больше по сравнению с расходом жидкого стекла. Полимеризация безусадочная, это гарантирует качественную герметизацию на весь срок эксплуатации изделия.

Оборудование для переработки дерева

Получение качественного сырья для производства конечной продукции во многом зависит от правильного подбора оборудования. Это могут быть станки и агрегаты для получения специального вида сырья, например, для производства фанеры необходим шпон, а может быть и оборудование для переработки древесных отходов, таких как опилки, стружка или щепа. Промышленный подход к процессу заготовки сырья требует применения разных типов установок. Например, получение щепы или опилок необходимо не только для быстрой переработки, но и для удобства транспортировки и хранения. Ведь намного проще измельчить ветки, обрезки досок и горбыль и загрузить щепу в контейнер или кузов машины, чем складировать, а потом мучиться с погрузкой неликвида. Именно поэтому для переработки древесины используются как стационарные, так и мобильные установки для измельчения.

Измельчители древесных отходов

Рубительная машина применяется в основном для первичной переработки крупных веток, небольших бревен и горбыля. Этот агрегат часто выполняется в виде мобильного комплекса для работы на лесозаготовках и санитарной резке насаждений в городской зоне. Работа машины напоминает движение гильотины – нож с большой силой и частотой разрубает дерево, превращая его в небольшие головешки, а дальше дробилка завершает процесс, измельчая его в щепу.

Ножевые дробилки

Это устройство дает возможность сразу перерабатывать древесину в щепу нужного размера. Рабочим органом этого шредера выступает кассета из дисковых ножей, схожих с циркулярным кругом. Зубья ножей вгрызаются в древесину на высокой скорости в результате получается щепа небольшой фракции. Такая дробилка для горбыля может использовать не только свежие пиломатериалы, но и древесину, которая уже использовалась, в том числе и с крепежными элементами.

Молотковые дробилки

Молотковые дробилки для древесины используют ударный принцип расщепления волокон. На массивном диске закреплено несколько литых стальных головок на подвижном соединении – молотков. Вращаясь на большой скорости, диск разгоняет молотки, которые при ударе о массив заставляют его ломаться на мелкие части.

Печи

Стационарные и мобильные печи используются для получения древесного угля. Принцип работы этого агрегата заключается в высокотемпературном расщеплении древесины на летучие газы и углеродные соединения. В процессе пиролиза сгорают нестабильные соединения, оставляя только древесный уголь.

Станки

Чаще всего специальные станки для производства опилок применяются для получения мелкофракционных древесных опилок – основного сырья для целлюлозы и вискозы. На фабриках применяются стационарные станки, а для условий лесозаготовок применяется мобильный вариант таких агрегатов.

Методы стабилизации в домашних условиях

Укрепить древесину можно своими руками, без применения специализированного оборудования.

Процесс обработки эпоксидной смолой

Технология имеет свои особенности. Сам процесс аналогичен описанному выше. Однако ключевой показатель, который нужно не допускать – закипание смолы под вакуумом. Если этот момент пропустить, древесина может быть испорчена.

Эпоксидная смола имеет достаточно высокую вязкость, поэтому ее нужно разбавлять спиртом, что занимает немало времени. Сам процесс стабилизации также требует значительных временных затрат и тщательного наблюдения за процессом.

Масляная пропитка

Очень популярный способ стабилизации древесины в домашних условиях, поскольку не требует дополнительного оборудования и обходится дешевле, чем обработка при помощи специальных полимеров.

Для консервирования древесины подойдет практически любое масло – кунжутное, тунговое, ореховое. Широко распространена стабилизация льняным маслом, поскольку его стоимость ниже.

Данный способ не требует воздействия высоких температур и называется «холодной пропиткой». Поэтому он подходит для стабилизации древесины в домашних условиях.

Важно учесть некоторые нюансы такой обработки:

заготовка из дерева должна быть полностью погружена в масло на протяжении всего процесса вымачивания;
полимеризация занимает достаточно много времени – от 3 дней до 2 недель, это зависит от породы древесины;
волокна должны пропитаться полностью, иначе стабилизация будет неполной.

Также древесину можно укрепить своими руками при помощи солевого раствора, березового сока, жидкого стекла или олифы.

Как выполняется стабилизация древесины своими руками

Итак, сама процедура стабилизации или консервации древесины состоит из двух этапов – пропитка, а затем полимеризация. Существует несколько методов пропитки:

Вакуумный метод – древесная заготовка погружается в специальную емкость, из которой впоследствии откачивается воздух. Затем емкость заполняется одним из выбранных растворов.
Консервация под действием избыточного давления предполагает наличие специальной камеры, в которую ставят емкость с раствором и древесной заготовкой. Под воздействием высокого давления поры и капилляры дерева освобождаются от воздуха и заполняются раствором.
Метод варки или выдерживания. Варка или выдерживание древесины в горячем составе основаны на том, что под воздействием высокой температуры состав для пропитки становится гораздо более текучим, соответственно значительно легче проникает в древесную породу. Если заготовка совсем тонкая, ее достаточно выдержать в холодном растворе.

Полимеризация же предполагает качественную сушку материала, который либо оставляется на длительное время в темном месте, либо сушится в духовке или печке.

Свойства отвержденного материала

Грамотная пропитка в домашних условиях помогает добиться следующих результатов:

Древесина приобретает повышенную прочность.
Плотность волокон увеличивается. В структуре появляется меньше пустот и полостей.
Изделия становятся невосприимчивыми к внешнему воздействию, резким перепадам температур, повышению уровня относительной влажности воздуха.
Поверхность получает устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Она не выгорает под прямыми лучами солнца, оставаясь удивительно красивой.
Поделки и мебель нечувствительны к кратковременному воздействию пламени. Сильный нагрев не приводит к деформации.
Высокая плотность не допускает проникновения масел и всевозможных растворителей глубоко в структуру.

Несмотря на это, стабилизированная древесина сохраняет податливость к механической обработке. Ее можно распиливать, стачивать, резать, шлифовать, полировать. Это расширяет возможности для изготовления декоративных изделий.

Особенности хранения древесины

От способа хранения пиломатериала зависит большинство эксплуатационных качеств. Набухание дерева, происходящее при неправильном хранении, приводит к короблению (деформации) древесины, а усушка вызывает появление трещин и изгибов.

Чтобы сохранить дерево в нормальном состоянии до конечной отгрузки, необходимо придерживаться ряда правил:

материал укладывается штабелями – это позволяет компактно хранить большие запасы досок и предотвращает их прогибы;
над штабелем следует размещать навес либо накрывать его полимерной пленкой. Это препятствует набуханию, вызванному поглощением влаги, и быстрому износу инструментов при зимней распиловке обмерзшей древесины;
от пола до досок необходимо оставлять расстояние, которое будет способствовать вентиляции. Такие же расстояния должны оставаться между уложенными слоями. Для этого необходимо сооружать штабель путем укладывания досок поперек друг другу или вдоль, оставляя на их концах небольшие деревянные упоры.

Правильная заготовка и хранение древесины являются залогом получения качественного материала для строительного и декоративного применения. Не следует глубоко вникать в детали хранения небольших партий дерева, однако соблюдать основные правила необходимо.

Пропитка (стабилизация) пиломатериала помогает улучшить обрабатываемость и переработку материала, а также продлить срок его службы. Стоит отметь, что сейчас процесс получения древесины может быть значительно упрощен, благодаря использованию специализированной техники.

Как происходит автоматизированная заготовка можно посмотреть на видео:

Инструкция к применению

Процесс стабилизации вышеописанным веществом включает две стадии: пропитку и термообработку. Способ пропитки выбирается в зависимости от того, с каким деревом вы будете работать. Самый доступной и простой технологией является естественная пропитка. Бруски погружаются в емкость с веществом, а воздействие осуществляется естественным путем благодаря капиллярному эффекту.

Стабилизация древесины «Анакролом» на этом этапе занимает до 2 недель. Дерево прекращает впитывать вещество, после этого готовые бруски тонут. Впитывание рекомендуется отслеживать, используя весы, ведь некоторые образцы не могут утонуть из-за физических свойств или наличия закрытых пор. За это время почти любое дерево пропитается на всю глубину.

Жидкость для стабилизации древесины может использоваться еще и для вакуумной пропитки. Для этого применяется специальная камера. Бруски полностью погружаются в емкость, которая отправляется в камеру. Из нее откачивается воздух. Из-за обилия кислорода, выходящего из брусков, состав начинает кипеть. Процесс заканчивается, а затем изделия выдерживаются в таком состоянии около 60 минут. После возвращения атмосферного давления брусок не вынимается, а остается в жидкости еще в течение суток.

Преимущества процедуры

В отличие от прочих методов обработки древесины, стабилизация позволяет добиться продолжительного эффекта. Покрытие лаком, к примеру, создает защитный слой только на поверхности. А заполнение пор составами с полимеризирующими свойствами обеспечивает полноценную обработку по всей структуре, укрепляя ее изнутри и снаружи. Как результат — древесина приобретает более эффективную защиту от внешних факторов.

Существует еще один интересный фактор. Стабилизированная древесина по своей структуре больше напоминает натуральный камень. Ее рисунок на распиле схож с мрамором. Здесь сказывается процесс заполнения пор специально подобранным средством.

https://youtube.com/watch?v=C9oM-Ldez2o

Транспортировка древесины

Перевозка хлыстов к месту дальнейшей обработки и складирования может производиться водным, железнодорожным или автомобильным транспортом.

Водный транспорт является наиболее дешевым и медленным способом транспортировки большого количества древесины. Его применяют лишь при наличии поблизости крупных судоходных магистралей, поэтому наиболее значимые лесозаготовки обычно находятся рядом с большими пресноводными артериями.
Железнодорожный транспорт относится к самым быстрым и производительным способам перевозки большого количества дерева. Повышенная цена на энергоносители и невозможность использования линий электропередач в удаленных районах делают подобный способ транспортировки более затратным, чем водный. Дополнительным бонусом при использовании данного вида транспорта является сеть железных дорог, которая гораздо более развита, чем речная судоходная система.
Автотранспорт – применяется лишь для ограниченных партий лесозаготовок (преимущественно для ценных пород дерева). Чаще всего перевозку хлыстов на грузовых автомобилях производят уже конечному потребителю, не заинтересованному в дальнейшей обработке дерева. Высокая стоимость транспортировки существенно удорожает стоимость кубометра материала.

Как перевозят древесину

Стабилизирующие составы для дерева

Многих мастеров, которые желают освоить технологию консервации изделий из дерева в домашних условиях, интересует главный вопрос – чем стабилизировать древесину?

Существует множество эффективных средств, которые используются для подобных целей:

масла,
лакокрасочные составы,
эпоксидные смолы,
жидкое стекло,
соляной раствор,
олифы,
березовый сок,
составы для вакуумной обработки,
полимеры.

Эпоксидная смола

Часто для стабилизации древесины используется эпоксидная смола. Для повышения текучести состав рекомендуется разводить спиртом. Технология стабилизации древесины защитной эпоксидной смолой аналогична той, что подходит для работы с полимерными компонентами.

Несмотря на доступность и удобство нанесения, эпоксидная смола обладает некоторыми недостатками. Главные из них: длительность полимеризации и вероятность закипания в вакуумной камере. Кроме того, подобное средство не подходит для консервации хвойной древесины.

Жидкое стекло

В процессе обработки древесины жидким стеклом на поверхности образуется тонкая защитная пленка, стойкая к воздействию других красителей. По этой причине жидкое стекло часто используется для стабилизации конструктивных элементов или декоративных изделий, которые не подлежат дальнейшей обработке защитными составами.

Жидкое стекло, или силикатный клей, обеспечивает надежную защиту от заражения плесенью, грибком и патогенными микроорганизмами. По сравнению с другими антисептическими составами оно устойчиво к повышенной влаге, ультрафиолету и высоким температурам.

Соляной раствор

Менее востребованным для стабилизации древесины является соляной раствор. Для его приготовления потребуется 1 ст. л. соли и литр холодной воды. Обработка деревянной заготовки осуществляется методом кипячения на протяжении 2-3 часов.

Многие специалисты утверждают, что подобное средство для консервации можно использовать после подготовки определенной заготовки или изделия из древесины.

Олифа

Основными компонентами олифы являются растительные масла, подвергнутые термической обработке. Предварительный нагрев масел способствует повышению их стойкости к повышенной влаге и ультрафиолету. Специальный растворитель в составе олифы увеличивает вязкость и тягучесть, что дает возможность использовать ее для приготовления шпаклевочных и грунтовочных смесей, лаков и красок.

Олифа широко используется для обработки деревянных конструкций, декоративных элементов и инструментов. Она обеспечивает надежную защиту от гниения, разрушения и деформации. Для стабилизации дерева внутри помещений лучше использовать натуральную олифу, для наружных работ подойдут композиционные и алкидные составы.

Состав для вакуумной камеры

Для вакуумной камеры используется специальный состав для стабилизации древесины. Подобная технология насыщения (импрегнация) обеспечивает глубину проникновения защитного средства от 0,3 до 5 см в зависимости от породы дерева, при этом давление в вакуумной камере может достигать 12 кг/кв. см.

Специализированное герметичное устройство имеет внушительные габариты: длина – до 15 метров, диаметр – от 0,5 до 3 метров. Оно оснащено специальным резервуаром для стабилизирующих растворов, входными клапанами, датчиками давления и управляющим блоком.

Продолжительность одного цикла насыщения может составлять от 3 до 6 часов.

Березовый сок

Не менее востребованной является консервация дерева при помощи натурального березового сока. Заготовка подвергается воздействию состава в вакуумной камере, а затем проходит сушку при температуре в 90 градусов.

Для приготовления стабилизирующего раствора в березовый сок добавляются различные красители.

Стабилизирующие составы для дерева

Добиться желаемого результата можно различными материалами и составами. Одни дешевле, другие дороже. Чтобы без труда определиться с идеальным средством, следует детально рассмотреть каждый вариант.