Стабилизированная древесина

Как происходит консервация древесины

Следует отметить, что применение прозрачного раствора подчеркивает естественную красоту дерева, а использование пигментов или цветных видов пропитки позволяет создать неповторимый и уникальный узор.

Последовательность работы:

1. Дерево помещают в емкость с раствором, следя за тем, чтобы жидкость полностью покрывала заготовку.
2. Откачивают воздух до тех пор, пока не пропадут пузырьки воздуха.
3. Дают пропитке постоять около двадцати минут, после чего создают в емкости (2-4 атм). Эта процедура требует применения компрессора и насоса.
4. После получасового перерыва повторяют процесс.

Варианты вакуумных установок

В данном разделе коснемся вариантов самодельных установок для пропитки древесины с использованием вакуума и избыточного давления.

Самым простым, доступным и недорогим способом будет приобретение, например, следующего комплекта:

СЛУМ (банка с крышкой из магазина ИКЕА) и системы ВАКС (устройство вакуумного консервирования), в которую входят: насос для вакуумного консервирования НВР-3 и крышки КВК-82. Цена банки, на данный момент, составляет порядка 150руб и, где-то, 350руб – система ВАКС.

Для создания вакуума, можно воспользоваться и специальной ёмкостью: эксикатором (с краном). Цена (в зависимости от производителя, материала, размеров) меняться от 1500 до 13000руб.

Следующими «по популярности» являются корпуса от фильтров АКВАФОР. Конструкция корпуса позволяет без всяких доработок создать как вакуум, так и избыточное давление. Для этого «идеально» подходит разводка в их верхней части. Цена, в зависимости от размеров, меняется от 5000 до 11000 рублей. Впрочем, корпус, это только часть установки. Для создания вакуума и избыточного давления понадобятся: вакуумный насос, компрессор и «обвес» (фитинги, шланги), а также приборы для контроля давления (например: мановакуумметр RGGL).

Вакуумные насосы – тут вариантов много, в качестве бюджетных можем предложить следующие: вакуумный насос Z 1,2 B Mini (VPBW-1S) – цена от 1500руб; вакуумный насос Z-1,5 (VPA 115) – цена от 2200руб; вакуумный насос VE115N (пр-ль: VALUE) – цена от 3200руб.

Компрессор – можно использовать автомобильные (Vitol КА-У12050 «Ураган» – цена от 1200руб; Качок К90 N – цена от 1500руб и др.), однако, чтобы их подключить к сети 220В понадобиться ещё одно устройство: конвертер Dayton 220В – 12В с гнездом прикуривателя 15А (цена порядка 4000руб

Если есть желание сэкономить  (в том числе и на электричестве), то в качестве универсального устройства (заменяет и вакуумный насос и компрессор) можно использовать вакуумный насос Комовского – это устройство до сих пор можно найти в продаже, цена от 4000руб. Этот прибор позволяет создавать вакуум  и избыточное давление как раз в требуемом нам диапазоне.

Примеры уже собранных установок можно посмотреть на форумах http://popgun.ru (в темах: «вариант стабилизации древесины», «и снова стабилизация/сушка дерева»)

Важно! Для более экономного использования пропиточного состава Анакрол-90, а так же с целью увеличения срока службы корпусов ваших установок (так например, пластиковые корпуса от фильтров разрушаются при контакте с Анакрол-90) советуем использовать дополнительные ёмкости (например: пластиковые бутылки от питьевой воды). В эти ёмкости наливается Анакрол-90, укладываются  деревянные заготовки, после чего, они и помещаются в вакуумную камеру

Варианты применения промышленных установок мы рассматривать не стали, так как во первых, они имеют достаточно высокую цену (вакуум-камера стоит порядка 60 000руб, насос-компрессор – от 20 000руб) и во вторых, всё равно, что бы применить  это оборудование для стабилизации древесины, его необходимо будет доработать.

Способы

Технологический процесс стабилизации древесины разделен на два этапа – пропитка и полимеризация.

В зависимости от типа, размера и качества исходного сырья, а также учитывая собственные возможности и предпочтения, стабилизировать древесину можно следующими способами:

1. Холодная пропитка
   . Самый доступный способ стабилизации небольших заготовок, который предусматривает вымачивание древесины в холодном составе. Продолжительность пропитки составляет от 3 дней до 2 недель в зависимости от типа исходного сырья. В качестве консервирующих составов применяются различные масла – ореховое, тунговое, конопляное и льняное.
2. Горячая пропитка
   . Сложный вариант консервации объемных изделий из древесины. Продолжительность пропитки может составлять до 2-3 дней и обеспечивает более глубокое проникновение горячих составов в древесные волокна.
3. Обработка вакуумом
   . Подобный способ обработки предусматривает использование вакуумной камеры. Откачка воздуха из камеры сопровождается удалением имеющейся жидкости из деревянной заготовки, помещенной внутрь. Далее в камеру подается стабилизирующий раствор, который предназначен для заполнения открытых пор древесины.
4. Обработка под давлением
   . Подобный способ схож с предыдущим, отличие заключается в том, что консервация древесины осуществляется при помощи высокого давления, а не вакуума. Деревянная заготовка помещается в емкость с жидкостью и устанавливается в камеру. Под воздействием высокого давления воздух удаляется из пор, а пустоты заполняются полимеризующимся составом.

Стабилизирующие составы

Чаще всего используются составы с высокой способностью к полимеризации. Чаще всего применяются:

• полимеры;
• масла;
• смолы;
• лакокрасочные материалы.

Жидкое стекло

Средство для использования в домашних условиях и имеет умеренную цену. После обработки древесины этим средством на ее поверхности образуется дополнительная защитная пленка, которая не позволяет проникать вовнутрь всевозможным красителям.

Чаще всего состав применяют для стабилизации исходников для изделий декоративного назначения, которые будут соприкасаться с агрессивными химическими реагентами. Состав надежно защищает от грибков, в том числе плесневых, а также защищает от высоких температур, воздействия влаги и ультрафиолетовых лучей.

Эпоксидная смола

Это средство применимо практически для любого вида древесины, за исключением хвойных пород.

При стабилизации брусков следует обращать внимание на текучесть раствора. От этого свойства напрямую зависит скорость заполнения пор древесины. Слишком густой состав лучше не использовать, либо растворить его в спирте

Слишком густой состав лучше не использовать, либо растворить его в спирте.

При нагревании смолы в вакууме, возможно ее закипание, поэтому весь процесс требует наблюдения.

Соляной раствор

Для приготовления этого состава потребуется только растворить 1 ст. л. соли в 1000 мл воды. Способ обработки таким средством наименее затратный, но более трудоемкий. Древесину для стабилизации следует подвергать кипячению в растворе соли не менее 2 часов.

Березовый сок

Самый экологичный и безвредный состав, который не выделяет токсинов при нагревании. При этом сок является отличным полимеризатором.

Чтобы обеспечить глубокое проникновение стабилизирующего состава вглубь древесины, необходимо проводить процесс в вакуумной камере, а завершать обработку следует в сушильной камере или духовке при 90 ⁰C.

Преимущество березового сока еще и в том, что его легко можно смешать с натуральными красителями.

Олифа

Это вещество считается оптимальным для стабилизации дерева, предназначенного для всевозможных поделок, а также мебели и элементов декора для наружной установки. Нужной вязкости олифы добиваются путем добавления в нее растворителя.

Композитные и алкидные растворы применяются для древесины, которая будет использоваться для наружной облицовки, а олифа на основе натуральных компонентов больше подойдет для стабилизации мебели и декоративных элементов.

Технологический процесс стабилизации

Данная процедура требует тщательной подготовки, и к тому же нужно учитывать свойства выбранного средства. Технология стабилизации напрямую зависит от состава пропитки. Для удобства будут рассмотрены наиболее популярные способы полимеризации.

Поэтапная обработка дерева «Анакролом»

Для начала потребуется емкость, в которую будет полностью помещаться выбранная заготовка. Ее необходимо заполнить «Анакролом-90», чтобы деревянное изделие утопало в нем. После этого необходимо создать условия вакуума до тех пор, пока пузырьки воздуха не перестанут выделяться и появляться в жидкости.

Далее следует оставить заготовку в пропитке на 20 минут, а следом создать избыточное давление около 2–4 атмосфер. На этом этапе понадобится компрессор или специальный насос.

По завершении этой процедуры нужно выждать полчаса, а затем повторить ее. Если заготовка тонет в воде, значит, в ней не осталось незаполненных пор. Если всплывает, то рекомендуется вновь повторить обработку «Анакролом». Заключительным этапом идет сушка, которую можно проводить в обыкновенном духовом шкафу при температуре +90… +100 градусов Цельсия. Для достижения особого эффекта можно добавить цветной пигмент в «Анакрол-90».

Обработка эпоксидной смолой

Этот процесс схож с описанным выше, но нужно учитывать разницу в текучести. Эпоксидная смола очень вязкая по своей структуре, поэтому ее следует разбавлять спиртом. Кроме того, полимеризация занимает много времени, потому необходимо набраться терпения.

В ходе обработки древесины рекомендуется следить за тем, чтобы смола не вскипела при создании вакуума. В противном случае заготовка может быть испорчена, а результат выйдет непредсказуемым.

Пропитка маслом

Данная процедура значительно проще, удобнее и экономичнее с точки зрения затрат. Масло можно использовать любое:

• кунжутное,
• ореховое,
• льняное,
• тунговое.

Холодная пропитка очень удобна и практична, подходит для небольших заготовок. Для этого достаточно полностью вымочить древесину. Сложность заключается в том, что процесс полимеризации занимает от 3 до 14 дней, в зависимости от выбранной породы. Все это время заготовку необходимо держать погруженной в масло.

Ускорение полимеризации

Порой процесс консервации древесины отнимает много времени, но можно прибегнуть к одной хитрости. Сперва необходимо тщательно просушить деревянную заготовку. Это удалит лишнюю влагу из нее, а открытые поры легче примут состав для последующей полимеризации.

Очищение состава

Если в выбранном средстве есть какие-либо вкрапления, добавки или даже мелкий мусор, это может навредить полимеризации и испортить заготовку, что недопустимо. Поэтому рекомендуется сперва отфильтровать состав. Для данной цели подойдет обыкновенная марля, сложенная в несколько раз. Это задержит примеси, а на выходе даст чистое средство, пригодное для консервации древесины.

Изменение цвета

Добавляя натуральные красители, можно получить удивительный эффект. Процесс подходит как для чернения древесины, так и для создания необычных цветных разводов в ее структуре (не только на поверхности). Для этого рекомендуется использовать концентрированные пигменты. Отличным выбором станет «Анакрол».

Преимущества процедуры

Стабилизация
– это особый вид обработки древесины, который предусматривает безопасное заполнение пор защитными составами.

Основная ее цель заключается в поддержании декоративных свойств дерева с повышением показателей прочности, твердости и стойкости к внешним факторам. Подобный эффект достигается за счет использования специальных составов, которые обладают способностью к полимеризации.

Это достаточно трудоемкий и ответственный процесс, к организации которого необходимо подходить со всей ответственностью и соблюдать очередность действий в соответствии с выбранной технологией.

Благодаря консервации древесина приобретает следующие характеристики:

• плотность и твердость;
• стойкость к повышенной влаге, перепадам температур и ультрафиолету;
• стойкость к воспламенению;
• непроницаемость для лакокрасочных составов;
• стойкость к химическому и биологическому воздействию;
• инертность к деформациям и гниению;
• декоративность и эстетичность;
• восприимчивость к ручной и механической обработке.

Полимерные стабилизаторы

Полимеры действуют быстро, поскольку способны за короткий промежуток времени максимально наполнять поры материала. Их используют для обработки древесины с применением вакуума. Некоторые растворы могут быть использованы и в домашних условиях.

«Буравит»

Полимерный состав с низкой вязкостью, который способен быстро проникать в поры древесины, заполняя даже самые мелкие ее свободные пространства. Благодаря оптическим пигментам в составе средства обработанный материал приобретает более насыщенный рисунок волокон.

«Анакрол90»

Предназначен для стабилизации в вакуумной камере.

Основное действующее вещество раствора – полиэфир, который преобразуется в полимер под действием высоких температур. Состав обеспечивает стойкость обработанной древесины к химическим реагентам, а также механическим воздействиям.

«100TERM»

Состав представляет собой раствор средней вязкости, содержащий полимеры, которые меняют свою плотность под действием нагревания. Подобное средство популярно для использования как в промышленных, так и в бытовых условиях.

Полимер поставляется в жестяных банках, удобных для хранения и транспортировки.

«Пентакрил»

Данное средство безопасно для применения в быту, поскольку не содержит токсичных веществ. При этом, он глубоко проникает в структуру дерева, а также насыщает волокна жирорастворимыми пигментами, которые делают рисунок более ярким и выразительным. Состав изготовляется на основе алкидов.

Общие сведения

Речь идет об обработке ручным методом особыми составами. Они укрепляют волокна, делают их прочнее, крепче и долговечнее. Главное, что стабилизация надежно уберегает дерево от влаги – даже продолжительный контакт с жидкостью не наносит вреда. Дерево становится как каменное, а еще сохраняет натуральную красоту.

Что такое стабилизация древесины

Такой процесс будет представлять определенную консервацию. В древесной структуре останавливаются процессы изнутри, и изделие навечно останется таким, как во время стабилизации. Из-за высокой стоимости расходников, больших затрат времени и сложности такая процедура почти не используется в промышленных масштабах, но

Теперь немного о том, каковые цели процесса.

Основные цели

Главной задачей является сбережение древесины от негативного воздействия влаги. После пропитки волокна станут невосприимчивыми к различным жидкостям и обработке химического типа. Они не возрастут, не утратят своих характеристик эксплуатационного характера, сохранят цвет и форму. Такая процедура будет представлять собой не просто пропитку, а заполнение доступного пространства между волокнами.

Для этого применяют защитные составы, которые закупориваю поры. Стабилизация поможет повысить потребительные древесные качества. Самого лучшего эффекта можно добиться составами, которые обладают способностью полимеризации. Чаще всего для этого используют полимеры, натуральные смолы, различные масла и лакокрасочные материалы.

Свойства материала отвержденного типа

Грамотная пропитка в условиях дом помогает добиваться таких результат:

1. Древесина получит повышенный уровень прочности.
2. Плотность волокон увеличится – в структуре появится меньше полостей и пустот.
3. Изделия станут невосприимчивые к внешним воздействиям, резким температурным перепадам, повышения уровня влажности воздуха.
4. Поверхность получит устойчивость к излучения ультрафиолетовых лучей. Он не выгорит под воздействием прямых лучей солнца, и останется удивительно красивой.
5. Поделки и предметы мебели нечувствительны к кратковременному пламенному воздействию. Сильное прогревание не приведет к деформации.
6. Высокий уровень плотности не допустит попадания масел и различных растворителей прямо в структуру.

Несмотря на это, обработанная таким образом древесина сохранит податливость к обработке механического типа. Ее можно стачивать, распиливать, шлифовать, разрезать и полировать. Это расширит возможности для создания изделий декоративного типа.

Достоинства процедуры

Стабилизация древесины в домашних условиях, в отличие от остальных способов обработки древесины, дает возможность добиваться длительного эффекта. Покрытие лаком, например, создаст защитный слой лишь на поверхности, а заполнение пор посредством составов со свойствами полимеризации обеспечивает идеальную обработку по всей структуре, и укрепляют снаружи и изнутри. Как результат, древесина станет более защищенной от внешних факторов.

Обратите внимание, что есть еще один необычный фактор. Стабилизированный материал по своей структуре больше напоминает камень натурального происхождения

Ее рисунок на распиле похож на мрамор, и тут будет сказываться процесс заполнения пор особо выбранным средством.

Полимеры

Часто для стабилизации древесины используются современные пропитки на основе полимеров. Наиболее востребованными из них являются:

«Анакрол-90»

Полиэфирная пропитка для древесины, которая под воздействием высоких температур превращается в термореактивный полимер. Благодаря высокой прочности, стойкости к химическому воздействию и температурным изменениям состав широко используется для консервации мелких трещин и пор в древесине.

«100терм»

Прозрачный жидкий состав на основе термоотверждаемых полимерных компонентов предназначается для надежной консервации древесины. Он удобен и прост в использовании, подходит для нанесения в промышленных и домашних условиях.

«Буравид»

Прозрачный полимерный состав, включающий оптические пигменты, который предназначен для полимеризации древесины. По вязкости и плотности напоминает воду, но при температурном воздействии превращается в твердое покрытие. Обеспечивает защиту от воздействия влаги, ультрафиолета, биологического заражения, подчеркивает естественную структуру древесных волокон.

«Пентакрил»

Эмаль на алкидной основе с добавлением красителей и жирорастворимых пигментов. Предназначается для стабилизации древесины внутри и снаружи. Обработанный материал обладает уникальными свойствами полимеров, но при этом остается натуральным и безопасным, как древесина.

Нестабилизированная древесина склонна к изменению внутренней структуры и окраски, деформациям и появлению трещин. Если материал используется для внутренней декоративной отделки, тогда эта проблема особенно актуальна. Можно купить готовую стабилизированную древесину, стоимость которой будет гораздо выше, чем у необработанного материала. А можно сэкономить деньги, организовав процесс консервации собственноручно при помощи доступных защитных средств.

Для этих целей можно использовать уже готовые полимерные составы – «Пентакрил», «Анакрол 90» и другие – или приготовить их самостоятельно.

Составы для пропитки следует выбирать с небольшим запасом, ведь некоторая часть средства будет использована для проведения тестовых работ, после чего можно начинать консервацию деревянной заготовки или изделия.

Правильный выбор защитного средства для конкретной породы древесины и соблюдение этапов технологического процесса позволят получить желаемый результат.

Для работы с древесиной столяр использует свои руки и оснастку. Даже если у мастера достаточно опыта, неподготовленная древесина может свести на нет все усилия. Это указывает на необходимость стабилизации материала. Если не подвергнуть его такому воздействию, то структура может рассохнуться и покоробиться.

Работая с мягкими сортами по типу осины, липы и сосны, вы заметите, что это требование не столь критично, так как они не используются для ответственных конструкционных элементов. Но потрескавшийся оконный наличник или рассохшаяся ложка все же могут испортить настроение.

Изготавливая кресла и кухонные фасады, такую древесину используют редко. Вопрос предсказуемости материала в готовом изделии важен для столяров. Для исключения растрескивания и коробления существуют методы, одним из которых является стабилизация.

Технологии могут быть разными, одни являются сложными, другие — простыми, третьи — и вовсе высокотехнологичными. Сегодня принято использовать концентрированные кислоты и воздействовать на древесину температурой и давлением. В домашних условиях осуществить это сложно.

Но если вы не намерены отступать от затеи, то можете обратить внимание на Соловецкий монастырь, который стоит в течение нескольких веков. Некоторые элементы здания не подверглись влиянию времени

Декоративные детали, кровля и ступени не нарушают представления о долговечности древесины. Секрет заключается в соли. Для стабилизации древесины в домашних условиях вы должны будете подготовить электрическую плитку и ведро.

Варианты стабилизации древесины

Обработка средством «Анакрол-90»

Подобная методика называется импрегнацией. По сути, это комплексная консервация, в которой используются элементы разных технологий, описанных выше. В домашних условиях, с учетом небольших габаритов обрабатываемых деталей – оптимальное решение.

Что понадобится:

Вакуумная установка. Ее можно собрать из пластиковых или стеклянных емкостей. Для откачки воздуха нужны вакуумный насос, для поднятия давления – компрессор с манометром. Плюс – краны и соединительные трубки.

Сушильная камера. В домашних условиях используется эл/печь, аэрогриль, духовка.

Порядок действий по стабилизации древесины:

• Заготовка помещается в выбранный сосуд с расчетом, чтобы ее полностью покрывал пропиточный состав.
• Производится откачка воздуха. О создании вакуума свидетельствует полное отсутствие воздушных пузырьков, которые в начале процесса выделяет древесина.
• Период «покоя». Перерыв в работе делается примерно на ⅓ часа. Этого времени достаточно, чтобы пропиточное средство хотя бы частично заполнило поры дерева.
• Создание избыточного давления. Оно поднимается с помощью насоса (и компрессора). Значение контролируется по манометру и должно быть в пределах 3±1 ати. Оно зависит от породы (а значит, плотности) древесины.

В таком состоянии процесс прерывается примерно на полчаса. Это необходимо, чтобы пропиточный раствор под действием давления максимально глубоко проник в материал образца.

О достаточной обработке свидетельствует поведение заготовки. Если пропитка прошла успешно, то древесина приобретает еще большую плотность (твердость), а значит, должна погрузиться в раствор, к самому дну. При необходимости процесс повторяется. Сколько раз этим придется заниматься, зависит от практического опыта мастера и правильного подбора оборудования.

Заключительный этап стабилизации – просушка древесины. Собственно, это и называется полимеризацией, которая придает заготовке особые свойства.

 Способ 1.  Способ 2. 
Если требуется придать древесине какой-либо оттенок, то можно приобрести или цветной «Анакрол», или добавить в него краситель.

Обработка эпоксидной смолой

Технология та же, но есть определенные сложности. Используется спиртовой раствор смолы, поэтому его приготовление требует большого опыта. От правильно выбранной концентрации зависит текучесть пропитки, следовательно, и качество стабилизации древесины. Лучше приобрести импортное средство, хотя оно и стоит дорого. Преимущество в том, что разные виды смол отличаются консистенцией, поэтому несложно подобрать нужный состав и использовать его без предварительной подготовки.

Данная методика не подходит для стабилизации древесины хвойных пород.

Обработка соляным раствором

Такая технология стабилизации используется реже, но от этого она не менее эффективна. Раствор готовится из расчета на литр воды – столовая ложка соли. После тщательного перемешивания в емкость укладывается деревянная заготовка, и посуда ставится на огонь. Термическая обработка (кипячение) производится в течение пары часов, и качественная консервация обеспечена. Критерий достаточности – прекращение выделения раствором пены.

Много споров возникает вокруг вопроса, когда производить консервацию – до подготовки образца или после. Одни авторы отмечают, что последующая механическая обработка стабилизированной древесины – процесс довольно сложный, требующий не только опыта и времени, но и специального инструмента. Именно поэтому из заготовки сначала изготавливается нужный образец, а уже потом производится консервация материала.

Хотя есть и противоположное суждение – в первую очередь пропитка, потом доводка изделия до фактурного вида. Такое разночтение вызвано тем, что в расчет не берется порода дерева и его состояние (наличие трещин, ворсинок, степень влажности и так далее). Поэтому алгоритм действий нужно определять самостоятельно, исходя из качества образца.

Пропиточные составы необходимо приобретать с запасом. Определенная часть средства будет израсходована на проведение опытных работ, так как приступать сразу же к стабилизации конкретного изделия не следует. Только поняв, как взаимодействуют пропитка и выбранная порода дерева, можно скорректировать свои действия и добиться желаемого результата выбором оптимального режима. Это касается в основном значения создаваемого давления в резервуаре.

Стабилизированная древесина

Стабилизированная древесина, сама по себе, очень интересный материал. Обработанные Анакрол-90 деревянные заготовки становятся на порядок более прочными (отлично держат динамические нагрузки), устойчивыми к различным биологическим поражениям, влагостойкими, не восприимчивыми к воздействию ультрафиолета и перепадам температур и главное.. приобретают совершенно другой внешний вид. Стабилизируя древесину, вы не только улучшаете её физические и химические свойства, делаете гораздо более долговечной, но выгодно выделяете и подчёркиваете структуру самого дерева, его уникальную красоту, которую так любят и ценят люди. Усилить же полученный эффект, можно применяя красители различных цветов, что сделает ваше изделие уникальнее и привлекательнее.

Несомненным преимуществом стабилизированной древесины является и то, что многие мягкие породы древесины, не пригодные для многих видов обработки, но при этом имеющие необычайно красивый рисунок и текстуру, после стабилизации становятся твердыми и пригодными для творчества.

Так же, стабилизированная древесина прекрасно обрабатывается: не будет сколов, трещин, расслоений, а при полировке — «ворсистости». И, конечно же, высокое  качество «глянца», который появляется при шлифовке и полировке.

И главное, стабилизированная Анакролом-90 древесина, по ощущениям, остаётся всё тем же деревом, а не куском «застывшего» полимера.