Для чего нужна стабилизация древесины?

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.

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.

Для чего нужна?

Данная процедура меняет материал сразу в нескольких направлениях. И зачастую экономит средства и силы мастера, который мог бы добиваться этих же целей, используя сразу несколько затратных технологий. Стабилизация древесины используется для следующих целей:

• дерево становится твердым и плотным;
• стойкость материала к влаге растет, как и стойкость к термоперепадам и воздействию солнечных лучей;
• дерево перестает быть столь уязвимым перед воспламенением, для лакокрасочных составов стабилизация становится барьером;
• химическое и биологическое воздействие на материал также нейтрализуется, деформации и гниение перестают быть явными угрозами для древесины;
• материал становится более эстетичным и декоративным;
• к ручной и механической обработке после стабилизации древесина готова больше.

Очевидно, что потребительские качества материала меняются значительно. Это не просто поверхностная пропитка, грунтовка, это заполнение максимального объема пор. Такая процедура ценна для рукоятки ножа, например, который не только постоянно взаимодействует с водой, но и находится в контакте с паром, горячими предметами и субстанциями. Древесина становится термостабилизированной, а значит, срок ее эксплуатации увеличивается.

К слову, после процедуры материал больше напоминает не дерево, а натуральный камень. Рисунок на распиле такой древесины очень схож с рисунком мрамора. И это действительно красиво.

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.

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 для древесины

Добиться требуемого результата можно посредством разных составов и материалов. Одни чуть дешевле, остальные дороже. Чтобы без труда определиться с оптимальным составом, следует внимательно рассматривать все варианты.

Эпоксидная смола

Подойдет почти для всех типов древесины, исключением станут хвойные. До пропитки следует убедиться в нормальной текучести средства (от этого будет зависеть скорость и плотность заполнения пор). Добраться требуемого результата можно при помощи спиртового раствора смол, но его приготовление будет представлять собой процедуру с большой трудоемкостью. Если полимеризация будет выполнена в вакуумной камере, то появится вероятность закипания эпоксидной смолы. Это будет ее естественное свойство вместе с низким уровнем текучести.

Жидкое стекло

Его активно применяют в быту, потому что доступно по стоимости и не вызовет трудностей с применением. После обработки древесины жидким стеклом на его поверхности образуется пленка защитного типа, устойчивая к воздействию разных типов красителей.

Такой состав используется для стабилизации изделий декоративного типа, элементов конструкции, не подлежит дополнительной обработке составами защиты в будущем. Жидкое стекло будет уберегать древесины от появления грибков и плесени. Они характеризуются устойчивостью к воздействию извне, включая ультрафиолетовое излучение, повышенный уровень влаги, а также высокую температуру.

Раствор соляного типа

Самый дешевый, но менее практичный способ древесной стабилизации в домашних условиях.

Пропорции будут выглядеть таким образом:

• 1 столовая ложка простой соли (помол не играет роли).
• 1 литр чистой воды.

Для стабилизации следует кипятить изделие из дерева на протяжении 3 часов.

Олифа

Оптимальное решение для стабилизации поделок из древесины. Олифа содержит в составе растительные масла, которые прошли процесс термической обработки. Это будет обеспечивать повышенную устойчивостью ко влаге, а еще прямому свету солнца. Чтобы вязкость средства была достаточно для обработки дерева, в нее следует добавить растворитель.

Такой состав будет обеспечивать защиту от воздействия негативных факторов:

• Деформация.
• Гниение.
• Постепенный износ.

Если требуется стабилизировать предметы мебели и предметы декора, то стоит выбирать олифу на базе компонентов натурального происхождения. Для обработки изделий снаружи подойдут композитные и алкидные составы.

Состав для камеры вакуумного типа

Жидкость для стабилизации древесины очень важна в процессе. Такая технология хороша тем, что будет обеспечена полноценная пропитка древесины. Средства будут попадать глубоко в структуру волокон, насыщая их, и наделять защитными свойствами. При давлении в 12 кг на квадратный сантиметр способна попадать на глубину от 0.5 до 5 см. Это будет зависеть от древесной породы, ее плотности, возраста и остальных факторов. Для этого часто применяют средство «Анакрол-90», и о нем расскажем далее, а после осветим еще один состав для древесной стабилизации.

Березовый сок

Отлично подойдет для полимеризации. В березовом соке нет вредоносных компонентов, токсинов, канцерогенов, а еще безопасный в использовании. Для глубокого проникновения стоит использовать вакуумную камеру, а еще прикреплять просушкой при температуре +95 градусов. Чтоб добиться красивого эффекта, можно добавлять в сок березового дерева красители натурального происхождения. Это будет расширять возможность для стабилизации.

Полимеры

Составы полимерного типа отлично подойдет для обработки изделий из древесины, так как имеют высокую проникающую способность, а еще естественной полимеризации, которая наступает достаточно быстро. В продаже есть большое число средств, которые подойдут для такой процедуры. Мы решили рассмотреть самые эффективные.

«Анакрол-90»

Это особенный состав, который предназначен исключительно для древесной стабилизации в вакуумной камере, которую можно сделать самостоятельно, при использовании:

• Компрессора.
• Вакуумного насоса.
• Манометра.
• Пластиковые емкости.
• Краны и трубки.

Средство представляет собой пропитку полиэфирного типа, которая способна превращаться в термореактивный полимер под воздействием высокого уровня температуры. За счет такого состава древесина станет нечувствительной к сильным ударам и воздействию факторов среды негативного типа. Вдобавок она получит устойчивость к реактивам химического типа.

«Буравид»

В данном средстве есть оптические пигменты, которые будут отвечать за процесс полимеризации дерева. «Буравид» имеет незначительную вязкость, за счет чего без труда попадает даже в самые маленькие поры. Этот состав поможет избежать биологического заражения дерева, а еще средство помогает подчеркнуть естественный волоконный рисунок, делая его более красивым и выразительным.

Технологический процесс

Такая процедура требует тщательности подготовки, к тому же следует учесть свойства подобранного средства. Способ стабилизации древесины будет напрямую зависеть от пропиточного состава. Для удобства рассмотрим самые лучшим способы полимеризации.

Поэтапная обработки древесины

Для начала нужна емкость, в которую следует полностью помещать выбранную заготовку. Ее следует заполнять посредством «Анакролома-90», чтобы изделие из древесины утопало в нем. После этого следует добавлять вакуумные условия до тех пор, пока воздушные пузырьки не перестанут появляться и выделяться в жидкости. Дальше следует оставлять заготовку в пропитке на 1/3 часа, а следом создавать избыточное давление примерно от 2 до 4 атм. На таком этапе потребуется специальный насос или компрессор.

По окончанию процедуры следует подождать полчаса, а после повторить все. Если заготовка начнет тонуть в воде, значит, в ней не останется незаполненных пор. Если всплывает, то следует снова повторять обработку «Анакролом». Последним этапом будет просушивание, которое можно произвести к обычном духовом шкафу при температуре от +91 до +101 градуса. Ля получения эффекта можно добавить цветной пигмент.

Обработка эпоксидной смолой

Такой процесс похож на описание выше, но тут потребуется учесть разницу в текучести. Эпоксидная смола будет очень вязкой по собственной структуре, и потому ее следует разбавлять при помощи спирта. Более того, полимеризация будет занимать много времени, и потому следует набираться терпения. В ходе проведения обработки древесины стоит следить за тем, чтобы смола не закипела при получения вакуума. В обратном случае, заготовка может быть испорченной, а результат станет непредсказуемым.

Масляная пропитка

Такая процедура куда проще, удобнее и экономичнее с точки зрения трат. Масло можно применять любое:

• Ореховое.
• Кунжутное.
• Тунговое.
• Льняное.

Холодная масляная пропитка очень практичная и удобная, подойдет для заготовок небольшого размера. Для этого потребуется полностью вымачивать древесину. Сложность будет заключаться в том, что процесс полимеризации займет от 3 дней до 2 недель, в зависимости от подобранной породы. Все это время заготовку следует держать погруженной в масло.

Ускорение процесса полимеризации

Иногда процесс консервации дерева отнимает достаточно много времени, но тут можно воспользоваться одной хитростью. Для начала следует тщательно высушить заготовку из древесины, и это поможет удалить излишки влаги, а открытые поры будут легче принимать состав для дальнейшей полимеризации.

Очистка состава

Если в подобранном средстве есть вкрапления, мелкий мусор или добавки, это может ухудшить полимеризацию, а также испортить заготовку, что недопустимо. По этой причине рекомендуется для начала отфильтровать состав, и для этого можно использовать обычную марлю, которая сложена в несколько раз. Это будет задерживать примеси, а на выходе получится чистое средство, которое пригодно для древесной консервации.

Изменение цвета

При добавлении красителей натурального происхождения можно получать необычные эффекты. Процесс подойдет и для чернения древесины, и для получения необычных разноцветных разводов  в структуре (не просто на поверхности). Для этого рекомендуется применение концентрированных пигментов, и прекрасным выбором будет средство под названием «Анакрол».

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.

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».

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.

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.

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.

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.

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».

Оборудование для стабилизации

Вакуумная камера для дегазации (как правило они идут в комплекте с вакуумным насосом). Она нам понадобится для того чтобы откачать из деревяхи весь воздух, что сидит у нее в порах. Мы используем камеру, которая делалась нам на заказ, и в нее влезают здоровенные 16-и литровые бутылки. Но при желании, в домашних условиях (при правильном подборе материала!!) можно обойтись даже пластиковым насосом для банок, который используют при консервировании овощей.

Воздушный компрессор – нужен нам для того, чтобы поместить наши заготовки под высокое давление сразу после того, как мы откачаем из пор воздух. Чтобы “силой”, загнать состав в эти самые поры. Такие продаются в любом строительном магазине. Используются, как правило, для нагнетания давления в распылители краски. Но вообще давление можно создать и обычным ножным автомобильным насосом. Мы так пару раз и делали, когда наш компрессор накрывался и уезжал в ремонт.

Камера для высокого давления. Тут все выкручиваются кто во что горазд. Мы для высокого давления используем немного переделаный “красконагнетательный бак”. Такие баки вместе с компрессором и пистолетом для краски используются для малярных работ. Снимаем пистолет, ставим на места его подключения заглушки и кран для стравливания давления – и бак высокого давления готов =)

Если бюджет ваш очень ограничен или просто нет желания приобретать все это оборудование, можно ограничиться простым погружением заготовок в раствор до тех пор, пока они не перестанут всплывать на поверхность. Вопреки распространенному мнению, этот вариант тоже вполне жизнеспособен!! Например, если вы будете стабилить тонкие торцевые спилы до боли сухой березы и вам не лень будет их замочить в составе на несколько недель – это вполне реально!! Но выбор сырья будет при таком пути сильно ограничен, ну и большие заготовки пропитыватся будут вечность.

Свойства стабилизированного материала

Дерево, прошедшее подобную обработку, приобретает новые качества:

• стойкость к воздействию влаги;
• невосприимчивость к химическому воздействию, в том числе агрессивных органических веществ;
• высокая прочность;
• длинный срок эксплуатации;
• стойкость к перепадам температур и влажности;
• устойчивость к ультрафиолетовому излучению, отсутствует эффект выгорания;
• сохранение целостности структуры при кратковременном контакте с открытым огнем.

При этом стабилизированная древесина исходный сохраняет цвет (при условии неиспользования красителей) и форму. Несмотря на повысившуюся плотность, восстановленный материал можно подвергать механической обработке для придания желаемой формы. Он поддается распилу, стачиванию, резке, шлифовке и полировке.

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.

Завершение стабилизации древесины

Чтобы получить действительно качественный материал, требуется повторить описанную процедуру несколько раз. Количество циклов зависит от многих факторов (размер заготовки, сорт дерева, качество древесины). Мастер может определить степень готовности стабилизируемой заготовки по тому, тонет она или всплывает в растворе. Пропитка прошла успешно, когда дерево опустилось на дно.

Далее заготовку вытаскивают и сушат в духовом шкафу или в печи при температуре 100 градусов. Судить о том, насколько высохло дерево, можно, рассматривая мокрые пятна на его поверхности. Когда их совсем не останется, сушку можно прекращать.

Обработанная древесина становится гораздо плотнее, что облегчает ее полировку и формирование изделий.

Зная, как делается стабилизированная древесина, что это такое и для каких целей применяется, можно заняться ее самостоятельным изготовлением.

Этот процесс чрезвычайно увлекателен, он может порадовать и удивить своими результатами терпеливого умельца. Не стоит опасаться неудачи, ведь, как говорят, «дело мастера боится»!

Ошибки самостоятельной покраски

Многие новички допускают массу промахов в процессе стабилизации древесины. Ошибкой будет наносить состав кистью. Так его количества будет недостаточно для проникновения вглубь волокон, а сама обработка получится поверхностной, некачественной. Со временем внутри изделия могут появиться трещины, которые приведут к деформации.

Работая с вакуумной камерой, следует придерживаться допустимого давления в 2–4 атм и не превышать его. Не рекомендуется просушивать дерево при температуре выше +100 градусов по Цельсию.

Ни в коем случае не нужно спешить. Запаситесь терпением и приготовьтесь к тому, что стабилизация займет ни один день. Зато такой подход поможет добиться идеального результата.

Технология стабилизации от мастеров Соловецкого монастыря

Как известно, этот монастырь отстроен из дерева. В течение веков некоторые элементы зданий монастырского блока не подверглись неблагоприятному воздействию атмосферы, влаги и времени. Некоторые детали и вовсе нарушают все законы физики. Но все оказалось очень просто – это соль.

Для того чтобы выполнить процедуру стабилизации по этому методу, понадобится вода и соль. Так, необходимо подготовить ведро воды и столовую ложку соли на каждый литр. Соль нужно растворить в воде, уложить туда заготовки и варить в течение двух часов. Когда вода перестанет выделять пену, древесина готова. Остается только высушить заготовки.

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.

Источники:

• https://lesoteka.com/obrabotka/stabilizatsiya-drevesiny-v-domashnih-usloviyah
• https://stroy-podskazka.ru/drevesina/stabilizirovannaja/
• https://DrevoGid.com/zashhita/zash-dereva/stabilizatsiya-drevesiny.html
• https://domsdelat.ru/materialy/idealnye-sposoby-stabilizacii-drevesiny-v-domashnix-usloviyax-i-ne-tolko.html
• https://kraska.guru/specmaterialy/zashhita-drevesiny/stabilizaciya-drevesiny.html
• https://woodmart.org/master-klassy/tehnologii-proizvodstva/stabilizaciya-drevesiny/
• https://lesoteka.com/izdeliya/stabilizirovannaya-drevesina
• https://FB.ru/article/255956/drevesina-stabilizirovannaya-chto-eto-takoe-i-gde-primenyaetsya
• https://raspil-unc.ru/zashchita-i-obrabotka/stabilizaciya-drevesiny-epoksidnoj-smoloj.html
• https://FB.ru/article/256857/stabilizatsiya-drevesinyi-v-domashnih-usloviyah-sostavyi-tehnologiya