Стабилизация древесины лаком. как стабилизировать древесину в домашних условиях

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.

Стабилизированная (полимеризированная) древесина- это древесина, пропитанная насквозь мономерами и акриловыми смолами (могут использоваться и другие вещества, но состав, используемый нами, не является токсичным (подтверждено гигиеническим заключением) стабилизация возможна также с окрашиванием насквозь в один или несколько цветов.

Ниже приведены преимущества стабилизированной древесины и нюансы работы с ней.

НЕ подвержена климатическим изменениям, т е не боится перепада температур и влажности.

НЕ трескается, не деформируется, не изменяет геометрических форм

Выдерживает нагрев до 90-100 *С

НЕ впитывает воду (не более 4% , необработанная древесина

при равных условиях поглощает 30-35%)

Имеет высокую твердость (даже самые мягкие породы # вавона)

Имеет высокую прочность

Отлично обрабатывается методом точения, фрезерования, строгания

Отлично полируется (до лакового блеска)

Яркий внешний вид, при этом используемые красители имеют высокую светостойкость, не выгорают при воздействии солнечного света и не тускнеют со временем

#
применяемые для пропитки материалы не являются токсичными. По системе воздействия на организм относиться к IVклассу опасности. Согласно российской классификации, материалы, относящиеся к IVклассу, не являются опасными.

1. Н
едавно стабилизированную древесину, нельзя распускать на тонкие пластины, так как в процессе высыхания смол, пластины может повести

2. Стабилизированная древесина в процессе использования может терять блеск полировки, поэтому рекомендуется создавать защитный слой с использованием масел содержащих тунговое масло (Danish Oil , Teak Oil)

3. Стабилизированная древесина не впитывает влагу, но природные каверны, глазки и полости могут набирать жидкости

4. При шлифовке стабилизированная древесина производит мелкую пыль, поэтому необходимо использовать респиратор и надлежащую вентиляцию

5. Стабилизация каждой породы дерева происходит по-разному, некоторые породы могут вобрать 50% мономеров, а некоторые 20%. Так же есть породы которые вообще не подаются стабилизации, такие как бакаут и палисандровые (# черное дерево)

Все зависит от плотности дерева, наличия в нем смол и структуры древесины.

Древесина
– это природный материал и может иметь уникальные характеристики, такие как пустоты, каверны, глазки, кору, гниль и многое другое, что отличает один брусок от другого. Стабилизация дерева обеспечит дополнительную плотность, твердость и улучшит характеристики древесины, но не заполнит пустоты и не изменит природные недостатки древесины. Если вы работаете с очень пористым деревом. Готовьтесь к дополнительной обработке дефектов (заполнение пустот и др.), но результат превзойдет все ожидания.

1. Принцип процесса
2. Обработка эпоксидной смолой
3. Пропитка маслом

Популярная технология специально разработана для создания совершенно новых материалов с уникальными характеристиками на основе натуральной древесины. Она хорошо знакома профессионалам, которые часто работают с полимером метилметакрилат и другими основами, придающими дереву прочность. Чтобы разобраться в тонкостях такого процесса и узнать, как получить стабилизированное дерево в домашних условиях, рекомендуем ознакомиться с содержанием статьи.

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.

Эпоксидная смола

Подходит практически для всех пород древесины, кроме хвойных. Перед пропиткой необходимо убедиться в нормальной текучести материала (от этого зависит скорость и плотность заполнения пор). Добиться желаемого результата можно спиртовым раствором смолы, но его приготовление представляет собой трудоемкую процедуру.

Если процесс полимеризации происходит в вакуумной камере, то возникает вероятность закипания эпоксидной смолы. Это ее естественное свойство наряду с низкой текучестью.

Жидкое стекло

Данный состав применяется для стабилизации декоративных изделий, конструктивных элементов, не подлежащих дополнительной обработке защитными составами в дальнейшем. Жидкое стекло уберегает древесину от появления плесени и грибков. Характеризуется устойчивостью к внешнему воздействию, включая УФ-излучение, повышенную влагу, высокие температуры.

Соляной раствор

Самый дешевый, но наименее практичный способ стабилизации дерева в домашних условиях. Пропорции выглядят следующим образом:

• 1 столовая ложка обыкновенной соли (вне зависимости от помола);
• 1 литр воды.

Для стабилизации необходимо кипятить изделие из древесины на протяжении 2-3 часов.

Олифа

Идеальное решение для стабилизации деревянных поделок. Олифа содержит в своем составе растительные масла, прошедшие процесс термической обработки. Это обеспечивает повышенную устойчивость к влаге, а также прямому солнечному свету. Чтобы вязкость олифы была достаточной для обработки древесины, в нее добавляют растворитель.

Данный состав обеспечивает защиту от влияния неблагоприятных факторов:

• гниения;
• деформации;
• постепенного износа.

Если требуется стабилизировать мебель и предметы декора, то лучше выбирать олифу на основе натуральных компонентов. Для обработки наружных изделий подойдут алкидные и композитные составы.

Состав для вакуумной камеры

Эта технология хороша тем, что обеспечивает полноценную пропитку древесины. Средства проникают глубоко в структуру волокон, насыщая их и наделяя защитными свойствами. При давлении 12 кг/кв. см пропитка способна проникнуть на глубину от 0,3 до 5,0 см. Это зависит от породы древесины, ее возраста, плотности и ряда других факторов.

Для этой цели используется средство под названием «Анакрол-90». О нем будет рассказано далее, а пока осветим еще один состав для стабилизации дерева.

Березовый сок

Прекрасно подходит для полимеризации. Березовый сок не содержит в себе вредных компонентов, токсинов, канцерогенов, а потому безопасен в применении. Для глубокого проникновения рекомендуется воспользоваться вакуумной камерой, а закрепить результат можно просушкой при температуре +90 градусов Цельсия.

Чтобы добиться красивого декоративного эффекта, можно добавить в березовый сок натуральные красители. Это расширит возможности для стабилизации.

Описание технологии

Цель стабилизации – уберечь дерево от воздействия влаги. Материал обрабатывают специальным составом, который делает волокна более крепкими, прочными.

В промышленных объемах такой способ стабилизация древесины практически не используется, поскольку в больших объемах стоимость обработки высока.

В следствие воздействия специального раствора, в куске дерева приостанавливаются все внутренние процессы, он становится более долговечным, а волокна подвергаются полимеризации.

Составы, воздействующие на материал, закупоривает поры и заполняют все свободное пространство между волокнами.

Древесина для стабилизации подходит не вся. Хорошо поддаются обработке следующие породы:

• бук;
• граб;
• клен;
• береза.

Некоторые породы хуже подвергаются стабилизации, их обработку следует производить под давлением:

• дуб;
• карагач;
• орех и подобные по плотности древесины породы.

Амарант и эбен устойчивы к стабилизации, к ним не стоит применять этот способ обработки.

Основной процесс, лежащий в основе преобразования материала – заполнение пор дерева специальным составом. Технологические нюансы могут отличаться в зависимости от используемого состава. Полимеризацию проводят лаком в вакууме или других средством, а также эффекта можно добиться пропиткой материала смолами, маслами.

Обработка при помощи «Анакрол-90»

Емкость, в которую будет помещен брусок или изделие из дерева, следует полностью заполнить составом. Далее создаются условия вакуума в специальной камере.

Процесс пропитки сопровождается выделением пузырьков воздуха, что свидетельствует о проникновении состава внутрь древесины и выталкивании воздуха наружу. После исчезновения эффекта «бурления» заготовку следует подержать в растворе еще около получаса под давлением. Для этих целей можно использовать специальный насос или компрессор.

После проведения всех этапов обработки, следует повторить процесс, но не ранее, чем через 30 минут. Детектором завершения наполнения волокон полимерным составом служит потеря древесиной своих «плавучих» свойств. Если же изделие всплывает в емкости, заполненной раствором, значит заполнение пор прошло не до конца, и требуется повторить процесс.

Финальным аккордом служит сушка при температуре, близкой к 100 ⁰С.

Если в «Анакрол-90» добавить краситель, что даст интересный цветовой эффект на древесине после стабилизации.

Какими способами пропитывают древесину

После подбора подходящего сырья, мастер приступает непосредственно к этапу пропитки. В зависимости от размера и качества исходного материала, а также с учетом своих возможностей и предпочтений, он выбирает один из нескольких способов:

1. Тонкие заготовки могут быть пропитаны при довольно низкой температуре (холодная пропитка).
2. Горячая пропитка. Она заключается в замачивании или варке заготовки в специальных растворах. В горячем состоянии их консистенция становится более жидкой, что помогает веществу проникать внутрь волокон.
3. Применение вакуумной камеры (откачка воздуха из полостей древесины). Это позволяет легко заполнить освободившиеся капилляры и поры пропиточным составом.
4. Создание избыточного давления в камере, куда предварительно была помещена емкость с раствором и древесиной. Процесс провоцирует выход воздуха из волокон и замещение освободившегося места пропиткой.

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.

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.

Этап 1

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

Стабилизация древесины — способ обработки, в результате которого дереву придают более высокую прочность и улучшают декоративные качества, сохранив при этом природный рисунок.

После обработки древесина получает:

• Высокую плотность;
• Твердость;
• Устойчивость к изменению температуры и влажности окружающей среды;
• Полную невосприимчивость к ультрафиолетовым лучам;
• Способность выдерживать краткий нагрев открытым пламенем, не теряя своих качественных характеристик и не деформируясь;
• Непроницаемость для различных масел;
• Устойчивость к растворителям органического происхождения;
• Великолепные декоративные свойства — стабилизированная древесина хорошо поддается обработке ручным и механическим способом.

Этот вид обработки дерева имеет второе название – консервация. Такое название правомерно уже потому, что основной целью этого процесса является сохранение лучших декоративных качеств дерева с усилением прочности и твердости. Добиваются такого эффекта путем заполнения пор специальным веществом, имеющим способность затвердевания. В качестве пропитки используют различные виды масел, чаще всего льняное, а также лаки, краски, полимерные пропитки и смолы.

Чтобы получить качественный стабилизированный материал, придется затратить много времени, средств и основательно потрудиться. Создать необходимый температурный режим, вакуум и определенный уровень давления в домашних условиях достаточно сложно, а без этого не удастся провести стабилизацию.

Первый этап работы заключается в подборе правильного материала. Обычно стабилизируют древесину с красивой текстурой и переливами, в частности, это капы лиственных видов дерева: березы, клена, вяза, каштана.

Следующий этап – пропитка. Существуют разные виды и способы пропитки:

• Для заготовок небольшой толщины используют холодную пропитку;
• Горячая пропитка – это замачивание или варка в горячих пропиточных составах. Как известно, в горячем виде они приобретают более жидкую консистенцию, текучесть и проникающая способность значительно возрастают;
• Вакуумный метод – из камеры, в которую помещают заготовки, откачивают воздух, вместе с ним выходит и тот, что находится в самой древесине. Затем заливают раствор, который легко заполняет освобожденные поры и капилляры древесины;
• Пропитка под воздействием избыточного давления – в специальную емкость заливают стабилизирующий раствор и помещают в него заготовку. Емкость, в свою очередь, ставят в специальную камеру, и создают в ней избыточное давление. При этом из заготовки выходит воздух, а его место занимает раствор.

Вакуумный способ

Горячий способ

Завершающий этап – полимеризация. Достигается тщательным просушиванием заготовки при определенной температуре. Некоторые специальные составы обладают свойством самозатвердевания. Обработанная древесина становится намного тяжелее, существенно изменяется ее окраска, и новые свойства, которые она приобретает в результате обработки, скорее напоминают свойства полимера. Однако волокна древесины практически не меняют своих качеств, они как бы армируют полимерный состав, придавая всей заготовке вид благородной породы дерева.

Используют стабилизированную древесину для изготовления уникальных поделок ручной работы. Очень распространено использование такой древесины при изготовлении рукоятей для ножей, особенно для эксклюзивных вариантов.

«Какие характеристики получает древесина после стабилизации?»

Перечислим основные:

• высокая плотность, твердость и прочность;
• устойчивость к температурным перепадам;
• устойчивость к влажным средам;
• устойчивость к ультрафиолетовому излучению;
• устойчивость к кратковременному воздействию огня;
• устойчивость к воздействию жира, грязи и органических растворителей.

Получается, что дерево прошедшие процесс стабилизации, приобретает характеристики, которые позволяют создавать из него изделия практически не подверженные влиянию времени и внешнему воздействию.

Стабилизация древесины делает последнюю необычайно красивой, а применение специальных красителей подчеркивает структуру дерева, привнося в изделия художественную неповторимость. Вот лишь некоторые примеры:

Но, довольно лирики. Если вы находитесь на страницах данного , то уже, наверное, были наслышаны о стабилизированном дереве. Сегодня мы создадим оборудование для этих целей, а в последующих уроках познакомимся с основами данного процесса и что-то уже сделаем.

вполне возможно изготовить из минимального комплекта материалов, порой достаточно трехлитровой банки и вакуумного насоса для консервации продуктов или фильтра для воды. Я собрал для вас некоторые фотографии вакуумных камер из открытых источников. Посмотрите галерею, многие из представленных экземпляров вполне подойдут для данной цели:

О, кстати, пока собирал фотографии самопальных вакуумных камер на просторах сети, то обнаружил одну из первых наших работ, сделанную еще в 2012 году — видите этот желтый бидон для молока — мы с этого начинали! Из пластиковых труб тоже была наша поделка, но долго она не проработала, а вот бидон служил более двух лет.

Вторая необходимая деталь — это система из вентиля и обратного клапана, который позволяет выкачивать воздух из емкости и не позволяет воздуху попадать обратно. Собирается эта конструкция просто. Ингредиенты на фото:

• вентиль
• обратный клапан
• штуцер
• переходник
• резиновые прокладки
• сантехническая нить
• затяжные гайки
• герметик

Предвидя ваши вопросы, скажу, что подобная система стояла на нашей камере три года и использовалась практически ежедневно. Но в последнее время начала подтравливать и мы решили полностью отправить нашу камеру на профилактику, подвергнуть её разборке и заново собрать.

Собираются эти детали вот в такой последовательности и крепятся на крышку емкости, которую вы собираетесь использовать для стабилизации дерева:

На эту же крышку крепим вакуумный манометр или вакуумметр (вам же нужно будет знать работает ваша конструкция или нет). Пр сборке не забываем на все резьбовые части конструкции наматывать фум-ленту или сантехническую нить, а также дополнительно промазывать все соединения герметиком. В итоге должно получиться что-то наподобие этого:

Оставим на сутки, лучше не торопиться — пусть герметик отвердеет. Завтра проверим нашу систему на работоспособность. А выглядит она так:

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 —

Брусок №2:
исходный вес 116 гр; стабилизация в составе «Анакрол» (без красителя); замачивание в полимере без использования вакуумного оборудования 1,5 недели; заключительный процесс —

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.