Стабилизация древесины

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.

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.

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.

Применение красителей

Для окрашивания Анакрол-90, применяются жирорастворимые красители (в нашей компании можно приобрести красители пяти цветов: красный, жёлтый, зелёный, синий, чёрный). Для получения других цветов рекомендуется смешивать красители до растворения в составе.

Рекомендации по применению красителей следующие:

Дозировка красителей примерно (0,001 — 0,1) г на 1 кг Анакрол-90, не более, иначе вся масса будет темная и не пробивная светом!
Для пробы можно добавить краситель на кончике ножа размером половину булавочной головки.
Добавлять выбранный краситель до желаемой насыщенности порциями по 0,01 г красителя на 1 кг Анакрол-90.
Перемешивать дрелью с насадкой не менее 5-10 минут после каждого добавления порции красителя.
Красители можно между собой смешивать, получая нужный оттенок.
При фасовке и замешивании красителя надевайте перчатки, очки и респиратор!
Вредно для дыхания, избегать сквозняка (чтобы не разлетелся по помещению)!
Отмыть красители с одежды практически невозможно!
С рук и лица можно отмыть спиртом или ацетоном.
Хранить краситель в закрытом п/э пакете без доступа воздуха (чтобы не попадала влага) при обычной температуре.

Важно! Количество добавляемого красителя влияет на процесс стабилизации, чем больше красителя добавлено, тем выше должна быть температура в сушильной камере

Перейдем непосредственно к процессу стабилизации

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

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

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

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

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.

Принцип процесса
Обработка эпоксидной смолой
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.

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.

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.

Подобная обработка имеет и иное название – консервация. Оно более точно отражает смысл процесса, в результате которого повышаются эксплуатационные свойства деревянных заготовок, приобретающих большую прочность, устойчивость перед внешними факторами при сохранении текстуры материала. Реализация данной технологии в промышленных масштабах нерентабельна, а вот производство небольших партий образцов представляет определенный интерес.

Например, при изготовлении декоративных поделок, рукояток охотничьих и кухонных ножей в подарочном исполнении. Разберемся, как можно в домашних условиях, самостоятельно стабилизировать древесину.

Процесс консервации материала состоит из 3-х этапов.

2. Пропитка древесины.
Существует несколько технологий этого процесса:

Холодная обработка
. Самый простой вариант, но он реализуется лишь для образцов небольшого сечения (толщины). Недостатки – невысокая степень стабилизации древесины и значительная длительность процесса. На такую консервацию уходит много времени (до 2-х недель). В качестве пропиток используются .
Обработка горячая
. Применяется для габаритных изделий, когда требуется добиться более глубокого проникновения пропиточного состава.
Вакуумная обработка
. Для такой пропитки дерева нужна специальная камера. В процессе откачки воздуха вместе с ним из древесины выходит и содержащаяся в ней влага. Освободившиеся поры легко заполняются пропитывающим составом.
Обработка под давлением
. Практически то же самое. Разница в том, что здесь нагнетаемый воздух «прочищает» поры дерева.

3. Полимеризация.
Проводится не всегда. Некоторые пропиточные составы характеризуются способностью отвердевать в естественных условиях. Но если требуется дополнительная просушка заготовки, то на последнем этапе стабилизации она подвергается воздействию высоких температур.

Получается, что выбор определенной методики консервации древесины в домашних условиях зависит в основном от собственных возможностей. Рассмотрим наиболее доступные в исполнении технологии.

Применение полимеров

В качестве полимеров для стабилизации древесины выступает «Буравит эксперт». Это однокомпонентное вещество позволяет исключить проблемы при дозировке и смешивании активатора. Составу свойственны высокие проникающие способности. После запекания он становится более твердым и плотным, позволяя снизить впитываемость влаги стабилизированными брусками.

«Буравит» для стабилизации древесины имеет прозрачный цвет. Его вязкость и плотность можно сопоставить с плотностью и вязкостью воды. Температура полимеризации достигает 90 °C. В процессе этого он становится более твердым и плотным. Использовать вещество можно в домашних условиях. В его состав входят оптические добавки, которые подчеркивают структуру древесины.

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.

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»!

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

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

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

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

«Анакрол»

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

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

«100term»

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

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

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

«Буравид»

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

Как выполняется стабилизация древесины своими руками

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.