Способы пропитки древесины
Способы пропитки древесины выбираются в зависимости от назначения пропитываемого материала, условий его службы и вида защитного состава.
- При нанесении защитного средства на поверхность древесины при помощи кисти или распылителя создается тонкий защитный слой на поверхности древесины. Диапазон удержания защитных средств поверхностью материала зависит от вязкости, поверхностной активности пропиточной жидкости, плотности, влажности, шероховатости поверхности древесины.
- Погружение (вымачивание). Этот способ заключается в том, что материал погружают в емкость (пропиточную ванну) с холодным или горячим раствором антисептика. Такая пропитка является наиболее простой в производственных условиях и на строительных площадках. Средняя глубина проникновения состава 2–3 мм.
- Способ пропитки прогрев – холодная ванна (ПРХВ), также известный как способ горяче-холодных ванн, широко применяют для пропитки антисептиками и антипиренами строительных деталей и конструкций.
При пропитке древесины способом ПРХВ используют вакуум, который образуется в результате резкого перепада температур в древесине, сначала нагретой в горячей жидкости, а потом быстро охлажденной в холодной. При прогреве воздух, находящийся во внешних слоях древесины, увеличивается в объеме, и часть его удаляется. Одновременно испаряется и влага. При погружении в холодную жидкость объем охлажденной паровоздушной смеси уменьшается, и в наружных слоях древесины образуется вакуум. Антисептик проникает в древесину под действием атмосферного давления и пропитывает ее.
- Способ пропитки древесины под атмосферным давлением с предварительным вакуумированием. Основан на введении пропиточной жидкости под действием атмосферного давления, повышенного по отношению к давлению внутри древесины. Материал загружают в пропиточную емкость и создают в ней вакуум, затем емкость заполняют пропиточной жидкостью, снимают вакуум и выдерживают древесину при атмосферном давлении. Общая продолжительность всего цикла составляет около 1 часа.
- Пропитка способом вакуум – давление – вакуум (автоклавная) состоит из следующих трех операций. Обрабатываемый материал помещается в автоклав, где создается вакуум – из древесины откачивается весь воздух. Под воздействием вакуума в камеру обработки из резервуара поступает защитный состав. При помощи гидравлического давления пропиточный раствор закачивается в подготовленные клетки древесины. Время поддержания гидравлического давления напрямую зависит от породы обрабатываемого дерева. После глубокой пропитки древесины защитное средство перекачивают обратно в резервуар. В камере снова образуется вакуум, с помощью которого с поверхности обрабатываемой древесины снимаются остатки пропиточного состава. Конечный вакуум при пропитке маслами служит для снижения начального поглощения, а при пропитке водорастворимыми антисептиками – для подсушки поверхности материала.
После этого давление в камере восстанавливается до атмосферного. По завершении процесса древесина определенное время должна вылежаться для того, чтобы консервирующий антисептик зафиксировался.
При использовании данного метода желательно, чтобы обрабатываемый материал был хорошо просушен, поскольку высокое содержание влаги может препятствовать проникновению защитного состава в клетки древесины. Считается, что предпропиточная влажность древесины при таком способе пропитки не должна превышать 30 %.
Вышеперечисленные технологии применимы на этапе производства или для защиты готовой конструкции, еще не глубоко поврежденной грибами и насекомыми. Однако производители стройматериалов или строители не всегда берут на себя труд по обработке древесины защитными средствами.
Химический способ
Производятся для облегчения процесса по удалению мягких волокон, практически без использования механического воздействия. Химические растворы имеют способность растворять или смягчать волокна дерева. Используются кислоты, некоторые щелочные составы. Если Вы применяете средства с высокой концентрацией активных веществ, то обходитесь без дальнейшего применения щеток, просто в несколько заходов наносите и смывайте раствор.
Работу над этим методом необходимо проводить под открытым небом, так как выделяются вредные и едкие запахи.
Всю дальнейшую обработку проводят с последовательностью как при механической отделке.
3 способа термического состаривания древесины
Если на верхний слой древесины воздействовать открытым огнём, то за короткий промежуток времени можно получить результат, похожий на многолетнее разрушение
Процесс обжига быстрый и не сложный, но требующий осторожности
В зависимости от назначения древесины пользуются разными способами обжига.
Способ №1
Деревянную заготовку обжигают ручной горелкой с газовым баллончиком. Открытым огнём равномерно водят вдоль волокон без остановки, чтобы не было глубокого выгорания.
С обожжённой поверхности мягкой губкой стирают образованный нагар. Если шлифовать наждачной бумагой, то разрушатся сгоревшие волокна, поэтому пользуются губкой для мытья посуды, у которой есть абразивная сторона.
После протирки на сосновой заготовке выделяется структура дерева.
Чтобы подчеркнуть структуру дерева после обжига, наносят слой лака или масла.
Для сравнения образец делят на две части и покрывают разными составами.
Одну часть заготовки покрывают немецким лаком для дерева марки Osmo.
Другую часть заготовки обрабатывают финским маслом для твёрдой древесины фирмы Teknos. Выбирают чёрный цвет ТМ 1830.
Заготовку, покрытую разными составами, сушат. Чтобы просушенная поверхность не мазалась, покрытие делают многослойным.
Если сравнивать две части заготовки, обработанной разными составами, то видна разница. На участке, обработанном лаком, структура светлая и яркая. Участок, обработанный маслом, выглядит тёмным и жирным.
Обожжённая таким способом древесина имеет рельеф, зависящий от количества обжигов и слоёв покрытия. Чтобы получить состаренное дерево, достаточно обжечь поверхность один раз, а затем покрыть её маслом.
Пример взят с канала NEGAVRILOV1, ролик «Браширование древесины обжигом и покрытие маслом».
Способ № 2
Облицовка фасада дома деревом требует больших затрат. Например, покраска деревянного фасада обойдётся дороже, чем стоимость досок, а при обжиге досок газовой горелкой затраты на баллонный газ, также превысят стоимость материала.
Японцы предложили недорогой способ обжига досок трубой. Полученный таким способом материал выглядит состаренным и красивым, а главное, он не разрушается насекомыми и грибком.
Для обжига трёх досок их складывают треугольником в трубу.
После этого конструкцию устанавливают в вертикальное положение. Снизу подкладывают газеты, и поджигают их.
Благодаря хорошей тяге внутри трубы распространяется огонь. Он обжигает поверхность досок.
Время для горения выбирают экспериментально в зависимости от длины трубы и влажности досок. Для равномерного выгорания досок, через некоторое время трубу переворачивают, и огонь распространяется в другом направлении.
Обожжённую конструкцию тушат, разбирают и получают три доски с состаренной поверхностью, похожей на крокодиловую кожу.
Чтобы обожжённая поверхность не пачкалась, её очищают, а затем покрывают маслом или лаком. Обожжённые и обработанные таким способом доски имеют коричневый цвет с чёрной текстурой.
Пример взят из ролика «Удивительный ФАСАД из Обожженной Доски» с ютуб-канала MY GALAXY
Способ № 3
Доски для пола можно не только красить, но и обжигать.
Перед обжигом половую доску обрабатывают наждачной бумагой, чтобы не было заусениц. После обработки доску со всех сторон равномерно обжигают газовой горелкой.
В отдельных случаях доску обжигают за два прохода. Движения огня напоминают покраску. В районе сучков структура более плотная, поэтому здесь обжиг длится дольше.
Окончательно обожжённые доски покрывают льняным маслом, разведённым уайт-спиритом с добавлением защитного средства от грибка.
Обожжённая и обработанная таким способом половая доска обретает ярко выраженную антикварную структуру.
Пример взят из ролика «Пол из террасной обожженной доски» с ютуб-канала Своими Силами
Изучаем вопрос: зачем необходимо проводить обработку дерева огнем
Казалось бы, что может быть проще – купить лак, обработать древесину и жить спокойно. Но в процессе использования любые химические соединения – незаметно, но, увы, постоянно – могут выделять некоторое количество соединений в окружающую среду. Чаще всего это происходит под воздействием температур, солнечного света или радиаторных батарей. Не все отделочные материалы одинаково хорошо поддаются химобработке. Однако дерево – идеальный вариант для использования технологии прямого обжига. Как это работает? Во время контролируемого нагрева во внешнем слое древесины начинаются процессы, которые стимулируют сужение волокон, и внешние «поры» дерева закрываются смолой и сажей. Благодаря этому верхний слой древесины становится неуязвим для негативного воздействия окружающей среды, попадания бактерий, влияния огня, а также солнечных лучей. Кроме того, это действительно выглядит очень красиво.
Текстура пиломатериала приобретает интересный рисунок: неповторимый, стильный, броский
Среди множества способов защиты деревянных изделий от воздействия негативных факторов обжиг считается наиболее удобным способом, который легко использовать в домашних условиях.
В древности никаких вспомогательных инструментов не использовалось. Нужные древесные заготовки просто обжигали с помощью факелов, поэтапно переворачивая на веревках или кожаных ремнях бревно. Иногда это называли обжигом, иногда томлением. Чаще всего использовался кедр, бук, клен, ясень. После обжига мастера снимали нагар, промывали заготовки и пропитывали тунговым маслом
В процессе обработки дерево важно было не сжечь, а именно опалить. Если технология была соблюдена правильно, то в результате дерево получало неповторимый оттенок, а срок его эксплуатации увеличивался до 80 лет. Обработанный методом обжига спил ясеня
После очистки и обработки заготовка может превратиться в шикарную столешницу
Обработанный методом обжига спил ясеня. После очистки и обработки заготовка может превратиться в шикарную столешницу
А теперь расскажем поподробнее о вариантах термообработки деревянных конструкций. Результат (оттенок, глубина обжига, характеристики) зависят от типа обработки и вида заготовки. Для обработки древесины используются три типа обжига:
Вариант №1. Поверхностный обжиг. Один из самых часто используемых типов обработки. Он не требует большого времени, специальной подготовки и расходов. Обжиг обычно проводится в домашних условиях с помощью газовой горелки или паяльной лампы. Максимальная глубина обжига составляет около 5 мм.
Процесс обжига достаточно прост
Важно обработать все элементы изделия. Вариант №2. Полный обжиг
Этот вид обработки древесины доступен далеко не всем. Дело в том, что для такого обжига необходимо обеспечить достаточную температуру – примерно 400 °C. Ее можно достичь лишь в специальных вакуумных печах. Массово для обработки стройматериалов его нельзя использовать: дерево теряет свой объем практически вдвое. Однако такой вид обработки дерева популярен в штучном производстве мебели и декоративных элементов
Полный обжиг. Этот вид обработки древесины доступен далеко не всем. Дело в том, что для такого обжига необходимо обеспечить достаточную температуру – примерно 400 °C. Ее можно достичь лишь в специальных вакуумных печах. Массово для обработки стройматериалов его нельзя использовать: дерево теряет свой объем практически вдвое. Однако такой вид обработки дерева популярен в штучном производстве мебели и декоративных элементов
Вариант №2. Полный обжиг. Этот вид обработки древесины доступен далеко не всем. Дело в том, что для такого обжига необходимо обеспечить достаточную температуру – примерно 400 °C. Ее можно достичь лишь в специальных вакуумных печах. Массово для обработки стройматериалов его нельзя использовать: дерево теряет свой объем практически вдвое. Однако такой вид обработки дерева популярен в штучном производстве мебели и декоративных элементов.
На производстве используются также специальные пиролизные печи для сушки древесины
Вариант №3. Глубокий обжиг. Этот тип обработки популярен для специального состаривания древесины, уже бывшей в употреблении. Обычно такой вид обжига используют для оформления бруса. Оттенки здесь зависят от времени воздействия – от графитового, до угольно-черного. Иногда обработанное таким образом дерево можно использовать для устройства специальных панно и садовых дорожек. В этом случае глубина обжига может достигать 20 мм.
Вот такая необычная мостовая из обработанных огнем срезов дерева может появиться и у вас на даче
Как обжигать дерево самостоятельно
Обработка древесины в домашних условиях в принципе не представляет больших проблем, особенно если придерживаться некоторых требований и правильно выбрать способ обжига. Предлагаем ознакомиться с некоторыми нюансами обжига пиломатериалов.
Сделать самостоятельно термообработку натуральной древесины не так уж и сложно
Выбор породы древесины
Для термообработки подойдут практически любые породы дерева, но истинные почитатели прекрасного предпочитают использовать пиломатериалы с необычной и выразительной фактурой. Для обжига древесины по оригинальной японской технологии применяли лишь кедр. Не менее интересный эффект достигается при обжиге бука и граба, так как из-за значительной плотности этих пород дерева прогорает лишь верхний слой. У тополя, ольхи и клена после декоративной обработки дерева огнем проявляется чётко выраженная текстура, а у лиственницы и ореха проступают дополнительные небольшие и уникальные узоры. Любители попариться в сауне оценят обожжённую березовую доску, поскольку после обработки её поверхность становится более пористой и после нагрева не обжигает кожный покров.
Лиственница после обжига
Подготовка древесины к термообработке
Пиломатериал перед отжигом должен пройти тщательную подготовку. Поверхность дерева должна быть чистой, гладкой и сухой. Уровень влажности не должен превышать 13-15%, иначе при воздействии высокой температуры возможно возникновение различных дефектов поверхности, а это существенно ухудшит качество декоративной отделки. Также материал должен был полностью очищен даже от малейших следов лакокрасочных материалов, поскольку после термообработки они проступят в виде пятен.
Перед обжигом древесина должна быть хорошо очищена от грязи и старой отделки
Обжиг дерева паяльной лампой
Если решено проводить обработку дерева паяльной лампой, то следует подождать, пока сопло прибора не покраснеет, а огонь не станет равномерно-лиловым. Чтобы обжигаемая древесина соответствовала всем стандартам, пламя должно направляться перпендикулярно доске, а конец факела едва соприкасаться с обрабатываемым материалом. Зажженную лампу необходимо перемещать неторопливо с одинаковой скоростью, не забывая о контрастности проявляющегося узора древесины. Когда обожженные доски будут установлены, они должны быть обработаны олифой, нитро- или карбамидно-формальдегидными лаками.
Древесину, обработанную паяльной лампой, лучше использовать для внутренних работ
Обжиг дерева газовой горелкой
Посредством газовой горелки выполняют лишь легкую термообработку натуральной древесины. Это связано с тем, что при глубоком прожиге материала не удается добиться равномерности. Во время работы горелка для обжига дерева должна лишь слегка соприкасаться пламенем с обрабатываемым пиломатериалом. Скорость перемещения газовой горелки должна быть такой же, как при покрасочных работах при помощи кисти. Глубина обработки древесины контролируется по степени изменения контрастности рисунка.
Обработка древесины газовой горелкой
После обжига деталей, их поверхности необходимо смочить при помощи пульверизатора. Отрезок времени между обработкой огнем и сбрызгиванием должен быть одинаковым для всех участков древесины. Когда обожженное дерево остынет, с него удаляют сажу при помощи специальных щеток из латунной проволоки. Дополнительно можно выполнить искусственное состаривание или браширование.
Обжиг дерева под старину
Нужна ли дополнительная защита обожженному дереву
После снятия нагара и шлифовки обожжённой древесины, приступают к её креплению или дальнейшей обработке. Специалисты рекомендуют обрабатывать пиломатериалы после обжига маслом. На обожжённую доску следует нанести минимум 2 слоя нитроцеллюлозного лака с искусственным воском. Для покрытия пиломатериала, который будет использоваться для отделки фасада, следует применять только синтетический воск, растворенный в скипидаре с температурой 40-45°C. Это связано с тем, что натуральный воск не теряет своей липкости.
После дополнительной пропитки текстура дерева проявляется более четко
В чем заключается процедура обжига, типы обжига
Обжиг древесины можно разделить на три основных вида: поверхностный, глубокий и полный.
Полный обжиг делают только в вакуумных печах при температуре достигающей +400 С по Цельсию. Использование такого материала происходит достаточно редко потому что, древесина хоть и не восприимчива к внешним влияниям, но после воздействия такой высокой температуры утрачивает свою прочность.
Глубокий обжиг делают в печах открытого типа, определенное количество времени, затем, тушат с помощью воды. При таком виде обжига допускается прогорание верхних 1 -2 см. Древесный материал после таких действий не теряет свою прочность, стойкость к возгоранию и другим факторам. Единственный нюанс — это не особо привлекательная фактура материала. Именно данный фактор уменьшает частоту использования.
Наибольшей популярностью пользуется дерево, прошедшее поверхностное обжигание. Такой вид обжига производится с помощью паяльной лампы или горелки. Прогорание верхнего слоя должно быть равномерным и не превышать 0,5 см. После обжига материал шлифуют. Конечный результат получается стойкий и долговечный, текстура дерева хорошо просматривается и оттенена темным цветом.
Как обжиг влияет на древесину
По мере нарастания подкорковых слоёв дерева год за годом его волокнистые клетки отмирают из-за образующихся пор. Высокой пористостью, в частности, объясняется гигроскопичность древесины — её способность впитывать и отдавать молекулы воды в зависимости от разницы между собственной влажностью и содержанием водяного пара в окружающем воздухе.
Структура древесных волокон всегда неравномерна: в процессе жизнедеятельности в дереве образуются целлюлозные полимеры разной степени стабильности, а также сахара и смолы всевозможных типов. Именно наличие пор и органических питательных остатков обуславливают главные недостатки древесины: горючесть и наличие питательной среды для развития бактерий и грибков.
Возможность «запечатать» древесину от воздействий внешнего мира всё же существует. Она используется во время креозотной проварки дерева или в процессе автоклавного нагрева (термолиза). При нагреве до 300–400 °С почти все нестойкие гемицеллюлозные образования разрушаются, а ведь именно они служат как «стартовой площадкой» для воспламенения дерева (образуя первичный объём легкогорючих пиролизных газов), так и начальной питательной средой для развития колоний вредоносных организмов.
В домашних условиях такую обработку древесины воспроизвести невероятно сложно. Но частично закупорить внутренние поры и удалить большинство нестабильных полимеров целлюлозы вполне реально. Даже поверхностный обжиг способен прогреть внешний слой (5–20 мм) древесины настолько, чтобы расплавить лигнин и смолы и образовать неорганическую корку, защищающую от большинства внешних воздействий. После правильного обжига древесину практически невозможно поджечь повторно без интенсивного и продолжительного нагрева до 500–700 °С. При этом остаточное тепло убивает микроорганизмы, сохраняющиеся в толще дерева, а спечённый внешний слой не допускает проникновения болезнетворной органики извне.
Декоративная ценность обожжённого дерева
Гораздо более интересен визуальный эффект от обжига дерева. Именно благодаря ему в Японии зародилась технология обработки деревянных балок под причудливым названием «Шу-Суги-Бан», а дотошность Японцев к интерьерному оформлению жилищ всем хорошо известна.
Внешний вид обработанной таким образом древесины напрямую зависит от техники и глубины обжига, а их различают три типа. Первый — поверхностный обжиг — позволяет создать буро-коричневую с золотистым отблеском поверхность, на которой довольно контрастно проявляется деревянная текстура. Химическая и биологическая стойкость такой древесины недостаточно высока, поэтому изделия поверхностного обжига применяются, как правило, во внутренней отделке. Благодаря тому, что воздействие на структуру дерева минимально, ведь обжиг затрагивает лишь 2–5 мм под поверхностью, отделочные материалы могут сохранять свою легковесность, то есть обычную вагонку таким образом обработать вполне реально.
Глубокий обжиг дерева применяют для более старых пиломатериалов, часто для досок и брусьев, уже находившихся в использовании. Такая техника помогает «обновить» древесину: удалить рассохшийся поверхностный серый слой и качественно прогреть всю толщу дерева. За счёт этого поверхность приобретает очень выразительный внешний вид: от переливающегося графита до угольно-чёрной имитации редких благородных пород. Пожалуй, такой глубины чёрного цвета никак не достичь иными методами, потому древесина глубокого обжига так высоко ценится дизайнерами.
Третья степень обработки дерева — его полный прожиг. Собственно, деревом оно быть перестаёт вовсе, превращаясь, по сути, в полимероуглеродный пластик. В домашних условиях, к сожалению, полный обжиг выполнить почти невозможно: за время обугливания огонь успеет съесть почти половину толщины заготовки. Используется такое дерево, прежде всего, в производстве мебели. Техника гарантирует абсолютную уникальность каждого изделия, ведь характерный узор и образованные расколы никак не воспроизвести повторно.
Технология обжига дерева
Перед тем, как провести обжиг древесины,
позаботьтесь о мерах предосторожности. Ведь работать вы будете с открытым огнем
Для небольших брусков на поделки подойдет и открытый балкон, а вот с полноценными досками лучше работать под открытым небом.
Проводить обжиг древесины можно:
— газовой горелкой
— паяльной лампой на бензине
— обычным газовым баллоном с насадкой
— строительным феном
Тем, кто проводит обжиг и браширование древесины в мелких масштабах – для поделок, уже давно полюбился дремель
. Он небольшой, удобный, да и в хозяйстве «мини-дрель» пригодится не только для обжига древесины.
Помимо древесины и горелки, для обжига нам понадобится жесткая щетка и мягкая широкая кисть для сметания гари (флейц).
Щетка с металлическими щетинами подойдет для зачистки небольших брусков. Для масштабных работ лучше вооружиться болгаркой, дрелью или шлифмашиной со специальными насадками
1. Непосредственно обжиг древесины
Спокойно, равномерно ведете горелкой по древесине, чтобы не было обугленных или «недогоревших» участков.
Степень обжига выбираете исключительно по вашему вкусу. Если обжиг будет слабым – можно потом будет еще раз пройтись горелкой, если поджарите слишком – просто придется больше потрудиться при снятии нагара, рисунок будет более контрастным. Главное – равномерность обжига.
Если ваша древесина не , почти наверняка в ней попадутся или потеки, или смоляные карманы, которые могут загореться. Сразу же тушите возгорание, иначе на этом месте образуется неприглядное темное пятно. Обжиг одной стандартной доски займет до 10 минут.
2. Выскабливание опилок
Берем жесткую металлическую щетку – такую, как для снятия краски – и начинаем вести исключительно вдоль волокон. Вместо щетки можно брать щеточную шлифмашину, дрель или болгарку со специальными насадками. Таким образом вы «расшевелите» выгоревшие мягкие ткани во впадинах древесины. Немного поупражнявшись со щеткой, берите флейц и вынимайте, выбивайте, выковыривайте опилки. Делать это нужно как бы «против ворса», иначе эти пылинки просто глубже забьются во впадины.
Браширование древесины после обжига щеточной шлифмашиной
3. Доводим до желаемого состояния
Чередуя щетку и флейц, очищайте древесину по волокнам сильными, длинными движениями. Не можно проводить щеткой перпендикулярно волокнам – жесткие щетинки оставят след и испортят весь рисунок. Когда следует остановиться – решать только вам, исходя из ваших эстетических предпочтений. Обжигом древесины и брашированием можно получить материал от серых, угольно-черных до шоколадно-коричневых и золотистых оттенков.
