Пентакрил для дерева – характеристики

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.

Пошаговая инструкция по стабилизации древесины

Наглядно представить процесс стабилизации древесины в домашних условиях поможет пошаговая инструкция метода вакуумной пропитки с последующей термической полимеризацией. Это один из самых сложных процессов, требующих наличия специального оборудования – вакуумной камеры. Но, несмотря на кажущуюся сложность, все работы можно проводить в условиях домашней мастерской, при этом получать довольно высокий результат обработки заготовок.

Для работы здесь используется доступный полимерный материал «Буравид», а вакуумная камера используется обычный компрессор от бытового холодильника, так что собрать такой агрегат можно самостоятельно.

Для работы отобраны два бруска березы, материал предварительно прошел небольшую обработку – выровнены грани и сделана фаска. Сушка осуществлялась при нормальной комнатной температуре.

Для работы используется пропитка «Буравид», полимерное средство готовое к применению.

Образцы помещаются в емкость и заливаются пропиткой.

Чтобы пропитка проходила равномерно бруски прижимаются грузом, в данном случае используется гайка от баллона.

Для получения приятного оттенка можно использовать специальный краситель пигмент, но в данном случае обработка будет осуществляться без красителя, чтобы ясно понимать, как изменится цвет дерева только под действием полимера.

Еще до помещения емкости в вакуумную камеру начинается процесс замещения воздуха полимером – на рисунке видно, как из березового сувеля начинают отходить пузырьки воздуха.

Емкость помещают в вакуумную камеру. После закрытия крышки включается компрессор и в камере создается разреженное пространство.

Через смотровое стекло камеры видно, воздух пузырьками покидает древесину.

Спустя 72 часа бруски извлекаются из камеры. Такой вид имеет березовый сувель.

А такой вид имеет доска из обычной березы.

Следующий этап – запекание полимера при температуре 100 градусов.

Чтобы не допустить реакции пропитки и горячего воздуха необходимо сделать защитное покрытие. Для этого берется пищевая пленка, поверх которой бруски оборачиваются алюминиевой фольгой.

Упаковка ставится в металлический лоток и ставится на 1 час в прогретую до 100 градусов газовую духовку.

Такой вид приобрел брусок березы.

А это березовый сувель. На поверхности появились видимые трещины в местах где волокна имели слабую плотность. Трещины в дальнейшем можно заделать эпоксидным составом. Но там, где волокна изначально имели высокую плотность, полимеризованный состав «Буровида» придал материалу высокую плотность и прочность.

До начала работ брусок березы весил 101 грамм, а после полимеризации его вес стал равняться 194,5 граммам. Березовый сувель до стабилизации весил 225 грамм, а после полимеризации смолы стал весить 335,1 грамм.

Меры предосторожности

Поскольку алкидный лак, являющийся основным компонентом подавляющего большинства грунт-эмалей по ржавчине, легко воспламеняется, хранить состав следует в прохладном месте, вдали от источников открытого огня. Кроме того, необходимо ограничить доступ к лакокрасочным материалам маленьких детей.

Учитывая токсичность алкидных составов, малярные работы следует выполнять только в защитном респираторе или противогазе, избегая попадания краски на кожные покровы и слизистые оболочки.

Появление антикоррозионных составов значительно упростило защиту металлоконструкций от коррозии, атмосферных воздействий и механических повреждений. Возможность нанесения грунт-эмали на пораженные коррозией поверхности, без предварительной обработки, позволяет существенно сократить срок проведения малярных работ. Кроме того, эксплуатационные свойства заметно выше чем у классических пентафталевых эмалей.

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.

Виды обработки древесины

Зачем насыщать древесину защитными составами? Чтобы уберечь ее от вредного воздействия насекомых, дереворазрушающих грибов, влаги и огня. Антисептики, защищающие древесину от биологических воздействий, и антипирены, предохраняющие ее от огня, могут наноситься разными способами:

— Поверхностная обработка древесины. Самый доступный метод в домашних условиях – когда на поверхность кистью, тампоном или пульверизатором наносится защитный состав. В таком случае консервант проникает в древесину на глубину не более 2 мм. Такую обработку нужно регулярно повторять.

— Пропитка древесины:

А) Вымачиванием в емкостях. То есть элемент погружается в ванну с защитным составом и выдерживается. Этот способ более эффективный, чем поверхностная обработка древесины, но не приемлем для крупных деталей.

Б) Вакуумная пропитка древесины. При использовании технологии «вакуум-давление-вакуум» в производственных условиях можно получить импрегнированную древесину. При вакуумной пропитке дерева можно достигнуть глубины проникновения 0,2-5 см, в зависимости от породы и предназначения.

Понятие промышленной пропитки древесины

Дерево очень красивый материал, однако ввиду того что дерево подвержено многочисленным негативным внешним воздействиям, значительно снижающим срок его службы, оно требует постоянного к себе внимания для проведения защитных процедур. С самых давних времен пропитка дерева различными маслами являлась наиболее распространенным способом продления срока службы древесины.

Традиционный процесс пропитки дерева вручную отнимает много времени и, в условиях улицы, дает кратковременную защиту за счет того, что консервант проникает только в поверхностный слой древесины и со временем легко разрушается под воздействием ультрафиолета и атмосферных осадков. Для того чтобы увеличить срок эксплуатации древесины и уменьшить интервалы повторной обработки был разработан метод промышленной пропитки древесины под давлением, он же метод «вакуум-давление-вакуум» или ВДВ (В-Д-В), он же метод импрегнации, он же глубокая пропитка.

Промышленная пропитка дерева производится в автоклаве, технология заключается в том, после создания вакуума, открывающего поры дерева, гидравлическим давлением до 12 атмосфер в дерево вносится соль металла, после чего создается конечный вакуум, извлекающий излишки консерванта с поверхности древесины. В результате промышленной пропитки дерева защитный состав глубоко фиксируются в древесине и его уже невозможно удалить. Рубашка из микрочастиц металла, присутствующих в консерванте придает дереву дополнительную прочность, а антибактериальные добавки (биоциды) защищают древесину от внешнего и внутреннего воздействия. Древесина, прошедшая глубокую пропитку не разрушается, даже находясь в земле, в течение многих лет. ООО «ЛесХимПром» (г. Минск, РБ) производит пропитку дерева методом «вакуум-давление-вакуум» на автоклаве чешской фирмы VYVOS препаратами фирмы Arch Timber Protection (Великобритания) — Tanalith E и Tanaton.

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.

Общие сведения

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

Что такое стабилизация древесины

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

Теперь немного о том, каковые цели процесса.

Основные цели

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

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

Свойства материала отвержденного типа

Грамотная пропитка в условиях дом помогает добиваться таких результат:

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

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

Достоинства процедуры

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

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

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

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.

https://youtube.com/watch?v=C9oM-Ldez2o

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.

Дегазация

Перед дегазацией необходимо поместить ваши заготовки в емкость со стабилизирующим раствором. Это может быть бутылка с обрезанным горлышком, канистра и т.п. Заготовки надо придавить грузом таким образом, чтобы раствор полностью покрыл бруски. Не старайтесь поместить сразу большое количество брусков – при впитывании они значительно увеличиваются в размере и могут застрять в вашей емкости.

Далее емкость необходимо поставить в камеру для дегазации. Если у вас вариант лайт – просто оставьте заготовки в растворе на очень долгое время… но уже даже с пластиковым насосом для закатывания банок эффект будет в разы лучше. Если вы все-таки используете камеру – постепенно понижайте давление до минимума, который позволяет вам ваше оборудование. При этом возникнет эффект «кипения» – вспенивание стабилизирующего состава посредством выхода из брусков воздуха. Через некоторое время на поверхности не должно остаться воздушной пены.

Мы оставляем заготовки в таком состоянии на трое суток, но можно тратить на это существенно меньше времени. Затем плавно спускаем давление и вынимаем нашу емкость из камеры.

Я заметил такую интересную штуку. Если вы вынули емкость из вакуумной камеры, а бруски у вас не скрыты полностью составом – это значит что при сбросе вакуума в некоторые поры опять мог попасть воздух и все надо делать по новой. Такие дела.

Виды пропиток по назначению

Пропитка для древесины может иметь различные характеристики по типу воздействия. В каждом отдельном случае подбирается та, которая подходит больше всего.

Антисептики

Антисептические свойства пропитки направлены на защиту дерева от гниения и образования грибка и плесени, от нападений различных насекомых. Их отдельные составляющие исключают воздействие биологических факторов.

Хороший антисептик отличается высокой стойкостью. Он глубоко проникает в структуру материала, не имеет неприятного запаха и полностью безвреден для людей. Для защиты во время хранения и транспортировки производится поверхностное опрыскивание. При монтаже рекомендуется обработка путем замачивания.

Огнезащита

Для защиты от возгорания используются кислотные, щелочные и солевые пропитки. С дополнительными защитными слоями такие средства обеспечивают высокую противопожарную безопасность, сохраняют свои характеристики долгое время. Смеси полностью безопасны для живых существ.

Кислотные составы являются самыми надежными в этом вопросе. При этом обеспечивается дополнительная прочность материала с сохранением гигроскопичных характеристик.

Щелочные пропитки используются намного реже. Они нарушают структуру дерева и совсем не подходят для обработки видимых поверхностей.

Самыми неэффективными считаются солевые растворы. Со временем кристаллы соли выступают на поверхность и портят внешний вид изделия.

Срок действия противопожарного слоя на наружных поверхностях составляет 2 года. При внутренних работах – 5 лет. Принцип действия состоит в том, что вещества, входящие в состав пропитки, под действием высоких температур плавятся и образуют тонкую пленку, препятствующую попаданию кислорода.

https://youtube.com/watch?v=OVM64WBv1kk

Морозостойкость

Морозостойкие жидкости предназначены для сохранения свойств древесины при температуре около -40 °С. Они обладают антисептическими и защитными характеристиками.

Водоотталкивающий эффект

Благодаря наличию в составе воска и масел обеспечивается абсолютная защита дерева от проникновения влаги. Поскольку разрушается массив даже от водорода, находящего в воздухе, практически все пропитки обладают таким действием, но существуют и специальные средства, которые предназначены для обработки поверхностей в банях и саунах, для внешних работ.

Декоративные свойства

Декоративная пропитка для дерева, чаще всего акриловая, используется с целью подчеркивания естественной текстуры массива. В декоративных целях выбирают средства с нужным оттенком, матовой или глянцевой пленкой, которая образуется после высыхания.

Комплексные пропитки

Большая часть пропиток обладает сразу многими свойствами, отличается сложным составом, доступна в виде концентратов.

Наиболее востребованными являются антисептические пропитки с водоотталкивающими и противопожарными свойствами.

Для внутренних работ

Выбирая пропитку для обработки древесины, которая будет или уже установлена внутри помещения, в первую очередь обращают внимание на экологичность и безопасность раствора. Таким требованиям отвечают средства на водной основе, с натуральными растворителями и маслами

Условно все товары этой линейки можно разделить на 3 группы:

• антисептики, которые предназначены для защиты от гниения, образования плесени и грибка, перепадов температур, изменения формы и цвета;
• влагозащитные, которыми обрабатывают бани, чтобы защитить массив от постоянного воздействия высоких температур и влаги;
• огнезащитные, существенно или полностью снижающие риск возгорания.

Для наружных работ

При обработке древесины, которая будет постоянно находиться на улице и подвергаться воздействию различных вредных и атмосферных факторов, рекомендуется использование более агрессивных пропиток. При этом вред здоровью и экологичность, ввиду проведения работ на улице, отходят на второй план.

В первую очередь применяется антисептическая пропитка, которая не только не даст различным микроорганизмам жить и размножаться в структуре дерева, разрушая его, но и сохранит внешний вид, т. к. в процессе жизнедеятельности бактерий и грибков материал чернеет.

Если предварительно поверхности придали нужный оттенок, пропитка должна защищать от ультрафиолета.