Как стабилизировать древесину в домашних условиях – способы и порядок работы. Как это сделано, как это работает, как это устроено Полимеризация древесины

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.

Сайт: http://www.a-germetik.ru/

«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.)

Сайт: http://100term.ru/

«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».

Сайт: https://vk.com/buravid

Чем еще можно стабилизировать древесину?

Вариантов очень много. Вы можете использовать:

любые масла, которые способны полимеризоваться: льняное, маковое, ореховое, конопляное, акациевое;
натуральным воском: пчелиным, карнаубским;
вывариванием в смоле хвойных пород;
лаками, олифой, эпоксидной смолой.

Все перечисленные выше составы ответят на ваш вопрос: «Чем стабилизировать древесину в домашних условиях?»

Процесс, который мы рассмотрим ниже, основан на вакуумной пропитке пропиточным составом «Анакрол», а также подойдет для пропитки другими полимерами и натуральными маслами.

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.

Пока же они у нас свободно плавают)

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 .

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.

Этап 1

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

По сути стабилизация древесины является ее консервацией - это процесс обработки, обеспечивающий высочайшую прочность и улучшение внешних качеств материала. В процессе стабилизации все капилляры и пустоты дерева избавляются от воздуха и пропитываются специализированными составами. В большей степени такая обработка древесных пород востребована при изготовлении рукоятей ножей и в производстве различных декоративных предметов.

Стабилизация древесины своими руками в домашних условиях позволит значительно сохранить средства, так как в промышленных масштабах подобный материал не выпускается, а мастера, осуществляющие консервацию или полимеризацию древесины в частном порядке, оценивают свои услуги очень дорого. Процесс этот достаточно сложный, но, если подойти к делу со всей ответственностью и выполнять все поэтапно в соответствии с инструкцией, Вы получите в итоге качественный красивый материал.

Что необходимо для стабилизации древесины своими руками

В первую очередь необходимо отметить, что такая обработка древесины, как стабилизация, имеет ряд преимуществ:

материал становится гораздо более плотным и износоустойчивым;
влажность, температурные изменения и воздействие солнечных лучей стабилизированной древесине не страшны;
такое дерево не подвергается воздействию масел и различных органических растворителей;
выдерживает до 250 °C;
такой материал легок в обработке и имеет респектабельный внешний вид.

Для выполнения стабилизации своими руками Вам понадобится определенный материал для пропитки, а какой именно Вы уже решите сами. Это могут быть:

Анакрол 90 - пропиточный состав, затвердевающий при температуре 90 °C.
Масло - это может быть и маковое, и ореховое, и льняное, и вообще любое масло, обладающее способностью затвердевать (полимеризироваться).
Воск - подойдет абсолютно любой, как натуральный, так и с добавками.
Живица (смола хвойных пород) - в этом случае древесина вываривается.
Всевозможные искусственные составы - сюда относятся краски, лаки, жидкие пластмассы и прочее, главным критерием является затвердевание при высыхании.

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.

Принцип процесса
Основные преимущества обработки
Обработка эпоксидной смолой
Пропитка маслом

Технология разработана для создания совершенно новых материалов с нужными характеристиками. Она хорошо знакома мастерам, которые часто работают с полимером метилметакрилат и другими основами, придающими дереву прочность. В статье рассказывается о тонкостях такого процесса.

Принцип процесса

Этот способ обработки – консервация, придающая дереву выносливость и высокую прочность с сохранением декоративных качеств исходного материала. Стабилизировать древесину – значит, заполнить ее поры средствами, способными полимеризироваться или затвердевать. Это краски, масло, смолы и лаки. Технология сложная, но если ее четко соблюдать и быть внимательным, то можно получить крепкую и красивую древесину, устойчивую к воздействию негативными факторами. Сделанные из нее предметы декора много лет будут служить своим владельцам, не теряя свойств.

Преимущества обработки

Стабилизированное дерево превосходит необработанный материал по декоративным и техническим характеристикам. Его структура становится плотной, повышаются показатели устойчивости к температурным колебаниям и влажности, добавляются свойства, продлевающие эксплуатационный период изделий. Стабилизирующий состав делает материал недоступным для губительного воздействия ультрафиолета. В случае непродолжительного контакта дерева с открытым огнем, полимер для стабилизации древесины сохраняет все его характеристики в неизмененном виде.

Материал природного происхождения после обработки не пропитывается маслом и становится непроницаем для органики и для растворителей . Консервация проявляет декоративные качества пиломатериала, работать с ней становится значительно проще. Ценные и прочные породы имеют свойство стареть и разрушаться со временем. Дуб или ясень деформируются, рассыхаются или, наоборот, разбухают от сырости, а стабилизированное дерево надежно защищено от износа, чем и обязано полимерам.

Технологический процесс стабилизации

Чтобы правильно стабилизировать натуральный материал и получить нужный результат, потребуется особый подход, пусть и в домашних условиях. Прежде всего нужно обеспечить температурный режим, уровень давления и вакуум. Мастеру потребуются компоненты для приготовления стабилизирующего состава или готовое средство – анакрол или метилметакрилат.

Очень часто заготовки применяют для производства декоративных элементов и сувенирной продукции, поэтому особое внимание уделяется текстуре с красивым природным рисунком. Из лиственных пород дерева: каштана , березы и клена – мастерят шкатулки, рукоятки для ножа, статуэтки, детали мебели.

Стабилизация дерева в домашних условиях начинается с пропитки кусков материала метилметакрилатом. Есть несколько видов и технологий пропиток. Заготовку небольшой толщины пропитывают холодным методом. При горячей пропитке заготовку проваривают или вымачивают в нагретом составе. При подогреве консистенция средств меняется, пропитка становится более жидкой – ее проникающая способность увеличивается, а это то, что нужно.

Пользуются и вакуумным методом стабилизации. Заготовку отправляют в камеру, из которой по технологии откачивают воздух, включая тот, что находится в материале. Затем заливают метилметакрилат или другие средства аналогичного действия, проникающие глубоко в поры натурального материала.

Дерево консервируют путем пропитки под давлением. Заготовку окунают в средство и вместе с тарой отправляют в камеру. Под давлением воздух из пор выдавливается, а его место заполняет раствор.

Основное технологическое условие, предъявляемое в ходе стабилизации, это упрочнение волокон дерева – полимеризация. Для заготовки поддерживают температурный режим, при котором она высушивается. На рынке предлагаются средства, которые не только твердеют сами, но и придают материалу нужный оттенок. Материал как бы армируется, становится более массивным, приобретает благородный цвет и улучшает характеристики.

Поэтапная обработка дерева «Анакролом»

Популярное средство «Анакрол» включено в технологию вакуумной консервации. Чтобы правильно собрать вакуумную установку, мастеру потребуются пластиковые емкости, трубы и краны. Понадобится вакуумный насос и компрессор. Эти два агрегата – основные элементы самодельной системы.

Контроль над давлением осуществляется при помощи манометра, а в качестве сушки допускается использование печи с высокой мощностью и даже аэрогриля.

Начинать лучше с небольшого куска хорошо просушенного лиственного дерева, чтобы проще было работать. Толщина заготовки не должна превышать 30 мм. Длина выбирается небольшая.

Заготовку полностью погружают в состав, залитый в колбу. Затем в ней создаются условия вакуума до прекращения образования воздушных пузырьков. Теперь нужно время для настаивания, примерно 20–30 минут. Затем в колбе создается избыточное давление в 2–4 атмосферы. Для этого включают компрессор и насос. Дереву дают «отдохнуть» около получаса, а процесс повторяют до тех пор, пока заготовка не начнет тонуть.

В конце ее просушивают при 100 ˚C. После

Пропитка маслом

Если метилметакрилат или эпоксидные смолы вам не подходят, можно сделать процесс простым, применив масло конопли, льна или ореха. Их защитное свойство не так ярко выражено, для его усиления лучше использовать вакуумную установку, хотя можно обойтись и без нее, погрузив кусок древесины в масло на пару недель. Если планируете стабилизировать дерево самостоятельно, чтобы изготовить из него декоративную деталь – резной цветок или статуэтку, прочли подробное описание процесса, можно посмотреть тематическое видео для закрепления информации.

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.