Что такое стабилизация древесины. Как это сделано, как это работает, как это устроено

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.

За счет полной пропитки красящим раствором, стабилизированная древесина прокрашивается не только снаружи, но и внутри. Окраска может быть натуральной или с применением различных цветов.

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.

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:

1. Заготовку помещаем в колбу с анакролом так, чтобы вся заготовка была покрыта раствором;
2. Создаем вакуум до момента, когда прекратят выделяться пузырьки воздуха;
3. 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;
4. 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.

Стабилизацией древесины (консервацией древесины, полимеризацией древесины) называют процесс пропитки древесины, при котором все капилляры, волокна и пустоты этого материала освобождаются от воздуха и влаги, заполняясь составами для стабилизации древесины. Стабилизированное дерево получается очень прочным и красивым.

Стабилизация древесины – процесс, требующий затрат времени и средств. Используется он, главным образом, для изготовления рукоятей эксклюзивных ножей, а также для предметов декора. Из-за высокой стоимости стабилизированная древесина не производится в промышленных масштабах, а узкоспециализированные мастера держат рецепты стабилизации дерева в секрете. И, все же, аппарат «без заморочек» для этого процесса можно изготовить в домашних условиях. Давайте разберемся, как стабилизировать древесину своими руками.

Стабилизация древесины: цели и материалы

После обработки составами для стабилизации древесины этот материал становится:

Более плотным, твердым, износостойким;

Нечувствительным к изменениям влажности и температуры, к действию ультрафиолета;

Непроницаемым для масел;

Способным выдержать нагрев открытым огнем до 250 градусов Цельсия;

Легким для обработки механическим или ручным способом;

Не подверженным влиянию органических растворителей;

Очень красивым. Текстура древесины выражена более ярко. При желании можно добавить красители или жирорастворимые пигменты.

Стабилизированная древесина пропитывается составом и красителем по всей толще, то есть – и внутри. В итоге получаем очень красивый материал, который по свойствам и внешнему виду более схож с полимером, но если прикоснуться к стабилизированному дереву, оно окажется «живым», «теплым».

При стабилизации древесины с красящими пигментами древесина прокрашивается и стабилизируется насквозь

Наиболее популярна стабилизация древесины , фруктовых пород деревьев, а также кленовые, вязовые, березовые, каштановые . В целом берут древесину с мелкой, ярко выраженной текстурой, переливами.

Каким может быть состав для стабилизации дерева?

Анакрол 90

- всевозможные масла – льняное, ореховое, маковое, конопляное, акациевое и любыми другими, способными затвердевать, то есть – полимеризироваться

Пропитка древесины воском

Пропитка разными искусственными составами, которые затвердевают при высыхании – , жидкие пластмассы, эпоксидная смола и другие пропитки.

Стабилизация древесины в домашних условиях: основные способы

Весь процесс консервации древесины состоит из двух этапов – пропитки и полимеризации . Пропитывать древесину для стабилизации можно разными методами:

- Стабилизация древесины вакуумным методом. Из емкости, в которой находится деревянная заготовка для консервации, откачивается воздух. При этом извлекается и удаляется воздух из пор и пустот самой древесины. После этого в камеру заливают раствор для стабилизации древесины, заполняющих освобожденные капилляры и поры. (Более подробно о вакуумной пропитке древесины можно прочитать ).

- Стабилизация древесины под действием избыточного давления. Для этого метода в емкость наливают состав для стабилизации древесины, в него помещают древесину. Затем емкость ставят в камеру и создают в ней высокое давление. Таким образом, воздух выходит из пор и капилляров древесины, на его место приходит раствор.

- Стабилизация древесины методом варки в составах или выдерживанием в горячих составах. Суть способа в том, что в горячем виде состав для стабилизации древесины становится более текучим, следственно – он легче и глубже напитает древесину.

Для совсем тонких заготовок вполне сгодится пропитка холодным способом , то есть выдерживание заготовки длительное время в холодном растворе для стабилизации.

Но мало извлечь воздух и влагу из древесины, напитав ее Анакролом или маслом. предусматривает процесс полимеризации, для чего обработанную заготовку либо просушивают в темном месте долгое время, либо сушат в печке, духовке, либо дополнительно проваривают.

Стабилизация древесины Анакролом 90

Анакрол 90 представляет собой текучую жидкость коричневого цвета, затвердевающую при температуре 90 градусов. При желании можно приобрести цветной Анакрол 90 или же добавить красящий пигмент. Для стабилизации следует брать хорошо высушенную древесину не толще 3 см.

Перед тем, как стабилизировать древесину в домашних условиях, следует собрать вакуумную установку. Она будет состоять из железной колбы, сантехнических трубок, кранов, фитингов, манометра, бытового вакуумного насоса, компрессора и прибора для сушки пропитанной древесины (аэрогриль, духовка).

Процесс консервации древесины Анакролом 90 начинается с закладки деревянной заготовки в колбу. Анакрол 90 заливается в колбу так, чтобы покрыть заготовку. Создаем вакуум и выдерживаем до тех пор, пока из древесины не перестанут выделяться пузырьки воздуха. Оставляем коблу в покое на полчаса, не больше, после чего даем компрессором избыточное давление на 2-4 атмосферы. Выдерживаем около получаса. Весь процесс повторяем еще раз – до тех пор, пока пропитанная Анакролом 90 древесина не начнет тонуть.

Приступаем к процессу полимеризации древесины. Пропитанные заготовки помещаем в аэрогриль или печку при температуре 100 градусов на 2-3 часа. Сушку можно завершить, когда на стабилизированной древесине не останется мокрых пятен и она перестанет выделять влагу.

После стабилизации древесина очень хорошо точится, строгается, или же обрабатывается ручным инструментом.

Поскольку стабилизация древесины – процесс не из легких, предлагаем вашему вниманию видео, которые смогут вам помочь в работе.

Татьяна Кузьменко, член редколлегии Собкор интернет-издания "AtmWood. Дерево-промышленный вестник"

Как стабилизируют древесину aslan wrote in July 25th, 2018

Сегодня я бы хотел вам показать, как мы стабилизируем древесину в два цвета.

Все оборудование для стабилизации можно купить у китайцев.

Нам понадобится:

1) Вакуумная камера с крышкой

2) Вакуумный насос

3) И собственно полимер для стабилизации, мы используем анакрол + красители

Будем стабилизировать в два цвета - синий и красный. Наливаем в ёмкость анакрол и добавляем красный краситель. На 1 литр анакрола нужно 10 грамм красителя. Все тщательно размешиваем.

Затем полностью помещаем брусок в жидкость, что бы он не всплывал, можно придавить грузом. Включаем вакуумный насос и образуем вакуум в камере, что бы выпустить воздух из бруска и заполнить его анакролом.

Так как мы стабилизируем в два цвета, для начала нужно пропитать брусок в анакроле красного цвета примерно на половину, это 30 минут.
Пока брусок пропитывается, мы берем еще одну ёмкость, наливаем анакрол и добавляем синий краситель. Так же тщательно размешиваем.

Через 30 минут выключаем вакуумный насос, восстанавливаем давление в камере и достаем брусок, протираем и помещаем в другую ёмкость с синим анакролом. Снова включаем вакуумный насос и теперь ждем уже полтора часа, что бы пропитать брусок полностью.
Через полтора часа выключаем вакуумный насос и проверяем брусок, если он утонул в жидкости и не всплывает - значит все получилось и брусок пропитался полностью. Если же брусок всплывает, то оставляем его в жидкости на ночь, вакуумный насос включать не нужно, пусть сам по себе пропитается.

Когда брусок перестал всплывать, достаем его и заворачиваем в пищевую пленку.
Анакрол твердеет при 90-100 градусах, можно проводить процесс полимеризации в электро печи, духовке или в кипящей воде. Я бруски варю.
Доводим воду до кипения и помещаем в нее брусок, варим 40 минут.

После этого убираем пленку, шкурим что бы убрать излишки анакрола, шлифуем и вот что получается в итоге:

А вот как смотрится в качестве рукояти ножа, после полировки:

1. Принцип процесса
2. Основные преимущества обработки
3. Обработка эпоксидной смолой
4. 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.