Доработка вакуумной камеры и первые эксперименты по стабилизации древесины

Термином «стабилизация древесины» (иные наименования процесса, полимеризация, консервация) именуется технология, в процессе реализации которой деревянная заготовка пропитывается специальными стабилизирующими составами, вытесняющими из капилляров воздух, имеющуюся влагу и заполняющими пустоты. Дерево, прошедшее соответствующую обработку, становится весьма прочным и визуально привлекательным.

Каких результатов позволяет добиться

Дерево, прошедшее вакуумную обработку, приобретает новые эксплуатационные характеристики, что предоставляет мастеру изготавливать из него продукцию, которая фактически не подвержена воздействию внешних негативных факторов и влиянию времени.

Заготовка, после завершения данного процесса:

• Обретает повышенную твёрдость и прочность;
• Становится практически невосприимчивой к разрушительному влиянию прямого УФИ, температурным перепадам, высокой влажности;
• Обретает устойчивость к кратковременному воздействию открытого огня;
• Становится непроницаемой для ЛКМ;
• Приобретает стойкость к действию патогенной микрофлоры, воздействию химически активных материалов;
• Инертность к возможным деформациям;
• Прекрасный внешний вид;
• Повышенную податливость к обработке.

Самостоятельное изготовление оборудования

Как правило, специалистам, занимающимся вопросами вакуумизации, для обеспечения необходимым количеством материалов достаточно установки, которую можно эксплуатировать в домашних условиях.

В настоящее время существует значительное количество самодельных конструкций подобных изделий, а также имеются промышленные версии. Однако, в силу их чрезвычайно высокой стоимости, приобретение данного оборудование экономически целесообразно только для производства обработанной древесины в промышленных масштабах.

Тем, кто планирует заняться вакуумной полимеризацией древесины, предлагаем вариант конструкции, который можно изготовить самостоятельно, уложившись, при этом, в разумную смету на приобретение необходимых компонентов.

Перечень потребных компонентов минимален:

• Металлическая ёмкость требуемого объёма. Лучшее решение, бидон для доильного аппарата (50 л), которые будет являться основой будущей вакуумной камеры. Его вместимости достаточно для одновременной обработки 3-5 кг деревянных заготовок;
• Насоса для создания вакуума (компрессора), мощность которого определяется ёмкостью вакуумной камеры (минимальная, 3 литра).

Насосы могут быть электрическими (более удобны для работы). Например, для ёмкости в 50 литров прекрасно подходит модель GL Ltd. 1.44 CFM. Иные варианты вакуумных насосов, оптимально подходящие для домашнего устройства: Качок К90 N с конвертером Dayton 220В, Z 1,2 B Mini (VPBW-1S), насос Комовского.

Это устройство станет наиболее дорогостоящим приобретением при изготовлении вакуумной камеры.

Можно использовать (для ёмкостей малого объёма) простой автомобильный насос (ножной или ручной), прошедший минимальную доработку. Его следует разобрать, вынуть поршень, снять уплотнительную манжету со штока, перевернуть её обратной стороной, и установить обратно. Затем, собрать насос.

После подобной модернизации данное устройство способно создавать незначительный вакуум в малых ёмкостях. Но, не забывайте, что ёмкость, для этого, требуется укомплектовать обратным клапаном.

• Следующая деталь, система, собранная из обратного клапана и вентиля. Она обеспечит откачку воздуха, и исключит его обратное проникновение.

Необходимые для сборки детали:

• вентиль;
• клапан обратный;
• Штуцер;
• Переходник;
• Прокладки (резиновые);
• Нить сантехническая;
• Гайки затяжные;
• Герметик.

При кажущейся простоте, подобная конструкция служит (без ремонта и профилактики) не менее двух лет.

Сборка выполняется на крышке ёмкости. При этом следует обратить внимание на стрелку, имеющуюся на обратном клапане. Она должна быть направлена вверх (по направлению перемещения откачиваемого воздуха).

На крышке фиксируется манометр (вакуумный), либо вакуумметр. Его наличие позволяет контролировать работоспособность установки.

Все имеющиеся резьбовые соединения, в процессе сборки, подлежат герметизации (промасленная пакля, лента фум, иные материалы). На завершающем этапе используется герметик.

После сборки устройство должно отстояться не менее суток (чтобы герметик полностью схватился).

Используемые составы

У каждого мастера свои предпочтения при выборе материалов для обработки деревянных заготовок в камерах вакуумного типа. Технология предусматривает импрегнацию (насыщение) древесной заготовки данным средством на глубину (3 – 50) мм. Это зависит от плотности обрабатываемой древесины и устанавливаемого давления. В самодельных камерах оно, как правило, не превышает 12 кг/см².

Один цикл пропитки может существенно отличаться по времени до 6 часов. Наиболее часто используются следующие материалы.

Берёзовый сок (натуральный) — прекрасно решает задачу консервации древесины. Деревянная заготовка сначала проходит пропитку им в вакуумной камере, после этого сушится при температуре порядка 90° С.

В процессе приготовления раствора для стабилизации, в сок вносятся красители (как правило, пищевые).

Полимеры – некоторые мастера предпочитают работать с полимерами. Чаще всего используются:

• «100 терм» — пропитка полиэфирная. Основа полимерные теплоотверждаемые компоненты;
• «Буравид» — бесцветный состав со включением оптических пигментов, полимеризующих древесину. В исходном состоянии, он похож на воду. Высокие температуры отверждают его, подчёркивая рисунок натурального дерева. И делая его практически невосприимчивым к негативному влиянию внешних факторов;
• «Пентакрил» — данный материал имеет алкидную основу, в которую добавлены красители. Обеспечивает наружную и внутреннюю стабилизацию, придавая обработанной заготовке свойства, присущие полимерам (при сохранении натуральности материала и его безопасности для человека);
• «Анакрол-90» — наиболее востребованная полиэфирная пропитка. При высоких температурах она полимеризуется (возникает термореактивный полимер). Обеспечивает высококачественную консервацию древесных пор и, имеющихся в заготовке, мелких трещин.

Технология стабилизации древесных заготовок

Процесс стабилизации дерева можно разделить на две базовые стадии: первичная пропитка и последующая термообработка.

Обращаем внимание на необходимость использования только качественного сырья (и максимально сухого). В противном случае, ожидаемого эффекта можно не добиться. Рекомендуется использовать заготовки. Толщина которых не превышает 40 миллиметров.

На первом этапе материал проникает в поры. Существует три основных способа, выбор которого зависит от обрабатываемой породы древесины и времени, которым располагает мастер:

• Естественная – заготовка полностью погружается в ёмкость с раствором. Материал пропитывается естественным путём (состав проникает внутрь по капиллярам). Данный процесс может занимать до 2 недель. «Готовая» заготовка тонет.

Обращаем внимание на то, что некоторые породы не тонут, даже после полного насыщения. В этом случае потребуется использовать весы для проверки полноты заполнения.

• Вакуумная – заготовка погружается в ёмкость. Устанавливается в вакуумную камеру. Оттуда откачивается воздух. Раствор, при этом, «закипает».

После завершения выделения пузырьков воздуха, брусок следует продержать в растворе ещё час. Затем в ёмкости восстанавливается атмосферное давление, заготовка достаётся и выдерживается на воздухе ещё сутки

Срок данной обработки сокращается до одного дня.

• Вакуумная пропитка, осуществляемая под избыточным давлением – наиболее дорогой (но и самый качественный) вариант. Рассмотрим его алгоритм пошагово.

Заготовка закладывается в ёмкость, заполненную раствором (например, Анакрол-90), затем устанавливается в камере, где создаётся разряжение 0,025 атм. (значение примерное).

Раствор «закипает». Ждём, пока кипение прекратится, после чего рекомендуется выдержать заготовку в камере ещё полчаса. Восстанавливаем атмосферное давление, затем повышаем его до 4-5 атмосфер (держим его полчаса). Цикл повторяется несколько раз (не менее трёх). Степень пропитки контролируется взвешиванием.

Термообработка может проводиться в воде, доведённой до кипения (индустриальном масле), либо в специальной сушильной камере.

Заготовка завёртывается в пищевую плёнку, закладывается в печь (температура 120-140 градусов. Духовку использовать не рекомендуется, так как применять её для приёма пищи, после этого, будет проблематично.

Сушка занимает порядка 4 часов. Визуальным свидетельством её завершения является отсутствие «парения» заготовки и тёмных пятен на её поверхности.

Перейти к описанию —>

Подразделы категории

В данной категории нет товаров.

Как стабилизировать древесину?

О стабилизации

Всем привет, сегодня мы расскажем как при помощи состава Унификс-ПК80 сохранить красоту и долговечность дерева. Речь пойдет о стабилизации древесины своими руками – это процесс консервации, требующий внимательности и некоторого времени.

Стабилизация древесины проходит в несколько этапов – погружение брусков в стабилизирующий состав при низком давлении (как вариант замачивание в растворе в течении нескольких недель) затем положительное давление, термическая обработка. При должном желании и упорстве стабилизацию древесины можно делать своими руками даже в домашних условиях.

При замачивании можно добавить всяких жирорастворимых красителей – это придаст результату большей декоративности и красоты. 

Подбор материала

1. Конечно, нужно подобрать самые красивые заготовки, тут все понятно.

2. Древесина для стабилизации должна быть очень хорошо просушена. Хорошо возьмут в себя состав для стабилизации только сухие заготовки.

3. При подборе материала, еще очень важна сама порода древесины. Из пород, которые стабилятся хорошо, смело берите клен, березу, бук, граб – эти породы напитать составом можно даже замачиванием на пару недель. Орех, карагач, дуб и всякие экзотики уже стабилятся на порядок хуже – имейте ввиду сразу, тут без давления уже не обойтись. А некоторые породы не стабилятся совсем… например, пробовать стабилизировать какую-нибудь плотную деревяху типа эбенапросто нет смысла. Не рекомендуется использовать амарант и некоторые маслосодержащие породы. С ними, скорее всего, ничего не произойдет, но раствор при этом будет испорчен.

4. Также надо понимать, что торцевые спилы впитывают в себя состав лучше продольных – оно и понятно, поры ведь все наружу =)  

Оборудование для стабилизации

Вакуумная камера для дегазации (как правило они идут в комплекте с вакуумным насосом). Она нам понадобится для того чтобы откачать из деревяхи весь воздух, что сидит у нее в порах. Мы используем камеру, которая делалась нам на заказ, и в нее влезают здоровенные 16-и литровые бутылки. Но при желании, в домашних условиях (при правильном подборе материала!!) можно обойтись даже пластиковым насосом для банок, который используют при консервировании овощей.

Воздушный компрессор – нужен нам для того, чтобы поместить наши заготовки под высокое давление сразу после того, как мы откачаем из пор воздух. Чтобы “силой”, загнать состав в эти самые поры. Такие продаются в любом строительном магазине. Используются, как правило, для нагнетания давления в распылители краски. Но вообще давление можно создать и обычным ножным автомобильным насосом. Мы так пару раз и делали, когда наш компрессор накрывался и уезжал в ремонт.

Камера для высокого давления. Тут все выкручиваются кто во что горазд. Мы для высокого давления используем немного переделаный “красконагнетательный бак”. Такие баки вместе с компрессором и пистолетом для краски используются для малярных работ. Снимаем пистолет, ставим на места его подключения заглушки и кран для стравливания давления – и бак высокого давления готов =)

Если бюджет ваш очень ограничен или просто нет желания приобретать все это оборудование, можно ограничиться простым погружением заготовок в раствор до тех пор, пока они не перестанут всплывать на поверхность. Вопреки распространенному мнению, этот вариант тоже вполне жизнеспособен!! Например, если вы будете стабилить тонкие торцевые спилы до боли сухой березы

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.  

Давление

Перемещаем в камеру высокого давления, где при помощи компрессора у нас создается давление в 3-4 атм (это рекомендуемый максимум нашего бака). Если ваше оборудование позволяет больше – замечательно! Нагнетайте возможный, безопасный максимум. 

Мы оставляем в таком состоянии заготовки на еще трое суток. В интернете многие пишут что и суток достаточно, но тут лучше перебдеть, чем недобдеть. При этом необходимо следить чтобы давление не падало.

Термическая обработка

Перед термической обработкой пропитанные заготовки необходимо завернуть в фольгу матовой стороной наружу или в какой-нибудь рукав для запекания (и то, и другое можно купить в любом продуктовом супермаркете). Затем их нужно подвергнуть температурной обработке 95-100С, два-три часа. Запечь все можно даже дома в обычной духовке, если, конечно, все после этого хорошо проветрить. При этой температуре состав для стабилизации отвердеет прямо в порах деревяхи. После этого заготовки нужно очистить от фольги, немножечко отшлифовать и можно использовать нашу стабилочку по назначению. В итоге получается вот такая красота:

Спасибо большое всем за внимание! Надеемся, наша статья была вам интересна!

Если вы не нашли в статье какую-то информацию – пишите нам, мы постараемся помочь!

—>

Древесина – один из самых востребованных строительных и декоративных материалов. Однако некоторые сферы применения требуют более высоких эксплуатационных параметров материала. Это касается прочности и стойкости к негативному внешнему воздействию.

Чтобы улучшить основные параметры материала, существуют специальные технологии обработки, одной из которых является стабилизация древесины. Она позволяет создавать прочные, практичные и привлекательные материалы с уникальными характеристиками.

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.

Способы

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.

Стабилизирующие составы для дерева

Многих мастеров, которые желают освоить технологию консервации изделий из дерева в домашних условиях, интересует главный вопрос – чем стабилизировать древесину?

Существует множество эффективных средств, которые используются для подобных целей:

• масла,
• лакокрасочные составы,
• эпоксидные смолы,
• жидкое стекло,
• соляной раствор,
• олифы,
• березовый сок,
• составы для вакуумной обработки,
• полимеры.

Эпоксидная смола

Часто для стабилизации древесины используется эпоксидная смола. Для повышения текучести состав рекомендуется разводить спиртом. Технология стабилизации древесины защитной эпоксидной смолой аналогична той, что подходит для работы с полимерными компонентами.

Несмотря на доступность и удобство нанесения, эпоксидная смола обладает некоторыми недостатками. Главные из них: длительность полимеризации и вероятность закипания в вакуумной камере. Кроме того, подобное средство не подходит для консервации хвойной древесины.

Жидкое стекло

В процессе обработки древесины жидким стеклом на поверхности образуется тонкая защитная пленка, стойкая к воздействию других красителей. По этой причине жидкое стекло часто используется для стабилизации конструктивных элементов или декоративных изделий, которые не подлежат дальнейшей обработке защитными составами.

Жидкое стекло, или силикатный клей, обеспечивает надежную защиту от заражения плесенью, грибком и патогенными микроорганизмами. По сравнению с другими антисептическими составами оно устойчиво к повышенной влаге, ультрафиолету и высоким температурам.

Соляной раствор

Менее востребованным для стабилизации древесины является соляной раствор. Для его приготовления потребуется 1 ст. л. соли и литр холодной воды. Обработка деревянной заготовки осуществляется методом кипячения на протяжении 2-3 часов.

Многие специалисты утверждают, что подобное средство для консервации можно использовать после подготовки определенной заготовки или изделия из древесины.

Олифа

Основными компонентами олифы являются растительные масла, подвергнутые термической обработке. Предварительный нагрев масел способствует повышению их стойкости к повышенной влаге и ультрафиолету. Специальный растворитель в составе олифы увеличивает вязкость и тягучесть, что дает возможность использовать ее для приготовления шпаклевочных и грунтовочных смесей, лаков и красок.

Олифа широко используется для обработки деревянных конструкций, декоративных элементов и инструментов. Она обеспечивает надежную защиту от гниения, разрушения и деформации. Для стабилизации дерева внутри помещений лучше использовать натуральную олифу, для наружных работ подойдут композиционные и алкидные составы.

Состав для вакуумной камеры

Для вакуумной камеры используется специальный состав для стабилизации древесины. Подобная технология насыщения (импрегнация) обеспечивает глубину проникновения защитного средства от 0,3 до 5 см в зависимости от породы дерева, при этом давление в вакуумной камере может достигать 12 кг/кв. см.

Специализированное герметичное устройство имеет внушительные габариты: длина – до 15 метров, диаметр – от 0,5 до 3 метров. Оно оснащено специальным резервуаром для стабилизирующих растворов, входными клапанами, датчиками давления и управляющим блоком.

Продолжительность одного цикла насыщения может составлять от 3 до 6 часов.

Березовый сок

Не менее востребованной является консервация дерева при помощи натурального березового сока. Заготовка подвергается воздействию состава в вакуумной камере, а затем проходит сушку при температуре в 90 градусов.

Для приготовления стабилизирующего раствора в березовый сок добавляются различные красители.

Полимеры

Часто для стабилизации древесины используются современные пропитки на основе полимеров. Наиболее востребованными из них являются:

«Анакрол-90»

Полиэфирная пропитка для древесины, которая под воздействием высоких температур превращается в термореактивный полимер. Благодаря высокой прочности, стойкости к химическому воздействию и температурным изменениям состав широко используется для консервации мелких трещин и пор в древесине.

«100терм»

Прозрачный жидкий состав на основе термоотверждаемых полимерных компонентов предназначается для надежной консервации древесины. Он удобен и прост в использовании, подходит для нанесения в промышленных и домашних условиях.

«Буравид»

Прозрачный полимерный состав, включающий оптические пигменты, который предназначен для полимеризации древесины. По вязкости и плотности напоминает воду, но при температурном воздействии превращается в твердое покрытие. Обеспечивает защиту от воздействия влаги, ультрафиолета, биологического заражения, подчеркивает естественную структуру древесных волокон.

«Пентакрил»

Эмаль на алкидной основе с добавлением красителей и жирорастворимых пигментов. Предназначается для стабилизации древесины внутри и снаружи. Обработанный материал обладает уникальными свойствами полимеров, но при этом остается натуральным и безопасным, как древесина.

Нестабилизированная древесина склонна к изменению внутренней структуры и окраски, деформациям и появлению трещин. Если материал используется для внутренней декоративной отделки, тогда эта проблема особенно актуальна. Можно купить готовую стабилизированную древесину, стоимость которой будет гораздо выше, чем у необработанного материала. А можно сэкономить деньги, организовав процесс консервации собственноручно при помощи доступных защитных средств.

Для этих целей можно использовать уже готовые полимерные составы – «Пентакрил», «Анакрол 90» и другие – или приготовить их самостоятельно.

Составы для пропитки следует выбирать с небольшим запасом, ведь некоторая часть средства будет использована для проведения тестовых работ, после чего можно начинать консервацию деревянной заготовки или изделия.

Правильный выбор защитного средства для конкретной породы древесины и соблюдение этапов технологического процесса позволят получить желаемый результат.

Используемые источники:

• https://sushilnye-kamery.ru/blog/vakuumnaya-kamera-dlya-stabilizacii-drevesiny/
• https://woodmart.org/stabilizaciya-drevesiny
• https://drevogid.com/zashhita/zash-dereva/stabilizatsiya-drevesiny.html