Что придает прочность дереву
Пропитка для дерева для укрепления древесины
Пропитка для дерева может обладать разными функциональными свойствами. Защита от гниения, вредителей, огнезащита – все это крайне необходимо. Но существуют средства, которые повышают твердость древесины. Воспользовавшись ними, можно укрепить «тело» дерева, сделать его более плотным.
Например, если масло пропитка была использована для сосны, из этой, мягкой, в общем-то, древесины можно делать лестницы и полы, не опасаясь быстро истирания ступеней и половиц. Также древесина, обработанная такой пропиткой для дерева, не повреждается легко от случайных ударов.
Какое масло пропитка для дерева укрепляет древесину
Чтобы сделать древесину более твердой, повысить ее ударную стойкость и сопротивляемость истиранию, используют специальные пропитки. Сегодня в магазинах стройматериалах можно купить готовый состав, который так и называется – отвердитель древесины. А вообще дерево научились укреплять очень давно, используя распространенные средства. Прежде всего, прожаренные масла. Собственно, масло, изготовленное таким способом является олифой (старое название олифы – «вареное масло»). Олифа пропитывает древесину глубоко, образует защитную пленку не на поверхности, в внутри нее. У дерева, пропитанного олифой, ударная вязкость повышается резко. Вот один хороший пример: рукоятки молотков опытных мастеров «замаслены» и служат они десятилетиями. А новые рукоятки, не пропитанные маслом, хрупкие, часто ломаются.
Как пропитать древесину олифой
Отверждающая пропитка для дерева, если вы собираетесь использовать олифу, не может быть любой. Нужно использовать качественную олифу на льняном или конопляном масле. Дело в том, что эти олифы высыхающие, другие могут сохнуть год, а поверхность остаться липкой. Впрочем, можно добавить в олифу скипидар очищенный (1 часть на 3 части олифы), размешать и довести до кипения на водяной бане. Скипидар – это сиккатив, благодаря его действию раствор проникнет в древесину глубоко.
Олифу перед обработкой древесины подогревают до 35-38 градусов – банку с ней просто ставят в воду, которую нагревают. Наносят средство кистью – в один тонкий слой.
После того, как масло пропитка для дерева нанесена, необходимо выждать несколько дней (в зависимости от температуры в помещении). Проверьте на липкость – ее не должно быть. Если липнет совсем чуть-чуть, можно подождать еще пару дней или покрыть лаком. Когда лак высохнет, липкость пройдет.
Какой лак можно наносить на пропитанную маслом древесину
Для защиты обработанной маслом пропиткой древесины используем масляный или ПФ-лак. Покрываем 2 или 3 раза, также тонкими слоями.
Для лучшего эффекта можно прогреть поверхность феном строительным – лак и олифа под ним лучше впитаются и быстрее высохнут.
Хороший вариант – паркетный лак, так как он разработан именно с целью защиты древесины от истирания.
Стабилизация древесины в домашних условиях
Среди технологий обработки древесины одним из наиболее интересных и увлекательных моментов является придание заготовке прочности и стойкости к негативным воздействиям окружающей среды. Традиционно в домашних условиях применяется несколько вариантов обработки – нанесение защитного слоя и пропитка консервационными рецептурами. Но как показывает практика, такие методы не дают большого эффекта, через 2-3 года приходится исправлять дефекты покрытия и заново делать обработку. Такое положение дел часто подталкивает к поиску новых решений проблемы защиты изделий из дерева, например, такого метода как стабилизация древесины в домашних условиях.
Что такое стабилизация древесины
В процессе механической обработки древесины используются разные приемы и методы – пиление, строгание, шлифовка, резьба. Во время всех этих работ происходит нарушение природного порядка расположения волокон. Часть волокон раскрывается по всей длине, часть нарушается в поперечном разрезе. В итоге после всех манипуляций получается изделие нужной формы. Но вместе с получением нужной формы, само дерево становится еще более не защищенным к внешнему воздействию. Обработанные волокна по-прежнему сохранят способность впитывать влагу, что чревато развитием грибковых инфекций и гнили.
Изменить такое положение дел можно, только прибегнув к применению технологии стабилизации или обработке дерева специальным составом способным проникнуть глубоко в поры и буквально закупорить поры. Процесс стабилизации древесины по своему характеру носит комплексный характер. В процессе стабилизации дерево приобретает не только качества, повышающие его прочность и твердость, но и более интересный внешний вид.
Основные цели стабилизации
Несмотря на трудоемкость процесса и довольно долгое время, которое будет потрачено на стабилизацию, результат позволит обеспечить легкость обработки заготовки. Так, в процессе обработки специальные составы позволяют добиться следующих свойств материала:
Способы стабилизации
Сегодня для работы в домашних условиях применяются такие же методы как для обработки древесины на промышленных установках. Сам процесс условно можно разделить на два этапа. Первый этап называется пропиткой и заключается в насыщении волокон специальным составом. Во время пропитки происходит вытеснение воздуха в целлюлозных трубках и замена его полимерным составом. Второй этап заключается в полимеризации состава, вследствие чего изменяются качества волокон дерева.
Для применения того или иного метода стабилизации выбирается оптимальный состав веществ и технология проведения работ. В домашних условиях чаще всего применяются следующие методы обработки дерева:
Полимеризация веществ происходит по-разному – для одних достаточно высыхания при обычной температуре, для других этот процесс обязательно должен происходить при повышенной температуре или под воздействием других факторов, например, ультрафиолета.
Стабилизирующие составы для дерева
Для достижения нужного результата в домашних условиях используется несколько типов веществ для стабилизации древесины. Условно можно провести классификацию по нескольким признакам, например, по происхождению веществ или по способу их применения. Если за основу брать классификацию по типу происхождения веществ для стабилизации, то классификация будет иметь следующий вид:
По своему составу пропитки могут быть – однокомпонентные и многокомпонентные. Например, препарат «Буравид» представляет собой однокомпонентный раствор полимера, который не требует дополнительной подготовки перед применением. А эпоксидная смола представляет собой двухкомпонентный состав – саму смолу и отвердитель, без которого процесс полимеризации не происходит.
Полимерные составы
Современные полиэфирные масла чаще всего применяются для изготовления полимерных пропиток дерева. Эти составы на основе однокомпонентных масел позволяют обеспечить стабилизацию древесины с глубоким проникновением и надежной фиксацией. Большинство составов используют технологии вакуумной пропитки и обработки давлением с последующей термической полимеризацией при температуре 100-150 градусов.
В процессе пропитки применяются жидкие составы полимеров, а во время термической обработки полимер изменяет свое физическое состояние по всей глубине структуры дерева. Среди наиболее популярных сегодня составов для стабилизации древесины в домашних условиях можно рекомендовать «Анакрол-90», «100терм», «Буравид», «Пентакрил».
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.
Применение стабилизированной древесины
Процесс стабилизации древесины позволяет существенно упростить создание многих предметов имеющих деревянные вставки и элементы. На практике использование стабилизации дает возможность применять мягкие сорта древесины для изготовления рукоятей инструмента. Из такого материала получаются удобные ручки для напильников, рукояти резцов и стамесок они не боятся ударов, да и служат они намного дольше, чем ручки из мягких пород дерева. Стабилизированная древесина отлично подходит и для изготовления ножей. Деревянные накладки получаются прочными и удобными.
Приемы стабилизации используются и мастерами оружейниками – из стабилизированного дерева получаются отличные ложе и приклады для ружей. А еще, стабилизацию часто применяют мастера моделисты, именно из такого материала получаются модели парусников и исторических кораблей.
Незаменима технология стабилизации дерева и для мастеров мебельного дела, в такой пропитке нуждаются практически все детали мебели из натуральной древесины. Благодаря стабилизации изделия служат намного дольше, ведь дерево, пропитанное полимерной смолой не подвержено короблению и изменению формы.
Варка в щелочи и прессование сделали дерево на порядок прочнее
Структура древесины после обработки
Jianwei Song et al. / Nature, 2018
Исследователи научились повышать прочность древесины с помощью варки деревянных брусков в щелочном растворе и прессования. После этой процедуры бруски становятся в пять раз тоньше и в 11,5 раз прочнее, сообщается в журнале Nature.
Далеко не все ученые-материаловеды разрабатывают новые материалы с нуля, синтезируя их искусственно. Некоторые предпочитают брать за основу уже существующие природные материалы и улучшать их характеристики различными способами. Нередко в качестве основы используется древесина — один из самых распространенных природных материалов. К примеру, в прошлом году ученые создали композитный аналог паутины, на 90 процентов состоящий из нановолокон целлюлозы, добытых из дерева.
Исследователи под руководством Лянбин Ху (Liangbing Hu) из Мэрилендского университета также взяли за основу древесину и разработали метод, повышающий ее прочность на порядок. Он состоит из двух основных этапов. Сначала деревянные бруски помещаются в кипящий раствор гидроксида и сульфита натрия и варятся семь часов. После этого их несколько раз промывают кипящей деионизированной водой и удаляют остатки раствора. Такая обработка оставляет в древесине почти все целлюлозные волокна, но удаляет большую часть окружающих их лигнина и гемицеллюлозы. За счет этого древесина становится более пористой и менее жесткой.
После этого древесные бруски прессуются при температуре 100 градусов Цельсия. Тесты исследователей на дубовых и липовых брусках показали, что при этом их толщина уменьшается в пять раз, а плотность увеличивается в три раза, тогда как без удаления лигнина и гемицеллюлоз плотность меняется гораздо слабее.
Фотографии и микроструктуры древесины до и после обработки
Jianwei Song et al. / Nature, 2018
Ученые проанализировали структуру на сканирующем микроскопе и выяснили, что в отличие от спрессованной древесины, из которой не удалялись лигнин и гемицеллюлозы в обработанной древесине целлюлозные структуры при прессовании становятся гораздо ближе и переплетаются.
В 2016 году эта группа исследователей создала похожим образом другой материал на основе древесины. Вместо того, чтобы прессовать дерево после варки они залили ее эпоксидной смолой, которая удалила из полостей внутри древесины воздух и сделала ее прозрачной.
Пропитка для дерева: характеристики составов и правила выбора
Пропитка для дерева используется для защиты натурального материала от негативных условий окружающей среды или повреждений насекомыми. Приведены особенности выпускаемых составов. Нужно учитывать, что существуют различные виды пропиток, которые отличаются по свойствам, характеристикам и даже цвету – все это будет рассмотрено подробно. Перед приобретением рекомендуется изучить особенности, чтобы не допустить ошибок.
Нужна ли пропитка: зачем наносить состав
Спрос на пропитку для древесины стабильно высокий. Активно применяется она не только в деревянных дачных постройках, но и в современных интерьерах, в процессе отделки загородных домов и таунхаусов.
Визуальная привлекательность, лёгкость обработки делают материал лидером в строительных, отделочных и производственных работах. Использование специальных составов нужно для дополнительной защиты поверхности от разрушения. Наносить пропитку рекомендуется, чтобы не допустить образования:
Пропитки не допускают появления насекомых, защищают от перепада, как в меньшую от изначальной, так и в большую стороны показателя температуры, влияния влаги и конденсата, ультрафиолетовых лучей.
Виды защитных составов в зависимости от их основы
Осуществляется пропитка древесины для дополнительной защиты. Перед тем как выбрать состав и использовать его в работе, рекомендуется обратить внимание на состав.
Основной компонент определяет, где лучше всего его применить
Пропитки могут быть:
После нанесения на поверхности образуется плёнка или происходит полное впитывание в поры древесины. Производители используют в качестве основы:
Если в основе вода
Выбрать состав на основе обычной воды рекомендуется для проведения внутренних работ и создания комфортного интерьера. Готовая жидкость не вызовет аллергической реакции. У готового к использованию состава не будет резкого и неприятного запаха.
Водная пропитка по дереву для наружных работ также используется очень активно, так как её можно наносить на влажные поверхности – покрывать после дождя. Процесс нанесения осуществляется широкой кистью для моляров или устройством для разбрызгивания. Преимущество – высыхает быстро (за 1-3 часа после нанесения). Важно помнить: водную пропитку запрещается использовать для покрытия на старую древесину. В этом случае после соприкосновения с материалом наблюдается разбухание и растрескивание. По назначению пропитку применяют для обеспечения защиты от намокания, декоративной отделки. Составы обладают антисептическими и противопожарными свойствами.
Главный компонент – акрил
Акриловая пропитка для дерева для наружных работ применяется для декорирования и защиты поверхности. Запаха состав не имеет, поэтому при необходимости можно использовать внутри строения. Состав экологически безопасен, не оказывает вредного воздействия на здоровье людей и животных.
Основные свойства пропиток:
Процессы гниения также не будут происходить. Особенность: использовать пропитку с акрилом можно на любой стадии строительных или отделочных работ. Допускается нанесение на вагонку или массив. Для этого применяются кисточки или пульверизатор. Ограничение: нельзя производить работы в период отрицательных температур. Оптимальное значение: +5-15 градусов.
Масляные пропитывающие составы
На основе масла пропитка для древесины для наружных работ используется активно, так как обеспечивает поверхности отличные водоотталкивающие свойства. Состав применяется для защитного покрытия деревянной мебели, в реставрационных работах. После нанесения образуется защитный слой, который позволяет использовать обработанную мебель не только внутри помещений, но и на улице. Для наружных работ масляная пропитка подходит идеально, так как фасад дома будет надёжно защищён от атмосферных осадков.
Преимущество выбора состава:
Обработанное пропиткой изделие приобретает другой цвет, а сама поверхность становится блестящей – это нужно учитывать при выборе. Недостатком является тот факт, что наносить новый слой потребуется не реже 1 раза в год для внешних поверхностей и 1 раза 24-36 месяцев – для внутренних. Масляный состав нельзя наносить поверх других пропиток.
Основной компонент – силикон
Силиконовая пропитка для древесины обладает водоотталкивающими и антисептическими свойствами. Она применяется против потемнения поверхности, препятствует негативному воздействию ультрафиолетовых лучей. Выбор в пользу этого вида рекомендуется сделать, если требуется защитить материал от биологического разрушения и воздействия со стороны насекомых.
После нанесения смесь не образует плёнку, что позволяет дереву «дышать» – воздух свободно циркулирует, обеспечивая оптимальную вентиляцию. В продаже имеются простые жидкости (готовые к использованию) и концентрированные составы, которые потребуется развести перед нанесением по инструкции на упаковке.
Солевые кристаллы – защита от возгорания и пожара
Пропитки на солевой основе нужно выбрать, если основная задача – избавление от плесени и вредителей. Жидкость активно защищает поверхность от образования грибка. Составляемый производителями и пользователями рейтинг пропиток для дерева для наружных работ указывает, что наличие солевых кристаллов в составе средства обеспечивает активную защиту от возгорания. Наносить следует исключительно кистью, чтобы состав ровно лёг по всей поверхности.
Видео описание
Своими силами провести обработку древесины пропиткой на солевой основе сложно, поэтому рекомендуется заказывать такую работу у специалистов или на производстве, если материал для последующих работ ещё не приобретён. Особенности нанесения можно посмотреть в видео:
Составы смоляные – крепкая защита
В составе дополнительно присутствуют добавки, обеспечивающие антисептические свойства, воск и масла. Выбрать пропитку нужно в том случае, если необходимо сохранить естественную структуру и внешний вид материала. Жидкость хорошо защищает от механического и физического повреждения, атмосферных осадков, возникновения грибка и плесени. Наносить можно кистью или валиком. Недостатком является долгий срок высыхания – до 12-24 часов. Состав используется, как для наружных, так и для внутренних работ.
Битумная пропитка
Жидкость с битумом в составе визуально выглядит, как густая масса. Цвет – ярко-чёрный. Определяют свойства основные компоненты – солярка и бензин.
Отсюда следует, что этот вид пропитки предназначен исключительно для наружных работ. Состав токсичен и имеет резкий, хорошо выраженный запах.
Используется такая пропитка для дерева для наружных работ на любом виде материала. После нанесения образуется плотный слой, который хорошо защищает от таких проблем, как грибок (его споры или уже возникшее образование), воздействие влаги, бактерий или негативное влияние насекомых. Особенность: жидкость обладает высокой воспламеняемостью, работы нужно проводить на удалении от открытых источников огня и обогревателей.
Правила выбора
Для того чтобы безошибочно подобрать пропитку с идеальными свойствами, нужно учитывать правила и характеристики. Составы могут быть комплексного действия и с направлением на одно определённое свойство. Например, если требуется пропитка для дерева от влаги и гниения для наружных работ, то выбирать придётся из комплексных вариантов. Первое. Что нужно сделать – определить, для каких целей проводится обработка.
Если выбран состав с одним действием, то допускается нанесение нескольких вариантов, но в этом случае нужно следить за главным компонентом в основе пропитки. Простые составы требуют, чтобы количество слоёв было не менее 2-3, учитывать потребуется также и время на высыхание.
Видео описание
Особенности выбора составов для защиты древесины смотрите в этом видео:
Советы строителей и отделочников указывают на то, что составы нужно выбирать, ориентируясь на то, потребуется ли смешивать оттенки или нет. По этому параметру выделяют пропитки, которые можно колеровать, бесцветные и не поддающиеся смешиванию (например, битумные). В процессе выбора оцениваются такие показатели, как влияние на экологию, присутствие запаха, набор возможностей и защитных эффектов.
Предварительно рекомендуется просчитать площадь, которую потребуется обработать. Приобрести пропитку лучше всего на 1-2 упаковки больше, так как некоторые сорта деревьев впитывают большее жидкости. Также запас должен иметься на тот случай, если потребуется смешать несколько оттенков – например, получить пропитка для дерева цвета кирпича из красного и коричневого вариантов.
У пропиток должен иметься сертификат качества. Составы без него не гарантируют, что смогут выполнить все заявленные задачи. Рекомендуется обращать внимание на то, в каких условиях хранятся упаковки с пропиткой. Составы, в независимости от главного компонента могут утратить часть своих свойств, если длительное время находятся в холоде или на жаре.
После того как вариант подобран, нужно внимательно изучить инструкцию. Она должна в обязательном порядке присутствовать на упаковке. Основные параметры, которые прописываются:
Нужно учитывать, как правильно наносить пропитку. Для этой цели может быть использован валик, кисть (широкая), разбрызгиватель. Вариант нужно выбирать такой, чтобы на обрабатываемой поверхности не оставалось подтёков, а сам состав ложился равномерно. В независимости от состава, наличия или отсутствия запаха, экологичности и других параметров, работы нужно проводить в специальной защите – накидка или рабочий комбинезон, респираторы или маски для защиты органов дыхания.
Коротко о главном
В продаже присутствует водоотталкивающая пропитка для дерева, с защитой от насекомых или воды. Также бывают составы с защитой от воздействия насекомых, грибка или плесени.
Различные характеристики не просто так указываются производителями. Нельзя произвести комплексную защиту, покрыв дерево составом, призванным бороться только со спорами грибковых микроорганизмов – эту особенность нужно учитывать.
Основным компонентом пропиток может быть масло, вода, силикон и даже битум.