Stabilizace dřeva doma: epoxidová pryskyřice, vakuová komora, tekuté sklo a další složení a metody

Dřevo je jedním z nejoblíbenějších stavebních a dekoračních materiálů. Některé oblasti použití však vyžadují vyšší výkonnostní parametry materiálu. To se týká pevnosti a odolnosti vůči negativním vnějším vlivům.

Pro zlepšení základních parametrů materiálu existují speciální technologie zpracování, jednou z nich je stabilizace dřeva. Umožňuje vytvářet odolné, praktické a atraktivní materiály s jedinečnými vlastnostmi.

Nezapomeňte sdílet se svými přáteli!

Výhody postupu

Stabilizace je speciální typ úpravy dřeva, který spočívá v bezpečném vyplnění pórů ochrannými látkami.

Jeho hlavním účelem je zachovat dekorativní vlastnosti dřeva se zvýšením pevnosti, tvrdosti a odolnosti vůči vnějším faktorům. Tohoto efektu se dosahuje použitím speciálních sloučenin, které mají schopnost polymerace.

Jedná se o poměrně pracný a zodpovědný proces, k jehož organizaci je třeba přistupovat s plnou odpovědností a dodržovat sled akcí v souladu se zvolenou technologií.

Díky konzervaci dřevo získává následující vlastnosti:

• hustota a tvrdost;
• odolnost vůči vysoké vlhkosti, teplotním změnám a ultrafialovému záření;
• ohnivzdornost;
• nepropustnost pro barvy a laky;
• odolnost vůči chemickým a biologickým vlivům;
• inertnost vůči deformaci a rozkladu;
• dekorativnost a estetika;
• náchylnost k ručnímu a mechanickému zpracování.

prostředky

Technologický proces stabilizace dřeva je rozdělen do dvou fází – impregnace a polymerace.

V závislosti na druhu, velikosti a kvalitě suroviny a také s přihlédnutím k vašim vlastním možnostem a preferencím můžete dřevo stabilizovat následujícími způsoby:

1. Impregnace za studena. Nejdostupnější metoda stabilizace malých polotovarů, která zahrnuje namáčení dřeva ve studené směsi. Doba impregnace je od 3 dnů do 2 týdnů, v závislosti na druhu suroviny. Jako konzervační látky se používají různé oleje – ořechový, tungový, konopný a lněný.
2. Horká impregnace. Komplexní možnost konzervace objemných dřevěných výrobků. Impregnace může trvat až 2–3 dny a zajišťuje hlubší proniknutí horkých směsí do dřevěných vláken.
3. Vakuové ošetření. Tato metoda ošetření zahrnuje použití vakuové komory. Odčerpávání vzduchu z komory je doprovázeno odstraněním veškeré kapaliny z dřevěného polotovaru umístěného uvnitř. Poté je do komory přiváděn stabilizační roztok, který je určen k vyplnění otevřených pórů dřeva.
4. Tlakové zpracování. Tato metoda je podobná předchozí, rozdíl spočívá v tom, že konzervace dřeva se provádí za vysokého tlaku, nikoli za vakua. Dřevěný obrobek se umístí do nádoby s kapalinou a instaluje se do komory. Pod vlivem vysokého tlaku se z pórů odstraní vzduch a dutiny se vyplní polymerační kompozicí.

Stabilizační směsi na dřevo

Mnoho řemeslníků, kteří chtějí zvládnout technologii konzervace dřevěných výrobků doma, se zajímá o hlavní otázku – jak dřevo stabilizovat?

Pro tyto účely se používá mnoho účinných prostředků:

• oleje,
• složení barev a laků,
• epoxidové pryskyřice,
• tekuté sklo,
• solanka,
• sušící oleje,
• březová míza,
• Vakuové ošetřovací směsi,
• polymery.

Epoxidová pryskyřice

Epoxidová pryskyřice se často používá ke stabilizaci dřeva. Pro zvýšení tekutosti se doporučuje ředit kompozici alkoholem. Technologie stabilizace dřeva ochrannou epoxidovou pryskyřicí je podobná technologii vhodné pro práci s polymerními komponenty.

Navzdory své dostupnosti a snadné aplikaci má epoxidová pryskyřice určité nevýhody. Hlavními jsou: doba polymerace a možnost varu ve vakuové komoře. Navíc takový produkt není vhodný pro konzervaci jehličnatého dřeva.

Tekuté sklo

Během ošetření dřeva tekutým sklem se na povrchu vytvoří tenký ochranný film, který je odolný vůči účinkům jiných barviv. Z tohoto důvodu se tekuté sklo často používá ke stabilizaci konstrukčních prvků nebo dekorativních předmětů, které nepodléhají dalšímu ošetření ochrannými látkami.

Tekuté sklo neboli silikátové lepidlo poskytuje spolehlivou ochranu před plísněmi, houbami a patogenními mikroorganismy. Ve srovnání s jinými antiseptickými sloučeninami je odolné vůči vysoké vlhkosti, ultrafialovému záření a vysokým teplotám.

Solanka

Méně oblíbenou metodou stabilizace dřeva je solný roztok. K jeho přípravě budete potřebovat 1 polévkovou lžíci soli a litr studené vody. Dřevěný obrobek se vaří 2–3 hodiny.

Mnoho odborníků tvrdí, že takový konzervační prostředek lze použít po přípravě určitého dřevěného polotovaru nebo výrobku.

Sušící olej

Hlavními složkami sušícího oleje jsou rostlinné oleje, které prošly tepelným zpracováním. Předehřátí olejů zvyšuje jejich odolnost vůči vysoké vlhkosti a ultrafialovému záření. Speciální rozpouštědlo v sušícím oleji zvyšuje viskozitu a tažnost, což umožňuje jeho použití k přípravě tmelů a základních nátěrů, laků a barev.

Sušicí olej se široce používá pro zpracování dřevěných konstrukcí, dekorativních prvků a nástrojů. Poskytuje spolehlivou ochranu před hnilobou, ničením a deformací. Pro stabilizaci dřeva v interiéru je lepší použít přírodní sušicí olej, pro venkovní práce jsou vhodné kompozitní a alkydové kompozice.

Složení pro vakuovou komoru

Pro vakuovou komoru se používá speciální složení pro stabilizaci dřeva. Tato technologie saturace (impregnace) zajišťuje hloubku průniku ochranného prostředku od 0,3 do 5 cm v závislosti na druhu dřeva, přičemž tlak ve vakuové komoře může dosáhnout 12 kg/cm².

Specializované uzavřené zařízení má působivé rozměry: délka – až 15 metrů, průměr – od 0,5 do 3 metrů. Je vybaveno speciální nádrží pro stabilizační roztoky, vstupními ventily, tlakovými senzory a řídicí jednotkou.

Doba trvání jednoho saturačního cyklu se může pohybovat od 3 do 6 hodin.

Birch Juice

Neméně populární je konzervace dřeva pomocí přírodní březové mízy. Obrobek je vystaven složení ve vakuové komoře a poté sušen při teplotě 90 stupňů.

Pro přípravu stabilizačního roztoku se do březové mízy přidávají různá barviva.

Polymery

Moderní impregnace na bázi polymerů se často používají ke stabilizaci dřeva. Nejoblíbenější z nich jsou:

“Anacrol-90”

Polyesterová impregnace na dřevo, která se vlivem vysokých teplot mění na termosetový polymer. Díky své vysoké pevnosti, odolnosti vůči chemickým vlivům a teplotním změnám se složení široce používá pro konzervaci malých trhlin a pórů ve dřevě.

“100therm”

Transparentní tekutý přípravek na bázi termosetických polymerních složek je určen pro spolehlivou ochranu dřeva. Je pohodlný a snadno se používá, vhodný pro použití v průmyslových i domácích podmínkách.

“Buravid”

Transparentní polymerní kompozice, obsahující optické pigmenty, určená pro polymeraci dřeva. Viskozitou a hustotou se podobá vodě, ale při vystavení teplotě se mění v tvrdý povlak. Poskytuje ochranu před vlhkostí, ultrafialovým zářením, biologickou kontaminací a zdůrazňuje přirozenou strukturu dřevěných vláken.

“Pentacryl”

Alkydový email s přídavkem barviv a pigmentů rozpustných v tucích. Určen ke stabilizaci dřeva uvnitř i vně. Zpracovaný materiál má jedinečné polymerní vlastnosti, ale zůstává přírodní a bezpečný, jako dřevo.

Nestabilizované dřevo je náchylné ke změnám vnitřní struktury a barvy, deformacím a prasklinám. Pokud se materiál používá pro interiérové dekorativní úpravy, pak je tento problém obzvláště aktuální. Můžete si koupit hotové stabilizované dřevo, jehož cena bude mnohem vyšší než cena neošetřeného materiálu. Nebo můžete ušetřit peníze tím, že si proces konzervace zorganizujete sami s použitím dostupných ochranných prostředků.

Pro tyto účely můžete použít hotové polymerní kompozice – “Pentacryl”, “Anacrol 90” a další – nebo si je připravit sami.

Impregnační složení by mělo být vybráno s malou rezervou, protože část výrobku bude použita k testování, po kterém můžete začít s konzervací dřevěného obrobku nebo výrobku.

Správná volba ochranného prostředku pro konkrétní druh dřeva a dodržování fází technologického procesu vám umožní dosáhnout požadovaného výsledku.

Termín „stabilizace dřeva“ (jiné názvy pro proces, polymerace, konzervace) označuje technologii, při které je dřevěný polotovar impregnován speciálními stabilizačními sloučeninami, které vytlačují vzduch a vlhkost z kapilár a vyplňují dutiny. Dřevo, které prošlo vhodnou úpravou, se stává velmi odolným a vizuálně atraktivním.

Jakých výsledků lze dosáhnout

Dřevo, které prošlo vakuovým ošetřením, získává nové výkonnostní vlastnosti, což umožňuje řemeslníkovi vyrábět z něj výrobky, které prakticky neovlivňují vnější negativní faktory a účinky času.

Obrobek po dokončení tohoto procesu:

• Zvyšuje tvrdost a pevnost;
• Stává se prakticky imunním vůči ničivým účinkům přímého UV záření, teplotních změn a vysoké vlhkosti;
• Získává odolnost vůči krátkodobému vystavení otevřenému ohni;
• Stává se nepropustným pro barvy a laky;
• Získává odolnost vůči působení patogenní mikroflóry a vlivu chemicky aktivních látek;
• Necitlivost vůči možným deformacím;
• Vynikající vzhled;
• Zvýšená pružnost při zpracování.

Vlastní výroba zařízení

Odborníci zabývající se vakuováním zpravidla potřebují pouze zařízení, které lze použít doma, aby poskytlo potřebné množství materiálu.

V současné době existuje značné množství domácích návrhů takových výrobků a existují i průmyslové verze. Vzhledem k jejich extrémně vysokým nákladům je však nákup tohoto zařízení ekonomicky proveditelný pouze pro výrobu zpracovaného dřeva v průmyslovém měřítku.

Pro ty, kteří plánují vakuovou polymeraci dřeva, nabízíme designovou variantu, kterou lze vyrobit samostatně a zároveň dodržet rozumný rozpočet na nákup potřebných komponentů.

Seznam požadovaných komponent je minimální:

• Kovová nádoba požadovaného objemu. Nejlepším řešením je kanystr od dojicího stroje (50 l), který bude základem budoucí vakuové komory. Jeho kapacita je dostatečná pro současné zpracování 3-5 kg dřevěných polotovarů;
• Čerpadlo pro vytvoření podtlaku (kompresor), jehož výkon je určen objemem podtlakové komory (minimálně 3 litry).

Čerpadla mohou být elektrická (pohodlnější na ovládání). Například model GL Ltd. 50 CFM je ideální pro objem 1.44 litrů. Další možnosti vakuových čerpadel, které jsou ideální pro domácí zařízení: Kachok K90 N s měničem Dayton 220V, Z 1,2 B Mini (VPBW-1S), čerpadlo Komovsky.

Toto zařízení bude nejdražším nákupem při výrobě vakuové komory.

Pro nádoby s malým objemem můžete použít jednoduché automobilové čerpadlo (nožní nebo ruční), které prošlo minimálními úpravami. Mělo by se rozebrat, vyjmout píst, z pístnice sejmout těsnicí manžetu, otočit na druhou stranu a nainstalovat zpět. Poté čerpadlo sestavit.

Po takové modernizaci je toto zařízení schopné vytvořit mírný podtlak v malých nádobách. Nezapomeňte však, že nádoba musí být pro tento účel vybavena zpětným ventilem.

• Další částí je systém sestavený ze zpětného ventilu a odvzdušňovacího ventilu. Ten zajistí odčerpání vzduchu a zabrání jeho zpětnému pronikání.

Díly potřebné k montáži:

• ventil;
• Zpětný ventil;
• Svaz;
• Adaptér;
• Těsnění (gumová);
• Instalatérský závit;
• Utahovací matice;
• Těsnění.

Navzdory zdánlivé jednoduchosti slouží taková konstrukce (bez oprav a údržby) nejméně dva roky.

Montáž se provádí na víku nádrže. V tomto případě věnujte pozornost šipce na zpětném ventilu. Měla by směřovat nahoru (ve směru pohybu čerpaného vzduchu).

Na krytu je upevněn tlakoměr (vakuum) nebo vakuoměr. Jeho přítomnost umožňuje sledovat funkčnost instalace.

Všechny stávající závitové spoje jsou během montáže utěsněny (olejovaná koudel, dymová páska, jiné materiály). V konečné fázi se používá tmel.

Po montáži musí zařízení stát alespoň 24 hodin (aby tmel mohl zcela zatvrdnout).

Použité formulace

Každý řemeslník má své vlastní preference při výběru materiálů pro zpracování dřevěných polotovarů ve vakuových komorách. Technologie spočívá v impregnaci (nasycení) dřevěného polotovaru tímto prostředkem do hloubky (3 – 50) mm. To závisí na hustotě zpracovávaného dřeva a nastaveném tlaku. V domácích komorách obvykle nepřesahuje 12 kg/cm².

Jeden impregnační cyklus se může výrazně lišit v čase až do 6 hodin. Nejčastěji se používají následující materiály.

Březová míza (přírodní) – dokonale řeší problém konzervace dřeva. Dřevěný polotovar se jí nejprve impregnuje ve vakuové komoře a poté se suší při teplotě asi 90 °C.

Během procesu přípravy stabilizačního roztoku se do šťávy přidávají barviva (obvykle potravinářská barviva).

Polymery – někteří umělci dávají přednost práci s polymery. Nejčastěji používané jsou:

• „100 term“ – polyesterová impregnace. Základem jsou polymerní tepelně vytvrzující složky;
• „Buravid“ je bezbarvá kompozice s optickými pigmenty, které polymerují dřevo. V původním stavu připomíná vodu. Vysoké teploty ho vytvrzují, zdůrazňují vzor přírodního dřeva. A činí ho prakticky imunním vůči negativnímu vlivu vnějších faktorů;
• “Pentakryl” – tento materiál má alkydovou bázi, do které se přidávají barviva. Poskytuje vnější a vnitřní stabilizaci, která dává zpracovávanému obrobku vlastnosti vlastní polymerům (při zachování přirozenosti materiálu a jeho bezpečnosti pro člověka);
• „Anacrol-90“ je nejoblíbenější polyesterová impregnace. Při vysokých teplotách polymeruje (vytváří se termosetový polymer). Zajišťuje vysoce kvalitní ochranu dřevěných pórů a malých trhlin přítomných v obrobku.

Technologie stabilizace dřevěných polotovarů

Proces stabilizace dřeva lze rozdělit do dvou základních fází: primární impregnace a následné tepelné zpracování.

Vezměte prosím na vědomí, že je nutné používat pouze vysoce kvalitní suroviny (a co nejsušší). Jinak nemusí být dosaženo očekávaného efektu. Doporučuje se používat polotovary, jejichž tloušťka nepřesahuje 40 milimetrů.

V první fázi materiál proniká do pórů. Existují tři hlavní metody, jejichž volba závisí na druhu zpracovávaného dřeva a čase, který má řemeslník k dispozici:

• Přirozené – obrobek je zcela ponořen do nádoby s roztokem. Materiál se nasákne přirozeně (složení proniká dovnitř kapilárami). Tento proces může trvat až 2 týdny. „Hotový“ obrobek se ponoří.

Upozorňujeme, že některé kameny se ani po úplném nasycení nepotopí. V takovém případě budete muset k ověření úplnosti vyplnění použít váhu.

• Vakuum – obrobek je ponořen do nádoby. Je umístěn ve vakuové komoře. Z ní je odčerpáván vzduch. Roztok v tomto případě „vaří“.

Po ukončení uvolňování vzduchových bublin by měl být blok ponechán v roztoku další hodinu. Poté se v nádobě obnoví atmosférický tlak, obrobek se vyjme a ponechá na vzduchu další den.

Doba zpracování se v tomto případě zkrátí na jeden den.

• Vakuová impregnace, prováděná za přetlaku, je nejdražší (ale také nejkvalitnější) možností. Podívejme se na její algoritmus krok za krokem.

Obrobek se umístí do nádoby naplněné roztokem (například Anacrol-90) a poté se umístí do komory, kde se vytvoří vakuum 0,025 atm (přibližná hodnota).

Roztok se „vaří“. Počkáme, až se var zastaví, poté se doporučuje ponechat obrobek v komoře další půl hodiny. Obnovíme atmosférický tlak a poté jej zvýšíme na 4–5 atmosfér (ponecháme půl hodiny). Cyklus se několikrát opakuje (alespoň třikrát). Stupeň impregnace se kontroluje vážením.

Tepelné zpracování lze provádět ve vodě přivedené k varu (průmyslový olej) nebo ve speciální sušicí komoře.

Obrobek je zabalen do potravinářské fólie a umístěn do trouby (teplota 120-140 stupňů). Nedoporučuje se používat troubu, protože po ní bude problematické jíst.

Sušení trvá asi 4 hodiny. Vizuálním důkazem jeho dokončení je absence „plovoucího“ obrobku a tmavých skvrn na jeho povrchu.