Jak zvýšit tvrdost dřeva?

Mezi technologiemi zpracování dřeva je jedním z nejzajímavějších a nejzajímavějších aspektů dodávat obrobku pevnost a odolnost vůči negativním vlivům prostředí. Tradičně se doma používá několik možností ošetření – nanesení ochranné vrstvy a impregnace konzervačními přípravky. Ale jak ukazuje praxe, takové metody nedávají velký účinek po 2-3 letech musíte opravit vady povlaku a znovu provést ošetření. Tento stav věcí často vede k hledání nových řešení problému ochrany dřevěných výrobků, například takové metody, jako je stabilizace dřeva doma.

V procesu mechanického zpracování dřeva se používají různé techniky a metody – pilování, hoblování, broušení, řezbářství. Při všech těchto pracích dochází k narušení přirozeného řádu vláken. Některá vlákna jsou odhalena po celé délce, některá jsou v průřezu přerušena. Výsledkem je, že po všech manipulacích se získá produkt požadovaného tvaru. Ale spolu se získáním požadovaného tvaru se samotný strom stává ještě více nechráněným před vnějšími vlivy. Ošetřená vlákna si stále zachovají schopnost absorbovat vlhkost, což může vést k rozvoji plísňových infekcí a hnilobě.

Tento stav lze změnit pouze použitím stabilizační technologie nebo ošetřením dřeva speciálním složením, které dokáže proniknout hluboko do pórů a póry doslova ucpat. Proces stabilizace dřeva je svou povahou složitý. Dřevo během procesu stabilizace získává nejen kvality zvyšující jeho pevnost a tvrdost, ale také zajímavější vzhled.

Hlavní cíle stabilizace

Přes pracnost procesu a poměrně dlouhou dobu, která bude vynaložena na stabilizaci, výsledek zajistí snadné zpracování obrobku. Při zpracování tak speciální kompozice umožňují dosáhnout následujících materiálových vlastností:

· Zvyšte hustotu a tvrdost dřeva;

· Zajistit odolnost proti vlhkosti, tlaku a teplotním změnám, chránit před ultrafialovým zářením;

· Dřevo se stává odolným vůči vysokým teplotám a otevřenému ohni;

· Materiály impregnované polymery lépe přilnou k nátěrům barev a laků;

· Dřevo se stává neprostupným pro biologické škůdce;

· Vlákna impregnovaná polymerem již nepodléhají deformaci, dřevo se snadněji zpracovává a lepí;

· Při ručním a instrumentálním zpracování můžete dosáhnout lepšího výsledku – materiál mění své vlastnosti, je snadněji zpracovatelný.

Stabilizační metody

Dnes se pro práci doma používají stejné metody pro zpracování dřeva v průmyslových zařízeních. Samotný proces lze rozdělit zhruba do dvou fází. První stupeň se nazývá impregnace a spočívá v nasycení vláken speciálním složením. Během impregnace je vzduch v celulózových trubicích vytlačen a nahrazen polymerní kompozicí. Druhý stupeň spočívá v polymeraci kompozice, v jejímž důsledku se mění vlastnosti dřevěných vláken.

Pro aplikaci té či oné stabilizační metody se volí optimální složení látek a technologie práce. Doma se nejčastěji používají následující metody zpracování dřeva:

· Impregnace za studena. Podstatou metody je namáčení dřeva v konzervačním roztoku nebo hmotě. K impregnaci se nejčastěji používají přírodní oleje – konopný, ořechový nebo lněný. Proces trvá od 72 hodin do 3-4 týdnů. Oleje se používají jak v čisté formě, tak s přídavkem barviva, aby materiál získal požadovanou barvu.

· Metoda impregnace za horka slouží k hlubokému pronikání konzervační látky do vrstvy materiálu. Složitost operace spočívá v nutnosti udržovat vysokou teplotu roztoku v impregnační lázni po dobu několika dnů.

· Použití vakua ke zpracování dřeva umožňuje získat materiál více nasycený polymery a téměř úplně odstranit vzduch z vláken. Tento postup se provádí pomocí vakuové komory.

Tato metoda, na rozdíl od předchozích, je efektivnější v procesu zpracování dřeva.

· Tlaková úprava je obdobná jako u předchozí metody, jen s tím rozdílem, že vzduch není z vláken odstraněn podtlakem, ale přetlakem. Během procesu zpracování je obrobek naplněn roztokem kapalného polymeru a umístěn do komory pro vytvoření přetlaku (manovakuová komora).

Použití vakuové komory je nejúčinnější a nejlepší způsob stabilizace dřeva. Doba takového zpracování může trvat od 12 hodin do několika dnů.

Polymerace látek probíhá různými způsoby – někomu stačí sušení za normálních teplot, u jiného musí tento proces probíhat za zvýšených teplot nebo pod vlivem jiných faktorů, například ultrafialového záření.

Stabilizační směsi na dřevo

Pro dosažení požadovaného výsledku doma se ke stabilizaci dřeva používá několik druhů látek. Obvykle je možné provést klasifikaci podle několika kritérií, například podle původu látek nebo podle způsobu jejich použití. Vezmeme-li za základ klasifikaci podle typu původu látek pro stabilizaci, pak bude mít klasifikace následující podobu:

· Materiály přírodního původu – solný roztok, březová míza, lněný, ořechový nebo konopný olej, vysoušecí olej na bázi rostlinných surovin;

· Materiály na bázi ropných produktů – ropný sušicí olej a olejové impregnace na jeho bázi;

· Syntetické materiály – epoxidové pryskyřice a další polymerní sloučeniny.

Impregnace mohou být podle složení jednosložkové nebo vícesložkové. Například lék “Buravid” je jednosložkový polymerní roztok, který před použitím nevyžaduje další přípravu. A epoxidová pryskyřice je dvousložková kompozice – samotná pryskyřice a tvrdidlo, bez kterého nedochází k procesu polymerace.

Polymerní kompozice

Moderní polyesterové oleje se nejčastěji používají k výrobě polymerních impregnací dřeva. Tyto kompozice na bázi jednosložkových olejů zajišťují stabilizaci dřeva s hlubokou penetrací a spolehlivou fixací. Většina formulací využívá technologie vakuové impregnace a tlakové úpravy, po které následuje tepelná polymerace při teplotě 100-150 stupňů.

Při procesu impregnace se používají kapalné polymerní kompozice a při tepelném zpracování polymer mění svůj fyzikální stav v celé hloubce struktury dřeva. Mezi dnes nejoblíbenější kompozice pro domácí stabilizaci dřeva můžeme doporučit Anacrol-90, 100term, Buravid a Pentacryl.

Pokyny krok za krokem pro stabilizaci dřeva

Podrobný návod na metodu vakuové impregnace s následnou tepelnou polymerací vám pomůže vizualizovat proces stabilizace dřeva doma. Tento proces vyžaduje speciální vybavení – vakuovou komoru. Veškerou práci lze provádět v domácí dílně a zároveň získat poměrně vysoký výsledek zpracování obrobků.

Pro práci se zde používá dostupný polymerní materiál „Buravid“ a byly vybrány také dvě březové tyče, materiál dříve prošel malým zpracováním – hrany byly zarovnány a bylo vyrobeno zkosení. Sušení bylo prováděno při normální pokojové teplotě.

Vzorky se umístí do nádoby a naplní se impregnací.

Aby impregnace probíhala rovnoměrně, jsou tyče lisovány závažím, v tomto případě se používá matice z válce.

Chcete-li získat příjemný odstín, můžete použít speciální pigmentové barvivo, ale v tomto případě bude zpracování probíhat bez barviva, aby bylo jasné, jak se barva dřeva změní pouze pod vlivem polymeru.

Ještě před umístěním nádoby do vakuové komory začíná proces nahrazování vzduchu polymerem – obrázek ukazuje, jak z březového suvelu začnou unikat vzduchové bubliny.

Nádoba je umístěna ve vakuové komoře. Po uzavření víka se kompresor zapne a v komoře se vytvoří řidší prostor.

Skrz pozorovací sklo kamery můžete vidět vzduch opouštějící dřevo v bublinách.

Po 72 hodinách se tyčinky vyjmou z komory. Toto je vzhled břízy suvel.

A takto vypadá deska z obyčejné břízy.

Další fází je pečení polymeru při teplotě 100 stupňů.

Aby se zabránilo reakci impregnace a horkého vzduchu, je nutné provést ochranný nátěr. Chcete-li to provést, vezměte přilnavou fólii, na které jsou tyče zabaleny hliníkovou fólií.

Obal se vloží do kovového tácu a vloží se na 1 hodinu do plynové trouby předehřáté na 100 stupňů.

Toto je vzhled březového bloku.

A tohle je bříza suvel. V místech, kde měla vlákna nízkou hustotu, se na povrchu objevily viditelné praskliny. Praskliny lze později opravit epoxidem. Ale tam, kde vlákna zpočátku měla vysokou hustotu, polymerizované složení Burovidu dalo materiálu vysokou hustotu a pevnost.

Před zahájením prací vážil březový blok 101 gramů a po polymeraci jeho hmotnost byla 194,5 gramů. Birch suvel vážil před stabilizací 225 gramů a po polymeraci pryskyřice začal vážit 335,1 gramů.

Aplikace stabilizovaného dřeva

Proces stabilizace dřeva může výrazně zjednodušit tvorbu mnoha předmětů s dřevěnými vložkami a prvky. V praxi použití stabilizace umožňuje použití měkkých druhů dřeva pro výrobu násad nástrojů. Díky tomuto materiálu jsou pohodlné rukojeti pro pilníky, rukojeti fréz a dlát se nebojí nárazů a vydrží mnohem déle než rukojeti z měkkého dřeva. Stabilizované dřevo je také skvělé na výrobu nožů. Dřevěné obklady jsou odolné a pohodlné.

Stabilizační techniky používají i mistři puškaři – ze stabilizovaného dřeva jsou vynikající pažby a pažby zbraní. Stabilizaci navíc často využívají mistři modeláři, z tohoto materiálu se vyrábějí modely plachetnic a historických lodí.

Technologie stabilizace dřeva je také nepostradatelná pro nábytkáře, téměř všechny části nábytku z přírodního dřeva takovou impregnaci vyžadují. Díky stabilizaci vydrží výrobky mnohem déle, protože dřevo napuštěné polymerovou pryskyřicí nepodléhá deformaci ani změně tvaru.

Dřevo je jedním z oblíbených materiálů pro stavbu a dekoraci, ale zároveň je také nejvíce náchylné na vnější faktory. Je ovlivněn sněhem, deštěm, větrem, slunečním zářením; Infikují a postupně ničí houby, plísně a dřevokazné brouky.

Je jen málo dřevin, které se vyznačují vysokou hustotou, tvrdostí, odolností vůči vlhkosti a biologickému poškození. Jedná se o dub, teak, tropické nebo exotické wenge, merbau, jatoba, iroko, kumaru. Nejsou dostupné pro každého, jen zřídka se používají pro rozsáhlé práce, jako je fasádní obklad.

Více žádaná je měkká a levná borovice, stejně jako poměrně odolný modřín, olše, cedr a jasan. Ty druhé dokážou odolávat negativním vlivům a při správném výběru a ochranném ošetření mohou vydržet mnohem déle.

Jak vybrat odolnou desku podle typu řezu

Vlastnosti desky závisí na způsobu řezání dřeva. Typ řezu je v podstatě poloha, kterou deska zaujímala vzhledem k letokruhům a jádru. Hlavní typy řezání:

• Tangenciální. S touto možností vytvářejí růstové kroužky na konci obloukový vzor. Textura dělá tuto desku krásnou, ale je náchylná k praskání kvůli uspořádání zrn.
• Radiální. Linie růstových prstenců jsou téměř v pravém úhlu ke konci. Samotná deska působí díky vzoru pruhovaná, je odolná a odolná proti prasknutí.
• Poloradiální. Tato možnost se blíží radiálnímu, ale úhel mezi liniemi růstových prstenců a koncem je menší – od 45 do 70 °. Deska má dobrou pevnost a heterogenní vzor, ​​pro který se často používá v rustikálních interiérech.

Pro venkovní použití je lepší volit desky radiálně a poloradiálně řezané. Jsou odolné proti praskání a deformaci vlivem změn vlhkosti a teploty, stejně jako přirozených procesů smáčení a vysychání. Pro dekoraci interiéru lze použít tangenciálně řezané dřevo s výraznou texturou, pokud nebude používáno ve vlhkých podmínkách.

Jak závisí životnost desky na struktuře dřeva?

Letokruhy, běl a jádrové dřevo jsou prvky makrostruktury dřeva. Jejich vlastnosti určují odolnost řeziva proti vlhkosti, hnilobě, hustotu a pevnost.

Roční vrstvy se skládají z časných mladých a pozdních zralých zón. Raná zóna je pružnější, ale volná, měkká a méně odolná proti vlhkosti. Ta pozdější je hustší, tvrdší a odolnější vůči vlhkosti. Při výběru dřeva je třeba věnovat pozornost šířce růstových letokruhů. Čím užší jsou, tím je část kulatiny, ze které je deska vyrobena, vyzrálejší, což znamená odolnější a odolnější vůči deformacím.

Bělové a jádrové dřevo se také mohou lišit vlastnostmi. Oblasti bělového dřeva jsou světlejší, méně husté a náchylné k hnilobě. Zvukové jsou tmavší, tvrdší a mají méně vlhkosti. Neměli byste používat bělovou část zdravého dřeva – borovice, modřín, dub, jasan. Zvláště pokud bude deska používána venku. Existují však druhy bělového dřeva, u kterých je barva a vlhkost dřeva stejná v celém kmeni – bříza, hrušeň, javor. Jsou vybírány pro výzdobu interiérů a vytváření interiérových předmětů.

Technologie, které prodlužují životnost dřeva

Dřevo, které se používá v podmínkách vysoké vlhkosti a venku, je náchylné k houbám, plísním a hnilobě. To platí zejména pro měkké jehličnany, jako je smrk a borovice. K ochraně před biologickým poškozením se používá antiseptické ošetření. Nanášení štětcem však umožňuje vytvořit docela tenkou vrstvu, kterou je potřeba pravidelně obnovovat. To není vždy výhodné.

Do ulice je lepší zvolit prkenná, terasová nebo palubová prkna z impregnovaného smrku a borovice. Impregnace zahrnuje impregnaci dřeva antiseptikem v autoklávu pod přetlakem. Složení proniká do pórů hluboko a rovnoměrně. Impregnovanou desku lze použít v podmínkách kontaktu se zemí, nebojí se vlivu atmosférických faktorů. Fasádní obklady a terasové krytiny vydrží až 30 let.

Antiseptikum dodává dřevu hnědou nebo bahenní barvu, která vlivem slunečního záření postupně ztrácí na intenzitě a nechrání před ním, proto je třeba impregnované dřevo ošetřit sloučeninami s UV filtry.

Druhou možností, jak snížit riziko biologického poškození, zvýšit odolnost proti vlhkosti a životnost dřeva, je tepelné zpracování. Dřevo je vystaveno nasycené horké páře pod vysokým tlakem. To vám umožní upravit jeho strukturu: odstranit živné médium, které plísně a plísně potřebují, snížit nasákavost a vnitřní napětí. Desky z termodřeva jsou oproti běžným deskám tvrdší, odolnější proti vlhkosti a o 20-40 % stabilnější.

Tepelně upravená borovice, jasan, osika, modřín, bříza, abaš a další druhy se používají na obklady fasád, obklady saun a koupelen, terasy, bazény, zahradní cesty.

Jak způsob sušení ovlivňuje kvalitu dřeva?

Existuje řezivo přirozené vlhkosti a sušení v sušárně. Deska nebo dřevo s přirozenou vlhkostí může způsobit mnoho problémů. Kvůli nerovnoměrnému vysychání mohou během stavby praskat a deformovat se. Vady dřeva navíc vedou k nepředvídatelným deformacím: kadeře, které lze skrýt, a suky, které během sušení vypadnou. Vlhkost snadno proniká do trhlin a za příznivých podmínek se začnou vyvíjet houby a plísně.

Komorové sušení minimalizuje rozdíly vlhkosti mezi vnější a vnitřní stranou dřeva. Tato deska je vysušena rovnoměrně a během používání se stává odolnější proti praskání a deformaci, takže déle vydrží.

Jak ošetřit dřevo, aby dlouho vydrželo

Ošetření moderními nátěry, které jsou speciálně navrženy pro tento materiál, pomáhá prodloužit životnost dřevěných konstrukcí a chránit je před negativními vnějšími vlivy. Existují jak úzce cílené produkty, tak sloučeniny, které mají komplexní účinek.

Německá společnost OSMO vyrábí širokou škálu nátěrů na dřevo pro venkovní i vnitřní použití:

• Holz-Imprägnierung WR. Prostředek pro antiseptické ošetření, který řeší dva problémy: chrání dřevo před plísní, modrou hnilobou a dřevomorkou a zároveň působí jako základní nátěr, který snižuje riziko podmáčení a vysychání.
• UV-Schutz-Öl a UV-Schutz-Öl Farbig. Bezbarvé a lazurovací oleje na fasády a zahradní nábytek, chránící před ultrafialovými paprsky – ničení ligninu a šednutí. Dřevo si zachovává svou barvu a strukturu.
• Holzschutz Öl-Lasur. Transparentní barevná glazura a antiseptikum v jednom produktu. Má vodu a nečistoty odpuzující účinek, obsahuje biocidy a zajišťuje prevenci biologického poškození.
• Holzprotector. Speciální impregnace se silným vodoodpudivým účinkem na bázi olejů a vosků, která je vhodná pro venkovní i vnitřní použití. Dává dřevěnému povrchu dobré hydrofobní vlastnosti, díky kterým je dřevo chráněno před vlhkostí, plísněmi a hnilobou.
• Hirnholz-Wachs. Vosk na konce prken, polen, řeziva, které schnou rychleji než ostatní díly a jsou náchylné k praskání. „Utěsní“ konce, zabrání pronikání vlhkosti a vzniku trhlin.

Pro nátěry a zpracování dřeva se nejlépe hodí kompozice na bázi přírodních olejů, protože maximálně zohledňují jeho přírodní vlastnosti a strukturální vlastnosti. Pronikají hluboko do dřeva, aniž by na povrchu vytvořily tvrdý film. Poskytují přirozenou ochranu, která je ideálně kompatibilní se dřevem a vytváří podmínky pro dlouhodobý efektivní provoz povrchů a konstrukcí.