Огонь, как известно, наносит существенный ущерб дереву, способен в считанные минуты разрушить деревянные изделия. Процесс воздействия открытого пламени приводит к изменению структуры древесины. Тем не менее, это изменение не всегда имеет негативное влияние на ее характеристики.
Технологии обжига дерева
Обжиг дерева — это древний метод обработки, который считается абсолютно экологически чистым, хотя порой недостаточно оцененным. Давным-давно люди обратили внимание на то, что обработанное огнем дерево сохраняет свои природные свойства на более долгий срок, поэтому этот способ оказался востребованным и безопасным. В современном мире древесину часто обрабатывают разнообразными пропитками, покрывают лаком или красят, что естественно приводит к изменению её характеристик. Эти методы делают материал более прочным и надежным, однако у них есть свои недостатки. Таким образом, стоит рассмотреть возможность обжига как альтернативу.
Для чего необходим обжиг дерева?
Безусловно, проще всего пойти в магазин строительных материалов, приобрести лак и покрыть им деревянную конструкцию. Однако, следует отметить, что химические компоненты лака периодически выделяют в атмосферу даже незначительные, но весьма вредные для здоровья человека испарения. Это происходит под воздействием температуры, солнечного света и даже при функционировании отопительных систем. Не стоит забывать, что не все материалы поддаются простой обработке, для них требуется отдельный подход. Здесь на помощь приходит обжиг древесины.
Технология обжига работает следующим образом: в ходе нагрева, который всегда контролируется мастером, в внешнем слое древесины инициируются процессы, способствующие сужению волокон. В то же время наружные поры дерева заполняются смолой и сажей, что усиливает защитные качества материала.
Таким образом, верхний слой древесины становится невосприимчивым к воздействию бактерий, огня, ультрафиолетового излучения и гниению. Обожженная древесина имеет весьма эстетичный вид, поэтому применяется и в декоре.
Метод обжига также не требует сложной техники. Несмотря на то что нужно будет работать с огнем, сама процедура достаточно проста. Как правило, для обжига используют газовые горелки. При этом необходимо позаботиться о безопасности: рядом должны находиться огнетушитель и ведро с песком. В древние времена ремесленники использовали факелы, а бревна переворачивали на кожаных ремнях. Этот процесс мог обозначаться как обжиг или томление. Чаще всего использовались такие древесные породы, как кедр, ясень, бук и клен.
Крайне важно, чтобы в процессе обжига древесина не горела, а именно опаливалась. Это не только придаёт ей особую эстетику, но и защищает от влаги, гниения и воздействия патогенов. После завершения обжига нужно удалить нагар, промыть заготовки и пропитать их маслом. Деревина получает уникальный оттенок, а сегодня этот способ используется для создания эффекта состаривания. Срок службы такого изделия значительно увеличивается.
Зачем обрабатывать дерево огнем?
Может показаться, что обработка древесины лаком — это самый простой метод, но в процессе использования лаковые химические соединения незаметно выделяют в окружающую среду определённое количество веществ, пагубно влияющих на здоровье. Чаще всего это происходит под воздействием температуры, солнечных лучей или от радиаторного отопления. Однако не все отделочные материалы хорошо поддаются обработке такими химическими средствами. Древесина показывает себя как идеальный материал для обжига. Как же это происходит? Во время контролируемого нагрева в верхнем слое древесины стартуют процессы, которые сковывает волокна, и ее поры заполняются смолой и сажей. Благодаря этому верхний слой становится устойчивым к внешней среде, бактериям, а также воздействиям огня и солнца. Кроме того, обожженное дерево выглядит крайне привлекательно.
Система обжига считается одним из наилучших способов защиты деревянных изделий, она проста и доступна для выполнения в домашних условиях.
Совет! Чаще всего для обжига используют газовые горелки, и обязательно следует применять средства тушения: огнетушитель и ведро с песком. Однако если вы грамотно подберете материал, то вероятность возникновения проблем будет минимальной.
В прошлом никакие вспомогательные инструменты не использовались. Необходимые древесные заготовки обрабатывались с помощью факелов, переворачивая бревна на веревках или кожаных ремнях. Этот процесс мог иметь как название обжига, так и томления. Чаще всего выбирали кедр, бук, клен и ясень. После завершения обжига мастера очищали нагар, промывали заготовки и пропитывали тунговым маслом. Важным было именно не сжечь древесину, а аккуратно её опаливать. При соблюдении технологии обжиг придавал дереву уникальный оттенок и мог увеличить срок службы до 80 лет.
Интересный факт! На японском острове Наосами до сих пор используют обожженное дерево в качестве основного строительного материала. Оно обрабатывается особым методом, детали которого держатся в строжайшем секрете. Этот метод называется Shou Sugi Ban, что в переводе означает «томлёный кедр». Из этой древесины строят не только здания, но также изготавливают мебель и элементы декора.
Теперь давайте подробнее рассмотрим варианты термообработки древесины. Результат (оттенок, глубокая проработка и характеристики) зависят от специфики обработки и типа заготовки. Для обжига древесины применяются три основных типа:
- Вариант №1. Поверхностный обжиг. Это один из самых популярных методов обработки, не требующий много времени или специальных подготовительных шагов. Обычно обжиг выполняется в домашних условиях с помощью газовой горелки или паяльной лампы. Максимальная глубина обработки составляет около 5 мм.
- Вариант №2. Полный обжиг. Эта форма обработки древесины является более сложной и доступна не всем. Для достижения такого обжига нужно создать высокую температуру — приблизительно 400 °C. Этого можно добиться только в специализированных вакуумных печах. На массовом уровне для обработки строительных материалов этот метод неприменим, так как древесина теряет значительную часть своего объема — почти в два раза. Однако этот метод очень популярен в производстве мебели и декоративных элементов.
Преимущества и недостатки технологии обжига дерева
Обработка древесины в домашних условиях обладает несколькими значительными преимуществами:
- отсутствие необходимости использовать сложные химические вещества;
- метод достаточно прост и его можно осуществить без специализированного цеха;
- материал приобретается важные качества: огнеустойчивость, износостойкость, защита от микробов;
- обработка может быть осуществлена самостоятельно, без привлечения помощников.
Интересный факт! При высоких температурах в древесине разрушаются гемицеллюлозные компоненты, которые при горении выделяют легковоспламеняющиеся пиролизные газы. Таким образом, древесина, прошедшая температурную обработку, становится более устойчива к воспламенению.
К недостаткам можно отнести лишь высокую трудоемкость процесса, если его выполнять в домашних условиях, так как потребуется не только обжиг, но и последующая зачистка и обработка.
Особенности и требования к обжигаемой древесине
В прошлом для обжига чаще всего использовали хвойные породы, такие как сосна и кедр. Также под термообработку поддавались ель и лиственница. В настоящее время те же породы остаются самыми предпочтительными. Они обладают мягкой текстурой, и после обжига получается шикарный материал с разнообразным рисунком, без каких-либо пятен.
Когда происходит обработка огнем, на клене и тополе образуются интересные вытянутые линии вдоль волокон. Если же говорить о березе, то она имеет низкую теплоемкость, благодаря чему не обжигает кожу при нагреве.
Качество древесины не имеет особого значения для обжига. Можно использовать материал с сучками, их наличие даже может сделать конечный результат более эффектным. Обожжённая доска будет иметь углубления, если изначально на поверхности были мягкие волокна. Если на поверхности находились более жесткие волокна, материал станет рельефнее, и после зачистки приобретёт ярко выраженную фактуру.
Важно! ДСП также можно обрабатывать огнем, если плиты покрыты хвойным шпоном. Но следует помнить, что обжигают только? сухую древесину, ее влажность не должна превышать 15%.
Разновидности обжига древесины
В прошлом дерево обжигали путем простого помещения его в огонь. Это делали на открытом воздухе или в печи. Сегодня используется специальное оборудование, позволяющее контролировать температуру обжига. Это дает возможность получить различные эффекты на деревянных поверхностях.
Сегодня мастера применяют три ключевых типа термообработки с использованием открытого пламени:
Первый тип обработки — это поверхностный обжиг. Он имеет высокий уровень популярности и выполняется быстро. Обычно эта обработка осуществляется непосредственно на строительной площадке или в процессе установки изделия. Для выполнения обжига применяются паяльные лампы или газовые горелки. Характеризуется такой метод небольшой глубиной — от 1 до 5 мм.
Второй тип включает систему глубокого обжига. Этот метод часто используется для уже применяемых деревянных изделий. С его помощью могут оформляться брусья. Цвет древесины зависит от времени воздействия огня. Этот метод позволяет достичь, к примеру, черного или графитового оттенка. Глубина обжига может составлять до 20 мм.
- Полная термообработка.
Этот вариант выполняется при температуре пламени около 400 ℃. Для его реализации требуется специальное оборудование — вакуумные печи. При проведении полного обжига объем древесины сокращается в два раза, вследствие чего данный метод используется в основном для создания штучных изделий.
Типы обжига
Качество и внешний вид обожженного дерева могут существенно варьироваться в зависимости от выбранной технологии обработки. По глубине обжига выделяются следующие типы:
- Полный обжиг. Это процесс, при котором производится обжиг пиломатериалов при температуре около +400 градусов в вакуумной печи. Эта древесина не так популярна, так как ее объем уменьшается в два раза, а изначальная прочность со временем снижается. Обычно древесина после полного обжига используется для изготовления элитной мебели, декоративных элементов и специфических штучных товаров.
- Глубокий обжиг. Это распространенный метод термической обработки дерева, который применим к новому и использованному материалу. Он позволяет искусственно состарить доски и красиво оформить бруски. Во время обжига в открытых печах полностью прогревается вся толща пиломатериала, в результате чего поверхность темнеет (от графитового до угольного цвета). Допустимая глубина обжига — 20 мм.
- Поверхностный обжиг. Чаще всего используется в домашних условиях, предполагает глубину обжига до 5 мм. Метод можно легко осуществить с использованием газовой горелки или обычной паяльной лампы.
Преимущества и недостатки обжига древесины
Главным достоинством метода обжига является отсутствие необходимости в использовании пропиток и антисептиков, которые зачастую не являются экологически чистыми и могут содержать токсичные компоненты. Другие преимущества обжига дерева включают в себя:
- реализация самостоятельно;
- отсутствие высоких навыков или дорогих инструментов;
- эффективная защита материала от воздействия ветра, влаги, плесени, микробов, насекомых и ультрафиолета;
- экономичность;
- свойства пожарной безопасности (повторное возгорание почти невозможно);
- надежная профилактика гниения;
- обеспечение износостойкости и продление срока службы.
Единственным недостатком следует считать трудоемкость процесса, когда он выполняется без специализированного оборудования, так как нужно вручную обжечь каждую доску, а затем зачистить и обработать её. Тем не менее, неповторимая фактура, оригинальность внешнего вида и уникальные технические характеристики обожженного дерева компенсируют все недостатки и способствуют популярности этой технологии.
Как выбрать древесину для обжига?
Изначально метод Shou Sugi Ban предполагает использование исключительно кедра. Но сегодня можно обжигать практически любые виды древесины, и всё зависит от желаемого эффекта. Так, на мягких хвойных зонах (например, сосна, ель) подчеркивается четкая и крупная структура волокон, тогда как бук, граб, орех и клен имеют однородный темный цвет с шелковым налетом. Лиственница и орех удивляют своей тонкой фактурой.
Обжиг древесины на открытом огне не рекомендуется, так как при этом материал покрывается слишком толстым слоем сажи.
Технология обжига
Одно из главных достоинств технологии Shou Sugi Ban заключается в её доступности. Практически каждый может выполнить эту работу, имея газовую горелку или паяльную лампу и минимальные навыки работы с этими инструментами.
Однако перед началом обжига древесину необходимо подготовить. Поверхность должна быть гладкой и чистой, и если на доске есть остатки краски, масел или других загрязнений, их нужно удалить, иначе после термической обработки они могут оставить стойкие пятна.
Крайне важно проверить влажность древесины. Уровень влажности не должен превышать 13-15%, иначе на поверхности после обжига появятся пятна и разводы.
Оптимально используют свежеструганную древесину. Если материал хранился длительное время и стал пористым, его нужно отшлифовать перед термообработкой.
Во время обжига доски следует обрабатывать краем факела, держа его перпендикулярно поверхности. Следует внимательно следить за тем, чтобы древесина обугливалась равномерно, чтобы изменение тона происходило равномерно по всей длине доски.
После обжига поверхность орошают водой из распылителя, высушивают, а затем, когда древесина полностью охладится, удаляют нагар при помощи щетки. Использование инструмента с металлической щетиной позволяет дополнительно состарить древесину и сделать её текстуру более выраженной.
Как упоминалось ранее, обожженная древесина не требует применения защитных пропиток. Тем не менее, если имеется желание максимально продлить срок службы материала в суровых условиях (например, на фасадах), можно применить защитные химические средства. Вариантов много: льняное и конопляное масла, нитроцеллюлозные или карбамидно-формальдегидные лаки, синтетический воск. Но проще всего применить в магазине специальный масло-восковой состав для обработки древесины.
Обожжённая древесина может сохранить свою прочность и привлекательность до 80 лет и более. Она не нуждается в громоздком уходе, достаточно лишь периодически очищать ее поверхность и обновлять пропитку раз в три-четыре года, если такая была осуществлена.
