В целом, украшение самой простой ели с использованием выжигания представляет собой относительно простой и доступный процесс, не требующий особых навыков, дорогих инструментов или сложных связей. Главное, что деревяные изделия, обожженные таким образом, благодаря своим характеристикам долго не горят, смола полностью выгорает, а образовавшиеся трещины придают текстуре неповторимый вид, в то время как сажа удаляется лишь в том направлении, в котором располагаются волокна.
Изысканно и шикарно: как использовать обожженное дерево в интерьере
Кто из нас не мечтает о создании экологически чистого жилища на берегу живописной реки, окруженного пением птиц и свежим воздухом? Однако, как показывает практика, деревянные здания обладают ограниченным сроком службы и со временем начинают проявлять признаки износа и гниения. Натуральное дерево стало особенно актуальным как для изготовления мебели, так и для создания предметов декора в последние годы. Большинство изделий из древесины, произведенные на промышленном уровне, обрабатываются с использованием антибактериальных, противогрибковых и огнезащитных составов. Тем не менее, такие обработки не всегда безопасны и экологически чисты. Возникает вопрос: есть ли какая-либо альтернатива? Как оказывается, разумный ответ на этот вопрос был найден еще много веков назад. Наши предки поняли, что древесина, обработанная огнем, значительно дольше сохраняет свои природные свойства и стойкость к внешним воздействиям. Итак, как же правильно пройти процесс обработки древесины в домашних условиях, а также какие особенности необходимо учитывать при использовании этой оригинальной и традиционной технологии? Все тонкости будут подробно описаны в данной статье.
- 1 Изучаем вопрос: зачем необходимо проводить обработку дерева огнем
- 2 Преимущества и недостатки технологии
- 3 Можно ли провести процедуру обжига в домашних условиях
- 3.1 Как выбрать породу древесины для обжига
- 3.2 Этапы подготовки материала
- 3.3 Обработка дерева паяльной лампой
- 3.4 Обжиг дерева газовой горелкой
- 3.5 Нужна ли дополнительная защита обожженному дереву
- 4.1 Эффект использования обожженного дерева в интерьере
- 4.2 Нюансы использования обожженного дерева в оформлении фасадов
Изучаем вопрос: зачем необходимо проводить обработку дерева огнем
Поначалу может показаться, что нет ничего проще, чем просто купить лак, обработать им дерево и спокойно наслаждаться результатами. Однако в процессе дальнейшего использования различные химические соединения, содержащиеся в лаке, могут, хотя это и происходит незаметно, выделять вредные вещества в окружающую среду. Это выделение чаще всего активируется при воздействии температуры, солнечного света или нагрева от радиаторов. Не все покрытия универсально подходят для обработки дерева, но сам обжиг, как способ, может быть применён с максимальной пользой. Принцип заключается в том, что при контролируемом нагреве внешнего слоя древесины запускаются различные процессы, которые уменьшают объем её волокон, а внешние «поры» закрываются смолой. Такой процесс делает древесину нечувствительной к воздействию внешней среды, включая бактерии, огонь и ультрафиолетовое излучение. Кроме того, обожженное дерево выглядит особенно эстетично и привлекательно.
Среди множества методов защиты деревянных изделий от негативных условий, выжигание считается одним из самых эффективных способов, доступным для выполнения даже в домашних условиях.
Совет: Для выпечки чаще всего применяются газовые горелки, в то время как для запекания стоит использовать специальные средства для тушения огня, такие как огнетушитель и ведро с песком. При этом важно выбрать правильный тип древесины, чтобы минимизировать риски.
В древние времена дополнительные инструменты не использовались: необходимую древесину обрабатывали, сжигая её факелами, медленно вращая заготовку на веревках или ремнях из кожи. Этот процесс мог называться как обжариванием, так и сжиганием. Наиболее часто использовались кедр, бук, клен и ясень. После процедуры обжарки мастера очищали поверхность от образовавшегося нагара, промывали детали и замачивали их в растительном масле. Очень важно не сжечь древесину, а именно правильно её обуглить. Если процесс будет выполнен качественно, деревянный материал сможет приобрести уникальный оттенок, а срок его эксплуатации может составить до 80 лет.
Интересный факт! На японском острове Наосима обожженная древесина сегодня продолжает использоваться в качестве основного строительного материала. Специальная техника обработки, название которой переводится как Shou Sugi Ban (что означает «вареный кедр»), бережно сохраняется и передается в строгой тайне. Обожженную древесину применяют не только при строительстве домов, но и для изготовления различных предметов мебели и декора.
Давайте подробнее рассмотрим возможности термообработки в деревообработке. Результат, включая цветовой тон, глубину ожога и свойства конечного продукта, будет разниться в зависимости от породы древесины и используемого способа обработки. В основном, можно выделить три распространённых метода обжига:
- Вариант №1. Поверхностный обжиг. Это один из самых распространенных вариантов обработки, который не требует значительных временных затрат, специальной предварительной подготовки или больших расходов. Поверхностный обжиг обычно проводится в домашних условиях с использованием газовой горелки или паяльной лампы, и глубина обработки составляет приблизительно 5 мм.
- Вариант №2. Полный обжиг. Этот метод доступен не всем из-за необходимости поддерживать значительную температуру – примерно 400 °C, которую можно достигнуть лишь в специализированных вакуумных печах. Применение данной технологии на масштабе строительства нецелесообразно, ведь древесина при этом теряет объем почти вдвое. Однако такой метод популярный в производстве эксклюзивной мебели и декоративных предметов.
Преимущества и недостатки технологии
Обработка древесины в домашних условиях имеет ряд очевидных преимуществ:
- не требуется использование сложных химических средств;
- при соблюдении технологии процесс достаточно прост и может быть выполнен вне специальных мастерских;
- древесина приобретает важные свойства, такие как пожароустойчивость, износостойкость; она не подвержена воздействию микроорганизмов;
- процедура может быть выполнена самостоятельно, без привлечения третьих лиц.
Интересный факт! Когда древесина подвергается воздействию высоких температур, разрушаются гемицеллюлозы, содержащиеся в ней, и в ходе сгорания образуются горючие пиролизные газы. Это означает, что после проведения нагревания древесина становится значительно более огнестойкой.
Единственным недостатком обработки таким способом является то, что процесс занимает значительное время при выполнении в домашних условиях. Он включает не только сам обжиг, но и последующую очистку и обработку полученного материала.
История возникновения технологии
Японцы стали одним из первых народов, кто использовал обжиг древесины для защиты своих домов от пожаров. Они пропаривали массивные лесополосы из кипарисов и кедров, расположенные рядом с деревнями, чтобы обеспечить безопасность строений. Известно, что обожженная древесина не только предотвращает дальнейшее горение, но и эффективно защищает от биологической деградации.
Это новое открытие произвело на мастеров большое впечатление, и вскоре обжиг древесины стал целой технологией, поэтично названной на языке японцев «варкой кедра».
Метод сжигания древесины получил широкое распространение за пределами Японии. Деньги и усилия мастеров многих континентов использовались для защиты зданий и конструкций. В России данная техника называлась «поджаривание». Использование открытого огня для сжигания деревьев и будущих конструкций сделало этот процесс весьма эффективным. Поджаривание отлично защищало конструкции свай и фундамента от грунтовых вод и гниения, а обработанные балки и элементы крыш служили надежными антикоррозийными барьерами от солнечных лучей и атмосферных осадков.
Для чего нужен обжиг древесины
Древесина, как известно, представляет собой довольно хрупкий материал. Ее пористая структура делает волокна восприимчивыми к влаге, из-за чего древесина может разбухать, возникать трещины, что негативно сказывается как на прочности изделий, так и на их эстетическом восприятии.
Кроме того, так как древесина относится к органическим материалам, она подвержена действию грибков, плесени и различных бактерий. Эти микроорганизмы способствуют разрушению внутренних слоев древесины, вызывая негативные изменения механических свойств, что, в свою очередь, приводит к повышению водопроницаемости, уменьшению ударной прочности и ухудшению общей прочности продукта. В результате биологического воздействия часто наблюдается изменение естественного цвета древесины: она становится коричневой или получает синеватые пятна.
При обжиге древесины на высоких температурах свободная влага, содержащаяся в волокнах, испаряется, что уменьшает общий объем древесины. Расплавленная смола заполняет каналы влаги, повышая прочность материала.
Процесс также разрушает органические соединения, такие как лигнин, полисахариды и целлюлоза, создавая тем самым неблагоприятные условия для роста паразитических микроорганизмов. Все источники биологического повреждения и воздействия разрушаются, поэтому древесина становится неуязвимой к гниению.
Кроме того, в результате термического разложения органических веществ из древесины удаляются горючие газы, что делает ее менее подверженной воздействию огня.
Обжиг придаёт древесине большую прочность, уникальный цвет и подчеркивает тонкую структуру волокон.
Требования к древесине
Для обжига можно использовать практически любую породу дерева, но каждый тип имеет свой уникальный и неповторимый рисунок.
Лиственные породы, такие как красный дуб, акация или кавказская сосна, при горении получают характерный темно-серый цвет, что связано с их высокой плотностью. В свою очередь, более мягкие породы, такие как береза, серая ольха или ясень, демонстрируют бархатистую текстуру и уникальный, удлинённый рисунок волокон.
Перед началом обжига выбранной древесины важно убедиться, что материал правильно высушен. Содержание влаги в древесине не должно превышать 13-15%. Проверить этот показатель можно с помощью электрического влагомера. Важно также обратить внимание на внешний вид древесины: наличие сколов, царапин или трещин может негативно отразиться на конечном результате. Также следует удостовериться, что древесина не была ранее обработана химическими средствами. Это может поставить под угрозу конечный результат, так как поведение древесины при высоких температурах может быть непредсказуемым. Масла или краски, находящиеся на поверхности, могут воспламеняться, а сами поверхности могут получать стойкие пятна. Оптимальным вариантом будет использование свежесрубленной древесины. Если же материал давно лежал, его следует отшлифовать, чтобы удалить грубый верхний слой.
Структурные изменения древесины под воздействием обжига
В процессе формирования подкорковых слоев в древесине возникают новые поры, что способствует гибели клеток волокон и повышению пористости структуры. Это приводит к выраженному свойству древесины — гигроскопичности, то есть способности поглощать и выделять воду в зависимости от влажности окружающей среды.
Древесина обладает неравномерной текстурой, которую формируют такие компоненты, как полимеры целлюлозы, смолы, сахара и иные органические вещества. К тому же материал отличается высокой горючестью и подвержен росту грибков и различных микроорганизмов, которые оказываются в древесине и начинают размножаться при наличии влаги.
Для уменьшения всех вышеперечисленных недостатков древесины и в то же время для сохранения её экологической чистоты можно воспользоваться технологией термической обработки, основанной на сжигании (термолизе) или креозотном горении.
В ходе этого процесса древесина нагревается до температуры от +300 до +400 °C, что приводит к разрушению нестабильных гемицеллюлоз, являющихся причиной образования горючих пиролизных газов. Удаление гемицеллюлоз значительно снижает горючесть древесины.
Обжиг древесины в домашних условиях обеспечивает менее интенсивное воздействие и выделяет меньше нестабильных соединений. Тем не менее, этого недостаточно для достижения значительного улучшения эксплуатационных характеристик материала. Процесс горения приводит к частичной закупорке пор сажей и смолой, а также уменьшению каналов во внешнем слое древесины для предотвращения проникновения бактерий, солнечного света и влаги внутрь. После обжига древесина хвойных пород обретает огнестойкие характеристики и становится менее подверженной гниению, а также меньшей степени подверженной повреждениям от дождя и ветра.
Типы обжига
Качество и внешний вид обожженной древесины могут изменяться в зависимости от применяемой технологии обработки. В зависимости от глубины воздействия выделяют следующие виды обжига:
- Полный. Этот тип подразумевает обжиг пиломатериалов при температурах около +400 градусов в вакуумных печах. Такой вариант обработки не слишком востребован, ведь древесина теряет до половины своего объема, а оригинальные высокие прочностные параметры со временем значительно ухудшаются. Чаще всего древесина после полного обжига используется для изготовления дизайнерской, элитной мебели и других штучных предметов.
- Глубокий. Это наиболее распространённый метод термической обработки древесины. Может быть использован как для свежих, так и для бывших в употреблении материалов. Этот метод позволяет искусственно состаривать доски и красиво оформлять брус. Во время обжига в открытых печах равномерно прогревается весь объем древесины, а ее поверхность становится темной, от графитового до угольного цвета. Допустимая глубина обжига составляет до 20 мм.
- Поверхностный. Чаще всего применяется в условиях домашнего использования, подразумевает глубину обжига не более 5 мм. Метод легко осуществим при наличии газовой горелки или стандартной паяльной лампы.
Преимущества и недостатки обжига пиломатериалов
Главное преимущество этой технологии заключается в том, что нет необходимости использовать химические пропитки или антисептики, которые иногда содержат токсины и не всегда безопасны для здоровья. Другие преимущества обжига древесины включают:
- возможность выполнения работы своими руками без привлечения специалистов;
- отсутствие необходимости в уникальных навыках или дорогостоящем оборудовании;
- эффективная защита древесного материала от ветра, влаги, плесени, микробов и ультрафиолета;
- экономическая целесообразность; метод позволяет сэкономить средства;
- значительное повышение пожарной безопасности (повторное загорание становится практически невозможным);
- надежная защита древесины от гниения;
- повышенная износостойкость, что увеличивает срок службы изделия.
К недостаткам данного метода можно отнести сугубо временные затраты, так как данный процесс осуществляется вручную: необходимо поджигать каждую панель, а потом тщательно их очищать и обрабатывать. Однако уникальная текстура, оригинальный внешний вид и отличные технические свойства обожженной древесины часто перевешивают все недостатки, повышая интерес к данной технологии.
Инструменты и материалы для обжига
Основным инструментом для проведения обжига является газовая горелка. Простой открытый огонь, в виде газовой плиты или костра, не подходит, так как обеспечит равномерное прогревание большой площади. Кроме этого, использование горелок с нефтяными газами также нежелательно, так как капли несгоревшего топлива могут вызывать появление пятен на древесине. В качестве альтернативы возможен использование строительного фена, однако данный метод потребует больше времени для полной обработки древесины и не обеспечит желаемую глубину прогревания. Наилучшей альтернативой станет газовая горелка, приобретаемая по доступной цене и обладающая высокой безопасностью в использовании. Даже более дешевые китайские версии, стоящие примерно 5 долларов вместе с газовым баллоном, вполне подойдут для решения задачи.
Для масштабных проектов целесообразно приобрести более мощную газовую горелку, предназначенную для битумных кровель. В дополнение к паяльной лампе потребуется также войлок или, в крайнем случае, кухонная губка с шершавой поверхностью. Это практически всё необходимое для выполнения процесса обжига.
Поэтапный обжиг древесины. Нюансы технологии.
Процесс глубокого обжига следует начинать с поверхностного прогрева материала. На этом этапе важно равномерно нагреть древесину, сжигая выступающие частицы и выявляя участки, где сосредоточено много смолы. Эти области требуют особого внимания в дальнейшем.
На фотографиях хорошо видно проблемные участки, расположенные в основном на ветвях дерева. Они могут не потемнеть после первого обжига, а лишь покрываются кипящей смолой, что может негативно сказаться на результате, если не учитывать этот момент. Именно поэтому эти участки следует обрабатывать с особой осторожностью: нагревите их, подождите, пока не начнется процесс кипения, а затем снова подогрейте. Весь цикл нужно повторять до тех пор, пока процесс кипения не прекратится.
Пока смола продолжает закипать, а древесина в этих местах остывает, параллельно выполняется второй этап — глубокий обжиг, цель которого состоит в том, чтобы породный слой начал обугливаться и выполнять легкие трещины. На следующей фотографии показан ожидаемый результат.
Следующий шаг заключается в очистке поверхности от образовавшегося нагара. Для этого можно использовать разные инструменты: войлок, мягкую щетку или специальную насадку для шлифовальной машины (щеточную насадку). Обратите внимание, что для удаления частиц сажи следует действовать только в направлении древесных волокон. Наждачная бумага для этой цели не подойдёт, так как она может повредить текстуру древесины. Однако её можно применять лишь для финального шлифования поверхности, чтобы убрать мягкие обгоревшие участки, поскольку наждачная бумага может оставить глубокие царапины и дефекты.
Важно: если вы хотите добиться более светлого конечного результата, чем на представленных фотографиях, вам придётся проводить больше шлифовки. Однако стоит отметить, что для достижения более светлых оттенков лучше использовать кисть, так как войлок не способен открыть текстуру светлой древесины. Некоторые мастера предпочитают смыть нагар водой для улучшения качества результата. Однако следует помнить, что взаимодействие сухой древесины с водой может привести к нежелательному набуханию, короблению и другим проблемам в дальнейшем. Более предсказуемого результата можно достичь только при условии, что древесина будет полностью сухой. После обжига древесина требует нанесения защитного покрытия. Для достижения шелковистой, матовой поверхности, сохраняющей внешний вид чистой древесины, рекомендуем использовать специальные масла. Чтобы добиться глянцевой поверхности с эффектом мерцания, необходимо применить несколько слоев обычного лака для древесины.
Виды обжига
В прошлые времена дрова лишь бросали в огонь или хранили в примитивных печах. Но сегодня, благодаря внедрению современных технологий, можно задать точные параметры температурного воздействия и добиваться желаемых результатов.
Наиболее распространённым методом обжига является поверхностный, который выполняется с помощью газовой или пламенной горелки, и глубина термообработки варьируется от 1 до 5 мм.
Глубокий обжиг осуществляется в открытых печах при глубине слоя до 20 мм, что заметно усиливает прочность древесины и придаёт ей глубокий черный, графитовый оттенок.
Полный обжиг происходит в промышленных вакуумных печах при температуре до 400 ºC. Такой метод применяется гораздо реже, так как древесина при этом теряет основной объем и становится хрупкой. В основном, данный материал используется для производства высококачественной дизайнерской мебели.
Как породу дерева выбрать для обжига?
Первый вариант Shou Sugi Ban подразумевал использование лишь кедровой древесины. Однако сегодня огнеобжиг можно применять практически для любых сортов древесины, главное — это желаемый эффект. Например, мягкие хвойные породы такие как сосна и ель, представляют собой четкие и грубые волокна. Такой же эффект можно наблюдать в мягких породах как бук, орех и клен, которые даже получая равномерный темный цвет, показывают серебристый налёт. Лиственница и орех впечатляют тем, что у них имеется тонкий, изысканный узор на поверхности.
Сжигание древесины в открытом огне не является эффективным, так как в этом случае образуется слишком толстый слой сажи.
Технология обжига
Основное преимущество метода Shou Sugi Ban заключается в его доступности. Практически каждый может выполнить эту работу, имея в арсенале газовую горелку или паяльную лампу, а также небольшой опыт работы с ними.
Прежде чем начать сжигание древесины, необходимо подготовить заготовку. Поверхность должна быть чистой и гладкой. Если на дереве остались следы старой краски, жира или других загрязнений, их нужно удалить, иначе при термообработке эти загрязнения могут стать серьёзными проблемами, образовав несмываемые пятна.
Важно проверить уровень содержания влаги в древесине. Влажность не должна превышать 13-15%, иначе после процесса обжига на изготовленной заготовке могут появиться неприятные разводы и пятна.
Обычно лучше использовать свежесрубленную древесину. Если же она уже некоторое время лежала и потеряла свой цвет, её следует отшлифовать перед тем как начинать процесс обжига.
При обжиге заготовка обрабатывается кончиком горелки, при этом она должна находиться перпендикулярно поверхности. Важно, чтобы обугливание происходило равномерно, что будет отображать изменение оттенка по всей поверхности древесины.
После обжига поверхность рекомендуется смочить водой с помощью пульверизатора, вытереть и, когда древесина полностью охладится, обработать специальной щеткой. Если используется щетка с металлической щетиной, это позволит улучшить текстуру, сделав её более четкой и насыщенной.
Как уже упоминалось, обожженную древесину не нужно дополнительно обрабатывать пропитками. Тем не менее, если вы желаете продлить срок службы материала в сложных условиях (например, на фасадах), можно использовать специальные масла или воски. Существует множество вариантов, включая льняное и конопляное масло, нитроцеллюлозный или мочевиноформальдегидный лак. В магазинах также можно найти готовые масляно-восковые смеси для пропитки древесины.
Обожженная древесина может сохранять свои исключительные эксплуатационные характеристики и красивый внешний вид на протяжении более 80 лет. Она не предъявляет сложных требований в уходе, и все, что нужно, – это периодически очищать её поверхность и обновлять пропитку каждые 3-4 года.
