Горение древесины — это уникальное явление, сочетающее в себе два несовместимых элемента: пламя и дерево. Технология позволяет повысить долговечность этого органического материала и только подчеркнуть его природную структуру и естественность.
Покраска огнем: обжигание древесины для улучшения ее свойств
Здания из дерева без дополнительной защиты не могут прослужить долго. Признаки гниения могут появиться довольно быстро, а для предотвращения появления плесени и размножения микроорганизмов необходимо использовать различные технологии. Многие из них не являются экологически чистыми, и древесина используется только на открытом воздухе. Сжигание древесины — это абсолютно безопасный метод, который был изобретен много лет назад. Он надолго сохраняет природные свойства материала и придает ему исключительный внешний вид.
Технология обжига древесины: историческая справка
Жженое дерево уже давно популярно в одних странах, в других оно только входит в моду. Считается, что эта техника зародилась в Японии, где люди использовали так называемое тушение кедра: Древесину обжигали в кострах, затем удаляли сажу, промывали и наносили тунговое масло. Это придавало материалу блестящий блеск, благородный серебристо-черный оттенок и увеличивало срок его службы на 80 лет. История этой технологии восходит к началу 15 века, когда уникальные свойства древесины были случайно замечены при сжигании кедра для целей пожаротушения.
На японском острове Наосами обожженная древесина до сих пор широко используется для изготовления различных предметов обстановки и украшения интерьера. Эта техника давно известна в Европе и Америке, где она практикуется вместе с осмаливанием — пропиткой древесины горячей смолой. В прошлом дерево обжигали с помощью открытого огня и факелов, но сегодня для этого используются специальные вакуумные печи.
Изучаем вопрос: зачем необходимо проводить обработку дерева огнем
Кажется, что проще купить лак, обработать дерево и жить спокойно. Но в процессе эксплуатации все химические соединения могут — незаметно, но, к сожалению, постоянно — выделять некоторые соединения в окружающую среду. Чаще всего это происходит, когда дерево подвергается воздействию температур, солнечного света или радиаторов. Не все поверхности одинаково чувствительны к химической обработке. Однако дерево идеально подходит для использования техники прямого обжига. Как происходит процесс? Во время контролируемого нагрева в наружном слое древесины запускаются процессы, стимулирующие сокращение волокон, а внешние «поры» древесины закрываются смолой и сажей. Это делает верхний слой древесины невосприимчивым к воздействию окружающей среды, бактерий, огня и солнечного света. Кроме того, она еще и выглядит очень красиво.
Среди множества способов защиты изделий из дерева от негативных воздействий выжигание считается самым удобным методом, который легко можно использовать в домашних условиях.
Совет: В основном для выпечки используются газовые горелки, а для запекания — специальные средства пожаротушения: огнетушитель и ведро с песком. Однако, если вы правильно выберете сорт древесины, перерасхода топлива быть не должно.
В старые времена никаких инструментов не использовали. Нужные дрова просто сжигали факелами, постепенно накручивая полено на веревки или кожаные ремни. Иногда это называлось обжигом, иногда жаркой. Чаще всего использовались кедр, бук, клен и ясень. После обжига мастера удаляли сажу, промывали куски и замачивали их в луковом масле. Важно не сжечь дерево, а предотвратить его возгорание. Если процедура выполнялась правильно, дерево приобретало уникальный оттенок, а срок его службы достигал 80 лет.
Интересный факт! На японском острове Наосами и сегодня в качестве основного строительного материала используется обожженная древесина. Древесина обрабатывается особым способом, детали которого держатся в строжайшем секрете. Техника называется Shou Sugi Ban, что означает «расплавленный кедр». Обработанная древесина используется не только для строительства домов, но и для изготовления мебели и предметов декора.
Далее более подробно рассматриваются возможности термической обработки деревянных конструкций. Результат (цветовой тон, глубина прожига, свойства) зависит от вида обработки и типа заготовки. Для обработки древесины используются три вида обжига
- Вариант №1. Поверхностный обжиг. Один из самых часто используемых типов обработки. Он не требует большого времени, специальной подготовки и расходов. Обжиг обычно проводится в домашних условиях с помощью газовой горелки или паяльной лампы. Максимальная глубина обжига составляет около 5 мм.
- Вариант №2. Полный обжиг. Этот вид обработки древесины доступен далеко не всем. Дело в том, что для такого обжига необходимо обеспечить достаточную температуру – примерно 400 °C. Ее можно достичь лишь в специальных вакуумных печах. Массово для обработки стройматериалов его нельзя использовать: дерево теряет свой объем практически вдвое. Однако такой вид обработки дерева популярен в штучном производстве мебели и декоративных элементов.
Преимущества и недостатки технологии
Обработка древесины в домашних условиях имеет ряд неоспоримых преимуществ:
- нет необходимости использовать сложные химические вещества;
- способ при соблюдении технологии достаточно прост и может быть реализован вне специального цеха;
- материал приобретает важные свойства: пожароустойчивость, износостойкость, дерево не подвергается влиянию микроорганизмов;
- процесс может быть осуществлен без помощи третьих лиц.
Интересный факт! При воздействии на древесину высоких температур разрушаются гемицеллюлозы древесины, которые при сгорании образуют горючие пиролизные газы. Это означает, что после нагрева древесина становится огнестойкой.
Единственным недостатком является то, что этот процесс очень трудоемкий, если проводить его в домашних условиях. Процесс включает в себя не только сам обжиг, но и очистку поверхности и последующую обработку.
Для чего нужен обжиг древесины
Дерево, как известно, сложный материал. Пористая структура его волокон легко впитывает и накапливает влагу. В результате дерево разбухает, появляются трещины, что влияет на структурные свойства изделий и их внешний вид.
Кроме того, древесина как материал органического происхождения очень восприимчива к грибкам, плесени и бактериям. Они разрушают внутренние слои и изменяют механические свойства: Повышается водопроницаемость, ударопрочность и прочность. Биологические повреждения часто приводят к изменению естественного цвета древесины, делая его коричневым или синеватым.
При обжиге древесины при высоких температурах свободная влага, содержащаяся в волокнах, испаряется. Общий объем древесины уменьшается, а расплавленная смола забивает смоляные каналы. Это повышает прочность материала.
Огонь разрушает органические соединения лигнина, полисахарида и целлюлозы. Они служат благодатной почвой для роста паразитических микроорганизмов. Источники биологического повреждения уничтожаются, и древесина становится устойчивой к гниению.
Кроме того, в результате термического разложения органических компонентов из древесины удаляются горючие газы, что делает ее менее восприимчивой к огню.
Процесс обжига делает древесину более прочной, придает ей благородный цвет и улучшает тонкую структуру волокон.
Требования к древесине
Для обжига можно выбрать любую породу дерева, так как каждая из них имеет свой уникальный рисунок.
Твердые породы дерева, такие как красный дуб, акация или кавказская сосна, приобретают при горении характерный темно-серый цвет из-за своей высокой плотности. Волокна из более мягких пород древесины, таких как береза, серая ольха или ясень, проявляют свою бархатистую структуру и имеют своеобразный удлиненный рисунок волокон.
Перед сжиганием отобранного образца важно его как следует высушить. Убедитесь, что содержание влаги в древесине не превышает 13-15 %. Рекомендуется проверить это значение с помощью электрического влагомера. Обратите внимание на внешний вид древесины, на наличие заноз, царапин и мелких трещин. Убедитесь, что материал не был предварительно обработан химическими веществами. Это может негативно сказаться на конечном результате, так как поведение древесины при высоких температурах может быть непредсказуемым. Масла или краски могут воспламениться, а на покрытых ими поверхностях могут образоваться несмываемые пятна. Лучше всего использовать свежесрубленную древесину. В противном случае поверхность следует отшлифовать, чтобы удалить грубый верхний слой продукта.
Инструменты и материалы для обжига
Самым важным инструментом в этом случае является газовая горелка. Простой открытый огонь (газовый, костер и т.д.) не подходит, так как с его помощью невозможно равномерно прожечь большую площадь. Использование бензиновой пламенной горелки также нежелательно. Этот тип пламенной горелки горит очень хорошо. Однако капли несгоревшего топлива могут вылететь из сопла и оставить блестящее пятно на древесине. В качестве альтернативы можно попробовать использовать строительный фен. Однако это отнимает много времени и не дает глубокого ожога. Газовая горелка — лучшее решение. Она стоит сущие копейки, безопасна в использовании, проста в управлении и настройке. Подойдет даже более дешевый китайский вариант, который стоит около 5 долларов вместе с газовым баллоном.
Для масштабных работ лучше приобрести большую газовую горелку, предназначенную для битумных крыш. Помимо направленного огня, вам также понадобится войлок. На крайний случай можно взять на кухне губку для посуды и использовать ее шершавую сторону. Вот, в принципе, и все, что вам нужно.
Поэтапный обжиг древесины. Нюансы технологии.
Глубокий обжиг следует начинать с поверхностного прохода горелки над материалом. На этом этапе древесина должна нагреваться равномерно, сжигая все выступающие пушинки и открывая участки, где сосредоточено большое количество смолы. Этим участкам позже потребуется особое внимание.
На фотографии хорошо видны такие пятна. Они обычно появляются на ветках и не темнеют после первого прохода, а покрываются выкипевшей смолой. Она легко воспламеняется и может испортить весь эффект, поэтому нагревайте узлы осторожно. Нагрейте, подождите, пока она закипит, а затем снова нагрейте. Повторяйте этот процесс, пока смола не перестанет кипеть.
Пока смола кипит, а дерево в этих местах остывает, параллельно выполняется второй этап — глубокий обжиг. Цель состоит в том, чтобы обуглить поверхность и сделать ее слегка потрескавшейся. На фотографии ниже хорошо видно, как это выглядит.
Следующий шаг — очистка поверхности от нагара. Это можно сделать различными способами: войлоком, мягкой щеткой или специальной насадкой для шлифовальной машины (щетка-щетка). Единственным условием во всех случаях является то, что частицы сажи должны удаляться только в направлении волокон древесины. Наждачная бумага не подходит для этой цели. Ее можно использовать только в случае поверхностного огня. В этом случае необходимо удалить все сгоревшие мягкие волокна, а наждачная бумага без царапин не справится с этой задачей.
Кстати: Если вы хотите добиться более светлого результата, чем на фотографиях выше, вам придется сильнее расчесывать поверхность. Однако более светлого оттенка можно добиться только с помощью кисти. До более светлой древесины войлоком «дотянуться» невозможно. Некоторые мастера смывают сажу водой, что в принципе дает неплохой результат. Однако следует помнить, что сухая древесина, непосредственно контактирующая с водой, впитает некоторое количество влаги, что в свою очередь может привести к короблению и другим проблемам в будущем. Предсказуемый результат достигается только тогда, когда древесина сухая. После обжига дерево нужно только покрыть защитным составом. Чтобы получить атласную поверхность, которая выглядит как чистое дерево, используйте специальные масла. Глянцевая поверхность, которая блестит при солнечном свете и под разными углами обзора от черного до светлого, достигается нанесением нескольких слоев обычного лака для дерева.
