Обожженное дерево: изучаем технологию защиты натуральной древесины от износа

Возрождение интереса к технологии Yakisugi объясняется главным образом эстетикой, но это не списывает со счетов ее практической ценности. Давайте разберемся, зачем вообще жечь дерево и какими свойствам его наделяет тот самый «колдовской уголь».

Как уже было сказано эту технологию использовали главным образом для пожарозащиты. Можно не вдаваться в химию и описывать те структурные изменения, которые вызывает термообработка. Достаточно попытаться развести костер из обугленных головешек, и вы поймете идею, которую успешно использовали проницательные предки.

Второй важный момент заключается в том, что сжигание нейтрализует целлюлозу — углеводы, которые любят древоточцы, грибы и бактерии. Таким образом древесина становится непригодной для вредителей и любой биологической активности, что защищает ее от гниения. Полученный слой древесного угля также отталкивает воду и предотвращает неблагоприятное воздействие ультрафиолета.

Доски, подвергшиеся обжигу по методу Shou sugi ban, при правильном монтаже гарантированно отслужат 80 и более лет. Это по весьма скромным прикидкам. Так, например, японский буддийский храм Хорюдзи в префектуре Нара существует гораздо дольше — это одно из старейших деревянных сооружений в мире сохранившихся на сегодняшний день. Первоначально пятиэтажная пагода была возведена в 607 году н.э. После пожара, который полностью уничтожил постройку, в 711 году храм был восстановлен с помощью технологии Shou Sugi Ban.

3

Как выполнить обжиг дерева самостоятельно

Процесс обжига достаточно прост. В первую очередь нужно произвести подготовку материала. Поверхность, на которой предполагается производить отделку, необходимо сделать чистой, сухой и гладкой. Особое внимание следует уделить отсутствию влажности на поверхности. При недостаточной просушке и под воздействие высокой температуры, древесина может покрыться полосами и пятнами и тем самым снизить качество производимой работы.

Не пригодны для отделки обжигом материалы прошедшие отделку шпаклевкой и олифой. Под воздействием высокой температуры, на таких материалах будут проявляться грязные пятна, натуральная текстура дерева просматриваться не будет. Перед тем как начать обжиг, горелку следует настроить шибером и сделать факел продолговатой формы синеватого цвета.

Перед началом обжига стоит защитить все фрагменты декора не подлежащие данной процедуре: расположенные рядом обои, смежные конструкции, стекло и так далее. Выполнить это можно с помощью листа жести или его фрагментов.

Обжигание дерева начинают выполнять с верху, не спеша перемещаясь к нижней части. Движения при этом должны напоминать взмахи кистью при окрашивании. В случаях, когда при обжиге образуются пропуски, производят дополнительный обжиг. Пережженные места можно выровнять с помощью зачистки шкурки или циклевки.

В целях противопожарной безопасности, перед началом обжига стоит иметь под рукой кисть и ведро наполненное водой для произведения опрыскивания деревянного материала в случаях надобности.

Для завершения декора изделий прошедших обжиг и планирующихся использоваться во внутренней части помещения, необходимо использовать нитроцеллюлозные лаки. Для фасадных (наружных) обожженных фрагментов подойдет лак с высокой стойкостью к атмосферным влияниям, пентафталевый или глифталевый. На обожженную поверхность их стоит нанести в несколько слоев.

Какую древесину можно обжигать?

Далеко не всякую древесину возможно защитить и украсить этим способом. В первую очередь, это касается фруктовых пород, дуба, ясеня и ольхи. Однако прекрасно обжигается самый распространенный пиломатериал – сосна и елка. Также можно обрабатывать огнем шпон и многослойную фанеру.
Для обжига лучше всего выбирать такой материал, на котором просматривается витиеватая структура. Во время обработки мягкая древесина выгорит и удалится, а твердые волокна выделятся более темным цветом. При этом, сучки, синева, грибок и прочие пороки – для огня не проблема.
При обжиге хвойной древесины лучше брать высушенный материал. Он обгорает значительно быстрее, в нем меньше смолы, с которой будут впоследствии определенные проблемы. Сырую древесину тоже вполне возможно обжечь. Однако следует учитывать, что такая обработка частично закупорит поры материала, и оставшаяся внутри влага будет намного дольше выходить наружу, что не есть хорошо.

Подготовка к обжигу

Для обжига дерева нам потребуется всего два предмета: газовая горелка и спички. Для данной работы нам вполне подойдет газовый баллончик стоимостью 80 рублей и насадка на него — 200 рублей.

Во время обжига соблюдайте элементарные правила безопасности, не направляйте пламя на себе. Помещение должно хорошо проветриваться.

Техника обжига шусугибан в деталях — видео

4

Как обуглить дерево без огня — Стройка, ремонт, обустройство

Огонь – самый опасный враг для дерева и может быстро уничтожить любое изделие из него. Странно слышать об использовании открытого пламени для обработки этого материала. При умело контролируемом обжиге поверхности улучшаются характеристики дерева.

Горение древесины

Процесс горения древесины – это изотермический процесс, который сопровождается выделением тепла. Чтобы дерево загорелось, сначала его нужно нагреть до температуры воспламенения.

Разогрев древесины

Разогрев — это нагрев участка древесины от наружного источника тепла до температуры воспламенения. Источником тепла может послужить поднесенная спичка, соседний горящий участок полена или щепки, либо что-что еще, способное греть и нагревать до требуемой температуры.

Когда температура прогреваемого участка достигнет 120-150°С — начинается очень медленное и постепенное обугливание дерева, с образованием самовоспламеняющегося угля. При достижении температуры 250-350°С, начинается активное термическое разложение древесины на составляющие.

На поверхности дерева появляется видимый обугливающийся слой, который начинает тлеть ( гореть без пламени). При этом из обуглившегося слоя начинает выделяться белый (бурый) дым. Самого процесса горения еще нет. Если прекратить нагрев, то возгорания не наступит.

Наличие дыма говорит лишь том, что поверхность древесины уже достаточно прогрелась и началось ее термическое разложение на газообразные составляющие. Белый  дым — это не что иное, как продукты термического разложения древесины, сдобреные приличной порцией водяного пара.

Вспышка пиролизных газов

При дальнейшем разогреве и повышении температуры, термическое разложение древесины на газообразные составляющие будет усиливаться. Процесс термического разложения (пиролиз) пойдет вглубь древесной массы. Концентрация пиролизных газов в зоне разогрева достигнет критической отметки и произойдет их возгорание (вспышка).

Вспышка состоится на границе с кромкой белого дыма и распространится на весь его объем. Возникнет светло-жёлтое пламя. Температура зоны разогрева может резко увеличиться за счет теплоты от сгорания пиролизных газов.
Температура вспышки горючих пиролизных газов находится в пределах 250-300°С.

Это температура, при которой становится теоретически возможным процесс воспламенения и горения самой древесины.

Воспламенение древесины

Если и дальше продолжать разогревать древесину, то наступит ее воспламенение. Это начальная стадия горения, в течение которой энергия, подводимая к системе от внешнего источника, приводит к резкому ускорению термохимической реакции. Практика показывает, что в естественных условиях воспламенение древесины наблюдается при температуре от 450 до 620°С.

Воспламеняемость древесины связана с ее объемным весом, влажностью, мощностью внешнего источника нагрева, формой сечения деревянного элемента, скоростью воздушного потока (тяги), положением элемента в тепловом потоке (горизонтальное,, вертикальное) и т, п. Решающее значение для процесса горения имеет плотность материала.

Легкая, пористая древесина ольхи или тополя воспламеняется быстрее, чем плотная (дуб и т. п.). Мокрая древесина труднее воспламеняется, так как до воспламенения необходимо израсходовать дополнительное количество теплоты на испарение воды. Замедляющим фактором также является повышенная теплопроводность мокрой древесины; загоревшийся поверхностный слой ее скорее охлаждается.

Круглые и массивные элементы горят хуже, чем с прямоугольным профилем и с малым сечением, с острыми ребрами н относительно развитой боковой поверхностью. Не струганная поверхность элементов, подобная рыхлой древесине, воспламеняется быстрее, чем гладкая.

Принципиально важным и непременным условием для воспламенения и горения любого вещества является достаточный приток кислорода и концентрация теплоты горения, которая не рассеивается, а идет на прогрев новых смежных участков топлива до температуры воспламенения.

Источник: https://gildiyamebel.com/kak-obuglit-derevo-bez-ognya/

Обжиг на углях в полевых условиях

Самый простой способ провести обработку огнём лучше всего подходит для глубокого обжига. Обрабатывают таким образом декоративные балки, а также деревянный сайдинг и блок-хаус для наружной отделки. За счёт глубокого прогрева древесина становится невосприимчивой к атмосферным воздействиям, а влияние солнечного света на ней вообще никак не сказывается.

Для обжига на углях следует выкопать узкую канаву глубиной около 30 см и шириной, соответствующей размерам обрабатываемых деталей. В канаве разводится костёр, причём по мере горения дрова постоянно перемешивают, добиваясь их быстрого обугливания. После этого канаву нужно накрыть либо листовым железом, либо полосой ОСП, чтобы на время предотвратить доступ кислорода и остановить горение.

Перед закладкой заготовки в углях нужно разгрести центральную борозду, чтобы при обжиге обрабатывалась не только нижняя часть, но и небольшие участки по бокам. Выдержка заготовки зависит от толщины и может составлять от двух-трёх до пятнадцати минут. После этого заготовку переворачивают на противоположную сторону, а затем, выдержав такой же промежуток времени, дожигают по бокам.

Извлекать заготовку будет проще парой крючьев из стальной проволоки. После того как дерево извлечено из углей, его сразу же обливают водой.

Обжиг на углях в полевых условиях

Перед тем, как провести обжиг древесины,
позаботьтесь о мерах предосторожности. Ведь работать вы будете с открытым огнем. Для небольших брусков на поделки подойдет и открытый балкон, а вот с полноценными досками лучше работать под открытым небом.

– газовой горелкой

– паяльной лампой на бензине

– обычным газовым баллоном с насадкой

– строительным феном

Тем, кто проводит обжиг и браширование древесины в мелких масштабах – для поделок, уже давно полюбился дремель
. Он небольшой, удобный, да и в хозяйстве «мини-дрель» пригодится не только для обжига древесины.

Помимо древесины и горелки, для обжига нам понадобится жесткая щетка и мягкая широкая кисть для сметания гари (флейц).

Щетка с металлическими щетинами подойдет для зачистки небольших брусков. Для масштабных работ лучше вооружиться болгаркой, дрелью или шлифмашиной со специальными насадками

Спокойно, равномерно ведете горелкой по древесине, чтобы не было обугленных или «недогоревших» участков.

Степень обжига выбираете исключительно по вашему вкусу. Если обжиг будет слабым – можно потом будет еще раз пройтись горелкой, если поджарите слишком – просто придется больше потрудиться при снятии нагара, рисунок будет более контрастным. Главное – равномерность обжига.

Если ваша древесина не , почти наверняка в ней попадутся или потеки, или смоляные карманы, которые могут загореться. Сразу же тушите возгорание, иначе на этом месте образуется неприглядное темное пятно. Обжиг одной стандартной доски займет до 10 минут.

Берем жесткую металлическую щетку – такую, как для снятия краски – и начинаем вести исключительно вдоль волокон. Вместо щетки можно брать щеточную шлифмашину, дрель или болгарку со специальными насадками. Таким образом вы «расшевелите» выгоревшие мягкие ткани во впадинах древесины. Немного поупражнявшись со щеткой, берите флейц и вынимайте, выбивайте, выковыривайте опилки. Делать это нужно как бы «против ворса», иначе эти пылинки просто глубже забьются во впадины.

Браширование древесины после обжига щеточной шлифмашиной

Чередуя щетку и флейц, очищайте древесину по волокнам сильными, длинными движениями. Не можно проводить щеткой перпендикулярно волокнам – жесткие щетинки оставят след и испортят весь рисунок. Когда следует остановиться – решать только вам, исходя из ваших эстетических предпочтений. Обжигом древесины и брашированием можно получить материал от серых, угольно-черных до шоколадно-коричневых и золотистых оттенков.

Самый простой способ провести обработку огнём лучше всего подходит для глубокого обжига. Обрабатывают таким образом декоративные балки, а также деревянный сайдинг и блок-хаус для наружной отделки. За счёт глубокого прогрева древесина становится невосприимчивой к атмосферным воздействиям, а влияние солнечного света на ней вообще никак не сказывается.

Для обжига на углях следует выкопать узкую канаву глубиной около 30 см и шириной, соответствующей размерам обрабатываемых деталей. В канаве разводится костёр, причём по мере горения дрова постоянно перемешивают, добиваясь их быстрого обугливания. После этого канаву нужно накрыть либо листовым железом, либо полосой ОСП, чтобы на время предотвратить доступ кислорода и остановить горение.

Перед закладкой заготовки в углях нужно разгрести центральную борозду, чтобы при обжиге обрабатывалась не только нижняя часть, но и небольшие участки по бокам. Выдержка заготовки зависит от толщины и может составлять от двух-трёх до пятнадцати минут. После этого заготовку переворачивают на противоположную сторону, а затем, выдержав такой же промежуток времени, дожигают по бокам.

Извлекать заготовку будет проще парой крючьев из стальной проволоки. После того как дерево извлечено из углей, его сразу же обливают водой.

Обработка древесины огнем подчеркивает естественную структуру, усиливая контрастность рисунка, создает дальнейшую невосприимчивость к гниению, повреждению ультрафиолетом, вредными насекомыми. Кроме того, такой материал приобретает огнеупорные свойства. Поверхностный рыхлый слой, сгорая, закрывает канальцы и поры древесины, создавая защиту глубоко лежащих волокон от плесени, бактерий, влаги, солнечных лучей и ветра.

Обожженное дерево в интерьере выглядит эстетично. Так выполняют домашнее браширование — искусственное состаривание изделий и мебели: комодов, столиков, стульев, панно, багетов, шкатулок. Обжигать можно материал для установки лагов напольных покрытий, оконных наличников, рам, дверей, лестниц, беседок, технических построек, скамеек, колодезных срубов, ограждений.

При необходимости обработки сложных массивных сооружений желательно обжигать деревянные детали до сбора конструкций, чтобы успешно произвести последующую зачистку труднодоступных мест. Работая со сборными конструкциями рискованно: можно не уследить за направлением и силой пламени, а это приведет к пожару. Неопытным мастерам лучше начинать с небольших досок или изделий.

Лиственные деревья – клен, березу, бук, вишню, ольху и другие – обрабатывать огнем нельзя. Обжигать желательно только хвойные породы: кедр, лиственницы, ель, сосну. Их мягкая структура позволяет получить в итоге красивый материал без пятен. Для декоративных изделий подойдет полотно любого качества: с сучками, сложными изгибами, глазками – тем эффектнее будет результат.

Сгорающие мягкие волокна образуют впадинки, жесткие станут рельефнее, после очистки это обеспечит фактурную контрастную поверхность. Можно обрабатывать деревянные детали, плиты ДСП, обшитые хвойным шпоном. Если нужна обожженная древесина для масштабных строительных работ, лучше выбрать более качественную, без пороков структуры.

Свежий материал не обязательно предварительно готовить перед обжигом: пламя уберет все шероховатости, заменив шлифование. Подумать о внешнем виде придется уже после обработки древесины огнем. Достаточно счистить потеки смолы с пиломатериалов. В случае их возгорания вся работа окажется испорченной. Если поверхность мебели или другого изделия была раньше покрыта шпатлевкой, краской или лаком, их остатки зашкуривают, чтобы предотвратить неожиданное воспламенение и защитить от пятен, которые невозможно очистить.

Дерево для обжига не должно быть сырым. Особенно это касается свежих досок. 15% – допустимый верхний предел содержания влаги.

В промышленности большие массивы древесины обжигают в специальных вакуумных печах. Толщина сгораемых слоев при этом может достигать 20 мм. Дома выполнить эту работу сложно. Предохранить материал от разрушения и сделать его красивым можно с помощью бытовых инструментов.

Перед тем как приступать к работе, требуется позаботиться о безопасности окружающего пространства и предметов, в нем находящихся. Обжиг нужно производить на открытом воздухе в безветренную погоду. Небольшие доски можно обрабатывать на балконе, крупные предметы нужно выносить на улицу. При этом с близлежащих поверхностей надо обязательно убрать бумажные, фанерные, картонные изделия, ветошь, текстиль, воспламеняющиеся химические средства. Желательно работать на огнеупорной каменной поверхности, металлическом листе.

Для обжига в качестве источника пламени подойдут:

• мощная паяльная лампа;
• строительный фен;
• горелка;
• газовый баллон со специальной насадкой;
• дремель.

Кроме огня и дерева, понадобится инструмент для очищения сгоревших слоев. Если планируется обработка небольших брусков и дощечек, хорошо подойдет жесткая металлическая щетка. Масштабные конструкции – крупную мебель, полы, лестницы, постройки – удобнее чистить профессиональной шлифмашиной, пилой-болгаркой, дрелью со специальной насадкой.

Для обметания остатков гари требуется флейц — щетка с мягким ворсом.

Все работы производят, защищая глаза, руки и одежду от возможных искр и гари. Рядом ставят ведро или другую посуду с водой для тушения непредвиденных вспышек огня.

Используем горелку

Обжиг газовой горелкой наиболее удобен. Пламя должно быть ровным, спокойным, продолговатым и иметь голубой оттенок. Самую высокую температуру, необходимую для пиролиза, расположена вверху. Сильный желтый огонь для обжига недопустим. Для успешной обработки пламенем равномерно проводят несколько раз по поверхности.

Когда поверхность будет равномерно обуглена, подготовленным инструментом очищают рыхлый сгоревший слой. Щеткой или шлифмашиной действуют вдоль волокон, чтобы не повредить структуру. Одновременно используют флейц, добираясь до глубоко спрятавшихся частиц гари, вычищая их наружу. Процесс очистки – кропотливый и трудоемкий.

Делать это нужно тщательно и аккуратно, удаляя отсоединившуюся сажу полностью, иначе материал будет выглядеть некрасиво. Качество работы проверяют, протирая дерево салфеткой или мягкой тряпкой. Чтобы усилить рельефность, придать древесине вид настоящего антиквариата, повторяют пиролиз и браширование щеткой.

В результате обработки получается рельефная поверхность от темно-золотистых до шоколадных оттенков. По желанию на поверхность наносят краситель на основе анилина или сразу делают финишное покрытие. Можно использовать тонированные грунтующие смеси, масляные грунтовки, нитроцеллюлозные бесцветные лаки, воски.

Японcкий способ

По этой технологии с древесины счищают только верхний слой золы, промывают доски в воде, а затем пропитывают тунговым маслом, имеющим антисептические и влагоотталкивающие свойства. Обработанный материал приобретет благородный черно-серебристый оттенок и блеск Современный подход позволяет для удобства использовать газовую горелку, хотя в старину для таких целей дерево просто клали в костер или печь.

Глубокий обжиг

Этот процесс осуществляется в печах открытого типа. При этом глубина прогорания верхнего слоя не должна превышать двух сантиметров. Такой метод используется для обработки древесины бывшей в употреблении. Поверхность, подвергнутая такому способу обжига, приобретает изысканный внешний вид. Древесина приобретает оттенок, который может варьироваться от графитового до насыщенного черного. Благодаря этой особенности возможна имитация ценных пород.

Получить такой цвет дерева, используя другие методы, невозможно. Поэтому материал, обработанный при помощи глубокого обжига, особенно ценится дизайнерами.

История возникновения технологии

Первые упоминания об обжиге древесины появились в начале восемнадцатого века. В это время жители Японии массово сжигали кипарисы. Видя обожженные стволы этих деревьев, люди заинтересовались их свойствами. Во многом этом способствовало открытию технологии. Изучив дерево после обжига, японцы поняли, что такой метод обработки позволяет предотвратить проблему гниения, повреждения насекомыми и горения. После этого они стали применять метод повсеместно. Они дали название этой технологии – Yakisugi, что означает «кедровое томление». Обусловлено это тем, что на территории Японии чаще всего в строительстве используется кедр. Он применяется при изготовлении изгородей, отделке стен и фасадов. Метод обработки дерева обжигом позволяет продлить срок его существования на десятки лет.

Примечательно, что похожая методика обработки существовала и на Руси. Она стала своего рода прототипом современного обжига. Материал в этом случае просто помещался в костер. При этом обжигался он лишь частично. В основном обработке огнем подвергали нижнюю часть столбов, которые потом использовались для строительства. Кроме этого, обжигались доски для крыши и пола. На Руси этот метод назывался «подкуривание».

Как обжигать древесину газовой горелкой

Использование газовых горелок не в пример проще. Это могут быть как ручные походные лампы, так и обычные сопла, подключаемые к баллону посредством шланга.

Газом удобно обрабатывать древесину только поверхностным обжигом. Более глубокое выдерживание в огне не будет достаточно равномерным, в результате изделие может иметь переменные толщину и ширину. К тому же газа на глубокий прогрев потребуется довольно много, в то время как угли почти ничего не стоят.

При поверхностной обработке древесины касаются самым краем светло-синего факела. Движения условно такие же, как и при покраске. При этом достаточно легко контролировать глубину обжига по степени потемнения.

Следом за обжигом следует смачивание, но в этом случае будет достаточно обычной ручной брызгалки. Важно, чтобы промежуток времени между обработкой огнём и сбрызгиванием водой был одинаков для всех участков каждой детали, поэтому ведите обработку последовательно.

Инструменты и материалы для обжига

Главный инструмент в этом деле – газовая горелка. Просто открытый огонь (газовая плита, костер и т. д.) подходит плохо, и равномерно обжечь большую поверхность не получится. Также нежелательно использовать паяльную лампу на бензине. Жжет она, конечно, превосходно, но из ее сопла могут вылетать капли не сгоревшего топлива, оставляя на древесине лоснящиеся пятна. В качестве альтернативы можно попробовать применить строительный фен. Но с ним затрачивается много времени, и именно глубокого обжига добиться не получится.

Газовая же горелка для этого дела подходит наилучшим образом. Стоит копейки, безопасна в использовании, легко контролируется и настраивается. Обойтись можно даже самым дешевым вариантом китайского производства, который вместе с баллончиком газа обойдется около 5 долларов.

Для масштабных работ лучше обзавестись большой газовой горелкой, которая предназначена для укладки битумной кровли.

Кроме источника направленного огня понадобится также войлок. На крайний случай можно взять с кухни мочалку для мытья посуды и применить для работы более жесткую ее сторону.

По сути, это все, что нужно.

Поверхностный обжиг

Данный метод является самым популярным. Суть его заключается в равномерном обжиге дерева газовой горелкой. При этом обработке подвергается лишь верхний слой, толщина которого не превышает 5 миллиметров. Популярность этого способа обусловлена несколькими факторами. Прежде всего, это доступность необходимых для обжига дерева горелок и простота самой процедуры. Примечательно, что обработанный таким способом материал обретает повышенную прочность и необычную текстуру. Древесина, подвергнутая поверхностному обжигу, используется как для отделки интерьера помещений, так и для наружных работ.

Обжиг древесины: технология обработки открытым пламенем

[скрыть]

1. Применение
2. Требования к древесине
3. Технология обработки
4. Используем горелку
5. Японcкий способ

Огонь – самый опасный враг для дерева и может быстро уничтожить любое изделие из него. Странно слышать об использовании открытого пламени для обработки этого материала. При умело контролируемом обжиге поверхности улучшаются характеристики дерева.

Древесина, обожженная по японской технологии, в среднем служит 80–120 лет. Срок эксплуатации зависит от большого количества факторов. В первую очередь — это вид используемой древесины и глубина обжига. Срок жизни сайдинга во многом зависит от особенностей установки. Влага, постоянно проникающая с тыльной стороны фасада, быстро приведет деревянные панели в негодность. Также обожженные доски не рассчитаны на контакт с землей, поэтому такую обшивку не делают в пол — в традиционных японских домах эту проблему решают при помощи каменного или кирпичного цоколя, как на фото выше.

Наконец, долговечность досок шусугибан во многом зависит и от особенностей атмосферных воздействий: интенсивности ультрафиолетового излучения, циклов замораживания–оттаивания, силы преобладающих ветров, агрессивности воздуха в прибрежных зонах, ориентации стен. Примечательно, что в Японии естественная состаренность фасада является поводом для гордости, поэтому обожженные панели редко подвергают окрашиванию и реставрации.