Почему древесину необходимо стабилизировать?
Дерево, как материал, невероятно универсален. Однако есть один решающий недостаток: древесина стареет, а через определенное время даже гниет. Многие породы дерева достаточно твердые, поэтому их можно использовать в качестве материала для изготовления всевозможных предметов, будь то предметы искусства, мебели, карандашей или другие предметы повседневного обихода. Тем не менее, некоторые породы дерева слишком мягкие, из-за чего мастер рискует повредить их. Даже после обработки они теряют свою жесткость и сцепление, а в какой-то момент даже свою плотность.
Чтобы противодействовать естественному процессу старения, гнилую древесину можно стабилизировать с помощью вакуумной камеры.
Воздух извлекается из пор древесины путем создания вакуума, место которого затем занимает стабилизирующая среда. Последнее достигается с помощью создаваемого избыточного давления. В этом процессе необходимо обеспечить минимально возможную остаточную влажность, чтобы стабилизирующая среда могла быть оптимально распределена. Если древесина все еще слишком влажная во время процесса, происходит недостаточная стабилизация.
После стабилизации древесина выдерживает более высокие нагрузки и имеет более прочную структуру. Большие колебания температуры, повреждения, связанные с погодными условиями, растворители, кислоты и многие другие химические вещества вряд ли могут нанести теперь вред. Даже высокая влажность и интенсивное ультрафиолетовое излучение больше не влияют на материал или только в незначительной степени.
Как происходит процесс стабилизации древесины?
Обработка древесины предотвращает гниение и заражение древесины почвой или водой, грибками, насекомыми и другими элементами. Этот процесс широко применяется во влажных и чрезмерно влажных помещениях. Чтобы добиться максимального проникновения консерванта, для пропитки древесины используется вакуум. Хотя требования к процессу варьируются в зависимости от желаемого вакуума и производительности, основные процедуры одинаковы и состоят из начального вакуума, заполнения, приложения давления, выгрузки раствора, восстановления вакуума и завершения цикла.
- Начальный вакуум — После того, как древесина герметизирована в автоклаве, создается вакуум при помощи вакуумного насоса. Он удаляет некоторую поверхностную влагу и расширяет структуру клеток для более легкого проникновения. Удаление воздуха на этом этапе ускоряется и делает последующие этапы обработки более эффективными. Продолжительность вакуумного цикла зависит от типа древесины.
- Наполнение — Консервант вводится из резервуара для хранения, сначала под вакуумом, а затем многоступенчатым насосом для перекачки раствора под высоким давлением.
- Применение давления – давление в автоклаве повышается от 0,7 до 1,4 МПа и поддерживается до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое пропитывание. Необходимое время зависит от размера и типа пиломатериалов, давления раствора и эффективности предварительной обработки.
- Выгрузка раствора для стабилизации – Любой раствор, не впитавшийся древесиной, возвращается в резервуар для хранения для повторного использования. В некоторых случаях удалению раствора может способствовать использование сжатого воздуха.
- Дополнительное вакуумирование – Еще один цикл вакуумирования используется для содействия склеиванию активных компонентов древесины.
- Конец цикла – автоклав возвращается к атмосферному давлению, и древесина удаляется.
Выбор вакуумного насоса для стабилизации древесины
Вакуумные насосы играют важную роль в стабилизации, но как сделать правильный выбор? При рассмотрении вакуумных насосов существует так много вариантов, типов и различных технических характеристик. Какой тип насоса вам нужен? На самом деле обычно доступны три основных типа насосов для стабилизации древесины: маслонаполненные пластинчато-роторные насосы, мембранные насосы и водокольцевые насосы. Каждый из них работает по-разному и создает разный уровень вакуума. Чем ближе вы сможете приблизиться к 100% вакууму, тем больше воздуха вы сможете удалить из вашего материала. Чем больше воздуха вы удаляете, тем больше смолы вы получаете обратно и тем лучше стабилизируется ваш материал! Вот краткое описание трех распространенных типов.
Пластинчато-роторный вакуумный насос
При покупке насоса вы увидите ряд технических характеристик. Некоторые из них имеют отношение к стабилизации, а некоторые — нет! Как правило, первое, что упоминается, — это количество ступеней, либо одноступенчатых, либо двухступенчатых. Двухступенчатые насосы в основном имеют два ротора и два набора лопастей. Первая ступень создает средний вакуум, а вторая ступень обрабатывает выхлопные газы первой ступени для создания лучшего вакуума. В результате двухступенчатые насосы могут создавать более глубокий вакуум, чем одноступенчатые насосы. Однако обычная вакуумная камера, шланги и фитинги не могут воспользоваться преимуществами этого более глубокого вакуума! Когда вы попадаете в настоящий глубокий вакуум, почти все становится пористым. Стандартная вакуумная камера и шланги будут хороши для создания вакуума 90-110 Па.
Типичный одноступенчатый насос способен создавать вакуум в 5 Па, тогда как двухступенчатый насос обычно может создавать вакуум в 0,01 Па. Однако, если ваша камера и шланги протекают до такой степени, что они могут достигать только 90-110 Па, разница между одноступенчатым и двухступенчатым насосом является спорной! При прочих равных условиях сэкономьте свои деньги и купите одноступенчатый пластинчато-роторный вакуумный насос!
Мембранный вакуумный насос
Конструкции мембранных насосов наиболее эффективны при перемещении жидкостей и не создают сильного вакуума. Эти насосы не используют масло, могут работать тише и вообще не производить масляного тумана. Отсутствие масла делает эти насосы менее подверженными воздействию влаги в камере, однако они не создают достаточно вакуума, чтобы быть наиболее эффективными. Скорее всего, вы столкнетесь с проблемами из-за неспособности создать достаточный вакуум, чтобы полностью очистить древесину от захваченных в них газов. Они подойдут для небольших камер.
Водокольцевой вакуумный насос
Водокольцевые вакуумные насосы являются предпочтительными для стабилизации древесины, которые обеспечивают инновационные решения для суровых промышленных условий, превосходя при этом требования конкретных заказчиков. У них нет проблем с обработкой насыщенного воздуха с захваченной жидкостью. Они также очень устойчивы к смолистым компонентам и парам консервирующих химикатов.
Какие параметры вакуумного насоса необходимо учитывать при выборе для стабилизации древесины?
Большое спасибо за вашу полезную статью о выборе вакуумного насоса для стабилизации древесины! Я давно искал информацию по этому вопросу, и ваша статья дала мне все необходимые ответы. Я теперь многое понимаю о том, какие особенности вакуумных насосов следует учитывать при выборе для работы с древесиной, а также какие параметры и характеристики рекомендуется рассматривать. Очень удобно, что вы описали различные типы вакуумных насосов и их особенности, теперь мне будет проще сделать свой выбор. Еще раз большое спасибо за вашу помощь!