Отделка древесины — это процесс обработки или защиты деревянной поверхности, особенно при производстве мебели , где обычно она составляет от 5 до 30% производственных затрат. [1] [2]
Отделка — это заключительный этап производственного процесса, который придает деревянной поверхности желаемые характеристики, включая улучшенный внешний вид и повышенную устойчивость к влаге и другим воздействиям окружающей среды. Отделка также может облегчить очистку древесины [3] и поддерживать ее дезинфекцию, закрывая поры, которые могут быть питательной средой для бактерий. Отделка также может влиять на другие свойства древесины, например, на качество звука музыкальных инструментов и твердость пола. [4] [5] Кроме того, отделка позволяет придать дешевой древесине вид дорогой и труднодоступной.
Отделка древесины требует тщательного планирования, чтобы готовое изделие выглядело привлекательно, хорошо служило и отвечало требованиям безопасности и охраны окружающей среды. [6] Планирование отделки начинается с проектирования мебели. [6] Следует позаботиться о том, чтобы края мебели были закруглены, чтобы на них можно было нанести адекватное покрытие и они были устойчивы к износу и растрескиванию. Особое внимание следует также уделить конструкции и прочности деревянных соединений, чтобы гарантировать, что они не раскроются в процессе эксплуатации и не растрескают вышележащую отделку. [7] Также следует позаботиться о том, чтобы устранить углубления в мебели, которые трудно отделать некоторыми системами, особенно покрытиями, отверждаемыми УФ-излучением. [8]
Планирование отделки древесины также предполагает размышление о свойствах обрабатываемой древесины, поскольку они могут сильно повлиять на внешний вид и характеристики отделки, а также на тип системы отделки, которая придаст древесине желаемые характеристики. [6] Например, древесина, цвет которой сильно различается между заболонью и сердцевиной или внутри сердцевины, может потребовать предварительного окрашивания, чтобы уменьшить изменение цвета. [9] Альтернативно древесину можно отбелить, чтобы удалить естественный цвет древесины, а затем окрасить до желаемого цвета. [10] [11] Древесину с грубой текстурой, такую как дуб и другие лиственные породы с кольцевыми порами, возможно, потребуется заполнить перед отделкой, чтобы покрытие могло закрыть поры и противостоять растрескиванию. Поры кольцевой пористой древесины легче впитывают пигментированные морилки, и этим можно воспользоваться, чтобы подчеркнуть текстуру древесины. [7] Некоторые тропические породы древесины, такие как палисандр ( Dalbergia nigra ), кокоболо ( Dalbergia retusa ) и африканский падук ( Pterocarpus soyauxii ), содержат экстрактивные вещества, такие как хиноны, которые замедляют отверждение ненасыщенных полиэфиров и акрилатных покрытий, отверждаемых УФ-излучением, и поэтому С этими видами следует использовать другие системы отделки. [12] [13] [14]
Планирование отделки дерева также предполагает понимание того, как процесс отделки влияет на конечный результат. Необходимо бережное обращение с древесиной, чтобы избежать вмятин, царапин и загрязнений грязью. [6] Пометку для резки древесины следует наносить карандашом, а не чернилами; однако избегайте твердого или мягкого карандаша. HB рекомендуется для лицевых работ, а 2H для совместных работ. [6] Следует соблюдать осторожность, чтобы избежать выдавливания клея из швов, поскольку клей уменьшит впитывание морилки и отделки. Излишки клея следует осторожно удалить, чтобы избежать дальнейшего повреждения древесины.
Влажность древесины влияет на ее окрашивание. [15] Изменения влажности древесины могут привести к набуханию и усадке древесины, что может привести к напряжению и растрескиванию покрытий. Обеих проблем можно избежать, храня древесину в помещении в среде, где ее влажность может достичь рекомендуемого уровня влажности (от 6 до 8%), аналогичного влажности, используемой для конечного использования мебели. [7]
Наконец, необходимо учитывать, будет ли готовая древесина контактировать с пищевыми продуктами, и в этом случае следует использовать отделку, безопасную для пищевых продуктов, [16] местные экологические правила, регулирующие использование отделок, [17] и переработку готовой продукции. древесина в конце своего срока службы. [18]
Шлифование проводится перед отделкой, чтобы удалить с поверхности древесины дефекты, которые повлияют на внешний вид и характеристики отделки, наносимой впоследствии на древесину. [7] К этим дефектам относятся следы от реза и прожоги, царапины и вмятины, небольшие пятна клея и выступы. [7] Шлифование не следует использовать для устранения более крупных дефектов, таких как выбоины и различные формы обесцвечивания. [7] Для устранения этих дефектов используются другие методы (см. ниже).
Ключом к подготовке поверхности без дефектов является разработка режима шлифования, который позволит быстро устранить дефекты и оставить поверхность достаточно гладкой, чтобы крошечные царапины, образовавшиеся в результате шлифования, не были видны после окончательной обработки древесины. [19] График шлифования обычно начинается с наждачной бумаги, достаточно крупной для удаления крупных дефектов (обычно зернистость 80 или 100, но иногда и выше, если поверхность уже достаточно гладкая), а затем переходит к серии сортов наждачной бумаги, которые постепенно удаляют шлифовку. царапины, образовавшиеся в результате предыдущих этапов шлифовки. [19] Типичный график шлифования перед отделкой древесины может включать шлифовку древесины вдоль волокон наждачной бумагой следующих марок: 80, 100, 120, 150 и финишную обработку зернистостью 180, а иногда и 220. [7] Точный график шлифования определяется методом проб и ошибок, поскольку внешний вид отшлифованной поверхности зависит от древесины, которую вы шлифуете, и от отделки, которая впоследствии будет нанесена на древесину. [19] По словам Надьжаланци, [19] крупнозернистая древесина с большими порами, такая как дубовая шкура, шлифовка царапин лучше, чем мелкозернистая древесина, и, следовательно, для таких пород можно использовать наждачную бумагу с зернистостью 180 или даже 150 в качестве последнего шага в обработке. график шлифовки. [19] И наоборот, царапины от шлифования легче увидеть на более мелкозернистой и твердой древесине, а также на торцевых волокнах, и, следовательно, на заключительном этапе шлифования для них требуется более мелкая наждачная бумага (зернистость 220). [19] Наждачная бумага, выбранная для заключительного этапа шлифования, влияет на цвет морилки, поэтому, если морилка является частью отделки, избегайте шлифовки древесины до очень гладкой поверхности. [7] С другой стороны, по словам Надьжаланци, если вы используете отделку на масляной основе, желательно шлифовать древесину наждачной бумагой с более высокой зернистостью (зернистость 400), потому что масло имеет тенденцию подчеркивать царапины от шлифовки. [19]
Шлифование очень хорошо удаляет дефекты на деревянных поверхностях, но оно создает поверхность, содержащую мельчайшие царапины в виде микроскопических впадин и выступов, а также кусочки материала стенок древесных ячеек, прикрепленные к основной древесине. [20] [21] [22] Эти шлифовальные выступы и щепки древесины набухают и пружинят, соответственно, когда шлифованная древесина обрабатывается лаками на водной основе, создавая грубую нечеткую поверхность. Этот дефект известен как поднятие зерна. Его можно устранить, смочив поверхность водой, оставив древесину высохнуть, а затем слегка отшлифовав древесину, чтобы удалить «поднятые волокна». [19]
Более крупные дефекты, мешающие отделке древесины, включают вмятины, выбоины, сколы, пятна и пятна клея. [7] Эти дефекты также следует устранить перед отделкой, иначе они повлияют на качество готовой мебели или предмета. Однако полностью устранить крупные дефекты с деревянных поверхностей сложно.
Как отметил Флекснер, удалить вмятины с деревянных поверхностей довольно просто. [7] Добавьте несколько капель деминерализованной воды на вмятину и дайте ей впитаться. Затем накройте вмятину чистой тканью и поместите кончик горячего утюга на ткань, которая находится непосредственно над вмятиной, соблюдая особую осторожность, чтобы не сжечь дрова. Передача тепла от железа к дереву приведет к тому, что сжатые волокна в вмятине восстановят свои первоначальные размеры. В результате вмятина уменьшится в размерах или даже полностью исчезнет, хотя для удаления больших вмятин может потребоваться несколько циклов смачивания и нагревания. Затем древесину восстановленной вмятины следует высушить и отшлифовать до гладкости, чтобы она соответствовала цвету окружающей древесины.
Выбоины и отверстия в древесине ремонтировать труднее, чем вмятины, поскольку древесные волокна были разрезаны, разорваны и удалены из древесины. Большие выбоины и трещины лучше всего ремонтировать, заделывая пустоты куском дерева, который соответствует цвету и ориентации волокон ремонтируемой древесины. [7] Ремонт дерева требует навыков, но если все сделано правильно, можно создать ремонт, который очень трудно увидеть. Альтернативой исправлению является заполнение (иногда называемое остановкой). [7] [23] Многочисленные цветные наполнители ( замазки и воски) производятся в промышленных масштабах и окрашиваются в соответствии с различными породами древесины. Для успешного заполнения пустот в древесине требуется, чтобы наполнитель точно соответствовал цвету и рисунку древесины вокруг пустот, чего на практике трудно достичь. Кроме того, заполненные пустоты не ведут себя как древесина на последующих этапах отделки и стареют иначе, чем древесина. Следовательно, ремонт древесины с использованием наполнителей может быть заметен. [7] Поэтому шпатлевку лучше всего использовать с непрозрачной отделкой, а не с полупрозрачной отделкой, которая позволяет увидеть текстуру древесины.
.jpg/1280px-120_grid_(scale).jpg)
.jpg/1280px-220_grit_(scale).jpg)
.jpg/1280px-320_grit_(scale).jpg)
Вокруг стыков мебели иногда присутствуют мазки и капли клея. Их можно удалить с помощью скребка, чистки и шлифования. [7] Эти подходы удаляют поверхностный клей, но не клей под деревянной поверхностью. Клей под поверхностью уменьшит впитывание морилки деревом и может изменить рисунок царапин, созданный при шлифовке. Оба этих эффекта будут влиять на цвет древесины при использовании морилки для отделки древесины. Чтобы решить эту проблему, может потребоваться локальное окрашивание и подкраска участков, ранее покрытых клеем, чтобы гарантировать, что отделка таких участков соответствует отделке окружающей древесины. [7]
Деревянные поверхности иногда поражаются различными органическими и неорганическими пятнами. [24] Иногда такие морилки улучшают цвет и внешний вид древесины. [24] Например, древесина дуба, пораженная грибком бифштекса, имеет глубокий насыщенный, привлекательный коричневый цвет [25] , и нет необходимости удалять пятно с древесины перед отделкой. То же самое относится и к расколотой древесине, привлекательный внешний вид которой опять-таки вызван грибками . С другой стороны, некоторые грибковые пятна и пятна, вызванные реакцией железа с древесиной, могут деформировать древесину. [24] Эти пятна можно удалить с дерева с помощью отбеливателя . [26] [27] Отбеливатели также иногда используются для уменьшения разницы в цвете между более светлой заболонью и ядром, а также для уменьшения разницы цвета внутри ядра. [7] Такое отбеливание облегчает достижение однородного цвета древесины, когда древесину впоследствии окрашивают пигментированными морилками и красителями [7] (см. ниже). Кроме того, естественные цвета древесины тускнеют, когда древесина подвергается воздействию солнечного света, а более стойкие цвета можно создать, отбеливая древесину, чтобы удалить ее естественный цвет, а затем повторно окрашивая древесину с использованием искусственных светостойких морилок. [7]
Отбеливатели, используемые для удаления нежелательных грибковых пятен с древесины, включают двухкомпонентный пероксидный отбеливатель и растворы гипохлорита натрия . [27] Первый особенно эффективен при удалении естественного цвета древесины перед ее перекрашиванием с помощью пигментированных морилок или красителей. [27] Щавелевая кислота особенно эффективна при удалении пятен железа с древесины. [27]
Древесину можно окрасить, чтобы изменить ее цвет, или оставить незакрашенной перед нанесением лака или других верхних покрытий. Морение должно улучшить внешний вид древесины за счет уменьшения различий в цвете между заболонью и ядром и внутри них. Он также позволяет придать древесине, такой как тополь, внешний вид ценной мебельной древесины, такой как черное дерево, красное дерево или орех. Древесину можно окрасить красителями или пигментированными лаками. Эти отделки доступны в широком диапазоне цветов, многие из которых не являются частью естественной цветовой палитры дерева, например, синий и зеленый. Пигментированные пятна имеют тенденцию подчеркивать зерно (а также царапины от шлифовки), тогда как красители не имеют такого эффекта и более прозрачны. Древесину также можно окрасить, подвергнув ее воздействию химикатов, которые вступают в реакцию с древесиной, образуя цветные соединения. Химическое окрашивание древесины проводится редко, поскольку древесину легче окрасить с помощью красителя или пигментированной морилки, однако дымление аммиаком — это метод химического окрашивания, который до сих пор иногда используется для затемнения древесины, такой как дуб, которая содержит много дубильных веществ . Окрашивание древесины трудно контролировать, поскольку некоторые части древесины впитывают больше морилки, чем другие, что приводит к таким проблемам, как появление пятен и полос. По этой причине, как указывает Флекснер, многие люди предпочитают пропускать этап окрашивания при отделке древесины.
Отделка древесины начинается с шлифовки вручную, обычно с использованием шлифовального блока или механической шлифовальной машины , соскабливания или строгания . Неровности или отверстия от гвоздей на поверхности можно заполнить шпаклевкой для дерева , а поры можно заполнить шпаклевкой для дерева . Часто цвет древесины меняют путем окрашивания , отбеливания или любого другого метода.
После того как деревянная поверхность подготовлена и окрашена, наносится финишное покрытие. Обычно он состоит из нескольких слоев воска , шеллака , олифы , лака , лака или краски , и каждый слой обычно сопровождается шлифовкой.
Наконец, поверхность можно отполировать или отполировать с помощью стальной ваты , пемзы , гнилого камня или других материалов, в зависимости от желаемого блеска. Часто поверх отделки наносится последний слой воска, чтобы добавить степень защиты.
Французская полировка — это финишный метод нанесения множества тонких слоев шеллака с помощью тряпки, позволяющий получить очень тонкий глянцевый оттенок.
Окуривание аммиаком — традиционный процесс затемнения и обогащения цвета белого дуба . Пары аммиака вступают в реакцию с натуральными дубильными веществами древесины, вызывая ее изменение цвета. [28] Полученный продукт известен как «дыменный дуб». [29]
Прозрачная отделка предназначена для придания дереву хорошего вида и удовлетворения требований, предъявляемых к отделке. Выбор прозрачного покрытия для дерева предполагает компромисс между внешним видом, защитой, долговечностью, безопасностью, требованиями к очистке и простотой нанесения. В следующей таблице сравниваются характеристики различных прозрачных покрытий. «Качество истирания» указывает на легкость, с которой можно манипулировать отделкой для достижения желаемого результата. Шеллак следует рассматривать с двух разных точек зрения. Его используют, разбавив денатурированным спиртом, в качестве отделки и как способ манипулировать способностью древесины впитывать другие отделочные материалы. Спирт испаряется почти сразу, образуя покрытие, которое можно прикрепить практически к любой поверхности, даже к стеклу, и поверх него можно использовать практически любое другое покрытие.
1 подчеркивает визуальные свойства за счет различий в текстуре древесины.
Производители, производящие продукцию серийно, внедряют автоматизированные системы плоской отделки. Эти системы состоят из ряда станций обработки, которые могут включать в себя шлифовку, удаление пыли, окрашивание, нанесение герметика и верхнего покрытия. Как следует из названия, основные формы деталей плоские. Жидкая отделка древесины наносится с помощью автоматических распылителей в закрытом помещении или в окрасочной камере. Затем материал можно отправить в печь или снова отшлифовать, в зависимости от настроек производителя. Материал также может быть переработан через линию для нанесения еще одного слоя отделки или продолжения работы в системе, которая добавляет последовательные слои в зависимости от схемы производственной линии. В системах обычно использовался один из двух подходов к производству.
При подвесном подходе готовые деревянные изделия подвешиваются на держателях или вешалках, которые прикреплены к конвейерной системе , которая перемещает предметы над головой или над площадью пола. Сам конвейер может быть установлен на потолке, на стене или опираться на напольные крепления. Простая подвесная конвейерная система может быть спроектирована для перемещения изделий из древесины через несколько процессов отделки древесины в непрерывном цикле. Подвесной подход к автоматизированной отделке древесины также позволяет перемещать предметы в более теплый воздух на уровне потолка, чтобы ускорить процесс сушки.
При буксирном подходе к автоматизации отделки древесины используются мобильные тележки, которые приводятся в движение конвейерами, установленными в полу или на полу. Этот подход полезен для перемещения больших деревянных изделий неудобной формы, которые трудно или невозможно поднять или повесить над головой, например деревянной мебели на четырех ножках. Мобильные тележки, используемые при буксировочном подходе, могут быть оснащены верхними плитами, которые вращаются вручную или автоматически. Вращающиеся верхние плиты позволяют оператору иметь легкий доступ ко всем сторонам деревянного изделия во время различных процессов отделки древесины, таких как шлифовка, покраска и герметизация.
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )