Введение к работе
Актуальность темы. Для производства столярно-строительных изделий и мебели с прозрачной отделкой, а также их реставрация в настоящее время наряду с лиственной используется и хвойная древесина. Но низкие декоративные свойства хвойной древесины не позволяют обеспечить требуемое качество отделки при использовании отделочных материалов, разработанных для древесины лиственных пород.
Характерными признаками древесины хвойных пород, сдерживающими масштабное ее применение для получения высококачественной продукции, являются неоднородность естественной окраски, неравномерность окрашивания и низкая светостойкость поверхности. Данные особенности проявляются как в процессе отделки изделий, реставрации, так и при их последующей эксплуатации.
Проблемами отделки и реставрации изделий из древесины хвойных пород занимались многие ученые. Так, особенностям отделки хвойной древесины большое внимание уделялось Буглаем Б.М., Онегиным В.И., Жуковым Е.В., Цоем Ю.И. и другими исследователями. В работах Куманина В.И., Соколовой М.Л., Лобацкой P.M., Черных М.М. и их учеников эстетические свойства фактуры материалов классифицируются по нескольким признакам, наиболее важным из которых применительно к древесине является степень рельефности. Вопросами обеспечения качественного окрашивания поверхности изделий занимались Кушнирская М.Ц., Ветошкин Ю.И, Беляев Е.Ю., Бокщанин Ю.Р., Мелешко А.В. и др. В области глубокой пропитки древесины хвойных пород велись работы учеными Харук Е.В., Ермолиным В.Н., Соколовым В.Л. и др. Свойства лаковых покрытий на древесине изучали Санаев В.Ф., Рыбин Б.М., Брапук В.В. и др.
Регулирование декоративных свойств изделий из хвойной древесины преимущественно связывалось с окрашиванием или отбеливанием, формированием лаковых покрытий различной степени матовости. Однако отсутствие учета особенностей древесины хвойных пород не позволило до настоящего времени разработать эффективные методы и материалы для реставрации, обеспечивающие требуемое качество отделки изделий по декоративным свойствам.
При прозрачной отделке декоративные свойства изделий в большей степени определяются операциями подготовки поверхности древесины под лакирование, поэтому повышение качества отделки должно быть связано с разработкой принципиально новых материалов, контактирующих непосредственно с древесной подложкой позволяющих формировать покрытия с заданными декоративными свойствами независимо от особенностей хвойной древесины. Это реализуется на основе комплексного
подхода при рассмотрении декоративных свойств, как полимерной пленки, древесной подложки, так и лакированной поверхности изделия в целом.
Внедрение высокоэффективных, универсальных материалов в процесс отделки позволяет решить ряд важнейших проблем в реставрации изделий из древесины -улучшение их защитно-декоративных свойств, сокращение цикла формирования покрытий.
Неоднородность окраски, низкая светостойкость поверхности, неравномерность окрашивания с проявлением набухания и поднятия ворса, особенно при использовании водных красителей является сдерживающими факторами широкого применения древесины хвойных пород при производстве и реставрации мебели и дизайнерских изделий. Для обеспечения требуемого качества отделки изделий из древесины рассматриваемой породы необходимо рационально осуществить выбор и применение материалов и технологий с учетом особенностей строения и химического состава древесины.
Цель диссертационной работы - усовершенствование существующих методов и технологий защиты и реставрации дизайнерских изделий из дерева (предметов мебели) лакокрасочными покрытиями на основе полимерных композиций, повысить их эффективность и долговечность.
Для решения поставленной цели работы сформулированы задачи исследования:
провести ретроспективный обзор и классифицировать изделия из древесины (мебель) на основе свойств ее фактуры, выявить особенности отделки древесины, связанные с ее анатомическим строением и химическим составом и обосновать область возможного реставрирования с использованием полимера;
провести анализ реставрируемого элемента декора, используемого в дизайне изделий из древесины и определить степень его поражения;
разработать метод долговременной защиты предметов мебели на основе проведения анализа существующих красящих материалов, их влияния на технологические процессы отделки и эстетического качества отделки мебели из древесины;
с точки зрения дизайна установить влияние различных компонентов красящей системы на основные закономерности процесса формирования лакокрасочных покрытий на древесине;
обосновать регрессию шероховатости поверхности древесины при использовании красящего состава на основе полимерной композиции;
разработать рациональную рецептуру красящей полимерной композиции для обеспечения требуемого эстетического качества отделки и эффективности технологических процессов;
разработать технологический режим формирования защитно-декоративных покрытий с использованием красящего состава на основе полимерных композиций и представить рецептуру шеллачной политуры для окончательной отделки реставрируемой поверхности древесины.
Для решения поставленных задач применены следующие методы исследований:
моделирования и оптимизации;
эксперимент.
Объект исследования: дизайнерские предметы мебели из древесины. Предмет исследования: реставрация и реконструкция дизайнерских изделий из дерева (мебели) с использованием полимерных композиций. Научная новизна:
приведена классификация изделия из древесины, основанная на свойствах ее фактуры; выявлены особенности отделки древесины, связанные с ее анатомическим строением и химическим составом и обоснованы области возможного реставрирования с использованием полимера;
разработаны методы долговременной защиты предметов мебели из древесины на основе проведённого анализа существующих красящих материалов, их влияния на технологические процессы отделки и эстетического качества отделки мебели из древесины;
установлено влияние различных компонентов красящей системы на основные закономерности процесса формирования лакокрасочных покрытий на древесине;
установлено снижение шероховатости поверхности древесины при использовании красящего состава на основе полимерной композиции;
представлена рецептура красящей полимерной композиции для обеспечения требуемого эстетического качества отделки и эффективности технологических процессов;
разработан технологический режим формирования защитно-декоративных покрытий с использованием красящего состава на основе полимерных композиций;
представлена рецептура шеллачной политуры для окончательной отделки реставрируемой поверхности древесины.
Достоверность полученных результатов подтверждается совпадением результата отреставрированных элементов с оригиналами дизайнерских изделий.
Практическая значимость и внедрение результатов работы заключается в решении задачи о реставрации и консервации дизайнерских изделий из дерева. Результаты могут служить основой для разработки новых универсальных красящих составов в технологии формирования защитно-декоративных покрытий.
Применение разработанного красящего состава на основе полимерных композиций обеспечивает получение высококачественных покрытий на древесине, исключая операцию промежуточного шлифования и совмещая операции крашения и грунтования.
Результаты работы нашли отражение в трех практических справочниках -Справочнике современного архитектора (Ростов н/Д, Феникс, 2010. - 634 с), Справочнике современного дизайнера (Ростов н/Д, Феникс, 2013. - 431 с), Справочнике дизайнера декоративно-прикладного искусства (Ростов н/Д, Феникс, 2013. - 221 с).
Результаты работы могут быть использованы при реставрации мебели и других дизайнерских изделий из дерева.
Апробация результатов работы. Результаты исследования доложены и обсуждены на: международных научно-практических конференциях «Строительство» (Ростов-на-Дону, РГСУ, 2012, 2013гг.), VIII международной научно-практической конференции "Новые полимерные композиционные материалы" (Нальчик, КБГУ им. Х.М. Бербекова, 2013г.), научном семинаре кафедры «Компьютерный дизайн» Московского государственного университета приборостроения и информатики (Москва, МГУПИ, 2013 г.).
Результаты исследований внедрены в учебный процесс - в лекционный и практический курсы, в дипломное и курсовое проектирование, в научно-исследовательские работы студентов, магистров и аспирантов кафедры «Интерьера» Южного федерального университета.
Публикации. Результаты исследования изложены в 12 публикациях, в том числе 6 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 патентах РФ, 3 справочниках и 2 статьи в других изданиях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений, изложена на 145 страницах машинописного текста и содержит 80 рисунков, 18 таблиц, 1 приложение.
