Эстетические свойства фактуры древесины при имитационном старении и последующем окрашивании

В последние годы резко возросло применение натуральной древесины в отделке жилых, административных и культурно-бытовых зданий, изготовлении мебели, предметов интерьера и сувениров. Поворот к естественному теплому материалу, каким является древесина, вызван как эстетическими, так и экологическими потребностями, желанием человека жить в условиях близких к природе. Недаром в наши дни считаются наиболее комфортными дома, в отделке которых использована древесина [1].

К ценным качествам древесины относятся достаточно высокая механическая прочность при небольшой плотности, низкая теплопроводность, легкость обработки, стойкость к воздействию кислот и солей [1]. Древесина обладает уникальными эстетическими свойствами [2] — благородным цветом, красивой текстурой (рисунком, видимым на срезе, обусловленным внутренним строением древесины), разнообразной фактурой.

Основная часть художественно-промышленных изделий из древесины подвергается окрашиванию. Эстетические свойства древесины и лакокрасочных покрытий успешно используются дизайнерами в качестве средств декорирования, придающих изделиям художественную выразительность.

Изучению цвета древесины и её текстуры, цвета и блеска лакокрасочных покрытий посвящено большое количество работ. Боровиковым A.M., Уголе-вым Б.Н., Рыкуниным С. Н. и другими учеными [3−5] рассмотрены как орга-нолептические (качественные), так и инструментальные (количественные) характеристики цвета и блеска древесины. Исследованию декоративных свойств лакокрасочных покрытий древесины посвящены работы Буглая Б. М., Рыбина Б. М. Жукова Е.В., Онегина В. И. и многих других [6−8] ученых. Фактура древесины изучена в меньшей степени ввиду того, что до недавнего времени фактура являлась маловариативным средством декорирования. В художественно-промышленных изделиях из древесины использовалась фактура преимущественно одного типа — ровная гладкая (рисунок 1), получаемая традиционными операциями резания — строганием, точением, шлифованием и др.

Ситуация изменилась с развитием технологий имитационного старения древесины — браширования и воздушно-абразивной обработки, придающих фактуре объемность, оригинальную рельефную пластику, соответствующим внутреннему строению древесины. В результате существенно возросли возможности декорирования изделий из древесины, совершенствования их дизайна, повышения художественной выразительности. Древесина с фактурой, имитирующей состаренную, начинает все шире применяться в обустройстве интерьеров, производстве мебели, вывесок, сувениров, орнаментальных накладок и других изделий. Начаты исследования по влиянию породы древесины, способов и режимов имитационного старения древесины на эстетические свойства фактуры (Лукьянова Н.Г., Поярков A.B., Сергеева В. В. и др.) [9−12]. Показано, что наибольший эстетический эффект достигается на древесине хвойных пород, в первую очередь на сосне.

В работах Айрапетова Д. П., Байера В. Е., Шахкельдян Б. Н., Загаринской JI.A., Черных М. М., Сергеевой В. В. [13−16] эстетические свойства фактуры материалов классифицируются по нескольким признакам, наиболее важным из которых применительно к древесине, имитирующей искусственно состаренную, является степень рельефности. Основываясь на органолептическом (визуальном и тактильном) восприятии фактуры* выделяют две её группы по степени рельефности — ровную и рельефную, подразделяя каждую группу на гладкую и шероховатую (см. рисунок 1). Отметим, что количественная взаимосвязь между степенью рельефности фактуры и высотой её неровностей до настоящего времени не установлена, не определены границы между группами фактуры. Это затрудняет взаимопонимание между заказчиком, дизайнером и производителем изделий, усложняет воплощение идей дизайнера в материале [16−18]. Выявление отмеченной взаимосвязи актуально и вошло в.

Считаем, что фактура отличается от рельефа (барельефа, горельефа, контррельефа и др.) меньшими высотой и шагом неровностей и значительно большим их количеством на единице площади поверхности изделия. задачи диссертационной работы. а) б).

УЛ/ АЛАЛААЛА, Л в) г) д).

Рисунок 1 — Схематичные профили фактур (а — ровной гладкой, б — ровной шероховатой, в — рельефной гладкой, г — рельефной шероховатой) и рельеф, выполненный на изделии (д).

Эстетическая выразительность изделий из древесины, имитирующей состаренную, закладывается как при имитационном старении, так и при последующем окрашивании. Причем то или иное покрытие может в разной степени усилить, либо даже ослабить эстетические свойства фактуры, приобретаемые при имитационном старении.

Не решенной до настоящего времени актуальной проблемой, стоящей как перед дизайнерами, так и перед производством, и существенно сдерживающей широкое внедрение в практику древесины, имитирующей состаренную, является отсутствие научных рекомендаций по выбору рационального сочетания технологии имитационного старения, рельефности фактуры и эстетических свойств лакокрасочных покрытий, определяющих уровень проявления итогового эстетического эффекта.

Цель работы:

Совершенствование дизайна изделий из древесины, имитирующей состаренную, за счет рационального сочетания эстетических свойств фактуры и лакокрасочных покрытий.

Поставленная цель определила задачи исследования: 1. Разработать классификацию изделий из древесины, основанную на свойствах её фактуры, и обосновать область возможного применения древесины, имитирующей состаренную.

2. Выполнить анализ средств декорирования, используемых в дизайне изделий из древесины, и определить средства декорирования изделий из древесины, имитирующей состаренную.

3. Установить взаимосвязь между органолептическим восприятием рельефности фактуры древесины и высотой неровностей.

4. Для древесины сосны определить сочетания эстетических свойств лакокрасочных покрытий и рельефности фактуры, придающие древесине наиболее высокие эстетические свойства после имитационного старения и последующего окрашивания.

Научная новизна:

1. Разработана классификация изделий из древесины эстетического, утилитарно-эстетического и утилитарного назначения, основанная на свойствах фактуры, методе фактурирования и наличии окрашивания.

2. Показано, что древесина, имитирующая состаренную, в сравнении с полученной обработкой резанием на станках, обладает более высокими эстетическими свойствами, а изделия, выполненные из неё, улучшенным дизайном за счет придания фактуре рельефности, соответствующей внутреннему строению древесины.

3. Обоснована возможность использования стандартного показателя шероховатости древесины Rmmax для выявления взаимосвязи между органолептическим восприятием рельефности фактуры древесины и высотой неровностей.

4. Установлены значения показателя шероховатости Rmmax, разграничивающие группы фактур древесины с различной рельефностью. Для исследованных пород древесины, способов ощущения, видов срезов и условий наблюдения и освещения среднее арифметическое значение Яттлх, отделяющее гладкие фактуры от шероховатых при визуальном восприятии, составляет 60 мкм, а шероховатые от рельефных — 280 мкм на расстоянии 0,5 м от наблюдаемой фактуры, соответственно, составляет 110 и 400 мкм на расстоянии наблюдения 2 м, при тактильном восприятии — 40 и 310 мкм.

5. Показано, что различные сочетания цвета и блеска лакокрасочных покрытий в разной мере усиливают эстетические свойства древесины, имитирующей состаренную. Ранжированием установлено, что в наибольшей мере эстетические свойства усиливают черный цвет в сочетании с глянцевым блеском, в наименьшей — белый цвет в сочетании с матовым блеском.

Практическая полезность:

1. Установленные значения Яттах, разграничивающие группы фактур древесины с различной рельефностью позволяют дизайнеру назначать при проектировании, а технологу обеспечивать при производстве ту высоту неровностей, которая создает заданное органолептическое восприятие фактуры, соответствующее замыслу дизайнера.

2. Выполненное ранжирование сочетаний цвета и блеска лакокрасочных покрытий древесины, имитирующей состаренную, позволяет обосновать выбор эстетических свойств покрытий, рельефности фактуры и способов фактурирования при проектировании изделий и разработке технологических процессов их изготовления.

3. Предложенная методика определения границ между группами фактур древесины может быть использована для других материалов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Разработанная классификация изделий различного назначения из древесины устанавливает взаимосвязь изделия со свойствами фактуры и способами фактурирования.

2. В древесине, имитирующей состаренную, фактура приобретает рельефность, соответствующую внутреннему строению древесины, что расширяет возможности декорирования изделий и совершенствование их дизайна.

3. Обосновано применение стандартного показателя шероховатости Rmmax для выявления границ между группами фактур, воспринимаемых ровными гладкими, ровными шероховатыми и рельефными и определены граничные значения показателя Rmmwi для типовых пород древесины, тактильного и визуального способов ощущения фактуры, разных видов срезов и освещений при различном удалении.

4. Установлено, что для исследованных условий при наблюдении с расстояния 0,5 м среднеарифметическое значение Rmmax, отделяющее ровные гладкие фактуры от шероховатых, составляет 60 (±10) мкм, а отделяющее шероховатые от рельефных — 280 (±40) мкмпри наблюдении с расстояния 2 м составляет, соответственно, 110 (±15) и 400 (±50) мкм. А при тактильном восприятии граничные значения Rmmax составляют 40 (±5) и 310 (±30) мкм.

5. Показано, что различные по цвету и блеску лакокрасочные покрытия в разной степени усиливают эстетический эффект фактуры древесины, имитирующей состаренную. Наибольшее усиление достигается при нанесении черного глянцевого покрытия (4,4 балла из 6), наименьшее — белого матового (2,7 балла из 6) i.

ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

Благодаря современным технологиям в дизайне художественно-промышленных изделий из древесины появляется возможность создавать выразительные работы, сочетающие в себе как простоту обработки, так и оригинальность формы и фактуры изделия.

Весомую нишу в производстве изделий из древесины, имитирующей состаренную, занимает всевозможная мебель и предметы интерьера.

Результаты производственного опробования выполнены на мебельной декоративной накладке, изготовленной с помощью воздушно-абразивной обработки.

5.1. Результаты производственного опробования.

Изготовление декоративной накладки.

В мебельном производстве широко распространена практика декорирования изделий резным орнаментом или узором. Это осуществляется за счет ручной или промышленной резьбы (рисунок 59). Как правило изготовление такого орнамента требует достаточных временных и технологических, а следовательно финансовых затрат, что значительно сказывается на стоимости изделия. Фоном для орнамента в таких изделиях чаще всего является ровная гладкая фактура.

Рисунок 59 — Изделия из древесины с ровной гладкой фактурой, декорированные орнаментом.

В нашем случае основная концепция работы заключалась в создании изделия с улучшенным дизайном в сочетании с высоким уровнем технологичности производства и минимумом затрат. В качестве объекта декорирования выбрана декоративная накладка, которая служит деталью элемента мебели. В данном изделии фактура имитационно состаренной древесины является фоном для оригинального орнамента (рисунок 60).

Рисунок 60 — Художественно-промышленное изделие — декоративная накладка.

240×80×20мм).

В дизайне изделия использованы цвет и блеск покрытия, фактура (рельефность) и текстура (рисунок, отображающий внутреннее строение древесины), т. е. все средства декорирования, представленные на рисунке 20 главы 2, а также декоративный орнамент, несущий главную композиционную нагрузку. Проектно-технологическая последовательность включала следующие этапы: подготовку эскиза орнамента в программе Corel Draw, изготовление по программе шаблона из листовой стали на лазерной установке, подготовку заготовки, её воздушно-абразивную обработку, отделку лакокрасочными материалами (морилкой, лаком) (рисунок 61). I С.

Изготовление шаблона из листовой стали на лазерной установке.

Подготовка заготовки.

— Воздушно-абразивная обработка заготовки.

— Отделка лакокрасочными материалами морилка, лак).

Рисунок 61 — Технологическая последовательность изготовления декоративной накладки.

Подготовка эскиза включала в себя поиск возможных вариантов орнаментов, которые отвечали бы следующим требованиям: оригинальность и выразительность рисунка, максимальное раскрытие художественного эффекта рельефной фактуры, возможность технологического оформления мелких элементов (рисунок 62). Орнамент представляет собой сочетание растительного и геометрического стилей. Элементы орнамента объединены одним общим контуром вследствие технологичности обработки, но это не сказалось на его высокой декоративности.

Рисунок 62 — Эскиз орнамента.

Эскизы выполняли в программе Corel Draw, так как данная программа позволяет не только прорисовывать рисунок будущего изделия, но и программировать вырезание изображения на лазерной установке.

Шаблон изготовили из листовой холоднокатаной стали марки 08пс. Для лазерного раскроя листового металла применяли японский раскроечный станок AMADA — современное оборудование, с помощью которого осуществляется обработка листового металла сфокусированным лазерным лучом регулированной мощности (рисунок 63) [72].

Рисунок 63 — Лазерный раскрой листового металла на японском раскроечном станке AMADA [72].

В качестве материала заготовки для будущего изделия выбрали сосну вследствие её хорошей обрабатываемости и высоких декоративных качествпри имитации старения образуется ярко выраженная фактура.

Воздушно-абразивная обработка заготовки осуществлялась по методике изложенной в работе [9]. Глубина рельефа составила 1200 мкм. Общее время обработки составило 1500 секунд.

Лакокрасочную отделку осуществляли крашением поверхности изделия морилкой неводной «Красное дерево» и покрытием бесцветным глянцевым лаком на алкидной основе производства фирмы «ПккигПа» в два слоя.

5.2 Область применения изделий из имитационно состаренной древесины.

С ростом популярности жизни в загородных домах тенденция использования натуральных материалов стала особенно актуальна. В связи с этим использование древесины в оформлении интерьеров имеет первостепенное значение. Все изделия из дерева привносят свою частичку природного тепла в интерьер, благодаря чему и пользуются такой популярностью.

Само по себе дерево в помещении — это очень красиво, но имитационно состаренное дерево выглядит еще более эффектно за счет выгодного вида рельефной фактуры, соответствующей «рисунку» древесины.

Дизайнеры используют «старинную» древесину в интерьерах, чтобы создать атмосферу уюта и надежности. Использование такой технологии позволяет в доме подчеркнуть не только высокий уровень жизни, но и связать дух своего дома с вечными ценностями. Появляется ощущение, что здесь жили уже несколько поколений владельцев.

Древесина, имитирующая состаренную, применяется при создании интерьеров ресторанов и баров, во внутренней отделке квартир и коттеджей. Состаренное дерево может использоваться для оформления специализированных помещений, например, винных погребов, каминных залов, бильярдных, гостиных или кухонь. Из состаренного дерева можно изготовить многие детали интерьера: потолочные балки, каминные полки, двери, обшивку стен, и, безусловно, очень эффектную мебель.

Состаренное дерево в наибольшей степени подходит для оформления интерьеров в стилях кантри или рустик.

Кантри — это так называемый деревенский стиль. О направленности стиля кантри можно судить, исходя из его названия. Одно из значений английского слова country — деревня, но следует упомянуть и другое его значение — страна. В стиле кантри гармонично сочетается и деревенская простота, и колорит разных стран.

Интерьер в стиле кантри — это образ сельского дома в стилистике той страны, в которой он находится. Дом или квартира стиля кантри может быть выполнена под американское ранчо, швейцарское шале, русскую избу, а также английский коттедж.

Непринужденный художественный беспорядок и мебель из натурального дерева — вот основной принцип толкования стиля кантри.

Основные черты кантри, как стиля интерьера — это простота, отсутствии вычурной декорации и, как следствие, высокая функциональность. Кантри стиль характеризуется уютностью и комфортностью. Кроме того, кантри способствует улучшению настроения, и настраивает на приятное проведение свободного времени особенно в кругу семьи, друзей и знакомых. На сегодняшний день стиль кантри — это утонченный, изысканный и в то же время современный стиль интерьера, в котором отсутствует явная роскошь, замененная мягкостью, плавностью и близостью к природе.

Для мебели стиля кантри золотое правило — комфорт. По-деревенски грубоватая, но правильных форм, с неполированными, имитирующими состаренную древесину поверхностями. Расставляется традиционным для этого стиля способом, то есть очень непринужденно.

Необходимый набор для спальни — это кровать и платяной шкаф из грубо обработанной древесины, для столовой — обеденный стол, буфет и табуреты. У каждого такого предмета — минимум функций и выраженная сельская простота. Но при этом имитировать крестьянский быт и легкую «об-шарпанность» совсем не обязательно. Удобная, функциональная и вполне новенькая мебель тоже может выглядеть весьма естественно. Светлые крашеные поверхности создают ощущение легкости и воздуха там, где темное дерево могло бы выглядеть слишком подавляюще (рисунок 64) [73,74].

Рисунок 64 — Интерьеры в стиле кантри с использованием мебели простых форм в сочетании со светлым покрытием.

Стиль «рустика» — это синоним натуральности. Слово «рустик» означает — грубый, колотый, тесаный (камень, поверхность). Зарождение этого стиля можно отнести к концу эпохи варварства, когда в примитивном сознании стали проявляться зачатки искусства, рождаться его своеобразный язык.

Среди всех материалов, которые человек применял для строительства и украшения дома и очага, были грубо обработанные камни и дерево, как самые доступные материалы.

Отличительная черта мебели рустик — это ярко выраженная стилизация под старину. Это направление имеет много общих черт со стилем «кантри», но есть и существенные различия. Если кантри — это воссоздание деревенского или загородного дома, то рустик — это создание интерьера, напоминающего старинный. Мебель рустик изготавливается из древесины, имитирующей состаренную, приветствуются шероховатости и даже «червоточинки».

Для стиля рустик применяются только наиболее качественные и дорогие материалы. Главным материалом для этого стиля является древесина. Используются такие породы дерева, как сосна, бук или вишня. Но наиболее популярный материал для отделки — это дуб, так как он обладает благородным внешним видом и идеально подходит для изготовления мебели [75].

В настоящее время очень популярно оформлять в этом стиле интерьеры ресторанов и баров (рисунок 65, а), а также загородные дома и коттеджи (рисунок 65, б). Деревянные поверхности в основном покрывают темными тонами, чтобы придать изделию эффект вековой древности и истории. а).

Рисунок 65 — Интерьеры в стиле рустик: а — ресторанов «Греческая смоковница» и «Красная ворона» (Москва), б — загородных домов.