Методы выявления рисунка акустической древесины.

[ДмитрийNS]

Приветствую всех участников форума.
Заранее приношу мои извинения за моё плохое знание химии.
На форуме скрипичных мастеров была открыта тема с аналогичным названием
http://www.forumklassika.ru/showthread.php?t=90954
В ходе обсуждения в теме, появились весьма професиональные вопросы связанные с химическими процесами протекающими в древесине дек инструментов во время подготовки древесины, грунтовки и сушки.
А так же поиск элементов влияющих на акустические свойства дерева, используемые старыми итальянскими скрипичными мастерами Кремоны.
Взаимодействия кислот и щелочей с целюлозой и лигнином, а так же вопросы по взаимодействию веществ и кислот смол. Взаимодействие веществ с бурой, аммиаком, мочевиной, кальцием, известью, казеином..., а так же возможные вариации протекания щелочного гидролиза. Влияние этих процессов на структурное изменение пор и стенок каналов древесины.
В общем очень многие вопросы, которые требуют професиональнх ответов химиков.
Заранее искренне благодарен Вам за участие.

[Iskander]

Боюсь, что там 100500 вариантов достижения одной и той же цели. Звуковые качества древесины определяются кинетикой распространения и затухания звука. В более плотной древесине (типа дуба, лиственницы) затухание меньше, в рыхлой (ель, сосна, осина) - больше. Плотность и пористость варьируется пропитками, причём зависимость от состава не столь принципиальна. Проконсультируйтесь у лакокрасочников по материалам глубокого проникновения. На мой взгляд предпочтительнее ЛКМ дающие твёрдую плёнку

[MONSTA]

Где-то читал о том, что достижения мастеров Кремоны обусловлены прежде всего фиговым климатом того времени. Именуемым неофициально "малым ледниковым периодом". Типа, среднегодовая температура тогда была зело низка, поэтому разные там деревяхи прирастали за год очень мало, и давали из-за этого весьма плотную древесину. Что несомненно отражалось на качестве музыкальных инструментов, сделанных из этих деревях. Короче, чтобы воспроизвести результаты старых мастеров Кремоны, попробуйте заготавливать древесину где-то в Заполярье. Может, даже лучше получится.

[chimist]

На мой взгляд, который далеко не профессионален в таких вопросах, скрипки того времени конструировались не на основе знания химии и физики, а на особом взгляде на мир, аналогиях между пением человека и причинами этого и пением инструмента. Оттуда вытекала вся методология сборки и настройки инструмента. А попытка выяснить, что там гидролизуется и с какой скоростью - таких экспериментов можно ставить миллионы и толком в итоге ничего не получить.

[Phobos]

Ну не могу от анекдота удержаться:
Два короеда грызут древесину. Один на минутку прерывается и спрашивает второго: "Ну, как тебе?" Второй, поморщившись, отвечает: "Да ну, ничего особенного, ни вкуса, ни аромата. И чего эти людишки в ней нашли - "Страдивари, Страдивари!"?

[ДмитрийNS]

Благодарю за отзыв.
В этой теме вопрос стоит о предположительно следующем результате.
Твёрдые вещества в том числе лигнин ЕЛИ И КЛЁНА, (подвергшиеся вероятно щёлочному гидролизу) стали более твёрдыми, поры полностью очистились и вероятно увеличились. Стенки пор стали звукоотражающими и гладкими как бы внутридревесными акустическими камерами, при этом остались открытыми. При иэтом внешний рисунок древесных годовых слоёв выделился - то есть тёмные и светлые слои, образовав подобие струн, в рисунке древесины.
В анализах грунта инструментов использовалось такое вещество как - бура, так же найдены протеины.
На данный момент на форуме скрипичных мастеров стоит вопрос чем полностью растворить и вывести смолы древесины?...
По поводу малого ледникового периода - качества древесины конечно играет определённую роль, но основная роль акустических свойст это пропитка, которая даёт предположительно вышеописанный результат.
Приведу цитату из темы со скрипичного форума

В подавляющем большинстве своем смолы состоят из смоляных (дитерпеновых) кислот - но это твердая часть. Есть ещё также в смоле однотерпеновый скипидар (большая часть его - пинен) - это жидкая фракция
> Эти кислоты до их вывода, могут как то понадобиться для чего то...???
да нет, они были нужны дереву. Для лютерии смолы в древесине не нужны ни на какой стадии
> Одно понятно что они должны вымыться полностью в итоге

Вопрос - как их можно полностью вывести?

[avor]

Гыы! Заменили одну смолу природную на другую смолу(из грунтовки). И гордо сказали: "смола не нужна". Лак кстати тоже смола. Все это фигня с выведением смол. Смолу можно выгнать из тонкого поверхностного слоя, а если ее выгнать из всего массива древесины, то последняя станет хрупкой и пористой почти как кора или пробка. Чисто мое мнение: Вся фигня с покрытием происходит из-за преломления и рассеивания звуковых волн в материале деки. А здесь важно, что при подготовке под грунт поверхность дерева не гладкая, а микрорельефная. При заливке грунтом микрорельефа, мы как бы создаем из сочетания рисунка дерева и рисунка грунта(разной толщины) новый неоднородный рисунок среды в которой распространяется звук. Поэтому надо смотреть не на химию, а на ФИЗИКУ процесса. А для физики ключевыми будут характер и геометрия неравномерной плотности дерева и грунта с лаком. Отсюда мораль что учитывать надо 1) Плотность дерева 2) Кольцевой рисунок и его расположение на материале. 3)Плотность и модуль Юнга(упругость) грунта и лака. Т. е. в зависимости от сырья и кольцевого рисунка по чеснаку надо подбирать состав лака и грунта.

[Sovetnik]

Благодарю за отзыв.
На данный момент на форуме скрипичных мастеров стоит вопрос чем полностью растворить и вывести смолы древесины?...

У ели, как основного материала для изготовления дек, смоляные ходы в древесине занимают не более 0,2% ее объема, что по сравнению с 70% воздушных пор, пронизывающих древесину, величина ничтожная.
В связи с этим, освобождение этих ходов от смолы, с целью увеличения воздушности древесины, выглядит весьма сомнительно.
Если у Вас есть какие-либо веские причины для этого, то изложите их.

[ДмитрийNS]

У ели, как основного материала для изготовления дек, смоляные ходы в древесине занимают не более 0,2% ее объема, что по сравнению с 70% воздушных пор, пронизывающих древесину, величина ничтожная.
В связи с этим, освобождение этих ходов от смолы, с целью увеличения воздушности древесины, выглядит весьма сомнительно.
Если у Вас есть какие-либо веские причины для этого, то изложите их.

Да веские причины есть.
Буду говорить образами. Пора - это пещера. Звук в пещере которая состоит из твёрдого матерала, отражается от них, если же на стенках пещеры какие то сопли, мох, грязи - звук в них тухнет - в общем тот же самый акустический принцип, но на микроуровне. Так же образ резонанса, если одна пора чистая и звук в ней хорошо отражён, а другая пора забита всякой гадостью, то звук прорезонировавший в одной пещерке, заглохнет в другой, и не будет эффекта резонансного эха, передающегося по всей площади звучащего отрезка древесины.
Поэтому у нужно убрать весь мусор, но при этому укрепив стенки пещер - пор, а именно лигнин из которого они состоят. Некая химическая генеральная уборка.

[antabu]

ДмитрийNS, на всякий случай гляньте технологию производства фибры. Там не просто пропитка хлористым цинком, а реакция с ним целлюлозы.

[ДмитрийNS]

antabu
Посмотрел реакцию - целюлоза вообще растворяется при сильных концентрациях.
http://polymer-tech.ru/ref/celluloza_rastvor9ets9.html
Так же посмотрел реакцию с лигнинами,
http://www.himi.oglib.ru/bgl/8222/792.html
но не понял что именно происходит...???
Если щадащим водным раствором попробовать пропитать древесину, а потом промыть, и просушить - поры очистятся?

[avor]

1)Звук не будет отражаться от стен пор. Дерево не кварц. Пористый мягкий материал(клетчатка, целюлоза), к которуму например относится бумага(состоит из целлюлозы более чем на 90%), вата(99,9 процентов целлюлоза) - поглощает звук. Пеноизоляция слышали(это для примера)?

2)Промыть доску не удастся без серьезного вмешательства в ее структуру(частичного разрушения.

3) Прежде чем химичить, надо точно знать чего ты хочешь. А скрипичное дело это сплошная эмпирика. Пока не будет нормальной теории, позволяющей рассчитать параметры материала деки. Всякие химические экзерсисы есть не что иное как умственная мастурбация, бесплодное хождение по кругу. Кстати человек с ником Искатель на вашем форуме очень хорошо это понимает и всю вашу ветку относительно тонко иронизирует над вами и вообще над подобными темами.

[MONSTA]

avor
Boт оно точно. Граждане скрипичные изготовители то и дело хватаются за некую идею, позволяющую раскрыть секрет старых мастеров. Лак вот у них был какой-то особенный, к примеру. Который уже сто раз был стерт со скрипки пальцами скрипачей, и двести раз заменен на более новый. Абсолютно некошерный. А скрипка все равно нормально играет...

[Sovetnik]

Пора - это пещера. Звук в пещере которая состоит из твёрдого матерала, отражается от них, если же на стенках пещеры какие то сопли, мох, грязи - звук в них тухнет - в общем тот же самый акустический принцип, но на микроуровне. Так же образ резонанса, если одна пора чистая и звук в ней хорошо отражён, а другая пора забита всякой гадостью, то звук прорезонировавший в одной пещерке, заглохнет в другой, и не будет эффекта резонансного эха, передающегося по всей площади звучащего отрезка древесины.
Поэтому у нужно убрать весь мусор, но при этому укрепив стенки пещер - пор, а именно лигнин из которого они состоят. Некая химическая генеральная уборка.

Чтобы звук отражался и резонировал в пустотах (порах) их размер должен быть соизмерим с длиной волны звука (ее четверти) в среде его распространения, а они (поры) примерно на два порядка меньше. То есть, в полости можно возбудить колебания только таких волн, длина которых меньше их размера.
Резонирует и вибрирует вся дека, как единое целое.
Особенность ели, как акустического материала, заключается в уникальном сочетании прочности (упругости) и легкости (плотность около 400 кг/м³).

Насколько мешает резонансу микроскопический "мусор" внутри пор - с ходу я вам не отвечу, здесь нужны специфические познания в области физики (акустики).
Но то, что химическая обработка (растворение) этого мусора может подрастворить (и изменить) также стенки пор - это несомненно.
Следствием этого будет снижение их жесткости, а это потянет за собой падение модуля упругости и связанной с ним скорости звука и в конечном итоге приведет к уменьшению акустического коэффициента (отношение скорости звука в материале к его плотности) ниже допустимого уровня в 12 ед.

[ДмитрийNS]

Благодарю всех за ответы.
В том то и дело что стоит вопрос о сохранении упругости. К примеру - дерево обработанное аммиаком вначале даёт хорошие акустические показатели, но по прошествию времени дерево теряет упругость. Вот и возник вопрос, как закрепить результат на века. На данный момент тема перешла в новое русло - не жидкостей, а сушильных веществ,
http://www.forumklassika.ru/showthread.php?t=91230
таких как известь, зола и. др., какие реакции могут происходить в древесине, во время сушки под воздействием того или иного вещества? (С учётом соответственно естественных веществ ели, а так же с учётом того что древесина до распилки находилась какое то время в речных и морских водах, так как доставлялась в Кремону сплавом река-море-река)

[MONSTA]

Cpoчно поднимайте старый топляк на сибирских реках, пока другие производители скрипок не опередили!

[avor]

Каким аммиаком водным или сжиженным газом? Так сжиженный газ делает древесину не упругой, а гибкой, она наоборот жесткость теряет. Потом аммиак улетучивается и жесткость восстанавливается. А раствор аммиака в воде окажет на древесину почти такое же действие, как просто вода, отличие в том что он может слегка вымыть кое какие органические кислоты например абиетиновую кислоту, что опять же не увеличит, а уменьшит жесткость. Хотя может это и есть то что требуется. Ну и вообще, еще раз повторяю все ваши поиски бессмысленны пока нет понимания какие именно параметры древесины важны и какие их значения оптимальны.