0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Термомодифицированная древесина

Термодревесина

Читайте также
  • Что такое термодревесина?
  • Термодревесина технология
  • Термодревесина своими руками
  • Недостатки термодревесины

Деревянные изделия без каких-либо химикатов, которые стабильны в самых разнообразных условиях? Для фасада и для кровли, в саду и возле бассейна? Сто лет назад люди даже не мечтали о таком. Однако в 21 веке даже самые смелые предположения находят реальное воплощение. В этой статье мы поговорим о термодревесине: что это такое, как ее производят и чем же она так уникальна?

Что такое термодревесина?

Тремодревесина – это лесоматериал, который специалисты подвергают термической обработке под действием высоких температур от 180 до 230С без использования химических препаратов. В итоге получился продукт, ставший актуальным «материалом XXI века», который сочетает в себе экологичность древесины с абсолютно бесценными физико-механическими параметрами.

В процессе эксплуатации не меняется геометрия термодерева, т.е. оно не усыхает, не набухает, не подвержено короблению и растрескиванию, не гниет при длительном контакте с водой. А самое главное – ему не нужна ни в какая обработка химикатами. Такой материал отличается высокой плотностью структуры и почти на 30% лучше простых лесоматериалов держит тепло в зимний период и прохладу в летние месяцы. Отметим, что даже самые бюджетные сорта лесоматериалов во время термообработки тонируются на всю толщину и приобретают глубокий, благородный оттенок более ценных сортов.

Статья в тему:  Укладываем керамический гранит

Этот материал получают при помощи обработки лесоматериалов водяным паром с использованием природных растительных масел. Во время многоступенчатой сушки из сырья полностью вытягивается вся влага и летучие соединения, тогда как качества самой древесины существенно улучшаются. Интересно, что первоначальный этап сушки включает обработку сырья водяным паром. Это делается для того, чтобы предотвратить растрескивание будущего изделия. В процессе термообработки в условиях пересыщенного пара свободные атомы водорода «крепятся» к концам углеродно-водородных цепей лесоматериалов, препятствуя в будущем притяжению молекул воды и, как следствие, разбуханию сырья на молекулярном уровне. Показатели адсорбции жидкости снижаются в 4-5 раз.

После такого сложного и беспрерывного технологического процесса получается эффектное и экологически чистое, почти универсальное сырье. До начала процедуры термообработки на сырье вначале воздействуют высокими температурами на протяжении нескольких часов, после чего можно приступать непосредственно к самой термообработке. После этого полученный материал остужают. Для создания термодревесины можно использовать и мягкие и твердые сорта лесоматериалов. При этом мягкие сорта подходят для наружной отделки, а из твердых сортов создают различные предметы интерьера или проводят внутреннюю отделку.

Термодревесина технология

Стоит отметить, что эту технологию придумали финны. Финские специалисты для отделки фасадов и интерьерных работ, изготовления настилов используют сосну, ель. А в саунах применяют европейскую осину, сосну, ель. Напольные покрытия они создают из березы.

Производство термодревесины включает такие этапы:

  • при температуре 130-150 C происходит сушка, вследствие чего влажность удается снизить практически до нуля повышение температуры до 200-240 C в условиях насыщенного водяного пара. Обязательным условием является наличие избыточного давления в сравнении с атмосферным. Именно в этот момент лесоматериалам придается определенный оттенок и получается новый материал – термодревесина
  • температура понижается, а влажность сырья доводится до уровня 4-6 %.
Статья в тему:  Замена треснувшей плитки

Во время реализации термообработки меняется цвет лесоматериала, причем не только верхнего слоя, а по всей толщине. Можно получить самые различные оттенки от бежевого до шоколадного, все зависит от выбранного режима. Помимо этого, эффектно выглядит текстура древесины. Простой кусок дерева выглядит как благородный материал, подвергшийся долголетнему старению, а это сегодня очень модно. При помощи термообработки самое дешевое сырье будет иметь вид элитных сортов древесины.

При обработке паром полностью разлагается любимая микроорганизмами среда – древесные сахара. Тесты, которые проводили специалисты в лабораториях, доказывают, что полученный материал устойчив к гниению и образованию плесени, ему не нужны дополнительные защитные покрытия. Срок службы такого материала в 15–25 раз выше, чем обычной древесины. Постоянство размеров в условиях колебаний влажности и температуры окружающей среды увеличивается в 10–15 раз – по окончанию высыхания материал не меняет своих первоначальных геометрических форм, вследствие структурирования молекулярных цепочек во время обработки. В условиях постоянных проливных дождей изменение размеров термодерева в 3–4 раза меньше, чем у необработанного материала.

Путем термической обработки практически любой лесоматериал можно приблизить по характеристикам к лиственнице, которая столетиями не подвергается действию влаги. По этой причине лиственница пользуется огромной популярностью в Венеции. Просачивание жидкости после обработки снижается в 3–5 раз. Это происходит потому, что поверхность термодерева не пористая, как у обычных лесоматериалов, а уплотненная, вследствие чего ей не страшна даже повышенная влажность воздуха.

Статья в тему:  Фанера — лучший материал среди древесных плит

Сегодня люди все больше заботятся о своем здоровье, поэтому материалы для строительства и предметы интерьера выбираются экологически безопасные. Термически обработанная древесина как раз такой материал, потому что даже отходы этого производства утилизируются сжиганием.

Главные достоинства этого материала:

  • глубокий и однородный по всему сечению оттенок
  • идеальное качество поверхности;
  • длительный период эксплуатации
  • значительное снижение процента усыхания
  • стойкость к температурным колебаниям
  • аромат натуральной древесины
  • стопроцентная экологичность.

Изготовление термодревесины осуществляется под действием перегретого пара при температуре от 150 до 240 градусов Цельсия – разлет значительный, но именно позволяет разделить всю термодревесину на классы:

  • 1-й класс. Лесоматериалы обрабатываются при температуре до 190 С. Этот материал слегка тонирован, а его технические показатели самые низкие
  • 2-й класс. Обработка проводится при температуре до 210 градусов. Полученный материал устойчив к гниению и высокопрочный, однако, он менее пластичный и хрупкий. Он имеет более темный цвет
  • 3-й класс является наиболее высоким классом термообработки лесоматериалов. Его получают после «обжига» до 240 градусов. Полученный материал невероятно плотный, твердый и устойчив к любым погодным явлениям.

В целом, сфера использования термодревесины не ограничена. Она применяется везде, где используется обычная древесина. В строительной отрасли термодерево применяют в работах, связанных как с внутренней, так и с внешней отделкой фасадов. Широкая палитра оттенков не ограничивает дизайнерской фантазии, а физико-механические характеристики дают возможность использовать этот материал даже для создания несущих конструкций. В результате нейтрального отношения к влажности материал пользуется популярностью в обустройстве бань, саун и бассейнов. Единственный нюанс, который необходимо принять во внимание перед покупкой – это цена. Стоит этот материал очень дорого, и чаще всего расходы на покупку оказываются нецелесообразны. Например, использовать такой материал для интерьерной отделки комнат, конечно, можно, но дорого – для этих работ подойдут и обычные лесоматериалы. Термодерево имеет свою собственную область применения, в которой расходы на него оправдываются.

Статья в тему:  Как сделать деревобетон и деревобетонные блоки ?

Из термодерева производят деревянные плитки для ванных комнат и кухонь, которые являются прекрасной альтернативой холодному кафельному покрытию. Кроме этого из него делают цельные ванны и раковины.

При наличии неограниченного бюджета материал можно использовать для:

  • отделки фасадов здания. В строительных магазинах можно найти вагонку различного плана – от стандартных реек с пазами до блок-хаус
  • создания террас, площадок на открытом воздухе, беседок и других сооружений
  • ограждения из этого материала будут радовать не одно поколение вашей семьи. Такой забор не нуждается в уходе, его нужно лишь периодически мыть со шланга
  • производство декоративных изделий – напольных покрытий, панелей для стен, уличной мебели, разнообразных садовых декоров

Термодревесина своими руками

Ввиду такой высокой стоимости многие домашние мастера задумываются о том, чтобы сделать термодерево в домашних условиях. Конечно, при наличии огромного желания и электрической печи с регулятором температуры, вы сможете справиться с этой работой. Только не забывайте, что в электрическую печь необходимо обязательно установить тару с жидкостью, потому что без присутствия пара древесина легко загорится при такой высокой температуре.

Однако дело это довольно трудоемкое. На специализированных форумах можно найти мастеров, которые создали сушильную камеру собственноручно из железнодорожной цистерны, вмещающей 15 куб. м. Основным условием является стопроцентная герметичность камеры. В противном случае присутствие кислорода станет причиной возгорания лесоматериалов во время нагрева свыше 135 С. Самый простой способ термообработки своими руками заключается в проваривании небольшой деревянной заготовки на протяжении 1.5 часов в воде. После этого ее нужно завернуть в ткань и старые газеты, и разместить около любого источника тепла для того, чтобы она просохла. К такому методу прибегают резчики по дереву для сушки липы.

Статья в тему:  Эпоксидная затирка: красота и чистота

Недостатки термодревесины

Однако, идеального материала без недостатков еще придумать не удалось. Поэтому даже у такого, на первый взгляд, безукоризненного материала, есть отрицательные качества. В результате термической обработки лесоматериалы становятся не только более твердыми, но и более хрупкими, по этой причине специалисты советуют сверлить направляющие отверстия для шурупов и гвоздей, в особенности около торцов доски.

Термодревесина более чувствительна к ультрафиолету и может приобретать серебристо-серый оттенок, раз в несколько лет участки древесины, расположенные под открытым солнцем, понадобится обрабатывать.

Поскольку технология является новой и малоизученной, экспертам пока не известна стойкость этого материала, при длительном нахождении в земле. По этой причине, столбы, части каркаса террасы, беседки и прочих садовых сооружений лучше создавать из пропитанной антисептиком древесины.

Сегодня этот материал можно купить лишь в специализированных магазинах, в розничной продаже она встречается достаточно редко. Однако в ближайшие несколько лет стоит ждать большей доступности вследствие роста объемов производства и, как следствие, уменьшения стоимости, потому что все больше и больше производств начинают осваивать эту технологию.

В конце отметим, что, несмотря на сложность технологии, можно сделать этот материал и в домашних условиях. Однако такой материал все же будет более низкого качества, чем изготовленный на предприятии. И даже, сделанное дома термодерево, будет иметь более высокие характеристики, чем обычное.

Похожие сюжеты

Государственная организация Southeast Urban Wood Exchange недавно объявила о том, что все предприниматели из восьмого региона Американского лесопромышленного департамента, занятые в производстве и переработке так называемого урбанистической древесины, могут зарегистрировать свою продукцию и услуги на портале urbanwoodexchange.org

Статья в тему:  Специальные добавки для зимней стройки

У всех деревообрабатывающих предприятий и тех, кто занимается выпуском продукции из древесины, рано или поздно возникает проблема с защитой доски, бруса, оцилиндрованных бревен и также других конструкций от вреда, который наносят грибки и вредящие насекомые.

Термообработка дерева ставится гарантией того, что лесоматериал впоследствии будет:

  • Стабильным. Размеры заготовок меняются под действием влажности или условий окружающей среды.
  • Плотным. Изменение волокнистой структуры делает материал более однородным и прочным.
  • Сухим. Собственная влажность заготовок становится не более 5%, а водопоглощение сводится к минимуму.
  • Инертным. Дереву более не страшны биологические факторы, не требуется дополнительная обработка составами.
  • Эстетичным. Текстура и цвет древесного сырья приближается по внешнему виду к ценным, дорогим породам дерева.

Термическая обработка древесины превращает капризный материал в качественные прочные и долговечные заготовки, которые можно использовать там, где дерево ранее даже не применялось.

Свойства материала

В силу термомодификации древесина имеет ряд преимуществ:

  1. Повышенная устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды. В процессе обработки материал приобретает более плотную структуру, что приводит к потере гигроскопичности. Полотна термодревесины не поддаются воздействию влаги – даже при длительном погружении в воду она не накопит более 7–8 % жидкости от общей массы, не потеряет своих качественных характеристик в сезон затяжных дождей и снегопадов.
  2. Стабильность формы – термомодифицированная древесина имеет стабильные габариты и геометрию, не склонна к образованию глубоких и мелких трещин.
  3. Прочность – в процессе обработки даже самые мягкие сорта дерева приобретают характерную жесткость и твердость. Это исключает образование вмятин и впадин в процессе дальнейшей эксплуатации – испортить поверхность практически невозможно.
  4. Безопасность – материал является экологичным и полностью натуральным, обладает высокой степенью огнеустойчивости, не склонен к воспламенению.
  5. Долговечность – термомодифицированная древесина устойчива к воздействую бактерий, грибков, что позволяет использовать ее как для внешней, так и внутренней применения. Срок службы составляет не менее 30 лет.
  6. Привлекательный внешний вид – ТМД представлена в многообразии фактур и рисунков, что позволяет использовать материал для реализации любых строительных проектов.
Статья в тему:  Клинкерный кирпич в ландшафтном дизайне

Несмотря на многообразие явных преимуществ, к недостаткам можно отнести лишь высокую стоимость материала. Однако, если учесть длительный срок эксплуатации и другие качественные характеристики, минус можно опустить.

Технологии производства термодревесины

На сегодняшний день, в России, США и ЕС запатентованы различные методы термообработки древесины.

Самой известной в мире является технология Thermowood. Разработана и запатентована в Финляндии. Именно ее применяют все финские производители, а также некоторые европейские. Основное направление в обработке — работа с хвойными породами дерева и березой. Самый известный финский завод по выпуску термодревесины в Финляндии Lunawood Oy. Обработка древесины ведется в среде перегретого пара.

Французская технология Retification, разработчик Горный институт в Сент-Этьене. Термообработка проводится в атмосфере инертного газа (азота). Во Франции известна технология Bois Perdure (пер. «древесина долгоживущая»).

Голландская технология Plato. Разработана в Нидерландах, основное отличие технологии в том, что термокамера и штабель разогреваются два раза. Вначале в атмосфере нагретого водяного пара достигается температура 150-180ºС, затем штабель остывает и высыхает, затем второй раз разогревают до температуры 190 ºС и проводят этап термомодификации.

Эстонская технология Vacuum Plus. Особенность технологии — термомодификация древесины ведется в вакууме при температурах 160-210ºС. Заявленное производителем отсутствие продуктов переработки (смолы, органические вещества и т.д.) подразумевают, что все органические вещества, в т.ч. канцерогены — остаются внутри дерева, что ставит под вопрос экологическую чистоту конечного продукта.

Статья в тему:  Кровли с комбинированной теплоизоляцией: 10 лет успешного применения в России

Российская технология BIKOS. Технология разработана на основе технологии сушки древесины в защитной паровой среде и при избыточном давлении. Особенность технологии — термомодификация древесины ведется в защитной атмосфере перегретого пара при температурах 180-220ºС и при избыточном давлении. Длительность технологической обработки составляет от 38 до 52 часов.

Объемы производства — камеры объемом 6 и 10м3. Общий объем производства на предприятиях в Германии и России на сегодняшний день составляет около 15,5 тыс м3 в год.
Сертификаты — имеет Общеевропейский сертификат качества.

Основное направление в обработке — работа со всеми породами деловой древесины.
Преимущества — технология BIKOS-TMT обеспечивает гарантированное качество продукции. Реальное соответствие — ЦЕНА / КАЧЕСТВО.

Предлагаемая технология обработки древесины является универсальной для всех пород дерева и позволяет получать материалы с улучшенными эксплуатационными свойствами и совершенно новыми декоративными качествами.

Изменения физических свойств древесины происходят в результате упорядоченного определенным образом воздействия разогретого воздуха, пара и минимального избыточного давления.

Кратко о технологии производства

Мы не будем сильно вдаваться во все нюансы технологии производства термодревесины, оставим это для специалистов. Но ряд моментов вы должны знать.

При изменении режимов термообработки, даже для одной породы дерева, можно получать различные её оттенки, начиная от светлого и слегка золотистого до темно-коричневого или шоколадного. Причём, чем дольше древесина подвергается воздействию температур, тем темнее она получается.

Статья в тему:  Обшивка стен вагонкой

Суть самой технологии производства сводится к термогидролизу древесины при ограниченном доступе воздуха в водяном паре в диапазонах температур 150-240°С. Разработаны с десяток технологий в разных странах, каждая со своими нюансами. Информация об основных технологиях приведена в таблице 1.

Таблица 1

Обзор технологий производства термодревесины

Температурное преобразование древесины производится в специальных установках при высоких температурах при условии точного контролирования параметров процесса.

Рис. 2. Камера для термомодификации древесины

Один цикл обработки дерева длится от полутора до трёх дней, хотя может быть и дольше. На это влияет порода древесины, толщина и начальная влажность пиломатериалов, уровень автоматизации процесса термообработки.

«Загар» для разных пород деревьев

Регулируя время пребывания древесины в камере и температуру, можно добиваться различных оттенков. Что-то сродни загару на жарком солнышке. Равномерность цвета зависит от времени воздействия. Технология обработки корректируется и в зависимости от использования разных пород деревьев. Вот несколько особенно распространённых вариантов.

Сосна. Хвойная порода с ярко выраженной текстурой. Подвергается термообработке при температуре 214°С. Цвет после обработки — золотисто-коричневый. Такая доска чаще всего используется в интерьере (на потолках и стенах), экстерьере (на фасадах, в подшивке свесов кровли, при монтаже террас и настилов) и в парных.

Кедр. Хвойная порода с изысканной текстурой. Подвергается термообработке при температуре 214°С. Цвет — золотисто-коричневый. Идеальна для интерьеров (при отделке потолков, стен), экстерьеров (при подшивке свесов кровли), парных. Благодаря лёгкому весу рекомендована для фасадных конструкций.

Статья в тему:  Эпоксидная затирка: красота и чистота

Внимание! Опыт доказал, что нежелательно подвергать термообработке лиственницу, так как деревья с большим содержанием смол после подобного рода процедуры расслаиваются и растрескиваются, а также дуб, на древесине которого после термообработки появляются большое количество микротрещин. Прекрасной альтернативой станет ясень как более пластичная порода. А вот у клёна, бука, липы, граба, акации, ольхи и других экзотических пород никаких побочных эффектов после термообработки нет, но поскольку на эту древесину нет постоянного клиентского спроса, её берут в работу только под заказ.

Осина. Популярна как отделочный материал для парных, подходит для обшивки стен, потолков.

Берёза. В отличие от ясеня или бука является эконом-вариантом для внутренней или внешней обшивки стен, укладки пола. Термоберёза в тёмно-коричневом цвете придаст любому проекту эксклюзивность дорогих экзотических пород.

Бук. Твердолиственная порода с наименее выраженной текстурой. Из неё получается красивая террасная доска толщиной 25 или 40 мм в благородном цвете «тёмный махагон».

Ясень. Идеальный материал для термообработки по свойствам и эстетике. Его отличают яркая богатая текстура, однородность цвета, отсутствие скрытых и видимых дефектов (в отличие от дуба) за счёт большей эластичности породы. Это самый рекомендуемый материал на фасады, террасы, полы и прочее.

Технология термообработки древесины

Производство термодревесины включает три основных этапа:

  1. Сушка. Древесина помещается в термомеханическую камеру для сушки, там он теряет лишнюю влагу. Температура процесса 100-300 °С.
  2. Термообработка. На этом этапе древесина подвергается длительному, более 23 часов, воздействию высокой температуры и пара.
  3. Закаливание. Температура внутри камеры постепенно снижается, влажность дерева доводится до 5 %.
Статья в тему:  Обшивка стен вагонкой

Оборудование для термообработки

В мире есть несколько фирм, производящих оборудование для термообработки пиломатериалов. Характеристики наиболее популярных сушильных камер приведены в таблице.
Популярные сушильные камеры

БрендСтрана-производительТемпература процесса
°С
Продолжительность обработкиДля каких пород подходитКомментарий
Vacuum PlusРоссияТермообработка — 165-190
вакуумная сушка — 45
3-7 сутоклюбые породыДополнительная функция сушки вакуумом
Bikos-TMTРоссия180-22038-52 часамягкие хвойные, твердые лиственные,Некоторые породы на выходе могут иметь неравномерное окрашивание
FromsseierДания180-2202-3 дняхвойные
Menz-HolzГермания180-23032-54 часавсеКроме пара вносятся масла, что позволяет качественно обработать любое дерево
RetificationФранция180-22040-62 часавсеИспользуется смесь пара и азота
PLATOГолландия170-2105-8 днейбереза, хвойники
WestwoodСША220-240до 48 часовценные породы лиственных: бук, дуб, ясень

Технология термообработки древесины

Впервые способ термообработки дерева появился в Финляндии. Именно жители этой страны обнаружили повышение стойкости материала к атмосферным влияниям в результате термической обработки березы, если, сосны и осины.

Согласно их методике для процесса необходимо провести материал через несколько этапов:

  • Устранение влаги с волокон лесоматериала за счет сушки в закрытых камерах при температуре от 130 °С до 150 °С.
  • При высоком давлении с использованием водяного пара продолжается термоупрочнение пиломатериалов при температурах от 200 °С до 240 °С. На данной стадии древесина окрашивается в характерный оттенок.
  • Снижение температуры с доведением процента содержания в волокнах влаги до уровня не более 4-6%.
Статья в тему:  Кровли с комбинированной теплоизоляцией: 10 лет успешного применения в России

Степень влагостойкости модифицированной термическим способом древесины примерно в четыре раза выше. Свои изначальные размеры она практически не изменяет под действием различных внешних факторов. Стабильность объясняется тем, что высокая температура почти полностью ликвидирует естественное напряжение древесной структуры.

Это дает возможность возводить деревянные сооружения без дополнительной внешней отделки. Грибковая и другая патогенная микрофлора тоже не «заводится» в материале. Он не гниет, не плесневеет и не разбухает не только в условиях высокой влажности, но и при прямом периодическом контакте с водой.

  • Экологически чистое происхождение.
  • Пахнет как дерево без сторонних ароматов.
  • Выдерживает существенные температурные перепады.
  • Обладает низким процентом усыхания.
  • Большой эксплуатационный срок.
  • Качество поверхности очень высокое.

По сути, у термомодифицированной древесины есть лишь один минус – низкая устойчивость к механическим нагрузкам на излом. В остальном она полностью сохраняет свойства прочности, присущие дереву. По причине повышенной хрупкости работать с пиломатериалами, выполненными из термодерева, нужно осторожно.

Есть у материалов, прошедших подготовку по термической технологии, еще одна особенность, которую с большой натяжкойможно отнести к недостаткам. Дело в том, что дерево становится значительно темнее после действия высокой температуры. Даже самые светлые сорта древесины приобретают красноватые или светло-коричневые оттенки. С одной стороны, это позволяет придавать дешевому хвойному «лесу» внешний вид более ценных пород. С другой стороны, получить более светлые изделия не представляется возможным, что понижает эстетический потенциал термообработанного дерева. Также темные изделия с течением времени выцветают на солнце, приобретая не очень приятный сероватый оттенок. Если такая древесина находится под воздействием прямых ультрафиолетовых лучей, ее рекомендуется покрыть солнцезащитным лаковым составом.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector