Drewno poddane obróbce termicznej: podstawowe cechy, technologia produkcji, zalety i wady

Większość ludzi woli budować swoje domy głównie z naturalnego drewna. Nawet akcesoria są wykonane z tego materiału. I mimo dostępności wytrzymałych sztucznych odpowiedników, których w ostatnich czasach jest coraz więcej, drewno zawsze jest wysoko cenione. Ale ten naturalny materiał nie jest trwały w swoim naturalnym stanie - gnije, wypacza się przy dużej wilgotności powietrza. Ponadto nie jest w stanie oprzeć się atakowi szkodników owadzich, w tym grzybów. Drewno poddane obróbce termicznej eliminuje wiele problemów, a ponadto jest higieniczne.

Już od czasów starożytnych rzemieślnicy zajmowali się przedłużaniem żywotności stolarki i konstrukcji budowlanych. I w końcu wszystko sprowadziło się do innowacyjnego rozwiązania. Co to są surowce?

Informacje ogólne

Pod pojęciem "drewno trzydrzewne" materiał, który został poddany obróbce cieplnej pod wpływem wysokiej temperatury. Zakres ten wynosi od +185 °C do +250 °C. W procesie produkcji nie są dodawane żadne substancje chemiczne! W rezultacie powstał nowy materiał na miarę XXI wieku, który spełnia nowoczesne wymagania jakościowe.

Wielu konsumentów docenia zrównoważony charakter surowców, z których korzystają, bez względu na to, jak długo trwa. A właściwości fizyczno-mechaniczne materiału są po prostu nieocenione. A wydawałoby się, że inne nowoczesne odpowiedniki, które w żaden sposób nie są gorsze i mają większe szanse na powszechną akceptację. Rzeczywistość jest nieco inna.

Naturalne materiały, a w szczególności drewno poddane obróbce termicznej (co już wiesz), korzystają z tego, że ludzie nieprędko z nich zrezygnują. To się może nigdy nie zdarzyć. To tak jak z klasyką: jest ponadczasowa i nie stanowi konkurencji dla najnowszych mód.

Co wiedzieli starożytni rzemieślnicy?

Korzyści płynące z obróbki cieplnej drewna były znane ludzkości już dawno temu i były praktykowane już w tych pierwszych dniach. Zauważono, że gotowanie drewna z olejem przez długi czas, zanim było gotowe do użycia.. To klasyka - jest ponadczasowa, nie konkuruje z modami długowieczność produkty. Dzięki temu zabiegowi materiał nie wchłania wilgoci, więc nie dochodzi do gnicia, a kształt zostaje zachowany na długo.

Ale nie jest to jedyna stosowana metoda. Czego nie zrobiono, aby przedłużyć żywotność drewna:

• Normanowie piekli materiał w otwartym ogniu.
• Moczenie i parowanie były bardzo czczone wśród germańskich i słowiańskich rzemieślników.
• Nawet Indianie znali technikę wypalania, aby ich groty strzał i włóczni były bardziej wytrzymałe.

Nie trzeba daleko szukać przykładów. O stosowaniu drewna poddanego obróbce termicznej świadczą starożytne koła młyńskie. Wiele z nich przetrwało do dziś!

Chemia - na dobre i na złe

Chemiczna obróbka drewna była również szeroko stosowana od czasów starożytnych i jest stosowana do dziś. Jego istotą jest impregnacja materiału różnymi środkami. Wśród najczęściej spotykanych związków:

• środki antyseptyczne;
• Tworzywa sztuczne;
• barwniki;
• lakiery.

W użyciu były również folie odporne na wilgoć. Zaletą zabiegów chemicznych jest zwiększenie (i to znaczne) odporności na niekorzystne warunki. Ale jest też szkoda, bo drewno traci swoją główną zaletę - trwałość.

Rozwój technologii

Obróbka termiczna drewna jest przedmiotem zainteresowania od lat 30. Naukowcy w Niemczech podjęli inicjatywę, a kilkadziesiąt lat później podjęli ją Amerykanie. Co to jest, co to jest - Drewno poddane obróbce termicznej, ludzkość zna od bardzo dawna. Dlatego eksperci byli zajęci przeprowadzaniem eksperymentów i tworzeniem. Ale ostatecznie technologia ta nie była powszechnie stosowana.

Pod koniec lat 80-tych w mieście Novy Urengoy w Rosji rozpoczął się własny rozwój technologii obróbki cieplnej drewna. Jest on oparty na pracy starożytnych rzemieślników. И po uzyskaniu nowego materiału w produkcji mebli i sprzętu sportowego.

Mniej więcej w tym samym czasie nad skutkami wysokich temperatur zaczęli pracować specjaliści z innych krajów - Niemiec, Finlandii, Francji i Holandii. Naukowcy dowiedli, że powoduje on zmiany strukturalne w drewnie. Dzięki temu materiał staje się bardziej odporny i trwały, co zwiększa zakres jego zastosowania.

Finlandia

ale jednak metoda produkcji drewno poddane obróbce termicznej zostało po raz pierwszy opracowane w tym kraju. Jej mieszkańcy jako pierwsi zaobserwowali wpływ wysokiej temperatury na trwałość materiału. Próbki były umieszczane na różnych drzewach:

• brzozy;
• świerki;
• sosny;
• osiki.

Zgodnie z ich metodologią, cały proces składa się z kilku etapów:

• C włókna materiału naturalnego ekstrahuje się przez suszenie w zamkniętych komorach w temperaturze +130 °C i +150 °C...+150 °C.
• Pod wpływem wysokiego ciśnienia i temperatury (+200...+240 °C) oraz para wodna utwardzają drewno. Na tym etapie materiał przybiera charakterystyczny odcień.
• System temperatury jest obniżony, a procentowa zawartość wilgoci jest sprowadzona do 4-6 %, nie więcej niż.

Wynikiem tego cyklu jest powstanie nowej struktury w drewnie, ze zmianami odbywać się dokładnie na poziomie molekularnym. Jest to spowodowane rozszczepieniem włókien i wiązań między nimi - tu w grę wchodzi wysoka temperatura i ciśnienie.

W wyniku zastosowania fińskiej technologii drewno poddane obróbce termicznej jest odporne na wilgoć i nie ulega zniekształceniu pod wpływem ulewnego deszczu. A wszystko to dzięki zmniejszeniu porowatości powierzchni materiału.

Opracowane technologie

Jak podkreśla wielu ekspertów z całego świata, obecnie istnieje około dwóch tuzinów technologii obróbki cieplnej drewna. Wiele z nich posiada patenty, a wśród nich najbardziej znane są następujące metody produkcji:

• Thermowood - rodzima technologia fińskich rzemieślników. Wiele fabryk w całym kraju pracuje zgodnie z tym rozwojem. Tymczasem włoska firma Baschild i francuska BCI-MBS wykorzystują tę technologię.
• Niemiecka technologia polega na suszeniu drewna w ciekłym medium pochodzenia organicznego (olej) o zmiennych temperaturach.
• Platon - technologia ta została opracowana przez rzemieślników w Holandii. Oznacza to termiczną hydrolizę drewna pod wpływem temperatury w zakresie od +160 °C do +190 °C.
• Francuscy specjaliści mają już własną produkcję drewna termicznie impregnowanego. W tym przypadku proces poddawany jest wyższej temperaturze (+200...+250 °C) w środowisku pary nasyconej.

Federacja Rosyjska, a także USA, Kanada i niektóre inne kraje europejskie opracowały własne technologie termicznej obróbki drewna.

Mocne strony drewna termicznego

Narażenie na działanie wysokich temperatur powoduje, że materiał naturalny traci właściwości, które ograniczały jego zastosowanie. Jednocześnie w pełni zachowane są korzystne właściwości drewna. Wszystko to prowadzi do nowych cech drewna, które można uznać za zalety tego nowoczesnego i innowacyjnego materiału.

Wśród znaczących zalet warto zwrócić uwagę na następujące punkty

• Trwałość - po obróbce termicznej drewno nie wchłania wilgoci, dlatego nie pęcznieje i nie pęka. Dzieje się tak dzięki rozkładowi polisacharydów, które są ulubionym przysmakiem grzybów i innych szkodników.
• wysokie bezpieczeństwo pożarowe - drewno poddane obróbce termicznej zyskuje twardość i gęstość, dzięki czemu pali się bardzo wolno w porównaniu z materiałem nieobrobionym.
• resistant - odporny na obciążenia mechaniczne dzięki modyfikacji termicznej.
• Atrakcyjny wygląd - dzięki obróbce cieplnej uzyskano mocną strukturę drewna. Nawet prostsze gatunki drewna zyskują nowy wygląd, który w niczym nie ustępuje tym bardziej elitarnym.

Dzięki tym cechom ten innowacyjny materiał cieszy się dziś dużym zainteresowaniem wśród profesjonalnych budowniczych i rzemieślników.

Klasyfikacja

Ponieważ drewno poddane obróbce termicznej jest wystawione na działanie dość wysokich temperatur ze znacznymi przerwami (od 150 °C do +240 °C), wszystkie rodzaje drewna poddanego obróbce termicznej dzieli się na kilka klas.

Pierwsza grupa obejmuje drewno poddane obróbce w maksymalnej temperaturze +190 °C. Jego powierzchnia jest lekko zabarwiona, a jego parametry techniczne są na niskim poziomie.

Druga klasa to drewno poddane obróbce termicznej, wypalane w temperaturze +210 °C. Dzięki temu wzrosła jego odporność na gnicie i można go już uznać za materiał o wysokiej wytrzymałości. Drewno, choć mniej kruche i plastyczne, jest również bardzo elastyczne.

Trzecia grupa to materiały o najwyższej jakości - proces odbywa się w najwyższej temperaturze +250 °C. W rezultacie otrzymujemy bardzo gęste i twarde drewno. Jest odporny na wszelkiego rodzaju wpływy zewnętrzne.

Tworzenie procesu własnymi rękami

Drewno poddane obróbce termicznej jest produkowane na skalę przemysłową przy użyciu specjalnych urządzeń. Ci, którzy zastanawiają się, jak taki proces można samemu wprowadzić w życie, byliby zawiedzeni. Całkowicie powtórzyć wszystko, co jest zrobione w fabrykach, nie można z tego prostego powodu, że technologia jest bardzo skomplikowana w realizacji. I po prostu nie da się tego zrobić w domu.

Wiadomo, że drewno bez obróbki cieplnej szybko gnije i niszczeje. В w domu Choć nie uda się zbliżyć do produkcji na skalę przemysłową, istnieje kilka dobrych opcji:

• osmalenie;
• wypalanie;
• leczenie antyseptyczne.

To znaczy, że nadal możliwe jest wykonanie termicznie impregnowanego drewna własnymi rękami. Wszystko to znacznie wydłuża cykl życia produktów i konstrukcji drewnianych. Wypalanie i proces wypalania są metodami ludowymi. Są one używane od czasów naszych dziadków i ich rodziców.

W razie potrzeby istnieje możliwość obróbki drewna za pomocą środków chemicznych, które są specjalnie do tego celu przeznaczone. Jednak, jak już zauważono, ekologiczność materiału zostaje utracona. Dlatego należy je stosować oszczędnie i nie we wszystkich przypadkach.

Nie jest to zła alternatywa

Do wypalania drewna używa się palnika nadmuchowego lub gazowego. Tylko wstępnie zaimpregnowane drewno należy zwilżyć wodą, aby się nie zapaliło. Zabieg ten przeprowadza się do momentu zauważenia brązowego koloru.

Po wypaleniu usuwa się z drewna za pomocą metalowej szczotki. Obróbka cieplna za pomocą lampy lub palnika może nadać drewnu ceniony przez wielu ludzi efekt postarzenia. Materiał jest teraz także przez długi czas niezawodnie chroniony przed rozwojem grzybów (w tym pleśni).

Jednocześnie taka domowa technologia produkcji termodrewna własnymi rękami nie pozwala osiągnąć walorów materiału, który ma termodrewno, "urodzone" w warunkach fabrycznych.