Drewno poddane obróbce cieplnej: główne cechy, technologia produkcji, zalety i wady

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Większość ludzi woli budować swoje domy głównie z naturalnego drewna. Co więcej, z tego materiału wybierane są nawet akcesoria. I pomimo obecności odpornych na zużycie analogów sztucznego pochodzenia, które ostatnio stają się coraz bardziej popularne, drzewo jest zawsze wysoko cenione. Jednak w swojej pierwotnej postaci ten naturalny materiał jest krótkotrwały - gnije, wypacza się przy dużej wilgotności. Ponadto nie jest w stanie wytrzymać ataku szkodników owadzich, w tym grzybów. Drewno poddane obróbce cieplnej eliminuje wiele problemów, a także jest higieniczne.

Już w czasach starożytnych rzemieślnicy zastanawiali się, jak zwiększyć żywotność produktów i konstrukcji drewnianych. I ostatecznie wszystko zakończyło się innowacyjnym rozwiązaniem. Co to za surowiec?

Informacje ogólne

Pod terminem „tremodyna” kryje się materiał, którypoddane obróbce cieplnej w wysokiej temperaturze. Może wynosić od +185 °C do +250 °C. Jednocześnie w procesie produkcji nie są dodawane żadne chemikalia! W efekcie rodzi się nowy materiał XXI wieku, który spełnia współczesne wymagania jakościowe.

Wielu konsumentów docenia przyjazność dla środowiska użytych surowców, bez względu na to, ile czasu minęło. A właściwości fizyczne i mechaniczne materiałów są całkowicie bezcenne. I wydawałoby się, że inne współczesne analogi, które w niczym nie ustępują i mają większe szanse na powszechne uznanie. Rzeczywistość jest trochę inna.

Naturalny materiał, aw szczególności drewno poddane obróbce cieplnej (co teraz wiesz), wypada z nimi korzystnie, przynajmniej pod tym względem, że ludzie szybko go nie porzucą. Być może tak się nigdy nie stanie. Tutaj, podobnie jak z klasyką - jest nieśmiertelna i nie konkuruje z modowymi trendami.

O czym wiedzieli starożytni mistrzowie?

Korzyści z obróbki cieplnej drewna znane były ludzkości od bardzo dawna, a już w tych odległych czasach były one stosowane w praktyce. Rzemieślnicy zauważyli, że wstępne gotowanie detali przy użyciu oleju pomaga wydłużyć żywotność produktów. Dzięki temu zabiegowi materiał przestał wchłaniać wilgoć, dzięki czemu nie ulega rozkładowi, a kształt jest zachowany na długi czas.

Ale nie jest to jedyna zastosowana technika. Czego nie zrobiono, aby przedłużyć żywotność drewna:

• Normani uciekli się do wypalania materiału na otwartym terenieogień.
• Władcy plemion germańskich i słowiańskich cieszący się dużym uznaniem, moczenie i gotowanie.
• Nawet Indianie znali technologię strzelania - zwiększyli siłę swoich grotów strzał i włóczni.

Jeśli chodzi o przykłady, nie musisz ich daleko szukać. Dowody na użycie drewna poddanego obróbce cieplnej można znaleźć w zabytkowych kołach młyńskich. Ale wiele z nich przetrwało do dziś!

Chemia - zarówno dobra, jak i zła

Chemiczna obróbka drewna była również szeroko stosowana od czasów starożytnych i jest stosowana do dziś. Jego istota polega na impregnacji materiału różnymi sposobami. Wśród najczęstszych preparatów:

• środki antyseptyczne;
• substancje polimerowe;
• farba;
• lacki.

W użyciu były również folie chroniące przed wilgocią. Zaletą obróbki chemicznej jest wzrost (i znaczna) odporność na negatywne wpływy zewnętrzne. Jednak jest też szkoda, ponieważ drewno traci swoją główną zaletę - przyjazność dla środowiska.

Rozwój technologii

Termiczna obróbka drewna jest przedmiotem zainteresowania od lat 30. ubiegłego wieku. Inicjatywę podjęli naukowcy z Niemiec, a kilkadziesiąt lat później przejęli ją Amerykanie. O tym, czym jest – drewnem poddanym obróbce termicznej, ludzkość wiedziała od bardzo dawna. Dlatego specjaliści byli zajęci przeprowadzaniem eksperymentów i eksperymentów. Ostatecznie jednak technologia ta nie była powszechnie stosowana.

Pod koniec lat 80. w mieście Nowy Urengoj w Rosjipołożono początek własnego rozwoju technologii obróbki cieplnej drewna. Opiera się na doświadczeniach starożytnych mistrzów. A po otrzymaniu nowego materiału rozpoczęła się produkcja mebli i sprzętu sportowego.

Mniej więcej w tym samym czasie specjaliści z innych krajów - Niemiec, Finlandii, Francji i Holandii - również zajęli się narażeniem na wysokie temperatury. Naukowcy przeprowadzili badania, które dowiodły, że z tego powodu w drewnie zaszły zmiany strukturalne. Dzięki temu materiał stał się bardziej odporny na zużycie i trwały, co rozszerzyło jego zakres.

Finlandia

A jednak technologia produkcji drewna poddanego obróbce cieplnej po raz pierwszy zaczęła pojawiać się w tym kraju. Jej mieszkańcy po raz pierwszy zauważyli, jak wystawienie na działanie wysokich temperatur wpływa na trwałość materiału. Próbki pobrano na różnych drzewach:

• brzozy;
• Pierwsze;
• sosny;
• osika.

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

• Wilgoć jest usuwana z włókien materiału naturalnego poprzez suszenie w zamkniętych komorach w temperaturze w zakresie +130…+150°C.
• Pod wpływem wysokiego ciśnienia i temperatury (+200…+240°C) oraz pary wodnej następuje twardnienie drewna. Na tym etapie materiał nabiera charakterystycznego odcienia.
• Reżim temperatury spada, procent zawartości wilgoci zostaje doprowadzony do 4-6%, nie więcej.

Wynik takiego cyklu prowadzi do powstania nowej struktury w drewnie i zmianwystępują na poziomie molekularnym. Dzieje się tak za sprawą rozszczepiania włókien i wiązań między nimi – na to właśnie wpływa wysoka temperatura i ciśnienie.

Efekt zastosowania fińskiej technologii - drewno poddane obróbce cieplnej jest w stanie wytrzymać wilgoć i nie podlega odkształceniom podczas ulewnych deszczy. A wszystko to poprzez zmniejszenie porowatości powierzchni materiału.

Opracowane technologie

Jak zauważyło wielu ekspertów z całego świata, obecnie istnieje około dwóch tuzinów technologii termicznej obróbki drewna. Wiele z nich posiada patenty, a wśród nich najbardziej znane technologie to następujące rodzaje produkcji:

• Thermowood to rodzima technologia fińskich rzemieślników. Zgodnie z tym rozwojem w kraju działa wiele fabryk. Jednocześnie z tej technologii korzystają włoska firma Baschild i francuska firma BCI-MBS.
• Niemiecki rozwój opiera się na suszeniu drewna, które odbywa się w ciekłym medium pochodzenia organicznego (oleju) ze zmienną temperaturą.
• Plato - ta technologia została opracowana przez rzemieślników z Holandii. Polega na hydrolizie termicznej drewna pod wpływem temperatury w zakresie od +160°C do +190°C.
• Retyfikacja to już nasza własna produkcja drewna poddanego obróbce cieplnej od francuskich specjalistów. W tym przypadku proces odbywa się pod wpływem wyższej temperatury (+200…+250°C) w środowisku pary przesyconej.

Wł.terytorium Federacji Rosyjskiej, a także w USA, Kanadzie i niektórych innych krajach europejskich, opracowały własne technologie obróbki termicznej drewna.

Zalety termodrewna

W wyniku wystawienia na działanie wysokich temperatur naturalny materiał traci te cechy, które ograniczały jego zakres. Jednocześnie w pełni zachowane są użyteczne właściwości drzewa. Wszystko to sprawia, że drewno nabiera nowych walorów, które można uznać za zalety tego nowoczesnego i innowacyjnego materiału.

Wśród istotnych zalet należy podkreślić następujące zalety:

• Trwałość – drewno po obróbce cieplnej nie wchłania wilgoci, dzięki czemu nie pęcznieje i nie pęka. Osiąga się to poprzez rozkład polisacharydów, które są ulubionym przysmakiem dla grzybów i innych szkodników.
• Wysoki poziom bezpieczeństwa przeciwpożarowego – drewno poddane obróbce cieplnej nabiera twardości i gęstości, co powoduje, że zapala się bardzo wolno niż drewno niepoddane obróbce.
• Wytrzymałość - dzięki procedurze „modyfikacji” termicznej materiał jest odporny na naprężenia mechaniczne.
• Atrakcyjny wygląd - obróbka cieplna sprzyja silnej manifestacji struktury drewna. Dzięki temu nawet proste odmiany zyskują nowy wygląd, który w niczym nie ustępuje wyglądowi ras elitarnych.

W dużej mierze ze względu na te cechy, dziś ten innowacyjny materiał jest bardzo poszukiwany wśród profesjonalnych budowniczych i rzemieślników domowych.

Klasyfikacja

Ponieważ obróbka cieplna drewna odbywa się pod wpływem dość wysokiej temperatury z dużą szczeliną (+150 °C do +240 °C), całe drewno termiczne dzieli się na kilka klas.

Pierwsza grupa obejmuje drewno przetwarzane w temperaturze nieprzekraczającej +190 °C. Jego powierzchnia jest lekko zabarwiona, a parametry techniczne są niskie.

Druga grupa to drewno poddane obróbce cieplnej, które zostało wypalone w temperaturze +210°C. Umożliwiło to zwiększenie jego odporności na gnicie, co już można uznać za materiał o wysokiej wytrzymałości. Jednak drewno, choć w mniejszym stopniu, jest kruche i ciągliwe.

Trzecia grupa to materiały najwyższej jakości - tutaj proces odbywa się pod wpływem najwyższej temperatury +250 °C. Rezultatem jest bardzo gęste i twarde drewno. Jest odporny na wszelkie uderzenia zewnętrzne.

Tworzenie procesu DIY

Drewno termoizolacyjne jest produkowane na skalę przemysłową przy użyciu specjalnego sprzętu. Ci, którzy są zainteresowani tym, jak taki proces można przełożyć na rzeczywistość, będą zawiedzeni. Nie będzie możliwe powtórzenie wszystkiego, co się robi w fabrykach, z tego prostego powodu, że technologia jest bardzo trudna do wdrożenia. A w domu to po prostu niemożliwe.

Jak wiesz, drewno bez odpowiedniej obróbki gnije i szybko staje się bezużyteczne. W domu, choć nie uda się zbliżyć do industrialuskala produkcji, ale jest kilka dobrych opcji:

• mielenie;
• pieczenie;
• leczenie środkami antyseptycznymi.

Oznacza to, że nadal można wykonać drewno poddane obróbce cieplnej własnymi rękami. Co więcej, wszystko to może znacznie wydłużyć żywotność produktów i konstrukcji drewnianych. Szlifowanie i proces wypalania to metody ludowe. Wykorzystywali je w praktyce nasi dziadkowie i ich rodzice.

W razie potrzeby można zastosować chemikalia przeznaczone specjalnie do tego celu. Jednak, jak już wspomniano, traci się przyjazność dla środowiska materiału. Dlatego należy ich używać świadomie i nie we wszystkich przypadkach.

Dobra alternatywa

Do spalania drewna używana jest lampa lutownicza lub palnik gazowy. Tylko wstępnie obrobione drewno jest zwilżane wodą, aby się nie zapaliło. Procedura jest przeprowadzana do pojawienia się brązowego odcienia.

Po wypaleniu węgiel jest usuwany z drewna za pomocą metalowej szczotki. Obróbka cieplna pod wpływem lampy lub palnika może nadać drewnu postarzany efekt, który doceni wielu wielbicieli. Ponadto teraz materiał jest niezawodnie chroniony przed rozwojem grzybów (w tym pleśni) przez długi czas.

Jednocześnie taka domowa technologia produkcji drewna poddanego obróbce cieplnej własnymi rękami nie pozwala na osiągnięcie właściwości materiału, który ma termowood „urodzony” w fabryce.