Что означает термин «термообработанная древесина»

Описание материала

Древесина, подверженная влиянию высоких температур, изменяет свои свойства и внешний вид и называется термодревесиной.

Термомодификации могут быть подвержены любые породы древесины. Качества, приобретаемые древесиной при высокотемпературной обработке, позволяют использовать этот материал во влажных помещениях, в помещениях с повышенной температурой или с её перепадами.

Технология получения термодревесины в промышленных масштабах была разработана финскими специалистами. Финны используют в интерьерах и для отделки фасадов термообработанную сосну и ель. Термически обработанный березовый пиломатериал идет на изготовление полов. В саунах чаще применяется осина, хотя ель и сосна так же популярны.

Действие пара в сочетании с маслами при высоких температурах меняет цвет древесины по всему объему изделия, ярче проявляется текстура дерева, в итоге обычная доска выглядит дорого и благородно.

В процессе обработки в древесине разлагаются простые сахара, то есть не остается источников питания для бактерий и грибков. Лабораторные испытания показывают, что термодревесина устойчива к гниению и появлению плесени, без какой-либо дополнительной обработки. Кроме того, увеличивается в 15-25 раз срок службы деревянных изделий.

Термодревесина устойчива к повышенной влажности. По этому показателю она приближается к лиственнице. Просачивание воды в результате обработки, уменьшается в 3-5 раз. Такой эффект достигается за счет изменения структуры поверхности. У необработанного дерева верхний слой пористый и впитывает влагу как губка. Тогда как у термодревесины она уплотненная и не пропускает воду.

Физико-химические процессы

Первый технический подход к термической модификации древесины — это публикация Burmester. Химически, ТМТ является результатом частичного пиролиза в виде низкой -кислород атмосферы . Температуры от 170 ° C до 250 ° C используются в течение примерно 24-48 часов.

Нагревание влияет на группы ОН ( гидроксильные группы ), которые связаны между гемицеллюлозой и лигнином . Гемицеллюлоза частично разлагается при температуре около 140 ° C и снова кристаллизуется в другой форме. При нагревании древесины ацетильные группы отщепляются на гемицеллюлозах и образуется уксусная кислота . Уксусная кислота действует как катализатор разложения гемицеллюлозы и вызывает снижение степени полимеризации гемицеллюлоз. Альфа- целлюлоза также разлагается примерно от 150 ° C. Конденсация лигнина увеличивает относительную долю лигнина в древесине. Древесина карамелизируется . Летучие вещества, такие как смолы и продукты разложения гемицеллюлозы и лигнина, такие как Б. фурфурол и 5-гидроксиметилфурфурол выводятся, по крайней мере, частично.

Термическую модификацию следует отличать от других методов повышения устойчивости, таких как ацетилирование и фурфурилирование, а также смягчение пропаркой (например, древесины бука ) и затемнение дуба путем копчения .

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:

1. Устранение влаги с волокон лесоматериала за счет сушки в закрытых камерах при температуре от 130 °С до 150 °С.
2. 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.
3. Снижение температуры с доведением процента содержания в волокнах влаги до уровня не более 4-6%.

В результате проведения такого цикла отделки у лесоматериала получается новая текстура, измененная на молекулярном уровне. Это связано с расщеплением волокон и связи между ними, в результате высокого давления и температуры. Таким образом, поверхность становится менее пористой, она способна противостоять влаге, менее реагировать на деформацию под проливными дождями, не требует дополнительного защитного покрытия. Также термодерево может похвастаться переносом высоких температурных колебаний и скачков влажности в 10-15 раз.

Цвет древесины после такой обработки становится приближенным к оттенку дорогих сортов. Даже с самого простого дешевого куска дерева можно сделать материал, сходный по виду с лиственницей или иными дорогими породами. Изменение структуры повышает противостояние гниению, плесени и заражению насекомыми, что увеличивает срок службы деревянных элементов в среднем в 20 раз по сравнению с природным аналогом.

Технология термодревесины: ближе к природе

Термическая обработка древесины не является чем-то новым, ее применяли еще в доисторическую эпоху. Первобытные охотники обжигали нал костром конец деревянного копья, чтобы сделать его более твердым. Но только в 1990 г. скандинавские лесопромышленники ре- шили более пристально взглянуть на процесс в лабораторных условиях. Процесс термической модификации начинается сразу после сушки досок в камере, где материал нагревается до температуры 260°С. Содержащиеся в древесине сахаристые вещества спекаются, становясь непригодной средой для насекомых и микроорганизмов, разрушающих древесину. Стенки клеток, образующих древесные волокна, которые обычно легко поглощают влагу и высыхают, после термической обработки перестают разбухать.

Лишенная влаги древесина становится не только менее восприимчивой к биологическим факторам, но и более стабильной, практически не усыхая и не коробясь. И так же, как копья древних охотников, приобретает в результате нагрева повышенную твердость. Конечным продуктом этого процесса является легкий, прочный, долговечный и стабильный материал без каких-либо химических добавок.

Древесина по всей толщине становится коричневой и имеет приятный сладковатый запах. Из прошедших обработку досок изготавливают шпунтованные доски для террасных настилов и обшивки стен (вагонку), а также калиброванные пиломатериалы, которые практически не коробятся.

Ссылка по теме: Дерево или бетон – из чего строить дачный дом?

Один из производителей, компания Radiance Wood Products, сделала еще один шаг для повышения экологической безопасности, полностью пропитывая материал синтетическими смолами без использования органических растворителей (технология One TIME Finish), что позволяет обновлять отделочное покрытие не чаще, чем раз в семь лет.

Термодревесина — легкий материал, и грузовик может перевозить вдвое больше досок, чем из антисептированной древесины, экономя топливо и уменьшая количество вредных выбросов (хотя два последних преимущества нивелируются необходимостью сжигать больше топлива для работы камер, в которых происходит процесс обработки).

Оборудование для термообработки

Основной вид специального оборудования для создания термомодифицированной древесины — камера. Она представляет собой длинный резервуар, который вмещает крупный объем материала. Доска поступает в камеру на специальной подставке. На ней же находится все время.

Пар должен равномерно поступать и распределяться по всей длине резервуара. В процессе оборудование для термообработки выполняет функции сушильной камеры, нагревает воздух внутри до предельной температуры, подает пар, откачивает кислород. Также вносит инертный газ, органические масла и обжигает материал при критических температурах, корректирует количество влаги в волокнах термомодифицированной древесины.

Производители термокамер заявляют основные характеристики, которые оборудование придает пиломатериалу при создании термомодифицированной древесины. От них зависит технология термообработки, древесина какого качества получится на выходе. Некоторые варианты используются только для определенных пород.

Отличия и особенности термокамер

Качество и условия термообработки зависят от производителя оборудования. Традиционно лучшими считаются финские термокамеры, немецкие, французские и голландские. Российские производители тоже предлагают свой вариант камеры для термообработки древесины.

Таблица отличий лучших камер

Камера для термообработки

Производство термодревесины в камере характеризуется следующими данными:

• Максимально возможная исходная влажность сырья;
• Время полного цикла. Количество часов работы термокамеры зависит от параметров загружаемого материала: порода, технология обработки, способ подготовки.
• Безопасность и особенности в управлении камеры для термообработки.
• Допустимые размеры толщины сырья, для равномерной обработки паром.
• Расход энергии и других ресурсов.
• Вместительность на один цикл и размер рабочего пространства.

При желании термообработку древесины можно выполнить самостоятельно.

Что такое термообработка древесины

Ещё до недавнего времени (2004 года) востребованностью пользовалась так называемая химическая обработка древесины. Материал после распила, подвергался воздействию, различным химическим веществам, тем самым увеличивались его эксплуатационные характеристики, и сводилась практически к нулю заражение грибками.

Однако обработка древесины на химическом уровне, превращала экологичный продукт (коим являлась древесина изначально) во вредный материал для использования человеком. В связи с этим, начиная с 2004 года, большинство стран Европы отказались от химической обработки древесины, начав популяризацию и расширение именно термообработки.

В нынешнее время, большинство крупных производителей древесины, а это Канада, Финляндия и Франция, полностью перешли на термообработку, поскольку эта технология отвечает всем необходимым стандартам в плане производства экологически безопасного сырья.

Так в чем же преимущества термообработки древесины, по сравнению с химической обработкой? Что означает понятие — термообработанная древесина?

Термообработанная древесина

Термообработка древесины паром, а именно в этом и заключается данная технология, позволяет получать высококачественный материал, стойкий к порче и полностью безопасный в плане эксплуатации человеком. Термообработанная древесина, в конечном счёте, сохраняет все свои полезные свойства, при этом теряя большую часть недостатков.

Преимущества термообработанной древесины, заключаются в следующем:

1.  Длительный срок эксплуатации — после термообработки, древесина меньше впитывает влагу, поэтому практически исключается её набухание и дальнейшее растрескивание в процессе использования.
2.  Уровень пожаробезопасности термообработанной древесины становится выше, в связи с возросшей её плотностью и твёрдостью, после обработки паром в специальных камерах.
3.  Отличается термообработанная древесина от простой древесины и большей прочностью. Модифицированная древесина, а именно такой она и является после термообработки, менее подвержена ударам и другим механическим воздействиям.
4.  Внешний вид термообработанной древесины становится лучше, поскольку после обработки её горячим паром особенно становится заметней структура и рисунок.

Процесс термообработки древесины

Если говорить о самом процессе термообработки древесины в нескольких словах, то он состоит из трёх основных этапов производства:

1. Сушка древесины — сначала древесина помещается на достаточно продолжительное время в сушильные камеры с температурой от 100 до 300 градусов с плюсом. Во время этого этапа производится обезвоживание пиломатериала.

2. Термообработка — после обезвоживания древесины, начинается процесс её термообработки. Для этого в камеру подаётся горячий пар, а температура в ней повышается свыше 250 градусов с плюсом. Время термообработки древесины, как правило, не превышает 2-3 часов.

3. Охлаждение термообработанной древесины является заключительным этапом в её производстве. Это очень важный этап, поскольку именно на данном отрезке времени, задаётся влажность готового сырья. Работать с пересушенной древесиной неудобно, нормальная влажность пиломатериала должна колебаться в районе 4-7%.

Свойства и сфера применения

Древесина представляет собой экологически чистый природный материал, который имеет прекрасную фактуру и абсолютно безопасен для здоровья человека.

Однако без дополнительной обработки дерево не способно противостоять неблагоприятным внешним факторам таким, как повышенная влажность, действие биологических микроорганизмов и насекомых.

Современный метод обработки древесного сырья термомодификация позволил получить новый качественный отделочный материал, который нашел широкую востребованность на рынке. Термодревесина – пиломатериал, прошедший дополнительную термическую обработку при температуре от 180 до 240 градусов без применения синтетических добавок и составов.

Термодревесина представляет собой уникальный отделочный материал, сочетающий в себе экологичный состав и удивительные физико-механические свойства:

• Стабильность размеров при воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды – температур и влаги (в отличие от необработанной древесины этот показатель улучшается в 10-15 раз, снижение риска набухания во влажной среде сокращается до 90%).
• Гигроскопичность. Влажность древесины снижается до 4-8 процентов, что существенно ниже по сравнению с промышленной сушкой пиломатериала в специальных камерах. Способность к поглощению влаги у термодревесины снижается в 5-6 раз. При длительном пребывании во влажной среде и непосредственно в воде максимальная влажность сырья не превышает 9-10 процентов, естественное высыхание происходит практически моментально.
• Длительный срок службы , устойчивость к биологическому повреждению. Обработка древесины в условиях высоких температур приводит к разложению полисахаридов, что при условии низкой влажности сырья сводит к минимуму риск повреждения микроорганизмами, плесенью и грибком.
• Высокая теплопроводность. Термодревесина является идеальным материалом для отделки бани и сауны, поскольку ее теплоизоляционные характеристики на 30 процентов выше, чем у натурального дерева.
• Высокая плотность древесины обеспечивает отталкивание воды без дополнительной обработки, пиломатериал не впитывает влагу из воздуха. Древесина после термообработки устойчива к механическому воздействию.
• Экологическая чистота, абсолютная безопасность для организма человека и окружающей среды.
• Высокая пожарная безопасность. Твердость и плотность термически обработанной древесины обуславливают медленное разгорание сырья.
• Эстетичный внешний вид термодревесины. После термической обработки декоративные свойства пиломатериала заметно улучшаются – проявляется эффектная структура дерева и благородный темный оттенок. Термообработка придает даже недорогим породам древесины облик ценных пород.

Термодревесина находит широкое применение для внутренней и наружной отделки домов, бани и сауны. Благодаря высокой прочности, стабильности размеров и устойчивости к неблагоприятным внешним факторам фасад из термически обработанной древесины не потеряет свой первоначальный внешний вид даже спустя длительное время.

Однако высокая стоимость пиломатериала обуславливает его экономическую нецелесообразность для использования в качестве внутреннего декора (отделки стен и пола). Термически обработанная древесина наиболее востребована в следующих областях: фасады, террасы, открытые уличные площадки, веранды, беседки, заборы, ограждения, декоративные изделия (напольное покрытие, мебель для улицы).

Единственным недостатком пиломатериала является высокая хрупкость. Распиловка термодревесины должна проводиться специальным инструментом с мелкими зубчиками на высоких оборотах при малой подаче заготовки. Несоблюдение условий и требований распиловки приводит к тому, что заготовка лопается.

Стадии обработки

Поскольку термически модифицированная древесина является наиболее экологически чистым продуктом деревообработки, то для всех операций используется только водяной пар. Регулируемыми параметрами являются температура, длительность и цикличность отдельных стадий техпроцесса.

При производстве термодревесины применяют только тело, воду и водяной пар, без добавления химических реагентов. Процесс включает в себя:

• 1. Увеличение температуры для окончательной сушки исходного материала. Древесину нагревают, вначале примерно до 100 °С, а затем, с уже меньшей скоростью – до 130…140 °С. Содержание влаги в исходном материале значения не имеет, поскольку на данной фазе показатель влажности древесины будет уменьшаться примерно до нуля. Когда вся вода высвобождается, а процесс нагрева продолжается, состав полуфабриката претерпевает изменения, в основном, в составе гемицеллюлозы. Они начинаются уже с 150 ° C, а далее термомодификация только усиливается. Присутствующий водяной пар действует как защитный газ:поддерживает стабильность процесса под небольшим избыточным давлением, и замещает кислород внутри камеры.
• 2. Фактическая фаза термической модификации. Она происходит при 185…220 °C, в зависимости от желаемой степени модификации. Температура повышается до требуемого уровня и поддерживается постоянной на протяжении от 2 до 3 часов. Для сохранения кислорода в камере и воздействия на химические изменения в древесине в камеру впрыскивается пар.
• 3. Фаза охлаждения и восстановления. Характеризуется снижением температуры процесса из-за разбрызгивания воды. Здесь происходит восстановление влажности древесины до желаемого уровня, обычно около пяти процентов. Стабильность параметров конечного продукта очень высока.

Предлагаем ознакомиться: Клей для пеноплекса топ-6 лучших производителей

Диаграмма последовательности процесса термического модифицирования древесины для разных её классов приведена на рис. 2.

Рисунок 2 – Последовательность этапов термомодифицирования древесины классов Thermo-S и Thermo-D

Содержание влаги в конечном продукте стабилизируется на уровне 4 процентов или чуть больше, а среднее значение тангенциального набухания и усадки для обработанной древесины класса Thermo-S составляет 6…8%,а для Thermo-D – 5…6%.

Наилучшим исходным материалом для производства термодревесины считается северная сосна и ель видов Pinus Sylvestris и Picea Abies. Эти виды хотя и отличаются медленным ростом, но зато характеризуются повышенными значениями исходной плотности.

Классификация

Поскольку термическая обработка древесины проводится под воздействием довольно высокой температуры с большим разрывом (+от 150 °C до +240 °C), то вся термодревесина поделена на несколько классов.

В первую группу входит лесоматериал, который обрабатывается при температуре не более +190 °C. Его поверхность слегка тонирована, а технические показатели находятся на низком уровне.

Вторая группа представлена термообработанной древесиной, прошедшей обжиг при +210 °C. Это позволило повысить ее стойкость к гниению и это уже можно считать высокопрочным материалом. Тем не менее, древесина хоть и в меньшей степени, но хрупка и пластична.

В третью группу попадают материалы самого высокого качества – здесь процесс протекает под воздействием самой высокой температуры +250 °C. В результате получается очень плотная и твердая древесина. Она устойчива к любому внешнему воздействию.

Услуги по термообработке древесины разных пород

Предлагаем вашему вниманию термодерево — отличный материал для внешней и внутренней отделки, изготовления мебели и предметов декора, устройства беседок, саун и бань, открытых террас, настилов и много другого. Термодерево обладает повышенной стойкостью к воздействиям внешней среды, долговечностью и прекрасным внешним видом.

Это экологически чистый продукт, так как в процессе производства не используются какие либо химикаты, только физические процессы. Термообработка подчеркивает саму по себе красивую древесную текстуру, делает ее более выразительной. Если вы хотите придать вашим строениям привлекательный внешний вид на долгие годы и создать уютный интерьер в доме или квартире, то термодерево — правильный выбор, ведь ее уникальные свойства в несколько раз превышают обыкновенную древесину.

Особенности термодерева

Главная особенность термодерева заключается в высоких водоотталкивающих свойствах. В результате этого термодревесина получила широкое применение при строительстве бань, при изготовлении дверей и окошек. В дополнении к своим свойствам доски из термодревесины очень прочные, обладают высокой термо и звукоизоляцией.

Ассортимент нашей компании состоит из досок из таких пород дерева как ясень, сосна, ольха, клен и других. На рынке продажи древесины работает уже 18 лет. За это время наша компания стала лидером в своем секторе рынка. Мы имеем большой объем готовой продукции. Полностью контролируем процесс производства своей продукции, начиная от заготовки и распиливания и заканчивая термообработкой и выпуском готовой товарной продукции.

Наше производство

Производство занимает примерно 13000 квадратных метров территории цехов. В штате производства находится более 80 сотрудников и рабочих. А объем производства составляет более 400 кубометров дерева в месяц. сотрудничает с клиентами как в странах СНГ, так и зарубежными партнерами (в частности с Португалией). Термодревесина «TERWOOD» обладает высочайшим качеством, так как в производство внедрены передовые технологии, и вся продукция проходит строгий контроль. Компания гарантирует, что древесина экологически чистая, без каких либо вредных для организма и окружающей среды веществ.

Технология производства термодерева

Технологический процесс изготовления термированной древесины заключается в обработке исходного материала (высушенное или сырое дерево любых пород) температурой 180-2100С в специальной термокамере. При этом никакие химические добавки не применяются. Наша компания производит термирование по собственной технологии, преимущества которой заключается в том, что можно термировать брус сечением 300 х 300 мм длиной до 6 метров и при этом не требуется предварительная сушка дерева, можно работать даже со свежеспиленным лесом.

Важно: При термообработке, в зависимости от заданной температуры и времени термирования, древесина приобретает насыщенный цвет от светло-коричневого до темно-коричневого, что только подчеркивает красоту текстуры дерева. При этом цвет становиться однородным по всей глубине материала, поэтому поврежденную плоскость легко отремонтировать с помощью простого шлифования

Чаще всего термодревесина компании TERWOOD производится из твердой породы дерева – ясеня. Имеется также продукция из лиственницы, клена, дуба и ольхи. Для своевременного обеспечения термодревесиной большого заказа покупателя, у компании всегда имеется на складе готовой продукции объемом более 3000 кубометров дерева. Поэтому наши клиенты всегда довольны качеством продукции и обслуживания.

Как купить термодерево

Вам необходимо термодерево в Москве и Московской области? Мы предлагаем данный материал для строительства как из наличия со склада, так и под заказ, если в настоящий момент нет достаточного количества интересующей вас древесины. Готовы предложить материалы, которые всегда имеются в определенных объемах, так как пользуются достаточно большим спросом:

• Доска пола
• Террасная доска
• Фасадная доска
• Планкен
• Вагонка
• Садовый паркет

Обратившись в нашу компанию, вы можете приобрести не только необходимый вам объём материалов из термодерева с заданными параметрами, но и заказать производство партии дерева определенного оттенка, что является ключевым фактором при реализации дизайн-проектов.

Приняли решение купить термодерево? Это сделать просто. Обращайтесь к нам по телефону, электронной почте или отправьте сообщение непосредственно с этой страницы.

Наши специалисты проинформируют вас по всем интересующим вопросам, посоветуют, какую древесину лучше использовать для ваших потребностей, помогут сделать осознанный выбор.