Термооброблена деревина: основні характеристики, технологія виробництва, плюси і мінуси

Більшість людей вважає за краще будувати свої будинки переважно з натуральної деревини. Причому навіть аксесуари вибираються з цього матеріалу. І, незважаючи на наявність зносостійких аналогів штучного походження, яких останнім часом стає все більше, дерево завжди цінується високо. Однак у своєму первозданному вигляді цей природний матеріал недовговічний - він гниє, його коробить при високому рівні вологості. До всього іншого, він не здатний протистояти атаці комах-шкідників, включаючи грибкок. Термооброблена деревина усуває багато проблем і до того ж є гігієнічним матеріалом.

Ще в стародавні часи майстри замислювалися над тим, як збільшити термін служби дерев`яних виробів і конструкцій. І, в кінцевому рахунку, все закінчилося інноваційним рішенням. Що являє собою цю сировину?

Загальні відомості

Під терміном "тремодревесина" ховається матеріал, який пройшов термічну обробку під впливом високої температури. Вона може становити від + 185 °C до +250 °C. При цьому в процесі виробництва ніякі хімічні речовини не додаються! В результаті народжується новий матеріал XXI століття, який відповідає сучасним вимогам за якістю.

Багато споживачів високо цінують в використовуваній сировині екологічність, скільки б не пройшло часу. А фізико-механічні властивості матеріалів і зовсім безцінні. І, здавалося б, що інші сучасні аналоги, які нітрохи не поступаються і мають більше шансів на загальне визнання. Насправді все трохи інакше.

Натуральний матеріал, і зокрема термооброблена деревина (що це ви тепер знаєте), вигідно відрізняється від них хоча б тим, що люди не скоро відмовляться від нього. Можливо, це не станеться ніколи. Тут як з класикою - вона безсмертна і поза конкуренцією з модними віяннями.

Про що знали стародавні майстри?

Користь термічної обробки деревини була відома людству дуже давно, і вже в ті далекі часи застосовувалася на практиці. Майстрами було помічено, що попереднє виварювання заготовок з використанням масла сприяє збільшенню терміну служби виріб. Завдяки такій обробці матеріал переставав вбирати вологу, відповідно немає гниття, а форма зберігається на довгий час.

Але це далеко не єдина використовувана методика. Чого тільки не робилося з метою продовження терміну служби деревини:

• Нормани вдавалися до випалу матеріалу на відкритому вогні.
• У майстрів німецьких і слов`янських племен в пошані було вимочування і виварювання.
• З технологією випалу були знайомі навіть індіанці - вони підвищували міцність своїх наконечників стріл і списів.

Що стосується прикладів, то за ними далеко ходити не потрібно. Свідчення використання термообробленої деревини - це старовинні колеса Млинів. Але ж багато з них збереглися до наших днів!

Хімія-і користь, і шкода

Хімічна обробка деревини також широко застосовувалася з давніх часів, і використовується донині. Її суть полягає в просоченні матеріалу різними засобами. У числі найпоширеніших складів:

• антисептики;
• полімерні речовини;
• фарба;
• лаки.

Також в ходу були і вологозахисні плівки. Користь хімічної обробки-це підвищення (причому істотне) стійкості до негативного зовнішнього впливу. Однак є і шкода, адже деревина позбавляється своєї головної переваги-екологічності.

Розробка технології

Термічною обробкою деревини стали цікавитися ще з 30 років минулого століття. Проявляли ініціативу вчені з Німеччини, а через кілька десятків років вона була підхоплена американцями. Про те, що це таке - термооброблена деревина, людство знало вже дуже давно. Тому фахівці були зайняті проведенням дослідів і експериментів. Але в підсумку технологія не отримала широкого застосування.

В кінці 80 - х в місті Новому Уренгої на території Росії було покладено початок власній розробці технології термічної обробки дерева. В її основу покладено досвід роботи стародавніх майстрів. І після отримання нового матеріалу почалося виробництво предметів меблів та спортивного інвентарю.

Приблизно в цей же час впливом високої температури зайнялися і фахівці інших країн-Німеччини, Фінляндії, Франції та Нідерландів. Вченими були проведені дослідження, які довели, що через це в деревині протікали структурні зміни. В результаті матеріал робився більш зносостійким і довговічним, що розширило область його застосування.

Фінляндія

І все-таки технологія виробництва термообробленої деревини вперше стала зароджуватися саме в цій країні. Її жителі вперше помітили, як впливає вплив високої температури на показники стійкості матеріалу. Проби ставилися на різних деревах:

• береза;
• ялина;
• хвоя;
• осика.

Відповідно до їх методикою весь процес складається з декількох етапів:

• З волокон природного матеріалу забирається волога за допомогою сушіння в закритих камерах при температурі в діапазоні + 130...+150 °C.
• Під впливом високого тиску і температури (+200...+240 °C), а також водяної пари відбувається зміцнення деревини. На даному етапі матеріал набуває характерного відтінку.
• Температурний режим знижується, відсоток вмісту вологи доводиться до 4-6 %, не більше.

Результат такого циклу призводить до формування у деревини нової структури, причому зміни відбуваються саме на молекулярному рівні. Обумовлено це розщепленням волокон і зв`язків між ними - саме в цьому і позначається висока температура і тиск.

Результат використання фінської технології-термооброблена деревина здатна протистояти впливу вологи і не піддаватися деформації під проливними дощами. І все за рахунок зниження пористості поверхні матеріалу.

Розроблені технології

Як відзначають багато експертів з усіх країн світу, на сьогоднішній день існує приблизно два десятки технологій термічної обробки деревини. Багато з них мають патенти і серед них самими відомими технологіями є наступні різновиди виробництва:

• Thermowood-рідна технологія фінських майстрів. Відповідно до цієї розробки працюють багато заводів на території країни. У той же час італійська фірма Baschild і французька компанія BCI-MBS використовують цю технологію.
• Німецька розробка грунтується на сушінні деревини, яка ведеться в рідкому середовищі органічного походження (масла) з чергуванням температури.
• Plato-дана технологія розроблена майстрами з Голландії. Вона має на увазі термічний гідроліз дерева під впливом температурного режиму в діапазоні від + 160 °C до + 190 °C.
• Retification - це вже власне виробництво термообробленої деревини від французьких фахівців. В цьому випадку процес проходить під впливом більш високої температури (+200...+250 °C) в середовищі перенасиченого пара.

На території Російської Федерації, а також в США, Канаді та деяких інших європейських країнах розроблені власні технології термічної обробки деревини.

Сильні сторони термодеревини

В результаті впливу високої температури природний матеріал втрачає ті якості, які обмежували його сферу застосування. У той же час корисні властивості дерева зберігаються в повній мірі. Все це сприяє тому, що деревина знаходить нові якості, які можна вважати перевагами цього сучасного та інноваційного матеріалу.

Серед вагомих достоїнств варто виділити наступні плюси:

• Довговічність - після термообробки деревина вже не вбирає вологу, відповідно не набухає і не тріскається. Це досягається за рахунок розпаду полісахаридів, які є улюбленими ласощами для грибків та інших шкідників.
• Високий рівень пожежної безпеки-термооброблена деревина знаходить твердість і щільність, що призводить до того, що вона розгорається дуже повільно, ніж необроблений матеріал.
• Міцність-завдяки процедурі термічної "модифікації" матеріал стійкий до механічного впливу.
• Привабливий вигляд-термообробка сприяє сильному прояву структури деревини. За рахунок цього навіть прості сорти набувають нове обличчя, яке ні в чому не поступається вигляду елітних порід.

Багато в чому за рахунок цих якостей сьогодні цей інноваційний матеріал просто нарозхват серед професійних будівельників і домашніх майстрів.

Класифікація

Оскільки термічна обробка деревини проводиться під впливом досить високої температури з великим розривом (+від 150 °C до + 240 °C), то вся Термодеревина поділена на кілька класів.

В першу групу входить лісоматеріал, який обробляється при температурі не більше + 190 °C. Його поверхня злегка тонована, а технічні показники знаходяться на низькому рівні.

Друга група представлена термообробленої деревиною, що пройшла випал при + 210 °C. Це дозволило підвищити її стійкість до гниття і це вже можна вважати високоміцним матеріалом. Проте, деревина хоч і в меншій мірі, але крихка і пластична.

У третю групу потрапляють матеріали найвищої якості - тут процес протікає під впливом найвищої температури + 250 °C. В результаті виходить дуже щільна і тверда деревина. Вона стійка до будь-якого зовнішнього впливу.

Створення процесу своїми руками

Проводиться термодерево в промислових масштабах з використанням спеціального обладнання. Тих, хто цікавиться, як такий процес можна втілити в реальність самостійно, чекає розчарування. Повністю повторити все те, що робиться на заводах, не вийде з тієї простої причини, що технологія дуже складна в реалізації. А в домашніх умовах вона просто нездійсненна.

Як відомо, деревина без належної обробки загниває і швидко приходить в непридатність. В домашніх умовах хоч і не вийде наблизитися до промислових масштабів виробництва, але є кілька непоганих варіантів:

• осмаливание;
• випалення;
• обробка антисептиками.

Тобто зробити своїми руками термооброблену деревину все ж можливо. Причому все це дозволяє істотно продовжити термін служби дерев`яних виробів і конструкцій. Осмаливание і процес випалу відносяться до народних способів. Їх на практиці застосовували ще наші діди та їхні батьки.

При необхідності можна провести обробку хімічними препаратами, які спеціально призначені для цієї мети. Однак, як вже було помічено – втрачається екологічність матеріалу. Тому використовувати їх слід усвідомлено і не у всіх випадках.

Непогана альтернатива

Для випалу деревини використовується паяльна лампа або газовий пальник. Тільки попередньо оброблювана деревина змочується водою, щоб вона не загорялася. Процедуру проводять до появи коричневого відтінку.

Після випалу з деревини за допомогою металевої щітки знімається нагар. Термічна обробка під впливом лампи або пальника може надати дереву ефект старіння, який цінується багатьма шанувальниками. До того ж, тепер матеріал надійним чином захищений від розвитку грибків (включаючи цвіль) на тривалий проміжок часу.

У той же час така домашня технологія з виробництва термообробленої деревини своїми руками не дозволяє домогтися тих якостей матеріалу, якими володіє Термодеревина, "народжена" в заводських умовах.