VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

До недавнего времени натуральный материал, неподверженный гниению и вредному воздействию паразитов, был чем-то из области фантастики. Развитие технологий позволило придать дереву характеристики, свойственные исключительно синтетическим стройматериалам. Технология изготовления термодерева включает особую температурную обработку, такой прием заставляет обычное дерево полностью поменять свою структуру, становясь намного прочнее, а также устойчивее перед грибком и плесенью.

Термодревесина – это модификация древесины, прошедшая предварительную сушку и термическую обработку при высокой температуре (в зависимости от плотности древесины от 140 до 270 °C) с целью изменить ее свойства.

Уже давно известно, что древесина становится более устойчивой под воздействием высокой температуры. Однако только в течение прошедших лет этот феномен был исследован учеными, и в результате появился такой строительный материал, как термодревесина. Если быть точнее, то метод придумали финны, которые интересовались термической обработкой дерева без химических добавок.

В настоящее время такая древесина доступна также и в других странах. Тем более что термодревесина из местных сортов дерева способна заменить намного более устойчивые тропические сорта дерева, такие как бангкирай или тик. Однако при применении этого строительного материала совсем без химии обойтись невозможно. Древесина сереет, несмотря на термообработку, поэтому, если хочется получить благородный цвет, её приходится защищать химическими блокаторами от ультрафиолетового излучения.

Производство термодревесины

В сушильных камерах дерево нагревается в течение нескольких часов до температуры выше 200 ° C. При этом целлюлоза (ксилоза) частично сгорает, и качества древесины меняются. Она обладает более низкой равновесной влажностью и становится темнее за счёт процесса «карамелизации». Меняются также и внутренние качества древесины. Поэтому на срезах и в местах просверливания она имеет такой же цвет и ту же прочность. Из хвойных пород дерева полностью выгоняется смола. В сочетании с водой обработка теплом приводит к гидролизу различных составных частей древесины. Известные на сегодня способы производства термодревесины можно разделить на четыре группы:

1. Одноступенчатая обработка водяным паром. В этом случае используются агрегаты наподобие сушильных камер, в которые после загрузки материала подается пар. При этом содержание кислорода в воздухе этих установок уменьшается до 3,5%, что при температурах 150–200ºС замедляет оксидацию (горение) древесины. При обработке предварительно высушенной древесины общая продолжительность процесса составляет около трех дней. Также возможна обработка и сырого материала, но в этом случае продолжительность процесса будет больше с учетом времени собственно сушки.

2. Многоступенчатая обработка. Влажная древесина в течение 4–5 ч подвергается обработке насыщенным паром или водой (процесс варки) при температуре 150–200ºС. Сам процесс происходит в герметичной емкости под давлением до 1,6 МПа. После этого древесина высушивается в камере в течение 3–4 дней до конечной влажности (около 10%). Во время фазы твердения древесину еще раз нагревают до температуры 170–190ºС на 14–16 ч.

3. Обработка в горячем масле. Сухая древесина погружается в растительное масло и медленно нагревается до температуры 180–220ºС. Продолжительность этой обработки составляет 2–4 часа. При этом дополнительно происходит поглощение масла древесиной, которое зависит от размеров материала (поверхности) и может регулироваться. Длительность процесса составляет примерно сутки.

4. Обработка в среде инертных газов. Этот процесс известен как Retification, или, как называют в России, ретификация (не путать с ректификацией). В этом случае вместо водяного пара или масла древесину обрабатывают в среде азота с содержанием кислорода до 2% при повышенном давлении.

Характеристики термодревесины

1. Первое и самое важное качество, которым обладает термодревесина, – это размероустойчивость. Данная характеристика отвечает за то, что никакие внешние факторы воздействия не смогут повлиять на то, чтобы термодревесина потеряла свой товарный вид. Натуральное дерево, как известно, деформируется от влаги, а термодревесина – нет. Это связано с тем, что термодревесина имеет практически нулевую равновесную влажность, а способность поглощать водяной пар у ТМД также стремится к нулю.

2. Другое важное свойство, которым обладает термодревесина, – повышенная прочность и долговечность. Благодаря термообработке продолжительность “жизни” досок увеличивается более чем в 20 раз! Такая удивительная метаморфоза обусловлена тем фактором, что при воздействии высокой температуры на дерево в дереве распадаются вещества-полисахариды! В итоге древесина и приобретает высочайшие защитные качества, которые полностью устраняют возможность возникновения “грибка”, плесени или насекомых.

3. Термодревесина обладает повышенной пожароустойчивостью, в отличие от натурального дерева. Всем нам хорошо известно, что естественное дерево разгорается моментально. Естественно, это является одним из самых негативных его качеств. Термодревесина же, благодаря процессу модификации, стала гораздо менее пожароопасной. Это качество ТМД, безусловно, является немаловажным залогом Вашего спокойствия.

4. Термодревесина имеет огромный эстетический потенциал, что является ключевым фактором для оригинальности и красоты дизайна. После модификации термодревесина по своей структуре становится похожа на благородные породы тропических деревьев. Но отделочные материалы из тропических деревьев в России практически невозможно приобрести, они в дефиците и стоят огромных денег, зато термодревесина, не смотря на свою элитность и качественность, является доступной основной массе потребителей. Немаловажная деталь также ещё в том, что по своим эстетическим характеристикам термодревесина, обладая стойкостью тропических видов древесины, превосходит их. Словом, термодревесина находится на уровень выше, чем элитные сорта тропического дерева, стоя при этом ниже.

Применение термодревесины

Возможности применения термодревесины зависят от специфических свойств, которые она приобретает после модификации. Каждый производитель самостоятельно определяет для себя те сегменты рынка, которые могут быть заполнены его продуктом. Как правило, термодревесина применяется в следующих сферах производства:

• Строительство и облицовка домов, сайдинг домов и построек, внешняя отделка фасадов;

• Внутренняя отделка и декорирование помещений;

• Отделка саун, бань, бассейнов, ванных комнат, причалов, мостов и других объектов, имеющих непосредственный контакт с водой;

• Изготовление мебели, комплектующих изделий и музыкальных инструментов;

• Изготовление дверей, окон, других конструкционных элементов, где важна стабильность геометрии изделия;

• Изготовление полов (паркет, паркетная доска, фриз, половая доска), в том числе разнотонных и теплых полов;

• Изготовление террас, веранд, беседок, садово-парковых конструкций, ограждений, детских игровых комплексов;

• Яхто- и кораблестроение (палубные настилы, внутренняя отделка, мебель);

• Любые дизайнерские решения, реставрация (наличники, плинтусы, подоконники, доска и плитка для санузлов и кухонь, цельные раковины из массива, ванны, элементы ландшафтного дизайна).

Список литературы:

1. http://stroyrubrika.ru/sro/novye-tehnologii/termodrevesina.php

2. http://derevo.ua/articles/details/termodrevesina-izgotovlenie-svojstva-primenenie-11

3. http://buildperson.ru/novosti/chto-takoe-termodrevesina.html

Код для цитирования: Скопировать