Все мастера и специалисты, работающие с деревом в строительстве и ремонте, знают, что этот материал нуждается в дополнительной обработке для защиты от внешних воздействий и продления срока эксплуатации. С этой целью используют много различных методов, один из самых эффективных — это модификация древесины. Существует несколько видов модификации, в данной статье речь пойдет о том, что такое термически модифицированная древесина. Рассмотрим технологию такой модификации, а также характеристики и область применения термодерева.
Термически модифицированная древесина -характеристики
Для начала разъясним, что такое модификация. Возможно не всем понятен это термин.
Модификация — это процесс обработки материала, при котором в ходе преднамеренного воздействия на древесину происходит изменение ее характеристик, появляются новые уникальные механические свойства, улучшаются внешние качества. С помощью модификации можно повысить ценность даже мягких, малоценных пород древесины.
Существует несколько методов модификации:
— термическая модификация древесины;
— химическая модификация древесины;
— механическая модификация древесины.
Сегодня более подробно поговорим о термически модифицированной древесине.
Термически модифицированная древесина или термодерево получается путем воздействия на материал высоких температур.
Такой способ модификации на самом деле очень древний. Еще викинги использовали огонь для того, чтобы увеличить долговечность дерева из которого строили дома и использовали в быту, наши предки-славяне также использовали модификацию, они вываривали древесину перед тем как изготавливать из нее предметы быта и даже древние индейцы знали, что острие копья будет гораздо крепче если прокалить его в огне.
Прогресс не стоит на месте, и идея изменения свойств древесины с помощью воздействия высоких температур ученые стали развивать и дорабатывать.
Начало этому было положено в 1930-х годах в Германии, а с 40-х годов уже активно внедрялось в США.
Для термической модификации можно использовать любые породы дерева, но самый лучший эффект достигается на лиственных породах. Используют, как правило, мягкие породы, например, ольха, осина, береза, бук.
В ходе термической модификации древесины повышается ее влагостойкость, твердость, устойчивость к химическим и биологическим воздействиям.
Термическая обработка древесины награждает материал такими достоинствами:
— низкая влажность. В процессе термической модификации из древесины испаряется лишняя влага. Сам процесс производства термодерева схож с сушкой, но используются более высокие температуры;
— стабильность размеров. Термически модифицированная древесина не меняет свои формы при изменении внешних условий. Она не разбухает и не трескается при перепаде влажности и температуры;
— высокая биостойкость. Термодерево не подвержено образованию плесени, гниению, хорошо противостоит насекомым;
— влагостойкость. Одна из основных особенностей этого материала. Термически модифицированная древесина не впитывает воду и отлично переносит постоянную влажность;
— экологичность. В процессе термической модификации не используются ни какие химические компоненты. Термодерево полностью натуральный и безопасный материал;
— уменьшение количества смол. Если термическую модификацию проходят хвойные породы древесины количество смол в их составе значительно сокращается, что упрощает работу с такой древесиной в дальнейшем;
— улучшение внешнего вида древесины. Термически модифицированная древесина выглядит красиво и дорого, такой процесс помогает улучшить эстетические качества даже самого неприглядного дерева;
— нет необходимости в дополнительной обработке. Термодревесина не нуждается в различных пропитках, обработке антисептиками, окрашиванию и т.д.
Опередим ухмылки скептиков. Конечно этот материал не идеальный у него есть и недостатки.
Недостатки термически модифицированной древесины:
— низкая прочность. Процессы, которые происходят в клетках древесины при нагревании, к сожалению, сказываются на прочности материала. Термически обработанная древесина не подойдет для возведения капитальных построек, в качестве составляющих элементов несущих конструкций, то есть там, где присутствуют повышенные нагрузки;
— изменение цвета. При термической модификации любая древесина темнеет.
Не смотря на наличие недостатков термически модифицированная, древесина пользуется большой популярностью, а сам процесс такой модификации достаточно простой в реализации, не требует дополнительных затрат и ресурсов.
Технология производства термически модифицированной древесины
Термическая обработка древесины предполагает нагревание материала в специальных камерах при температуре 180-220 градусов. Под воздействием такой температуры в основных компонентах древесины происходят химические изменения, что тянет за собой изменение ее свойств.
В первую очередь, еще при не высокой температуре, из древесины испаряется лишняя жидкость и поверхностные экстрактивные вещества. Далее, с повышением температуры, происходят уже более сложные процессы. Частично выгорает целлюлоза и разлагается гемицеллюлоза с выделением значительного количества уксусной кислоты. Уксусная кислота, в дальнейшем, служит катализатором гидролиза. С помощью гидролиза происходит разложение компонентов в структуре дерева на сахара и глюкозу, которые затем выводятся и вымываются паром.
Как видите сама технология проста, но требует постоянного контроля температурного режима в камере. если режим не соблюдается можно получить не качественный растрескавшийся материал.
Существует несколько вариантов термической модификации:
— одноступенчатая или многоступенчатая обработка древесины водным паром;
— термическая обработка древесины в горячем масле;
— термическая модификация древесины с помощью инертных газов.
Важной особенностью технологии термической модификации является то, что вы имеете возможность получить древесину с заданными свойствами.
На то какие свойства получит древесина после такой модификации влияет время и температура обработки, среда в которой обрабатывают (пар, масло или газ), порода дерева, его влажность, количество материала в камере.
Применение термически модифицированной древесины
Благодаря качественному улучшению основных свойств древесины в ходе термической модификации, применение такого материала становится возможным там, где ранее использовать дерево было достаточно проблематично.
Отличная влагостойкость делает термически модифицированную древесину пригодной для отделки саун, бань, ванных комнат, бассейнов, причалов, кораблей и яхт.
Термически модифицированная древесина часто применяется для внешней облицовки домов, строительства беседок, производства садовой мебели. Хорошая биостойкость способствует этому.
Также термодревесина пригодна для изготовления напольного покрытия. Паркет, паркетную доску из этого материала можно часто встретить на строительных рынках.
Из термически модифицированной древесины производят окна, двери, музыкальные инструменты.
А еще такой вид материала задействуют в изготовлении музыкальных инструментов.
Ирина Железняк, Собкор интернет-издания «AtmWood. Дерево-промышленный вестник»