Термодерево: свойства и применение

      Комментарии к записи Термодерево: свойства и применение отключены

Подготовлено компанией Research.Techart

Что такое термодерево?

Термодревесина (термически обработанная древесина, термически модифицированная древесина, термодерево, ТМД, Thermally modified timber, TMT, Thermally modified wood, TMW) – древесина, прошедшая термическую обработку при больших температурах (от 180°С).

Основная изюминка термодревесины как конечного продукта содержится в сочетании высоких физико-механических особенностей, схожих со особенностями химически модифицированной древесины, и экологичности натуральной древесины.

Разработку термообработки древесины на научной базе начали изучить в 30-е годы XX века в Германии, после этого в 40-е – в Соединенных Штатах. Новейшие изучения были совершены в 90-е годы вФинляндии, Франции, Нидерландах, Италии, Германии.

В следствии было обнаружено, что при действии на древесину температуры 180-230°С в ее биологическом составе происходят необратимые трансформации, воздействующие на особенности конечного продукта.

Первые пилотные производства термодеревесины были организованы в Финляндии в начале 90-х годов прошлого века.Термодерево: свойства и применение Начиная с этого момента, Финляндия считается признанным фаворитом изучений в данной области, и наибольшим мировым производителем инновационного материала.

Через некое время активность на рынке показали деревообработчики из Германии, Франции, Нидерландов, России.

Отсутствие тесного сотрудничества стало причиной тому, что в этих государствах разработки производства развивались довольно независимо. На сегодня в Европе, по некоторым оценкам, насчитывается около 10 патентованных процессов термообработки.

Проникновение материала в Северную Америку осуществлялось методом приобретения патентов у европейских производителей.

Самый распространенной в мире есть финская разработка ThermoWood, и время от времени под термином thermowood (дословный перевод, англ. – термодревесина) ошибочно знают целый спектр разработок термической обработки древесины. Помимо этого, процесс какое количество отличается методической помощью, которую оказывает Интернациональная ассоциация ThermoWood (International ThermoWood Association, Финляндия, www.thermowood.fi).

Физико-механические особенности термодерева

При термообработке происходит изменение клеточного строения древесины, что ведет к модификации ее особенностей. Для древесных материалов самые важными являются следующие характеристики:

  • Долговечность. Тесты в лабораторных условиях продемонстрировали, что термообработка значительно (в 15-25 раз) повышает биологическую долговечность материала (устойчивость к биологическим поражениям). За счет больших температур обработки в древесине разлагаются полисахариды, что на фоне низкой равновесной влажности ликвидирует условия для возникновения и микроорганизмов и размножения грибка.
  • Размерная стабильность. Тангенциальная и радиальная стабильность по окончании процесса обработки улучшается в 10-15 раз. Термодревесина владеет стабильностью размеров при перепадах влажности и температуры воздуха.
  • Гигроскопичность. Термообработка ведет к уменьшению равновесной влажности материала в среднем на 40-50% по отношению к необработанному дереву и значительно уменьшает проникновение воды (в несколько раз). Сброс излишней влажности у термообработанного дерева происходит в десятки раз стремительнее, чем у простого. При сверхдлительном действии жидкости изменение геометрических размеров термообработанного дерева в несколько раз ниже, чем необработанного. Поверхность термодревесины не пористая, а плотная, что снижает его свойство впитывать влагу из воздуха.
  • Теплопроводность. У термодревесины данный показатель ниже на 20-25% если сравнивать с необработанным деревом.

Термическая модификация очень плохо воздействует на следующие особенности:

  • Плотность.Опробования говорят о том, что термообработка древесины сокращает плотность на 5-10% за счет уменьшения равновесной влажности высвобождения и древесины связанной на химическом уровне воды. Необходимо подчеркнуть, что главным причиной, воздействующим на прочность, есть порода древесины; уменьшение этого показателя на протяжении термической обработки неимеетвозможности иметь важного значения.
  • Прочность на изгиб. Прочность древесины в общем случае коррелирует с ее плотностью. В следствии термической модификации заметно ухудшается прочность на изгиб, наряду с этим утрата достигает 20-40%. Данный факт ведет к ограничению сфер применения термодревесины.

Свободные изучения, совершённые в шведском университете Lulea University of Technology (www.ltu.se), продемонстрировали, что влияние процесса модификации (процесс Thermowood, T=200°C) на физико-механические характеристики зависит от породы древесины. В частности, результаты опробований говорят о большей утраты прочности у жёстких пород древесины если сравнивать с мягкими породами.

Преимущества и недочёты

Преимущества

1.Высокие физико-механические и эксплуатационные характеристики. С практической точки это указывает:

  • Расширение сфер применения древесины.
  • Экономия защитных средств, каковые употребляются совместно с необработанной древесиной.
  • Возможность предоставления долгой гарантии на древесные изделия без каких-либо дополнительных условий (к примеру, таких как необходимость регулярной обработки и правильного ухода химическими составами). Кое-какие европейские и русские производители уже сейчас предлагают гарантию на собственные продукты в течение 25-30 лет.

2.Эстетичный внешний вид. Процесс термообработки заметно усиливает эстетическую сокровище дерева, придавая материалу вид древесины, подвергнувшейся долгосрочному старению (более 100 лет). По окончании модификации проявляется древесная текстура.

Оттенок, получаемый материалом, позван не тонировкой, а трансформацией в самой структуре древесины.

Цвет однороден по всему сечению.

Главным результатом обработки с данной точки зрения есть придание недорогим сортам древесины внешнего вида полезных пород.

На картинках ниже представлены образцы термически обработанной сосны. Температура обработки составляла слева-направо 70°С, 100°С-240°С (с промежутком в 20°С). Рисунок слева воображает вид древесины конкретно по окончании совершённой обработки, а справа – по окончании шести месяцев эксплуатации материала на открытом воздухе.

отличных показателей сохранности термически обработанной древесины возможно добиться, в случае если применять особые защитные составы.

3.Экологичность материалов.

Термодревесина есть экологически чистым и нейтральным по отношению к организму человека материалом. Данный факт играется громадную роль для людей, подверженных разным аллергическим реакциям.

Экологичность материалов разрешает утилизировать их по окончании процесса эксплуатации. В отличие от химически обработанной древесины, которую в большинстве случаев сдают на свалку, термодревесина возможно использована в качестве горючего.

Недочёты

  1. Термодревесина владеет повышенной хрупкостью, исходя из этого требует внимательного отношения как в ходе производства, так и в ходе эксплуатации. Понижение прочности на изгиб ограничивает использование термодревесины в качестве материала несущих конструкций в строительных работах.
  2. На данный момент не созданы технологии термообработки древесины для действенного применения материалов в случаях контакта с почвой. Термодревесину как правило нельзя заглублять в грунт.
  3. Как и большая часть природных материалов, термообработанная древесина подвержена влиянию ультрафиолетовых лучей. В следствии продолжительного нахождения под действием прямых солнечных лучей цвет неспешно изменяется от коричневого к коричневому с сероватым оттенком. Ультрафиолетовое излучение кроме этого может привести к появлению мелких поверхностных трещин, в случае если древесина не была покрыта лаком либо краской. Дабы избежать этого, рекомендуется применять простые пигментные поверхностные средства защиты от ультрафиолетовых лучей.
  4. Механическая обработка термически модифицированной древесины ведет к образованию древесной пыли, вредной для дыхания человека.
  5. Отдельным видам термодревесины (а также Thermowood) свойствен запах горелого дерева. Его выветривание может занять пара месяцев.
  6. Большая цена термодревесины, которая относится к материалам премиум-класса. Производители стараются выделить, что большая цена термодревесины оправдана последующей экономией при эксплуатации (не нужно нанесения покрытий, переборки фасадов и т.п.). Но при текущих стоимостях на русском рынке термодревесины, в особенности в сравнении со ценой товаров-заменителей, эти доводы можно считать необоснованными.
  7. С позиций маркетинга, недочёт термодревесины содержится в том, что кроме того специалистам довольно часто сложно отличить термодревесину от простой древесины дорогих пород либо древесины, пропитанной особыми составами. Данный факт есть препятствием к распространению материала на строительных магазинах и строительных рынках формата DIY (сделай сам).
  8. Отсутствие единых стандартов качества термодревесины.
  9. Области применения

    Обширность сферы применения термодревесины обусловлена тремя фундаментальными особенностями материала: долговечностью, размерной стабильностью и низкой гигроскопичностью. Принципиально важно подчернуть, что в некоторых областях неповторимым делается сочетание нескольких либо всех перечисленных особенностей.

    Разглядим отдельные области применения термодревесины:

    1.Конструкционный материал для уличного применения.

    Термообработанная древесина, благодаря устойчивости к атмосферным действиям, подходит для уличных конструкций, ландшафтного дизайна, строительства мостов, причалов, облицовки водных каналов.

    2.Внешняя отделка фасадов.

    Одна из самые популярных сфер применения термодревесины в Европе – облицовка фасадов строений, а также в составе готовых панелей в древесном домостроении.

    3.Внутренняя отделка.

    Благодаря эстетичности внешнего вида этот материал довольно часто употребляется дизайнерами для внутренней отделки. Из термодревесины изготавливают древесные плитки для кухонь и санузлов, каковые смогут стать хорошей альтернативой холодной кафельной плитке. Материал употребляется кроме этого для изготовления цельных ванных и раковин, для комплексной внутренней отделки саун.

    4.Производство мебели.

    Стабильность геометрических размеров и устойчивость ко внешней среде содействует применению термодревесины в производстве мебели, оконных рам, дверей, паркетных полов, декинга.

    Потенциальная сфера применения термодревесины так же широка, как и сфера применения простой древесины: из термодревесины смогут изготавливаться комплектующие, музыкальные инструменты, домашние принадлежности, малые архитектурные формы, садово-парковые конструкции и т. п.

    На данный момент одной из приоритетных областей научных изучений есть применение термодревесины в качестве материала несущих конструкций. В частности, ответ отыскано в виде композитного клееного бруса (клееный термобрус), объединяющего ламели из модифицированной и простой древесины.

    Функции термодревесины заключаются в противодействии стабильности и поддержании размеров внешней среде, а центральные ламели из необработанного материала помогают для придания нужной прочности. Кроме клееного бруса на рынке присутствует и второй конструкционный материал – термически обработанный массивный (профилированный) брус.

    Статья подготовлена аналитическим агентством Research.Techart

    с применением данных обзора рынка термодревесины

    Рандомные показатели записей:

    Термодерево, инструкция к термокамере \


    Подборка наиболее релевантных статей: