Tepelne upravené drevo: hlavné charakteristiky, technológia výroby, výhody a nevýhody

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Väčšina ľudí uprednostňuje stavanie svojich domovov predovšetkým z prírodného dreva. Okrem toho sa z tohto materiálu vyberajú dokonca aj doplnky. A napriek prítomnosti analógov umelého pôvodu odolných voči opotrebovaniu, ktoré sa v poslednej dobe stávajú čoraz viac, je strom vždy vysoko cenený. Vo svojej pôvodnej podobe je však tento prírodný materiál krátkodobý – hnije, pri vysokej vlhkosti sa deformuje. Okrem toho nie je schopný odolať útoku hmyzích škodcov vrátane húb. Tepelne upravené drevo odstraňuje mnohé problémy a je tiež hygienické.

Už v dávnych dobách remeselníci mysleli na to, ako zvýšiť životnosť drevených výrobkov a konštrukcií. A nakoniec to všetko skončilo inovatívnym riešením. Čo je to za surovinu?

Všeobecné informácie

Pod pojmom „tremodine“sa skrýva materiál, ktorýtepelne spracované pri vysokej teplote. Môže sa pohybovať od +185 °C do +250 °C. Zároveň sa počas výrobného procesu nepridávajú žiadne chemikálie! V dôsledku toho sa rodí nový materiál 21. storočia, ktorý spĺňa moderné požiadavky na kvalitu.

Mnoho spotrebiteľov oceňuje šetrnosť použitých surovín k životnému prostrediu bez ohľadu na to, koľko času uplynulo. A fyzikálne a mechanické vlastnosti materiálov sú úplne na nezaplatenie. A zdalo by sa, že ďalšie moderné analógy, ktoré nie sú v žiadnom prípade horšie a majú viac šancí na univerzálne uznanie. Realita je trochu iná.

Prírodný materiál, a najmä tepelne upravené drevo (čo už viete), s nimi obstojí priaznivo, aspoň v tom, že ho ľudia tak skoro neopustia. Možno sa to nikdy nestane. Tu, rovnako ako u klasiky - je nesmrteľná a nekonkuruje módnym trendom.

O čom vedeli starovekí majstri?

Výhody tepelného spracovania dreva sú ľudstvu známe už veľmi dlho a už v tých dávnych časoch boli zavedené do praxe. Remeselníci si všimli, že predvarenie obrobkov pomocou oleja pomáha zvyšovať životnosť výrobkov. Vďaka tejto úprave materiál prestal absorbovať vlhkosť, takže nedochádza k kazeniu a tvar je dlhodobo zachovaný.

Toto však zďaleka nie je jediná použitá technika. Čo sa neurobilo, aby sa predĺžila životnosť dreva:

• Normani sa uchýlili k odpaľovaniu materiálu na otvorenom priestranstveoheň.
• Vládcovia germánskych a slovanských kmeňov si namáčanie a varenie veľmi vážili.
• Dokonca aj Indiáni poznali technológiu streľby – zvýšili silu svojich šípov a kopije.

Pokiaľ ide o príklady, nemusíte ich hľadať ďaleko. Doklady o použití tepelne upraveného dreva sa nachádzajú v starožitných mlynských kolesách. Mnohé z nich však prežili dodnes!

Chémia – dobrá aj zlá

Chemické ošetrenie dreva bolo tiež široko používané už od staroveku a používa sa dodnes. Jeho podstata spočíva v impregnácii materiálu rôznymi prostriedkami. Medzi najbežnejšie formulácie:

• antiseptiká;
• polymérové látky;
• paint;
• lacki.

Použili sa aj ochranné fólie proti vlhkosti. Prínosom chemického ošetrenia je zvýšenie (a výrazné) odolnosti voči negatívnym vonkajším vplyvom. Je tu však aj škoda, pretože drevo stráca svoju hlavnú výhodu – šetrnosť k životnému prostrediu.

Vývoj technológií

Tepelné spracovanie dreva je predmetom záujmu už od 30. rokov minulého storočia. Vedci z Nemecka sa chopili iniciatívy a o niekoľko desaťročí neskôr sa jej chopili Američania. O tom, čo to je - tepelne upravené drevo, ľudstvo vie už veľmi dlho. Preto boli špecialisti zaneprázdnení vykonávaním experimentov a experimentov. Nakoniec však táto technológia nebola široko používaná.

Koncom 80. rokov v meste Nový Urengoy v Ruskubol položený začiatok vlastného vývoja technológie tepelného spracovania dreva. Vychádza zo skúseností dávnych majstrov. A po obdržaní nového materiálu sa začala výroba nábytku a športových potrieb.

Približne v rovnakom čase sa vysokým teplotám vystavili aj špecialisti z iných krajín – Nemecka, Fínska, Francúzska a Holandska. Vedci vykonali štúdie, ktoré dokázali, že v dôsledku toho došlo v dreve k štrukturálnym zmenám. V dôsledku toho bol materiál vyrobený odolnejší voči opotrebovaniu a trvácny, čo rozšírilo jeho rozsah.

Fínsko

A predsa sa v tejto krajine po prvý raz začala objavovať technológia výroby tepelne upraveného dreva. Jeho obyvatelia si prvýkrát všimli, ako pôsobenie vysokých teplôt ovplyvňuje odolnosť materiálu. Vzorky boli odobraté na rôznych stromoch:

• brezy;
• Firs;
• pines;
• aspen.

Podľa ich metodológie sa celý proces skladá z niekoľkých fáz:

• Vlhkosť sa odstraňuje z vlákien prírodného materiálu sušením v uzavretých komorách pri teplote v rozmedzí +130…+150 °C.
• Vplyvom vysokého tlaku a teploty (+200…+240 °C), ako aj vodnej pary dochádza k tvrdnutiu dreva. V tejto fáze nadobudne materiál charakteristický odtieň.
• Teplotný režim sa zníži, percento obsahu vlhkosti sa zníži na 4-6 %, nie viac.

Výsledok takéhoto cyklu vedie k vytvoreniu novej štruktúry dreva a zmenámvyskytujú na molekulárnej úrovni. Je to kvôli štiepeniu vlákien a väzieb medzi nimi - to je presne to, čo ovplyvňuje vysoká teplota a tlak.

Výsledok použitia fínskej technológie - tepelne upravené drevo je schopné odolávať vlhkosti a nepodlieha deformácii pri silných dažďoch. A to všetko znížením pórovitosti povrchu materiálu.

Vyvinuté technológie

Ako poznamenali mnohí odborníci z celého sveta, dnes existujú asi dve desiatky technológií na tepelné spracovanie dreva. Mnohé z nich majú patenty a medzi nimi najznámejšie technológie sú tieto typy výroby:

• Thermowood je pôvodná technológia fínskych remeselníkov. Podľa tohto vývoja v krajine funguje veľa tovární. Zároveň túto technológiu používa talianska spoločnosť Baschild a francúzska spoločnosť BCI-MBS.
• Nemecký vývoj je založený na sušení dreva, ktoré prebieha v tekutom médiu organického pôvodu (olej) so striedavou teplotou.
• Plato - túto technológiu vyvinuli remeselníci z Holandska. Ide o tepelnú hydrolýzu dreva vplyvom teploty v rozsahu od +160 °C do +190 °C.
• Retifikácia je už naša vlastná výroba tepelne upraveného dreva od francúzskych špecialistov. V tomto prípade proces prebieha pod vplyvom vyššej teploty (+200…+250 °C) v prostredí presýtenej pary.

Zapnuténa území Ruskej federácie, ako aj v USA, Kanade a niektorých ďalších európskych krajinách vyvinuli vlastné technológie tepelného spracovania dreva.

Sila termodreva

V dôsledku vystavenia vysokým teplotám prírodný materiál stráca vlastnosti, ktoré obmedzovali jeho rozsah. Zároveň sú plne zachované úžitkové vlastnosti stromu. To všetko prispieva k tomu, že drevo získava nové kvality, ktoré možno považovať za prednosti tohto moderného a inovatívneho materiálu.

Z významných výhod by sa mali zdôrazniť tieto výhody:

• Trvanlivosť - drevo po tepelnej úprave už neabsorbuje vlhkosť, preto nenadúva ani nepraská. Dosahuje sa to rozkladom polysacharidov, ktoré sú obľúbenou pochúťkou plesní a iných škodcov.
• Vysoká úroveň požiarnej bezpečnosti - tepelne upravené drevo získava tvrdosť a hustotu, čo spôsobuje, že sa vznieti veľmi pomaly ako neošetrené drevo.
• Pevnosť - vďaka postupu tepelnej "úpravy" je materiál odolný voči mechanickému namáhaniu.
• Atraktívny vzhľad - tepelné spracovanie podporuje výrazný prejav štruktúry dreva. Vďaka tomu aj jednoduché odrody získavajú nový vzhľad, ktorý nie je v žiadnom prípade horší ako vzhľad elitných plemien.

Z veľkej časti vďaka týmto vlastnostiam je dnes tento inovatívny materiál veľmi žiadaný medzi profesionálnymi staviteľmi a domácimi majstrami.

Klasifikácia

Keďže tepelné spracovanie dreva prebieha pod vplyvom pomerne vysokej teploty s veľkou medzerou (+150 °C až +240 °C), celé tepelné drevo je rozdelené do niekoľkých tried.

Do prvej skupiny patrí drevo, ktoré sa spracováva pri teplote neprevyšujúcej +190 °C. Jeho povrch je jemne tónovaný a jeho technický výkon je nízky.

Druhú skupinu predstavuje tepelne upravené drevo vypálené pri teplote +210 °C. To umožnilo zvýšiť jeho odolnosť proti hnilobe a to už možno považovať za vysoko pevný materiál. Drevo, aj keď v menšej miere, je však krehké a tvárne.

Do tretej skupiny patria materiály najvyššej kvality - proces tu prebieha pod vplyvom najvyššej teploty +250 °C. Výsledkom je veľmi husté a tvrdé drevo. Je odolný voči akémukoľvek vonkajšiemu nárazu.

Vytvorenie vlastného procesu

Tepelné drevo sa vyrába v priemyselnom meradle pomocou špeciálneho zariadenia. Koho zaujíma, ako sa dá takýto proces svojpomocne preniesť do reality, bude sklamaný. Nebude možné úplne zopakovať všetko, čo sa robí v továrňach, a to z jednoduchého dôvodu, že technológiu je veľmi ťažké implementovať. A doma je to jednoducho nemožné.

Ako viete, drevo bez náležitého spracovania hnije a rýchlo sa stáva nepoužiteľným. Doma to síce nebude fungovať priblížiť sa k industriálnejrozsah výroby, ale existuje niekoľko dobrých možností:

• grinding;
• praženie;
• liečba antiseptikami.

To znamená, že tepelne upravené drevo je stále možné vyrobiť vlastnými rukami. Navyše to všetko môže výrazne predĺžiť životnosť drevených výrobkov a konštrukcií. Brúsenie a proces vypaľovania sú ľudové metódy. V praxi ich používali naši starí otcovia a ich rodičia.

V prípade potreby môžete ošetriť chemikáliami, ktoré sú špeciálne určené na tento účel. Ako však už bolo uvedené, ekologická šetrnosť materiálu sa stráca. Preto by sa mali používať vedome a nie vo všetkých prípadoch.

Dobrá alternatíva

Na spaľovanie dreva sa používa horák alebo plynový horák. Vodou sa namáča len vopred upravené drevo, aby sa nevznietilo. Postup sa vykonáva, kým sa neobjaví hnedý odtieň.

Po vypálení sa uhlík z dreva odstráni kovovou kefou. Tepelné spracovanie pod vplyvom lampy alebo horáka môže dodať drevu starnúci efekt, ktorý oceňujú mnohí obdivovatelia. Okrem toho je teraz materiál na dlhú dobu spoľahlivo chránený pred vývojom húb (vrátane plesní).

Takáto domáca technológia výroby tepelne upraveného dreva vlastnými rukami zároveň neumožňuje dosiahnuť kvality materiálu, ktorý termodrevo „narodené“v továrni má.