Термодревесина и ее свойства

Сферы применения

Термически обработанное дерево может использоваться во всех случаях применения обычной древесины для наружной и внутренней отделки, изготовлению строительных конструкций, мебели и т. д. Наибольшее распространение получили следующие конструктивы:

1. Фасадная доска из термодревесины, из-за своих уникальных свойств, широко применяется для облицовки фасадов домов и для изготовления сборных панелей для деревянного домостроения. Эффективно используется для изготовления обшивки в качестве деревянного сайдинга. Наибольшее распространение получила в большинстве европейских стран, у нас, из-за высокой стоимости, используется реже.
2. Планкен из термодревесины представляет собой профилированные доски обычного сечения. Используется для наружной фасадной отделки стен, различных построек на приусадебном участке: беседок, террас, балконов, заборов, скамеек, столиков, мостиков и т.д. При устройстве вентилируемых фасадов, для создания зазора от стены, крепление планкена выполняется на брусья из термически обработанного дерева. Красота древесной фактуры с натуральными оттенками драгоценных пород успешно используется для отделки и декорирования внутри помещений стен, потолков и полов.
3. Террасная доска из термодревесины идеально подходит для настилки полов на открытых верандах, террасах, беседках и во всех местах с повышенной влажностью. Дополнительное удобство создаёт наличие рифлёной поверхности.
4. Из термодревесины изготавливаются:
   • мебель;
5. музыкальные инструменты;
6. оконные рамы, подоконники и наличники;
7. межкомнатные и входные двери;
8. плитки для отделки кухонь и санузлов, ставшие достойной альтернативой холодному традиционному кафелю;
9. цельные раковины и ванные;
10. для комплексной отделки саун и банных комплексов и других разнообразных конструктивных элементов.
11. Паркет из термодревесины. Им выкладываются полы в ванных комнатах, туалетах, на площадках вокруг бассейнов, террасах и в саунах. Великолепно смотрятся садовые дорожки из термопаркета. Отдельные элементы, снабжённые специальными замками, легко соединяются в цельное покрытие. Материал эффективен и при устройстве тёплых полов.
12. Клееный термобрус и профилированный брус с термической обработкой, из которых строятся дома и бани. Прочный материал применяется для изготовления стропильных систем, лаг и других несущих элементов.
13. Настил наборный из термодерева. Такие устойчивые к влаге настилы выглядят поистине аристократично и прекрасно сочетаются с любыми стилевыми решениями.

Люди, использовавшие термически обработанное дерево, оценили его отличные качества, надёжность и долговечность самых различных изделий и построек, по сравнению с другими альтернативными строительными материалами.

https://youtube.com/watch?v=plNMWSxQz_I

Внешняя отделка

Процесс изготовления

В тридцатые годы ХХ-го века, на территории Германии стали впервые исследовать термообработку древесины, как и сам процесс ее создания на научной основе, оттуда она попала в Соединенные Штаты Америки уже после Второй Мировой Войны. Но только в девяностых годах прошлого века, сразу в ряде европейских стран стали проводить новые исследования в данном направлении. В результате этих исследований выявили, влияние прямого действия на деревянные материалы температуры от 185С до 230С в их структуре происходят безвозвратные изменения, которые кардинально воздействуют на характеристики полученного продукта.

Производство термодревесины состоит из трех этапов. Нагрев, сушка и итоговое выдерживание при воздействии высоких температур. На первом этапе древесина нагревается до необходимой для работы температуры, для этого используется водяной пар, который не допускает появления трещин. На втором, используется интенсивная паровая сушка. При данном процессе происходят химические реакции, которые при будущей эксплуатации притяжение водяных молекул, которое приводит к набуханию т.е. адсорбция водных соединений снижена в четыре — пять раз). На третьем этапе, во время выдержки, изменяется цветовая гамма материала, а еще приобретаются совершенно новые физические качества. Также на последнем этапе выводится древесная смола. Результатом этого процесса является натуральный, как с эстетической, так и с экологической точек зрения, материал.

В качестве исходного материала используются как мягкие, так и твердые виды древесины. Готовые изделия из мягких видов пород в основном используют для внешней отделки, а из твердых – в интерьере.

Окрашивание и тонирование

Практически все виды термодерева имеют выраженную красивую текстуру, покрытие которой специальным составом придает действительно уникальный внешний вид. Различают два вида такой обработки — тонирование и окрашивание.

Тонирование

Производится с помощью Лазури — это уникальный состав, основой которого является смесь натуральных масел и живичного очищенного скипидара. Лазурь — это практически прозрачное покрытие, она незначительно изменяет оттенок древесины и подчеркивает ее естественную красоту. Следует помнить что это финишное покрытие, наносится на обработанную поверхность несколькими слоями. Обладает не только декоративными , но и защитными свойствами.

Применяется колеровка лазури. Для этого используют определенные пигменты. Такое покрытие позволяет не только подчеркнуть текстуру, но и несколько изменить оттенок дерева, сделав его наиболее подходящим для определенного интерьера.

Тонированнная термодревесина.

Окрашивание

Окрашивание термодерева с помощью специальной краски — также практикуется достаточно широко. В этом случае краска является также достаточно прозрачно, чтобы не укрыть саму текстуру волокон, и вместе с тем, придать определенный оттенок. Также как и лазурь, используется для дизайнерских решений, и служит дополнительной защитой для наружных и внутренних конструкций и мебели.

Окрашенная термодревесина.

Области применения термодревесины

Так как этот продвинутый материал обладает многими полезными свойствами, а в некоторых случаях – даже уникальными, ему находят огромные области применения. Вот некоторые из них, в которых его сегодня активно используют:

→Начнём с нашей банной тематики. Для отделки бань и саун термодревесина подойдёт как никогда. Её можно смело использовать как для внешней так и для внутренней отделки. →Так как материал не боится повышенной влажности, его применяют в отделке причалов, террас и зон отдыха возле бассейнов. →В последнее время термодерево активно применяется в яхтостроении: палубы, мебель и эксклюзивная внутренняя отделка. →Дизайнеры и архитекторы уже не могут обойтись без ТМД и используют её для отделки фасадов, внутренних интерьеров, отдельных элементов ландшафтного дизайна и т. д.

ТМД на причале

→Мебельщики также взяли себе на вооружение эту новинку и с успехом её применяют в своих смелых задумках. →Для многих производителей качественных окон и дверей, термодревесина стала не заменимым сырьём. →Некоторые компании производят даже клееный термобрус, так что из этого модного материала можно поставить дом или баню. →ТМД отлично подходит для изготовления открытых террас, беседок, настилов, полов, различных игровых площадок.

В заключении хочется отметить, что термодревесина способна конкурировать, а точнее, даже – превосходить своих «африканских собратьев». То есть она обладает гораздо лучшими качествами, чем дерево, привезённое из дальних заморских стран, например абаш или кемпас.

Цитата мудрости: Самое страшное неверие — это неверие в себя.

Технология термодревесины: ближе к природе

Термическая обработка древесины не является чем-то новым, ее применяли еще в доисторическую эпоху. Первобытные охотники обжигали нал костром конец деревянного копья, чтобы сделать его более твердым. Но только в 1990 г. скандинавские лесопромышленники ре- шили более пристально взглянуть на процесс в лабораторных условиях. Процесс термической модификации начинается сразу после сушки досок в камере, где материал нагревается до температуры 260°С. Содержащиеся в древесине сахаристые вещества спекаются, становясь непригодной средой для насекомых и микроорганизмов, разрушающих древесину. Стенки клеток, образующих древесные волокна, которые обычно легко поглощают влагу и высыхают, после термической обработки перестают разбухать.

Лишенная влаги древесина становится не только менее восприимчивой к биологическим факторам, но и более стабильной, практически не усыхая и не коробясь. И так же, как копья древних охотников, приобретает в результате нагрева повышенную твердость. Конечным продуктом этого процесса является легкий, прочный, долговечный и стабильный материал без каких-либо химических добавок.

Древесина по всей толщине становится коричневой и имеет приятный сладковатый запах. Из прошедших обработку досок изготавливают шпунтованные доски для террасных настилов и обшивки стен (вагонку), а также калиброванные пиломатериалы, которые практически не коробятся.

Ссылка по теме: Дерево или бетон – из чего строить дачный дом?

Один из производителей, компания Radiance Wood Products, сделала еще один шаг для повышения экологической безопасности, полностью пропитывая материал синтетическими смолами без использования органических растворителей (технология One TIME Finish), что позволяет обновлять отделочное покрытие не чаще, чем раз в семь лет.

Термодревесина — легкий материал, и грузовик может перевозить вдвое больше досок, чем из антисептированной древесины, экономя топливо и уменьшая количество вредных выбросов (хотя два последних преимущества нивелируются необходимостью сжигать больше топлива для работы камер, в которых происходит процесс обработки).

Преимущества термодревесины

• Экологически чистое происхождение.
• Пахнет как дерево без сторонних ароматов.
• Выдерживает существенные температурные перепады.
• Обладает низким процентом усыхания.
• Большой эксплуатационный срок.
• Качество поверхности очень высокое.
• По всему поперечному и продольному сечению материала одинаковый тон, соответствующий внешнему цвету.

В силу значительного разлета температурного режима обработки лесоматериалов, различают следующие классы термодревесины:

• Класс 1. Материал с самыми низкими показателями и легкой степенью тонирования, за счет обработки при температурах до 190 °С.
• Класс 2. Лесоматериал получает высокую прочность и устойчивость к гниению с более темным цветом, однако хрупкий и менее пластичный из-за обработки при 210 °С.
• Класс 3. Самые высококачественные пиломатериалы с высокой устойчивостью к агрессивным воздействиям внешней среды, твердостью и плотностью. Обладают равномерным темным оттенком и благородной текстурой поверхности. Производятся при 240 °С.

Преимущества термодерева

Термомодификация делает древесину буквально уникальной. Улучшаются все технические показатели. В частности, термодерево становится устойчивым к различным воздействиям.

Приобретаемая при обработке более плотная и однородная структура снижает гигроскопичность материала, что не позволяет ему впитывать или накапливать в толще влагу.

Даже непосредственный контакт с водой или погружение в водную среду не принесет существенного вреда. При длительном постоянном контакте с водой темодревесине свойственно накопить не более 8% от общей массы. Также изделия не подвержены влиянию пара, снега, дождя и перепадов температур.

Стабильность – еще одно достоинство. Производство термодревесины отличается изготовлением исключительно ровных планок со стандартными габаритами. Изделиям не характерно изменять геометрию, коробиться или растрескиваться в течение всего эксплуатационного срока.

Доска из термодревесины необычайно прочна. Даже достаточно мягкие древесные породы, подверженные термообработке, становятся твердыми и износоустойчвыми.

Ей не страшны царапины, удары, передвижения мебели, мебельные ножки и другие механические воздействия. Испортить поверхность практически нереально даже при серьезных воздействиях.

Высокие тепло- и звукоизоляционные параметры делают изделия хорошим теплозвукоизолятором. В комбинации со специализированными изоляторами можно добиться снижения интенсивности входящего и исходящего шума, а также минимизировать вероятность потери тепловой энергии.

Термодерево, как отмечалось, не подвержено воздействию бактерий, плесени или грибов, а также гниению, что позволяет сохранить не только технические показатели, но и эстетичный внешний вид декоративной поверхности.

При этом материал абсолютно экологичен и безопасен. Производственный процесс отвечает всем требованиям экологичности. При обработке паром используются химические реагенты, не способные нанести вред здоровью окружающих.

Кроме того, структура дерева не накапливает их в себе. При эксплуатации термодревесина не выделяет вредных токсичных соединений.

В отличие от натурального дерева, доска из термодревесины имеет более высокий класс огнестойкости. Процесс длительного высушивания и обработки делает материал слабо воспламеняемым.

Срок эксплуатации способен превысить 50 и даже 100 лет, независимо от места использования – в качестве как внутренней, так и фасадной отделки.

Ну и наконец, декоративность термодерева. Унаследованная от дерева текстура, проявившаяся после обработки, подчеркивает благородство декора. Обработка высокой температурой будто «запекла» дерево и наградила его ярким природным оттенком.

https://youtube.com/watch?v=KVwfrfQH1o4

Как изготовить термообработанную древесину дома самому?

При большом желании это сделать, возможно. Только процесс изготовления термодревесины очень трудоемкий, но результат того стоит.

Для изготовления термической камеры нам понадобятся следующие элементы:

• — емкость, которая будет совсем плотно закрываться, чтобы воздух ни в коем случае при обработке дерева не могу туда проникнуть (она будет служить самой камерой);

• — решить каким образом данная емкость будет нагреваться (электричеством, газом или же твердым топливом);
• — подобрать емкость для воды, чтобы сделать внутри основной емкости влажность нужного уровня;
• — для всех процедур нужен будет инструмент для работы по металлу.

В камеру для термодерева размещается емкость с водой для того, чтобы шло испарение воды из-за высокой температуры. Это предотвратить возможность возгорания древесины. Для поддержания высокой температуры камера должна хорошо обогреваться.

Этот вариант подходит, если вам необходимо обработать деревянные изделия больших размеров. Для обработки небольших отрезков дерева есть, и другой способ как это сделать своими руками. Взять дерево, кипятить его в течение 1,5 часа, после чего обвернуть в тряпки или бумагу и сушить эти деревянные изделия около печи, батареи или обогревателя.

Отличительные свойства термодревесины

Не гниёт и не разрушается во влажной среде

Это важное свойство сделало термодерево популярным материалом при отделке территорий под открытым небом и вблизи водоёмов. Влагопоглощение термодервесины уменьшается в 5-7 раз по сравнению с обычным деревом. Наличие влаги не приводит к гниению древесины и разрушению её внутренней структуры

Наличие влаги не приводит к гниению древесины и разрушению её внутренней структуры.

Сохраняет стабильные геометрические размеры при перепадах температуры и влажности. В условиях агрессивной окружающей среды термодерево не разбухает, не усыхает, не коробится, не растрескивается, не крутится. Однако термодоска не камень, а живой материал, и при длительном намокании она подвержена незначительному расширению. В этой связи при монтаже террас и внешней обшивки необходимо всегда оставлять зазор между отдельными досками не менее 6% от ширины доски. При высыхании доска возвращается к прежним размерам, без какой-либо деформации.

Не подвержена поражению вредителями: насекомыми, жуками, грибками, плесенью и бактериями. В процессе термообработки на клеточном уровне происходит запекание полисахаридов, являющихся питательной средой для вредителей, в результате чего дерево становится «несъедобным» для вредителей. Это подтвердили лабораторные испытания в Финляндии в университете города Куопио. К примеру, шашель узнаёт сосну по запаху терпеновых выделений, которые практически исчезают в результате термообработки, закрывая этому вредителю путь к древесине. Грибки, плесень, мох не поражают термодревесину, но могут использовать её как поверхность для закрепления, также как они закрепляются на мраморных плитах, камне или черепице. Убрать такой налёт можно обычными методами чистки поверхности.

Древесина становится эстетически более красивой. Термодерево приобретает благородные тёмные тона, характерные для элитных и экзотических пород древесины. Шлифованная поверхность приобретает глянцевый блеск. Более чётко проявляется рисунок текстуры дерева. Данные факторы привели к широкому распространению термодревесины как декоративно-отделочного материала. С помощью термообработки обычная дешёвая сосна становится похожей на дорогую элитную древесину, ясень раскрывает красоту своих годичных колец, а дуб приобретает вид шикарного морёного дерева.

Экологическая чистота и гигиеническая нейтральность. Во время термообработки древесина подвергается лишь воздействию высокой температуры и перегретого водяного пара. В некоторых случаях водяной пар заменяется азотом или углекислым газом. Никаких иных химических реагентов технология термообработки не предполагает. Также благодаря приобретённым свойствам устойчивости от влаги и вредителей термодерево не нуждается в последующей дополнительной химической защите. Абсолютная экологическая чистота и гигиеничность термодревесины позволяет применять её даже в медицине. В частности из термообработанной берёзы изготавливаются костные протезы.

Увеличивается твёрдость, устойчивость к механическим повреждениям и истиранию. В процессе эксплуатации на изделиях из термодревесины появляется меньше царапин, сколов и иных механических повреждений.

Оборудование для термообработки

Основной вид специального оборудования для создания термомодифицированной древесины — камера. Она представляет собой длинный резервуар, который вмещает крупный объем материала. Доска поступает в камеру на специальной подставке. На ней же находится все время.

Пар должен равномерно поступать и распределяться по всей длине резервуара. В процессе оборудование для термообработки выполняет функции сушильной камеры, нагревает воздух внутри до предельной температуры, подает пар, откачивает кислород. Также вносит инертный газ, органические масла и обжигает материал при критических температурах, корректирует количество влаги в волокнах термомодифицированной древесины.

Производители термокамер заявляют основные характеристики, которые оборудование придает пиломатериалу при создании термомодифицированной древесины. От них зависит технология термообработки, древесина какого качества получится на выходе. Некоторые варианты используются только для определенных пород.

Отличия и особенности термокамер

Качество и условия термообработки зависят от производителя оборудования. Традиционно лучшими считаются финские термокамеры, немецкие, французские и голландские. Российские производители тоже предлагают свой вариант камеры для термообработки древесины.

Таблица отличий лучших камер

Камера для термообработки

Производство термодревесины в камере характеризуется следующими данными:

• Максимально возможная исходная влажность сырья;
• Время полного цикла. Количество часов работы термокамеры зависит от параметров загружаемого материала: порода, технология обработки, способ подготовки.
• Безопасность и особенности в управлении камеры для термообработки.
• Допустимые размеры толщины сырья, для равномерной обработки паром.
• Расход энергии и других ресурсов.
• Вместительность на один цикл и размер рабочего пространства.

При желании термообработку древесины можно выполнить самостоятельно.

Технология термической обработки дерева

Стандартная технология обработки (возможны изменения — в зависимости от производителя террасной доски из термодерева):

1. Сушка. В специальной печи длительное время поддерживается температура 100-130ºС, выполняется парообработка. Сушка длится до тех пор, пока из древесины не выйдет вся влага.
2. Термообработка. Повышение температуры в печи — до 180-240ºС, в зависимости от породы дерева. Защитная паровая среда предотвращает возгорание и модифицирует химический состав древесины. Термообработка длится до 3-х часов.
3. Охлаждение. Пройдя пиковое значение, температура плавно снижается системой капельного орошения. На отметке 80-90ºС происходит увлажнение термодерева. Идеальное остаточное влагосодержание — 4-7%. Охлаждение занимает 5-15 часов.

Говоря о термодереве, производство которого отнюдь не ноу-хау, следует отметить, что технология его изготовления заключается в ступенчатом нагреве древесины до 210 градусов под постоянным давлением. Данный процесс назван гидротермической обработкой и включает три постоянных компонента: высокие температуры, дерево и воду.

Применение термодревесины.

Инновационные разработки и биохимические манипуляции

Ранее древесина облагораживалась химикатами, которые защищали материал от повреждающего воздействия плесени и гниения. Но этот вариант подразумевает возможность определенный вреда для организма, наносимого химическими реагентами. Инновационные технологии давно ушли вперед, и разработчики предложили новый способ модификации столь распространенного в строительстве материала.

Вопрос эксперту

Почему термодревесина не теряет прочности после обработки?

В структурный состав древесины входит целлюлоза и гемицеллюлоза, биохимические манипуляции над которыми являются основой производства термомодифицированной древесины. В процессе изготовления термодерева, технология которого подразумевает биохимические изменения в структуры древесины, происходит разложение гемицеллюлозы, тогда как молекулярная структура целлюлозы остается постоянной.

Это является основным способом повышения эксплуатационных характеристик ранее неустойчивой древесины. Меньшее значение в этом процессе отводится испарению экстрактивных веществ древесины, а также реактивным компонентам, которые подвергаются химическому воздействию.

Производство термомодифицированной древесины.

Технология термической модификации древесины

Ссылка по теме: Материалы для мощения (засыпки) садовых дорожек и мягкой отмостки вокруг дома

Процесс термической модификации древесины

Прошедшая первичную сушку древесина влажностью 14-19% загружена в камеру, управляемую компьютером.

Начальный нагрев: температура в камере поднимается до 100°С- точки кипения воды.

Снятие внутренних напряжений и сушка: нагревание продолжается одновременно с подачей пара, чтобы медленно снизить влажность древесины до 7-8%.

Термическая модификация: когда температура в камере превысит 240°С, сахаристые и дубильные вещества начинают спекаться, делаясь несъедобными для микробов и насекомых. Древесина темнеет и становится тверже.

Пропаривание: в камеру снова подается пар, чтобы стабилизировать древесину и не допустить полной потери влаги при высокой температуре.

Охлаждение: компьютер медленно понижает температуру в камере, чтобы в остывающей древесине не возникли внутренние напряжения. В среднем на весь процесс уходит от 24 до 48 часов, начиная от загрузки камеры до получения готового продукта.

Как происходит термообработка древесины

Прежде чем приступить к рассмотрению основных преимуществ и недостатков термообработанной древесины, следует взглянуть в историю, и на сам процесс термообработки. Известно, что активно налаживать производство термообработанной древесины начали в Финляндии, в конце 90-х годов.

По мере испытания термодревесины стало понятно, что данный материал лишён многих изъянов, которые, так или иначе, присущи всем пиломатериалам, в независимости от их обработки антисептиками. Например, термообработанная древесина не так сильно впитывает влагу, вследствие чего она не разбухает и не деформируется.

Кроме того, древесину, которая подверглась термообработке, не любят насекомые, которые являются основными вредителями обычной древесины. Все вышеперечисленные преимущества достигаются благодаря особой технологии, имя которой, «Термообработка».

Процесс термообработки древесины состоит из нескольких этапов, во время которых обычная древесина становится термодревесиной:

• Сушка пиломатериалов;
• Термообработка древесины;
• Закаливание.

Самым продолжительным по времени, является этап подготовки древесины перед термообработкой. Для этих целей пиломатериалы подвергаются длительной сушке, вследствие чего их влажность снижается, искусственным образом, практически до нулевого значения.

Затем следует второй этап, который связан с воздействием на древесину высоких температур. Сам процесс термообработки древесины длится не так долго, как сушка, всего 2-3 часа. За данный период времени, древесина нагревается до 200 и более градусов, а горячий пар, предотвращает её возгорание во время термообработки.
Третий этап термообработки дерева, осуществляется после того, как древесина прошла горячее «крещение» паром. В данном случае происходит естественное охлаждение пиломатериалов в сушильных камерах, на протяжении 10-15 часов. Во время данного процесса происходит контролирование влажности древесины, которая на выходе из сушильных камер, должна быть в пределах 5-7%.

Теперь, в данной статье сайта remstroisovet.ru, перейдём к рассмотрению не менее важного вопроса, который связан с основными преимуществами и недостатками термообработанной древесины

Пошаговая инструкция по изготовлению

Существует два варианта изготовления. Первый подойдёт тем, у кого нет подходящей печи и ему не нужно обжигать большие объёмы дерева. Второй для тех, у кого всё-таки есть печь, которая более или менее подходит для таких целей.

Варка в воде

Положите заготовки в большую кастрюлю, ведро или бочку.
Влейте необходимое количество воды.
Поставьте на огонь (важно поддерживать максимальную температуру).
Если вода испаряется — доливайте кипятка.
Вываривайте в течение 2 часов.
Достаньте заготовки.
Оберните в газеты (несколько слоёв).
Поставьте к источнику тепла.

Через несколько дней вы получите замечательный материал, который полностью буде отвечать нужным вам требованиям.

Обжиг в печи

Для начала нужно убедиться, что древесина сухая

Важно, чтобы она не была обработана химикатами, красками или лаком

1. Разогрейте печь до 200 градусов.
2. Выложите заготовки на решётку, которую лучше поставить в нижнюю часть печи (можно сначала постелить бумагу).
3. Поставьте ёмкость с водой в верхнюю часть.
4. В течение 2 часов просушивайте дерево в печи.
5. По истечение 2 часов долейте воды в ёмкость.
6. Понизьте температуру до 100 градусов.
7. Выдерживайте ещё полчаса.

Такие дерево прослужит вам очень долго. Оно отлично переносит любые температуры и не требует применения реагентов.