Срубы и бани по всей России
Вот уже 10 лет на рынке

Термообработанное дерево: Термообработанная древесина — технология изготовления, преимущества, характеристики, свойства

• alexxlab
• 23.05.202013.05.2021
• 0

Термообработанная древесина — технология изготовления, преимущества, характеристики, свойства

Термообработанная древесина решила бы проблемы наших предков, которые, чтобы защитить сваи от гниения при строительстве причалов и временных жилищ, обжигали их в пламени костра. Это делало материалсухим и ломким. Современный метод термообработки позволяет получить долговечную древесину со стабильностью по размерам.

Исторический обзор

Использование термообработки для изменения свойств древесины не является новшеством. В течении нескольких десятилетий проводились исследования в разных странах. Первый процесс высокотемпературной сушки древесины был проведен в 1920 году. В основном удалось уменьшить равновесное содержание влаги, чтобы предотвратить набухание древесины при эксплуатации.

Последующие эксперименты доказали, что нагревание сырья в газообразных атмосферах исключает вероятность его разбухания и усадки. Термообработанная древесина становится устойчивой к разрушительной силе грибка без процесса уплотнения.

Изделия из модифицированной древесины не имели большого успеха на промышленном рынке, вероятно, из-за доступности в то время высококачественного сырья.

К термообработанной древесине как к материалу вновь проявили интерес в конце прошлого века. Это обусловлено вырубкой субтропических лесов, повышением спроса на устойчивые строительные материалы и усилением ограничительных норм, сокращающих использование токсичных химических веществ.

Начиная с 2000-х годов исследования проводились во всем мире. В Нидерландах, Германии и Финляндии открылись первые предприятия, которые промышленным способом начали обрабатывать пиломатериалы температурным режимом.

Технологический процесс изготовления

Модификация древесины — способ, позволяющий защитить материал от изменения содержания влаги. Термическую обработку проводят в атмосфере с низкой концентрацией кислорода, чтобы исключить возможность возгорания.

Условия процесса различаются от используемого защитного газа (азот, пар), влажности среды, способов теплообмена, использования масел,вакуума и реинтродукции дыма.

Производство не оказывает значительного пагубного действия на окружающую среду. Тепло и дым поступает в специальные камеры для конденсирования и очищения. Термообработанная древесина в конце жизненного цикла подвергается переработке без вредных отходов.

Модифицировать можно любую натуральную древесину. Методы сушки на предприятиях запатентованы, способы обработки газом варьируются от желаемого результата. Скорость нагрева и охлаждения зависит от используемых пород дерева и размеров досок.

Технология изготовления сводится к двух этапной термической обработке, которая влияет на анатомическую структуру древесины без каких-либо ограничений для дальнейшего использования.

Сушка

Основной и продолжительный процесс. Древесину выдерживают несколько часов при температурах значительно выше тех, что используют для обычной сушки. Химические изменения приводят к низкому равновесному содержанию воды. Остаточная влажность в древесине достигает 0%. Это условие повышает биологическую стойкость термообработанного материала, содержание влаги недостаточно для роста и развития грибков. Длительность фазы напрямую зависит от влажности сырья, породы дерева и размеров доски.

Единого стандарта процесса нет, скорее существует ряда аналогичных подходов. Каждый основан на нагревании древесины в инертной атмосфере несколько часов до температуры примерно 190º C.

Процесс термообработки отличается в деталях. Типичным признают объединение двух стадий: начальную гидротермолиза (сушка) и сухого отверждения. Чтобы добиться избирательной степени деполимеризации гемицеллюлозы, создают относительно мягкие условия для ограничения нежелательных побочных реакций, которые впоследствии повлияют отрицательно на механические свойства древесины.

Термообработка

Длится фаза несколько часов. Общая потребность в энергии в два-три раза выше, чем при цикле сушки. Соблюдение технологии изготовления требует специальных печей, которые отличаются от обычных сложными инженерными разработками.

Ключевые изменения в результате процесса:

• пониженное равновесное содержание влаги;
• достижение класса прочности 2 и 3;
• снижение от 15% до 40% усадки и набухания;
• уменьшение прочности на изгиб до 15%.

Цветовая гамма

Цвет является важным свойством для конечного потребителя.В некоторых случаях это основной фактор для выбора конкретной древесины, исходя из эстетических соображений.

Потемнение в процессе обработки — важное преимущество,придающее древесине ценный аспект в некоторых странах. Изменение цвета, вплоть до черного, обусловлен распадом гемицеллюлозы, компонентов экстрактивных веществ и образованием продуктов окисления, таких как хиноны.

Поскольку древесина равномерно обработана по всей поверхности, цвет также органично распределяется. Оттенки могут быть самые разные, от светло-песочного, до глубокого коричневого и даже черного.

Свойства

Термообработанная древесина не токсична и поэтому не имеет ограничений в применении. Степень улучшения по классу прочности от 5 до 2, на показатель влияет уровень воздействия при производственном процессе. Чем меньше значение коэффициента, тем больше выбранная термообработанная древесина подходит для использования на открытых пространствах, долговечнее при контакте с землей.

Но такое улучшение происходит за счет потери механических свойств. Дерево становится ломким. Одновременно термообработанная древесина имеет пониженную гигроскопичность, улучшенную стабильность геометрических размеров.

Теплоизоляционная способность термообработанной древесины увеличивается на треть.

Поверхности плохо подвергаются склейке из-за компактных размеров и сниженной гигроскопичности.

Термообработанная древесина хорошо поддается окрашиванию любыми лаками и красками.

Преимущества модифицированной древесины

• Экологически чистый материал.
• Привлекательные и элегантные цвета древесины.
• Высокая стабильность размеров.
• Низкое сжатие и расширение.
• Устойчивость к гнили, насекомым.
• Долговечность.
• Сохранение внешнего вида и характеристик.
• Низкие эксплуатационные расходы.

Северные европейские хвойные породы — преобладающее сырье для производства термообработанного материала. Конечный продукт находит применение в облицовке, изготовлении настилов, дверных и оконных рам, садовой мебели.

Эстетическое преимущество — приобретенный теплый коричневый цвет древесины. Тополь, самый важный из лиственных пород, привлекает внимание и используется для облицовки и сайдинга. Бук, ясень, тик и береза подходят для изготовления мебели.

Большинство стран континентальной Европы имеют хорошо налаженное производство термообработанной древесины. Основой успеха материала служат стабильность, безопасность, долговечность, эстетичность. Чем больше архитекторы и инженеры знакомятся с преимуществами продукта, тем чаще используют его в проектах. Следует ожидать увеличения интереса и спроса на термообработанную древесину.

свойства, применение, технология производства своими руками

Среди отделочных материалов широкую востребованность и популярность на рынке получила термообработанная древесина, которая отличается уникальными эксплуатационными характеристиками, эстетичным внешним видом и большой сферой применения. Термодревесина является прекрасным аналогом натурального дерева.

Свойства и сфера применения

Древесина представляет собой экологически чистый природный материал, который имеет прекрасную фактуру и абсолютно безопасен для здоровья человека. Однако без дополнительной обработки дерево не способно противостоять неблагоприятным внешним факторам таким, как повышенная влажность, действие биологических микроорганизмов и насекомых.

Современный метод обработки древесного сырья термомодификация позволил получить новый качественный отделочный материал, который нашел широкую востребованность на рынке. Термодревесина – пиломатериал, прошедший дополнительную термическую обработку при температуре от 180 до 240 градусов без применения синтетических добавок и составов.

Термодревесина представляет собой уникальный отделочный материал, сочетающий в себе экологичный состав и удивительные физико-механические свойства:

• Стабильность размеров при воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды – температур и влаги (в отличие от необработанной древесины этот показатель улучшается в 10-15 раз, снижение риска набухания во влажной среде сокращается до 90%).
• Гигроскопичность. Влажность древесины снижается до 4-8 процентов, что существенно ниже по сравнению с промышленной сушкой пиломатериала в специальных камерах. Способность к поглощению влаги у термодревесины снижается в 5-6 раз. При длительном пребывании во влажной среде и непосредственно в воде максимальная влажность сырья не превышает 9-10 процентов, естественное высыхание происходит практически моментально.
• Длительный срок службы, устойчивость к биологическому повреждению. Обработка древесины в условиях высоких температур приводит к разложению полисахаридов, что при условии низкой влажности сырья сводит к минимуму риск повреждения микроорганизмами, плесенью и грибком.
• Высокая теплопроводность. Термодревесина является идеальным материалом для отделки бани и сауны, поскольку ее теплоизоляционные характеристики на 30 процентов выше, чем у натурального дерева.
• Высокая плотность древесины обеспечивает отталкивание воды без дополнительной обработки, пиломатериал не впитывает влагу из воздуха. Древесина после термообработки устойчива к механическому воздействию.
• Экологическая чистота, абсолютная безопасность для организма человека и окружающей среды.
• Высокая пожарная безопасность. Твердость и плотность термически обработанной древесины обуславливают медленное разгорание сырья.
• Эстетичный внешний вид термодревесины. После термической обработки декоративные свойства пиломатериала заметно улучшаются – проявляется эффектная структура дерева и благородный темный оттенок. Термообработка придает даже недорогим породам древесины облик ценных пород.

Термодревесина находит широкое применение для внутренней и наружной отделки домов, бани и сауны. Благодаря высокой прочности, стабильности размеров и устойчивости к неблагоприятным внешним факторам фасад из термически обработанной древесины не потеряет свой первоначальный внешний вид даже спустя длительное время.

Однако высокая стоимость пиломатериала обуславливает его экономическую нецелесообразность для использования в качестве внутреннего декора (отделки стен и пола). Термически обработанная древесина наиболее востребована в следующих областях: фасады, террасы, открытые уличные площадки, веранды, беседки, заборы, ограждения, декоративные изделия (напольное покрытие, мебель для улицы).

Единственным недостатком пиломатериала является высокая хрупкость. Распиловка термодревесины должна проводиться специальным инструментом с мелкими зубчиками на высоких оборотах при малой подаче заготовки. Несоблюдение условий и требований распиловки приводит к тому, что заготовка лопается.

Технология производства термодревесины своими руками

Современная технология производства термодревесины предполагает длительное воздействие высоких температур на заготовки лиственных и хвойных пород. В основном используются такие породы, как сосна, дуб и ясень, в более редких случаях – ель.

Под воздействием высоких температур изменяется структура и плотность древесины, в результате чего она становится пустотелой. Из дерева практически полностью выгорают полисахариды, смола, целлюлоза, а волокна пиломатериала видоизменяются («карамелизуются»).

Изготовление термодревесины в промышленных условиях и своими руками выполняется в три этапа. На первом осуществляется принудительная сушка заготовок для максимально возможного снижения уровня влаги. Продолжительность сушки древесины зависит от породы используемого сырья и размеров заготовки.

Производство термодревесины проводится с помощью нескольких методик:

• Одноступенчатая. Стандартная обработка пиломатериала под воздействием нагретого пара до 180-200 градусов.
• Многоступенчатая. Обработка древесины перегретым паром под давлением, проводится в несколько этапов. Данная технология изготовления термодревесины используется в основном для предварительно не высушенного сырья. На первом этапе заготовки обрабатываются горячим паром в камере под давлением, на втором – дополнительно просушиваются.
• Обработка горячим маслом. Заготовки пиломатериала помещаются в емкость с маслом, после чего медленно нагреваются. В процессе обработки древесина впитывает небольшое количество масла, что повышает ее устойчивость к влаге.
• Обработка в среде инертных газов. Обработка заготовок в азоте при высоком давлении и пониженном содержании кислорода. Этот метод позволяет получить термодревесину высочайшего качества.

Технология производства термически обработанной древесины предполагает воздействие на заготовку перегретого пара при температуре от 150 до 240 градусов, что позволяет классифицировать готовую термодревесину на три группы:

• Первый класс. Обработка сырья при температуре не более 150 градусов, готовый пиломатериал имеет слегка тонированный оттенок и самые низкие технико-эксплуатационные характеристики;
• Второй класс. Древесина обрабатывается паром при температуре до 210 градусов, пиломатериал приобретает высокую прочность и твердость, устойчивость к гниению и разложению. Оттенок древесины получается более насыщенным;
• Третий класс. Наиболее высокий класс термически обработанной древесины, после обжига при температуре до 240 градусов пиломатериал получает высочайшую прочность, твердость и устойчивость к неблагоприятным внешним факторам.

Термическая обработка заготовок проводится в специальных закрытых камерах на протяжении 24 часов. Нагретый пар выступает в качестве защитной среды, он не допускает горения пиломатериала и активно участвует при этом в химических реакциях.

На последнем этапе изготовления термодревесины своими руками (закаливание) пиломатериал подвергается длительному охлаждению при постоянном контроле процентного содержания влаги в древесине (на уровне 6-7 процентов). Заключительной обработки древесина не требует.

Термодревесина, достойно зарекомендовав себя в качестве современной отделки бань и ряда объектов наших частных и корпоративных клиентов, является идеальным для внутренней и наружной обшивки домов, саун и бань, монтажа полов, включая модульный паркет, открытых террас, патио, садовых дорожек и прибассейновых территорий, изготовления лестниц, предметов интерьера, а также садовой мебели, элементов ландшафтного дизайна и ограждений.

Чтобы сделать термодревесину более долговечной, мы рекомендуем обязательно покрывать доски составами, защищающими от воздействия солнечных лучей.

Термодерево выгорает на солнце, а защитные финишные покрытия способны не только дополнительно предохранять его от воздействия внешней среды, делать ярче, выгодно подчеркивать структуру, но и защищать от воздействия ультрафиолета. 

Обработка увеличивает износостойкость, уменьшает возможность возникновения трещин и оживляет поверхность.

Обращаем внимание, что до монтажа уличных конструкций доски следует покрывать выбранным составом со всех сторон, следуя рекомендациям производителя при температуре не ниже +16-18 градусов. Перед началом работ рекомендуется очистить поверхность от пыли и грязи.

Мы опробовали и рекомендуем покрытия следующих торговых марок:

• Tikkurila Валтти масло для дерева;
• Специальные масла для древесины Osmo.
• Для термодревесины в бане и сауне подойдет масло Tikkurila Супи Лаудесуоя для защиты полка.

Термообработанная древесина (термодревесина) в Санкт-Петербурге

Термодревесина — преимущества материала

Термообработанная древесина — отличное сырье для отделки как сухих, так и влажных помещений. С успехом термодревесину можно использовать и на открытых пространствах — выполнить мостки и причалы из термообработанной палубной доски весьма правильно.

Преимущества термообработанной древесины:

• Такой материал очень прочен: сушка при экстремально высоких температурах в течение длительного времени дает отличный эффект. Плотность вагонки термообработанной гораздо выше обычной, из того же дерева. Вы можете быть уверены в том, что отделка стен или потолка таким погонажем долго сохранит свой первозданный вид. Деревянный погонаж в нашем магазине.
• Древесина, обработанная в специальных сушильных камерах при соблюдении определенных условий, становится практически не гигроскопичной — вода просто скатывается с её поверхности без всякой дополнительной обработки. Именно поэтому мы советуем использовать термодерево для отделки стен и потолков в парилке и моечном помещении бани.
• Термодревесина практически не деформируется в процессе эксплуатации, а значит  таким материалом вполне можно обшивать наружные стены. Погодные условия не изменят геометрии досок и отделка долго будет оставаться красивой.
• Благодаря плотности и низкой гигроскопичности это материал не подвержен биологическому разрушению (не плесневеет и не гниет).

Термодревесина появилась на рынке стройматериалов сравнительно недавно, но уже успела завоевать популярность у покупателей из-за своей относительно невысокой цены при таких несомненных высоких потребительских качествах.

Применение термодревесины поистине безгранично: можно выполнить из неё наружную отделку дома или бани, а благодаря высоким декоративным качествам она также вполне подойдет и для внутренней отделки. Обратите внимание на термоосину, термососну.

Для отделки стен в бане лучше термообработанной вагонки, пожалуй, трудно найти. Термообаши традиционно считается лучшим выбором для полков — это дерево обладает низкой теплопроводностью. Обработанная особым способом, она приобретает красивый насыщенный цвет и практически не впитывает влаги.

Для трапов в бане и для настила открытой террасы наш интернет-магазин предлагает террасную доску из термообработанной древесины Новозеландской сосны и ясеня, а также сосны в категории «Премиум».

Подробнее о свойствах термодревесины вы можете прочесть в статье →

Термообработанное дерево

Термодревесину изготавливают из таких пород дерева как ясень, сосна, ель, ольха, осина, береза,абаши, магнолия, орех. Первое, что бросается в глаза при взгляде на этот материал – так это его красота, которая не уступает даже экзотическим породам дерева. Доска при прохождении термообработки меняет свой цвет, в основном темно-коричневый, равномерно по всей толщине, что полностью устраняет необходимость обрабатывать дерево морилками и грунтовками. Готовые изделия покрывают экологически чистыми натуральными маслами с добавлением пигмента, защищающего от попадания прямых солнечных лучей. Не защищенное дерево со временем потеряет свой цвет, однако его физико-механические свойства сохранятся.

Применение термодревесины

ТМД (Термо-модифицированная древесина) прекрасно подходит для использования в качествефасадной доски, террасной доски, массивной и половой доски, кухонных фасадов, любых других изделий, в которых крайне важна сохранность геометрии рисунка натурального дерева. Поскольку влажность древесины такого типа соответствует показателям в 2,5 – 3% на ней никогда не появляются щели. К тому же, по сравнению с обычной высушенной древесиной, термодревесина сохраняет эксплуатационный уровень влажности на достаточно низких уровнях. А это значит, что уход за древесиной, необходим минимальный.

Древесина очень устойчива к длительному намоканию, а потому тем, кто еще не успел привести канализацию и трубопровод в доме в идеальное состояние, не следует бояться порчи пола в случае потопа. Древесина, которая прошла термообработку никогда не поднимется и не разбухнет.

Отделочные работы

Термодерево из термоясеня прекрасно подходит и для внешних отделочных работ. Преимущество такой древесины в том, что ее не нужно обрабатывать дополнительными растворами против паразитов и гниения, так как при высокотемпературной обработке погибают все споры плесени и личинки, в самой древесине мгновенно выгорает питательная среда, при отсутствии которой никогда не заведутся насекомые и грибок.

В результате, дом, украшенный термодеревом, будет сохранять свежесть воздуха, благотворно влиять на настроение и здоровье людей в нем проживающих. Использование термодоски в качестве полового настила обусловлено высокой твердостью древесины, а, следовательно, и прочностью готового изделия. Половая доска, паркет, мебель садовая и интерьерная прослужит во много раз больше, чем аналогичное изделие из обычного высушенного дерева.

некоторые свойства и технологии изготовления — Окна.ua

Археологи давно установили, что для придания особой
прочности и стойкости наши пращуры подвергали древесину обжигу. Например,
лодки-долбленки на самом деле не выдалбливались полностью изнутри
колоды большого диаметра, а большей частью выжигались изнутри. В Финляндии
еще в 1920-х годах начали изучать процессы, протекающие в дереве под
действием высоких температур. Однако только в 1990-х годах результаты
исследований финских ученых и исследователей из других стран нашли
промышленное применение.

Что такое термообработка древесины?

Для получения высококачественных пиломатериалов дерево необходимо высушить.


До середины 1990-х годов самой передовой технологией являлась высокотемпературная
сушка при температуре 100-150°C.

В 1997 году на одном из деревообрабатывающих заводов Финляндии в г. Миккели
внедрили новую технологию, которая получила название термообработка. При
данном технологическом процессе сушку ведут при температуре 150-230°C.
Чем выше температура, тем больше потеря веса за счет испарения летучих
соединений (иными словами, дерево становится легче). Чем больше потеря
веса, тем меньше в древесине остается воды. В зависимости от условий термообработки
и породы дерева остаточная влажность древесины на 40-60% меньше, чем у
высушенной обычным способом.

Процесс термообработки обычно длится около 24 часов. Влажность древесины
после термообработки уменьшается на 80-90%. Как следствие, существенно
уменьшается ее теплоемкость: термообработанное дерево нагревается значительно
слабее необработанного, приближаясь по этому показателю к абашу. Поверхность
термообработанной древесины не пористая, а плотная, что значительно снижает
способность дерева впитывать влагу из воздуха (на 30-90% в зависимости
от температуры и времени сушки).

На практике это означает, что дерево способно отталкивать воду без дополнительной
обработки специальными пропитками. При термической обработке разлагаются
древесные сахара, являющиеся питательной средой для микроорганизмов, способствующих
гниению дерева. Оно становится исключительно стойким к гниению, приближаясь
по этому показателю к лиственнице, а, следовательно, и гигиеничным материалом.


Особо следует отметить, что хвойные породы дерева практически полностью
теряют смолу, сохраняя замечательный аромат, усиливающийся при повышении
влажности и температуры воздуха.

При термообработке древесина меняет цвет, приобретая красивый коричневый
оттенок. Следует отметить, что изменение цвета — сквозное, что хорошо
видно на срезе. Царапины на такой поверхности практически незаметны. Изменяя
температуру термообработки можно добиваться желаемого оттенка древесины
и/или степени устойчивости к условиям окружающей среды.

До последнего времени для изменения свойств древесины самым распространенным
был все же метод химической обработки древесины. Однако в связи с вредностью
получаемого продукта с начала 2004 года в Евросоюзе был введен запрет
на использование химически обработанного дерева. В связи с этим в
настоящее время в мире активно развиваются различные технологии термообработки
древесины, являющиеся единственной альтернативой химической обработки
и приводящие при этом к существенному улучшению свойств древесины, что
открывает новые области ее применения.

Термодревесина (Термодерево) — Термообработанная Стабилизированная Водоотталкивающая Древесина (ТСВД) Что происходит с деревом при термообработке? Смола высыхает или полностью испарается. Цвет становится темным. Теплопроводность 0-30% Поверхностная прочность возрастает. Способность впитывать влагу уменьшается. Бактериостойкость увеличивается. Чувствительность к воздействию неблагоприятных условий окружающей среды уменьшается Склонность к деформации на 30-90% ниже по сравнению с необработанной древесиной. Балансовая влажность на 10-50% меньше по сравнению с необработанной древесиной. Меняется клеточная структура дерева, становясь такой, как если бы дерево сушили в естественных условиях несколько сотен лет.

Термообработанная древесина широко применяется в Европе. Наиболее широко
известны следующие технологии термообработки древесины.
1. Финская технология Thermowood. Разработчиками
и производителями оборудования являются финские компании Lunawood Oy,
Stellac Oy, Tekmaheat Oy, Valutec Oy, итальянская фирма Baschild, французская
компания BCI-MBS (технология Ле Буа Пердюр). Их особенностью является
то, что термомодификация древесины ведется в защитной атмосфере водяного
пара при температурах 185-212°С. Основные мощности по производству Термодревесины
представлены именно таким оборудованием.
2. Голландская технология Plato. Разработчиком
и производителем оборудования является фирма PLATO-Wood (Providing Lasting
Advanced Timber — Предлагаем Долговечную Прогрессивную Древесину на Смену).
Ее особенностью является проведение термомодификации путем цикличного
гидротермолиза (термического гидролиза) древесины при температурах 160-190°С.
3. Французская технология Retification, которую
иногда называют технологией паростабилизации. Разработчиком технологии
является Горный институт в г. Сент-Этьене, производителем оборудования
— компания REI из этого же города. Сама термомодификация ведется при температуре
220-250°С в среде ненасыщенного водяного пара. Фирма REI активно продвигает
на рынок камеры ректификации древесины с объемом полезной загрузки от 1,5
до 8 м³.
4. Немецкая технология на основе технологии
сушки древесины в жидких органических веществах.

В этой технологии в качестве защитной среды используются различные растительные
масла (льняное, подсолнечное, рапсовое и др.), а сама термообработка ведется
при четырех температурных режимах.
5. В других странах Европы, в Канаде, Украине и в
РФ реализовано несколько технологий термообработки, близких указанным
выше технологиям. Процесс термообработки древесины можно разделить на
следующие стадии: повышение температуры в камере до 130-150° С и сушка
при высокой температуре с уменьшением влажности почти до нуля. Затем происходит
повышение температуры в камере и соответственно самой древесины в среде
насыщенного водяного пара до температуры 200-240°С. При этом в камере
создается незначительное избыточное давление по сравнению с атмосферным.
На этом этапе древесине и придаются определенные свойства и цвет, т.е.
получается новый материал — термодревесина. Далее температура снижается,
а влажность древесины доводится до уровня 4-6%.

Абаш, Абаши (абачи) — разновидность африканского дуба Ботаническое название — Triplochiton. Места произрастания: Центральная Африка. Плотность, кг/м3: 390. Цвет древесины: от кремово-белого до светло-желтого. Древесина абаша прекрасно поддается обработке, поверхность хорошо шлифуется. Долговечна. Применяется при строительстве бань и саун, прекрасно выдерживает высокую влажность. Название этого материала вы можете встретить в разных транскрипциях — абаша, апачи, абаки. Этот материал отличается тем, что на нем практически нет сучков, он имеет «пенопластовое» мелкопористое строение, приятен на ощупь, имеет красивую однородную структуру. Основное свойство абаша — его низкая теплопроводность (она близка к нулю), нет глубинного прогрева. Полок из абаша не прогревается до температуры окружающей среды (т.е. горячей сауны), но главное — он очень быстро принимает температуру тела человека, который на него садится. Обладает великолепными теплоизолирующими свойствами (при температуре в сауне 90-110°С температура его поверхности не более 40°С). Лидер среди материалов для изготовления полоков и отделки дорогих эксклюзивных саун. Абаши отлично зарекомендовал себя в наших условиях и по своим эксплуатационным свойствам превосходит изделия из липы.

Технология паростабилизации

Особый интерес вызывает технология паростабилизации — современная технология
термообработки в среде водяного пара без доступа кислорода при температуре
230-240°С без добавления каких-либо химических веществ, использующая естественную
термохимическую реакцию.

За счет высоких температур обработки в древесине разлагаются гемицеллюлозы,
что на фоне низкой равновесной влажности устраняет условия для возникновения
и размножения грибка и микроорганизмов.

В результате молекулярных изменений в структуре древесины, в первую очередь
за счет деполимеризации целлюлозы и увеличения ее кристалличности происходит
стабилизация древесины — повышается ее химическая стойкость и стабильность
геометрических размеров, То есть термообработка приводит к защите от деформаций
(в т. ч. «разбухания» и «усыхания») при изменении влажности и температуры
окружающей среды.

Термическая обработка придает обычной древесине необычные декоративные
свойства, эффектно проявляется текстура древесины. Причем оттенок, который
приобретает древесина в результате термической обработки вызван не тонировкой,
а изменениями в самой древесине под воздействием высоких температур, и
цвет древесины однороден по всему сечению. В зависимости от заданного
режима термообработки можно добиваться разных цветов дерева (от светло-бежевого
и золотистого до темно-коричневого).

Термообработка придает каждой породе необыкновенную выразительность. Открывается
простор для творческой фантазии. Хотя изделия из термообработанной древесины
обычно не нуждаются в дополнительной обработке, обработка маслом или лаком
вызывает очень интересный декоративный эффект. Любителям модной сейчас
искусственно состаренный древесины тоже очень нравится дермодревесина.
Например, термодуб (дуб-термо), без какой-либо популярной сейчас химической
обработки, при определенном режиме термообработки выглядит состаренным.
Для достижения дополнительного декоративного эффекта термообработку можно
подвергать колорированию натуральными прозрачными красками, позволяющими
сохранить текстуру древесины. При этом древесина остается абсолютно экологически
чистой.

Благодаря красивому внешнему виду и уникальным свойствам термообработанной
древесины ее можно использовать во многих областях, в том числе для внутренней
отделки саун, для наружной обшивки строений, устройства полов как паркетных,
так и дощатых, изготовления садовой мебели, лодок, музыкальных инструментов
и т.п.

С точки зрения экологии в качестве материала для полков в сауне и бане
термообработанная древесина (в том числе хвойных пород) является достойной
альтернативой традиционному абашу-самбо, которое растет только в экваториальных
вечнозеленых, так называемых, «дождевых лесах» — основном источнике кислорода
в атмосфере Земли — которые невозможно восстановить.

Основные изменения физической и химической структуры
древесины при ее термообработке
Для того чтобы разобраться в сути изменений, которые происходят
при термообработке древесины, коротко напомним о структуре необработанной
древесины.

Древесина (ксилема), ткань древесных и кустарниковых растений, придающая
им механическую прочность и участвующая в их питании. Древесина состоит
из клеток (волокон, сосудов и др.) с одревесневшими (пропитанными лигнином)
оболочками и составляет основную часть ствола, корней и ветвей растений.
Между корой дерева и самой Древесиной находится слой живых клеток (камбий),
при делении которых, с одной стороны, образуется кора, с другой — новый
слой древесины. А наружные молодые физиологически активные слои древесины,
примыкающие к камбию, называются заболонь.

Химический состав древесины зависит от породы и возраста деревьев, от
части дерева, а также от типа леса, в котором росли деревья. Природная
древесина — гигроскопичный материал капиллярнопористой структуры, способный
удерживать влагу в макропорах (в полости клеток — свободная влага) и микропорах
(между фибриллами клеточной стенки — связанная или гигроскопичная влага).
При удалении связанной влаги древесина уменьшается в размерах. В сформировавшейся
древесине имеются пустые или заполненные различными веществами пространства
между округленными углами клеток — межклетники.

Срубленная древесина состоит из клеток с отмершим протопластом (клетка
состоит из оболочки и живого содержимого — протопласта), т.е. из одних
клеточных оболочек. Оболочку вполне сформировавшейся взрослой клетки называют
клеточной стенкой.

Главные компоненты клеточной стенки:

Целлюлоза 41…58%

Гемицеллюлозы (Гексозаны+Пентозаны) 15…38%

Лигнин 17…34%

Экстрактивные вещества

(смолы, камеди, танины

и таниды, жиры и др. ) 0,8…6,9%

Минеральные вещества 0,1…1 %
Целлюлоза — главная составная часть клеточных стенок. Обеспечивает
механическую прочность и эластичность тканей. Представляет собой углеводный
полимер — полисахарид с высокой степенью полимеризации (6000…14000).

Мельчайшее, структурное образование — элементарная фибрилла — представляет
собой пучок макромолекул целлюлозы. Элементарные фибриллы включают участки
с упорядоченным (кристаллические области до 70-80%) и беспорядочным (аморфные
области) расположением молекул целлюлозы.

Структурные элементы, различное расположение которых создает слоистое
строение клеточной стенки, называются микрофибриллами.

Целлюлоза является тем компонентом древесины, который при термообработке
при повышении температуры до 240-250°С подвергается незначительному разрушению.

При повышении температуры процесса до 240°С степень полимеризации целлюлозы
уменьшается. Это объясняется тем, что образовавшаяся в результате гидролиза
гемицеллюлозы уксусная кислота деполимеризует микрофибрилы целлюлозы на
аморфных участках. В итоге уменьшается длина полимерных цепочек и увеличивается
кристалличность целлюлозы, повышается ее химическая стойкость и снижается
активность. При этом удаляется связанная вода, оксид и диоксид углерода.

Данные изменения положительно влияют на показатели равновесной влажности
и стабильности размеров термомодифицированной древесины (она значительно 
утратит способность к впитыванию влаги — «набуханию», что в свою очередь
ведет к повышению стабильности ее размеров). Несколько увеличатся показатели
твердости древесины при незначительном уменьшении прочности. Пространства
между целлюлозными микрофибриллами заполнены неуглеводным полимером лигнином,
а также гемицеллюлозами.
Гемицеллюлозы — это полисахариды, выполняющие в клеточной стенке
функцию аморфного цементирующего состава. Гемицеллюлоза состоит из относительно
коротких макромолекул, молекулярная масса которых значительно меньше,
чем у целлюлозы. Степень полимеризации обычно равна 60…200. Гемицеллюлозы
входят в состав клеточной стенки, а также откладываются в клетках и служат
запасными питательными веществами.

Гемицеллюлоза является тем компонентом древесины, которая подвергается
наибольшей деструкции в процессе термообработки.

При повышении температуры процесса до 120°С из ацетилированной гемицеллюлозы
путем гидролиза образуется уксусная кислота, которая при дальнейшем повышении
температуры процесса служит катализатором гидролиза гемицеллюлозы до растворимых
сахаров (арбидозы, галактозы, ксилозы, маннозы). Эти сахара выводятся
из технологического процесса за счет своей растворимости в воде.

Температура полного разложения гемицеллюлозы в зависимости от условий
процесса варьируется в интервале от 200 до 260°С. При известных условиях
термообработки древесины лишь небольшая часть гемицеллюлозы остается в
ней, но это уже не влияет на приобретаемые древесиной новые качества.
Результат — существенно снижается объем материала, чувствительного к грибку,
что приводит к повышению (на несколько порядков) показателей устойчивости
к разрушению под воздействием грибка по сравнению с древесиной мягких
пород, высушенной в обычной печи.

С разложением гемицеллюлозы снижается концентрация водопоглощающих гидроксильных
групп, что приводит улучшению показателей формоустойчивости обработанной
древесины.
Лигнин, как аморфный полимер, является своего рода связующим между
фибриллами целлюлозы, придавая прочность и жесткость клеточной стенке
(если целлюлоза по своим свойствам соответствуют арматуре, то лигнин,
обладающий высокой прочностью на сжатие, — бетону). Лигнин нерастворим
в воде и органических растворителях, устойчив к действию ферментов, не
участвует в обмене веществ.

При низких температурах процесса (до 200°С) преобладающими являются реакции
гидролитического разложения углеводов древесины и частичная деполимеризация
лигнина с образованием низкомолекулярных фрагментов, способных растворяться
в органических растворителях (диоксан — вода, этанол-вода, ацетон-вода)
и в водных растворах щелочей. Повышение температуры процесса усиливает
степень деструкции углеводов древесины, а между тем с реакциями деполимеризации
лигнина начинают конкурировать реакции его реполимеризации. Поэтому при
изменении температуры технологического процесса до 200°С количество лигнина
в древесине падает, а с увеличением температуры процесса количество лигнина
заметно возрастает, достигая 33,0-36,0%. По-видимому этим обстоятельством
можно объяснить тот факт, что древесина в процессе термообработки практически
не теряет своих прочностных качеств, так как содержание своеобразного
«цемента» в ее структуре практически не меняется.
Экстрактивные вещества. Древесина содержит незначительное количество
маломолекулярных компонентов. На экстрактивные вещества приходится менее
5% древесины. Экстрактивные вещества разнородны в различных породах дерева,
и количество составных структур очень велико. Экстрактивные вещества не
являются структурными компонентами древесины, большинство составных структур
легко испаряются при термообработке.

ТАБЛИЦА 1. Характеристики и области применения ТСВД для строителей и
архитекторов

Описание свойств ТСВД (термомодифицированной древесины)
Плотность. Плотность изменяется измерением веса и размеров образцов.
Теомообработка древесины уменьшает плотность на 5-10% (за счет уменьшения
равновесной влажности древесины и высвобождения связанной на химическом
уровне воды.
Прочность. В целом прочность древесины строго скореллирована с
ее плотностью. Соответственно термообработка немного уменьшает прочность,
однако соотношение прочности и плотности древесины практически не меняется.
Прочность на изгиб. Термообработка при температурах ниже 200 град.
Цельсия практически не влияет на прочность на изгиб, при более высоких
температурах возможно некоторое уменьшение такой прочности. Однако по
результатам исследований было найдено, что термообработка оказывает позитивное
влияние на эластичность молекул древесины. Рекомендуется, чтобы этот параметр
учитывался при использовании термообработанной древесины под постоянной
нагрузкой.
Прочность на давление. Это свойство зависит главным образом от
плотности древесины. В соответствии с испытаниями было установлено, что
термообработка не имеет негативного влияния на значения прочности давления.
Более того, в ряде случаев были получены результаты лучше, чем для древесины,
высушенной обычным способом.
Скалывание. Термообработка может несколько уменьшать сопротивление
скалыванию, однако это зависит от температуры (степени обработки).
Сопротивляемость выдергиванию шурупов. Это свойство также находится
в сильной зависимости от плотности. Гораздо большее влияние на этот параметр
оказывает плотность и порода древесины сама по себе, чем термообработка.
Было найдено, что для материалов малой плотности результаты были лучше,
если при использовании шурупов предварительно сверлить отверстия под них.
Твердость. Твердость немного увеличивается при термообработке древесины.
Равновесная влажность древесины. Термообработка приводит к уменьшению
равновесной влажности древесины в среднем на 40-50% по отношению к необработанному
дереву. Равновесная влажность термообработанной древесины составляет 4-6%.
Стабилизация. У термообработанной древесины и тангенциальная, и
радиальная размерная стабилизация улучшается существенно (в 10-15 раз).
Стабильность размеров при перепадах влажности и температуры окружающей
среды — за счет деполимеризации целлюлозы на аморфных участках уменьшается
длина полимерных цепочек целлюлозы и повышается ее кристалличность. Уменьшаются
деформации, термодревесина не усыхает, не разбухает.
Проницаемость воды. Влагоотталкивание — способность впитывать влагу
термообработанной древесиной значительно снижено Термообработка существенно
уменьшает проникновение воды (в 3-5 раз).
Теплопроводность. Тесты показали, что теплопроводность термообработанной
древесины не менее чем на 20-25% ниже, чем для необработанного дерева.
Биологическая долговечность. Тесты в стандартах EN 113, ENV 807
в лабораторных условиях показали существенное увеличение биологической
долговечности (в 15-25 раз). Термообработанная древесина не нуждается
в какой-нибудь химической защите. Абсолютная устойчивость к биологическим
поражениям. За счет высоких температур обработки в древесине разлагаются
гемицеллюлозы, что на фоне низкой равновесной влажности устраняет условия
для возникновения и размножения грибка и микроорганизмов. Уничтожаются
биоповреждающие агенты (насекомые и их личинки, бактерии, грибы и их споры),
находившиеся на дереве в естественной среде. Абсолютно экологически чистый
материал.
Сопротивляемость погодным условиям. Как и большинство природных
материалов, термообработанная древесина подвержена влиянию ультрафиолетовых
лучей. В результате после продолжительного нахождения под воздействием
прямых солнечных лучей цвет постепенно меняется от коричневого к коричневому
с сероватым оттенком. Ультрафиолетовое излучение также может привести
к появлению маленьких поверхностных трещин, если древесина на была покрыта
лаком или краской. Для избежания этого рекомендуется использовать стандартные
пигментные поверхностные защиты от ультрафиолетовых лучей.

Цвет становится более насыщенным и однородным по всему сечению, эффектно
выявляется текстура древесины. Достигается визуальный эффект ценных пород
древесины. В большинстве случаев ТСВД может применяться без обработки
тонирующими составами или лакокрасочными материалами.
Пожаростойкость. температура воспламенения ТСВД выше на 50-80°С
в зависимости от породы и тем выше, чем больше необработанное дерево содержало
смолистых и эфирных веществ. ТСВД горит крайне неохотно за счет модификации
полимеров целлюлозы, высокого содержания лигнина и деструкции горючей
гемицеллюлозы.

Рекомендации по обработке термодревесины

Обработка поверхности

В процессе термообработки древесная смола удаляется. Таким образом поверхность
для окраски становится более стабильной, а для натирания и придания блеска
— более ровной.

Обработка древесины увеличивает износостойкость, уменьшает возможность
возникновения трещин и оживляет поверхность.

Термообработанную древесину можно в свою очередь при желании обрабатывать
масляными и на основе воды защитными веществами или другими соответствующими
веществами, рекомендуемыми для защиты внешних поверхностей.

ТСВД может впитывать вещество для поверхностной обработки более сильно,
чем необработанная.

Перед началом обработки рекомендуется очистить поверхность от пыли и грязи.


Перед обработкой внешних поверхностей рекомендуется провести предварительную
обработку и использовать вещества для обработки поверхностей согласно
инструкции производителя.

Для террас и горизонтальных поверхностей рекомендуется в качестве предварительной
обработки натереть пол до блеска соответствующим веществом, а для достижения
конечного результата обработать поверхность 2 раза деревянным маслом.


Поверхности, которые в дальнейшем будут покрываться лаком, сначала должны
быть отшлифованы по направлению волокон или обработаны строгальным инструментом.

В качестве грунта перед лакировкой рекомендуется использовать блестящий
лак, разбавленный на 10-20% с учетом впитывания, или лак для грунтовки,
рекомендуемый изготовителем. Степень блеска лака для поверхностей выбирается
по желанию.

Обработка маслом или лаком может немного углублять или делать темнее поверхность.
При окрашивании латексными красками обработанных рубанком поверхностей
для достижения наилучшего прилипания краски необходимо использовать матовый
алкидный грунт.

Обработанную рубанком термообработанную древесину не следует грунтовать
латексными красками. Латексные краски можно использовать только для поверхностной
окраски.

Таблица 2.

Примеры использования термообработанной древесины

Внешняя и внутренняя отделка зданий и загородных домов

Фальш-фахверки

Декоративные балки

Обшивка (облицовка) стен — вагонка, блок-хауз, стеновые панели, имитация бруса

Половая доска для открытых террас и балконов

Половая доска (массив) и паркет

Двери, окна из массива, не «гуляющие» в размерах

Отделка санузлов и ванных комнат

Полы из натурального дерева

Облицовочная плитка для стен

Ванные и раковины из массива

Мебель для ванных комнат

Мебель, мебель для кухонь

Элементы ландшафтного дизайна, садовые сооружения, мощение прибассейновых территорий, пирсы.

Отделка яхт, палубный настил.

Склеивание

Термообработанное дерево медленнее поглощает воду, соответственно и водоосновные
клеи, такие как ПВА, должны иметь большее время для проникновения. Поэтому
необходимо более длительное время для нахождения под прессом. Наилучшие
результаты показали двухкомпонентные клеи. Полиуретановые клеи хорошо
работают с термообработанной древесиной. Параметры химически затвердевающих
клеев такие же, как и для обычного дерева. Из-за того, что способность
к усушке и набуханию у термообработанного дерева существенно снижена,
то его не рекомендуется склеивать с необработанным деревом.

ТСВД — новый прогрессивный материал, который обладает уникальными свойствами
и усиливает привлекательные свойства традиционной древесины — открывает
новые стороны применения взамен не только обычного дерева, но и многих
синтетических или композитных материалов, которые с избытком применяются
в строительстве и отделке среды обитания.

По материалам:
ЗАО “КЕСТРОЙ”, ТК ИЛЕС, ТЕРМОКУБ (Россия)

ЧТО ОЗНАЧАЕТ ТЕРМООБРАБОТАННОЕ ДЕРЕВО | WOOD WINE DESIGN

Технология термической обработки древесины впервые была использована в 1997 году на одном из деревообрабатывающих заводов Финляндии. При данном технологическом процессе сушку производят при температуре от 150 до 230 градусов. При высокой температуре древесина меняет молекулярный состав, происходит испарение летучих соединений и дерево становится легче. В зависимости от условий термообработки и породы дерева влажность древесины становиться на 40 — 60% меньше, чем у высушенной обычным способом.

Процесс термообработки дерева длится от 24 часов и более в специальных оборудованных печах. Влажность древесины после термообработки уменьшается на 80-90% и как следствие, значительно уменьшается ее теплоемкость. Поверхность термообработанной древесины становиться не пористой, а плотной, что значительно снижает способность дерева впитывать влагу из воздуха (на 30-90% в зависимости от температуры и времени сушки).

На практике это означает, что термодерево способно отталкивать воду без дополнительной обработки специальными пропитками. При термической обработке дерева разлагаются древесные сахара, являющиеся питательной средой для микроорганизмов, способствующих гниению дерева. Древесина становится исключительно стойкая к гниению, приближаясь по этому показателю к лиственнице, а, следовательно, и гигиеничным материалом.
Особо следует отметить, что хвойные породы дерева при термообработке практически полностью теряют смолу, сохраняя замечательный аромат, усиливающийся при повышении влажности и температуры воздуха.

При термообработке древесина меняет цвет, приобретая красивый коричневый оттенок. Следует отметить, что изменение цвета — сквозное, что хорошо видно на срезе. Царапины на такой поверхности практически незаметны. Изменяя температуру термообработки можно добиваться желаемого оттенка древесины и/или степени устойчивости к условиям окружающей среды.

Область применения термообработанной древесины

Благодаря красивому внешнему виду и уникальным свойствам термообработанной древесины ее можно использовать во многих областях, в том числе для внутренней отделки саун, для наружной обшивки строений, покрытие крыш домов деревянной черепицей, устройства полов, как паркетных, так и дощатых, изготовления кухонной и мебели для влажных помещений и аксессуаров, изготовление садовой мебели, лодок, музыкальных инструментов, декоративных элементов интерьера и т.п.

Что происходит с деревом при термообработке?

• Смола высыхает или полностью испаряется
• Цвет становиться темным
• Теплопроводность 0-30%
• Поверхностная прочность возрастает
• Способность впитывать влагу уменьшается
• Бактериостойкость увеличивается
• Чувствительность к воздействию неблагоприятных условий окружающей среды уменьшается
• Склонность к деформации на 30-90% ниже по сравнении с необработанной древесиной
• Балансовая влажность на 10-50% меньше по сравнению с необработанной
• Меняется клеточная структура дерева, становясь такой, как если бы дерево сушили несколько сотен лет

Террасная доска из термодерева

Термическая обработка дерева стала оптимальным решением для российских и европейских пород дерева, которые без специальной защиты не очень долго служат на улице. Термообработка придает таким породам, как ясень и сосна, устойчивость и геометрическую стабильность при использовании в качестве уличной террасы. Термообработка известна на протяжении тысячелетий, а изобретена она была в Китае, где наши предки придумали обжигать деревянную посуду, чтобы продлить срок её службы. Процесс термообработки происходит без участия каких-либо химикатов, а исключительно на основе нагрева и влаги (пара).

Термическая модификация запускает в древесине внутренние реакции. Происходят изменения в самой клеточной структуре древесины, благодаря чему термодерево значительно меньше взаимодействует с окружающей влагой. После обработки термодерево демонстрирует высокую геометрическую стабильность , т.е. устойчивость к деформации и искривлению, а также меньшую склонность к образованию трещин. После термообработки в древесине сокращается содержание гемицеллюлозы (полисахаридов), благодаря чему появляется стойкость к грибковым образованиям. В дополнение к структурным изменениям, термообработка меняет и внешний вид древесины, которая приобретает однородный тёмный тон в зависимости от температуры обработки, но при этом дерево сохраняет свой рисунок.

В ассортименте ООО «Джей Эй Эф Рус» пресдатвлены террасные настилы и термообработанного Ясеня и термообработанной Сосны. Свежая древесина сначала проходит атмосферную сушку, затем стандартную камерную сушку до 8-10% влажности, только после этого сырье отправляется в термокамеру, где при температуре от 180 до 212 градусов Цельсия древесина становится термообработанной. После прохождения термокамеры «свежеиспечённая» древесина отправляется на конвейер, где строгается в заданный профиль террасной доски.

Разница между сушкой в ​​печи и термообработкой

Несмотря на то, что сушку в печи и термообработку часто путают, они служат разным целям. Один процесс используется для стерилизации древесины, а другой снижает содержание влаги.

Несмотря на то, что они звучат одинаково и оба включают нагрев, сушка в печи и термообработка имеют разные цели и области применения. Эти процессы помещают пиломатериалы и деревянную упаковку, например поддоны, в печи, но термическая обработка стерилизует древесину, а сушка в печи снижает ее влажность. Чтобы узнать больше о применениях сушки в печи или термообработке и о том, могут ли они принести пользу вашей работе, поговорите с нашей командой экспертов по поддонам. Печная сушка и термообработка различаются между собой:

Сушка в печи:

• Это долгий процесс, иногда занимающий несколько дней
• Понижает влажность до определенного уровня
• Придает некоторые преимущества сушеным пиломатериалам
• Обычно выполняется при более низких температурах, чем термическая обработка

Термическая обработка:

• Всего несколько часов
• Сделано при высоких температурах
• Стерилизует древесину, уничтожая вредителей

Следите за новостями в области производства поддонов в нашем блоге:

Мы производим только экспортные поддоны, которые вам понадобятся

5 главных причин сделать консультантов по поддонам вашим поставщиком поддонов в 2021 году

3 этапа аудита поддонов

Термическая обработка

Между двумя процессами термической обработки и сушки в печи более распространена термическая обработка. Термическая обработка обеспечивает соответствие нормам ISPM 15 — правилу, которое гарантирует, что все древесные упаковочные материалы дезинфицируются перед использованием в международном экспорте или импорте. Посетите наш блог о подробном и сертифицированном процессе термообработки Pallet Consultants.

Процесс термообработки строго регулируется для обеспечения стерилизации. Этот штамп на поддоне блока показывает, что он был обработан.

Для термообработки пиломатериалов материал помещается в печь и подвергается воздействию высоких температур до тех пор, пока внутренняя температура древесины не достигнет 133 ° F в течение 30 минут подряд .Поскольку термообработка — это только процесс стерилизации, она не меняет деревянную упаковку так же, как сушка в печи. Насекомые, болезнетворные микроорганизмы и другие живые организмы погибают, но древесина в целом остается неизменной. Содержание влаги, плотность, устойчивость к плесени, устойчивость к вредителям и другие характеристики пиломатериалов обычно не изменяются в процессе термообработки.

Сушка в печи

Сушка в печи — более длительный и кропотливый процесс, чем термическая обработка.В то время как сушка в печи осуществляется в печи, как и при термообработке, сушку оставляют в печи при более низких температурах на гораздо более длительный период времени. Целью процесса сушки является снижение уровня влажности пиломатериалов до 19% или менее без деформации или сгибания. . Целевой уровень влажности зависит от требований клиента и области применения.

Поддоны с подогревом извлекаются из печи.

Когда в процессе сушки из древесины удаляется лишняя влага, происходит несколько вещей. Пиломатериал становится немного легче и увеличивается плотность , так как в древесных волокнах сохраняется меньшая масса воды. Устойчивость к плесени увеличивается, и ее можно поддерживать. при хранении в сухой среде, поскольку меньшее количество воды внутри пиломатериалов снижает вероятность роста плесени. Сушка в печи также дает некоторую устойчивость к вредителям. , так как в более плотную древесину обычно труднее пробраться насекомым. Однако важно отметить, что снижение вероятности образования плесени и насекомых после сушки в печи не является гарантией, и при использовании поддонов и в условиях хранения все еще может образовываться плесень или насекомые.

Сушка в печи и термообработка — это схожие, но уникальные процессы обработки пиломатериалов, в которых используются печи. Термическая обработка стерилизует древесину с помощью высокой температуры и делает деревянную упаковку законной для импорта и экспорта. Сушка в печи использует более низкую температуру и более длительные периоды времени, чтобы снизить уровень влажности и дать пиломатериалам другие преимущества. Чтобы узнать больше о термообработке или сушке в печи и о том, как их можно использовать в ваших приложениях, начните с нами разговор.

Pallet Consultants — национальный производитель поддонов, предлагающий широкий ассортимент поддонов, включая переработанные поддоны, специальные поддоны, поддоны нестандартного размера, новые поддоны и многое другое. Мы предоставляем качественные поддоны и услуги по их извлечению для предприятий по всей стране. Начните разговор с нашей командой экспертов, чтобы узнать, как мы можем удовлетворить потребности вашего предприятия в поддонах.

ИЛИ

Безопасна ли термообработанная древесина для садоводства?

«Термически обработанная» относится к пиломатериалам, прошедшим специальную обработку для уничтожения вредителей и патогенов, которые могут находиться в древесине. Процесс включает нагревание древесины до внутренней температуры 56 ° C (133 ° F) в течение не менее 30 минут.Обычно термообработанная древесина используется для изготовления упаковки и отгрузки продукции (поддоны, ящики, салазки и т. Д.) Для международной торговли.

Если ваш строительный проект более локален — например, вы строите грядку на возвышении или новый контейнер для компоста на заднем дворе, — термообработанная древесина — хороший выбор.

Сушеный пиломатериал — это не то же самое, что пиломатериал, подвергнутый термообработке. Древесину сушат в печи, чтобы снизить содержание влаги, нагревая ее в больших духовках или печах.Древесина сушится для уменьшения веса и предотвращения чрезмерного коробления, но не стерилизуется.

Термообработанные пиломатериалы прошли строго регламентированный процесс стерилизации, в результате которого в древесине уничтожаются все живые организмы. После термообработки древесина сертифицирована как свободная от жуков, долгоносиков, изумрудных мотыльков и других насекомых, а также патогенов, таких как болезнь голландского вяза.

Вы сможете найти термообработанные пиломатериалы у местного поставщика пиломатериалов.Древесина сертифицированных производителей термообработанных пиломатериалов маркируется буквами «HT» вместе с другими опознавательными знаками и кодами. Если у вас есть источник старых деревянных поддонов и вы планируете использовать древесину для строительства приподнятых грядок или других садовых конструкций, постарайтесь убедиться, что они были построены из термообработанных пиломатериалов, а не из пиломатериалов, обработанных под давлением, которые могут содержать вещества, которые могут выщелачиваться. в почву вашей грядки.

Другая маркировка, которую вы можете увидеть на купленном пиломатериале, включает буквы «KD», которые обозначают высушенные в печи, S-P-F или SYP, обозначающие виды ели, сосны, пихты и южной сосны.Маркировка может также включать коды сорта пиломатериалов, сертификационную маркировку и номер или товарный знак завода, на котором она была обработана.

Когда вы планируете свой сад, у вас есть много вариантов обрамления высоких грядок. Вот несколько примеров, которые следует учитывать:

ТЕРМООБРАБОТАННАЯ ЭКСПОРТНАЯ ПЛЕНКА — Лесная продукция Бун-Вэлли

Boone Valley Forest Products обслуживает клиентов по всей стране и является единственным поставщиком, который вам нужен для всех типов термообработанных пиломатериалов на экспорт . Мы являемся экспертами в области международных экспортных стандартов ISPM-15 и можем быстро провести вас через лабиринт нормативных требований, чтобы ваши поставки прошли гладко. Компания Boone Valley проходит ежемесячный аудит и имеет право использовать экспортный штамп IPPC на нашей продукции.

Экспортная марка с термообработкой Бун-Вэлли

Почему нужно называть Бун-Вэлли?

В зависимости от конкретной ситуации экспортной отгрузки требуются различные формы штампа для термообработанной древесины .Не все лесозаготовительные компании понимают положения соглашения ISPM-15. Они просто догадываются. Конечным результатом может быть то, что ваш груз будет отклонен инспектором и задержан. Boone Valley имеет многолетний опыт выполнения различных требований к термообработанной древесине для клиентов по всей стране. Свяжитесь с нами сегодня, и мы поможем вам поставить правильный штамп на экспортных отправлениях.

Термообработанный дуб с экспортным штампом Dunnage

Щелкните список ниже, чтобы увидеть наши продукты и услуги, прошедшие термообработку :

Бун-Вэлли может предоставить правильные марки.

Что такое ISPM-15?

ISPM-15 — это соглашение между Соединенными Штатами и 133 другими странами, которое требует, чтобы весь древесный упаковочный материал (как древесина твердых пород, так и сосна), используемый на экспорт, подвергался термообработке при внутренней температуре 56 градусов Цельсия в течение минимум 30 минут. Этот процесс устраняет присутствие вредителей, обнаруженных в изделиях для изготовления деревянных ящиков, и, таким образом, защищает посевы и леса в других частях мира.

После термообработки на деревянную упаковку ставится экспортный штамп IPPC (см. Фотографии), обозначающий готовность к международным поставкам.Отправления без этого штампа могут быть задержаны, отклонены или уничтожены по прибытии в другую страну. Boone Valley проходит аудит и имеет право использовать эти штампы для маркировки термообработанного пиломатериала , ящиков, коробок и поддонов, которые мы предоставляем нашим клиентам.

Мы единственный поставщик, который вам нужен для всей вашей термообработанной пиломатериала!

Нажмите на 30-секундное видео ниже, чтобы увидеть наши решения для термообработанных пиломатериалов.

Термообработанная древесина в качестве основы для покрытий, атмосферных воздействий на термически обработанную древесину и эффективность покрытия термически обработанной древесины

Термическая обработка — это метод модификации древесины, пользующийся все большей популярностью на рынке Европы.Основные запатентованные европейские коммерческие процессы термообработки имеют торговые марки ThermoWood, Platowood, Retiwood, Le Bois Perdure и Oil-Heat-Treated Wood (OHT). В какой степени модификация древесины влияет на устойчивость древесины к атмосферным воздействиям, также является важным аспектом для древесных материалов, особенно там, где важен внешний вид. К сожалению, термообработанная древесина имеет плохую стойкость к атмосферным воздействиям, и обработка поверхности покрытиями требуется как по защитным, так и по эстетическим причинам. В качестве основы для покрытия термообработанная древесина имеет измененные характеристики, такие как меньшая гигроскопичность и поглощение жидкой воды, а также измененная кислотность, смачиваемость, свободная энергия поверхности и анатомическая микроструктура.Различные породы древесины, метод термической обработки, интенсивность обработки и условия обработки демонстрировали разную степень изменения свойств древесины. Эти измененные свойства могут повлиять на характеристики покрытия термообработанной древесины. Сообщенные изменения кислотности и поверхностной энергии из-за термической обработки несовместимы друг с другом в зависимости от породы древесины и температуры обработки. В этой статье дается обзор результатов исследований в отношении свойств термообработанной древесины, которые могут влиять на характеристики покрытия и погодные условия для термообработанной древесины без покрытия и с покрытием.

1. Введение

Термическая обработка является одним из методов модификации древесины для улучшения свойств древесины, таких как стабильность размеров, водостойкость и биологическая долговечность без использования вредных химикатов. В последние годы товары из дерева с повышенными эксплуатационными характеристиками и без токсичных консервантов пользуются все большим спросом у потребителей, что способствует росту популярности термообработанной древесины. Термообработанная древесина все чаще используется во многих областях, таких как паркетные полы, сайдинг / облицовка, настил, сауны / стеновые панели, окна / двери и садовая мебель.Термическая обработка или термическая модификация — это контролируемый пиролиз древесины, обрабатываемой при высоких температурах от 180 ° C до 240 ° C в бескислородной атмосфере во избежание горения с участием пара, азота или масла [1]. Важными параметрами процесса являются температура и атмосфера. Различные процессы приводят к различным химическим изменениям в древесине, вызванным нагревом [2]. Основные коммерческие процессы термообработки в Европе защищены патентами, а изделия из древесины обрабатываются под такими названиями, как ThermoWood, Platowood, Retiwood, Le Bois Perdure и Oil-Heat-Treated Wood (OHT) [3].

Наиболее часто используемый промышленный процесс термической модификации древесины — это процесс ThermoWood [4]. Международная ассоциация ThermoWood определяет и сертифицирует стандартные условия процесса, и только члены Международной ассоциации ThermoWood могут использовать товарный знак ThermoWood. Процесс ThermoWood можно разделить на три фазы: Этап 1: с помощью тепла и пара температура печи быстро повышается до уровня около 100 ° C; Фаза 2: температура внутри печи повышается до уровня от 185 ° C до 230 ° C, а затем поддерживается на этом уровне в течение 2-3 часов; и Фаза 3: заключительный этап, на котором температура снижается до 80–90 ° C с помощью распыления воды, а затем проводится повторное увлажнение и кондиционирование, чтобы довести влажность древесины до полезного содержания более 4% [5].

Процесс Плато представляет собой двухэтапный гидротермальный процесс, выполняемый в реакторе из нержавеющей стали в относительно мягких условиях с промежуточной стадией сушки в обычной печи. Этот процесс оставляет в древесине высокое содержание целлюлозы, что имеет решающее значение для оптимизации конечных механических свойств. Процесс был разработан и используется компанией Plato в Нидерландах для производства полов, облицовки, террасной доски и необработанных пиломатериалов [3, 6].

Процесс регенерации — это мягкий пиролиз древесины в атмосфере азота, промышленно внедренный во Франции и продаваемый под названием Retiwood.Название процесса происходит от французского слова rétification, которое является сокращением от réticulation (создание химических связей между полимерными цепями) и torréfaction (обжарка). Второй французский процесс называется Le Bois Perdure (процесс Perdure). Этот процесс относительно близок к процессу повторной очистки, и свойства модифицированной древесины, обработанной обоими методами, аналогичны. Древесина нагревается до 230 ° C в атмосфере пара, причем пар образуется из воды из сырого дерева [6].

Процесс термической обработки масла включает нагревание древесины в растительном масле (подсолнечное, рапсовое или льняное масло). В закрытом технологическом сосуде древесину погружают в горячее масло и нагревают при температуре от 180 до 220 ° C, чтобы обеспечить хорошую долговечность при приемлемом снижении прочности. Процесс был разработан в Германии и продается под названием Menz Holz OHT.

Термическая обработка всегда приводит к потемнению древесины (рис. 1), что часто объясняется образованием окрашенных продуктов разложения из гемицеллюлоз и экстрактивных соединений [7–9].Образование продуктов окисления, таких как хиноны, также называют причиной более темного цвета древесины [10, 11]. Это изменение темного цвета часто воспринимается положительно, особенно когда оно приводит к древесине лиственных пород умеренного пояса, напоминающей породы тропических пород [11–13].

Помимо улучшенной стабильности, пониженной гигроскопичности и изменения размеров, термообработанная древесина также имеет некоторые недостатки, такие как потеря прочности, пониженная прочность на растяжение и изгиб, нестабильный цвет при внешнем воздействии и появление трещин на поверхности [14].К сожалению, было установлено, что устойчивость термообработанной древесины к атмосферным воздействиям (ультрафиолетовому излучению и изменениям влажности) существенно не меняется по сравнению с необработанной древесиной, что требует обработки поверхности покрытиями [15, 16].

2. Термообработанная древесина как основа для покрытий

Термообработанная древесина является хорошей основой для покрытий, поскольку она остается сухой после изготовления и не содержит смолы, которая вытекает во время нагрева. Установлено, что при температуре выше 180 ° C жиры и воски исчезают с поверхности заболони и не вызывают проблем с адгезией [17].По сравнению с немодифицированной древесиной термически обработанная древесина имеет другие характеристики. Химический состав термообработанной древесины изменяется за счет разложения соединений клеточной стенки и экстрактивных веществ [18]. Уровень изменения зависит от породы древесины, типа термообработки, интенсивности обработки и условий процесса, в которых температура и отсутствие кислорода играют важную роль [15]. В результате этих изменений термообработанная древесина имеет меньшую гигроскопичность [10, 14, 15], поглощение жидкой воды [19–23] и, как следствие, меньшие изменения размеров.Кроме того, было показано, что термообработанная древесина изменила кислотность, смачиваемость, свободную энергию поверхности и анатомическую структуру. Измененные свойства термообработанной древесины могут влиять на свойства всей системы покрытия древесины, такие как смачивание термообработанной древесины путем нанесения покрытия, проникновения и адгезии покрытия.

Следует отметить, что в литературе приводятся противоречивые результаты относительно кислотности термообработанной древесины. Показано, что двухступенчатая термообработка при температуре <200 ° C снижает pH сосны лучистой ( Pinus radiata D. ), Ели европейской ( Picea abies Karst) и древесины березы ( Betula pendula ) до 3,5–4 из-за образования уксусной кислоты и муравьиной кислоты [24]. Более высокая кислотность термообработанной древесины была также отмечена Миклечичем и Йироушем-Райковичем [25] для древесины бука ( Fagus sylvatica L.) и Павлич [23] для древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.). Несколько исследований показали, что снижение pH термообработанной древесины зависит от температуры и времени нагрева [26, 27]. Однако Herrera et al.[20] сообщили, что значения кислотности древесины ясеня обыкновенного ( Fraxinus excelsior L.) снижались с увеличением интенсивности обработки (pH постепенно увеличивался). Gerardin et al. [28] также сообщили о снижении кислотности термообработанной древесины бука ( Fagus sylvatica L.) и древесины сосны ( Pinus sylvestris L.) при 240 ° C в атмосфере азота. Altgen et al. [29] сообщили о повышении кислотности термообработанной древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L. ) и древесины ели европейской ( Picea abies L.) при низкой интенсивности обработки (180 ° C и 2 часа). Обработка с низкой интенсивностью привела к более высокой кислотности, чем обработка при более высоких температурах (212 ° C и 3 часа), что могло быть связано с дальнейшим высвобождением органических кислот в виде летучих органических соединений из печи при более высокой температуре или из-за возможной реакции. органических кислот с компонентами клеточной стенки. Hofman et al. [30] сообщили о разнообразном диапазоне pH в зависимости от породы древесины и интенсивности термообработки. Для древесины дуба ( Quercus robur L.) pH увеличивался с усилением обработки, тогда как для древесины бука ( Fagus sylvatica L.) и ясеня ( Fraxinus versicolor L.) pH снижался между необработанными и средними уровнями. Более высокая температура обработки вызвала повторное повышение pH до уровня необработанных образцов. На основании этих результатов можно сделать вывод, что метод термической модификации, порода древесины и интенсивность обработки оказывают значительное влияние на изменения химического состава во время термической обработки и, следовательно, на кислотность модифицированной древесины. Измененные свойства поверхности древесины могут повлиять на характеристики покрытия термообработанной древесины. Более низкое водопоглощение термообработанной древесины могло бы, например, снизить водопроницаемость для жидкости и воды всего термообработанного древесно-твердого покрытия системы и, таким образом, повлиять на долговечность покрытия. Повышение кислотности поверхности древесины может повлиять на смачиваемость древесины [31] и адгезию покрытий на водной основе к термообработанной древесине [29].

Было показано, что термическая обработка также изменяет смачиваемость древесины и поверхностную энергию древесины.Эти два свойства поверхности также могут влиять на процесс нанесения покрытия. Миклечич и Йироуш-Райкович [25] изучали влияние термической модификации древесины бука ( Fagus sylvatica L.) на свойства поверхности и сообщили, что угол контакта с водой на древесине бука был выше и что он увеличивался с увеличением температуры модификации (Таблица 1). . Несколько авторов также сообщили о снижении смачиваемости древесины и, как следствие, повышении гидрофобности при повышении температуры термообработки [28,32–34]. Жерардин и др. [28] установили, что гидрофобное поведение поверхности древесины было связано с некоторыми измененными свойствами поверхности древесины, вызванными термообработкой. Pétrissans et al. [33] предположили, что увеличение кристалличности целлюлозы могло быть возможной причиной снижения смачиваемости термообработанной древесины. Hakkou et al. [34] предположили, что изменение конформации биополимеров древесины из-за потери остаточной воды или пластификации лигнина может быть возможной причиной изменения смачиваемости во время термообработки древесины.Однако Awoyemi et al. [19] сообщили, что обработка соевым маслом и охлаждение во время обработки увеличивают смачиваемость поверхности водой.

Тип подложки Угол смачивания (°) Вода Формамид Диодометан 34,2 Термическая обработка при 190 ° C 73. 0 31,1 45,7 Термическая обработка при 212 ° C 81,1 32,4 35,6

влажность поверхности влияет на энергетические свойства поверхности и влажность поверхности взаимодействие между подложкой и покрытием в процессе склеивания. В литературе есть разночтения о том, уменьшает или увеличивает термическая обработка свободную поверхностную энергию древесины (Таблица 2) из-за трудностей при измерении краевого угла смачивания древесины и различных подходов к расчету свободной поверхностной энергии.Gerardin et al. [28] исследовали поверхностную энергию необработанной и термообработанной заболони бука и сосны с использованием кислотно-основного подхода Лифшица – Ван-дер-Ваальса. Результаты показали, что поверхностная свободная энергия древесины немного снизилась после термообработки (Таблица 2). После термообработки составляющая Лифшица – Ван-дер-Ваальса свободной энергии поверхности древесины была немного изменена, в то время как кислотно-щелочная составляющая сильно уменьшилась. Наиболее значительное изменение после термообработки было показано с электронодонорным компонентом ( γ -), которое могло быть связано с деградацией гемицеллюлоз и потерей преимущественно кислородсодержащих функциональных групп [37].Wolkenhauer et al. [37] также сообщили о небольшом снижении компонента Лифшица – Ван дер Ваальса в свободной энергии поверхности древесины и об отсутствии явных различий в общей поверхностной энергии между необработанными и термообработанными образцами древесины бука. Миклечич и Йоруш-Райкович [25] также обнаружили снижение общей свободной поверхностной энергии древесины бука после термообработки и сильное снижение кислотно-щелочного компонента. Чу и др. [36] рассчитали полную свободную поверхностную энергию по методу OWRK (Owens – Wendt – Rabel – Kaelble) и установили, что поверхностная энергия термообработанной древесины тополя (Populus beijingensis W.Y.Hsu) уменьшалась с повышением температуры, а полярная составляющая поверхностной энергии также уменьшалась с повышением температуры. Напротив, Petrič et al. [35] сообщили, что процесс термической модификации древесины ели в вакууме увеличивает свободную поверхностную энергию и снижает полярность древесины при температуре модификации 210 ° C. Общая свободная энергия поверхности модифицированных образцов древесины увеличилась с 54,4 мДж / м ² для контрольных образцов до 59,7 мДж / м ² для древесины, модифицированной при 210 ° C.В то же время наблюдалось существенное падение полярной составляющей поверхностной свободной энергии.

9002 900 — 9022 9022 9022 902 9022 9022 902 9022 9022 9022 192 Подход LW-AB Подложка γ LW γ AB γ tot Температура (° C) Термическая обработка Каталожный номер Бук необработанный 49.5 9,1 1,5 13,5 58,6 [28] Сосна необработанная 46,4 8,2 1,18 249 9022 9022 9022 HT 50,9 5 2,3 2,7 55,8 240 Обработка азотом Сосна HT 50,7 1. 5 0,8 0,7 52,2 240 Подход OWRK Подложка γ γ S Температура (температура) обработка Каталожный номер Бук необработанный 38,7 13,9 52,6 [25] Бук HT 39.9 6,8 46,7 190 Обработка паром Бук HT 46,3 2,6 48,9 212 9034 9034 9022 9022 9024 9024 9024 9022 9024 9024 9024 9022 9022 9024 9024 9022 [35] Ель HT 59,6 0,04 59,7 210 Вакуумная обработка Тополь необработанный 34. 98 8,07 43,05 Тополь HT 36,99 3,77 40,76 160372 4,35 40,66 180 Тополь HT 37,63 1,67 39,31 200 Тополь HT 37.55 1,13 38,68 220 Зола европейская, необработанная 43,94 6,74 50,68 Обработка паром [20] Ясень европейский HT 52,61 0,1 52,62 202 Ясень европейский HT 51. 58 0,1 51,59 212

О небольшом увеличении поверхностной энергии древесины и уменьшении полярной составляющей также сообщили Herrera et al. [20] для древесины ясеня ( Fraxinus excelsior L.) после термической обработки. Как видно из таблицы 2, значения свободной энергии поверхности термообработанной древесины находятся в диапазоне от 39,31 до 59,37 мДж / м ² . В общем, для хорошего смачивания покрытия должны иметь более низкое поверхностное натяжение, чем поверхностная свободная энергия подложки, или они должны быть по крайней мере равными [38].Слишком высокое поверхностное натяжение жидкого покрытия может быть причиной недостаточного смачивания основы, а снижение поверхностного натяжения покрытий на водной основе может улучшить их адгезию и характеристики на термообработанной древесине. Вернуа [39] сообщил, что поверхностная энергия восстановленной древесины сильно зависит от термообработки, и что окраска и отделка, обычно используемые для необработанной древесины, не могут быть использованы без их корректировки с учетом изменившихся свойств древесины. Тем не менее, Jämsä et al. [40] сообщили, что термообработанная древесина сравнима с необработанной древесиной в качестве основы для покрытий, и никаких изменений в рекомендациях по нанесению покрытий не требуется при рассмотрении вопроса о покрытии термообработанной древесины.Обычные процессы окраски не представляют проблем, но при использовании электростатической окраски термообработанная древесина требует дополнительного увлажнения [41]. Однако повышенный гидрофобный характер термообработанной древесины и изменение полярности древесины могут вызвать проблемы с адгезией покрытий на водной основе. Проблемы снижения адгезии покрытий к термообработанной древесине установлены в нескольких исследованиях [1, 42, 43]. Петрич и др. [44] исследовали смачиваемость термообработанной в масле древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) с некоторыми коммерческими покрытиями на водной основе и показал лучшее смачивание термообработанной древесины водным покрытием, чем смачивание необработанной древесины. Напротив, Миклечич и Йироуш-Райкович [25] показали лучшее смачивание немодифицированной древесины бука водными покрытиями, чем смачивание термообработанной древесины. Они также сообщили о более низкой адгезионной прочности водоразбавляемых покрытий на термообработанных образцах древесины бука и более высоком уровне трещин, чем на необработанной древесине. Altgen et al. [29] сообщили, что термообработка сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) не влияет на проникновение покрытий на водной основе.) и ели обыкновенной ( Picea abies L.), а прочность сцепления покрытий на водной основе сильно зависела от используемой системы покрытия. Прочность сцепления одного из нанесенных покрытий была ниже на термообработанной древесине по сравнению с необработанной древесиной; независимо от породы древесины, интенсивности обработки или техники подготовки поверхности. Кесик и Алкилдиз [45] исследовали влияние термической обработки на прочность сцепления покрытий на водной основе с использованием древесины калабрийской сосны ( Pinus brutia Ten. ), Древесина анатолийской черной сосны ( Pinus nigra JF Arnold), древесина скального дуба ( Quercus petraea Liebl.) И древесина сладкого каштана ( Castanea sativa Mill.) И установлено снижение адгезии с увеличением термической обработки. температура и время термообработки. Тем не менее, выбирая системы покрытий на водной основе для термообработанной древесины, рекомендуется попросить производителя термообработанной древесины порекомендовать приемлемые системы покрытий, которые могут справиться с измененными свойствами модифицированной древесины.

3. Системы покрытий для термообработанной древесины

Из-за горизонтальной поверхности, скопления воды и полного воздействия солнца и дождя отделка термообработанного деревянного настила более требовательна, чем другая отделка деревом (например, внешняя облицовка) . Для таких поверхностей рекомендуется пропитка, поскольку они не образуют пленки и обеспечивают лучшие общие характеристики, а также простоту ухода и повторной полировки [46, 47]. Обработка термообработанной древесины очень похожа на отделку обычной высушенной в печи древесины, поэтому все требования, которые были установлены для стандартной защиты древесины, в большинстве случаев могут быть применены и к термообработанной древесине.Однако есть несколько свойств древесины, которые изменились после термической модификации, которые следует учитывать при отделке поверхности термически модифицированной древесины: (i) термообработанная древесина становится более гидрофобной и более кислой [48] (ii) термообработанная древесина абсорбирует (iii) термообработанная древесина менее склонна к набуханию и усадке, но все же рекомендуется эластичная отделка (iv) термообработанная древесина имеет более темный цвет, склонный к выцветанию под воздействием света

Прозрачные пятна и масла не защищают поверхности от обесцвечивания под воздействием погодных условий, и их рекомендуют только для отделки изделий из термомодифицированной древесины, которые хранятся под навесом или вдали от прямых солнечных лучей и дождь. В последнее время все больше внимания уделяется влиянию видимого спектра солнечного света на термообработанную древесину, поскольку он оказывает значительное влияние на изменение цвета темного дерева (отбеливание). Был разработан новый подход к светостабилизации темных пород дерева (т.е. термообработанной древесины), сочетающий избранные экранирующие элементы видимого света с органическими поглотителями УФ-света [49]. Масла относятся к категории проникающих покрытий, которые улучшают текстуру и внешний вид натурального дерева [50]. Поглощение деревянных поверхностей, а также попадание жидкостей и грязи уменьшается с помощью масла [51].На рынке представлено множество масел, предназначенных для наружного применения, которые выглядят «натурально», разработаны специально для настилов и садовой мебели и созданы для защиты от атмосферных воздействий. Кроме того, для изделий из термомодифицированной древесины, которые в течение некоторого времени подвергаются воздействию прямых солнечных лучей, рекомендуется защищать их с помощью пигментных пятен и масел. Для термически модифицированной древесины, которая подвергается воздействию целого ряда различных погодных условий, непрозрачные покрытия обеспечивают лучшую защиту.Однако покрытия, образующие пленку на поверхности древесины, не рекомендуется использовать для настила, поскольку пленка покрытия имеет тенденцию отслаиваться из-за изменения влажности. Как правило, пигментированные системы отделки слегка затемняют цвет термически модифицированной древесины.

4. Выветривание древесины без покрытия, прошедшей термообработку

Выветривание древесины представляет собой сочетание разрушения под действием солнечной радиации, изменений влажности, а также окислительных и температурных воздействий [52]. Из-за атмосферных воздействий наружная древесина обесцвечивается, разрушается, растрескивается, образует трещины, а на поверхности образуется плесень или грибок.Сообщалось, что краткосрочная стабильность цвета ретифицированной древесины ясеня, бука, тополя и сосны, подвергшейся искусственному выветриванию, была лучше, чем у немодифицированной древесины [53]. Однако первоначальный темно-коричневый цвет непокрытых термически обработанных панелей из ели ( Picea abies L.) и сосновой древесины ( Pinus sylvestris L.) не был стабильным при экспонировании на открытом воздухе и стал серым [40]. Термомодифицированный бук ( Fagus sylvatica L.) в атмосфере азота оказался более устойчивым к естественному и искусственному атмосферному воздействию, чем немодифицированная контрольная древесина, и продемонстрировал снижение фотохимической деградации и повышение устойчивости к обесцвечиванию плесневых грибов во время естественного атмосферного воздействия.Европейская ель ( Picea abies ), напротив, продемонстрировала незначительную часть этих улучшений [54]. Однако термическая модификация обоих видов имела небольшое, но измеримое влияние на характеристики и стойкость полупрозрачных и пленкообразующих пятен, нанесенных на образцы. Файст и Селл [54] предположили, что снижение фотохимической деградации после термической модификации может быть связано с низким равновесным содержанием влаги в термически модифицированной древесине, поскольку влажность древесины сильно влияет на фотохимическую деградацию [55].Nuopponen et al. [17] изучали химические изменения немодифицированных и термически модифицированных образцов сосны обыкновенной после 7 лет естественного выветривания в Финляндии и сообщили, что содержание лигнина в немодифицированных образцах было ниже, чем содержание лигнина в термически модифицированных образцах, а продукты разложения нелегко выщелачивались в в случае модифицированных образцов, как и в случае немодифицированных образцов. Это может быть связано с повышенной конденсацией лигнина, вызванной термической обработкой. После искусственного выветривания термообработанная древесина сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) показала лучшие характеристики поверхности (более высокий блеск и меньшую шероховатость), чем необработанная древесина сосны обыкновенной [56]. Deka et al. [57] обнаружили, что изменение цвета термообработанной древесины ели ( Picea abies L.) было ниже, чем необработанной древесины ели после длительного воздействия искусственного ультрафиолетового света. Это могло быть связано с увеличением стабильности лигнина за счет конденсации во время процесса термообработки при 210 ° C. Аналогичным образом, меньшие различия в цвете после одного года выдержки на открытом воздухе демонстрируют термически обработанная в масле древесина сосны ( Pinus sylvestris ) по сравнению с изменениями цвета выветрившейся необработанной древесины [44].Miklečić et al. [58] измерили изменение цвета необработанных и термообработанных пород древесины (при 212 ° C): бука ( Fagus sylvatica L.), ясеня ( Fraxinus excelsior L.) и граба ( Carpinus betulus L.) и установили, что образцы термообработанной древесины обесцвечивались медленно по сравнению с необработанными образцами (рис. 2). Соответственно, ИК-Фурье-спектры образцов древесины из термообработанной древесины ясеня, бука и граба, подвергнутой воздействию УФ-света, показали те же химические изменения, что и необработанные образцы древесины, подвергшиеся воздействию УФ-излучения, но менее выраженные.

Термически обработанная древесина бука восточного ( Fagus orientalis L.) также показала лучшую стабильность цвета по сравнению с необработанными образцами после трех месяцев естественного атмосферного воздействия зимой. Естественное атмосферное воздействие повлияло на термообработанные образцы древесины бука в меньшей степени, чем на необработанные образцы с точки зрения потери блеска и шероховатости поверхности. Кроме того, более высокая температура термообработки и более длительная продолжительность дали лучшие свойства поверхности после процесса атмосферного воздействия на открытом воздухе [59]. Фотодеградация как термообработанных, так и необработанных Larix spp.древесина была оценена с точки зрения цвета, микроструктуры и химических изменений во время ускоренных испытаний на атмосферостойкость. Ультрафиолетовый свет вызвал быстрое изменение цвета, а деформации и трещины как в термообработанных, так и в необработанных образцах наблюдались с помощью SEM. Было обнаружено, что термическая обработка эффективна для улучшения стабильности цвета только на первой стадии воздействия искусственного атмосферного воздействия, но неэффективна для улучшения устойчивости древесины к ультрафиолетовому излучению в условиях длительного фотодеградации [60].Йылдыз и др. [61] изучали стабильность цвета и химические изменения термообработанной древесины ольхи ( Alnus glutinosa L.) после естественного выветривания. Они сообщили, что изменение цвета, вызванное погодными факторами, не было предотвращено термической обработкой, а только замедлено. Существенная деформация и разрушение компонентов древесины, особенно гемицеллюлоз термообработанных образцов, были продемонстрированы с помощью FTIR-ATR спектроскопии. Увеличение времени и температуры обработки влияет на деградацию гемицеллюлоз.В литературе нет единого мнения о том, подвержена ли термообработанная древесина растрескиванию, когда она находится на открытом воздухе. Вернуа [39] сообщил, что растрескивание из-за изменения размеров было уменьшено в термообработанной древесине по сравнению с натуральной древесиной. Напротив, растрескивание термообработанной древесины ели ( Picea abies L.) и сосны ( Pinus sylvestris L.) под воздействием внешних условий без покрытия было эквивалентно растрескиванию необработанной древесины и отделке непигментированной или слабые пятна и масла не препятствовали появлению трещин в термообработанной древесине [40].Файст и Селл [54] обнаружили большее растрескивание и образование волокон на термически модифицированной еловой древесине в атмосфере азота, чем на немодифицированной древесине, а после 14 месяцев выдержки на открытом воздухе поверхности стали заметно более шероховатыми. Напротив, образцы термомодифицированной древесины бука ( Fagus sylvatica L.) были более гладкими, чем немодифицированные, с небольшими заметными различиями в растрескивании. Miklečić et al. [22] сообщили, что образцы без покрытия без покрытия трех пород древесины (дуб, ясень и бук) имели меньше поверхностных трещин, чем образцы без покрытия, подвергнутые термообработке, во время ускоренного выветривания.Растрескивание образцов древесины, подвергнутых термообработке, было уменьшено обработкой маслом. Boonstra et al. [62] исследовали влияние двухэтапного процесса термообработки (процесс Платона) на анатомическую структуру древесины хвойных пород и сообщили, что породы с узкими годичными кольцами и / или резким переходом от ранней древесины к поздней древесине были наиболее восприимчивы к касательным трещинам в поздней древесине. на разрезе и что радиальные трещины появляются в основном в непроницаемых породах древесины, таких как ель обыкновенная ( Picea abies L.). Altgen et al. [63] предположили, что анатомические микродефекты в древесине ели обыкновенной ( Picea abies L.) и сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.), вызванные термической обработкой, могут повлиять на образование трещин при использовании древесины для наружных работ. условия.

5. Характеристики покрытий на термообработанной древесине

Feist and Sell [54] установили, что после 14 месяцев пребывания на открытом воздухе полупрозрачные проникающие и пленкообразующие пятна проявляются хуже на термообработанных образцах ели, чем на образцах ели. необработанные образцы.Полупрозрачные морилки проявили себя несколько лучше на термообработанных образцах древесины бука, чем на необработанных образцах, в то время как пленкообразующие морилки проявили себя хуже как на термообработанных, так и на необработанных образцах. Miklečić et al. [22] установили, что термообработанная древесина, обработанная маслом, впитывает меньше воды, чем необработанная термообработанная древесина. Дека и Петрич [64] изучали влияние двух акриловых покрытий на водной основе на фотодеградацию термически модифицированной древесины и немодифицированной древесины и установили, что вся система подложка-покрытие демонстрирует лучшую фотостойкость, когда термообработанная древесина использовалась в качестве подложки.Павлич [23] исследовал совместимость девяти различных покрытий с термообработанной древесиной сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.). Покрытия, нанесенные на термообработанную древесину, показали лучшие характеристики, чем покрытия на немодифицированной древесине. Это можно объяснить измененными характеристиками термообработанной древесины, такими как более низкое равновесное содержание влаги, более низкая водопроницаемость, повышенная стабильность размеров, лучшая устойчивость к грибкам с синими пятнами и лучшая устойчивость к ультрафиолетовому излучению по сравнению с необработанной древесиной.Также было показано лучшее проникновение покрытия в термообработанную древесину и лучшее смачивание термообработанной древесины покрытиями.

После одного года внешнего атмосферного воздействия покрытия на основе растворителей показали лучшие характеристики, чем покрытия на водной основе [23]. После более чем 10 лет использования продуктов ThermoWood в искусственной среде результаты оценки показали, что цвет изменился на серый, а эрозия волокна и сотрясение поверхности были довольно обычными для продуктов ThermoWood [65]. Пигментированное пленкообразующее покрытие для настилов имело очень короткий срок службы и требовало регулярного ухода, хотя отделка на масляной основе была лучшим вариантом, даже если цвет не сохранялся.Miklečić et al. [66] изучали взаимодействие термообработанной древесины бука с водно-полиакрилатным покрытием, модифицированным наночастицами, при наружном и искусственном воздействии. Результаты показали, что стабильность цвета термообработанной древесины бука была улучшена за счет добавления к покрытию наночастиц TiO ₂ -рутил и ZnO (рис. 3). Однако наноразмерный ZnO усиливает отслаивание и растрескивание покрытия и вызывает снижение адгезии покрытия к термообработанной древесине бука.

Ахола и др.[67] наблюдали характеристики термообработанной и необработанной древесины ели и сосны с покрытием в течение пяти лет воздействия. Даже несмотря на то, что содержание влаги в термообработанной древесине было ниже по сравнению с необработанной древесиной, никакого снижения поверхностного роста древесины с покрытием обнаружено не было. Используемая термообработка не оказала влияния на рост плесени и посинения на покрытой древесине в процессе эксплуатации [67]. Jämsä et al. [40] обнаружили, что отверждаемые кислотой акриловые краски на водной основе имеют лучшие характеристики на термообработанной древесине, чем на необработанной еловой древесине после пяти лет естественного атмосферного воздействия.Они также сообщили, что лучшими системами покрытия для термообработанной древесины были системы, состоящие из покрытия на масляной основе и алкидного верхнего покрытия на основе растворителя и акрилового верхнего покрытия на водной основе.

6. Выводы

Хотя содержание влаги в термообработанной древесине, а также набухание и усадка из-за влаги значительно снижаются, было установлено, что термообработанная древесина не устойчива к атмосферным воздействиям. Чтобы изделия из термообработанной древесины сохраняли привлекательный внешний вид, необходимо защитить деревянную поверхность соответствующими покрытиями.По сравнению с немодифицированной древесиной, термообработанная древесина в качестве основы для покрытия имеет измененные свойства из-за химических изменений и структурных модификаций стенки ячеек во время нагрева. Помимо снижения гигроскопичности и водопоглощения, термообработанная древесина также изменила кислотность, смачивающие свойства и свободную энергию поверхности. Имеются расхождения в литературных данных об изменении этих свойств во время термообработки, на которые могут повлиять метод термообработки, температура термообработки и порода древесины.Измененные свойства термообработанной древесины могут повлиять на характеристики покрытия и его адгезию к термообработанной древесине, особенно для покрытий на водной основе. Характеристики покрытий при нанесении на открытом воздухе зависят от многих факторов, и очень трудно сравнивать результаты, полученные с использованием различных пород древесины в качестве основы, различных параметров процесса термообработки, различных систем покрытия и различных условий воздействия. Однако установлено, что защитный эффект покрытия сильно зависит от степени пигментации.Чтобы защитить термообработанную древесину от обесцвечивания, вызванного видимой частью солнечного света, был разработан новый подход к светостабилизации, сочетающий выбранные экраны видимого света с органическими поглотителями УФ-света. Как и в случае с необработанной древесиной, выбор древесного покрытия для термообработанной древесины зависит от типа древесного продукта, условий воздействия и категорий конечного использования.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Авторы благодарят Академию технических наук за разрешение использовать некоторые части статьи Йироуша-Райковича и Миклечича «Устойчивость к атмосферным воздействиям модифицированной древесины-A», опубликованной в Jubilee Annual 2017-2018 Хорватской академии. инженерии.

Что такое термически модифицированная древесина?

Древесина, обработанная термической модификацией, прошла естественный, нетоксичный процесс, при котором древесина подвергается тепловой обработке, изменяя ее состав.Древесина нагревается до 400+ градусов тепла в бескислородной среде.

Чем отличается термически модифицированная древесина физически?

Термическая модификация использует тепло для удаления органических соединений из ячеек древесины, поэтому они не будут поглощать воду, расширяться, сжиматься и обеспечивать питание для насекомых или грибов. Высокая температура дает натуральное прочное дерево, устойчивое к воде, насекомым и гниению. Поскольку древесина не впитывает химические вещества, подлежащие обработке, а скорее удаляет влагу, она легкая.

Термообработанная древесина также более стабильна по размерам, поскольку она менее подвержена короблению и короблению. Древесина также обладает повышенной термостойкостью и атмосферостойкостью. При правильном уходе он не будет растрескиваться, гнить или деформироваться с годами. Многие продукты, предлагаемые в этой категории, рассчитаны на 20-25 лет наружного использования.

Чем отличается термически модифицированная древесина?

Высокий постепенный процесс нагрева вызывает постоянные реакции и придает дереву насыщенный темно-коричневый цвет.Затемненный цвет придает неожиданный тропический вид.

Шоколадный цвет можно сохранить при наружных работах, обработав древесину УФ-герметиком со всех сторон и концов древесины. Если древесина не закончена, она естественным образом приобретет оттенок серого из-за воздействия солнечных ультрафиолетовых лучей.

Для чего можно использовать термически модифицированную древесину?

Поскольку термически модифицированная древесина не впитывает и не удерживает влагу, как это было бы до обработки, породы, которые обычно не работают на открытом воздухе или во влажной среде, теперь могут использоваться в различных областях, таких как настил, сайдинг или пол.Его также можно использовать в средах с менее стабильной влажностью, таких как подвалы (с надлежащим черным полом).

Преимущества термически модифицированной древесины

Эта термически модифицированная древесина является экологически чистой, поскольку при разработке этого продукта никогда не использовались агрессивные химические вещества. В отличие от пиломатериалов, обработанных под давлением, он не вызывает коррозии металлов. Как упоминалось ранее, он также обладает стабильностью размеров и невероятной прочностью.

Новый нетоксичный продукт для наружного и внутреннего применения

Термомодифицированная древесина — это экологичная альтернатива древесине лиственных тропических пород и пиломатериалам, обработанным под давлением, для наружного применения и прекрасный продукт для использования в других областях, где стабильность и долговечность являются ключевыми параметрами.

Хотите узнать больше о термически модифицированных пиломатериалах? Посетите наш список дистрибьюторов, чтобы найти дистрибьютора в вашем регионе.

Термообработанная древесина создает стильное открытое пространство

Как и большинство домов в этом районе, эта резиденция в Торонто имеет небольшой задний двор (примерно 20 на 30 футов). Тем не менее, владельцы хотели создать функциональный и красивый оазис на открытом воздухе, которым могли бы наслаждаться они и двое их маленьких детей. Тед Хобсон из компании Hobson Landscapes, базирующейся в Торонто, намеревается максимизировать существующее пространство двора.

«[Клиенты] действительно хотели, чтобы площадка была на одном уровне с задней дверью, чтобы сделать ее продолжением кухни», — говорит Хобсон. «Они также хотели иметь летнюю кухню и гостиную».

С помощью тепла и пара зола Thermory изменяют, чтобы уменьшить подвижность, связанную с влажностью, и повысить устойчивость к гниению. Фото Джеффа Макнила / McNeill Photography

Hobson выбирал ипе, бразильскую твердую древесину, для заборов и настилов из-за ее естественного вида.«Но недавно я узнал, что ипе происходит из старых деревьев, и я морально против того, чтобы использовать их», — говорит он. «Ясень более экологичен, его жизненный цикл составляет 50 лет, в отличие от 300-летнего цикла дерева ипе». Узнав о золе Thermory от поставщика, Фрэнсиса Джеймса из Weston Premium Woods в Брамптоне, Онтарио, Хобсон решил попробовать.

Джеймс говорит, что термомодифицированная древесина используется около 70 лет в Скандинавии и более 15 лет в Европе и Японии. Это относительно новое явление в Северной Америке, которое было введено в Соединенных Штатах шесть лет назад и в Канаде три года назад.

Террасная доска

Thermory изготовлена ​​из североамериканского белого ясеня, древесины твердых пород, которая по твердости схожа с дубом, и заготавливается в ухоженных и устойчивых лесах. Используя только тепло и пар (без химикатов), древесина нагревается примерно до 400 градусов по Фаренгейту. Согласно Thermory, этот процесс изменяет ячеистую структуру древесины, чтобы уменьшить движение, связанное с влажностью, и увеличивает сопротивление гнили древесины за счет содержание сахара, которое обеспечивает пищу для плесени, грибка и гниения.Он также меняет цвет древесины на экзотический коричневый, который со временем постепенно стареет до однородных серебристо-серых тонов.

Джеймс признает, что ясень Thermory — не дешевый вариант. «Наши плиты часто шире, чем композиты и другие варианты из твердой древесины, и у них есть [система стыков с торцевыми соединениями], которая позволяет ускорить установку и сократить количество отходов», — говорит он. «Это экономит около 5 процентов на резке. Но когда мы говорим о цене, она находится в том же диапазоне, что и дорогие композиты и твердые породы дерева.”

Для Хобсона, однако, ясень Thermory предлагает большое увеличение стоимости.

«Вам не нужно периодически обрабатывать его, хотя он немного поседеет», — говорит он. Стандартное масло для защиты от ультрафиолета сохранит более темные тона древесины, стабилизирует древесину и уменьшит растрескивание поверхности. «Если позволяет бюджет [клиента], я бы снова порекомендовал ясень Thermory», — говорит он.

Эта статья впервые была опубликована в выпуске журнала PRODUCTS за январь / февраль 2017 года.См. Версию для печати здесь.

Больше новостей о жизни на открытом воздухе и ландшафтном дизайне из журнала PRODUCTS можно найти здесь:

Термообработанная, сушеная в печи. То же самое, правда? Не совсем.

Путаница царит из-за тонких различий между терминами термическая обработка (HT) и сушеный в печи (KD). Эта информация важна, поскольку имеет разветвления для правил HT ISPM 15. Стандарт HT ISPM 15 призван остановить распространение вредителей через международную торговлю.Вредители путешествуют из страны в страну в деревянных поддонах и ящиках, используемых для перевозки товаров.

Ключом к определению того, чем отличаются HT и KD, является понимание двух процессов и основной цели каждого из них.

KD
Используется для снижения влажности пиломатериалов в контролируемой среде (например, в печи) для уменьшения коробления. Используется в основном в производстве деревянной мебели и напольных покрытий.

HT
По сути, пастеризация.Цель состоит в том, чтобы нагреть продукт до точки частичной стерилизации, чтобы уничтожить живые организмы (помните Луи Пастера?).

Для целей использования древесных упаковочных материалов (WPM) и требований по искоренению заражения вредителями, пиломатериалы HT должны быть нагреты до внутренней температуры 56 ° C в течение 30 минут. При работе с древесиной вишни и дуба важно отметить, что при такой температуре из древесины будет выделяться сок. Сок покроет дерево темной морилкой, из-за чего поддоны или ящики будут выглядеть старыми и изношенными.Фактически, поддоны и ящики могут быть совершенно новыми, и их прочность и долговечность никоим образом не пострадали от процесса HT.

Пиломатериалы
KD могут проходить через множество различных процессов, поэтому поддоны и деревянные ящики, используемые для экспорта, должны иметь штамп с правильным идентификационным кодом HT в соответствии со стандартом HT ISPM 15. Ознакомьтесь с этим часто задаваемым вопросом от Канадской ассоциации деревянных поддонов и контейнеров для получения более подробной информации о HT ISPM 15. http: // ctma.ru / wp-content / uploads / WOODPACKAGINGFOREXPORT.pdf

В конце этой статьи есть еще две ссылки, в которых обсуждаются правила HT ISPM 15.

Также важно, чтобы штамп HT (также известный как штамп пшеницы) был четко виден на каждом поддоне в партии. Если ваша посылка будет проверена на пограничном переходе и только на одном поддоне нет штампа пшеницы или он нечитаемый, вся партия, скорее всего, будет задержана. Это, несомненно, приведет к задержке доставки и, вероятно, повлечет за собой дополнительные нежелательные расходы для вас и вашего клиента.

К другим преимуществам термической обработки можно отнести:

• Снижение влажности и веса, что обеспечивает значительную экономию затрат.

• Более прочный и долговечный поддон.

Текущее исключение HT ISPM 15 для WPM, перемещающегося между Канадой и США, истекает в ближайшем будущем. Вам нужно будет понять сложность правил HT ISPM 15 или быть уверенным, что ваш поставщик WPM соблюдает их.

Л.C.N. Inc. была первой компанией в Северной Америке, предложившей термообработку деревянных поддонов в сборе. Обладая более чем 50-летним опытом производства деревянных поддонов и ящиков, мы можем удовлетворить все ваши требования к упаковке.

Ссылки
http://www.inspection.gc.ca/english/plaveg/for/cwpc/queste.shtml
https://www.ippc.int/index.php?id=1110798&tx_publication_pi1[showUidestive= 133703 & frompage = 13399 & type = publishing & subtype = & L = 0 # элемент

.