Technologie tepelné úpravy, jak vzniká tepelně upravené dřevo

Navzdory vzniku nových technologických materiálů zůstává přírodní dřevo stále nejoblíbenější volbou pro stavbu a dekoraci interiéru. Moderní technologie však směřují ke zlepšení přirozených vlastností řeziva. Tepelně upravené dřevo má tedy zvýšenou pevnost, neabsorbuje vlhkost a zachovává si svou přirozenou krásu po mnoho let.

Tepelné zpracování dřeva – co to je

Jedním z hlavních faktorů ničení dřeva je vlhkost. Voda proniká do vnitřních vrstev dřeva, narušuje jeho strukturu a podporuje hnilobu materiálu. Pro prodloužení životnosti přírodního nátěru dřeva jsou desky ošetřeny ochrannými laky a oleji, které tvoří na povrchu voděodolnou vrstvu. Toto ošetření by se mělo pravidelně opakovat, aby se zabránilo pronikání vody do dřeva.

Moderní technologie zušlechťování dřeva je zaměřena na úplné odstranění vlhkosti z materiálu, což mění strukturu materiálu. V zařízení na tepelné zpracování dřeva prochází řezivo několika fázemi:

• Sušení. K odstranění vlhkosti se používají tepelné komory, ve kterých se udržuje vysoká teplota. Dřevo se zpracovává při teplotách od 130 do 150 stupňů – toto zahřátí stačí k odvodu vlhkosti, ale samotný materiál si zachovává svůj odstín a tvar.
• Tepelné zpracování. Po vysušení je dřevo ošetřeno vodní párou ve stejné komoře. Teplota páry dosahuje 200-240 stupňů a dřevo v této fázi získává svůj původní povrchový odstín.
• Chlazení. V konečné fázi zpracování se dřevo ochladí vodou. Při teplotě 90 stupňů je zpracování řeziva dokončeno v hotové podobě, hladina vlhkosti ve dřevě není vyšší než 6%.

Tepelnou úpravou se mění nejen odstín dřeva, ale i struktura materiálu. Vlivem odvodu vlhkosti a následného zvlhčování se mění molekulární struktura dřeva, stává se hustším. Vlivem tlaku a vysoké teploty mizí v materiálu póry, kterými proniká vlhkost. Díky tomu se přírodní dřevo stává odolným proti vlhkosti, silnějším a jeho životnost se mnohonásobně zvyšuje. Mimochodem, změna odstínu po zpracování je hlavní estetickou výhodou technologie. Modřín nebo bříza po úpravě získá stín cenných dřevin, takže takové dřevo vypadá skvěle v každém interiéru.

Technické vlastnosti vylepšeného dřeva

Thermowood má několik zajímavých výhod:

• dřevo nepodléhá rozkladu, v nátěru se neobjevují plísně ani houby;
• desky mají stabilní tvar a nedeformují se ani při častém kontaktu s vlhkostí;
• materiál neabsorbuje vlhkost, nereaguje na přímé sluneční světlo a nedeformuje se při změnách teploty;
• průměrná životnost dřevěné podlahy je 30 let;
• materiál si zachovává přirozený vzor a odstín přírodního dřeva.

Je obtížné udržet vysokou teplotu a vytvořit všechny podmínky pro úplné odstranění vlhkosti bez speciálního vybavení. Výrobou řeziva této kategorie se zabývají velké podniky a je lepší nakupovat tepelně upravené dřevo přímo od výrobce.

V závislosti na metodách zpracování mohou mít tepelné desky různé třídy a výkonnostní vlastnosti:

• 1. stupeň. Jedná se o nejlevnější dřevo, které se získává po technologickém zpracování při teplotách do 190 stupňů. Dřevo získává nejnižší pevnostní a trvanlivostní vlastnosti, povrchový odstín se mění pouze o několik tónů.
• 2. stupeň. Desky se zpracovávají při teplotě 210 stupňů, což ovlivňuje technické vlastnosti materiálu. Dřevo nepodléhá hnilobě, nátěr není ovlivněn kůrovcem, ale mechanická pevnost bude nízká.
• 3. třída. Takové desky mají nejlepší ukazatele pevnosti a trvanlivosti, zpracování se provádí při teplotě 240 stupňů. Desky tohoto typu se používají k dokončení fasád, podlah na terasách a v altáncích.

Pro různé účely by měly být vybrány různé třídy dřeva, aby se našla optimální kombinace spolehlivosti a nákladů.

Tepelné zpracování dřeva doma

Je možné vyrobit tepelně upravené řezivo doma, ale bude to vyžadovat speciální vybavení. Hlavním prvkem výrobní linky pro získávání tepelně upraveného dřeva bude tepelná komora, ve které probíhá zpracování. Kameru si můžete sestavit sami – k tomu musíte dodržovat několik důležitých pravidel:

• zajistit, aby byla komora těsně uzavřena, aby se do ní během technologického procesu nedostal kyslík;
• organizovat vytápění komory s přesnou regulací, abyste věděli přesnou teplotu vzduchu uvnitř;
• Do komory umístěte vodní nádrže, abyste dřevo navlhčili.

V každé fázi je důležité sledovat všechny indikátory, proto musí být komora vybavena různými senzory. Výkonové vlastnosti tepelně upraveného dřeva přímo závisí na teplotě, při které bylo řezivo zpracováváno. Z tohoto důvodu je třeba věnovat zvláštní pozornost organizaci kontroly vytápění komory. Zpracování řeziva na požadované úrovni je možné organizovat pouze s moderním vybavením, proto se tato technologie v řemeslné výrobě používá jen zřídka.

Jak využít tepelně upravené dřevo v interiérovém designu

Tepelně upravené dřevo má několik důležitých vlastností, takže rozsah použití takového materiálu je velmi široký. Výrobci tepelně upravené dřevo Vyrábí hotové řezivo, které lze použít pro konečnou úpravu. Standardní řadu takových produktů představují následující řešení:

• Planken pro úpravu fasády. Odolnost dřeva vůči vnějším vlivům po tepelném zpracování je vynikající kvalitou pro konečnou úpravu fasád. Tyto desky umožňují průchod vzduchu, ale udržují teplo. Nátěr vypadá skvěle a je schopen si zachovat svůj přirozený odstín po mnoho let.
• Palubní deska. Podlahové krytiny vyrobené z takového materiálu se neopotřebovávají ani neopotřebovávají bez ohledu na podmínky prostředí. Desky lze použít pro dokončení podlahy na otevřené terase, materiál se nebojí přímého slunečního záření, vlhkosti nebo nízkých teplot.
• Parkety. Hladká prkna z tepelně upraveného dřeva si zachovávají stálý tvar za jakýchkoliv provozních podmínek, proto se takové parkety používají k úpravě koupelí, saun nebo k dekoraci zahradních cest.
• Vnitřní dekorace. Tepelně upravené dřevo ve formě tyčí nebo 3D panelů se používá jako dekorace k vytvoření originálních kompozic. Takové prvky nevyžadují složitou údržbu, nekazí se vlivem vlhkosti a dlouhodobě si zachovávají atraktivní povrchový odstín.

Ve velkém podniku jsou pece na tepelné zpracování dřeva určeny pro velkorozměrové desky, takže je vhodné s takovým materiálem pracovat na velkých plochách. Palubky a prkna pro konečnou úpravu fasády jsou vyráběny se speciálními upevňovacími prvky, takže při montáži jsou šrouby upevněny do připravených otvorů.

Jaké tepelně upravené dřevo je nejlepší koupit?

Thermowood jsou nejen trvanlivé a vlhkosti odolné desky, ale také jedinečný přírodní materiál s originální povrchovou kresbou. Parní ošetření v komoře zlepšuje vlastnosti dřeva, ale zachovává krásu přirozené kresby a mírně mění odstín povrchu. Jednoduché desky z borovice a modřínu tak po zpracování získávají odstín cenných druhů dřeva.

Pokud se rozhodnete pro dokončení vašeho domova použít moderní materiál s vylepšenými vlastnostmi, doporučujeme zakoupit dřevo přímo od výrobce. Můžete se obrátit na výrobce a připravit si vlastní řezivo nebo zakoupit hotové výrobky ze dřeva. Velký podnik poskytující služby tepelného zpracování dřeva má veškeré potřebné vybavení pro zpracování řeziva jakéhokoli formátu a typu.

Ve většině případů je výhodnější koupit hotové tepelně upravené dřevěné výrobky připravené k instalaci. Parkety a terasová prkna, prkna a interiérové ​​dekorace – výrobky jsou kompletně připraveny k instalaci a splňují všechny požadavky. Specialisté společnosti pomohou vypočítat přesný počet desek, vybrat odstín dřeva a řeknou vám o vlastnostech každého typu zvlášť.

V katalogu společnosti “Bikos” si můžete prostudovat celý sortiment tepelně upraveného dřeva od výrobce. Naše firma pracuje s různými druhy dřeva, proto si u nás můžete pořídit levná borovicová terasová prkna nebo luxusní dubové parkety. Výrobna tepelně upraveného dřeva využívá evropské technologie, všechny produkty splňují mezinárodní standardy kvality.

Tepelná úprava (termohydrolýza) je proces ohřevu dřeva na teplotu 180-240°C v uzavřeném bezkyslíkatém prostoru pomocí vodní páry, dusíku nebo oxidu uhličitého za minimálního přetlaku. Pára se používá jako ochranné médium a zabraňuje vznícení dřeva.

Vlivem vysoké teploty se uvnitř dřeva rozkládají polysacharidy, upravuje se lignin a částečně hemicelulóza. Celulóza sama o sobě svou strukturu nemění, takže dřevo stále zůstává dřevem. V důsledku modifikace ligninu a hemicelulózy na buněčné úrovni dochází ke stlačování mikropórů, které dále brání vnikání vody. Polysacharidy se stávají pro hmyz a houby nepoživatelné.

Chemické složení

Hlavním molekulárním složením dřeva je celulóza (40-50 %), hemicelulóza (20-30 %) a lignin (20-30 %). Stěny dřevěných buněk jsou tvořeny těmito látkami a tvoří se z nich převážná část organických látek. Složení a obsah hemicelulózy se liší v závislosti na druhu dřeva. U listnatých druhů je množství hemicelulózy větší než u jehličnatých druhů, což zajišťuje snazší proces tepelného zpracování listnatých dřevin, protože většina změn se vyskytuje v hemicelulóze.

Fáze a procesy

Technologie tepelného zpracování dřeva je mnoho, liší se teplotou, časem, prostředím a typem komory. Ale v každé technologii lze rozlišit tři hlavní fáze tepelného zpracování: sušení, tepelné zpracování a chlazení.

• Při nízké teplotě (20-150°C) procesu se dřevo suší. Strom ztrácí sorbovanou vodu, vlhkost klesá téměř na 0 %. Odpařují se extrakční látky: terpeny, vosky, fenoly a tuky. Doba sušení závisí na počáteční vlhkosti dřeva, druhu dřeva a tloušťce obrobku.
• Při teplotě 150°C začíná částečný rozklad hemicelulózy uvolňováním kyseliny octové, která je katalyzátorem (urychlovačem) procesu hydrolýzy hemicelulózy na rozpustné cukry a glukózu, které jsou vyplavovány vodní párou z procesu. . Výsledkem je snížení objemu materiálu náchylného k plísním. Hemicelulózové řetězce se lámou při teplotách nad 200 °C. Snižuje se koncentrace hydroxylových skupin absorbujících vodu, zvyšuje se odolnost proti stlačení a snižuje se úroveň vnitřního pnutí.
• Při teplotách nad 180°C začíná hydrolýza celulózy. Krystalinita celulózy se zvyšuje v důsledku rozkladu amorfní celulózy, v důsledku čehož se snižuje dostupnost hydroxylových skupin pro molekuly vody, což přispívá ke snížení rovnovážné vlhkosti a v důsledku toho i schopnosti dřeva měnit geometrické rozměry. o 50-80 %.
• Lignin je částečně modifikován a ničí své lignosacharidové vazby při teplotách od 230°C. Dochází k polykondenzaci ligninu s ostatními složkami buněčné stěny, což vede k dalšímu zesíťování a přispívá ke zvýšení obsahu ligninu. V důsledku tepelného zpracování se obsah ligninu zvýší o 20 %. Molekuly ligninu se stávají méně elastickými a celulózová mikrovlákna mají menší schopnost expandovat a absorbovat vodu, což vysvětluje pokles rovnovážného obsahu vlhkosti a zlepšenou rozměrovou stabilitu. Doba trvání této fáze tepelného zpracování je 2-3 hodiny
• Chlazení dřeva na pokojovou teplotu vede ke konsolidaci vzniklých vazeb, v důsledku čehož dřevo získává nové vlastnosti spojené s nevratnými procesy polymerace nových polymerů. Konečná úroveň vlhkosti dřeva by měla být 4 – 6 %. Tato fáze trvá 5 – 15 hodin.

NABÍZENÉ NEMOVITOSTI

• Thermowood nevyžaduje chemickou ochranu a přitom zůstává šetrný k životnímu prostředí a hygienicky neutrální;
• Dlouhodobé vystavení vlhkosti nevede k hnilobě;
• Vlhkost se absorbuje až 10krát méně a rychle opouští strom;
• Odchylka rozměrů napříč vlákny pod vlivem vlhkosti není větší než 5%;
• Po vysušení se bez následků vrátí do původní velikosti;
• Houby, plísně a škodlivé mikroorganismy uvnitř stromu nerostou;
• Tepelná vodivost desky je snížena o 25 %;
• Trvanlivost se zvýší nejméně 10krát.

SNÍŽENÍ ROVNOVÁŽNÉ VLHKOSTI

Hlavním efektem tepelného zpracování je snížení rovnovážného obsahu vlhkosti. Důvodem poklesu je menší absorpce vody buněčnými stěnami v důsledku jejich chemické změny a zvýšená nepřístupnost hydroxylových skupin molekulám vody v důsledku zvýšené krystalinity celulózy.

ZVÝŠENÁ HYDROFOBICITA

(Snižuje absorpci vlhkosti o 20-30%)

Modifikace ligninu a vznik pseudo ligninu vede ke vzniku uzavřené porézní buněčné struktury dřeva s nízkou schopností vázat vodu. Schopnost absorbovat vodu a bobtnat je snížena.

ROZMĚROVÁ STABILITA

Zvýšení rozměrové stability tepelně upraveného dřeva je způsobeno především snížením hygroskopičnosti dřeva. Tepelné zpracování produkuje polymery z cukrů, které jsou méně hygroskopické než hemicelulózové buňky. Ztráta methylových radikálů z ligninu vede k nárůstu fenolických skupin a k vyšší reaktivitě ligninu k tvorbě příčných vazeb odpovědných za zvýšenou rozměrovou stabilitu. Molekuly se stávají méně elastickými a celulózová mikrovlákna mají menší schopnost expandovat a absorbovat vodu, což vysvětluje pokles rovnovážného obsahu vlhkosti a zlepšenou rozměrovou stabilitu.

BIOLOGICKÁ ODOLNOST / TRVANLIVOST

Snižuje se možnost tvorby mono a polysacharidů z hemicelulózy a celulózy, které slouží jako živné médium pro plísně.

Důvody zvýšené odolnosti proti hnilobě souvisí především se dvěma faktory. Za prvé, molekuly furfuralu získané jako výsledek tepelného zpracování nejsou houbami rozpoznány. Druhým důvodem je, že tepelně upravené dřevo má bod nasycení vláken nižší než dřevo neošetřené v důsledku poklesu rovnovážné vlhkosti, což samo o sobě vede k lepší biologické odolnosti.

TECHNOLOGIE TEPELNÉ ÚPRAVY

Thermowood – Finská technologie tepelného zpracování. Tepelná úprava dřeva se provádí v ochranné atmosféře vodní páry při teplotách 185-212°C. V tomto případě se obsah kyslíku v prostředí sníží na 3,5 %.

Westwood – Americká technologie, ve které byl zaveden inteligentní zpětnovazební systém, díky kterému je doba cyklu plovoucí a je optimalizována samotným systémem během procesu zpracování a dosažených meziparametrů. Systém sleduje a řídí více než 20 parametrů, což umožňuje získat předvídatelné výsledky pro tvrdé dřevo (kde se dřevo zahřívá více než samotné chladivo).

Bois Perdure – Francouzská technologie, spočívající v postupných operacích vysokoteplotního sušení dřeva přirozenou vlhkostí, tepelné úpravy a chlazení dřeva v komoře v atmosféře vodní páry a plynů uvolněných ze dřeva. Všechny procesy probíhají v uzavřeném cyklu. Přebytečné emise pára-vzduch vznikající při sušení a tepelné úpravě dřeva jsou likvidovány spalováním v plynovém hořáku.

Plato – holandská technologie dvojitého vytápění. Jeho zvláštností je provedení tepelné modifikace cyklickou tepelnou hydrolýzou dřeva při teplotách 150-180°C a tlaku do 1,6 MPa. Mokré dřevo se ošetřuje nasycenou párou nebo vodou po dobu 4-5 hodin (proces vaření) v uzavřené nádobě. Poté se dřevo suší v komoře na konečnou vlhkost 8-10%. Během fáze vytvrzování se dřevo opět zahřívá na teplotu 160-190°C po dobu 14-16 hodin.

BICOS — Ruská verze technologie PLATO využívající komory autoklávového typu. Od Plato se liší především tím, že celý technologický cyklus tepelné úpravy dřeva probíhá v autoklávu bez přetěžování do konvekční sušící komory.

Retifikace – Francouzská technologie. K ochraně před kyslíkem dochází vstřikováním inertního plynného dusíku. Ohřev probíhá s postupnou dobou výdrže několik hodin, nejprve na 80-100°C, poté na 160-180°C a při maximálním ohřevu až na 220-260°C.

Tepelně ošetřený olej – Německá technologie, kdy se dřevo po vysušení a zahřátí na vzduchu na 130°C skutečně vaří v horkém oleji. Olej má teplotu 180-220°C a později se ze dřeva extrahuje v autoklávu za sníženého tlaku.

Tavisi – ukrajinská technologie. K ohřevu dochází na 190-240°C v autoklávu v prostředí nasycené páry, s expozicí při určitých teplotách.

Výrobce fasádních a terasových výrobků z Thermowoodu

navigace na webu

Adresa: Moskevská oblast, Chimki,
Skhodnya, sv. Nekrasová, 2