Что такое термодревесина и где ее применяют

Дерево по праву считается самым популярным, безопасным и экологически чистым материалом. В отличии от кирпича, бетона и других синтетических материалов, древесина подвержена деформации, появлению гнили, плесени и другим негативным явлениям. Чтобы этого не произошло, дерево проходит обработку специальными составами, но есть еще и так называемая термодревесина.

Это особый тип дерева, прошедшее обработку не химическими веществами, а высокой температурой. Часто этот материал называют сверхдревесиной или материалом 21 века. Подробнее о том, что это такое, будет рассказано в данной статье. Из нее читатель узнает, как термодревесина изготавливается, для чего используется и как ее применяют в строительстве. В качестве дополнений статья содержит фотографии и несколько роликов по выбранной теме, а также вниманию читателя предложен интересный материал для скачивания.

Что такое термодерево

Термодревесина — это, в первую очередь, декоративный материал, использующийся как для внутреннего интерьера, та к и для наружной обшивки стен домов, подшивки кровли, ограждений, различные элементов декора. Ввиду этого существует целый ряд способов обработки термодерева для придания ему определенного внешнего вида, а также (если речь идет о внешнем использовании) защиты от воздействия неблагоприятной внешней среды.

В процессе самой термообработки благодаря возможности выбора режима из одной и той же породы дерева можно получить термодерево различных оттенков — от светло-золотистого до темно коричневого или шоколадного. Тем дольше дерево подвергается воздействие температуры, те м оно темнее. Заказывая термодеревао, вы можете выбрать определенный оттенок — более светлый или темный, в зависимости от будущего интерьера или проекта дома. Наши специалисты вносят изменения в технологический процесс и в результате мы получаем на выходе древесину, которая оптимально подойдет для ваших дизайнерских задач.

Суть производства термодревесины по большому счёту сводится к одному химическому процессу. Это термогидролиз древесины в условиях ограниченного доступа воздуха в атмосфере водяного пара в диапазоне температур 150-240°С. Разница в нюансах. Так, у французов получение термодревесины по технологии Bois Perdure сводится к циклу последовательных операций высокотемпературной сушки древесины естественной влажности, термомодификации и охлаждения древесины в камере в атмосфере водяных паров и газов, выделяющихся из древесины.

Избыток паровоздушных выбросов, образующихся при сушке и термомодификации древесины, утилизируется путём сжигания в газовой горелке. Другая французская технология Retification основана на использовании азота вместо водяного пара в качестве защитной среды. Причём сама термомодификация осуществляется при температуре 200-260°С. Процедура же длится в общей сложности 7-16 часов.

Особенностью изобретённой в Нидерландах технологии PLATO является многоступенчатая обработка «влага — тепло — давление», осуществляющаяся путём цикличного термогидролиза древесины при температурах 150—180°С и давлении до 1,6 МПа. В автоклаве проходят несколько ступеней обработки древесины.

Её сначала разогревают до температуры термомодификации, затем помещают в горячую воду 150-180°С под сильным давлением, после чего охлаждают, затем сушат. Уже сухую, её снова разогревают. И снова охлаждают. И длится всё это более 20 часов. А вот немцы, разработавшие технологию Oil Heat Treated, стали варить дерево в горячем масле(льняном,подсолнечном, рапсовом, талловом и других).

Принимая во внимание стоимость продукта, требуемого для обработки, о цене такой термодоски догадаться несложно. Финская технология изготовления термодревесины отличается тем, что термомодификация древесины осуществляется в защитной атмосфере водяного пара при температурах 185-212°С, где содержание кислорода снижено до 3,5%. Весь процесс разбит на пять этапов.

Сначала древесину разогревают в паровоздушной атмосфере при избыточном давлении. Непосредственно процесс термогидролиза осуществляется в паровоздушной атмосфере при небольшом избыточном давлении.

На третьем этапе происходит охлаждение древесины в паровоздушной атмосфере при нормальном давлении до температуры 100°С. И далее кондиционирование древесины для доведения её влажности до заданных значений: от 4 до 6%. Последний этап: охлаждение материала до температуры 30-40°С. Причём спешка в этом деле неуместна.

По финской технологии общая продолжительность процесса при обработке предварительно высушенной древесины составляет около двух-трёх суток. Если же используют влажный материал, то цикл термомодификации увеличится соразмерно сроку сушки.

Окрашивание и тонирование

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

Материал в тему: что такое ЛДСП.

Тонирование

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

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

Окрашивание

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

Свойства термомодифицированной древесины

Она является натуральным, абсолютно экологически чистым материалом и обладает по сравнению с обычной поделочной и строительной древесиной рядом уникальных свойств:

• пониженной равновесной влажностью на уровне 4-8 %, что в 4-6 раз ниже, чем после обычной промышленной сушки;
• устойчивостью к гниению (за счёт высоких температур обработки в древесине разлагаются полисахариды, что на фоне низкой равновесной влажности устраняет условия для возникновения и размножения грибка, плесени и любых микроорганизмов);
• стабильной геометрией изделий в эксплуатации независимо от перепадов температуры и влажности (риск набухания снижается до 90%);
• возможностью придавать дешёвым сортам древесины внешний вид экзотических пород и старинного дерева и получать любые оттенки от светло-жёлтого до почти чёрного (вне зависимости от породы древесины) на всю глубину изделия;
• улучшением теплоизоляционных свойств древесины на 30%, что делает термодерево идеальным материалом для саун, бань и внутренней обшивки домов;
• низкой гигроскопичностью (влагопоглощение снижается в 5 раз);
• пониженной теплопроводностью и высокой плотностью структуры;
• более лёгким весом, нежели древесина, высушенная в сушильных камерах; • низким содержанием смолы в составе хвойных пород;
• биологической долговечностью;
• экологичностью (при термообработке не предусматривается введение каких-либо химических добавок, только пар и температура, в результате чего продукт остаётся экологически безопасным).

Технология термической обработки дерева

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

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

Мнение эксперта

Остахов Алексей Михайлович

Практический опыт, высшее строительное образование. Рассказываю о ремонте и строительстве понятным языком

Задать вопрос

В процессе обработки не используются формальдегиды, пластификаторы и модификаторы: натуральная термодревесина остается экологичной и сохраняет все полезные свойства. Сырьем для термодерева служат обычные древесные породы, подвергшиеся термическому процессу обработки, суть которого заключается в производственном воздействии высоких температур на известные породы древесины.

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

Инновационные разработки и биохимические манипуляции

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

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

Другие способы производства

Процесс изготовления термодревесины является довольно простым – по сути, ее подвергают длительному воздействию температуры, в результате чего она становится пустой. В том смысле, что в ней частично выгорает целлюлоза, выходят все имеющиеся смолы и меняется структура самих волокон – дерево как бы карамелизируется, благодаря чему приобретает очень высокие показатели, из-за них оно и ценится. Термообработка древесины может производиться четырьмя различными способами.

1. Одноступенчатая обработка перегретым паром при температуре 150-200 градусов по Цельсию. Таким способом получают, так сказать, стандартное термодерево, которое можно приобрести в больших строительных магазинах.
2. Многоступенчатая обработка перегретым паром под давлением. В большинстве случаев данная технология применима для не высушенной древесины – сначала она в течение нескольких часов обрабатывается паром в камере, в которой создается давление в 1,6Бар, а потом просушивается. В процессе сушки ее разогревают еще один раз, чтобы улучшить технические характеристики.
3. Обработка горячим маслом. Этот способ обработки термодревесины предусматривает ее помещение в растительное масло и медленный нагрев в нем. В процессе такого воздействия древесина впитывает некоторое количество масла, в результате чего приобретает способность противостоять влаге и не трескаться при пересыхании.
4. Обработка древесины в среде инертных газов – как правило, в азоте при повышенном давлении и низком содержании кислорода. Этот процесс известен под названием ретификация – с его помощью получают термодревесину самого высокого качества.

Что получается в результате всех этих видов обработки? Какие придают ей свойства таким способом? А вот с этим моментом мы и разберемся дальше.

Лучшие породы термодерева для модификации

Помимо технических характеристик, термодоска меняет цвет и текстуру, конкретные изменения зависят от древесины. При этом не все виды одинаково хорошо переносят термическое воздействие. Рассмотрим наиболее подходящие породы для изготовления термодревесины:

• Термоясень. Благодаря эластичности породы ясень идеально переносит термообработку, превращаясь в сверхпрочный и невероятно красивый термоясень с золотисто-коричневой поверхностью.
• Термобереза. Неповторимая фактура березы — однотонная пастельная текстура практически без годовых колец — сочетается с прочностью и износостойкостью термомодифицированной древесины.
• Термососна. Мягкая хвойная порода превращается в прочную и износостойкую термодревесину светло-коричневого оттенка.
• Термобук. Твердолиственная порода с однородной текстурой также хорошо переносит процедуру. Термобук приобретает благородный цвет, практически неотличимый от пород дуба.
• Термотик. Экзотическая порода становится неуязвимой для насекомых, а поверхность преображается в колоритный золотой цвет. Подробное описание террасной доски из экзотической породы древесины термотик.
• Термоорех. Американский орех после термообработки становится влагостойким и прочным, а главное — дарит невероятную палитру цветов: от светло-коричневого до темного шоколада.
• Термокедр. Изысканная порода, помимо роскоши, становится практичной для повседневной эксплуатации. Термодревесина насыщенного желто-коричневого цвета.

Террасная доска из термоясеня — оптимальный выбор для бытового и коммерческого применения с любыми нагрузками!

Сфера применения термически обработанной древесины

Как говорилось ранее, сфера применения термодревесина довольно широка. Термодревесины можно использовать при установке системы «теплые полы» Благодаря своим свойствам, термически обработанная древесина идеально подходит в качестве террасной доски. Строители также используют термодерево для облицовки стен зданий. Термодревесина – оптимальный вариант для отделки бань и саун, поскольку древесина хорошо выносит высокие температуры и при этом не выделяет смолу.

Дизайнеры используют термически обработанную древесину для изготовления садовой мебели. Также термодревесина хорошо подходит для строительства беседок или малых архитектурных форм на приусадебном участке дома из клееного бруса.

Используя термодревесину для оформления приусадебного участка и экстерьера дома из клееного бруса, не стоит забывать о защитном покрытии. Как и любой материал, термодревесина обладает своими недостатками.

Интересно почитать: как делают влагостойкую фанеру.

Главный из них – это неспособность выдерживать ультрафиолетовое излучение. Под его воздействием термически обработанная древесина со временем теряет свой насыщенный цвет и становится серой. Также могут возникать маленькие трещинки, которые портят весь внешний вид. Можно выделить еще один недостаток – это уменьшение уровня гибкости и механической прочности, именно поэтому термодревесину ни в коем случае нельзя использовать для возведения несущей конструкции деревянного дома.

Применение термодревесины в современном строительстве

Узнав однажды, что такое термодерево, термодревесина в целом, вы вряд ли когда-то отдадите приоритет альтернативным видам строительных материалов. Благодаря своим отменным качествам она нашла широкий диапазон применения во всех строительных областях.

Модифицированная древесина нового поколения сводит к минимуму негативные воздействия агрессивной внешней среды. Она прекрасно адаптирована к повышенной влажности и условиям сурового климата. Ее использование гарантирует надежность и долговечность возводимых зданий и различных сооружений.

Для современного строительства термодерево предложено в качестве основного материала, а также в комбинации с композитными материалами для дополнительного улучшения характеристик (например, клееный брус). Сочетание высокой прочности структуры с биостойкостью и низкой теплопроводностью способствует совершенствованию эксплуатационных характеристик термодревесины.

В результате получается идеальный материал для строительства саун, бань, мостиков, садовых ограждений и прочих элементов малой архитектуры, претерпевающих постоянное воздействие влаги, температурных передов, а также механических деформаций.

Недостатки термодерева

Как и любой материал, термодревесина имеет и слабые стороны. Как говорится, не обошлось без ложки дегтя в бочке меда.  Термодревесина не выдерживает воздействия ультрафиолетового излучения. При постоянном воздействии прямых солнечных лучей термодерево постепенно приобретает сероватый оттенок, на ней могут появляться мелкие трещины.

Избежать подобных явления можно просто покрыв термодревесину, которая подвержена воздействию солнца ( например, крыльцо, терасса, внешняя облицовка дома, садовая мебель, беседки, окна и т.д.) лаком или маслом со специальными защитными добавками. Вторым недостатком термодревесины можно назвать снижение гибкости, пластичности и механической прочности. Именно по этой причине термодревесину не рекомендуют применять для несущих конструкций.

Заключение

Автор статьи

Остахов Алексей Михайлович

Практический опыт, высшее строительное образование. Рассказываю о ремонте и строительстве понятным языком

Задать вопрос

Более подробно об изготовлении термодревесины можно узнать из файла «Уникальные свойства термодревесины». А также в нашей группе ВК публикуются интересные материалы, с которыми вы можете познакомиться первыми. Для этого приглашаем читателей подписаться и вступить в группу.