Термодревесина — свойства, применение, технология производства своими руками

Термодревесина: что это такое?

Если уточнять подробнее, то термообработка даёт возможность не дожидаться высушивания древесины. Это может длиться несколько лет. При термообработке древесины материал меняется на молекулярном уровне, меняется и его структура, так как подвергается обработке целлюлоза.

Из древесины выпариваются воск и жир, дерево как бы прочищается изнутри, испаряются эфирные смолы и дёготь. Для обработки такого рода требуется специальная термокамера, в ней древесина не соприкасается с кислородом. Только из-за этого пиломатериал и не загорается.

Также нужно отметить, что при воздействии на древесину высокой температуры, материал во время процедуры становится очень хрупким. Поэтому для получения нужного результата требуется высокоточное и надежное оборудование.

Чем привлекательна термодревесина?

У данного пиломатериала очень мало недостатков. Речь идет лишь о довольно высокой стоимости. Специалисты отмечают, что это временный и поправимый недостаток, убираемый по мере распространения технологии. Также такой пиломатериал плохо склеивается с любыми другими поверхностями. Это связано с низкой влажностью термодревесины. Впрочем, для этих целей можно воспользоваться полиуретановым клеем.

Все остальные характеристики термодревесины, скорее свидетельствуют в пользу подобного варианта обработки материала. Ведь дело в том, что:

• Термодревесина улучшена за счет экологически безопасного способа воздействия, поэтому она сама как материал остается безвредной;
• Срок службы термодревесины увеличивается в десятки раз;
• Материал можно не сушить очень долго, уровень влажности понижается как минимум на 40%;
• Обработка горячим паром делает древесину более плотной, в результате чего повышается ее прочность. Такой пиломатериал трудно поцарапать или же повредить как-то механически;
• Термодревесина легко гнется, этот показатель повышается примерно на треть;
• Указанные технологии позволяют использовать в строительстве и отделке те породы дерева, которые раньше были слишком мягкими или же хрупкими для этих целей;
• С эстетической точки зрения термообработка древесины позволяет добиться необычных результатов. Лиственница приобретает изумрудный цвет, а сосна – смесь бурого с жёлтым. Классический клён становится красным. В результате в отделке комнат можно использовать дерево самых необычных расцветок, и на стенах у вас не будет ни грамма краски.

Поскольку термодревесина как таково только начала использоваться в отделке и строительстве, вполне вероятно, что еще даже не все ее достоинства раскрыты на 100%. Но и тех, что уже есть, хватает для настоящего бума, происходящего на европейском рынке пиломатериалов.

Сущность термического модифицирования дерева

Натуральные и экологически чистые строительные материалы являются трендом нашего времени, обеспечивая приятность и эксклюзивность восприятия (см., например, рис. 1). Однако в большинстве случаев (не в последнюю очередь по причинам стоимости первичной древесины) в игру вступает параметр долговечности деревянных изделий и сооружений. Поэтому для того, чтобы добиться визуального эффекта экзотического дерева, натуральное дерево необходимо изменить таким образом, чтобы оно не темнело со временем, и сохраняло не только свои эксплуатационные характеристики, но и первоначальный внешний вид.

Для термомодификации в основном пригодны все виды древесины. Практически подобной технологии  подвергаются ольха, бук, дуб, клен, ясень,береза среди лиственных деревьев, а также ель и сосна — среди хвойных.Термически модифицированная древесина еловых и лиственных деревьев считается экологической альтернативой тропической модифицированной древесине. С одной стороны, это производится вследствие  целесообразности использования термодревесины в условия влажного и сурового климата, с другой стороны, из-за тёмного цвета,который приобретает исходный материал в зависимости от интенсивности его термической обработки.

Термически модифицированная древесина  является конечным продуктом нагрева исходного материала до температуры не менее 160 °С в условиях дефицита кислорода. Целью термической модификации является улучшение технических свойств древесины строительного материала по всему поперечному сечению для определенных областей применения. Пионерами разработки и внедрения передовых технологий изготовления термодревесины считаются деревообработчики скандинавских стран – Швеции и Финляндии, впервые предложившие профильному рынку свои решения ещё  в конце 90-х  годов прошлого века.

Технология термической модификации дерева заключается в последовательном выполнении следующих операций:

• Частичного пиролиза (термического разложения) исходных полуфабрикатов в атмосфере с низким содержанием кислорода. Длительность операции составляет от 24 до 48 часов, при температуре 170…250 ° C. В результате такого температурного воздействия внутренняя энергия материала увеличивается, что приводит к разрыву прежних меж молекулярных связей и к образованию новых.
• Конверсии (заполнения) свободных ОН-групп, вследствие чего усадка и набухание древесины пропорционально уменьшается во всех направлениях (до 70%). Одновременно происходит уничтожение возможных вредителей и грибковых микроорганизмов. Цвет древесины темнеет по всему поперечному сечению.
• При необходимости осветления отдельных участков полуфабрикат обрабатывают направленным ультрафиолетовым излучением.
• Изменение физических свойств термодревесины:
• Плотность полуфабриката снижается, поскольку во время пиролиза происходит выделение смолистых веществ. Мягкость термически модифицированного дерева облегчает процесс его дальнейшей механической обработки;
• Уменьшается межслойная прочность, в частности, на изгиб и растяжение. Это ограничивает применение клеевых соединений для получения многослойных изделий.
• Свежеизготовленная термодревесина приобретает характерный дымный запах, который вскоре улетучивается.

Описание материала

Древесина, подверженная влиянию высоких температур, изменяет свои свойства и внешний вид и называется термодревесиной.

Термомодификации могут быть подвержены любые породы древесины. Качества, приобретаемые древесиной при высокотемпературной обработке, позволяют использовать этот материал во влажных помещениях, в помещениях с повышенной температурой или с её перепадами.

Технология получения термодревесины в промышленных масштабах была разработана финскими специалистами. Финны используют в интерьерах и для отделки фасадов термообработанную сосну и ель. Термически обработанный березовый пиломатериал идет на изготовление полов. В саунах чаще применяется осина, хотя ель и сосна так же популярны.

Действие пара в сочетании с маслами при высоких температурах меняет цвет древесины по всему объему изделия, ярче проявляется текстура дерева, в итоге обычная доска выглядит дорого и благородно.

В процессе обработки в древесине разлагаются простые сахара, то есть не остается источников питания для бактерий и грибков. Лабораторные испытания показывают, что термодревесина устойчива к гниению и появлению плесени, без какой-либо дополнительной обработки. Кроме того, увеличивается в 15-25 раз срок службы деревянных изделий.

Термодревесина устойчива к повышенной влажности. По этому показателю она приближается к лиственнице. Просачивание воды в результате обработки, уменьшается в 3-5 раз. Такой эффект достигается за счет изменения структуры поверхности. У необработанного дерева верхний слой пористый и впитывает влагу как губка. Тогда как у термодревесины она уплотненная и не пропускает воду.

Стадии обработки

Поскольку термически модифицированная древесина является наиболее экологически чистым продуктом деревообработки, то для всех операций используется только водяной пар. Регулируемыми параметрами являются температура, длительность и цикличность отдельных стадий техпроцесса.

Существует два класса продуктов из термообработанной древесины, которые различаются по своей термостабильности (Thermo-S) и по долговечности (Thermo-D). Существенными особенностями продуктов Thermo-S являются внешний вид и длительная прочность. Классифицированный в соответствии со стандартом EN 350-1 (шкала: от 1- очень прочный, до  5 — недолговечный). Древесина класса Thermo-S значительно более стойкая и относится к 3 классу сопротивления распаду, в то время, как определяющей характеристикой продукции Thermo-D является её биологическая устойчивость. Так, например, термически модифицированное изделие класса 1 может выдерживать контакт с землёй в течение примерно 25 лет (определяется количеством влаги в почве).

При производстве термодревесины применяют только тело, воду и водяной пар, без добавления химических реагентов. Процесс включает в себя:

• Увеличение температуры для окончательной сушки исходного материала. Древесину нагревают, вначале примерно до 100 °С, а затем, с уже меньшей скоростью — до 130…140 °С. Содержание влаги в исходном материале значения не имеет, поскольку на данной фазе показатель влажности древесины будет уменьшаться примерно до нуля. Когда вся вода высвобождается, а процесс нагрева продолжается, состав полуфабриката претерпевает изменения, в основном, в составе гемицеллюлозы. Они начинаются уже с 150 ° C, а далее термомодификация только усиливается. Присутствующий водяной пар действует как защитный газ:поддерживает стабильность процесса под небольшим избыточным давлением, и замещает кислород внутри камеры.
• Фактическая фаза термической модификации. Она происходит при 185…220 °C, в зависимости от желаемой степени модификации. Температура повышается до требуемого уровня и поддерживается постоянной на протяжении от 2 до 3 часов. Для сохранения кислорода в камере и воздействия на химические изменения в древесине в камеру впрыскивается пар.
• Фаза охлаждения и восстановления. Характеризуется снижением температуры процесса из-за разбрызгивания воды. Здесь происходит восстановление влажности древесины до желаемого уровня, обычно около пяти процентов. Стабильность параметров конечного продукта очень высока.

Диаграмма последовательности процесса термического модифицирования древесины для разных её классов приведена на рис. 2.

Содержание влаги в конечном продукте стабилизируется на уровне 4 процентов или чуть больше, а среднее значение тангенциального набухания и усадки для обработанной древесины класса Thermo-S составляет 6…8%,а для Thermo-D – 5…6%.

Наилучшим исходным материалом для производства термодревесины считается северная сосна и ель видов Pinus Sylvestris и Picea Abies. Эти виды хотя и отличаются медленным ростом, но зато характеризуются повышенными значениями исходной плотности.

Оборудование

Тепловая модификация древесины происходит при высоких температурах и в точно контролируемых условиях. Производственная техника –камеры для пиролиза — разрабатываются так, чтобы обеспечить высокую производственную долговечность, с учётом того, что  внутри камеры постоянно присутствует и высокая кислотность. Сама камера и все её компоненты изготавливаются из нержавеющих сталей.

Время обработки для одного цикла обычно составляет от 1,5 до 3 дней, но оно может быть и больше. Основными факторами, которые влияют на время обработки, являются:

• Породы древесины;
• Толщина и содержание влаги в начале процесса термической модификации;
•  Степень автоматизации процесса.

Предварительно высушенная древесина в целом имеет более короткое время обработки, чем свежесрубленная.Современные камеры оснащаются системами программного обеспечения,предназначенного для управления процессами. При этом генерируется вид кривой процесса (подобной той, которая приведена на рис. 2) в виде файла истории,который можно открыть позже, а детали процесса можно наблюдать либо в виде графической кривой, либо в виде числовых данных.

Система нагрева для процесса получения термодревесины обычно основана на использовании термически стойкого масла или на прямом электрическом нагреве. Оба варианта могут обеспечить очень точный контроль тепла, однако повышенную постепенность прогрева полуфабрикатов обеспечивает масляный нагрев.

Недостатки термодревесины

Однако, идеального материала без недостатков еще придумать не удалось. Поэтому даже у такого, на первый взгляд, безукоризненного материала, есть отрицательные качества. В результате термической обработки лесоматериалы становятся не только более твердыми, но и более хрупкими, по этой причине специалисты советуют сверлить направляющие отверстия для шурупов и гвоздей, в особенности около торцов доски.

Термодревесина более чувствительна к ультрафиолету и может приобретать серебристо-серый оттенок, раз в несколько лет участки древесины, расположенные под открытым солнцем, понадобится обрабатывать.

Поскольку технология является новой и малоизученной, экспертам пока не известна стойкость этого материала, при длительном нахождении в земле. По этой причине, столбы, части каркаса террасы, беседки и прочих садовых сооружений лучше создавать из пропитанной антисептиком древесины.

Сегодня этот материал можно купить лишь в специализированных магазинах, в розничной продаже она встречается достаточно редко. Однако в ближайшие несколько лет стоит ждать большей доступности вследствие роста объемов производства и, как следствие, уменьшения стоимости, потому что все больше и больше производств начинают осваивать эту технологию.

В конце отметим, что, несмотря на сложность технологии, можно сделать этот материал и в домашних условиях. Однако такой материал все же будет более низкого качества, чем изготовленный на предприятии. И даже, сделанное дома термодерево, будет иметь более высокие характеристики, чем обычное.

Термодревесина — оборудование и технология

Древесина – это самый распространенный и достаточно прихотливый вид строительного материала, получивший широкое применение в строительстве.

В качестве декоративной отделки применяются далеко не все породы, а только с самой привлекательной фактурой, на которой четко прослеживается природное происхождение.

Но в качестве красивого материала можно использовать и обычную рядовую древесину, только ее необходимо предварительно правильно обработать. Именно так появилась термодревесина. Технология для ее производства схожа с процессом вакуумной сушки или сушки в обычных камерах при температуре нагреваемого агента более 200 градусов

Сушка древесины в термовакуумных установках позволяет наделить материал дополнительными качествами, сделав его более привлекательным и долговечным.

Процесс сушки и получения термодревесины схожи между собой, но имеют некоторые отличия:

• Для получения термодоски оборудование должно равномерно прогреть материал по всей толщине достаточно высокой температурой. Это позволяет получить широкий диапазон расцветок древесины с характерной для тропических широт фактурой.
• В процессе обработки древесины выполняется пропаривание, что также приводит к модификации материала, сохраняя геометрию.

Как производится термодревесина, особенности оборудования для производства?

Отличной заменой тропическим видам пиломатериалов является термодревесина. Оборудование для ее производства представляет собой герметичную камеру с цилиндрической формой.

Она выполнена из утолщенной стали с утеплением. В конструкции имеется мощный парогенератор, вентилятор для распределения нагретого пара по всему пространству, воздуховоды, дефлекторы и прочее оснащение для контроля и выполнения осуществления процесса термообработки.

Сушильные камеры такого типа для термообработки древесины прогревают материал нагретым до 120˚С паром, который нагнетается в весь внутренний объем камеры. А при осуществлении сушки, температура воздуха поднимается до 230˚С. В таких условиях материал находится в течение 72 часов, после чего подвергается остыванию.

В установке также может быть выполнена термовакуумная сушка древесины в условиях отсутствия давлении и при высокой температуре. Процесс позволяет улучшить параметры материала, повысив его долговечность. Из термодерева можно изготавливать садовую мебель, террасы и мансарды под открытым небом.

Производство оборудования для термодерева

Наша компания осуществляет производство оборудования для термодерева высокого качества. За один цикл термообработки вы сможете получить до 18 куб. м. эксклюзивного материала с великолепными внешними качествами.

Максимальная потребляемая мощность установки составляет 220 кВт. Но также можно подключать сушилку к центральной системе парообразования, что позволит сэкономить 50% энергии.

Процесс обработки древесины осуществляется при пониженном атмосферном давлении 0,4 МПа, в результате чего горячий пар проникает вглубь материала и под действием температуры меняется цвет во всей структуре.

Цена оборудования для термодревесины в нашей компании ниже, чем у большинства аналогов. При этом вы получите качественную установку, которая будет из обычной рядовой древесины делать эксклюзивный материал с отличными качествами.

Преимущества и особенности использования термодревесины

Контролируемый пиролиз древесины обеспечивает:

• Стабильность размеров.
• Пониженное равновесное содержание влаги.
• Улучшенную стойкость к гниению.
• Пониженную теплопроводность из-за увеличенного количества пор.
• Удаление смолистых веществ.
• Стабильность цвета.
• Не токсичность материала.

Термодревесина может использоваться во внутренних и внешних применениях, однако стоит помнить, что продукт обладает несколько сниженными показателями прочности на изгиб и раскалывание. Рекомендуемые области применения зависят от класса. Для термообработанной древесины Thermo-S это  строительные компоненты, предметы мебели (см.рис. 5) и светильники, эксплуатируемые в сухих условиях, напольные покрытия, садовая мебель, дверные и оконные элементы.

Из продукции класса Thermo-D изготавливают наружные двери,жалюзи, оснащение саун и ванных комнат (см. рис.6), вагонку, напольные покрытия,садовую мебель.  При выборе сорта следует учесть: чем выше была температура тепловой обработки, тем темнее цвет термодревесины.

Окрашивание и тонирование

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

Тонирование

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

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

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.

Характеристики термодревесины

Термомодифицированная древесина обладает следующими характеристиками:

• значительное увеличение срока эксплуатации изделий;
• повышается качество деревянных поверхностей;
• дерево становится невосприимчивым к перепадам температур;
• практически нулевое усыхание;
• отсутствие посторонних запахов;
• низкая горючесть;
• не гниет;
• вся масса материала имеет одинаковую окраску, под каким углом не был бы сделан срез, он будет одного оттенка со всем изделием.
• температурная обработка придает дереву ровный благородный цвет, избавляя от необходимости окраски, покрытия лаками и колерами.

Единственный недостаток термодревесины – она выгорает на солнце, сереет. Эта проблема легко решается покрытием любым защитным средством на масляной основе.

Так как термообработка проводится в различных режимах, то на в её результате получается разная термодревесина:

1. 1 класс. Обработка ведется при 190 °С, в результате — легкое изменение тона древесины, такая древесина остается неустойчивой к неблагоприятным погодным факторам.
2. 2 класс. Термомодифицирование проводится при 200 °С. Для этой термодревесины характерны высокие показатели прочности и устойчивость к гнилостным процессам, у неё более темное окрашивание. Недостаток – у материала снижается пластичность и увеличивается хрупкость.
3. 3 класс. Обработана при 240 °С. Термодревесина с наивысшим качеством, максимальная устойчивость к среде, высокая плотность и твердость. Большая температура придает изделиям текстуру ценных пород и ровную темную окраску.

Применение термодревесины

Применение термодревесины обусловлено её уникальными характеристиками. Из термодревесины можно выполнить все, что обычно делают из дерева, но прослужит это изделие в разы дольше.

Технология изготовления термодревесины позволяет использовать её в следующих направлениях:

• Фасады. Для их монтажа применяется вагонка и блок-хаус. Такой фасад долговечен, ему не нужна дополнительная обработка лаками и пропитками.
• В помещениях с высокой влажностью и температурой, например, сауна или баня.
• В местах, где просто высокая влажность, например, настил возле бассейна.

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.

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.

Термодревесина в качестве террасной доски.

Часто задаваемые вопросы.Выгорает ли термодревесина на солнце?

Ультрафиолет разрушает верхний слой древесины – лигнин. Образуются поверхностные микротрещины, толщиной не более волоса. Поверхность окисляется. Из атмосферы в трещины заселяется микрофлора и микрофауна — бактерии, простейшие, грибы и прочие невидимые жители. Они и делают древесину — серо-серебристой. Под этим слоем дерево сохраняет свой природный цвет и фактуру. В этом легко удостовериться, если зачистить поверхность шкуркой, или поцарапать.

Каков срок службы термодревесины?

Термодревесина, по сравнению с традиционной древесиной, обладает заметными преимуществами по сроку использования и дешевизне обслуживания. Террасы и фасады из натурального дерева на солнечной стороне нуждаются в обновлении каждые 2-3 года, или даже чаще.

В тени, в лесу этот срок может составить 5-10лет. Для термодревесины, эти показатели могут быть увеличены в 2 или 3 раза.Как наносить средства защиты для термодревесины?

Перед нанесением масла для обновляющего слоя, доску необходимо тщательно почистить от пыли, различного рода загрязнений. Далее — вымыть водой или специальным очистителем. Он растворит биологическое загрязнение поверхности, откроет поры у древесины,как следствие, позволит хорошо впитаться маслу.

Технология термообработки древесины

Производство термодревесины включает три основных этапа:

1. Сушка. Древесина помещается в термомеханическую камеру для сушки, там он теряет лишнюю влагу. Температура процесса 100-300 °С.
2. Термообработка. На этом этапе древесина подвергается длительному, более 23 часов, воздействию высокой температуры и пара.
3. Закаливание. Температура внутри камеры постепенно снижается, влажность дерева доводится до 5 %.

Оборудование для термообработки

В мире есть несколько фирм, производящих оборудование для термообработки пиломатериалов. Характеристики наиболее популярных сушильных камер приведены в таблице.

Популярные сушильные камеры

Термообработка дерева в домашних условиях

Термообработка древесины своими руками в домашних условиях требует четкого соблюдения правил безопасности и технологического процесса.

На самом деле все не так уж сложно, для термомодификации необходимо оборудование:

• герметично закрывающаяся емкость;
• емкость с водой для поддержания необходимой влажности;
• источник энергии для установления и поддержания температурного режима (электрический, газовый, твердотопливный обогреватель).

Принцип работы домашнего устройства для получения термодревесины основан на нагревании материала в герметичной емкости при определенных условиях. Значение температуры должно быть от 135 °С, пар не дает дереву загореться несмотря на высокую температуру.

На просторах интернета можно найти множество принципиальных схем самодельных установок для термомодификации древесины.

Интересно, что простейшим способом термообработки пользовались мастера на Руси. Заготовка кипятилась в чистой воде несколько часов, оборачивалась ветошью и просушивалась на печи.

Термомодифицированная древесина – отличный пример экологичной обработки материала, которая позволяет добиваться отличных характеристик устойчивости к внешним воздействиям. Её стоимость выше, чем обычного пиломатериала, но это с лихвой компенсируется долгим сроком службы и отсутствием необходимости в дополнительной обработке.

Оборудование для термообработки

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

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

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

Отличия и особенности термокамер

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

Таблица отличий лучших камер «Сравнение характеристик термокамер производителей»

Камера для термообработки

Производство термодревесины в камере характеризуется следующими данными:

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

При желании термообработку древесины можно выполнить самостоятельно.

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!

Области применения термодревесины

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

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

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

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

Вопрос-ответ

Как изготавливается термодревесина?

Еще в 90-х годах того века осуществлялись исследования как практические, так и теоретические исследования по обработке дерева в разных странах, к примеру Франция и Финляндия.

Так вот, после проведения исследования была предложена специальная схема по обработке дерева. Итак, давайте разберем подробно фазы обработки:

• Первая фаза. Она достаточно длительная и представляет собой сушку. При этом в древесине снижается уровень влажности буквально до самого нуля. Продолжительность ее зависит только от породы дерева, то есть размер толщины и значение самой влаги до сушки.
• Вторая фаза. Проведение термообработки, которая длится около суток. Данный процесс происходит в закрытой камере при высокой температуре. В качестве защиты в данной фазе будет выступать пар. Он не допускает процесса горения древесины и активно участвует в реакции химической процедуры.
• Третья фаза. Финальный этап называется закаливанием. На протяжении нескольких часов древесина охлаждается. Такой процесс нужно держать под контролем, главное, чтобы содержание влажности не упало ниже 6 процентов.

В конечном итоге после проведения обработке изменяется структурная составляющая дерева: проявляются текстуры, приобретается более насыщенный и темный оттенок, однородность сечения.

Какие виды ТМД существуют?

Важно отметить: термодревесина тоже бывает разной. Производители разделяют ее в зависимости от особенностей производства на три класса:

• Первый: пар имеет температуру не выше 190°С, за счет чего отделка чуть-чуть темнеет и незначительно улучшается по характеристикам;
• Второй: нагрев производится до 210°С, что заметно повышает прочность и стойкость дерева и придает ему характерный темноватый окрас;
• Третий: обработка при 240°С доводит плотность древесины до максимума – как и насыщенность приобретаемого темного цвета.

Стоит отметить, что водяной пар – не единственный вариант в создании ТМД. Его может заменять азот. После воздействия этим инертным газом дерево становится очень качественным. На это направлена также и многоступенчатая, в противовес одноступенчатой, обработка, когда водяной пар подается под давлением 1,6 бар.

Как выбрать термомодифицированную древесину?

Правило первое и основное: выбрать надежного поставщика. Только серьезные и опытные производители и продавцы могут гарантировать качество продукции и ее правильную обработку.

Какие плюсы и минусы термодерева?

Говоря о положительных свойствах термомодифицированной древесины, следует более предметно раскрыть, в чем же именно они проявляются. К преимуществам подобного типа отделки относятся:

1. Прочность. Даже мягкие породы древесины после таких процедур станут крепкими. Они не будут бояться сильных ударов и увеличенной нагрузки, не говоря уж про всевозможные царапины и прочие мелкие повреждения.
2. Невосприимчивость к влаге. Повышение плотности текстуры древесины не позволяет воде из тумана, дождя и снега проникать внутрь материала. И даже при длительном погружении в воду влажность ТМД не превысит 8%.
3. Долговечность. Пониженная гигроскопичность, повышенная прочность и уменьшенный фактически до нуля риск гниения и образования грибка – за счет этого у термодревесины буквально в разы увеличивается ресурс.
4. Стабильность. С обычным деревом всегда есть вероятность появления в нем трещин или же что доски поведет и покоробит – но не только не с этим материалом. Он сохраняет форму и целостность все время эксплуатации.
5. Пожаробезопасность. После термической обработки древесина спокойно переносит нагрев до очень высокой температуры – и даже открытый огонь. Поэтому вы можете не бояться, что она легко воспламенится и разгорится.
6. Внешний вид. Это, конечно, дело вкуса, но термодерево выглядит стильно и благородно. На этот эффект работают как темный тон, так и выраженный, четко прорисованный природный рисунок, образуемый волокнами.

Что до отрицательных свойств ТМД, то будем честны: они тоже есть. Вернее, оно – речь про всего одну характеристику: высокую цену. Данный материал обойдется существенно дороже обычного. Хотя его поклонники уверены, что это того стоит.

Какие свойства приобретает термодревесина?

• Cтабильные геометрические размеры при любом перепаде температуры или влажности окружающей среды. Древесина “получает иммунитет” к различным видам коррозии (изделия, изготовленные из неё с течением времен “не ведёт”).
• В несколько раз снижается уровень влажности, по сравнению с привычной промышленной сушкой. При этом существенно уменьшается показатель влагопоглощения, поэтому такое дерево не гниёт даже в воде.
• Повышается устойчивость к поражениям биоорганизмами. В результате чего материалу не требуется покрытия каким-либо антисептирующим составом.
• Если сравнивать с обычным деревом, то на треть улучшаются теплоизоляционные качества, что даёт возможность с успехом применять термодревесину при строительстве саун, бань, а также для обшивки домов – как изнутри, так и снаружи.

Термодерево с течением времени сохраняет свою геометрию, не усыхая, не набухая. Оно не трескается и не коробится, не гниёт в воде. Ему не нужна какая-либо химическая обработка, оно не подвергается действию микроорганизмов. Обладая высокоплотной структурой по сравнению с обычными пиломатериалами, ТМД на 30% лучше удерживает зимой тепло, а прохладу летом. Кроме того, даже самые недорогие виды такой древесины при термообработке тонируют по всей толщине, благодаря чему они приобретают благородный насыщенный оттенок ценной породы.

Для каких целей подходит термодревесина?

Область применения термомодифицированного дерева крайне обширна, обо всех способах ее использования рассказать просто невозможно. Потому мы ограничим рассказ в этой статье самыми частыми вариантами:

1. Фасады. В сравнении с обычной древесиной наружная отделка стен домов в виде планкена, блок-хауса и вагонки из ТМД сохраняет первозданный вид максимально долго, к тому же не требуя к себе излишне частого ухода.
2. Террасы. Для напольных покрытий на открытых верандах, в беседках и на крыльцах из термодревесины делают террасные доски. Они износостойкие и очень практичные – ведь часто имеют противоскользящее покрытие.
3. Влажные помещения. В банях, саунах, душевых и ванных комнатах, плюс на площадках вокруг бассейнов – везде данный материал будет актуален. К тому же он еще и практически не нагревается, обжечься им проблематично.
4. Дорожки. Крепкие, долговечные, экологически чистые доски идеальны для создания дорожек на приусадебном участке. Дело не только в их свойствах, а и в естественной красоте – они отлично дополнят ландшафтный дизайн.

Чем привлекательна термодревесина?

У данного пиломатериала очень мало недостатков. Речь идет лишь о довольно высокой стоимости. Специалисты отмечают, что это временный и поправимый недостаток, убираемый по мере распространения технологии. Также такой пиломатериал плохо склеивается с любыми другими поверхностями. Это связано с низкой влажностью термодревесины. Впрочем, для этих целей можно воспользоваться полиуретановым клеем.

Все остальные характеристики термодревесины, скорее свидетельствуют в пользу подобного варианта обработки материала. Ведь дело в том, что:

• Термодревесина улучшена за счет экологически безопасного способа воздействия, поэтому она сама как материал остается безвредной;
• Срок службы термодревесины увеличивается в десятки раз;
• Материал можно не сушить очень долго, уровень влажности понижается как минимум на 40%;
• Обработка горячим паром делает древесину более плотной, в результате чего повышается ее прочность. Такой пиломатериал трудно поцарапать или же повредить как-то механически;
• Термодревесина легко гнется, этот показатель повышается примерно на треть;
• Указанные технологии позволяют использовать в строительстве и отделке те породы дерева, которые раньше были слишком мягкими или же хрупкими для этих целей;
• С эстетической точки зрения термообработка древесины позволяет добиться необычных результатов. Лиственница приобретает изумрудный цвет, а сосна – смесь бурого с жёлтым. Классический клён становится красным. В результате в отделке комнат можно использовать дерево самых необычных расцветок, и на стенах у вас не будет ни грамма краски.

Поскольку термодревесина как таково только начала использоваться в отделке и строительстве, вполне вероятно, что еще даже не все ее достоинства раскрыты на 100%. Но и тех, что уже есть, хватает для настоящего бума, происходящего на европейском рынке пиломатериалов.

Почему ТМД нужно обязательно красить?

В разговоре о недостатках данного отделочного материала выше была не указана еще одна особенность: боязнь ультрафиолета. Под действием прямых солнечных лучей термодревесина достаточно быстро выгорает, а эффектный темный окрас у нее меняется на приглушенный сероватый. Впрочем, называть это однозначным минусом нельзя – ведь с ним легко справиться за счет правильной окраски! Для этого необходимом проработать три ключевых фактора:

• лакокрасочные материалы: лучше всего для подобной отделки подходят особые масла, защищающие древесину от УФ-излучения и выпускающиеся в ассортименте, – выбрать состав для ваших задач не составит труда;
• нанесение ЛКМ : чтобы масла пропитали материал на нужную глубину и не начинали шелушиться позже, необходимо красить панели, выдерживая при работе строгий технологический процесс;
• регулярное обновление: эксперты советуют перекрашивать вертикальные поверхности (фасады) в среднем раз в 10 лет, горизонтальные (террасы) – через 2-3 года (хотя это во многом зависит от конкретных условий).

Важно отметить: даже в худшем случае ТМД не теряет положительные свойства. Под действием ультрафиолета разрушается самый верхний, толщиной буквально в 0,05-0,1 мм, слой. Потому это вопрос не столько надежности материала, сколько его декора – выглядит не так аккуратно, как должно быть.

Как окрасить термодерево?

Несмотря на высокую устойчивость в влаге и неблагоприятным условиям, термодревесина может потерять внешний вид в силу воздействия УФ–лучей, особенно в южных регионах. Со временем поверхность выгорает, приобретая характерный серовато–бежевый оттенок с грязным подтоном.

Однако, такой эффект проявляется лишь визуально – по сравнению с классической древесиной, ТМД не разрушается изнутри и сохраняет прочность. Именно поэтому необходимо использовать защитные покрытия – в противном случае в течение года под воздействием солнца материал выгорит до 0,1 мм.

Для того чтобы сохранить привлекательный внешний вид термодревесины, профессионалы рекомендуют использовать средства на масляной основе. Натуральные масла являются безопасным и экологически чистым продуктом. Они выгодно подчеркивают структуру доски, при этом не образуют на ее поверхности пленку, которая со временем будет только разрушаться. Использовать масла просто – перешлифовка поверхности ТМД не требуется – достаточно обновить финишный слой.

Процедура окрашивания термодревесины во многом зависит от области использования материала. При этом необходимо соблюдать общие правила:

1. Для нанесения составов на масляной основе лучше всего использовать кисти с натуральным или смешанным ворсом.
2. При обработке древесины целесообразнее отдать предпочтение цветным маслам, так как натуральная поверхность достаточно быстро выгорает. Заколерованные покрытия надежно защитят термодревесину от воздействия солнечных лучей.
3. Наносить покрытие необходимо в два слоя: для первого используется цветное тиковое масло. Для обработки вертикальных поверхностей вторым слоем следует нанести цветное масло для наружных работ, горизонтальных – цветное масло для террас.

Обновлять декоративно–защитный слой на фасадах и вертикальных поверхностях рекомендуется не менее одного раза в пять лет. Что же касается горизонтальных поверхностей – наносить покрытие рекомендуется каждые два года. Однако, следует ориентироваться на конструкционные особенности и внешний вид здания.

Использование термодревесины – хороший выбор для ценителей эстетики, натуральности и безопасности. Качественные характеристики, надежность и длительный срок службы делают материал универсальным.

[spoiler title=»Источники»]

• https://par-torg.com/termodrevesina-ee-svojstva-i-oblasti-primenenia/
• https://pinopremio.ru/stati/termodrevesina-tehnologija-izgotovlenija-i-proizvodstvo-termodrevesiny-preimuschestva-osobennosti.html
• https://lesoteka.com/izdeliya/termodrevesina
• http://wood-prom.ru/analitika/15254_termodrevesina
• https://WoodShpala.ru/obrabotka-i-zashchita/termomodifikaciya-drevesiny.html
• https://drevesina.net/chto-takoe-termodrevesina/
• https://postroibanu.ru/raznoe/termodrevesina-unikalnyj-material.html
• https://LesoBirzha.ru/articles/termoderevo-luchshiy-iz-vozmozhnykh-vidov-drevesiny.html
• https://samastroyka.ru/termodrevesina.html
• https://zapodlico.ru/chto_takoe_termodrevesina_i_dlya_chego_ona_nuzhna

[/spoiler]