Термодревесина: области применения, преимущества и недостатки

Как происходит термообработка древесины

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

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

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

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

• Сушка пиломатериалов;
• Термообработка древесины;
• Закаливание.

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

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

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

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.

Область применения

Применяют термодерево везде, где используют обычную древесину. Это очень дорогой материал и надо лишь правильно принять решение о целесообразности его применения. Например, внутри здания отделать стены и пол дешевле обычным деревом. Такой дорогостоящий материал применяют там, где он оправдывает свои затраты:

• для отделки фасада изготовляют вагонку с пазами для монтажа, простые планки, блок-хаус. Свойства материала позволяют долгое время сохранить первоначальный вид фасада дома. Кроме эстетичности, в фасаде не заведутся жуки короеды, не появиться грибок;
• на домашнем участке красиво смотрится садовый паркет из термодерева. Выполнить монтаж самому не составит труда. Планки легко соединяются замками. Ими выкладывают садовые дорожки, пол в ванной комнате, площадки у бассейна, полы сауны, террасы. Вообще садовый паркет из термодерева долго прослужит в любом сыром помещении и на улице. Продлить паркету жизнь помогает защитное масло;
• изготовленные обои из термодерева обладают всеми достоинствами натурального дерева. Они влагостойкие и могут использоваться в помещении с повышенной влажностью, например ванной комнате;

  Деревянные обои

• во всех влажных местах на даче хорошим материалом для пола станет террасная доска из термодревесины. От палубной доски она отличается рифленой поверхностью. Монтаж доски на пол легко выполнить самому в беседке, открытой веранде, террасе;
• палубная доска отличается гладкой поверхностью. К морскому судну материал отношения не имеет. Он лишь имитирует гладкую поверхность палубы. Еще одно отличие палубной доски – закругленные фаски. Область применения палубной доски такая же, как у террасной. В основном ее монтаж необходим для обустройства пола. Чтобы палубная доска была не скользкой, по окончании монтажа пола ее покрывают противоскользящим маслом;
• термодревесина используется для изготовления элементов декора: подоконники, поручни, наличники и другие элементы. Установленные в бане подоконники устойчивы к влаге и никогда не деформируются. Покрытый маслом подоконник надолго сохранит свой оттенок при любых условиях. Цветоводы всегда расставляют свои растения на подоконнике и от небрежного полива они часто портятся. На изготовленном подоконнике с применением термообработки поливка цветов не испортит фактуру. Из термодоски получается красивая садовая мебель;
• широко используется в строительстве брус, изготовленный с применением термообработки. Из бруса строят дома, бани. Брус «SHP» применяют в строительстве террас, беседок, заборов. Для украшения интерьера брус используют в оформлении сада, декорировании стен. Брус идет для монтажа стропил, опор, лаг под палубную и террасную доску. Из бруса легко самому сделать прочную опору в хозяйственной постройке;
• термодоска, в отличие от обычной доски, хорошо выдерживает перепады температур. Поэтому она более подходит для обустройства теплого пола ванной комнаты. Главное для пола использовать равномерный электрический нагрев до температуры 35оС. Теплые полы в ванной комнате из термодоски создадут необычный дизайн.

Ванная комната, отделанная термодеревом

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.

Какие свойства приобретает термодревесина?

• Cтабильные геометрические размерыпри 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.

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.

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

• 1. 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.
• 2. 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.
• 3. 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.

Предлагаем ознакомиться: Клей для пеноплекса топ-6 лучших производителей

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

Рисунок 2 – Последовательность этапов термомодифицирования древесины классов Thermo-S и Thermo-D

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.

Преимущества термодерева

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Преимущества термодревесины

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

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

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

Виды облицовки

Существует два вида облицовки фасада планкеном.

Первый – закрытый.

Термодоски крепятся между собой металлическими планками 150х15 мм из расчёта, что ширина досок меньше 100 мм.

Планки раскладываются рядами на ровной поверхности, соблюдая в размерах высоту стены, которая будет подвергнута облицовке. На полученную площадь переносится трафарет каркаса

Особое внимание уделяется отпечатку бруса, чтобы наглядно представить его ширину

Металлические планки накладываются на доски перпендикулярно так, чтобы они имели выступ с каждой боковой стороны отдельного планкена примерно на 10 мм. Каждая крепится к доске двумя саморезами. Выступающие части крепежа несут двойное назначение. Нижний выступ вставляется между брусом и предыдущей планкой, верхнее ушко привинчивается к брусу. Таким образом, постепенно весь разложенный на земле планкен будет перенесён на фасад.

Второй вариант дешевле и быстрее.

Планкен из термодревесины крепится саморезами непосредственно к лагам. Этот способ является более прочным. Крепление следует производить нержавеющими саморезами. Это исключит в будущем возможность появления ржавчины. Углы сооружения облицовываются тем же материалом, что и основная часть фасада. При этом скрепляются две доски под прямым углом.

Преимущества

• Экологичность. Термодревесина не выделяет каких-либо вредных веществ и является экологически чистым материалом.
• Влагостойкость. В связи с особенностями технологии изготовления, термодревесина не впитывает влагу и не разбухает.
• Долговечность. Термодревесина способна прослужить в 20 раз дольше, чем изделия из обычного дерева. Не требует дополнительной обработки влагоотталкивающими составами.
• Не подвержена гниению. Уникальность материала заключается в том, что он не подвержен гниению, воздействию грибков и болезнетворных бактерий, которые разрушают древесину изнутри.
• Не деформируется от перепадов температуры. Термодревесина не меняет свои свойства под воздействием мороза или прямых солнечных лучей.
• Высокий коэффициент термоизоляции. Строительный материал обладает возможностью сохранять тепло. Его часто используют в качестве дополнительного утеплителя. Данные параметр делает термодревесину актуальным материалом для отделки сауны или бани.
• Прочность. Термодревесина обладает повышенной прочностью, поэтому менее подвержена деформированию.
• Пожарная безопасность. Благодаря своей прочности и плотной структуре, термодревесина не так сильно горит, как обычные изделия из дерева. Чтобы разжечь данный материал потребуется значительно больше времени и более высокая температура.
• Большое количество оттенков. Российский рынок представлен огромным количество различных цветов и оттенков. Поэтому подобрать нужный вариант, подходящий интерьеру, не составит никакого труда.
• Внешний вид. Термодревесина – это довольно эстетичный и красивый материал. Его использование может значительно преобразить любое помещение и придать ему презентабельный внешний вид.

Оборудование для термообработки

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

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

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

Отличия и особенности термокамер

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

Таблица отличий лучших камер

Камера для термообработки

Производство термодревесины в камере характеризуется следующими данными:

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

При желании термообработку древесины можно выполнить самостоятельно.

Посерениие термодоски под солнцем

Выгорание цвета под влиянием ультрафиолета характерно для любой древесины. Метод термообработки не может устранить этот недостаток. Поверхность доски под солнцем становится серого цвета.

Ультрафиолет проникает в термодоску лишь на доли миллиметра и не задевает её внутренних слоёв. Достаточно пройтись по доске шлифовальной шкуркой или шлифмашинкой, чтобы очистить её от выгоревшего слоя, и прежний цвет вновь откроется во всей своей красе. Однако это невозможно сделать, если доска имеет рельефный рисунок. Потому изделия из термодревесины, находящиеся под прямыми лучами солнца, рекомендуют покрывать специальным маслом с добавками против ультрафиолета.

Масло пропитывает верхний тонкий слой и не образует на поверхности плёнку подобно лаку. На ощупь доска остаётся обычным деревом. Увы, покрытие необходимо наносить ежегодно. Потому многие не заморачиваются и просто дают термодереву посереть. Даже в сером цвете поверхность изделий из термодревесины выглядит достаточно эффектно. Никаких других негативных последствий на термодерево ультрафиолет не оказывает.

Посеревшая на солнце доска (фото с сайта thermory.com)