Большинство людей предпочитает строить свои дома преимущественно из натуральной древесины. Причем даже аксессуары выбираются из этого материала. И, несмотря на наличие износостойких аналогов искусственного происхождения, которых в последнее время становится все больше, дерево всегда ценится высоко. Однако в своем первозданном виде этот природный материал недолговечен – он гниет, его коробит при высоком уровне влажности. Ко всему прочему, он не способен противостоять атаке насекомых-вредителей, включая грибкок. Термообработанная древесина устраняет многие проблемы и вдобавок является гигиеничным материалом.
Еще в древние времена мастера задумывались над тем, как увеличить срок службы деревянных изделий и конструкций. И, в конечном счете, все окончилось инновационным решением. Что представляет собой данное сырье?
Общие сведения
Под термином "тремодревесина" скрывается материал, который прошел термическую обработку под воздействием высокой температуры. Она может составлять от +185 °C до +250 °C. При этом в процессе производства никакие химические вещества не добавляются! В результате рождается новый материал XXI столетия, который отвечает современным требованиям по качеству.
Многие потребители высоко ценят в используемом сырье экологичность, сколько бы ни прошло времени. А физико-механические свойства материалов и вовсе бесценны. И, казалось бы, что другие современные аналоги, которые ничуть не уступают и имеют больше шансов на всеобщее признание. В действительности все немного иначе.
Натуральный материал, и в частности термообработанная древесина (что это вы теперь знаете), выгодно отличается от них хотя бы тем, что люди не скоро откажутся от него. Возможно, это не произойдет никогда. Здесь как с классикой – она бессмертна и вне конкуренции с модными веяниями.
О чем знали древние мастера?
Польза термической обработки древесины была известна человечеству очень давно, и уже в те далекие времена применялась на практике. Мастерами было замечено, что предварительное вываривание заготовок с использованием масла способствует увеличению срока службы изделий. Благодаря такой обработке материал переставал впитывать влагу, соответственно нет гниения, а форма сохраняется на долгое время.
Но это далеко не единственная используемая методика. Чего только не делалось в целях продления срока службы древесины:
- Норманны прибегали к обжигу материала на открытом огне.
- У мастеров германских и славянских племен в почете было вымачивание и вываривание.
- С технологией обжига были знакомы даже индейцы – они повышали прочность своих наконечников стрел и копий.
Что касается примеров, то за ними далеко ходить не нужно. Свидетельство использования термообработанной древесины - это старинные колеса мельниц. А ведь многие из них сохранились до наших дней!
Химия – и польза, и вред
Химическая обработка древесины также широко применялась с давних времен, и используется по сей день. Ее суть заключается в пропитке материала различными средствами. В числе самых распространенных составов:
- антисептики;
- полимерные вещества;
- краски;
- лаки.
Также в ходу были и влагозащитные пленки. Польза химической обработки – это повышение (причем существенное) стойкости к негативному внешнему воздействию. Однако есть и вред, ведь древесина лишается своего главного преимущества – экологичности.
Разработка технологии
Термической обработкой древесины стали интересоваться еще с 30 годов прошлого столетия. Проявляли инициативу ученые из Германии, а спустя несколько десятков лет она была подхвачена американцами. О том, что это такое – термообработанная древесина, человечество знало уже очень давно. Поэтому специалисты были заняты проведением опытов и экспериментов. Но в итоге технология не получила широкого применения.
В конце 80-х в городе Новом Уренгое на территории России было положено начало собственной разработке технологии термической обработки дерева. В ее основу положен опыт работы древних мастеров. И после получения нового материала началось производство предметов мебели и спортивного инвентаря.
Примерно в это же время воздействием высокой температуры занялись и специалисты других стран – Германии, Финляндии, Франции и Нидерландов. Учеными были проведены исследования, которые доказали, что из-за этого в древесине протекали структурные изменения. В результате материал делался более износостойким и долговечным, что расширило область его применения.
Финляндия
И все-таки технология производства термообработанной древесины впервые стала зарождаться именно в этой стране. Ее жители впервые заметили, как влияет воздействие высокой температуры на показатели стойкости материала. Пробы ставились на различных деревьях:
- березах;
- елях;
- соснах;
- осинах.
В соответствии с их методикой весь процесс состоит из нескольких этапов:
- С волокон природного материала убирается влага посредством сушки в закрытых камерах при температуре в диапазоне +130...+150 °C.
- Под воздействием высокого давления и температуры (+200...+240 °C), а также водяного пара происходит упрочнение древесины. На данном этапе материал приобретает характерный оттенок.
- Температурный режим понижается, процент содержания влаги доводится до 4-6 %, не более.
Результат такого цикла приводит к формированию у древесины новой структуры, причем изменения происходят именно на молекулярном уровне. Обусловлено это расщеплением волокон и связей между ними – именно в этом и сказывается высокая температура и давление.
Результат использования финской технологии – термообработанная древесина способна противостоять воздействию влаги и не подвергаться деформации под проливными дождями. И все за счет снижения пористости поверхности материала.
Разработанные технологии
Как отмечают многие эксперты со всех стран мира, на сегодняшний день существует примерно два десятка технологий термической обработки древесины. Многие из них имеют патенты и среди них самими известными технологиями являются следующие разновидности производства:
- Thermowood – родная технология финских мастеров. Согласно этой разработке работают многие заводы на территории страны. В то же время итальянская фирма Baschild и французская компания BCI-MBS используют эту технологию.
- Немецкая разработка основывается на сушке древесины, которая ведется в жидкой среде органического происхождения (масла) с чередованием температуры.
- Plato – данная технология разработана мастерами из Голландии. Она подразумевает термический гидролиз дерева под воздействием температурного режима в диапазоне от +160 °C до +190 °C.
- Retification – это уже собственное производство термообработанной древесины от французских специалистов. В этом случае процесс проходит под воздействием более высокой температуры (+200...+250 °C) в среде перенасыщенного пара.
На территории Российской Федерации, а также в США, Канаде и некоторых других европейских странах разработаны собственные технологии термической обработки древесины.
Сильные стороны термодревесины
В результате воздействия высокой температуры природный материал теряет те качества, которые ограничивали его сферу применения. В то же время полезные свойства дерева сохраняются в полной мере. Все это способствует тому, что древесина обретает новые качества, которые можно считать преимуществами этого современного и инновационного материала.
Среди весомых достоинств стоит выделить следующие плюсы:
- Долговечность – после термообработки древесина уже не впитывает влагу, соответственно не набухает и не трескается. Это достигается за счет распада полисахаридов, которые являются излюбленным лакомством для грибков и прочих вредителей.
- Высокий уровень пожаробезопасности – термообработанная древесина обретает твердость и плотность, что приводит к тому, что она разгорается очень медленно, нежели необработанный материал.
- Прочность – благодаря процедуре термической «модификации» материал стоек к механическому воздействию.
- Привлекательный облик – термообработка способствует сильному проявлению структуры древесины. За счет этого даже простые сорта приобретают новое обличье, которое ни в чем не уступает облику элитных пород.
Во многом за счет этих качеств сегодня этот инновационный материал просто нарасхват среди профессиональных строителей и домашних мастеров.
Классификация
Поскольку термическая обработка древесины проводится под воздействием довольно высокой температуры с большим разрывом (+от 150 °C до +240 °C), то вся термодревесина поделена на несколько классов.
В первую группу входит лесоматериал, который обрабатывается при температуре не более +190 °C. Его поверхность слегка тонирована, а технические показатели находятся на низком уровне.
Вторая группа представлена термообработанной древесиной, прошедшей обжиг при +210 °C. Это позволило повысить ее стойкость к гниению и это уже можно считать высокопрочным материалом. Тем не менее, древесина хоть и в меньшей степени, но хрупка и пластична.
В третью группу попадают материалы самого высокого качества – здесь процесс протекает под воздействием самой высокой температуры +250 °C. В результате получается очень плотная и твердая древесина. Она устойчива к любому внешнему воздействию.
Создание процесса своими руками
Производится термодерево в промышленных масштабах с использованием специального оборудования. Тех, кто интересуется, как такой процесс можно воплотить в реальность самостоятельно, ждет разочарование. Полностью повторить все то, что делается на заводах, не получится по той простой причине, что технология очень сложна в реализации. А в домашних условиях она просто невыполнима.
Как известно, древесина без должной обработки загнивает и быстро приходит в негодность. В домашних условиях хоть и не получится приблизиться к промышленным масштабам производства, но есть несколько неплохих вариантов:
- осмаливание;
- обжиг;
- обработка антисептиками.
То есть сделать своими руками термообработанную древесину все же возможно. Причем все это позволяет существенно продлить срок службы деревянных изделий и конструкций. Осмаливание и процесс обжига относятся к народным способам. Их на практике применяли еще наши деды и их родители.
При необходимости можно провести обработку химическими препаратами, которые специально предназначены для этой цели. Однако, как уже было замечено – утрачивается экологичность материала. Поэтому использовать их следует осознано и не во всех случаях.
Неплохая альтернатива
Для обжига древесины используется паяльная лампа или газовая горелка. Только предварительно обрабатываемая древесина смачивается водой, чтобы она не загоралась. Процедуру проводят до появления коричневого оттенка.
После обжига с древесины посредством металлической щетки снимается нагар. Термическая обработка под воздействием лампы или горелки может придать дереву эффект состаривания, который ценится многими почитателями. К тому же, теперь материал надежным образом защищен от развития грибков (включая плесень) на длительный промежуток времени.
В то же время такая домашняя технология по производству термообработанной древесины своими руками не позволяет добиться тех качеств материала, которыми обладает термодревесина, «рожденная» в заводских условиях.
