Tepelně upravené dřevo: hlavní vlastnosti, výrobní technologie, klady a zápory

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Většina lidí dává přednost stavění svých domů především z přírodního dřeva. Navíc jsou z tohoto materiálu vybírány i doplňky. A navzdory přítomnosti analogů umělého původu odolných proti opotřebení, které se v poslední době stávají stále více, je strom vždy vysoce ceněn. Ve své původní podobě je však tento přírodní materiál krátkodobý – hnije, při vysoké vlhkosti se kroutí. Navíc není schopen odolat útoku hmyzích škůdců, včetně plísní. Tepelně upravené dřevo eliminuje mnoho problémů a je také hygienické.

Už v dávných dobách přemýšleli řemeslníci o tom, jak zvýšit životnost dřevěných výrobků a konstrukcí. A nakonec to vše skončilo inovativním řešením. Co je to za surovinu?

Obecné informace

Pod pojmem "tremodine" se skrývá materiál, kterýtepelně zpracované při vysoké teplotě. Může se pohybovat od +185 °C do +250 °C. Zároveň se během výrobního procesu nepřidávají žádné chemikálie! Výsledkem je nový materiál 21. století, který splňuje moderní požadavky na kvalitu.

Mnoho spotřebitelů oceňuje šetrnost použitých surovin k životnímu prostředí, bez ohledu na to, kolik času uplynulo. A fyzikální a mechanické vlastnosti materiálů jsou zcela k nezaplacení. A zdálo by se, že další moderní analogy, které nejsou v žádném případě horší a mají větší šanci na univerzální uznání. Realita je trochu jiná.

Přírodní materiál, a zejména tepelně upravené dřevo (co už víte), s nimi obstojí, alespoň v tom, že ho lidé brzy neopustí. Snad se to nikdy nestane. Zde, stejně jako u klasiky - je nesmrtelný a mimo konkurenci s módními trendy.

O čem starověcí mistři věděli?

Výhody tepelného zpracování dřeva jsou lidstvu známy již velmi dlouho a již v těchto vzdálených dobách byly uvedeny do praxe. Řemeslníci si všimli, že předvaření obrobků pomocí oleje pomáhá prodloužit životnost výrobků. Díky této úpravě materiál přestal absorbovat vlhkost, takže nedochází k kazu a tvar je dlouho zachován.

Toto ale není zdaleka jediná použitá technika. Co nebylo uděláno pro prodloužení životnosti dřeva:

• Normané se uchýlili k odpalování materiálu pod širým nebemoheň.
• Vládci germánských a slovanských kmenů si namáčení a vaření velmi vážili.
• Dokonce i Indové byli obeznámeni s technologií střelby – zvýšili sílu svých šípů a kopí.

Pokud jde o příklady, nemusíte je hledat daleko. Dokladem o použití tepelně upraveného dřeva jsou starožitná mlýnská kola. Ale mnoho z nich přežilo dodnes!

Chemie – dobrá i špatná

Chemické ošetření dřeva bylo také široce používáno od starověku a používá se dodnes. Jeho podstata spočívá v impregnaci materiálu různými prostředky. Mezi nejběžnější formulace:

• antiseptika;
• polymerní látky;
• paint;
• lacki.

Použily se také ochranné fólie proti vlhkosti. Přínosem chemického ošetření je zvýšení (a výrazné) odolnosti vůči negativním vnějším vlivům. Dochází však i ke škodě, protože dřevo ztrácí svou hlavní výhodu – šetrnost k životnímu prostředí.

Vývoj technologií

Tepelné zpracování dřeva je předmětem zájmu již od 30. let minulého století. Iniciativy se chopili vědci z Německa a o pár desítek let později ji převzali Američané. O tom, co to je - tepelně upravené dřevo, lidstvo ví již velmi dlouho. Proto byli specialisté zaneprázdněni prováděním experimentů a experimentů. Ale nakonec tato technologie nebyla široce používána.

Koncem 80. let ve městě Nový Urengoj v Ruskubyl položen počátek vlastního vývoje technologie tepelného zpracování dřeva. Vychází ze zkušeností dávných mistrů. A po obdržení nového materiálu začala výroba nábytku a sportovního vybavení.

Přibližně ve stejnou dobu byli odborníci z jiných zemí – Německa, Finska, Francie a Nizozemska – vystaveni vysokým teplotám. Vědci provedli studie, které prokázaly, že kvůli tomu došlo ve dřevě ke strukturálním změnám. V důsledku toho byl materiál vyroben odolnější proti opotřebení a trvanlivější, což rozšířilo jeho rozsah.

Finsko

A přesto se v této zemi poprvé začala objevovat technologie výroby tepelně upraveného dřeva. Jeho obyvatelé si poprvé všimli, jak působení vysokých teplot ovlivňuje odolnost materiálu. Vzorky byly odebrány na různých stromech:

• břízy;
• Firs;
• pines;
• aspen.

Podle jejich metodiky se celý proces skládá z několika fází:

• Vlhkost se z vláken přírodního materiálu odstraňuje sušením v uzavřených komorách při teplotě v rozmezí +130…+150 °C.
• Vlivem vysokého tlaku a teploty (+200…+240 °C) a také vodní páry dochází k tvrdnutí dřeva. V této fázi materiál získá charakteristický odstín.
• Teplotní režim se sníží, procento obsahu vlhkosti se sníží na 4-6 %, ne více.

Výsledek takového cyklu vede k vytvoření nové struktury ve dřevě a ke změnámvyskytují na molekulární úrovni. To je způsobeno štěpením vláken a vazeb mezi nimi - to je přesně to, co ovlivňuje vysoká teplota a tlak.

Výsledek použití finské technologie - tepelně upravené dřevo je schopno odolávat vlhkosti a nepodléhá deformaci při silných deštích. A to vše snížením poréznosti povrchu materiálu.

Vyvinuté technologie

Jak poznamenalo mnoho odborníků z celého světa, dnes existují asi dvě desítky technologií pro tepelné zpracování dřeva. Mnoho z nich má patenty a mezi nejznámější technologie patří následující typy výroby:

• Thermowood je původní technologie finských řemeslníků. Podle tohoto vývoje působí v zemi mnoho továren. Současně tuto technologii využívá italská společnost Baschild a francouzská společnost BCI-MBS.
• Německý vývoj je založen na sušení dřeva, které se provádí v kapalném médiu organického původu (olej) se střídavou teplotou.
• Plato - tato technologie byla vyvinuta řemeslníky z Holandska. Zahrnuje tepelnou hydrolýzu dřeva vlivem teploty v rozsahu od +160 °C do +190 °C.
• Retifikace je již naše vlastní výroba tepelně upraveného dřeva od francouzských specialistů. V tomto případě proces probíhá pod vlivem vyšší teploty (+200…+250 °C) v prostředí přesycené páry.

Zapnutona území Ruské federace, stejně jako v USA, Kanadě a některých dalších evropských zemích vyvinuli vlastní technologie pro tepelné zpracování dřeva.

Síla termodřeva

V důsledku vystavení vysokým teplotám ztrácí přírodní materiál vlastnosti, které omezovaly jeho rozsah. Přitom užitné vlastnosti stromu jsou plně zachovány. To vše přispívá k tomu, že dřevo získává nové kvality, které lze považovat za přednosti tohoto moderního a inovativního materiálu.

Mezi významné výhody je třeba zdůraznit následující výhody:

• Životnost - dřevo po tepelné úpravě již neabsorbuje vlhkost, proto nebobtná ani nepraská. Toho je dosaženo rozkladem polysacharidů, které jsou oblíbenou pochoutkou pro houby a další škůdce.
• Vysoká úroveň požární bezpečnosti – tepelně upravené dřevo získává tvrdost a hustotu, díky čemuž se vznítí velmi pomalu než dřevo neupravené.
• Pevnost - díky postupu tepelné "úpravy" je materiál odolný vůči mechanickému namáhání.
• Atraktivní vzhled - tepelné zpracování podporuje výrazný projev struktury dřeva. Díky tomu získávají i jednoduché odrůdy nový vzhled, který není v žádném případě horší než vzhled elitních plemen.

Z velké části díky těmto vlastnostem je dnes tento inovativní materiál velmi žádaný mezi profesionálními staviteli a domácími řemeslníky.

Klasifikace

Vzhledem k tomu, že tepelné zpracování dřeva probíhá pod vlivem poměrně vysoké teploty s velkou mezerou (+150 °C až +240 °C), veškeré tepelné dřevo je rozděleno do několika tříd.

Do první skupiny patří dřevo zpracované při teplotě nepřesahující +190 °C. Jeho povrch je lehce tónovaný a jeho technický výkon je nízký.

Druhou skupinu představuje tepelně upravené dřevo vypálené při +210 °C. To umožnilo zvýšit jeho odolnost proti hnilobě a tento již lze považovat za vysoce pevný materiál. Dřevo, i když v menší míře, je však křehké a tvárné.

Do třetí skupiny patří materiály nejvyšší kvality - zde proces probíhá pod vlivem nejvyšší teploty +250 °C. Výsledkem je velmi husté a tvrdé dřevo. Je odolný vůči jakémukoli vnějšímu nárazu.

Vytvoření vlastního procesu

Termodřevo se vyrábí v průmyslovém měřítku pomocí speciálního zařízení. Koho zajímá, jak lze takový proces vlastními silami převést do reality, bude zklamán. Nebude možné úplně zopakovat vše, co se dělá v továrnách, z toho prostého důvodu, že technologii je velmi obtížné implementovat. A doma je to prostě nemožné.

Jak víte, dřevo bez řádného zpracování hnije a rychle se stává nepoužitelným. Doma to sice nepůjde přiblížit se industriálurozsah výroby, ale existuje několik dobrých možností:

• broušení;
• pražení;
• léčba antiseptiky.

To znamená, že je stále možné vyrobit tepelně upravené dřevo vlastníma rukama. To vše navíc může výrazně prodloužit životnost dřevěných výrobků a konstrukcí. Broušení a proces vypalování jsou lidové metody. V praxi je používali naši dědové a jejich rodiče.

V případě potřeby můžete ošetřit chemikáliemi, které jsou speciálně navrženy pro tento účel. Nicméně, jak již bylo uvedeno, ekologická šetrnost materiálu je ztracena. Proto by měly být používány vědomě a ne ve všech případech.

Dobrá alternativa

Pro spalování dřeva se používá hořák nebo plynový hořák. Vodou se smáčí pouze předem upravené dřevo, aby nevzplanulo. Postup se provádí, dokud se neobjeví hnědý odstín.

Po vypálení se uhlík odstraní ze dřeva kovovým kartáčem. Tepelná úprava pod vlivem lampy nebo hořáku může dodat dřevu letitý efekt, který ocení mnoho obdivovatelů. Navíc je nyní materiál po dlouhou dobu spolehlivě chráněn před rozvojem hub (včetně plísní).

Taková podomácku vyrobená technologie výroby tepelně upraveného dřeva vlastníma rukama zároveň neumožňuje dosáhnout kvalit materiálu, který termodřevo „narozené“v továrně má.