термомодифицированная древесина что это такое
Термомодифицированная древесина или ТМД
Что такое термомодифицированная древесина и как она появилась?
Термообработка древесины заинтересовала исследователей еще в 30-х годах прошедшего столетия. Первыми к исследованию этой темы обратились немецкие ученые, следом за ними, уже в 40-х годах, американские. В последние несколько лет исследования в этой области проводились во Франции, Нидерландах, Финляндии, Германии, Италии и даже России. В итоге специалисты пришли к выводу, что в результате воздействия температуры 180-220 градусов, а также перегретого водяного пара обычная древесина превращается в совершенно новый продукт более высокого качества – структурированную и гидротермически обработанную древесину.
Пиломатериалы начали производиться по такой технологии в промышленных масштабах порядка десяти лет назад. В данный момент ежегодные объемы производства термообработанных пиломатериалов достигают 150 тысяч кубометров, основной поставщик — Финляндия. К слову, особую популярность подобный материал снискал после того, как в Европе была запрещена химическая обработка древесины.
В таких камерах дерево превращают в ТМД
Характеристики термомодифицированной древесины
Термомодификация древесины – это специфическая технология термической обработки. Обрабатывают дуб, бук, лиственницу, липу, ясень, березу и многие другие породы. Основная задача термообработки – сделать пиломатериалы максимально устойчивыми к влиянию негативных факторов окружающей среды, а также обеспечить стабильность их формы, размера и многократно увеличить показатели прочности. После такой термической обработки характеристики европейских пород древесины приближаются к тропическим рекордсменам, напримеру, ироко и тику.
Термомодифицированная древесина приобретает следующие свойства:
Так выглядит древесина сразу после обработки
Важно! в термической обработке есть и свои минусы. Термомодификация древесины меняет структуру волок, в результате чего уменьшается плотность. Поэтому далеко не всегда ее рекомендуют в качестве основного конструкционного материала.
Влияние термообработки на пиломатериалы из различных пород дерева
Термообработка по-разному меняет свойство отдельных пород:
Самые популярные породы для термической модификации древесины
Порода древесины сильно влияет на изначальные свойства пиломатериалов. Характеристики термодоски будут также зависеть от породы древесины. Далеко не все породы подвергают термомодификации, так как она тоже имеет свои минусы, вот наиболее популярные:
Сосна
Сосна без обработки уже способна решать большинство строительных задач. Но после модификации сосновая термодоска (или термососна) будет отличным решением для внешней отделки из-за выдающейся стойкости к внешним воздействиям и приятного вида.
Порода изначально мягкая, а после обработки и вовсе становится хрупкой на изгиб. В качестве основы для каркаса использовать подобную термодоску не рекомендуют. При этом термодревесина из сосны получится очень мягкой, что делает ее непригодной для монтажа пола или террасы.
Береза
После обработки термодоска из березы будет надежно застрахована от деформации из-за влаги и поражения грибком, плесенью и гнилью. Поэтому береза одна из любимых пород для термомодификации. При этом естественный цвет древесины станет ярким и насыщенным.
Березовую термодоску активно используют для благоустройства территории вокруг дома. Из нее собирают площадки, дорожки, веранды и прочие элементы окружения под открытым небом.
Ясень
Наиболее популярная порода древесины для термической обработки. Термодоска из ясеня отличается выразительной текстурой и однородным ярким оттенком. При этом он обладает лучшими показателями по упругости и прочности.
Ясеневую термодревесину используют преимущественно для изготовления паркетной доски, мебели и других предметов интерьера.
Термодревесина из дуба – крайне твердый и стойкий материал, который можно сравнить даже с керамической плиткой. При этом он может порадовать смелых дизайнеров большой вариацией естественных расцветок (в зависимости от региона произрастания дерева) и особенной цветовой неоднородностью. Но у дуба особая структура волокон, которая слишком сильно нарушается при термической обработке, из-за чего дубовая термодоска будет изобиловать микротрещинами и будет «капризна» в процессе обработки.
Из-за особенностей дуба его термодревесину применяют только при внутренней отделки помещений.
Термодревесина из вяза хорошо противостоит износу и имеет уникальное свойство, которое делает ее практически неуязвимой к гниению в земле или воде. Вдобавок это крайне прочная и фактурная древесина. Даже после термической обработки она пригодна в качестве несущих элементов для легких конструкций.
Термодоска из вяза особо популярна в судостроении. Ее используют как для отделки кают и салонов, так и частично используют для корпусов.
Термодревесина клена не может похвастаться особыми свойствами после обработки, но ее ценят за особо насыщенные оттенки цвета и выразительную текстуру. В остальном кленовая термодоска просто хороший пиломатериал для отделочных работ.
Кедровая термодревесина – премиумный вариант с наилучшими показателями прочности, стойкости и внешнего вида. Термодоска из кедра не рассохнется, не покроется трещинами, не деформируется и не станет домом для вредных микроорганизмов.
Из-за высокой стоимости сырья и обработки, термодревесина из кедра используется для преимущественно в декоративных целях. При этом она станет отличным дополнением как экстерьеров, так и помещений внутри.
Термодерево плюсы и минусы
Услышав фразу «термированное дерево или термоясень» сразу представляется красивая фактура древесины, а у некоторых ассоциации будут с фасадом или террасой. Безопасная, экологичная, практически вечный инновационный материал. Но так ли это? В статье подробно разберем термодерево: плюсы и минусы, особенности монтажа и обслуживания. А заодно расскажем, какое термодерево производит BIKOS.
Какое термодерево использовать?
Минусы и плюсы фасада и террасы из термодерева зависят от породы и степени термообработки. Производители предлагают следующие варианты:
— Термоясень. Твердость по Бриннелю 4,1 (материал твердый), красивая фактура древесины. Материал экологически чистый, морозостойкий. Главный недостаток – цена.
— Термососна. Материал на 30-50% дешевле термоясеня, твердость в два раза ниже, чем у термоясеня, фактура явно выраженная.
— Термобереза. Компромиссный вариант между сосной и ясенем. Лиственная порода, твердость по Бриннеллю 2,8, отсутствует явно выраженный рисунок, цена ниже ясеня, но выше сосны.
Все эти породы древесины обладают одним общим недостатком: необходимость использовать на улице термодревесину с интенсивной термической обработкой, т.е. темного цвета. А значит, для получения светлого оттенка (янтарно-медово-коньячного) вначале необходимо выбелить древесину и затем покрыть вторым светлым слоем масла. Покрытие краской не эффективно из-за необходимости при обновлении проводить шлифовку, а это не всегда возможно сделать.
Превратив таким образом темную древесину в светлую мы получаем несколько не натуральные янтарные оттенки по сравнению с покрытием маслом светлой древесины легкого термирования. Однако древесина со степенью термирования easy term не предназначена для использования на улице.
Не покрытая термососна скандинавского производителя на фасаде частного дома в СЗФО.
BIKOS производит фасадный планкен и террасную доску из термоясеня, термососны, термоберезы, а также термокарагача и термоклена. Покрывают доски натуральными маслами производства Германия.
Плюсы использования термоясеня на фасаде и террасах
• Престижная внешность. Фактура натурального дерева не передаваема. Фасад или терраса из натурального термоясеня выглядят дорого и эксклюзивно.
• Устойчивость к вредителям. Мыши, древоточицы, короеды и другие вредители не могут нанести вред термодереву.
• Возможность реставрации и обновления. Для обновления доски из термодерева достаточно нанести один слой масла или просто протереть доски смоченной в масле ветошью.
• Не нужен усиленный фундамент. Древесина весит мало. Для устройства вентилируемого фасада или террасы из термодревесины достаточно легкого ленточного или свайного основания.
Дополнительные преимущества термоясеня
• Устойчивость к влаге. Низкое водопоглащение (до 5%) увеличивает срок службы, расширяет область использования
• Не боится грибка, плесени. Даже если стена зарастет мхом, ее можно очистить, помыть – внешность восстановится.
• Стабильность геометрических размеров. Доска практически не изменяет свои размеры.
• Цена. Стоимость термированной хвой (сосны, ели, пихты), особенно сортов АВ позволяет использовать термодерево даже в сроительстве эконом класса.
• Фактура древесины. По красоте фактуры термососна, термопихта и даже термоель не уступают термоясеню.
Минусы использования термированного ясеня в отделке
• Высокая цена. Термодревесина в целом, а ясень в особенности дороже обычной сосновой доски, сравним по цене с панелями из древесно-полимерного композита (ДПК «вечное дерево»).
• Более трудоемкая работа. Облицовка фасадов и террас занимает больше времени, чем отделка более бюджетными материалами, т.к. запросы покупателей в премиум и комфорт сегментах более высокие, следовательно допуски и зазоры должны быть минимальными.
• Трудно найти термоясень нужного качества. Есть известные производители, но много и мелких фирм, которые производят продукцию низкого качества.
Термоясень дорогой материал, требующий соблюдения технологии производства, высокоточного оборудования. Но еще больше недостатков будет, если купить некачественный материал.
Какое термодерево можно заказать в ТД BIKOS
• У нас широкий ассортимент пород: ясень, сосна, клен, береза, карагач, а также ольха, липа, осина.
• Производим термодерево толщиной до 60мм.
• Балки сечением 300*500*6000мм
• Широкий выбор профилей для любых задач наружной и внутренней отделки
• В столярной мастерской мы производим мебель, мозаику, стеновые панели, погонажную продукцию.
Дерево не выходит из моды – на термодерево всегда есть спрос. Главное – выбрать правильную древесину, степень термообработки и правильно защитить термодерево от воздействия неблагоприятных условий окружающей среды. И помнить про минусы использования термодерева при выборе или разработке проекта. В ТД BIKOS вы можете заказать термоясень от производителя и быть уверенными в качестве продукции. Чтобы узнать подробности – позвоните менеджеру или приезжайте в шоу-румы или на завод. Мы регулярно проводим мероприятия, на которых технолог и строители рассказывают о термодереве, технологии производства и монтажа.
Подпишитесь и узнавайте первым о специальных предложениях
Термодревесина свойства материала и применение
Древесина остается наиболее распространенным и актуальным отделочным и строительным материалом. Основные достоинства и недостатки обычной древесины известны всем: коробление в результате изменения температуры и влажности окружающей среды, усушка и растрескивание, подверженность загниванию, при этом, сравнительно с термодеревом не высокая цена.
В последнее время становится все более известным и популярным термодерево, которое лишено многих недостатков и отличается от обычной древесины усовершенствованными параметрами и более глубокой сферой применения в отделке.
— Термодревесина простыми словами
— Технологии и особенности производства термодревесины
Термодревесина простыми словами
По другому называется Термомодифицированная или термически обработанная древесина. Особенность технологии – термомодификация древесины ведется при температурах 170-220 ºС, в среде перегретого пара, под давлением и при отсутствии доступа кислорода (иначе древесина загорится, либо обуглится).
Основой технологии термомодификации является обработка древесины высокими температурами в инертной среде. У разных производителей, время обработки длится до 72 часов. В результате структурных и химических изменений разлагаются гемицеллюлоза и полисахариды, испаряются неструктурообразующие вещества – смолы, воск, деготь, эфирные масла, кислоты и исходный материал приобретает ряд новых полезных свойств:
— Повышается твердость (по Бринеллю на 3-5%) и износостойкость поверхности;
— Благородный темный цвет по всей толщине древесины. Цвет зависит от параметров обработки;
Термической обработке подвергаются хвойные породы-сосна и ель, а также лиственные-ясень, береза, карагач, дуб, осина, липа. Процесс термомодификации древесины изменяет структуру гемицеллюлозы и легнина. Термомодификация придает новые декоративные и технологические свойства, образует новый продукт, который с успехом в ряде случаев заменяет дорогостоящую тропическую древесину.
В России наибольшее распространение получили финская и российская технология Bikos.
История вопроса
При обработке огнем древесина становится тверже. По этой причине, первобытные люди и викинги обжигали наконечники стрел и копий. Простые эксперименты с вывариванием древесины в воде и масле показали, что древесина прошедшая такую обработку приобретает новые свойства: значительно меньше впитывает влагу, а главное-не гниет и не изменяет геометрию. Сваренную в масле древесину в стародавние времена применяли для изготовления домашней посуды, лодок, весел, колес для водяных мельниц. В европейских странах можно встретить колеса водяных мельниц, которые работают и поныне, либо являются украшениями в садах. А любители резьбы и домашних поделок получают термодерево в домашних условиях. Заготовку варят в воде или растительном масле на медленном огне в течении, затем сушат.
Водяная мельница в Байе (Франция)
В СССР, в 1987 году, опубликована статья «Гигроскопичность термообработанной древесины», в «Лесном журнале», авторы Дьяконов К.Ф., Курьянова Т.К., Щекин В.А.
Инженерный подход немцев
В 1930-х годах немецкие ученые изучали влияние температурного воздействия на свойства древесины. Их интересовали такие приобретенные свойства древесины, как: способность термодерева не впитывать влагу и не разбухать, не усыхать и не растрескиваться при высыхании, устойчивость к плесени и жукам-вредителям. После Второй мировой войны немецкие ученые продолжили исследования и с 1946-1955 года были опубликованы результаты ученых Рюнкеля, Бюро, Штамма, Бавендама. Для нас интересным является отчет о сравнении двух методов термообработки: в среде инертных газов и в емкости с растительным маслом. Оказалось, что обработка в масле дает более выраженный результат, но такой способ слишком затратный. В итоге, в ХХ веке в Германии появилась разновидность технологии термообработки древесины путем вываривания дерева в растительном масле.
Французские ученые из Горного института Сент-Этьен проводили испытания в камере заполненной азотом. В камере с применением газа, также были получены положительные результаты термомодификации.
Финские исследователи также проводили испытания и в 90-е годы запатентовали технологию «Thermowood». На сегодняшний день, это самая распространенная в мире технология термомодификации древесины. Главным образом, финская технология ориентирована на термообработку хвойных пород.
В 2004 году в Европейском Союзе был введен запрет на химическую обработку древесины применяемой в изготовлении детских товаров, а также в пищевом сегменте. В этих сферах народного потребления рекомендовалось проводить термомодификацию древесины.
Технологии производства термодревесины
На сегодняшний день, в России, США и ЕС запатентованы различные методы термообработки древесины.
Французская технология Retification, разработчик Горный институт в Сент-Этьене. Термообработка проводится в атмосфере инертного газа (азота). Во Франции известна технология Bois Perdure (пер. «древесина долгоживущая»).
Голландская технология Plato. Разработана в Нидерландах, основное отличие технологии в том, что термокамера и штабель разогреваются два раза. Вначале в атмосфере нагретого водяного пара достигается температура 150-180ºС, затем штабель остывает и высыхает, затем второй раз разогревают до температуры 190 ºС и проводят этап термомодификации.
Предлагаемая технология обработки древесины является универсальной для всех пород дерева и позволяет получать материалы с улучшенными эксплуатационными свойствами и совершенно новыми декоративными качествами.
Изменения физических свойств древесины происходят в результате упорядоченного определенным образом воздействия разогретого воздуха, пара и минимального избыточного давления.
Особенности технологии термообработки древесины
Термомодификация происходит при температуре 180-230 ºС и выше. Для предотвращения воспламенения штабеля древесины, в термокамере создается безкислородная воздушная среда. Это достигается путем замены воздуха в камере на нагретый водяной пар, либо газ (азот, углекислый газ). В основном, термомодификацияведется в воздушной среде, а у некоторых производителей (в Германии) в масляной среде (древесина варится в растительном масле). Высокая температура, пар (либо газ) – вот и все «ингредиенты» для термообработки древесины. Поэтому, получаемая древесина, с точки зрения экологии, ничем не отличается от исходного сырья. Более того, в процессе эксплуатации термодерево не нуждается в обработке (разве что, только для придания желаемого цвета надо покрывать ЛКМ), поскольку не впитывает влагу и уже защищено от вредителей и плесени. В результате термообработки поры древесины закупориваются («запекаются»), что препятствует прохождению влаги в дерево. Питательная среда (полисахариды и гемицеллюлоза) превращается в несъедобную для плесени, грибов и насекомых.
После прохождения высототемпературной обработки, древесина любых пород приобретает темно-коричневые благородные оттенки по всей глубине доски. Отполированная термодревесина лиственных пород (ясень, клен, граб, береза и др.) имеет глянцевый блеск.
Лабораторные исследования, проводимые в России, Финляндии и других странах ЕС, а также в США, доказали, что влажность термодерева 3-7% является равновесной в любой обычной среде, влагопоглощение ниже до 5 раз, время высыхания ниже в 5 раз по сравнению с обычной древесиной. Отсутствуют, либо минимальны коробление, разбухание, растрескивание термодерева. В результате термодерево значительно более долговечно в сравнении с необработанной древесиной.
Примеры и сферы применения термодерева
Термодревесина может использоваться практически везде, где применяется обычная древесина. Наиболее часто термодерево используют в местах повышенной влажности, с перепадами температурного режима. На улице: фасад, терраса, в местах непосредственного соприкосновения с водой (отделка купелей, прибассейновых зон), применяют при отделке саун и парных, как альтернативу красивым и дорогим экзотическим породам.
Новоприобретенные качества древесины делают очень широким спектр применения изделий из нее:
— внешняя и внутренняя отделка помещений;
— отделка саун, бань, бассейнов;
— изготовление окон, дверей, лестниц;
— изготовление всех видов напольных покрытий, в т.ч. для полов с подогревом;
— изготовление элементов ландшафтного дизайна;
— изготовление музыкальных инструментов;
— изготовление художественно-сувенирной продукции;
— отделка катеров и яхт, причальных сооружение для них;
Для ознакомления с примерами применения термодерева перейдите в Портфолио
Подпишитесь и узнавайте первым о специальных предложениях
Термодревесина: особенности материала и его окраска
Но в последнее время все большую популярность приобретает его особая разновидность – термодревесина, отличающаяся улучшенными характеристиками и расширенной сферой применения. В данной части учебного курса этот уникальный материал будет рассмотрен подробно.
Что такое термодревесина
Термодревесина получается в результате особой термической обработки различных хвойных, а также лиственных пород древесины (сосна, ясень, дуб и другие). Другое название материала – термомодифицированная древесина (ТМД) или термодерево. В зависимости от страны-изготовителя, производство ТМД может отличаться, но максимальное распространение получила финская технология. Ее суть заключается в термогидролизе древесины в условиях ограниченного доступа воздуха в атмосфере водяного пара при высоких температурах (150-240⁰С).
Термообработка может быть одноступенчатая и многоступенчатая, во втором случае водяной пар подается под давлением (1,6 Бар). Также применяется ректификация – под давлением подается не воздушный пар, а инертный газ (азот), этим способом изготавливают ТМД высшего качества.
В зависимости от температуры пара, которым обрабатывается древесина, она разделяется на классы, отличающиеся внешним видом и свойствами.
Если максимально упростить – древесину принудительно высушивают при высоких температурах, но в результате воздействия паром или газом из нее удаляется не только влага, но и полисахариды, провоцирующие процесс гниения. Изначально модифицировать древесину пытались за счет химических реагентов, но после такой обработки материал хоть и приобретал улучшенные свойства, но становился вреден для потребителей и окружающей среды. Термическая же модификация абсолютно безопасна и позволяет добиться улучшения характеристик без потери экологичности.
История термодревесины
Сделать дерево более прочным и долговечным пытались издревле – его вываривали в масле или солевом растворе, вымачивали, обжигали. Первые же научные исследования в сфере термической обработки древесины датируются тридцатыми годами прошлого века – пионерами стали немцы, Штамм и Хансен. В Америке о материале заговорили немного позже, в сороковых годах, а первые результаты научных трудов по этой теме были опубликованы только в шестидесятых годах ушедшего столетия (Коллман, Шнайдер).
Интересовались процессом и в других странах, таких, как Франция и Нидерланды (Голландия), но серьезнее всего к проблеме подошли финны, в девяностых годах разработав технологию термомодификации водяным паром при высоких температурах. Сегодня производство ТМД широко распространено и в Европе, и в Америке, и на территории нашей страны.
Свойства термодревесины
В результате термомодификации у древесины улучшаются практически все параметры. Она становится:
Устойчивой к внешней среде – за счет приобретения более плотной структуры максимально понижается гигроскопичность, дерево перестает впитывать влагу. На него больше не действуют не только пары, даже прямое попадание воды никак не скажется на материале, а при полном погружении в водную среду на длительное время влаги накопится не больше 8 % от общей массы. Дождь, снег, туман и другие капризы природы термодревесина, в отличие от обычной, перенесет совершенно спокойно.
Стабильной – всегда сохраняет геометрию и габариты, отсутствует опасность получить «вертолет» вместо ровной доски. Кроме того, исключено растрескивание.
Прочной – даже относительно мягкие в исходном варианте сорта после обработки становятся твердыми и устойчивыми к механическим повреждениям. На древесине не остается характерных вмятин от ударов и царапин, испортить поверхность достаточно сложно и преднамеренно, не то, что нечаянно.
Безопасной – и это не только сохранение натуральности и экологичности, но и повышение класса огнестойкости, термодерево слабо воспламеняется и плохо разгорается.
Декоративной – четче прорисовывается текстура, ярче, насыщеннее и однороднее становится оттенок.
Долговечной – многократно увеличивается срок службы, как при внутреннем, так и при наружном применении. Это объясняется стойкостью к патогенной микрофлоре (плесень, грибок), гниению и вредителям.
На фоне списка достоинств самым существенным недостатком ТМД является ее высокая стоимость, но если принимать во внимание практически бесконечный срок службы и приведенные свойства, этот минус теряет свою значимость.
Область применения
Благодаря модификации у термодерева значительно расширяется сфера применения.
Термодерево является одним из наиболее долговечных решений для внешней отделки фасада и террасы деревянного дома, коттеджа, садовой беседки или напольного покрытия.
Это универсальный, повсеместно востребованный материал.
Термодоска на фасаде – чаще всего планкен, вагонка, блок-хаус. Облицовка годами сохраняет внешний вид, можно забыть о рассыхании, трещинах и гнили. Такой фасад требует минимального ухода в процессе эксплуатации.
Термодоска на террасах, на верандах и в беседках – открытые и неотапливаемые зоны требуют применения износостойких покрытий, термодоска не боится попадания осадков, колебания температур. На полу не появятся щели, элементы не рассохнутся и не перекосятся, не придется каждый сезон замазывать и перекрашивать пол.
Термодоска во влажных помещениях – сауны, бани, ванные комнаты и территории около бассейнов также требовательны к отделке, но уже из-за постоянной высокой влажности или прямого контакта с водой. Кроме того, ТМД плохо проводит тепло и не нагревается.
Термодоска для дорожек – дорожки не только украшают участок и облегчают доступ при любой погоде, но и подвергаются повышенным нагрузкам, воздействию осадков и влаги. Дорожки из ТМД натуральные и декоративные, при этом максимально надежные и долговечные.
Окраска термодревесины
На фоне максимальной устойчивости к влаге, агрессивной среде и вредителям, ТМД сохраняет восприимчивость к солнечному излучению – при попадании прямых лучей поверхность выгорает и приобретает грязно-серый оттенок. Но в отличие от обычной древесины, это скорее визуальный эффект, так как разрушение структуры возникает в самом верхнем слое, не проникая вглубь и не угрожая прочности и целостности материала. При отсутствии защитного покрытия термодревесина в течение года выгорает на 0,05-0,1 мм, поэтому ей тоже требуется пусть минимальная, но дополнительная обработка.
Чтобы сохранить привлекательность ТМД, специалисты рекомендуют использовать масляные средства.
Натуральные масла, это экологически чистый продукт, подчеркивающий натуральную текстуру древесины и не образующий на поверхности пленку, которая со временем шелушится и растрескивается. Они обладают высокой эластичностью, просты в эксплуатации и не требуют перешлифовки, а только лишь обновления финишного слоя.
Технология окраски ТМД маслом зависит от области применения.
Наносить составы лучше кистью с натуральным или смешанным ворсом, растирая вдоль волокон тонким слоем. Всегда необходимо покрывать цветными маслами, так как термодревесина очень склонна к выгоранию и быстро сереет, а заколерованные в цвет масла максимально надолго защищают от ультрафиолета.
Покрытие наносится в два слоя:
На вертикальные поверхности наносится защитное масло для наружных работ (цветное). Горизонтальные поверхности покрываются маслом для террас (цветным).
Что касается периодичности обновления защитно-декоративного слоя, то он также привязан области и специфике применения.
Если мы говорим о фасадах (вертикальная поверхность) то период обновления составляет около 5 лет. Горизонтальные поверхности рекомендуется обновлять один раз в 2 года. Но не стоит забывать, что это все очень сильно зависит от конструкционных особенностей строения.
Термомодифицированная древесина сочетает природную красоту и натуральность, с впечатляющими техническими характеристиками и широкой сферой применения.