Тепловая обработка древесины - переворот в сушке?




Финский центр окружающей среды наложил ограничения на использование пропитанных древесных продуктов.

С начала этого года и далее так называемые пропитанные изделия из древесины класса А, которые пропитаны хромом, мышьяком или медью, можно использовать только в конструкциях, которые постоянно находятся в контакте с землей или размещены в водной среде, а также для мостов, перил и других подобных элементов безопасности. Пиление, строгание и другие методы обработки древесины, пропитанной хромом, мышьяком или медью, разрешены только как исключение.

Древесина, пропитанная солями, должна поступать к пользователю обработанной в соответствии с определенных размеров. Таким образом, пользователь меньше подвергается воздействию аллергенов и канцерогенных химических веществ, а после работы с лесоматериалами не будет пропитанных остатков, которые потом трудно хранить.

Опыты в Финляндии

В результате исследований, проведенных Институтом экологически безопасных технологий Миккели и компанией Stellac Incorporated, были разработаны методы и оборудование, при использовании которых исчезают проблемы, связанные с тепловой обработкой древесины.

Конечным результатом являются продукты из древесины, сопротивляемость гниению которых эквивалентна той, что пропитанная древесина. Тестирование, проведенное в соответствии со стандартами EN 113, показало, что обработанные теплом древесные продукты соответствуют характеристикам пропитанной древесины. Однако сопротивляемость гниению достигается без использования каких-либо пропиточных жидкостей. Кроме того, при использовании традиционных модификаторов не обеспечивает полного проникновения во все элементы древесины. Тепловая же обработка осуществляет это до самой сердцевины. Еще одним преимуществом обработанной теплом древесины является тот факт, значительно снижается усыхания, набухания, а также абсорбция воды.

Древесина защищает себя сама

При тепловой обработке сахарные соединения в древесине распадаются на такие соединения, редуценты-грибки не могут использовать для питания. Вместе естественные защитные агенты, которые, например, содержатся в смоле, эффективно распространяются по древесине. Иными словами, древесина может защитить себя сам. Поскольку обработка требует высокой температуры, лесоматериалы приобретают новый темного оттенка. Тепловая обработка, включая охлаждающий период, длится около 24 часов.

Опухание и усыхание

Теро Лаллука, директор компании Stellac Inc, работавший в свое время как глава проекта тепловой обработки в Институте экологически безопасных технологий Миккели. По словам Лаллукы, максимальное распространение влаги и сжатия лесоматериалов имеет место в пределах между абсолютно сухой древесиной (0%) и точкой насыщения волокон древесины (около 30%). Максимальное усыхание составляет около 10 процентов в тангентальный и 5 процентов в радиальном направлениях.

Из результатов исследования можно сделать вывод, что процессы усыхания и опухание можно уменьшить до 1 / 3, 1 / 5 или даже 1 / 10. Таким образом, если уменьшение действительно составляет 90 процентов, тогда только остальных 10 процентов всихаеться на один или два процента. Это означает, что в этой точке в древесине практически вообще не происходит набухание и усыхание.

Тепловая обработка также влияет на равновесный содержание влаги в древесине, снижая его максимум на 50 процентов. Эту характеристику можно с пользой применить в теслярство, поскольку при работе с обработанной теплом древесиной изменения содержания влаги при изменении окружающей температуры являются меньшими, чем при использовании обычных лесоматериалов. Как следствие, зазоры рам и промежутки между окнами и рамами могут быть уменьшены в четыре раза! Но если бы даже зазоры оставались такими же, конструкция больше не будет страдать от набухания и мокриння.

Различные степени для различных целей

Когда необходима высокая сопротивляемость гниению, требуется очень высокая степень тепловой обработки. Однако, при применении обработки такой интенсивности прочность на расщепление при безотходным резке в известной степени уменьшается, а прочность на изгиб снижается на 10-15 процентов. Наивысший уровень тепловой обработки не рекомендуется, если результаты работы с древесиной должны быть высококачественными. Поскольку в пропила будет видно расщепление, а при быстрой работе с лесоматериалами он может дать трещину в местах сучков.

Для садовой мебели, оконных рам, дверей и многих столярных изделий достаточным менее высокий уровень тепловой обработки.

Более того, если требуется особенно высокая сопротивляемость гниению, но несмотря на то важное значение имеет снижение всасывания воды и усыхание, как в случае паркета, пола и несущих конструкций, умеренный уровень тепловой обработки позволяет достичь твердости поверхности, прочности на изгиб и на разрыв, который есть даже лучше, чем в не модифицированной древесины.

Еще одной альтернативой является чрезвычайно умеренная тепловая обработка, когда не происходит никаких значительных изменений в физических характеристиках древесины. Только меняется ее оттенок - на темнее.

Сопротивляемость гниению и потеря веса

Степень сопротивления гниению в древесине, подвергнутой тепловой обработке, можно оценить на основе потери веса, что происходит в лесоматериалах при обработке. Например, если вам необходима береза, соответствующего стандарту EN-350-1, т.е. нет очень высокого уровня сопротивляемости гниению, ее необходимо подвергнуть такой тепловой обработке, при которой потеря веса составит 9 процентов. С другой стороны, если обрабатывается сосна и целью является достичь 3-процентной потери веса, что является стандартом для непропитанные лесоматериалов, при тепловой обработке эта потеря составит 10-11 процентов. Снижение прочности на изгиб будет ниже 15 процентов, а уменьшение распространения влаги и усадки - 80 процентов.

Какая порода устойчива?

Первичное исследование касалось влияния тепловой обработки на ель. Недавно по такой же методике были протестированы ель, береза, ольха, осина, лиственница, ясень, липа и клен. Единичные эксперименты касались также бука и дуба. По словам Теро Лаллукы выглядит на то, что тепловая обработка пригодна для всех пород древесины. Тестирование по сопротивляемости гниению было проведено на сосне, ели, берегу и осине.

"Если целью является достижение наиболее возможного сопротивляемости гниению, тогда лучшими породами являются сосна и береза, поскольку они обладают способностью к хорошему сохранения своих природных характеристик. Ольха отличается от других пород тем, что ее необходимо высушить с помощью вентилятора или под открытым небом, прежде чем подвергать обработке. В противном случае внутренние сахарные соединения поднимутся в поверхностный слой, который потом станет темнее другие слои лесоматериала. Но это единственное исключение из ныне исследованных пород древесины ", - говорит Теро Лаллука.

Какая плотность, такая и сопротивляемость?

"Во все частях древесины, как сердцевине, так и в заболони, способность к распространению влаги, усыхание и опухание древесины теряется при тепловой обработке. Однако, выглядит на то, что если лесоматериал имеет высокий уровень плотности ли породой древесины, которая очень быстро выросла, существуют различия в сопротивляемости гниению, как это было в случае непропитанные древесины ", - утверждает Лаллука.

"Однако, очевидно также то, что вышеупомянутые различия не являются столь значительными после тепловой обработки, как в случае непропитанные древесины. При проведении наших исследований мы выбирали древесину всех возможных видов: как мягкую, так и плотную, и результаты всех этих тестов включены в результаты исследований по сопротивляемости гниению. Однако, как сильно отличие в плотности влияет на сопротивляемость гниению, нужно еще исследовать в будущем ", - говорит Теро Лаллука.

При тепловой обработке

При температуре ниже 100 градусов Цельсия уже происходят определенные изменения в плотности древесины. Так называемая свободная вода, содержащаяся в просветах клеток, полностью исчезает, и тогда начинает испаряться вода, содержащаяся в клеточных стенках. Когда температура поднимается до 100-120 Со, заканчивается испарения воды из стенок клеток. Смола исчезает, и цвет лесоматериала повсеместно меняется, вплоть до сердцевины. Древесина состоит из гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина. Когда температура достигает 200 Со, первой начинает растворяться гемицеллюлозы, и некоторые небольшие изменения происходят в лигнина. После 200 градусов Цельсия растворяется как гемицеллюлозы, так и лигнин. Если тепловая обработка слишком сильной, древесина начинает расщепляться. Но как правило, температура обработки сейчас не превышает 230 Со.

Чем больше разница в плотности между весенней и летней древесиной, тем больше хрупкость. Если температура слишком высокая, ель становится хрупким и ветви более расщепляются, чем при использовании сосны. В лиственных пород деревьев, например, березы, разница в плотности между весенней и летней древесиной не является существенным, а значит вышеупомянутая проблема хрупкости и расщепления не возникает.

В целом структура древесины является таким же для всех пород дерева, то есть они все содержат целлюлозу, гемицеллюлозы и лигнина. И несмотря на то, что разные породы имеют различный пропорционален содержание этих веществ, они испытывают те же изменения во время тепловой обработки и наконец достигаются одинаковые характеристики древесины.

Береза общеизвестна своей низкой сопротивляемостью к гниению. Однако, при использовании тепловой обработки даже она может достичь требований стандарта EN 113, который определяет сопротивляемость гниению древесины. Этот стандарт является таким же, как и для пропитанной древесины.

Однако Лаллука замечает, что мы не имеем большого опыта применения древесины после тепловой обработки, а потому не знаем, как она будет подвергаться сносу в практических условиях. Однако, известно, что во время лабораторных опытов эта древесина выдерживала такие же нагрузки, как и пропитанный лесоматериалов

Тепловая обработка является полезным методом также и потому, что уменьшаются изменения в размерах. Кроме того, лесоматериал содержит меньше влаги через снижение равновесного содержания влаги. Таким образом, теплопроводность становится слабее, улучшая возможность тепловой изоляции древесины, подвергнутой тепловой обработке.

Кроме того, благодаря применению тепловой обработки можно существенно увеличить стоимость осины.

Новейшая "тропическая" древесина

Потемнение цвета делает возможным замену импортированной тропической древесины на естественно светлые породы дерева, растущих в странах умеренного пояса. После тепловой обработки они уже не будут отличаться оттенком от своих экзотических "братьев и сестер".

Так, например, после обработки ольхи, достигаются новые красные, оранжевые и коричневые тона. А ель приобретает несколько "античного" оттенок. Если традиционное окраски лесоматериала окраски причиной изменения естественной текстуры, то "античная тепловая обработка" сохраняет изящные характеристики древесины.

Тепловую обработку отличает также тот факт, что для улучшения сопротивляемости гниению не нужно различных ядовитых модификаторов. Дальнейшее конечное хранения такой древесины не вызывает никаких экологических проблем, поскольку ее можно использовать как материал для сжигания подобно непропитанные древесины. Кроме того, ее можно обрабатывать всеми возможными инструментами.








Najnowsze ogłoszenia
Autoryzacja
Nazwa użytkownika:  
Hasło:  
 
W celu zdobycia dodatkowych możliwości w systemie, musisz zarejestrowac się . Rejestracja jest darmowa.

Тепловая обработка древесины - переворот в сушке? - www.PromWood.com
Społeczność online: 
Historia leśnictwa | Obróbka drewna | Gatunki drewna | Suszenie drewna | Maszyny i urządzenia | Stoliarka | Biopaliwo | Węgiel drzewny | Katalog leśny | Охота