Способы тепловой обработки древесины реферат

Обновлено: 25.06.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Особенности обработки древесины.

Древесина является ценным природным сырьем, которое можно обрабатывать простейшими инструментами. Она обладает значительной прочностью, упругостью, имеет небольшой удельный вес. Но древесина растрескивается, усыхает, коробится, отчего меняется форма и размеры сделанных из нее предметов. Прежде всего, непосредственно заняться художественной обработкой дерева, необходимо получить хотя бы самое общее представление о свойствах древесины, ее строении и пороках.

Ствол древесины состоит из волокон, сгруппированных в радиальные кольца вокруг сердцевины. Это хорошо видно на поперечном разрезе. При разрезе, параллельном оси ствола, видны параллельные линии волокон. Если же разрез сделан под углом к оси ствола, появляются эллипсовидные линии, очертания которых становятся причудливее с уменьшением этого угла. Рисунок на поверхности древесины, получаемый при перерезании годовых слоев, известен под названием текстуры. Она различна у разных пород древесины. У липы и ольхи она почти незаметна, а у ореха, сосны, можжевельника она четко выражена. Текстуру древесины можно выявлять при обжигании, лакировании, травлении.

Породы дерева имеют разную твердость. Клен, дуб, самшит, груша, пальма, тис, орех считаются твердыми, мягкими — липа, осина, ольха, тополь, ива, сосна, ель, кедр. Береза занимает промежуточное положение. Для резьбы применяются преимущественно лиственные породы деревьев, из хвойных чаще используются сосна, кедр, тис.

Выбирая древесину для художественных работ, следует помнить: для рельефной резьбы пригодна древесина, лишенная свилеватости, косослоя (неравномерное, запутанное или косое строение волокон); портят резьбу сучки, а также отлуп (трещины по годичным слоям), что может обнаружиться только в процессе работы. Трещины получаются от неравномерности сушки древесины, поэтому следует изготавливать широкие доски для резьбы, склеивая их из нескольких узких, чтобы в каждой было противоположное расположение волокон. В таком случае коробление досок будет минимальным. Не следует применять древесину с червоточиной, гнилью и с проростью, омертвевшими и заросшими в стволе тканями.

Предназначенная для резьбы древесина должна быть высушена до 10 — 16% влажности. Сухая древесина лучше обрабатывается. Сушат древесину воздушным способом, под навесом, либо в специальных сушильных камерах.

Физические и механические свойства древесины являются факторами, влияющими на качество изготовления изделия.

1. Цвет; важной декоративной особенностью и диагностическим признаком древесины является ее цвет. Каждая древесная порода имеет только ей присущий цвет. Цвет может меняться в зависимости от возраста, влияния воздушной среды, воздействия прозрачных отделочных материалов, угла отражения светового потока от изделия, сроков и условий эксплуатации вещи и т.д. Интенсивность цвета древесины усиливается с возрастом дерева и под влиянием прозрачных отделочных материалов. Степень декоративности древесины повышает ее блеск — способность отражать направленные световые лучи. Блеск зависит от породы древесины, степени гладкости поверхности и характера освещения.

2. Текстура; не менее чем цвет, она определяет декоративную ценность древесины. Текстура — естественный рисунок на радиальном и тангенциальном срезах древесины, который зависит от характера расположения годичных колец и различной окраски в них ранней и поздней зон, строения самой древесины — рассеянно - или кольцепорового, наличия мелких или крупных сердцевинных лучей, отличающихся от окружающей их древесины по цвету, структуре, размеру и форме.

3. Запах; почти каждой породе в той и или иной мере присущ своеобразный запах, зависящий от содержания в древесине различных смол. Дубильных веществ и пр. Сильный запах исходит от свежесрубленных деревьев хвойных пород: липы, осины, дуба и др. Слабый — от выдержанной древесины. По запаху порой можно судить о доброкачественности дерева, а в некоторых случаях он служит дополнительным признаком для определения породы дерева.

4. Влажность; от нее во многом зависят свойства древесины. В древесине различают влагу связанную, находящуюся в стенках древесных клеток в виде тончайших прослоек, и свободную, заполняющую полости клеток и межклеточные пространства. Количество свободной влаги зависит главным образом от пористости древесины и ее наполненности, насыщенности водой. Чем древесина плотнее и тяжелее, тем меньше пор, и наоборот — чем легче и рыхлее, тем пор больше. Максимальная влажность древесины твердых пород колеблется от 80 до 120, а мягких — от 200 до 250 процентов.

5. Гигроскопичность; гигроскопичностью древесины называется ее свойство поглощать влагу из окружающего воздуха. Гигроскопичность зависит от породы дерева меньше, чем от температуры и влажности воздуха. С повышением температуры влагопоглощение понижается. А повышением влажности воздуха увеличивается. Влагопоглощение вызывает изменение формы, размеров и прочности древесины, и именно от этого зависит прочность изделий. Гигроскопичность уменьшается при отделке продукции водоотталкивающими составами.

6. Усушка и разбухание; усушка вызывает уменьшение в древесине содержания связанной влаги. Полное удаление такой влаги приводит к сокращению линейных и объемных размеров, и, наоборот — при увлажнении сухой древесины свыше точки насыщения волокон, то есть более 30 процентов влажности, она разбухает и увеличивается в размерах. Усушка вызывает такое нехорошее свойство как хрупкость и ломкость древесины.

7. Твердость и прочность обычно представляют большой интерес для резчика. Твердость древесины – способность сопротивляться проникновению в данный материал постороннего тела, в данном случае — резца. Большие колебания в прочности вызывает неоднородность строения древесины в пределах одной породы и даже одного дерева. Большое влияние на твердость и прочность древесины оказывает влажность. Влажная древесина — мягче, лучше обрабатывается.

8. Упругость и пластичность; упругость — способность возвращаться к первоначальному состоянию и размерам после прекращения воздействия на нее внешних сил. Упругость зависит от влажности и некоторых других факторов. Пластичность — способность материала сохранять ту или иную приданную ему форму, зависит от породы, возраста, влажности древесины

Конвективная тепловая обработка
Процесс нагревания и охлаждения древесины, окруженной средой с температурой, отличной от начальной температуры тела, относится к процессам нестационарного теплообмена. Нестационарный теплообмен характеризуется температурным полем, переменным во времени и пространстве в отличие от стационарного теплообмена, характеризующегося постоянством во времени температурного поля.
Стационарный теплообмен используется в технике для определения теплопотерь зданий и сооружений в окружающую среду, а также для расчета тепловой мощности теплообменных устройств.

Основные задачи расчета процессов нагревания древесины состоят, во-первых, в установлении продолжительности процесса, необходимой для доведения температуры в заданной точке сортимента до определенной величины и, во-вторых, в определении расхода тепла на нагревание материала.
Способы тепловой обработки древесины различаются по видам теплообмена и применяемым агентам обработки.
На конвективном теплообмене основаны: оттаивание в теплом воздухе, пропаривание в паре, проваривание сырья в горячей воде. К способам тепловой обработки, основанным на других видах теплообмена, относятся: контактная, радиационная, диэлектрическая. Тепловая обработка древесины обычно сопровождается изменением ее влажности, т.е. влагообменом с окружающей средой.
Использование для прогревания древесины контактной, радиационной или диэлектрической тепловой обработки нецелесообразно из-за технической сложности этих процессов, а также потому, что они связаны с нежелательной подсушкой древесины. Наиболее приемлема для этой цели конвективная тепловая обработка.
Нагревание древесины оттаиванием состоит в обогревании замороженных чураков воздухом температурой 40—60°С. Обогревают сырье в закрытом помещении — камере, вместимость которой 200—300 чураков. Продолжительность оттаивания в такой камере 20—24 ч. Этот способ нагревания древесины не нашел применения в промышленности из-за большого расхода тепла и низкой производительности камер.

Тепловая обработка пропариванием
Тепловая обработка древесины пропариванием заключается в обогреве древесины, находящейся в плотно закрытой камере или бетонной яме, в которые под давлением 1,5—2,0 кгс/см2 впускают насыщенный пар. При такой тепловой обработке сырье быстро прогревается по толщине и часто растрескивается. Этот способ тепловой обработки сырья широко распространен в производстве строганого шпона и значительно меньше в производстве лущеного шпона.

Самый распространенный способ прогревания сырья — проваривание его в воде. В зависимости от температуры воды различают два способа проваривания сырья: с мягкими режимами при температуре воды 30—40°С и жесткими режимами с температурой воды 70—80°С.
При мягких режимах сырье более равномерно прогревается по поперечному сечению, не требует дополнительного времени на выравнивание его температуры.
Прогревание сырья на жестких режимах сокращает время прогрева, но вызывает большой перепад температуры по поперечному сечению сырья, поэтому перед разлущиванием на лущильных станках сырье следует выдержать.

Тепловой обработке подвергают кряжи и чураки. При обработке сырья в виде кряжей улучшается качество готовой продукции. Это объясняется тем, что тепловая обработка сырья при высокой температуре водной среды (пропаривание) ведет к потемнению торцов сырья и дополнительному их увлажнению. Потемнение торцов вызывает появление на готовой фанере темных полос, а увлажнение — появление торцовых трещин на шпоне. При прогревании чураков указанные дефекты попадают в шпон и фанеру.
При проваривании кряжей с последующей их разделкой на чураки дефекты в значительной степени устраняются за счет имеющихся припусков на распиловку по длине кряжа.

Методы тепловой подготовки древесины для производства фанеры, шпона, гнутых и клееных изделий.

Улучшить качество резания древесины можно за счет уменьшения ее твердости. Это происходит при оттаивании и нагревании бревен перед распиловкой, кряжей, чураков и ванчесов перед лущением или строганием шпона. При первичной механической обработке древесины чаще применяются способы, базирующиеся на конвективном нагревании древесины. Агентом обработки выступает вода, чистый водяной пар или насыщенный влагой воздух. Иногда таким образом изменяют цвет или удаляют нежелательные экстрактивные вещества из древесины некоторых лиственных пород.

Организации

Нагревание древесины повышает ее эластичность и позволяет направленно изменять форму деталей или заготовок под действием механических нагрузок. Поэтому перед гнутьем или прессованием древесину обязательно подвергают обработке водяным паром.

В некоторых случаях тепловая обработка древесины применяется при сборке изделий, с целью интенсификации склеивания. Ускорение отверждения и высыхания нанесенных на древесину клеевых веществ достигается благодаря запасу тепла, полученного ей во время предварительного нагрева. Для этого используется как конвективный, так и кондуктивный, радиационный и диэлектрический способы нагревания. Выбор способа нагревания и оборудования определяется особенностями конкретного технологического процесса.

Тепловая обработка древесины в бассейнах

Тепловая обработка древесины в бассейнах распространена в основном на лесопильных заводах, где пиловочное сырье сортируется и хранится перед распиловкой на воде. Сегодня эта технология используется на ряде предприятий в северных регионах России и в Северной Америке. Твердость сырой древесины значительно возрастает при температуре ниже нуля, когда свободная вода в полостях клеток превращается в лед. При распиловке замороженных бревен на пилорамах, скорость резания которых невысока, качество пиломатериалов получается низкое. Повысить качество продукции в зимнее время помогает предварительное оттаивание сырья.

Бассейны для тепловой обработки делятся на естественные и искусственные. Естественные бассейны представляют собой отгороженную часть существующего рядом с лесопильным предприятием водоема (реки, озера, залива). Искусственные бассейны строятся заглубленными в грунт по типовым или индивидуально разработанным проектам и имеют железобетонные ограждения. Иногда для защиты рабочих и элементов конструкции бассейнов от атмосферных осадков над ними сооружают крыши. Глубина бассейна составляет не менее 1,5 м, а площадь зависит от расчетной пропускной способности лесопильной рамы и требуемого времени нахождения древесины в воде.

Минимальная продолжительность нахождения в воде пиловочного сырья хвойных пород определяется временем, необходимым для оттаивания заболони – наружных молодых, физиологически активных слоев древесины, в которых сосредоточено основное количество льда. Расчетная ширина заболони равна 3–4 см. Содержание льда в центральной части даже полностью промерзших бревен невелико, поскольку влажность ядра и спелой древесины близка к пределу гигроскопичности. Зимой температуру воды в открытых бассейнах поддерживают на экономически обоснованном уровне 5–10°С. В таких условиях необходимое время оттаивания заболони, в зависимости от диаметра бревен, составляет от 4 до 10 часов. На практике бревна небольшого диаметра оттаивают за одну рабочую смену.

Обогревать бассейн можно несколькими способами. Самый простой – путем впуска в нее пара через отверстия в трубах, проложенных по периметру бассейна. Дешевле для этих целей использовать оборотное водоснабжение, с подогревом воды в бойлере. Основными минусами открытых бассейнов являются высокий уровень теплопотерь с открытой водной поверхности, неполное оттаивание надводной части плавающих бревен и тяжелые условия труда рабочих.

Альтернатива открытым бассейнам – закрытые бассейны проходного типа. Их целесообразно использовать на лесопильных предприятиях, где происходит сухопутная сортировка сырья на специализированных конвейерах. Наличие ограждений, соответствующих климатическим условиям региона, позволяет повысить температуру воды до 25–30°С, что ускоряет тепловую обработку. Использование дождевальных установок обеспечивает равномерность оттаивания бревен. Водяной пар из здания бассейна удаляют вытяжные вентиляторы.

Еще один вариант проведения тепловой обработки – использование закрытой бетонной ванны, где устанавливается механизм перемещения бревен, которые для равномерного прогрева движутся в подтопленном состоянии. Для высокой интенсивности тепловой обработки температура горячей воды должна быть около 80°С. Выбор оборудования для тепловой обработки пиловочных бревен определяется не только его стоимостью, но и его надежностью, поскольку оно эксплуатируется при серьезных нагрузках и в тяжелых условиях. На современных предприятиях распиловка бревен происходит главным образом с помощью дисковых или ленточных пил, скорость резания которых высока. Это позволяет получать качественную пилопродукцию даже при распиловке мерзлой древесины без проведения тепловой обработки.

Температура воды для обработки древесины

Открытый бассейн – 5–10°С

Закрытый бассейн – 25–30°С

Закрытая бетонная ванна – 80°С

Проваривание древесины

Проваривание широко используется при изготовлении фанеры как подготовительная процедура перед лущением шпона. Для получения качественного шпона температуру древесины при лущении поддерживают в определенном диапазоне: для ольхи и березы – 30–50°C, для мягких хвойных пород (ель, пихта, кедр) – 35–55°C, для сосны и лиственницы – 40–60°C.

Проваривание древесины проводится в специальных варочных бассейнах различных конструкций. На некоторых старых российских предприятиях с небольшим объемом выпуска продукции до сих пор эксплуатируются открытые бассейны для проварки фанерного сырья в кряжах. Загрузка и выгрузка кряжей в них происходят с помощью крана, оснащенного грейферным захватом. Вода в бассейне нагревается благодаря тому, что через перфорированные трубы в нее подается пар. При высоком теплопотреблении кряжи в таких бассейнах прогреваются неравномерно.

Для крупных предприятий разработаны секционированные бассейны большей площади. Отсеки бассейна закрываются съемными крышками, которые, препятствуя всплытию кряжей, обеспечивают их равномерный прогрев и сокращают теплопотери с поверхности воды. Теплоснабжение таких бассейнов может осуществляться различными способами.

Новые предприятия устанавливают закрытые бассейны проходного типа, которые, имея высокую производительность, благодаря дождевальной установке, обеспечивают интенсивный и равномерный прогрев кряжей до заданной температуры. А утепленная надстройка серьезно сокращает теплопотери. Для устранения парообразования на загрузочном и разгрузочном концах бассейна устанавливаются вентиляторы. Бассейн разделяется продольными перегородками на секции, вдоль которых перемещаются связанные в пучки кряжи. Для их загрузки и выгрузки используются краны или автопогрузчики с грейферным захватом. Теплоснабжение бассейна обеспечивается системой оборотного водоснабжения с подогревом. Периодическая вода очищается с помощью механических фильтров.

В бассейнах другой конструкции равномерность прогрева достигается за счет того, что перемещающиеся от загрузочного конца к разгрузочному концу кряжи благодаря прижимным траверсам притоплены. Вода в бассейне нагревается встроенными в его стенки радиаторами, в которых в качестве теплоносителя циркулирует термическое масло. Для равномерного нагревания вода в бассейне постоянно перемешивается.

Нагревание фанерного сырья можно проводить и в специальных камерах вместимостью до 150 м3. Тепловая обработка происходит орошением штабеля чураков горячей водой с температурой до 60°С, которая равномерно разбрызгивается установленными на потолке камеры форсунками. Цикл обработки включает две стадии: прогрев и выдержка при заданной температуре. Благодаря плавному нагреванию существенно снижается вероятность торцевого растрескивания. Время обработки, в зависимости от породы древесины, достигает 18 часов. Зимой чураки предварительно размораживаются в цехе при комнатной температуре. Вода для орошения чураков циркулирует по замкнутому контуру, который включает насос, теплообменник и фильтр. Подобные камеры экономичны, поскольку имеют хорошую теплоизоляцию, а для проведения тепловой обработки нужно минимальное количество воды. Российский и зарубежный опыт показывают, что для обогрева бассейнов экономичнее использовать вторичные тепловые ресурсы предприятия, например, пар низкого давления или конденсат после прессов или сушилок.

Для получения качественного шпона нужно соблюдать оптимальный температурный режим при обработке фанерного сырья. На интенсивность, а следовательно, и продолжительность нагревания влияют плотность сырья, начальная температура, диаметр чураков и температура воды. Это необходимо принимать во внимание при назначении длительности тепловой обработки.

Исследования показывают, что повышение температуры проваривания в пределах рекомендуемого диапазона заметно уменьшает глубину трещин на шпоне. Склеенная из такого шпона фанера более прочная.

Температура воды для проваривания древесины

Мягкий режим – 35–50°C

Жесткий режим – 70–80°C

Камеры с орошением водой – до 60°С

Пропаривание древесины

Пропаривание как вид тепловой обработки применяется при изготовлении строганого шпона, изогнутых и прессованных изделий, для изменения цвета и адгезионных свойств древесины, а также в спичечной промышленности. Для пропаривания ванчесов, брусьев, чураков и досок используются пропарочные камеры, а для пропаривания заготовок перед гнутьем или прессованием – парильные автоклавы.

Пропарочные камеры представляют собой помещения различных размеров, имеющие герметичные и хорошо утепленные ограждения. При строительстве стационарных камер используются традиционные строительные материалы: кирпич, бетон, железобетон, минеральная теплоизоляция. Сборные камеры имеют металлический каркас, как правило, из профильного кислотостойкого алюминиевого сплава, к которому крепятся ограждения из сэндвич-панелей, облицованные с внутренней стороны листами из алюминиевого сплава или нержавеющей стали. Загрузка древесины в камеры происходит с помощью рельсовых тележек или фронтальным погрузчиком. Двери камер должны быть прочными, иметь хорошую теплоизоляцию и герметичность по притвору. В камерах с рельсовой загрузкой устанавливают створчатые двери, а в камерах с фронтальной загрузкой – сдвижные или подъемные ворота.

Тепловая обработка древесины осуществляется насыщенным паром, который подается в камеру по паропроводу от центрального парогенератора или образуется при кипении воды в специальных каналах, расположенных вдоль стен камеры. Вода нагревается за счет контакта с установленными в каналах теплообменниками, внутри которых течет теплоноситель с температурой выше 100°С (перегретая вода, пар или диатермальное масло). Такой способ получения пара наиболее экономичен.

При пропаривании температура в камере поддерживается на уровне 90–95°С при степени насыщенности близкой к 100%. Продолжительность пропаривания варьируется от нескольких часов до нескольких десятков часов и зависит от назначения тепловой обработки, размеров и количества материала, породы дерева и начальной температуры.

Для пропаривания при более высоких температурах используются герметичные металлические автоклавы, имеющие теплоизолированный цилиндрический корпус. Автоклав загружается с помощью рельсовой тележки. Полусферическая крышка плотно прижимается к корпусу автоклава по притвору с помощью запорных устройств. Вместимость автоклавов составляет несколько кубометров древесины. Температура внутри автоклава достигает 125–130°С при давлении 0,2–0,3 МПа.

Температура ванчесов при строгании варьируется – от 30–40°С для бука и ореха до 60–80°С для дуба. При тепловой обработке древесину нагревают постепенно, не допуская больших перепадов температуры. Это особенно важно при пропаривании замороженной древесины твердых лиственных пород. Уменьшить скорость нагревания можно за счет циклической подачи пара. По окончании пропарки ванчес 2–3 часа выдерживают для выравнивания температуры по его объему.

Высокая температура в автоклавах существенно ускоряет нагревание, но при этом возрастают и температурные перепады по их сечениям, которые не исчезают даже после выдержки в цехе. Негативные последствия такой обработки выражаются в появлении ворсистости, волнистости или потемневших участков на шпоне, особенно из древесины тропических пород, чувствительных к температурным воздействиям. Такую древесину лучше пропаривать при более низкой температуре в пропарочных камерах.

Пропарочные камеры используют и для изменения цвета древесины. Чаще пропаривают бук, для того чтобы древесина приобрела приятный розовый цвет. После тепловой обработки древесина становится темнее и приобретает разные оттенки. Этот эффект более заметен при пропаривании свежесрубленной древесины. Время для достижения нужного цвета зависит от породы и толщины материалы и обычно составляет 10–50 часов.

Тепловая обработка древесины перед гнутьем необходима для повышения ее пластичности. Наилучшие результаты получаются при гнутье древесины с влажностью, близкой к пределу гигроскопичности – 25–30%. Для пропаривания малых партий заготовок целесообразнее использовать автоклавы, в которых поддерживают температуру 100–105°С при небольшом избыточном давлении. В таких условиях для полного прогрева заготовок, в зависимости от толщины, потребуется 0,5–2,5 часа. За это время влажность заготовок существенно не изменится. При таких же условиях происходит тепловая обработка заготовок перед прессованием при изготовлении прессованной древесины. Иногда древесину некоторых экзотических пород пропаривают для удаления из нее эфирных масел с целью улучшения адгезионных свойств.

Как повысить качество пропаривания древесины:

• Обеспечьте высокую теплоизоляцию дверей пропарочных камер

• Температура в камере должна быть не ниже 90°С

• Температура внутри автоклава должна быть не ниже 125°С

• Избегайте перепадов температуры, чтобы исключить ворсистость или потемнение шпона

Веками дерево считалось хоть и ценным, но хрупким материалом, который подвержен гниению, нападению паразитов, усушке и прочим неприятностям. И только в конце прошлого века в Финляндии был разработан процесс, позволяющий избежать порчи деревянных изделий при эксплуатации. Термообработка древесины стала спасением для любителей конструкций и отделки из этого сырья. Теперь даже самый недорогой тип дерева может выглядеть презентабельно, иметь насыщенный и благородный оттенок.

Термообработанная древесина

Первыми, кто догадался использовать термообработку дерева для повышения его физических качеств были финны. Чтобы получить термомодифицированную древесину, сырой материал подвергается процессу, при котором поддается сушке и обработке паром при высокой температуре. Молекулярная текстура сырья меняется, расщепляются волокна и характерная для пиломатериала пористость пропадает.

Вода термомодифицированной древесине не страшна, дополнительные химические составы для защиты от влаги не используются. Скачки температуры окружающей среды она переносит стойко, не сохнет и не разрушается.

Оттенок пиломатериала после такой обработки меняется в лучшую сторону. Термомодифицированная древесина приобретает благородный оттенок, свойственный дорогим породам. Плесень, насекомые и гниение для нее не страшны. Качественные характеристики становятся выше примерно в 20 раз по сравнению с сырьем, которое не подвергалось такой обработке. При этом все природные свойства после термообработки у дерева сохраняются. Оно по-прежнему остается экологически чистым, отлично проводящим тепло материалом.

Технология термообработки древесины

Существует определенный порядок действий, позволяющий на выходе получить качественную термомодифицированную древесину:

Сырой пиломатериал помещается в специальную камеру. Там под воздействием температуры свыше 100 градусов (в пределах 300) он подвергается термосушке. Вся влага из дерева выпаривается практически до нулевой отметки.
Далее, происходит термообработка дерева при помощи пара под температурой в пределах 220-240 градусов. Процесс длится больше суток. В это время сырье получает тот неповторимый оттенок, особую прочность и долговечность.
В завершение камера остывает, температура снижается. Термостабилизированная древесина должна содержать не более 6% влаги в волокнах.

Есть два варианта создания термомодифицированной древесины, в зависимости от способа обработки паром:

Одноступенчатый (описан выше);
Многоступенчатый. Пар подается под давлением, которое периодически меняется. Этот способ дает более стойкий защитный результат у материала.

Высшее качество у термомодифицированной древесины появляется после обработки азотом вместо пара. От этого зависит цена готового пиломатериала.

Для простоты были введены классы сырья, которые различаются по способу обработки:

Класс 1. Температура пара не превышает 190 градусов. Обработка слабая, материал немного меняет свои свойства, естественный цвет практически сохраняется, немного темнеет оттенок.
Класс 2. Температура пара до 210 градусов, износостойкость материала возрастает, появляются защитные функции против гниения. Оттенок становится насыщеннее, материал заметно темнеет.
Класс 3. Температура пара до 240 градусов, цвет существенно изменяется до темного. Все защитные функции повышаются до максимального предела.

Перед покупкой следует определиться какая технология термообработки древесины подходит в конкретном случае, от этого существенно зависит цена вопроса.

Преимущества термодревесины

После термообработки пиломатериал получает качества, которые существенно отличают его от необработанного дерева:

Долгий срок эксплуатации. Деревянные волокна больше не способны впитывать влагу из-за новых физических свойств. Термомодификация древесины не дает материалу разбухнуть или потрескаться. Полисахариды в составе больше не присутствуют. А значит нет приманки для паразитов и насекомых. Эти факторы влияют на срок службы в положительную сторону.
Высокий уровень пожаробезопасности. Термическая обработка делает волокнаплотными. Они содержат меньше кислорода, а значит, возгорание будет происходить гораздо медленнее, чем у обычного сырья.
Внешне древесина выглядит дороже. Структура дерева выделяется сильнее, оттенок становится глубоким, насыщенным. Такими цветами обладает природная плотная структура ствола лиственницы, дуба.
Физические свойства улучшаются. Материал больше не боится царапин, ударов. Сломать его не так просто, как было раньше.
Обработка термодревесины химическими составами для сохранения целостности больше не требуется. Есть нюанс: пока ее свойства до конца не изучены, прошло мало времени. Рекомендуется наносить защитный состав на те части конструкции, которые будут находиться в земле (сваи, части фундамента и пр.).

Сфера применения деревянных изделий больше ничем не ограничивается.

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.

Термообработка дерева в домашних условиях

Чтобы создать термодревесину своими руками потребуется:

Бак, который можно закрыть настолько плотно, что воздух туда не будет поступать.
Обеспечить постоянный равномерный нагрев всей площади резервуара.
Емкость с жидкостью, для создания термического пара внутри бака.
Инструмент для размещения сырья.

Принцип работы: внутрь бака помещается кусок древесины, конструкция непрерывно подогревается чаще всего электрическим способом до температуры не ниже 135 градусов.

Еще один простой вариант для термообработки в домашних условиях небольших кусков древесины: прокипятить его в кастрюле 1,5 часа, завернуть в полотенце и дать просохнуть рядом с обогревателем. Этот способ актуален для тех, кто занимается резкой по дереву.

Термодревесина — материал экологически чистый. Не требует особого покрытия, используется как для внешней отделки помещения, так и для внутренней. На осадки и перепады температуры не реагирует. Прослужит своим хозяевам десятки лет, сохранив благородный внешний вид и защитные качества.

Читайте также: