Производство и методы обработки материала

Уже древние викинги при строительстве оборонительных укреплений использовали обожженные деревянные столбы, которые были гораздо долговечнее, чем никак не обработанные ограждения из дерева. Изучение свойств термодревесины и преимуществ ее использования началось в 1930-х годах в США и Европе, но в то время процесс производства этого материала так и не достиг промышленных масштабов. Только спустя десятилетия Технический Исследовательский Институт Финляндии VTT снова заинтересовался этой идеей. Следствием этого стала разработка новой технологии термообработки древесины, получение патента и запуск бренда ThermoWood® в конце 1990-х годов в Финляндии. Кратко технология заключается в следующем: при высокой, постоянно повышающейся температуре происходит сушка дерева, содержание влаги в нем сокращается практически но нуля. После проведения сушки под воздействием высокой температуры внутри печи температура повышается и, достигая нужного уровня, остается на одной отметке 2-3 часа, это время зависит от назначения изделия. Затем наступает фаза охлаждения, температура понижается посредством системы водяного орошения и когда она достигает 80-90 градусов, древесина увлажняется, чтобы содержание влаги достигло 4-7 процентов. Таким способом можно обрабатывать как свежую древесину, так и высушенную в печи, как мягких, так и твердых пород. Под каждую породу дерева технология отдельно оптимизируется. Структура дерева в результате термообработки меняется. Дерево становится более темным, снижается уровень разбухания, улучшаются термоизоляционные свойства. Частичное сгорание ксилозы в сушильных камерах изменяет качество материала. Из хвойных пород высокая температура выгоняет смолу. Термодерево приобретает карамельный цвет и равновесную влажность. Меняется не только наружная, но и внутренняя структура, поэтому место среза обработанной доски имеет такую же окраску, обладает такой же прочностью, как и поверхность. Тепловую обработку сочетают с водной, что приводит к гидролизу составных частей дерева. Сейчас термодерево производят четырьмя методами:

  1. Одноступенчатый метод обработки паром происходит в специальных агрегатах, похожих на сушильные камеры. Технология предусматривает подачу пара, который уменьшает содержание кислорода камеры до 3.5%. В нагретой до 150-200оС древесине замедляется оксидация. Предварительно высушенное дерево обрабатывают около 3-х дней. Термобработка сырой древесины требует больше времени с учетом просушки.
  2. Многоступенчатый метод напоминает процесс варки. Технология заключается во влажной обработке дерева паром или водой. Варение происходит при температуре 150-200оС в герметичной камере под давлением 1.6 МПа. Далее материал сушат около 4-х дней в камере до достижения влажности 10%. При наступлении фазы твердения, дерево греют 16 часов до температуры 170-190оС.
  3. Еще один метод горячей обработки предусматривает погружение сухого дерева в масло. Процесс длиться около суток. Масло медленно подогревают около 4-х часов до температуры 180-220оС. За все время прогрева и до полного остывания древесина впитывает масло.
  4. Метод обработки инертными газами называют ретификацией. Технология предусматривает обработку дерева азотом с 2% кислорода под давлением.