Войти
Буковая древесина, обработанная при различных температурах. Слева направо: 200 ° C, 190 ° C, необработанный 
сравнение Ясень европейский, слева = необработанный, справа = термически модифицированная 
поверхность древесины, термически модифицированная Ясень европейский древесина Термомодифицированная древесина - это древесина, которая была модифицирована с помощью контролируемого пиролиза процесса нагрева древесины (>180 ° C) при отсутствии кислород, вызывающий некоторые химические изменения в химической структуре компонентов клеточной стенки (лигнин, целлюлоза и гемицеллюлоза ) в древесине, чтобы увеличить ее долговечность. Низкое содержание кислорода предотвращает горение древесины при таких высоких температурах. Внедряется несколько различных технологий с использованием различных сред, включая газообразный азот, пар и горячее масло.
Первым технологическим подходом к процессам термической модификации древесины является бумага Burmester.
Существует пять различных процессов термической модификации: термодревесина (или древесина премиум-класса) в Финляндии, процесс регенерации ( Retiwood, New Option Wood) и Les Bois Perdure во Франции, процесс Платона в Нидерландах, термическая обработка нефти в Германии (OHT-процесс).
Три процесса выполняются в один этап с использованием масла (масляно-термическая обработка), азота (древесина Reti) и пара (Le-Bois Perdure). Процесс термообработки древесины состоит из сушки, термообработки и, наконец, охлаждения / кондиционирования и занимает до 72 часов. Процесс Плато состоит из гидротермолиза, сухого отверждения и кондиционирования и может занять до 7 дней. Требуемое время зависит от породы древесины, ширины и начального содержания влаги.
Westwood - самый передовой современный процесс термомодификации, запатентованный в 2004 году. Первоначально процесс был разработан для обработки твердые породы дерева, которые являются более сложными по сравнению с хвойными из-за термохимических реакций, появились в лиственных породах во время термообработки. Полностью автоматизированная система управления Westwood позволяет управлять термообработкой любых твердых и мягких пород древесины.
Двухэтапный процесс, при котором сначала древесина, насыщенная водой, подвергается гидротермальной обработке при 160 ° C – 190 ° C при высоком давлении. После того, как содержание влаги в древесине снижается до 10%, проводят стадию отверждения при 170–190 ° C под давлением 1 атм.
Retification относится к французскому слову rétification, которое означает ретикуляцию (создание химических связей между полимерными цепями) и торрефакцию (обжаривание). В этом процессе древесина должна иметь влажность 12% или ниже, что может быть достигнуто с помощью простых процессов сушки. Затем древесину помещают в атмосферу с высоким содержанием азота с содержанием кислорода не более 2%.
Свежесрубленная древесина сначала должна быть высушена, а затем нагрета в паровой среде. используя оставшуюся влагу в древесине.
Древесина помещается в масляную баню при температуре от 180 ° C до 220 ° C. Этот процесс также можно использовать с химическими добавками для изменения древесины другими способами.
Этот процесс аналогичен обработке Les Bois Perdure в том, что для обработки древесины используется пар при атмосферном давлении. Однако этот процесс может также использоваться для «зеленой» древесины и был наиболее широко используемым коммерческим процессом по состоянию на 2004 год.
Основным преимуществом является то, что древесина мягких пород может использоваться для областей применения, требующих высокой прочности, которая может считаться экологически чистой. Класс прочности 1–3 согласно европейскому стандарту EN 350-2 может быть получен из непрочной (класс 5) древесины хвойных пород.
Основным недостатком является то, что прочность снижается из-за высокой температуры. Как правило, прочность на изгиб снижается до 30% с большим уменьшением при более высоких температурах.
Повышается биологическая устойчивость против некоторых (не всех) микроорганизмов и насекомых. Однако из-за разложения летучих органических соединений (ЛОС) антимикробные свойства древесины также могут снижаться. Усадка и набухание уменьшаются до 50–90%. Обработанная древесина несколько темнеет в цвете.
Как правило, процесс термообработки можно проводить на всех породах древесины.
Термомодифицированная древесина в наши дни - не просто академическая тема. Термическая обработка древесины проникает на рынок уже несколько лет. Есть также некоторый промышленный вклад в исследования и разработки. Исследовательский институт природных ресурсов при Миннесотском университете в Дулуте имеет экспериментальную печь для исследования эффективности термической модификации малоиспользуемых пород деревьев Миннесоты с целью расширения рынков древесины.
В гитаре. В производстве этот процесс называется «термоотверждение», «запеченный» и «жареный» среди других названий. Некоторые производители гитар начали использовать акустические деки и грифы электрогитары, которые подвергаются термической обработке, чтобы предотвратить типичное деформирование и растрескивание, которые часто возникают из-за сезонных колебаний влажности. Дополнительным преимуществом является то, что акустические гитары имеют тенденцию звучать как хорошо состаренные инструменты гораздо раньше, чем гитары без термической обработки.
В США крупнейшим производителем термообработки является компания Westwood, которая первой запустила производство термообработки в США в 2007 году. В Европе производство термомодифицированной древесины в коммерческих масштабах сосредоточена в основном в Эстонии. Эстония географически близка к основным финским производителям термообжиговых печей, а затраты на рабочую силу и накладные расходы ниже, чем в Финляндии или других скандинавских странах. В конце 1990-х годов возникли три основных эстонских производителя термомодифицированной древесины: Brenstol OU, Tre-Timber OU и Ha-Serv. Все 3 компании сосредоточились на поставках материалов для саун и внутренних полов - Brenstol специализируется на древесине твердых пород, а Tre-Timber - на древесине хвойных пород. В начале 2000-х годов компания Brenstol приобрела Tre-Timber, став крупнейшим производителем термомодифицированной древесины.
Примерно в то время рынок термомодифицированной древесины резко расширился от ее традиционного применения в материалах для саун, включая экстерьер. изделия, такие как профнастил (терраса) и облицовка (сайдинг). В то время как Ha-Serv продолжала ориентироваться в первую очередь на финский рынок саун, Brenstol основал бренд Thermory и начал экспортировать в Европу и Японию, а Thermory стал наиболее широко признанным брендом термически модифицированной древесины в этих странах. регионы. Рынок термомодифицированных материалов для экстерьера рос очень быстро, поскольку европейские потребители все чаще искали альтернативы тропической древесине из Азии, Африки и Южной Америки. Турецкий производитель Nova Wood также начал производство термомодифицированной древесины и стал второстепенным игроком на европейских рынках.
В 2012 году компания Brenstol открыла филиал в США, Thermory USA, и начала активно расширяться на рынках по всему миру. Торговая марка Thermory хорошо зарекомендовала себя в США и Канаде и поставляется в более чем 55 стран по всему миру. В 2016 году выручка Thermory составила 29 млн евро, а прибыль - 1,8 млн евро.
Мелкие местные производители продолжают появляться в каждом регионе, но существуют высокие барьеры для входа на рынок термомодифицированной древесины, особенно для термомодифицированные лиственные породы. Правильное оборудование для термической модификации чрезвычайно дорогое. Кроме того, поскольку технология недостаточно известна, имеется мало общедоступной информации о графиках сушки, и многие новые производители термически модифицированной древесины испытывают большой процент дефектов сушки, обесцвечивания, хрупкости, неисправностей оборудования (включая пожары) и неспособности для получения высоких показателей долговечности, достигнутых более известными производителями, такими как Brenstol (Thermory). В 2018 году компания Thermory приобрела Ha-Serv, став лидером в сегменте термически модифицированной древесины.
Последние исследования процесса термомодификации показали, что окрашивание древесины во время термообработки не обязательно, что приводит к ее долговечности и стабильности: реакции, ответственные за изменение цвета во время модификации, отличаются от реакций, которые ответственны за это. на прочность. Не всю коричневую древесину следует считать действительно термомодифицированной. В настоящее время Westwood является единственной технологией, реализовавшей эти изменения в процессе термомодификации для производства действительно прочной и стабильной термомодифицированной древесины в промышленности.
Исследования продолжаются. оптимизировать производственные процессы и различные параметры для ее производства и разрабатывать области применения для этой древесины. Также ведутся исследования с целью найти новые процессы термообработки древесины, даже пытаясь объединить различные процессы модификации древесины.
Наконец, продолжаются исследования, направленные на выяснение химических изменений, которым подвергается древесина в процессе термической обработки.
