Termiski apstrādāta koksne: galvenās īpašības, ražošanas tehnoloģija, plusi un mīnusi

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Lielākā daļa cilvēku izvēlas būvēt savas mājas galvenokārt no dabīgā koka. Turklāt no šī materiāla tiek izvēlēti pat aksesuāri. Un, neskatoties uz nodilumizturīgo mākslīgās izcelsmes analogu klātbūtni, kuru pēdējā laikā kļūst arvien vairāk, koks vienmēr tiek augstu novērtēts. Taču sākotnējā formā šis dabīgais materiāls ir īslaicīgs - tas pūst, deformējas pie augsta mitruma līmeņa. Turklāt viņš nespēj izturēt kukaiņu kaitēkļu, tostarp sēnīšu, uzbrukumu. Termiski apstrādāta koksne novērš daudzas problēmas un ir arī higiēniska.

Jau senatnē amatnieki domāja, kā palielināt koka izstrādājumu un konstrukciju kalpošanas laiku. Un galu galā tas viss beidzās ar inovatīvu risinājumu. Kas ir šis izejmateriāls?

Vispārīga informācija

Zem termina "tremodīns" slēpjas materiāls, kastermiski apstrādāts augstā temperatūrā. Tas var svārstīties no +185 °C līdz +250 °C. Tajā pašā laikā ražošanas procesā netiek pievienotas ķimikālijas! Rezultātā dzimst jauns 21. gadsimta materiāls, kas atbilst mūsdienu kvalitātes prasībām.

Daudzi patērētāji novērtē izmantoto izejvielu videi draudzīgumu neatkarīgi no tā, cik daudz laika ir pagājis. Un materiālu fizikālās un mehāniskās īpašības ir pilnīgi nenovērtējamas. Un šķiet, ka citi mūsdienu analogi, kas nekādā ziņā nav zemāki un kuriem ir lielākas iespējas iegūt vispārēju atzinību. Realitāte ir nedaudz savādāka.

Dabīgais materiāls un jo īpaši termiski apstrādāta koksne (ko jūs tagad zināt) ir labvēlīga salīdzinājumā ar tām, vismaz ar to, ka cilvēki no tā drīz nepametīs. Varbūt tas nekad nenotiks. Šeit, tāpat kā ar klasiku - tas ir nemirstīgs un nekonkurē ar modes tendencēm.

Par ko zināja senie meistari?

Koksnes termiskās apstrādes priekšrocības cilvēcei ir zināmas jau ļoti sen, un jau tajos tālajos laikos tas tika likts lietā. Amatnieki pamanīja, ka sagatavju iepriekšēja vārīšana, izmantojot eļļu, palīdz palielināt izstrādājumu kalpošanas laiku. Pateicoties šai apstrādei, materiāls pārstāja absorbēt mitrumu, tāpēc nav sabrukšanas, un forma tiek saglabāta ilgu laiku.

Bet tas nebūt nav vienīgais izmantotais paņēmiens. Kas nav izdarīts, lai pagarinātu koksnes kalpošanas laiku:

• Normaņi ķērās pie materiāla izšaušanas atklātā vietāugunsgrēks.
• Ģermāņu un slāvu cilšu saimnieki ļoti cienīja mērcēšanu un vārīšanu.
• Pat indieši bija pazīstami ar šaušanas tehnoloģiju - viņi palielināja savu bultu uzgaļu un šķēpu izturību.

Kas attiecas uz piemēriem, tie nav tālu jāmeklē. Pierādījumi par termiski apstrādātas koksnes izmantošanu atrodami antīkajos dzirnavu riteņos. Taču daudzi no tiem ir saglabājušies līdz mūsdienām!

Ķīmija - gan laba, gan slikta

Arī koksnes ķīmiskā apstrāde ir plaši izmantota kopš seniem laikiem un tiek izmantota arī mūsdienās. Tās būtība ir materiāla impregnēšana ar dažādiem līdzekļiem. Visizplatītākie formulējumi:

• antiseptiķi;
• polimēru vielas;
• krāso;
• lacki.

Tika izmantotas arī mitruma aizsargplēves. Ķīmiskās apstrādes ieguvums ir paaugstināta (un ievērojama) izturība pret negatīvām ārējām ietekmēm. Tomēr ir arī kaitējums, jo koks zaudē savu galveno priekšrocību – draudzīgumu videi.

Tehnoloģiju attīstība

Koksnes termiskā apstrāde ir bijusi interese kopš pagājušā gadsimta 30. gadiem. Zinātnieki no Vācijas uzņēmās iniciatīvu, un dažas desmitgades vēlāk to pārņēma amerikāņi. Par to, kas tas ir – termiski apstrādāts koks, cilvēce zina jau ļoti sen. Tāpēc speciālisti bija aizņemti, veicot eksperimentus un eksperimentus. Taču galu galā tehnoloģija netika plaši izmantota.

80. gadu beigās pilsētā Novy Urengoy Krievijātika likts sākums pašas koksnes termiskās apstrādes tehnoloģijas attīstībai. Tas ir balstīts uz seno meistaru pieredzi. Un pēc jaunā materiāla saņemšanas sākās mēbeļu un sporta inventāra ražošana.

Apmēram tajā pašā laikā speciālisti no citām valstīm - Vācijas, Somijas, Francijas un Nīderlandes - uzņēmās augstas temperatūras iedarbību. Zinātnieki veica pētījumus, kas pierādīja, ka šī iemesla dēļ koksnē ir notikušas strukturālas izmaiņas. Rezultātā materiāls tika padarīts nodilumizturīgāks un izturīgāks, kas paplašināja tā darbības jomu.

Somija

Un tomēr šajā valstī pirmo reizi sāka parādīties tehnoloģija termiski apstrādātas koksnes ražošanai. Tās iedzīvotāji pirmo reizi pamanīja, kā augsta temperatūra ietekmē materiāla izturību. Paraugi tika ņemti no dažādiem kokiem:

• bērzi;
• Firs;
• priedes;
• aspen.

Pēc viņu metodoloģijas viss process sastāv no vairākiem posmiem:

• Mitrums tiek noņemts no dabīgā materiāla šķiedrām, žāvējot slēgtās kamerās temperatūras diapazonā no +130…+150 °C.
• Augsta spiediena un temperatūras (+200…+240 °C), kā arī ūdens tvaiku ietekmē notiek koksnes sacietēšana. Šajā posmā materiāls iegūst raksturīgu nokrāsu.
• Temperatūras režīms pazeminās, mitruma saturs tiek pazemināts līdz 4-6%, ne vairāk.

Šāda cikla rezultāts noved pie jaunas koksnes struktūras veidošanās un izmaiņāmrodas molekulārā līmenī. Tas ir saistīts ar šķiedru šķelšanos un saitēm starp tām - tieši to ietekmē augstā temperatūra un spiediens.

Somijas tehnoloģiju izmantošanas rezultāts - termiski apstrādāta koksne spēj izturēt mitrumu un nav pakļauta deformācijai stipru lietusgāžu laikā. Un tas viss, samazinot materiāla virsmas porainību.

Izstrādātas tehnoloģijas

Kā atzīmēja daudzi eksperti no visas pasaules, mūsdienās ir aptuveni divi desmiti koksnes termiskās apstrādes tehnoloģiju. Daudziem no tiem ir patenti, un to vidū slavenākās tehnoloģijas ir šādi ražošanas veidi:

• Termokoksne ir Somijas amatnieku dzimtā tehnoloģija. Saskaņā ar šo attīstību valstī darbojas daudzas rūpnīcas. Tajā pašā laikā Itālijas uzņēmums Baschild un Francijas uzņēmums BCI-MBS izmanto šo tehnoloģiju.
• Vācijas attīstības pamatā ir koksnes žāvēšana, kas tiek veikta organiskas izcelsmes šķidrā vidē (eļļā) ar mainīgu temperatūru.
• Platons - šo tehnoloģiju izstrādāja amatnieki no Holandes. Tas nozīmē koksnes termisko hidrolīzi temperatūras diapazonā no +160 °C līdz +190 °C.
• Retifikācija jau ir mūsu pašu ražota termiski apstrādāta koksne no franču speciālistiem. Šajā gadījumā process notiek augstākas temperatūras (+200…+250 °C) ietekmē pārsātināta tvaika vidē.

IeslēgtsKrievijas Federācijas teritorijā, kā arī ASV, Kanādā un dažās citās Eiropas valstīs ir izstrādātas savas koksnes termiskās apstrādes tehnoloģijas.

Termokoksnes stiprās puses

Augstas temperatūras iedarbības rezultātā dabīgais materiāls zaudē tās īpašības, kas ierobežoja tā darbības jomu. Tajā pašā laikā koka derīgās īpašības tiek pilnībā saglabātas. Tas viss veicina to, ka koks iegūst jaunas īpašības, kuras var uzskatīt par šī modernā un novatoriskā materiāla priekšrocībām.

Starp nozīmīgām priekšrocībām ir jāizceļ šādas priekšrocības:

• Izturība - pēc termiskās apstrādes koksne vairs neuzsūc mitrumu, līdz ar to neuzbriest un neplaisā. Tas tiek panākts, sadaloties polisaharīdiem, kas ir sēnīšu un citu kaitēkļu iecienītākie līdzekļi.
• Augsts ugunsdrošības līmenis - termiski apstrādāta koksne iegūst cietību un blīvumu, kas liek tai aizdegties ļoti lēni nekā neapstrādātai koksnei.
• Stiprums - pateicoties termiskajai "modifikācijas" procedūrai materiāls ir izturīgs pret mehānisko spriegumu.
• Pievilcīgs izskats - termiskā apstrāde veicina spēcīgu koka struktūras izpausmi. Pateicoties tam, pat vienkāršas šķirnes iegūst jaunu izskatu, kas nekādā ziņā nav zemāks par elites šķirņu izskatu.

Lielā mērā šo īpašību dēļ mūsdienās šis novatoriskais materiāls ir ļoti pieprasīts profesionālu celtnieku un mājamatnieku vidū.

Klasifikācija

Tā kā koksnes termiskā apstrāde tiek veikta diezgan augstas temperatūras ietekmē ar lielu atstarpi (+150 °C līdz +240 °C), visa termokoksne tiek iedalīta vairākās klasēs.

Pirmajā grupā ietilpst kokmateriāli, kas tiek apstrādāti temperatūrā, kas nepārsniedz +190 °C. Tā virsma ir viegli tonēta, un tā tehniskā veiktspēja ir zema.

Otro grupu pārstāv termiski apstrādāta koksne, kas apdedzināta +210 °C. Tas ļāva palielināt tā izturību pret pūšanu, un to jau var uzskatīt par augstas stiprības materiālu. Tomēr koksne, kaut arī mazākā mērā, ir trausla un elastīga.

Trešajā grupā ietilpst augstākās kvalitātes materiāli - šeit process notiek +250 °C augstākās temperatūras ietekmē. Rezultāts ir ļoti blīvs un ciets koks. Tas ir izturīgs pret jebkādu ārēju ietekmi.

Izveidot DIY procesu

Termokoksne tiek ražota rūpnieciskā mērogā, izmantojot speciālu aprīkojumu. Tie, kas interesējas, kā šādu procesu var pārvērst realitātē pašu spēkiem, būs vīlušies. Nevarēs pilnībā atkārtot visu, kas tiek darīts rūpnīcās tā vienkāršā iemesla dēļ, ka tehnoloģiju ir ļoti grūti ieviest. Un mājās tas ir vienkārši neiespējami.

Kā zināms, koksne bez atbilstošas apstrādes pūst un ātri kļūst nelietojama. Mājās gan neizdosies tuvoties industriālajamražošanas apjoms, taču ir dažas labas iespējas:

• slīpēšana;
• grauzdēšana;
• ārstēšana ar antiseptiķiem.

Tas ir, joprojām ir iespēja izgatavot termiski apstrādātu koksni savām rokām. Turklāt tas viss var ievērojami pagarināt koka izstrādājumu un konstrukciju kalpošanas laiku. Slīpēšana un apdedzināšanas process ir tautas metodes. Tos praksē izmantoja mūsu vectēvi un viņu vecāki.

Ja nepieciešams, varat apstrādāt ar ķimikālijām, kas ir īpaši paredzētas šim nolūkam. Tomēr, kā jau minēts, materiāla videi draudzīgums tiek zaudēts. Tāpēc tie jālieto apzināti, nevis visos gadījumos.

Laba alternatīva

Kalkas dedzināšanai tiek izmantots pūtējs vai gāzes degli. Tikai iepriekš apstrādāta koksne tiek mitrināta ar ūdeni, lai tā neaizdegtos. Procedūra tiek veikta, līdz parādās brūna nokrāsa.

Pēc apdedzināšanas ogleklis tiek noņemts no koka ar metāla suku. Termiskā apstrāde lampas vai degļa ietekmē var piešķirt koksnei novecojošu efektu, ko novērtē daudzi cienītāji. Turklāt tagad materiāls ir droši aizsargāts pret sēnīšu (tostarp pelējuma) attīstību ilgu laiku.

Tajā pašā laikā šāda paštaisīta tehnoloģija termiski apstrādātas koksnes ražošanai ar savām rokām neļauj sasniegt tās materiāla īpašības, kādas piemīt rūpnīcā “dzimušajai” termokoksnei.