Anotace
Tento příspěvek zkoumá moderní stavební materiál – termodřevo, jeho výrobní technologie, vlastnosti, vlastnosti a oblasti použití. Byla provedena srovnávací analýza termodřeva a přírodního dřeva, byly vyvozeny závěry o stavu a perspektivách rozvoje.
Bibliografický odkaz na článek:
Obletov E.N., Škoda I.V. Thermowood: technologie výroby, vlastnosti, výhody a nevýhody, použití // Moderní vědecký výzkum a inovace. 2019. č. 1 [Elektronický zdroj]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2019/01/88518 (datum přístupu: 29.03.2024).
Státní univerzita architektury a stavitelství Nižnij Novgorod
Thermowood (TMD) neboli tepelně zpracovaná deska je inovativní, vysoce kvalitní produkt 1. století, který je stabilnější a odolnější než konvenční dřevo, jelikož při výrobě termodřeva se výchozí produkt zpracovává při vysoké teplotě v komorách s omezeným přístupu kyslíku, s plynulým vícestupňovým režimem ohřevu, nuceným chlazením a bez použití jakýchkoli chemikálií.[XNUMX]
Dlouhodobé vystavení teplotě, které je termodřevo vystaveno, způsobuje jeho vydutost. Technologie výroby je poměrně jednoduchá v tom smyslu, že při zpracování je dřevo zbaveno celulózy a pryskyřic. Struktura dřevěného vlákna se přitom mění a upravuje na jakousi karamelizovanou hmotu, která určuje jeho vysoké užitné vlastnosti.
Vhodné lesy jsou dřeviny jako osika, jasan, borovice nebo dub. Zpracování dává dřevu tmavou, obvykle lesklou barvu a kouřovou vůni.[2]
První vědecký výzkum v oblasti tepelného zpracování dřeva byl proveden ve třicátých letech dvacátého století – průkopníky byli Němci Stamm a Hansen. V Americe se o materiálu začalo mluvit o něco později, ve čtyřicátých letech, a první výsledky vědeckých prací na toto téma byly publikovány až v šedesátých letech minulého století (Kollman, Schneider).[3]
Tepelné technologie výroby dřeva
Tepelné zpracování dřeva se provádí podle čtyř hlavních technologií:
Zpracování v jedné fázi: při této metodě je dřevo ošetřeno zahřátou párou o teplotě 150 ° až 200 ° C, přičemž obsah kyslíku v boxu je snížen na 3,5%. Tomuto zpracování lze podrobit jak předsušené (zpracování do 3 dnů), tak surové (zpracování delší než 3 dny).
Vícestupňové zpracování: probíhá v uzavřeném boxu za působení ohřáté páry o teplotě +150-+200°C a tlaku minimálně 1,6 MPa. Sušení se provádí do 4 dnů. Obsah vlhkosti hotových výrobků by neměl překročit 10%.
Zpracování rostlinným olejem: Technologie spočívá v umístění obrobků do nádoby naplněné rostlinným olejem a pomalého zahřívání. V tomto případě je struktura dřeva nasycena malým množstvím oleje, díky čemuž je termodřevo odolné proti vlhkosti a odolné proti praskání.
Úprava dusíkem s 2% kyslíkem nebo jiným inertním plynem. Proces se nazývá rafinace. Tato technologie umožňuje získat produkty nejvyšší kvality.[4]
Druhy termodřeva
Existují tři druhy termodřeva v závislosti na technologii výroby a evropských normách pro pevnost dřevěných výrobků EN 335-1-2006. Hlavním principem této klasifikace je, že čím vyšší je teplota tepelné modifikace, tím je výsledný materiál stabilnější a trvanlivější, ale méně odolný.
Třída 1. Termo-S (střední). Teplota zpracování nepřesáhne 185-190°C. Fyzikální vlastnosti dřeva (pevnost, tvrdost, odolnost proti hnilobě a škůdcům) se mírně mění. Barva materiálu se ve větší míře mění, získává tmavší tóny s hnědým nebo červeným nádechem. Termální dřevo třídy Medium je určeno pro použití pouze v suchých místnostech.
Třída 2. Termo-D (intenzivní). Proces probíhá při teplotách do 200-230°C. Prahová teplota se liší v závislosti na druhu dřeva a použité technologii tepelného zpracování. Hlavní nevýhodou je přílišná křehkost v důsledku nedostatečné pružnosti. Tepelné dřevo třídy Intense se používá pro venkovní úpravy, v místech s vysokou vlhkostí a přímým stykem s vodou.
Třída 3. Teplota přesahuje 230°C. V této fázi je pozorováno výrazné snížení pevnostních charakteristik a silné ztmavnutí materiálu. Zároveň se ještě více zvyšuje odolnost proti hnilobě, houbám a škůdcům, materiál se stává hutnějším a odolnějším vůči povětrnostním vlivům.[1]
Tepelné vlastnosti dřeva
Výhody termodřeva lze vidět při srovnání s neošetřeným přírodním dřevem:
- Hmotnost dřeva po tepelném zpracování je přibližně o 5-10 % menší než hmotnost přírodního dřeva;
- Biologická trvanlivost ve srovnání s přírodním dřevem je zvýšena více než 25krát;
- Pevnost v tlaku a tvrdost se zvýší o více než 50 %;
- Rovnovážná vlhkost je asi 3-5 %, což je asi o 50 % nižší než rovnovážná vlhkost přírodního dřeva;
- Rozměrová stabilita je přibližně 10-15krát větší než u běžného dřeva;
- Pronikání vody do výrobků z tepelně upraveného dřeva je 3-5x nižší než u výrobků z neupraveného dřeva;
- Tepelná vodivost je o 20-25% nižší než u přírodního dřeva;
- Thermowood je méně hořlavý materiál než přírodní dřevo, jeho prahová teplota vznícení je v závislosti na druhu dřeva o 60-80°C vyšší než u přírodního dřeva;
- Po tepelném zpracování se dřevo stává nezranitelným pro hmyz, mikroorganismy a houby;
- Výrobky z Thermowoodu se nekroutí, nevysychají ani nebobtnají, dobře odpuzují vlhkost a zachovávají si své původní geometrické rozměry za jakýchkoli povětrnostních podmínek;
- Tepelná úprava probíhá bez přidání chemikálií, tepelně upravené dřevo je tedy absolutně nezávadný, ekologický a netoxický dokončovací materiál.[5]
Nevýhody termodřeva zahrnují:
- Vysoká cena materiálu
- Snížená pevnost dřeva. Vlivem zvýšení tvrdosti u termodřeva dochází k mírnému poklesu pevnosti a pružnosti a v důsledku toho ke zvýšení křehkosti.
- Šednutí vrchní vrstvy. Pod vlivem ultrafialového záření dochází ke ztrátě barvy ve vrstvě o tloušťce nejvýše 0,1 mm. Pro zachování barvy je povrch výrobků potažen speciálním olejem s UV ochranou.
- Jemný prach při zpracování. Vzhledem k tomu, že termodřevo je dosti suché, technologické zpracování materiálu vede ke vzniku jemného poletujícího prachu.
- Zbytkové pachy kyseliny octové a furfuralu.
- Deska, která je v kontaktu se zemí, je vystavena riziku napadení termity. Stupeň poškození termodřeva termity je menší než u přírodního dřeva. [1]
Aplikace
Fasáda, interiéry, jednotlivé prvky krajinného designu. Obklad si zachovává svůj vzhled po celá léta. Taková fasáda vyžaduje minimální údržbu během provozu, přičemž se netvoří trhliny a hniloba a prvky nevysychají.
Otevřené a nevytápěné prostory (terasy, verandy, altány) vyžadují použití povlaků odolných proti opotřebení, tepelná deska se nebojí srážek, teplotních výkyvů. Na podlaze nejsou žádné praskliny, její prvky nevysychají a nekroutí se.
Mokré místnosti (sauny, vany, koupelny, prostory u bazénů). Charakteristickým rysem termodřeva je jeho nízká schopnost vést teplo. To znamená, že při použití ve vaně nebo sauně se při kontaktu nezahřívá a nespálí pokožku.
Tepelná deska na koleje. Cesty jsou vystaveny zvýšenému zatížení, dešti a vlhkosti. Cestičky z termodřeva jsou přírodní a dekorativní a přitom maximálně spolehlivé a odolné.
Stavba jachet: pro povrchovou úpravu palub, výrobu nábytku a exkluzivní výzdobu interiérů.
Výroba kvalitních oken a dveří, stolů, židlí, nábytku.[6]
závěr: Na základě prezentovaných skutečností lze usuzovat, že možnou alternativou přírodního dřeva v podobě moderního materiálu – termodřeva (TMD) pro dokončovací práce (terasy, fasády apod.).
V důsledku zpracování dochází ke změně struktury stromu: vzhled textury, získání tmavšího a sytějšího ušlechtilého odstínu, jednotného v průřezu. Proto i nepříliš drahé odrůdy dřeva po takovém zpracování získávají vzhled cenných druhů. V budoucnu lze termodřevo podrobit jakémukoli mechanickému zpracování a nanést na něj jakýkoli nátěrový a lakový materiál.
Thermowood je schopno konkurovat, nebo spíše předčit své „africké protějšky“. To znamená, že má mnohem lepší vlastnosti než stromy jako abash nebo campas.
- Thermowood od A do Z: [Elektronický zdroj] – Režim přístupu: http://www.tavis.com.ua/termodrevesina/tehno – (Přístup 15.08.2018)
- Thermoholz – Beständigkeit durch Hitzebehandlung: [Elektronický zdroj] – Režim přístupu: https://www.casando.de/ratgeber/thermoholz-bestaendigkeit-durch-hitzebehandlung – (Přístup 15.08.2018)
- Thermowood: vlastnosti materiálu a jeho barva: [Elektronický zdroj] – Režim přístupu: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6853- (Přístup 17.08.2018)
- Tepelně zpracovaná deska neboli termodřevo je vynikající obdobou tradičního dřeva: [Elektronický zdroj] – Režim přístupu: https://otdelkadom-surgut.ru/termoobrabotannaya-doska-termodrevesina/- (Datum přístupu 17.08.2018)
- Srovnání termodřeva s neupraveným dřevem [Elektronický zdroj]/Wood-Plastic-Composite// Volná encyklopedie – Režim přístupu: http://www.lestermo.ru/statya-termoderevo/sravnenie-termoderevo.html- (Přístup 17.08.2018)
- Thermowood: jeho vlastnosti a oblasti použití – Režim přístupu: http://postroibanu.ru/raznoe/termodrevesina-unikalnyj-material.html- (Datum přístupu 17.08.2018)
© Pokud zjistíte porušení autorských práv nebo souvisejících práv, neprodleně nás informujte e-mailem nebo prostřednictvím formuláře pro zpětnou vazbu.
Komunikace s autorem (komentáře/recenze k článku)
Zanechat komentář
Pro přidání komentáře musíte být přihlášeni.
© 2024. Elektronický vědecký a praktický časopis “Moderní vědecký výzkum a inovace”.