Thermowood: technologie výroby, vlastnosti, výhody a nevýhody, použití

Zpracování za vysokých teplot mění vlastnosti většiny materiálů, dřevo není výjimkou. Pokud jste to nevěděli, dřevo dokáže při vystavení teplu víc než jen hořet. Pojďme tedy zjistit, jaké vlastnosti má tepelně modifikované dřevo.

Co je tepelně upravené dřevo a jak vzniklo?

Tepelné zpracování dřeva přitahovalo zájem badatelů již ve 30. letech 40. století. První, kdo se tímto tématem zabýval, byli němečtí vědci, po nich ve 180. letech 220. století američtí vědci. V posledních letech probíhají výzkumy v této oblasti ve Francii, Nizozemsku, Finsku, Německu, Itálii a dokonce i v Rusku. V důsledku toho odborníci došli k závěru, že v důsledku působení teplot XNUMX-XNUMX stupňů a také přehřáté vodní páry se běžné dřevo přemění na zcela nový produkt vyšší kvality – strukturované a hydrotermálně upravené dřevo.

Řezivo se touto technologií začalo v průmyslovém měřítku vyrábět zhruba před deseti lety. V současnosti dosahují roční objemy výroby tepelně zpracovaného řeziva 150 tisíc metrů krychlových, hlavním dodavatelem je Finsko. Mimochodem, tento materiál získal zvláštní oblibu poté, co byla v Evropě zakázána chemická úprava dřeva.

V takových komorách se dřevo přeměňuje na TMD

Charakteristika tepelně upraveného dřeva

Tepelná úprava dřeva je specifická technologie tepelného zpracování. Zpracovávají dub, buk, modřín, lípu, jasan, břízu a mnoho dalších druhů. Hlavním cílem tepelného zpracování je učinit řezivo co nejodolnější vůči vlivu negativních faktorů prostředí, dále zajistit stálost jeho tvaru, velikosti a mnohonásobně zvýšit jeho pevnostní ukazatele. Po takovém tepelném zpracování se vlastnosti evropských dřevin přibližují tropickým rekordmanům, jako je iroko a teak.

Tepelně upravené dřevo získává následující vlastnosti:

• vlhkost se absorbuje 6-12krát hůře a špatně se udržuje uvnitř, řezivo rychleji vysychá;
• vysoká vlhkost nevede k hnilobě, deformaci, bobtnání, praskání, kroucení a deformaci;
• odchylka od standardních rozměrů pod vlivem vlhkosti nepřesahuje 6%;
• po zaschnutí se bez následků vrátí do původní velikosti a tvaru;
• zachovává si svůj tvar a velikost po celá desetiletí;
• není náchylný k poškození dřevomorkou a jiným hmyzem;
• houby, plísně a škodlivé mikroorganismy se nevyvíjejí;
• odolnost proti opotřebení se zvyšuje v důsledku zvýšené tvrdosti a snížení otěru;
• tepelná vodivost klesá o 25 %;
• lépe se odhalí textura, po broušení se objeví lesklý lesk a díky ztmavnutí barvy se levné druhy dřeva začnou jevit jako drahé a exotické;
• trvanlivost se zvýší nejméně 10krát;
• nevyžaduje chemickou ochranu a přitom zůstává šetrný k životnímu prostředí a hygienicky neutrální.

Takto vypadá dřevo bezprostředně po zpracování.

Důležité! Tepelná úprava má i své stinné stránky. Tepelná úprava dřeva mění strukturu vláken, což má za následek snížení hustoty. Proto se ne vždy doporučuje jako hlavní konstrukční materiál.

Vliv tepelného zpracování na řezivo z různých druhů dřeva

Tepelné zpracování mění vlastnosti jednotlivých hornin různými způsoby:

1. Po takové expozici získá bříza stabilitu původně zadaných geometrických rozměrů. Ani po mnoha letech používání v méně příznivých podmínkách se nerozmočí, nenafoukne ani nezdeformuje. Další výhodou břízy TMD je její schopnost odpuzovat vlhkost a odolnost vůči plísním a plísním.
2. Ušlechtilý dub po tepelné úpravě získává ještě příjemnější dřevitou vůni a ušlechtilý odstín. Dub TMD je ideální dřevinou z hlediska provozních vlastností, protože má extrémně dlouhou životnost a extrémně snadnou údržbu.
3. Tepelně zpracovaný modřín se stává mnohem odolnějším, aniž by příliš zvyšoval jeho cenu. Odborníci proto považují tento materiál za nejvhodnější pro stavbu venkovských domů.
4. Borovice TMD je prakticky odolná vůči hnilobě, a proto je považována za nejvhodnější druh pro stavbu v Evropě.

Nejoblíbenější druh pro tepelnou úpravu dřeva

Druh dřeva velmi ovlivňuje počáteční vlastnosti řeziva. Vlastnosti termodesky budou také záviset na druhu dřeva. Ne všechna plemena jsou podrobena tepelné úpravě, protože má také své nevýhody, zde jsou nejoblíbenější:

Borovice

Neošetřená borovice je již schopna vyřešit většinu stavebních problémů. Po úpravě však bude borovicový termoboard (nebo termoborovina) vynikajícím řešením pro vnější povrchovou úpravu díky své vynikající odolnosti vůči vnějším vlivům a příjemnému vzhledu.

Hornina je zpočátku měkká, po zpracování však při ohýbání zcela zkřehne. Nedoporučuje se používat takové tepelné desky jako základ pro rám. Tepelně upravené borovicové dřevo však bude velmi měkké, a proto nebude vhodné pro instalaci podlah nebo teras.

Birch

Tepelně upravené březové desky budou po zpracování spolehlivě chráněny před deformacemi vlivem vlhkosti a poškození houbami, plísněmi a hnilobou. Proto je bříza jedním z oblíbených druhů pro tepelnou úpravu. Přirozená barva dřeva bude zároveň jasná a sytá.

Březové tepelné desky se aktivně používají pro terénní úpravy okolí domu. Slouží k montáži plošin, cest, verand a dalších venkovních prvků.

Ash-tree

Nejoblíbenější druh dřeva pro tepelné zpracování. Termojasanová deska se vyznačuje výraznou texturou a jednotným jasným odstínem. Zároveň má nejlepší ukazatele pružnosti a pevnosti.

Jasanové tepelně upravené dřevo se používá především k výrobě parketových prken, nábytku a dalších interiérových předmětů.

Dub

Thermowood z dubu je extrémně tvrdý a odolný materiál, který se dá srovnat i s keramickými obklady. Zároveň dokáže potěšit odvážné designéry velkou variací přírodních barev (v závislosti na regionu, kde strom roste) a zvláštní barevnou heterogenitou. Dub má ale speciální strukturu vláken, která se při tepelném zpracování příliš poškodí, a proto budou dubové termo desky plné mikrotrhlin a při zpracování budou „rozmarné“.

Vzhledem k vlastnostem dubu se jeho tepelně upravené dřevo používá pouze k dekoraci interiérů.

Elm strom

Tepelně upravené jilmové dřevo je vysoce odolné proti opotřebení a má jedinečnou vlastnost, díky které je prakticky nezranitelné vůči hnilobě v půdě nebo vodě. Navíc se jedná o extrémně odolné a strukturované dřevo. I po tepelném zpracování je vhodný jako nosné prvky lehkých konstrukcí.

Termo-jilmová deska je oblíbená zejména při stavbě lodí. Používá se jak pro dokončování kabin a salonů, částečně se také používá pro trupy.

Maple

Tepelně upravené javorové dřevo se po zpracování nevyznačuje žádnými speciálními vlastnostmi, je však ceněno pro své zvláště syté barevné odstíny a výraznou texturu. Jinak javorová termodeska je prostě dobré řezivo na dokončovací práce.

Cedar

Cedr Thermowood je prémiová varianta s nejlepší pevností, odolností a vzhledem. Termocedrová deska nevysychá, nepraská, nedeformuje se ani se nestane domovem škodlivých mikroorganismů.

Vzhledem k vysokým nákladům na suroviny a zpracování se tepelně upravené cedrové dřevo používá především k dekorativním účelům. Zároveň bude výborným doplňkem do exteriérů i interiérů.

Tento článek zmiňuje produkty z našeho katalogu:

1. Police termo osika 25*85*2000 mm
2. Police termo osika 25*85*2200 mm
3. Police termo osika 25*85*2500 mm
4. Police termo osika 25*85*2700 mm
5. Police termo osika 25*85*3000 mm

Obletov Jevgenij Nikolajevič 1, Škoda Irina Vasilievna 1
1 Státní univerzita architektury a stavitelství Nižnij Novgorod, vysokoškolák

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: 21.02.2025).

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.

1. Thermowood od A do Z: [Elektronický zdroj] – Režim přístupu: http://www.tavis.com.ua/termodrevesina/tehno – (Přístup 15.08.2018)
2. Thermoholz – Beständigkeit durch Hitzebehandlung: [Elektronický zdroj] – Režim přístupu: https://www.casando.de/ratgeber/thermoholz-bestaendigkeit-durch-hitzebehandlung – (Přístup 15.08.2018)
3. Thermowood: vlastnosti materiálu a jeho barva: [Elektronický zdroj] – Režim přístupu: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6853- (Přístup 17.08.2018)
4. 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)
5. 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)
6. 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.

Pokud ještě nejste registrováni na webu, musíte se zaregistrovat:

© 2025. Elektronický vědecký a praktický časopis „Moderní vědecký výzkum a inovace“.