Технология термообработки древесины: Технология термообработки древесины | Thermodecking

Содержание

Технология термообработки древесины | Thermodecking

Термообработка древесины

Мы изготавливаем термодревесину по собственной запатентованной технологии WestWood на современном американском оборудовании. Контролируем качество всех этапов производства и даем 10 лет гарантии на свою продукцию. Заказывать напрямую у производителя безопасно и выгодно: низкие цены и программа лояльности для постоянных клиентов.

Как осуществляется термообработка древесины

Перед термообработкой древесина сушится в специализированных печах для удаления влаги из материала. Затем печь нагревается до +185…+200 °С — высота температуры зависит от толщины и породы дерева.

Термообработка проходит при избыточном давлении в атмосфере водяного пара. Пар выполняет защитную функцию, предотвращая возгорание древесины. И принимает участие в химических процессах, которые проходят в материале при термировании.

Высокие температуры меняют молекулярную структуру древесины — из нее испаряются полисахариды и смолы.

Это совершенствует физические свойства дерева: внешний вид, плотность, теплопроводность, влажность и продлевает срок эксплуатации. Продолжительность термообработки — несколько часов, а весь цикл с учетом сушки и охлаждения длится 30–35 часов.

Зачем нужна термическая обработка древесины

Термообработка исправляет все недостатки обычной древесины: склонность к гниению, набуханию, покрытию плесенью. Делает материал прочным, теплоемким, эстетичным. Технология не допускает использование химических веществ: формальдегидов, пластификаторов и модификаторов с помощью которых устраняли недостатки древесины раньше. Обработанное изделие безопасно для людей и окружающей среды — соответствует европейским экологическим стандартам.

Базовые преимущества материала

Влагостойкость. Термообработанная древесина не впитывает влагу — не набухает, не коробится и не гниет, как обычные доски. Ее можно использовать для оформления наружных сооружений (беседок, террас и др. ), открытых площадок, в качестве садового паркета.

Прочность и долговечность. Древесина, прошедшая термообработку, служит на 25 лет дольше обычной. Увеличивается и ее механическая прочность: материал можно укладывать в помещениях с высокой нагрузкой на полы.

Эстетические качества. Ярко-выраженная структура, интенсивный цвет и темный оттенок — после термообработки даже бюджетные породы древесины выглядят благородно и дорого. Визуально не уступают ценным экзотическим видам. Изделия Thermodecking органично впишутся в дизайнерские проекты премиум-класса.

Стабильность. Каждая обработанная доска имеет идеальную геометрию, которая не меняется в процессе использования. Даже через несколько лет она сохранит первоначальный размер и форму: не набухнет, не усохнет, не растрескается.

Теплоизоляционные показатели. Термообработка снижает теплопроводность древесины на 20–25 %. Фасадная отделка из такого материала лучше сохраняет тепло и поддерживает естественный микроклимат помещения.

Почему стоит заказать термодревесину в компании Thermodecking

Собственная технология производства. Многолетний опыт термообработки древесины показал: наша компания может предложить российскому рынку продукт, который соответствует международным стандартам качества. Запатентованная технология термообработки позволяет создавать материалы с уникальными техническими и эксплуатационными показателями. В нас уверены — об этом говорят многочисленные дипломы и сертификаты, звания «Товар года» и «Золотая марка». А главное — рекомендации клиентов и партнеров.

Широкий выбор материалов. Мы предлагаем древесину различных пород: береза, липа, ольха, осина, сосна, ясень. И материалы всех категорий: фасадная и террасная доска, садовый паркет, деревянная мозаика, обшивка для саун, бань и других объектов. Возможны оптовые и розничные, разовые и постоянные поставки.

У нас нет посреднических комиссий. Цены от производителя всегда самые низкие на рынке. Вы не переплатите и будете спокойны за оригинальность продукции. А для постоянных клиентов действует накопительная программа — скидка до 9%.

Компания Thermodecking всегда на связи. Вы можете заказать древесину по телефону +7 (495) 229 11 92 или заполнить онлайн-форму на сайте, и мы вам перезвоним.

некоторые свойства и технологии изготовления — Окна.ua

Археологи давно установили, что для придания особой прочности и стойкости наши пращуры подвергали древесину обжигу. Например, лодки-долбленки на самом деле не выдалбливались полностью изнутри колоды большого диаметра, а большей частью выжигались изнутри. В Финляндии еще в 1920-х годах начали изучать процессы, протекающие в дереве под действием высоких температур. Однако только в 1990-х годах результаты исследований финских ученых и исследователей из других стран нашли промышленное применение.

Что такое термообработка древесины?
Для получения высококачественных пиломатериалов дерево необходимо высушить.
До середины 1990-х годов самой передовой технологией являлась высокотемпературная сушка при температуре 100-150°C.
В 1997 году на одном из деревообрабатывающих заводов Финляндии в г. Миккели внедрили новую технологию, которая получила название термообработка. При данном технологическом процессе сушку ведут при температуре 150-230°C. Чем выше температура, тем больше потеря веса за счет испарения летучих соединений (иными словами, дерево становится легче). Чем больше потеря веса, тем меньше в древесине остается воды. В зависимости от условий термообработки и породы дерева остаточная влажность древесины на 40-60% меньше, чем у высушенной обычным способом.

Процесс термообработки обычно длится около 24 часов. Влажность древесины после термообработки уменьшается на 80-90%. Как следствие, существенно уменьшается ее теплоемкость: термообработанное дерево нагревается значительно слабее необработанного, приближаясь по этому показателю к абашу. Поверхность термообработанной древесины не пористая, а плотная, что значительно снижает способность дерева впитывать влагу из воздуха (на 30-90% в зависимости от температуры и времени сушки).
На практике это означает, что дерево способно отталкивать воду без дополнительной обработки специальными пропитками. При термической обработке разлагаются древесные сахара, являющиеся питательной средой для микроорганизмов, способствующих гниению дерева. Оно становится исключительно стойким к гниению, приближаясь по этому показателю к лиственнице, а, следовательно, и гигиеничным материалом.
Особо следует отметить, что хвойные породы дерева практически полностью теряют смолу, сохраняя замечательный аромат, усиливающийся при повышении влажности и температуры воздуха.
При термообработке древесина меняет цвет, приобретая красивый коричневый оттенок. Следует отметить, что изменение цвета — сквозное, что хорошо видно на срезе. Царапины на такой поверхности практически незаметны. Изменяя температуру термообработки можно добиваться желаемого оттенка древесины и/или степени устойчивости к условиям окружающей среды.
До последнего времени для изменения свойств древесины самым распространенным был все же метод химической обработки древесины. Однако в связи с вредностью получаемого продукта с начала 2004 года в Евросоюзе был введен запрет на использование химически обработанного дерева. В связи с этим в настоящее время в мире активно развиваются различные технологии термообработки древесины, являющиеся единственной альтернативой химической обработки и приводящие при этом к существенному улучшению свойств древесины, что открывает новые области ее применения.

Термодревесина (Термодерево) — Термообработанная Стабилизированная Водоотталкивающая Древесина (ТСВД)

Что происходит с деревом при термообработке?

  • Смола высыхает или полностью испарается.
  • Цвет становится темным.
  • Теплопроводность 0-30%
  • Поверхностная прочность возрастает.
  • Способность впитывать влагу уменьшается.
  • Бактериостойкость увеличивается.
  • Чувствительность к воздействию неблагоприятных условий окружающей среды уменьшается
  • Склонность к деформации на 30-90% ниже по сравнению с необработанной древесиной.
  • Балансовая влажность на 10-50% меньше по сравнению с необработанной древесиной.
  • Меняется клеточная структура дерева, становясь такой, как если бы дерево сушили в естественных условиях несколько сотен лет.
  • Термообработанная древесина широко применяется в Европе. Наиболее широко известны следующие технологии термообработки древесины.
    1. Финская технология Thermowood. Разработчиками и производителями оборудования являются финские компании Lunawood Oy, Stellac Oy, Tekmaheat Oy, Valutec Oy, итальянская фирма Baschild, французская компания BCI-MBS (технология Ле Буа Пердюр). Их особенностью является то, что термомодификация древесины ведется в защитной атмосфере водяного пара при температурах 185-212°С. Основные мощности по производству Термодревесины представлены именно таким оборудованием.
    2. Голландская технология Plato. Разработчиком и производителем оборудования является фирма PLATO-Wood (Providing Lasting Advanced Timber — Предлагаем Долговечную Прогрессивную Древесину на Смену). Ее особенностью является проведение термомодификации путем цикличного гидротермолиза (термического гидролиза) древесины при температурах 160-190°С.
    3. Французская технология Retification, которую иногда называют технологией паростабилизации. Разработчиком технологии является Горный институт в г. Сент-Этьене, производителем оборудования — компания REI из этого же города. Сама термомодификация ведется при температуре 220-250°С в среде ненасыщенного водяного пара. Фирма REI активно продвигает на рынок камеры ректификации древесины с объемом полезной загрузки от 1,5 до 8 м3.
    4. Немецкая технология на основе технологии сушки древесины в жидких органических веществах.
    В этой технологии в качестве защитной среды используются различные растительные масла (льняное, подсолнечное, рапсовое и др.), а сама термообработка ведется при четырех температурных режимах.
    5. В других странах Европы, в Канаде, Украине и в РФ реализовано несколько технологий термообработки, близких указанным выше технологиям. Процесс термообработки древесины можно разделить на следующие стадии: повышение температуры в камере до 130-150° С и сушка при высокой температуре с уменьшением влажности почти до нуля. Затем происходит повышение температуры в камере и соответственно самой древесины в среде насыщенного водяного пара до температуры 200-240°С. При этом в камере создается незначительное избыточное давление по сравнению с атмосферным. На этом этапе древесине и придаются определенные свойства и цвет, т.е. получается новый материал — термодревесина. Далее температура снижается, а влажность древесины доводится до уровня 4-6%.

    Абаш, Абаши (абачи) — разновидность африканского дуба

  • Ботаническое название — Triplochiton.
  • Места произрастания: Центральная Африка.
  • Плотность, кг/м3: 390.
  • Цвет древесины: от кремово-белого до светло-желтого.
    Древесина абаша прекрасно поддается обработке, поверхность хорошо шлифуется. Долговечна. Применяется при строительстве бань и саун, прекрасно выдерживает высокую влажность. Название этого материала вы можете встретить в разных транскрипциях — абаша, апачи, абаки. Этот материал отличается тем, что на нем практически нет сучков, он имеет «пенопластовое» мелкопористое строение, приятен на ощупь, имеет красивую однородную структуру.
    Основное свойство абаша — его низкая теплопроводность (она близка к нулю), нет глубинного прогрева. Полок из абаша не прогревается до температуры окружающей среды (т. е. горячей сауны), но главное — он очень быстро принимает температуру тела человека, который на него садится. Обладает великолепными теплоизолирующими свойствами (при температуре в сауне 90-110°С температура его поверхности не более 40°С). Лидер среди материалов для изготовления полоков и отделки дорогих эксклюзивных саун. Абаши отлично зарекомендовал себя в наших условиях и по своим эксплуатационным свойствам превосходит изделия из липы.
  • Технология паростабилизации
    Особый интерес вызывает технология паростабилизации — современная технология термообработки в среде водяного пара без доступа кислорода при температуре 230-240°С без добавления каких-либо химических веществ, использующая естественную термохимическую реакцию.
    За счет высоких температур обработки в древесине разлагаются гемицеллюлозы, что на фоне низкой равновесной влажности устраняет условия для возникновения и размножения грибка и микроорганизмов.
    В результате молекулярных изменений в структуре древесины, в первую очередь за счет деполимеризации целлюлозы и увеличения ее кристалличности происходит стабилизация древесины — повышается ее химическая стойкость и стабильность геометрических размеров, То есть термообработка приводит к защите от деформаций (в т.ч. «разбухания» и «усыхания») при изменении влажности и температуры окружающей среды.
    Термическая обработка придает обычной древесине необычные декоративные свойства, эффектно проявляется текстура древесины. Причем оттенок, который приобретает древесина в результате термической обработки вызван не тонировкой, а изменениями в самой древесине под воздействием высоких температур, и цвет древесины однороден по всему сечению. В зависимости от заданного режима термообработки можно добиваться разных цветов дерева (от светло-бежевого и золотистого до темно-коричневого).
    Термообработка придает каждой породе необыкновенную выразительность. Открывается простор для творческой фантазии. Хотя изделия из термообработанной древесины обычно не нуждаются в дополнительной обработке, обработка маслом или лаком вызывает очень интересный декоративный эффект. Любителям модной сейчас искусственно состаренный древесины тоже очень нравится дермодревесина. Например, термодуб (дуб-термо), без какой-либо популярной сейчас химической обработки, при определенном режиме термообработки выглядит состаренным. Для достижения дополнительного декоративного эффекта термообработку можно подвергать колорированию натуральными прозрачными красками, позволяющими сохранить текстуру древесины. При этом древесина остается абсолютно экологически чистой.
    Благодаря красивому внешнему виду и уникальным свойствам термообработанной древесины ее можно использовать во многих областях, в том числе для внутренней отделки саун, для наружной обшивки строений, устройства полов как паркетных, так и дощатых, изготовления садовой мебели, лодок, музыкальных инструментов и т. п.
    С точки зрения экологии в качестве материала для полков в сауне и бане термообработанная древесина (в том числе хвойных пород) является достойной альтернативой традиционному абашу-самбо, которое растет только в экваториальных вечнозеленых, так называемых, «дождевых лесах» — основном источнике кислорода в атмосфере Земли — которые невозможно восстановить.

    Основные изменения физической и химической структуры древесины при ее термообработке
    Для того чтобы разобраться в сути изменений, которые происходят при термообработке древесины, коротко напомним о структуре необработанной древесины.
    Древесина (ксилема), ткань древесных и кустарниковых растений, придающая им механическую прочность и участвующая в их питании. Древесина состоит из клеток (волокон, сосудов и др.) с одревесневшими (пропитанными лигнином) оболочками и составляет основную часть ствола, корней и ветвей растений. Между корой дерева и самой Древесиной находится слой живых клеток (камбий), при делении которых, с одной стороны, образуется кора, с другой — новый слой древесины. А наружные молодые физиологически активные слои древесины, примыкающие к камбию, называются заболонь.
    Химический состав древесины зависит от породы и возраста деревьев, от части дерева, а также от типа леса, в котором росли деревья. Природная древесина — гигроскопичный материал капиллярнопористой структуры, способный удерживать влагу в макропорах (в полости клеток — свободная влага) и микропорах (между фибриллами клеточной стенки — связанная или гигроскопичная влага). При удалении связанной влаги древесина уменьшается в размерах. В сформировавшейся древесине имеются пустые или заполненные различными веществами пространства между округленными углами клеток — межклетники.
    Срубленная древесина состоит из клеток с отмершим протопластом (клетка состоит из оболочки и живого содержимого — протопласта), т.е. из одних клеточных оболочек. Оболочку вполне сформировавшейся взрослой клетки называют клеточной стенкой.

    Главные компоненты клеточной стенки:
    Целлюлоза 41…58%
    Гемицеллюлозы (Гексозаны+Пентозаны) 15…38%
    Лигнин 17…34%
    Экстрактивные вещества
    (смолы, камеди, танины
    и таниды, жиры и др.) 0,8…6,9%
    Минеральные вещества 0,1…1 %
    Целлюлоза — главная составная часть клеточных стенок. Обеспечивает механическую прочность и эластичность тканей. Представляет собой углеводный полимер — полисахарид с высокой степенью полимеризации (6000…14000).
    Мельчайшее, структурное образование — элементарная фибрилла — представляет собой пучок макромолекул целлюлозы. Элементарные фибриллы включают участки с упорядоченным (кристаллические области до 70-80%) и беспорядочным (аморфные области) расположением молекул целлюлозы.
    Структурные элементы, различное расположение которых создает слоистое строение клеточной стенки, называются микрофибриллами.
    Целлюлоза является тем компонентом древесины, который при термообработке при повышении температуры до 240-250°С подвергается незначительному разрушению.
    При повышении температуры процесса до 240°С степень полимеризации целлюлозы уменьшается. Это объясняется тем, что образовавшаяся в результате гидролиза гемицеллюлозы уксусная кислота деполимеризует микрофибрилы целлюлозы на аморфных участках. В итоге уменьшается длина полимерных цепочек и увеличивается кристалличность целлюлозы, повышается ее химическая стойкость и снижается активность. При этом удаляется связанная вода, оксид и диоксид углерода.
    Данные изменения положительно влияют на показатели равновесной влажности и стабильности размеров термомодифицированной древесины (она значительно  утратит способность к впитыванию влаги — «набуханию», что в свою очередь ведет к повышению стабильности ее размеров). Несколько увеличатся показатели твердости древесины при незначительном уменьшении прочности. Пространства между целлюлозными микрофибриллами заполнены неуглеводным полимером лигнином, а также гемицеллюлозами.
    Гемицеллюлозы — это полисахариды, выполняющие в клеточной стенке функцию аморфного цементирующего состава. Гемицеллюлоза состоит из относительно коротких макромолекул, молекулярная масса которых значительно меньше, чем у целлюлозы. Степень полимеризации обычно равна 60…200. Гемицеллюлозы входят в состав клеточной стенки, а также откладываются в клетках и служат запасными питательными веществами.
    Гемицеллюлоза является тем компонентом древесины, которая подвергается наибольшей деструкции в процессе термообработки.
    При повышении температуры процесса до 120°С из ацетилированной гемицеллюлозы путем гидролиза образуется уксусная кислота, которая при дальнейшем повышении температуры процесса служит катализатором гидролиза гемицеллюлозы до растворимых сахаров (арбидозы, галактозы, ксилозы, маннозы). Эти сахара выводятся из технологического процесса за счет своей растворимости в воде.
    Температура полного разложения гемицеллюлозы в зависимости от условий процесса варьируется в интервале от 200 до 260°С. При известных условиях термообработки древесины лишь небольшая часть гемицеллюлозы остается в ней, но это уже не влияет на приобретаемые древесиной новые качества. Результат — существенно снижается объем материала, чувствительного к грибку, что приводит к повышению (на несколько порядков) показателей устойчивости к разрушению под воздействием грибка по сравнению с древесиной мягких пород, высушенной в обычной печи.
    С разложением гемицеллюлозы снижается концентрация водопоглощающих гидроксильных групп, что приводит улучшению показателей формоустойчивости обработанной древесины.
    Лигнин, как аморфный полимер, является своего рода связующим между фибриллами целлюлозы, придавая прочность и жесткость клеточной стенке (если целлюлоза по своим свойствам соответствуют арматуре, то лигнин, обладающий высокой прочностью на сжатие, — бетону). Лигнин нерастворим в воде и органических растворителях, устойчив к действию ферментов, не участвует в обмене веществ.
    При низких температурах процесса (до 200°С) преобладающими являются реакции гидролитического разложения углеводов древесины и частичная деполимеризация лигнина с образованием низкомолекулярных фрагментов, способных растворяться в органических растворителях (диоксан — вода, этанол-вода, ацетон-вода) и в водных растворах щелочей. Повышение температуры процесса усиливает степень деструкции углеводов древесины, а между тем с реакциями деполимеризации лигнина начинают конкурировать реакции его реполимеризации. Поэтому при изменении температуры технологического процесса до 200°С количество лигнина в древесине падает, а с увеличением температуры процесса количество лигнина заметно возрастает, достигая 33,0-36,0%. По-видимому этим обстоятельством можно объяснить тот факт, что древесина в процессе термообработки практически не теряет своих прочностных качеств, так как содержание своеобразного «цемента» в ее структуре практически не меняется.
    Экстрактивные вещества. Древесина содержит незначительное количество маломолекулярных компонентов. На экстрактивные вещества приходится менее 5% древесины. Экстрактивные вещества разнородны в различных породах дерева, и количество составных структур очень велико. Экстрактивные вещества не являются структурными компонентами древесины, большинство составных структур легко испаряются при термообработке.

    ТАБЛИЦА 1. Характеристики и области применения ТСВД для строителей и архитекторов

    Наименование параметров
    и область применения ТМД

    Лиственные породы

    Хвойные породы

    Температура модификации, °С

    185-200

    200-220

    190-200

    212-230

    Устойчивость к воздействию факторов внешней среды и биоповреждениям

    +

    +

    +

    +

    Уничтожение биоповреждающих агентов

    ++

    ++

    ++

    ++

    Снижение теплопроводности

    +

    ++

    +

    ++

    Увеличение стабильности геометрических размеров

    +

    +

    +

    ++

    Снижение равновесной влажности

    +

    ++

    +

    ++

    Уменьшение массы

    +

    ++

    +

    ++

    Окрашивание

    +

    ++

    +

    ++

    Прочность на изгиб

    Без изменений

    Без изменений

    Область применения Внутренняя отделка
    помещений;
    Изготовление:
    • мебели;
    • половых покрытий;
    • банных полков;
    • садовой мебели;
    • декоративных
    изделий;
    • клееных щитов
    Внутренняя и внешняя
    отделка помещений;
    Отделка саун и ванных
    комнат;
    Изготовление:
    • мебели;
    • половых покрытий;
    • полков;
    • садовой мебели;
    • декоративных
    изделий;
    • клееных щитов
    Внутренняя отделка
    помещений;
    Изготовление:
    • конструкционных
    компонентов;
    • мебели;
    • половых покрытий;
    • полоков;
    • садовой мебели;
    • окон и дверей;
    • клееных щитов
    Наружная отделка
    зданий;
    Отделка саун и ванных
    комнат;
    Изготовление:
    • террас;
    • садово-парковых
    конструкций;
    • наружных окон и
    дверей;
    • половых покрытий;
    • садовой мебели;
    • пешеходных
    мостиков и причалов

    Описание свойств ТСВД (термомодифицированной древесины)
    Плотность. Плотность изменяется измерением веса и размеров образцов. Теомообработка древесины уменьшает плотность на 5-10% (за счет уменьшения равновесной влажности древесины и высвобождения связанной на химическом уровне воды.
    Прочность. В целом прочность древесины строго скореллирована с ее плотностью. Соответственно термообработка немного уменьшает прочность, однако соотношение прочности и плотности древесины практически не меняется.
    Прочность на изгиб. Термообработка при температурах ниже 200 град. Цельсия практически не влияет на прочность на изгиб, при более высоких температурах возможно некоторое уменьшение такой прочности. Однако по результатам исследований было найдено, что термообработка оказывает позитивное влияние на эластичность молекул древесины. Рекомендуется, чтобы этот параметр учитывался при использовании термообработанной древесины под постоянной нагрузкой.
    Прочность на давление. Это свойство зависит главным образом от плотности древесины. В соответствии с испытаниями было установлено, что термообработка не имеет негативного влияния на значения прочности давления. Более того, в ряде случаев были получены результаты лучше, чем для древесины, высушенной обычным способом.
    Скалывание. Термообработка может несколько уменьшать сопротивление скалыванию, однако это зависит от температуры (степени обработки).
    Сопротивляемость выдергиванию шурупов. Это свойство также находится в сильной зависимости от плотности. Гораздо большее влияние на этот параметр оказывает плотность и порода древесины сама по себе, чем термообработка. Было найдено, что для материалов малой плотности результаты были лучше, если при использовании шурупов предварительно сверлить отверстия под них.
    Твердость. Твердость немного увеличивается при термообработке древесины.
    Равновесная влажность древесины. Термообработка приводит к уменьшению равновесной влажности древесины в среднем на 40-50% по отношению к необработанному дереву. Равновесная влажность термообработанной древесины составляет 4-6%.
    Стабилизация. У термообработанной древесины и тангенциальная, и радиальная размерная стабилизация улучшается существенно (в 10-15 раз). Стабильность размеров при перепадах влажности и температуры окружающей среды — за счет деполимеризации целлюлозы на аморфных участках уменьшается длина полимерных цепочек целлюлозы и повышается ее кристалличность. Уменьшаются деформации, термодревесина не усыхает, не разбухает.
    Проницаемость воды. Влагоотталкивание — способность впитывать влагу термообработанной древесиной значительно снижено Термообработка существенно уменьшает проникновение воды (в 3-5 раз).
    Теплопроводность. Тесты показали, что теплопроводность термообработанной древесины не менее чем на 20-25% ниже, чем для необработанного дерева.
    Биологическая долговечность. Тесты в стандартах EN 113, ENV 807 в лабораторных условиях показали существенное увеличение биологической долговечности (в 15-25 раз). Термообработанная древесина не нуждается в какой-нибудь химической защите. Абсолютная устойчивость к биологическим поражениям. За счет высоких температур обработки в древесине разлагаются гемицеллюлозы, что на фоне низкой равновесной влажности устраняет условия для возникновения и размножения грибка и микроорганизмов. Уничтожаются биоповреждающие агенты (насекомые и их личинки, бактерии, грибы и их споры), находившиеся на дереве в естественной среде. Абсолютно экологически чистый материал.
    Сопротивляемость погодным условиям. Как и большинство природных материалов, термообработанная древесина подвержена влиянию ультрафиолетовых лучей. В результате после продолжительного нахождения под воздействием прямых солнечных лучей цвет постепенно меняется от коричневого к коричневому с сероватым оттенком. Ультрафиолетовое излучение также может привести к появлению маленьких поверхностных трещин, если древесина на была покрыта лаком или краской. Для избежания этого рекомендуется использовать стандартные пигментные поверхностные защиты от ультрафиолетовых лучей.
    Цвет становится более насыщенным и однородным по всему сечению, эффектно выявляется текстура древесины. Достигается визуальный эффект ценных пород древесины. В большинстве случаев ТСВД может применяться без обработки тонирующими составами или лакокрасочными материалами.
    Пожаростойкость. температура воспламенения ТСВД выше на 50-80°С в зависимости от породы и тем выше, чем больше необработанное дерево содержало смолистых и эфирных веществ. ТСВД горит крайне неохотно за счет модификации полимеров целлюлозы, высокого содержания лигнина и деструкции горючей гемицеллюлозы.

    Рекомендации по обработке термодревесины

    Обработка поверхности
    В процессе термообработки древесная смола удаляется. Таким образом поверхность для окраски становится более стабильной, а для натирания и придания блеска — более ровной.
    Обработка древесины увеличивает износостойкость, уменьшает возможность возникновения трещин и оживляет поверхность.
    Термообработанную древесину можно в свою очередь при желании обрабатывать масляными и на основе воды защитными веществами или другими соответствующими веществами, рекомендуемыми для защиты внешних поверхностей.
    ТСВД может впитывать вещество для поверхностной обработки более сильно, чем необработанная.
    Перед началом обработки рекомендуется очистить поверхность от пыли и грязи.
    Перед обработкой внешних поверхностей рекомендуется провести предварительную обработку и использовать вещества для обработки поверхностей согласно инструкции производителя.
    Для террас и горизонтальных поверхностей рекомендуется в качестве предварительной обработки натереть пол до блеска соответствующим веществом, а для достижения конечного результата обработать поверхность 2 раза деревянным маслом.
    Поверхности, которые в дальнейшем будут покрываться лаком, сначала должны быть отшлифованы по направлению волокон или обработаны строгальным инструментом.
    В качестве грунта перед лакировкой рекомендуется использовать блестящий лак, разбавленный на 10-20% с учетом впитывания, или лак для грунтовки, рекомендуемый изготовителем. Степень блеска лака для поверхностей выбирается по желанию.
    Обработка маслом или лаком может немного углублять или делать темнее поверхность. При окрашивании латексными красками обработанных рубанком поверхностей для достижения наилучшего прилипания краски необходимо использовать матовый алкидный грунт.
    Обработанную рубанком термообработанную древесину не следует грунтовать латексными красками. Латексные краски можно использовать только для поверхностной окраски.

    Таблица 2.
    Примеры использования термообработанной древесины

    Внешняя и внутренняя отделка зданий и загородных домов
    Фальш-фахверки
    Декоративные балки
    Обшивка (облицовка) стен — вагонка, блок-хауз, стеновые панели, имитация бруса
    Половая доска для открытых террас и балконов
    Половая доска (массив) и паркет
    Двери, окна из массива, не «гуляющие» в размерах
    Отделка санузлов и ванных комнат
    Полы из натурального дерева
    Облицовочная плитка для стен
    Ванные и раковины из массива
    Мебель для ванных комнат
    Мебель, мебель для кухонь
    Элементы ландшафтного дизайна, садовые сооружения, мощение прибассейновых территорий, пирсы.
    Отделка яхт, палубный настил.

    Склеивание
    Термообработанное дерево медленнее поглощает воду, соответственно и водоосновные клеи, такие как ПВА, должны иметь большее время для проникновения. Поэтому необходимо более длительное время для нахождения под прессом. Наилучшие результаты показали двухкомпонентные клеи. Полиуретановые клеи хорошо работают с термообработанной древесиной. Параметры химически затвердевающих клеев такие же, как и для обычного дерева. Из-за того, что способность к усушке и набуханию у термообработанного дерева существенно снижена, то его не рекомендуется склеивать с необработанным деревом.
    ТСВД — новый прогрессивный материал, который обладает уникальными свойствами и усиливает привлекательные свойства традиционной древесины — открывает новые стороны применения взамен не только обычного дерева, но и многих синтетических или композитных материалов, которые с избытком применяются в строительстве и отделке среды обитания.


    По материалам:
    ЗАО “КЕСТРОЙ”, ТК ИЛЕС, ТЕРМОКУБ (Россия)

    технология, применение, перспективы — Derevo.ua

    Еще в глубокой древности человек обратил внимание на изменение свойств древесины под воздействием высоких температур. Не случайно деревянные колья заградительных сооружений и оборонительных крепостей на Руси обязательно обжигали, продлевая тем самым их жизнь. Паркетные заготовки прокаливали или выдерживали в горячем песке, чтобы получить необычный цвет древесины.

    Первые исследования по улучшению качества древесины и изменению ее свойств путем термообработки были проведены еще в 30-40-х годах XX столетия в Германии и Соединенных Штатах. Однако промышленное производство термообработанной древесины и новейшие исследования появились лишь в 1990-е годы. Немалую роль сыграли высокий спрос на изделия из дерева, безудержный рост цен на природное сырье, а также стремление сохранить леса планеты и не дать исчезнуть редким экзотическим породам.

    Исходные данные

    Для термомодификации (Thermally Modified Timber — термически обработанная древесина) может быть использована как свежесрубленная, так и высушенная древесина. Если процесс начать со свежесрубленной древесины, ее можно высушить в сушильной камере, а затем провести термическую обработку.

    Термически можно обрабатывать древесину как мягких, так и твердых пород дерева: сосна, ель, пихта, кедр, береза, осина, дуб, ясень, лиственница, ольха, бук, клен, липа и др. Наибольшим спросом пользуется древесина мягких пород, на чью долю приходится 88% потребления. Данная статистика свидетельствует о популярности использования термодревесины во внешней среде (фасады, природоохранные конструкции и т.п.), где применяются сосна и ель. Основным преимуществом твердых пород является их цвет и качество поверхности, поэтому они используются в интерьере в виде напольных покрытий, отделочных стеновых материалов или других элементов декора. Для каждой древесной породы технология (режим обработки) оптимизируется отдельно.

    Изменение структуры и химреакции

    В результате термической обработки структура древесины меняется. Нагрев меняет ряд ее химических и физических свойств. На рис. 1 и 2 показаны различия между структурой обычной необработанной сосны и сосны, подвергнутой термообработке.

    Перед тем как описать процессы, происходящие при термической обработке древесины, необходимо указать, что основными составляющими оболочки клеток древесины являются целлюлоза (40-58%), гемицеллюлоза (15-38%), лигнин (20-50%) и экстрактивные вещества (0,8-6,9%). Большая часть клеточных стенок целлюлозы отвечает за их механическую прочность и эластичность тканей. Гемицеллюлоза является своеобразным цементирующим составом в клеточных стенках. Лигнин — это органическое полимерное соединение, вызывающее одревеснение клеточных оболочек.

    С нагревом древесины — сначала при малых температурах — испаряются экстрактивные вещества — терпены, воски, фенол, жиры. Они не являются структурообразующими и удаляются очень легко. Под действием более высоких температур (150 °С и выше) первой, до растворимых сахаров и глюкозы, которые вымываются паром из состава древесины, разлагается гемицеллюлоза. В результате происходит исчезновение питательной среды для грибков и бактерий, уменьшение объема материала, снижение уровня его внутренних напряжений и способности к водопоглощению. По мере дальнейшего повышения температуры начинают происходить структурные изменения и с целлюлозой: древесина в еще большей степени теряет способность впитывать влагу и, соответственно, меньше поддается деформации. Кроме того, она, как правило, становится тверже, но незначительно утрачивает эластичность или прочность на изгиб. Для заготовок древесины разной толщины существуют определенные режимы обработки. Так же как и при сушке древесины, чем меньше их толщина, тем легче процесс модификации.

    Главная особенность термодревесины как конечного продукта заключается в сочетании высоких физико-механических свойств. Необходимо отметить, что по своим характеристикам термодревесина представляет собой сочетание качественных свойств химически обработанной древесины с экологичностью природной древесины.

    Технология термообработки

    Обработка древесины проводится в среде пересыщенного водяного пара, при температурах свыше 180 °С. Обеспечивая защиту, пар также влияет на химические изменения древесины. Следует отметить немаловажный фактор: при термической обработке не используют никаких химических добавок или каких-либо веществ, кроме воды и дерева, следовательно, в результате такой обработки древесина продолжает оставаться экологически чистым материалом. Технологический процесс не требует сколько-нибудь значительных объемов сточных вод. Экстрактивные вещества, выделяемые из древесины, выводятся из камеры в виде водного раствора и отделяются в специальном отстойнике.

    Процесс термической обработки можно разделить на три фазы (рис. 3).

    Фаза 1. Нагрев и сушка. Происходит повышение температуры среды и сушка древесины при высокой температуре. Посредством тепла и пара температура в камере интенсивно поднимается приблизительно до 100 °С. После чего температура неуклонно повышается до 130 °С, при этом происходит сушка при высокой температуре, содержание влаги снижается практически до нуля. Данный этап важен с точки зрения дальнейшего качественного проведения процесса термообработки. Под действием высоких температур древесина становится эластичной, и ее сопротивление деформации значительно улучшается.

    Фаза 2. Термообработка. После сушки температура внутри камеры увеличивается до 180- 220 °С. Фаза термообработки проводится непосредственно после фазы высокотемпературной сушки. Пар в качестве защитной среды не допускает горения древесины. По достижении необходимого уровня температура остается неизменной на два-три часа в зависимости от конечного назначения изделия.

    Фаза 3. Охлаждение. На окончательном этапе температура среды в камере снижается. При этом работает система водяного орошения. Конечная влажность древесины играет существенную роль для ее эксплуатационных характеристик — пересушенную древесину сложно обрабатывать. Поэтом при снижении температуры до 80-90 °С древесина снова увлажняется с тем, чтобы содержание влаги в ней дошло до приемлемого уровня 5-7%. В зависимости от породы древесины и температуры термообработки фаза охлаждения продолжается 5-15 часов. При проведении процесса термомодификации древесины общая тепловая потребность всего на 25% выше, чем при обычной сушке пиломатериалов. Затраты электрической энергии такие же, как и при обычной сушке древесины.

    Оборудование для производства

    Технологический процесс предусматривает применение воды, пара и высоких температур. Вследствие наличия данных параметров, а также благодаря составляющим компонентам, выделяющимся из древесины в процессе термообработки, в камере создается коррозионно-активная среда. Поэтому оборудование для термообработки рекомендуется изготавливать из нержавеющей стали.

    Термическая обработка древесины происходит в специальной сушильной камере с хорошей теплоизоляцией и герметичностью. Конструктивно камера для термообработки выполнена в виде автоклава с плотно прилегающей дверью для загрузки обрабатываемого материала; она может выглядеть как обычная конвективная сушильная камера, правда, с более высокой герметичностью ограждающих конструкций. Основными параметрами камеры термообработки являются габаритные характеристики, объем загрузки, климатические требования, мощность. Камеры термообработки изготавливают небольшого объема загрузки, обычно 3-12 м3 древесины. Укладка пиломатериалов в штабель на прокладки проводится аналогично обычной камерной сушке. Загрузка штабеля производится на тележках по рельсовому пути (обычно вручную, так как объем штабеля небольшой).

    Для теплоснабжения процесса термообработки в камерах используются системы масляного отопления (сжигающие мазут, газ). Также применяются другие решения, например теплоснабжение от электрокалориферов. Система вентиляции также схожа с конвективными камерами: вентилятор, обдувая теплообменники, либо электрокалорифер снимают тепло и переносят к штабелю обрабатываемого материала. Оборудование камеры термообработки должно предусматривать парогенератор. Современные системы проведения технологических процессов оснащаются высокоинтеллектуальными системами автоматического управления. И камеры для термомодификации древесины — не исключение. В контроллер записываются различные режимы обработки, по которым и проводится процесс без вмешательства человека. К дополнительному оборудованию можно отнести системы утилизации отходов технологического процесса.

    Классы термообработки

    От уровня температуры, применяемой в процессе термообработки, можно получить продукт, обладающий разными свойствами. В зависимости от области применения древесины уровень обработки можно тщательно оптимизировать. Так, финская ассоциация Thermowood выделяет два класса обработки — Thermo S (от англ. stability — стабильность) и Thermo D (от англ. durability — прочность). Ключевыми свойствами данных классов является размерная стабильность при перепадах влажности и температуры окружающей среды (Thermo S), либо очень высокая устойчивость к гниению (Thermo D). В классе Thermo S обработка ведется при температуре 185-190 °С. В классе Thermo D обработка ведется при температуре 215-220 °С.

    Кроме указанных классов также проводят обработку и более низкими температурами (160-180 °С). При этом никаких значительных изменений физических свойств древесины не происходит. Главное назначение этого режима — придать декоративные свойства древесине: ее цвет темнеет, приобретает коричневатый, красноватый или желтоватый оттенок. Дешевые, распространенные породы дерева приобретают вид дорогих. Обработанную таким образом древесину рекомендуется использовать в тех же случаях, что и не подвергшуюся термообработке.

    Свойства термодревесины

    Термомодифицированная древесина приобретает следующие свойства:

    1. Долговечность. Термообработка существенно (в 15-25 раз) повышает биологическую долговечность материала (устойчивость к биологическим поражениям).

    2. Гигроскопичность. Термообработка приводит к уменьшению равновесной влажности материала в среднем на 40-50% по отношению к необработанной древесине и существенно уменьшает проникновение воды (в 3-5 раз). Поверхность термодерева не пористая, а плотная, что снижает его способность впитывать влагу из воздуха.

    3. Теплопроводность. У термодревесины этот показатель на 20-25% ниже по сравнению с обычной древесиной, что дает возможность лучше сохранять тепло в деревянных домах.

    4. Размерная стабильность. Термодревесина обладает стабильностью размеров при перепадах температуры и влажности окружающей среды.

    5. Эстетические свойства. Однородное изменение цвета (различных оттенков) на всю глубину дерева. Возможность приобретения древесиной благородного оттенка состаренного дерева. При обработке эффектно проявляется структура древесины, повышаются ее декоративные свойства. Недорогим породам древесины возможно придание внешнего вида ценных пород.

    Практическое применение

    Уникальные технологические свойства (основные — долговечность, низкая гигроскопичность и размерная стабильность) термодревесины делают возможным ее применение в различных направлениях. Важно отметить, что в некоторых областях уникальным становится сочетание нескольких или всех свойств.

    Благодаря широким эстетическим возможностям материал часто используется дизайнерами для внутренней отделки. Стабильность геометрических размеров термодревесины и устойчивость к внешней среде (не боится воды и изменений температурного режима) способствует ее использованию в производстве мебели, оконных рам, дверей, паркетных полов. При изготовлении мебели возможна имитация древесины ценных пород. Кроме этого, при механических повреждениях мебель из термодревесины в отличие от обычной древесины не требует подкрашивания из-за однородности цвета по всему сечению материала. В производстве окон обработанная древесина не требует дополнительной защиты и многократной покраски в течение многих лет эксплуатации.

    Одно из направлений использования термодревесины — в качестве конструкционного материала для уличного применения. Например, внешняя облицовка фасадов, которой не страшны ни колебания температуры, ни влажности (снег, проливные дожди). Высокая стойкость к гниению, резистентность к воздействию грибков и вредителей позволяют использовать древесину в виде террасной доски и садовых дорожек Термодревесина отлично подходит для обшивки саун и бань. Древесина практически не впитывает влагу, не выделяет смолу. Кроме того, удерживая тепло, сама по себе она существенно меньше нагревается, что делает пребывание в парной более комфортным.

    Термодревесине нет равных в жестких условиях эксплуатации. Например, при отделке яхт — в качестве палубной доски, обшивки, элементов интерьера. Практически 100%-ная влажность, палящее солнце и ветер термодревесине не страшны. Стойкость к влаге дает возможность использовать ее при отделке, которая располагается в непосредственной близости от воды: территория рядом с бассейном, интерьер аквапарка, ванн, искусственных водоемов и т.д.

    Что в перспективе

    Кроме указанных областей использования термодревесины потенциальные сферы ее применения так же обширны, как и сферы применения обычной древесины. Из термообработанной древесины могут изготавливаться комплектующие, музыкальные инструменты, домашние принадлежности, малые архитектурные формы, садово-парковые конструкции и т. п.

    Использование дерева в строительстве становится все более востребованным. До недавнего времени природные недостатки древесины как строительного материала устранялись с помощью химической обработки. В результате получался продукт, имеющий вид дерева, но отнюдь не являющийся образцом экологической чистоты. В связи с этим в Евросоюзе в начале 2004 года был введен запрет на использование химически обработанного дерева. Таким образом, применение в строительстве термодревесины как материала экологически чистого сегодня весьма востребовано и актуально.

    Использование термодревесины в качестве материала несущих конструкций в наши дни является одной из приоритетных областей научных исследований. В настоящее время решение найдено в виде композитного клееного бруса («клееный термобрус»), объединяющего ламели из модифицированной и обычной древесины. Функции термодревесины заключаются в поддержании стабильности размеров и противодействии внешней среде, а центральные ламели из необработанного материала служат для придания необходимой прочности. Помимо клееного бруса на рынке присутствует и другой конструкционный материал — термически обработанный массивный (профилированный) брус. Одним из перспективных направлений термомодификации древесины можно считать переработку и использование низкокачественной древесины, в частности березы.

    Еще совсем недавно, пять — семь лет назад, термодревесину в Россию импортировали из Европы. Сегодня российский рынок термодревесины находится на начальной стадии развития, спрос еще далек от насыщения, и каждый год ознаменовывается выходом на рынок новых именно отечественных производителей, считающих этот материал перспективным.

    DEREWO.RU — Николай Ладейщиков

    Alcaros » О термообработке

    О термообработке

    Термодревесина — уникальный материал, который в очень скором будущем практически полностью заменит обычную древесину. Попробуйте термодерево в работе и Вы поймете всю разницу. Созданная Вами деревянная конструкция не потеряет форму, не рассохнется и не разбухнет.

    До последнего времени для изменения свойств древесины самой распространенной техникой являлась химическая обработка древесины. Однако, в связи с вредностью получаемого продукта, с начала 2004 года в Евросоюзе был введен запрет на использование химически обработанного дерева. В связи с этим в настоящее время в мире активно развиваются различные технологии термообработки древесины, являющиеся единственной альтернативой химической обработки и приводящие при этом к существенному улучшению свойств древесины, что открывает новые области ее применения.

    «BRENSTOL» (Эстония) производит изделия из древесины, подвергнутой термической обработке методом паростабилизации.

    Технология паростабилизации — современная технология, использующая естественную термохимическую реакцию и перенасыщенный водяной пар при температурах до 240 °C без добавления каких-либо химических веществ.

    За счет высоких температур обработки в древесине разлагаются гемицеллюлозы, что на фоне низкой равновесной влажности устраняет условия для возникновения и размножения грибков и микроорганизмов.

    В результате молекулярных изменений в структуре древесины, в первую очередь за счет деполимеризации целлюлозы и увеличения ее кристалличности, происходит стабилизация древесины — повышается ее химическая стойкость и стабильность геометрических размеров, то есть термообработка приводит к защите от деформаций (в т. ч. «разбухания» и «усыхания») при изменении влажности и температуры окружающей среды.

    Термическая обработка придает обычной древесине необычные декоративные свойства, эффектно проявляется текстура древесины. Причем оттенок, который приобретает древесина в результате термической обработки, вызван не тонировкой, а изменениями в самой древесине под воздействием высоких температур, и цвет древесины однороден по всему сечению. В зависимости от заданного режима термообработки можно добиваться разных цветов дерева (от светло-бежевого и золотистого до темно-коричневого).

    Термообработка придает каждой породе необыкновенную выразительность. Открывается простор для творческой фантазии. Хотя изделия из термообработанной древесины обычно не нуждаются в дополнительной обработке, обработка маслом или лаком добавляет интересный декоративный эффект. Любителям модной искусственно состаренной древесины также должна понравиться термодревесина. Например, термодуб (дуб-термо) при определенном режиме термообработки выглядит состаренным без какой-либо химической обработки. Для достижения дополнительного декоративного эффекта термообработку можно подвергать колорированию натуральными прозрачными красками, позволяющими сохранить текстуру древесины.

    При этом древесина остается абсолютно экологически чистой.

    Технологии изготовления (способы термообработки) | Группа компаний «ПромТех»

    В мире существует более десятка технологий термообработки древесины (финская, голландская, датская, американская, российские и др.). Большинство из этих технологий похожи, хоть и называются по-разному: паростабилизация, цикличный гидротермолиз (термический гидролиз) и пр. Суть классических способов термирования заключается в обработке под давлением древесины паром при температурах от 170 до 240 °С, без использования каких-либо химических веществ. В итоге процесс приводит к изменениям в структуре древесины на молекулярном уровне под воздействием нижеописанных термохимических реакций.

    Для начала пару слов о строении древесины. Ключевыми компонентами клеточных оболочек древесины являются целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и экстрактивные вещества. Целлюлоза представляет собой большую часть клеточных стенок, обеспечивает их прочность и эластичность тканей. Гемицеллюлоза играет роль цементирующего состава в клеточных стенках. Лигнин является органическим полимерным соединением, которое вызывает одревеснение оболочки клеток.

    При термической обработке действию температуры первой подвергается гемицеллюлоза. В результате разложения гемицеллюлозы (древесного сахара) уничтожается питательная среда для биологических вредителей (бактерий, грибков и пр.), уменьшается объем материала (из-за этого несколько уменьшается вес), снижаются его внутренние напряжения и способность впитывать влагу. Далее происходит повышение температуры, при котором изменяется структура целлюлозы. Таким образом, древесина продолжает терять способность к водопоглощению, становится более твердой и менее подверженной деформации. В то же время происходит незначительное снижение прочности или эластичности древесины на изгиб, но увеличивается на сжатие, поскольку древесина становится более плотной.

    Необходимо еще раз подчеркнуть, что в классических технологиях при термической обработке используется только вода и дерево. Это позволяет древесине после воздействия температуры оставаться экологически абсолютно чистым материалом.

    Весь технологический процесс можно разделить на три фазы: сушка, термомодификация, стабилизация.

    Сушка или высокотемпературная сушка является наиболее продолжительным этапом термообработки. Длительность этапа регулируется в зависимости от породы дерева, толщины и начальной влажности. Во время этой фазы содержание влаги в древесине снижается почти до нуля перед началом фазы термообработки.

    Фаза термообработки или термомодификации начинается непосредственно после фазы высокотемпературной сушки. Термическая обработка паром под давлением происходит в камере закрытого типа, где температуру повышают до 180-240 °С (в зависимости от уровня обработки) в среде горячего перенасыщенного пара под давлением 1,5-1,6 МПа. Пар применяется при сушке и термообработке в качестве защитной среды, которая не допускает горения древесины, а также влияет на химические изменения, происходящие в древесине. Фаза непосредственной термообработки занимает от 2 до 4 часов.

    Стабилизация или закаливание проводится после термомодификации и являет собой контролируемый процесс охлаждения древесины. На этом этапе термодревесина с помощью системы водного орошения приобретает заданное значение влажности, которое может составлять 3-7%.

    Длительность всех процессов термомодификации в среднем (в зависимости от технологии) занимает 45-96 часов. В некоторых технологиях – до 7-8 дней.

    Как уже отмечалось выше – большинство технологий термомодификации древесины схожи. Разновидностью же технологий термообработки является обработка древесины в безвредных горячих органических маслах (немецкая технология, при которой для обработки используется льняное, рапсовое или другое растительное масло) при температуре 180-230 °С в течение 3-4 часов с последующей выдержкой в течение суток. Этот этап значительно увеличивает стоимость термодревесины.

    В некоторых технологиях вместо обработки в среде водяного пара производят обработку в среде инертных газов (ретификация) – азота с небольшим менее 2% содержанием кислорода под давлением (французская технология). Недостатком данной технологии можно назвать то, что в древесине возможно образование солей азота.

    Оборудование для термической обработки древесины

    Оборудование для термической обработки древесины

    Украина.

    г.Луцк

    проспект Победы 12

    +38 0504386727

    +38 0504386727  ( VIBER )

    [email protected]

     

     

    Камеры для термомодификации древесины. Термообработка древесины.Термообработка дерева.Термомодификация древесины.Термомодификация дерева.

    Термически обработанная древесина (термодерево, термомодифицированная древесины)

    Обработка древесины высокими температурами (170-220оС) приводит к изменению ряда химических и физических свойств материала. Изменение свойств, главным образом, происходит благодаря процессу термодеструкции гемицеллюлозы (разрушение полисахаридов под действием температуры).  Таким образом, термодерево это улучшенное дерево, но без использования каких либо химических веществ, что позволяет говорить о полной экологичности такого материала.    

    Что такое термодеревесина? Есть сразу несколько ответов на этот вопрос.


    Термодревесина – это высококачественный природный материал, отличающийся от обычной древесины своей стабильностью и долговечностью. Термодерево не гниёт, его не едят насекомые, плесень и грибки, оно не набухает и не коробится от влаги, служит в 10-20 раз дольше обычного дерева, не нуждается в химической обработке, 100% экологично.

    Термодревесина – это древесина обработанная высокой температурой по специальной промышленной технологии, в камерах без доступа кислорода, с плавным многоступенчатым режимом нагрева, принудительным охлаждением и без применения каких бы то ни было химических веществ.

     Термодревесина – это инновационный продукт XXI века, который распространён в Европе и развитых странах, но слабо представлен на украинском рынке. Эта рыночная ниша пока ещё полупуста и ждёт тех, кто смог бы её занять. Изделия из термодерева – это отличная идея для бизнеса, ориентированного как на отечественный рынок, так и на экспорт.

    Основные свойства термомодифицированной древесины

    Гигроскопичность (влагостойкость). Термодерево в разы меньше набирает влагу в сравнение с обычной древесиной, не гниет и не теряет свой вид под воздействием влаги, имеет пониженный уровень равновесной влажности.

    Увеличенная стабильность размеров. При воздействии влаги и температуры геометрические размеры термической древесины остаются стабильными. Такую древесину не ведет, не коробит, она не усыхает и не разбухает.

    Устойчивость к биологическим поражениям. Благодаря изменениям прошедшим в процессе термической обработки древесина приобрела поразительную устойчивость к грибкам, а также стала «непригодной» для насекомых.

    Увеличенная долговечность. Учитывая стойкость термодревесины к повышенной влажности, перепаду температур, грибкам и насекомым ее долговечность увеличилась в десятки раз в сравнении с обычной древесиной.  

    Улучшенная эстетичность. Термическая обработка дерева дополнительно подчеркивает его красоту. Цвета термодерева более темные, глубокие, при этом цвет изменяется на всю толщину доски,  эффектно выявляется текстура древесины.  

     

    Изменение цвета сосны в зависимости от температуры обработки

     

    Характеристики камер для термической обработки древесины Термотех КТМД

    Наши камеры отличаются простотой конструкции при ее надежности.  Процесс термомодификации происходит в паровой среде, длина цикла от загрузки до выгрузки занимает от 1,5 до 3 суток в зависимости от материала. Для оптимального соотношения цена/качество стартовая влажность материала должна быть не выше транспортной, рекомендованная нами влажность 10-12 %.

    Камеры для термообработки древесины Термотех КТДМ оборудованы электрическими нагревателями, клапанами для контроля давления, управляющей электроникой, гидрозатвором. После отгрузки камера полностью готова к использованию. В таблице ниже указаны шесть типичных моделей камер объемом от 3,8 до 8,5 м3, но мы также имеем опыт и технические возможности для выпуска камер большего размера.

     

    Технология термообработки древесины

    Суть технологии заключается в обработке древесины паром при температурах 170-220оС, приводящие к изменениям в структуре на молекулярном уровне под воздействием термохимических реакций без использования каких-либо химических веществ. Весь процесс можно разделить на три фазы: сушка, термомодификация, стабилизация.

    Сушка является наиболее продолжительным этапом термообработки. Эта фаза также называется высокотемпературной сушкой. Во время этой фазы содержание влаги в древесине снижается почти до нуля перед началом фазы термообработки. Продолжительность фазы сушки зависит от изначального содержания влаги в древесине, породы дерева, а также толщины.

    Термомодификация древесины осуществляется в закрытой камере, температура внутри которой поднимается до 170 – 220ºC в зависимости от уровня обработки. Фаза термообработки начинается непосредственно после фазы высокотемпературной сушки. Пар применяется при сушке и термообработке в качестве защитной среды. Защитная среда не допускает горения древесины, а также влияет на химические изменения, происходящие в древесине. Фаза термообработки занимает от 2 до 4 часов.

    Стабилизация проводится после термомодификации и являет собой контролируемый процесс охлаждения древесины. 

    Услуги по термомодификации древесины

    В связи с тем, что в Украине термодерево пока ещё представляет собой новинку, и многим даже именитым деревообрабочикам оно не знакомо, мы готовы помочь вам ознакомиться с данным материалом поближе. Для этого наше предприятие осуществляет услуги по термообработке вашей древесины у нас на предприятии. Мы термируем любые как малые, так и большие объёмы, различные породы, доску любой толщины вплоть до кругляка.

    Цена на данную услугу составляет 3600 грн./м3.

    В термокамеру загружается только хорошо высушенная древесина с уровнем влажности 8-12%. В случае несоответствия уровня влажности, мы досушиваем материал.

     

    Украина.

    г.Луцк

    проспект Победы 12

    +38 0504386727

    +38 0504386727  ( VIBER )

    [email protected]

    Что такое термообработка древесины (термомодификация)

    Что такое термообработка древесины

    Содержание статьи:

    Древесина является очень востребованным материалом в строительстве. Однако некоторые её недостатки, отрицательным образом, сказываются на долговечности строений и других изделий выполненных из неё.

    Поэтому, чтобы как-то минимизировать эти минусы, в последнее время набирает популярность технология термообработки древесины. Что такое термообработка древесины и в чем заключаются собственно её преимущества и будет рассказано ниже.

    Что такое термообработка древесины

    Ещё до недавнего времени (2004 года) востребованностью пользовалась так называемая химическая обработка древесины. Материал после распила, подвергался воздействию, различным химическим веществам, тем самым увеличивались его эксплуатационные характеристики, и сводилась практически к нулю заражение грибками.

    Однако обработка древесины на химическом уровне, превращала экологичный продукт (коим являлась древесина изначально) во вредный материал для использования человеком. В связи с этим, начиная с 2004 года, большинство стран Европы отказались от химической обработки древесины, начав популяризацию и расширение именно термообработки.

    В нынешнее время, большинство крупных производителей древесины, а это Канада, Финляндия и Франция, полностью перешли на термообработку, поскольку эта технология отвечает всем необходимым стандартам в плане производства экологически безопасного сырья.


    Так в чем же преимущества термообработки древесины, по сравнению с химической обработкой? Что означает понятие — термообработанная древесина?

    Термообработанная древесина

    Термообработка древесины паром, а именно в этом и заключается данная технология, позволяет получать высококачественный материал, стойкий к порче и полностью безопасный в плане эксплуатации человеком. Термообработанная древесина, в конечном счёте, сохраняет все свои полезные свойства, при этом теряя большую часть недостатков.

    Преимущества термообработанной древесины, заключаются в следующем:

    1.  Длительный срок эксплуатации — после термообработки, древесина меньше впитывает влагу, поэтому практически исключается её набухание и дальнейшее растрескивание в процессе использования.
    2.  Уровень пожаробезопасности термообработанной древесины становится выше, в связи с возросшей её плотностью и твёрдостью, после обработки паром в специальных камерах.
    3.  Отличается термообработанная древесина от простой древесины и большей прочностью. Модифицированная древесина, а именно такой она и является после термообработки, менее подвержена ударам и другим механическим воздействиям.
    4.  Внешний вид термообработанной древесины становится лучше, поскольку после обработки её горячим паром особенно становится заметней структура и рисунок.

    Процесс термообработки древесины

    Если говорить о самом процессе термообработки древесины в нескольких словах, то он состоит из трёх основных этапов производства:

    1. Сушка древесины — сначала древесина помещается на достаточно продолжительное время в сушильные камеры с температурой от 100 до 300 градусов с плюсом. Во время этого этапа производится обезвоживание пиломатериала.


    2. Термообработка — после обезвоживания древесины, начинается процесс её термообработки. Для этого в камеру подаётся горячий пар, а температура в ней повышается свыше 250 градусов с плюсом. Время термообработки древесины, как правило, не превышает 2-3 часов.

    3. Охлаждение термообработанной древесины является заключительным этапом в её производстве. Это очень важный этап, поскольку именно на данном отрезке времени, задаётся влажность готового сырья. Работать с пересушенной древесиной неудобно, нормальная влажность пиломатериала должна колебаться в районе 4-7%.

    Оценить статью и поделиться ссылкой:

    Термически обработанная древесина в качестве основы для покрытий, выветривание термообработанной древесины и характеристики покрытия термообработанной древесины

    Термическая обработка — это метод модификации древесины, все более широкое признание на европейском рынке. Основные запатентованные европейские коммерческие процессы термообработки имеют торговые названия ThermoWood, Platowood, Retiwood, Le Bois Perdure и Oil-Heat-Treated Wood (OHT). В какой степени модификация древесины влияет на устойчивость древесины к атмосферным воздействиям, также является важным аспектом применения древесины, особенно там, где важен внешний вид.К сожалению, термически обработанная древесина имеет плохую устойчивость к атмосферным воздействиям, и обработка поверхности покрытиями требуется как из соображений защиты, так и из эстетических соображений. В качестве основы для покрытия термообработанная древесина имеет измененные характеристики, такие как более низкая гигроскопичность и поглощение жидкой воды, а также измененная кислотность, смачиваемость, свободная энергия поверхности и анатомическая микроструктура. Различные породы древесины, способ термической обработки, интенсивность обработки и условия обработки показали разную степень изменения свойств древесины.Эти измененные свойства могут повлиять на характеристики покрытия на термообработанной древесине. Сообщаемые изменения кислотности и поверхностной энергии в результате термической обработки несовместимы друг с другом в зависимости от породы древесины и температуры обработки. В этой статье представлен обзор результатов исследований свойств термообработанной древесины, которые могут повлиять на характеристики покрытия и атмосферные воздействия на термообработанную древесину без покрытия и с покрытием.

    1. Введение

    Термическая обработка является одним из методов модификации древесины для улучшения ее свойств, таких как стабильность размеров, водостойкость и биологическая стойкость, без использования вредных химических веществ.В последние годы изделия из дерева с повышенными эксплуатационными характеристиками и без токсичных консервантов пользуются все большим спросом у покупателей, что способствует росту популярности термообработанной древесины. Термически обработанная древесина все чаще используется во многих областях, таких как паркетные полы, сайдинг/облицовка, настил, сауны/стеновые панели, окна/двери и садовая мебель. Термическая обработка или термическая модификация представляет собой контролируемый пиролиз древесины, обрабатываемой при высоких температурах от 180°C до 240°C в бескислородной атмосфере во избежание возгорания с участием пара, азота или масла [1].Важными переменными процесса являются температура и атмосфера. Различные процессы вызывают различные химические изменения в древесине под воздействием тепла [2]. Основные коммерческие процессы термообработки в Европе защищены патентами, а изделия из древесины обрабатываются под такими названиями, как ThermoWood, Platowood, Retiwood, Le Bois Perdure и Oil-Heat-Treated Wood (OHT) [3].

    Наиболее используемым промышленным процессом термической модификации древесины является процесс ThermoWood [4]. Международная ассоциация ThermoWood определяет и сертифицирует стандартные условия процесса, и только члены Международной ассоциации ThermoWood могут использовать товарный знак ThermoWood.Процесс ThermoWood можно разделить на три этапа: Этап 1: с помощью тепла и пара температура в печи быстро повышается до уровня около 100°C; Фаза 2: температура внутри печи повышается до уровня от 185°C до 230°C и затем поддерживается на этом уровне в течение 2-3 часов; и Фаза 3: заключительная стадия, на которой температура снижается до 80–90°С с помощью распыления воды, а затем происходит повторное увлажнение и кондиционирование, чтобы довести влажность древесины до полезного содержания более 4% [5].

    Процесс Плато представляет собой двухстадийный гидротермальный процесс, осуществляемый в реакторе из нержавеющей стали в относительно мягких условиях с промежуточной стадией сушки в обычной печи. Этот процесс оставляет в древесине высокое содержание целлюлозы, что имеет решающее значение для оптимизации конечных механических свойств. Процесс разработан и используется компанией Plato в Нидерландах для производства полов, облицовки, террасной доски и необработанных пиломатериалов [3, 6].

    Процесс ретификации представляет собой мягкий пиролиз древесины в атмосфере азота, промышленно освоенный во Франции и продаваемый под названием Retiwood.Название процесса происходит от французского слова rétification, которое является аббревиатурой от réticulation (создание химических связей между полимерными цепями) и torréfaction (обжаривание). Второй французский процесс называется Le Bois Perdure (процесс Perdure). Этот процесс относительно близок к процессу ретификации, и свойства модифицированной древесины, обработанной обоими методами, схожи. Древесину нагревают до 230°С в атмосфере пара, при этом пар образуется из воды сырой древесины [6].

    Процесс термической обработки маслом включает нагревание древесины в растительном масле (подсолнечном, рапсовом или льняном). В закрытом технологическом сосуде древесина погружается в горячее масло и нагревается при температуре от 180 до 220°C для обеспечения хорошей долговечности при приемлемом снижении прочности. Процесс был разработан в Германии и продается под названием Menz Holz OHT.

    Термическая обработка всегда приводит к потемнению древесины (рис. 1), что часто объясняется образованием окрашенных продуктов деструкции гемицеллюлоз и экстрактивных соединений [7–9].Образование продуктов окисления, таких как хиноны, также называют причиной более темного цвета древесины [10, 11]. Это изменение темного цвета часто воспринимается положительно, особенно если оно приводит к древесине лиственных пород умеренного пояса, напоминающей тропические породы древесины [11–13].

    Помимо повышенной стабильности, пониженной гигроскопичности и изменения размеров, термообработанная древесина также имеет некоторые недостатки, такие как потеря ударной вязкости, пониженная прочность на растяжение и изгиб, нестабильный цвет при наружном воздействии и появление поверхностных трещин [14].К сожалению, установлено, что устойчивость термообработанной древесины к атмосферным воздействиям (УФ-свету и изменениям влажности) существенно не изменяется по сравнению с необработанной древесиной, что делает необходимой обработку поверхности покрытиями [15, 16].

    2. Термически обработанная древесина как основа для покрытий

    Термически обработанная древесина является хорошей основой для покрытий, так как после производства она сухая и не содержит смолы, которая вытекает при нагревании. Установлено, что при температуре выше 180°С жиры и воски исчезают с поверхности заболони и не вызывают проблем с адгезией [17].По сравнению с немодифицированной древесиной термообработанная древесина имеет измененные характеристики. Химический состав термообработанной древесины изменяется за счет разрушения соединений клеточной стенки и экстрактивных веществ [18]. Степень изменения зависит от породы древесины, вида термической обработки, интенсивности обработки и технологических условий, в которых большую роль играют температура и отсутствие кислорода [15]. В результате этих изменений термообработанная древесина имеет меньшую гигроскопичность [10, 14, 15], поглощение жидкой воды [19–23] и, следовательно, меньшее изменение размеров.Кроме того, показано, что у термообработанной древесины изменились кислотность, смачиваемость, свободная поверхностная энергия и анатомическое строение. Измененные свойства термообработанной древесины могут повлиять на свойства всей системы покрытия древесины, такие как смачивание термомодифицированной древесины при покрытии, проникновение и адгезия покрытия.

    Следует отметить, что в литературе сообщаются противоречивые результаты относительно кислотности термообработанной древесины. Показано, что двухступенчатая термообработка при температуре <200°С снижает рН сосны лучистой ( Pinus radiata D.), ели европейской ( Picea abies Karst), березы ( Betula pendula ) до 3,5–4 за счет образования уксусной и муравьиной кислот [24]. О более высокой кислотности термообработанной древесины также сообщили Миклечич и Йироуш-Райкович [25] для древесины бука ( Fagus sylvatica L.) и Павлич [23] для древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.). Несколько исследований показали, что снижение рН термообработанной древесины зависит от температуры и времени нагревания [26, 27]. Однако Herrera и соавт.[20] сообщили, что значения кислотности древесины ясеня европейского ( Fraxinus excelsior L.) уменьшались с интенсивностью обработки (рН увеличивался постепенно). Джерардин и др. [28] также сообщили об уменьшении кислотности древесины термообработанной древесины бука ( Fagus sylvestris L.) и сосны ( Pinus sylvestris L.) при 240°C в атмосфере азота. Альтген и др. [29] сообщили об увеличении кислотности для термообработанной древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) и древесины ели европейской ( Picea abies L.) при низкой интенсивности обработки (180°С и 2 часа). Низкоинтенсивная обработка привела к более высокой кислотности, чем обработка при более высоких температурах (212°C и 3 часа), что может быть связано с дальнейшим выделением органических кислот в виде летучих органических соединений из печи при более высокой температуре или из-за возможной реакции органических кислот с компонентами клеточной стенки. Хофман и др. [30] сообщают о разнообразии значений рН в зависимости от породы древесины и интенсивности термической обработки. Для древесины дуба ( Quercus robur L.) pH увеличивался с усилением обработки, в то время как для древесины бука ( Fagus sylvatica L.) и ясеня ( Fraxinus versicolor L.) pH снижался между необработанным и средним уровнями. Более высокая температура обработки привела к тому, что рН снова увеличился до уровня необработанных образцов. На основании полученных результатов можно сделать вывод, что способ термомодификации, порода древесины и интенсивность обработки оказывают существенное влияние на изменение химического состава при термообработке и, следовательно, на кислотность модифицированной древесины.Измененные свойства поверхности древесины могут повлиять на характеристики покрытия на термообработанной древесине. Более низкое водопоглощение термообработанной древесины может, например, снизить водопроницаемость всей системы термообработанная древесина-твердое покрытие и, таким образом, повлиять на долговечность покрытия. Повышение кислотности поверхности древесины может повлиять на смачиваемость древесины [31] и адгезию водорастворимых покрытий к термообработанной древесине [29].

    Было показано, что термическая обработка также изменяет смачиваемость древесины и поверхностную энергию древесины.Эти два свойства поверхности также могут влиять на процесс нанесения покрытия. Миклечич и Йироуш-Райкович [25] изучали влияние термической модификации древесины бука ( Fagus sylvatica L.) на свойства поверхности и сообщили, что контактный угол воды на древесине бука был выше и увеличивался с температурой модификации (таблица 1). . Ряд авторов также сообщают об уменьшении смачиваемости древесины и, как следствие, увеличении гидрофобности при повышении температуры термообработки [28,32–34].Жерарден и др. [28] установили, что гидрофобное поведение поверхности древесины обусловлено некоторыми изменениями свойств поверхности древесины, вызванными термической обработкой. Петриссанс и др. [33] предположили, что повышение кристалличности целлюлозы может быть возможной причиной снижения смачиваемости термообработанной древесины. Хаккоу и др. [34] предположили, что изменение конформационного строения древесных биополимеров за счет потери остаточной воды или пластификации лигнина может быть возможной причиной изменения смачиваемости при термообработке древесины.Однако Awoyemi et al. [19] сообщили, что обработка соевого масла и охлаждение в процессе обработки увеличивают смачиваемость поверхности водой.


    Тип подложка контактного угла (°)
    вода Формамида дийодметано

    Необработанные 55,9 38,3 34,2
    Термообработка при 190°C 73.0 31.1 31.1 45.7
    Теплообработанные на 212 ° C 81.1 81,1 32.4 35.6

    9

    Древесовая смачиваемость и поверхностная энергия являются свойствами поверхности, которые влияют на Взаимодействие между подложкой и покрытием в процессе склеивания. В литературе существуют разногласия относительно того, уменьшает или увеличивает термическая обработка свободную поверхностную энергию древесины (таблица 2) из-за трудностей измерения краевого угла смачивания древесины и различных подходов к расчету свободной поверхностной энергии.Джерардин и др. [28] исследовали поверхностную энергию необработанной и термообработанной заболони бука и сосны с использованием кислотно-щелочного подхода Лифшица-Ван-дер-Ваальса. Результаты показали, что после термической обработки свободная поверхностная энергия древесины несколько снизилась (табл. 2). После термической обработки компонент Лифшица-Ван-дер-Ваальса свободной поверхностной энергии древесины несколько изменился, а кислотно-щелочной компонент сильно уменьшился. Наиболее значительное изменение после термообработки было показано для электронодонорного компонента ( γ −), что может быть связано с деградацией гемицеллюлоз и потерей преимущественно кислородсодержащих функциональных групп [37].Волькенхауэр и др. [37] также сообщили о небольшом уменьшении компонента Лифшица-Ван-дер-Ваальса в свободной поверхностной энергии древесины и отсутствии отчетливых различий в общей поверхностной энергии между необработанными и термообработанными образцами древесины бука. Миклечич и Йороуш-Райкович [25] также обнаружили снижение общей поверхностной свободной энергии древесины бука после термической обработки и сильное снижение кислотно-щелочного компонента. Чу и др. [36] рассчитали полную поверхностную свободную энергию по методу OWRK (Owens-Wendt-Rabel-Kaelble) и установили, что поверхностная энергия термообработанной древесины тополя (Populus beijingensis W.Y.Hsu) уменьшалась с повышением температуры, и полярная составляющая поверхностной энергии также уменьшалась с повышением температуры. Напротив, Петрич и соавт. [35] сообщили, что процесс термомодификации в вакууме древесины ели увеличивает свободную поверхностную энергию и снижает полярность древесины при температуре модификации 210°С. Суммарная свободная поверхностная энергия модифицированных образцов древесины увеличилась с 54,4 мДж/м 2 для контрольных образцов до 59,7 мДж/м 2 для древесины, модифицированной при 210°С.В то же время наблюдалось существенное падение полярной составляющей поверхностной свободной энергии.

    6

    8 38,7 8 13.9 [25] [35] 8 59.6 8 59.6 8 37.63 8 51.58


    LW-AB подход
    Субстрат γ LW γ АВ γ + γ γ

    4 Tot
    Температура (° C) Теплообработка Эталона
    Бека необработанная 49.5 9,1 1,5 13,5 58,6 [28]
    Сосна необработанной 46,4 8,2 1,1 15,8 54,8
    Бук HT 50.9 50.9 5 2.3 2.7 55.8 55.8 55.8 240 Лечение под азотом
    Pine HT 50.7 1.5 0,8 0,7 52,2 240
    OWRK подход
    Субстрат γ S Температура (° С) Тепло Лечение ссылки
    бука необработанные 52,6
    Beech HT 39.9 6,8 46,7 190 Лечение под паром
    Бук HT 46,3 2,6 48,9 212
    ель необработанной 53,4 0,97 54,4 [35]
    Ersuce HT 8 0.04 59.7 210 Вакуумная обработка
    POLAR необработано 34.98 8,07 43,05
    тополь HT 36,99 3,77 40,76 160 Лечение под паром [36]
    тополь HT 36.31 4.35 40.66 180
    POPLAR HT 37.63 39.31 39.31 200
    Poplar HT 37.55 1,13 38,68 220
    Ясень необработанной 43,94 6,74 50,68
    Ясень HT 52,19 0,1 52,2 192 Лечение под пара [20]
    Европейский Ash HT 52.61 52.61 0,1 52.62 52.62 202
    Eash HT 8 0.1 51.59 51.59 212

    Небольшое увеличение энергии поверхности древесины и снижение полярного компонента также сообщалось, что Gerrera et al [20] для древесины ясеня ( Fraxinus excelsior L.) после термообработки. Как видно из табл. 2, значения свободной поверхностной энергии термообработанной древесины колеблются от 39,31 до 59,37 мДж/м 2 . В общем, для хорошего смачивания покрытия должны иметь поверхностное натяжение меньше поверхностной свободной энергии подложки или, по крайней мере, быть равными [38].Слишком высокое поверхностное натяжение жидкого покрытия может быть причиной недостаточного смачивания подложки, а снижение поверхностного натяжения водорастворимых покрытий может улучшить их адгезию и характеристики на термообработанной древесине. Vernois [39] сообщил, что поверхностная энергия ретифицированной древесины резко снижается после термической обработки и что покраску и отделку, обычно используемые для необработанной древесины, нельзя использовать без их корректировки с учетом измененных свойств древесины. Несмотря на это, Jämsä et al. [40] сообщили, что термообработанная древесина сравнима с необработанной древесиной в качестве основы для покрытий, и при рассмотрении вопроса о покрытии термообработанной древесины не требуется никаких изменений в рекомендациях по нанесению покрытий.Обычные процессы окраски не представляют проблем, но при использовании электростатической окраски термически обработанная древесина требует дополнительного увлажнения [41]. Однако повышенный гидрофобный характер термообработанной древесины и изменение полярности древесины могут вызвать проблемы с адгезией покрытий на водной основе. Проблемы снижения адгезии покрытия к термообработанной древесине установлены в ряде исследований [1, 42, 43]. Петрич и др. [44] исследовали смачиваемость термообработанной маслом древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) с некоторыми коммерчески доступными покрытиями на водной основе и показали лучшее смачивание термообработанной древесины покрытиями на водной основе, чем смачивание необработанной древесины. Напротив, Миклечич и Йироуш-Райкович [25] показали лучшее смачивание немодифицированной древесины бука покрытиями на водной основе, чем смачивание термообработанной древесины. Они также сообщили о более низкой адгезионной прочности водоразбавляемых покрытий на образцах термообработанной древесины бука и большей степени разрушения древесины, чем на необработанной древесине. Альтген и др. [29] сообщили, что термообработка сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) и европейской ели ( Picea abies L.), а адгезионная прочность покрытий на водной основе сильно зависела от используемой системы покрытия. Адгезионная прочность одного из нанесенных покрытий была ниже на термообработанной древесине по сравнению с необработанной; независимо от породы дерева, интенсивности обработки или метода подготовки поверхности. Кесик и Алкилдиз [45] исследовали влияние термической обработки на прочность сцепления покрытий на водной основе с использованием древесины калабрийской сосны ( Pinus brutia Ten.), древесины черной анатолийской сосны ( Pinus nigra JF Arnold), древесины скального дуба ( Quercus petraea Liebl.) и древесины каштана душистого ( Castanea sativa Mill.) и установлено снижение адгезии с увеличением термической обработки. температура и время термообработки. Тем не менее, при выборе систем покрытия на водной основе для термообработанной древесины рекомендуется обратиться к производителю термообработанной древесины с просьбой порекомендовать приемлемые системы покрытий, которые могут справиться с измененными свойствами модифицированной древесины.

    3. Системы покрытия для термообработанной древесины

    Из-за горизонтальной поверхности, скопления воды и полного воздействия солнца и дождя отделка террасной доски из термообработанной древесины требует больше усилий, чем отделка другой древесины (например, наружная облицовка). . Для таких поверхностей рекомендуются проникающие отделки, поскольку они не образуют пленки и обеспечивают лучшие общие характеристики, а также их проще всего обслуживать и ремонтировать [46, 47]. Отделка термически обработанной древесины очень похожа на отделку обычной камерной сушки, поэтому все требования, предъявляемые к стандартной защите древесины, в большинстве случаев применимы и к термически обработанной древесине.Тем не менее, есть несколько свойств древесины, которые изменились после термической модификации, что следует учитывать при отделке поверхности термически модифицированной древесины: (i) термообработанная древесина становится более гидрофобной и кислотной [48] (ii) термообработанная древесина поглощает увлажнение более постепенно, и поэтому важно позаботиться о впитывании отделки (iii) Термически обработанная древесина менее склонна к набуханию и усадке, но все же рекомендуется эластичная отделка (iv) Термически обработанная древесина имеет более темный цвет, склонный к выцветанию под воздействием света

    Прозрачные морилки и масла не защищают поверхности от обесцвечивания в результате атмосферных воздействий и рекомендуются только для отделки изделий из термически модифицированной древесины, хранящихся под навесом или вдали от прямых солнечных лучей и дождь.В последнее время все больше внимания уделяется влиянию видимого спектра солнечных лучей на термически обработанную древесину, так как он оказывает существенное влияние на изменение цвета темной древесины (отбеливание). Был разработан новый подход к светостабилизации темных пород древесины (т. е. термообработанной древесины), сочетающий в себе выбранные фильтры видимого света с органическими поглотителями УФ-излучения [49]. Масла относятся к категории проникающих отделочных материалов, которые улучшают текстуру и внешний вид натурального дерева [50]. Впитывание деревянных поверхностей, а также попадание жидкостей и грязи уменьшается при использовании масла [51].На рынке есть много масел, предназначенных для наружного применения, которые выглядят «натуральными» и разработаны специально для палуб и садовой мебели и имеют формулу, устойчивую к атмосферным воздействиям. Кроме того, изделия из термически модифицированной древесины, подвергающиеся воздействию прямых солнечных лучей в течение некоторой части дня, рекомендуется защищать пигментированными морилками и маслами. Для термически модифицированной древесины, которая подвергается воздействию целого ряда различных погодных условий, непрозрачные покрытия обеспечивают наилучшую защиту.Однако покрытия, образующие пленку на поверхности древесины, не рекомендуется использовать на настилах, так как пленка покрытия имеет тенденцию отслаиваться из-за изменения влажности. Как правило, пигментированные отделочные системы слегка затемняют цвет термически модифицированной древесины.

    4. Выветривание термообработанной древесины без покрытия

    Выветривание древесины представляет собой сочетание деградации под действием солнечной радиации, изменений влажности, а также окисления и температурных воздействий [52]. Из-за атмосферных воздействий наружная древесина обесцвечивается, выветривается, появляются трещины, трещины и рост плесени или грибка на поверхности.Сообщалось, что кратковременная стабильность окраски ретифицированной древесины ясеня, бука, тополя и сосны, подвергшейся искусственному атмосферному воздействию, была лучше, чем у немодифицированной древесины [53]. Однако первоначальный темно-коричневый цвет необработанных термообработанных панелей из ели ( Picea abies L.) и сосны ( Pinus sylvestris L.) не был стабилен при воздействии на открытом воздухе и стал серым [40]. Термически модифицированный бук ( Fagus sylvatica L.) в атмосфере азота оказался более устойчивым к естественному и искусственному атмосферному воздействию, чем немодифицированная контрольная древесина, и показал снижение фотохимической деградации и улучшение устойчивости к обесцвечивающим плесневым грибкам при естественном атмосферном воздействии.Европейская ель ( Picea abies ), напротив, показала незначительную часть этих улучшений [54]. Однако термическая модификация любого из видов оказывала небольшое, но измеримое влияние на характеристики и долговечность полупрозрачных и пленкообразующих красителей, нанесенных на образцы. Фейст и Селл [54] предположили, что уменьшение фотохимической деградации после термической модификации может быть связано с низким равновесным содержанием влаги в термически модифицированной древесине, поскольку содержание влаги в древесине сильно влияет на фотохимическую деградацию [55].Нуоппонен и др. [17] изучали химические изменения немодифицированных и термически модифицированных образцов сосны обыкновенной после 7  лет естественного выветривания в Финляндии и сообщили, что содержание лигнина в немодифицированных образцах было ниже, чем содержание лигнина в термически модифицированных образцах, а продукты разложения не выщелачивались легко в случае модифицированных образцов, как и в случае немодифицированных образцов. Это может быть связано с повышенной конденсацией лигнина, вызванной термической обработкой. После искусственного выветривания термообработанная древесина сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) показали лучшие характеристики поверхности (более высокий блеск и меньшую шероховатость поверхности), чем необработанная древесина сосны обыкновенной [56]. Дека и др. [57] обнаружили, что изменение цвета термообработанной древесины ели ( Picea abies L.) было ниже, чем у необработанной древесины ели после длительного искусственного воздействия УФ-света. Возможно, это связано с повышением стабильности лигнина за счет конденсации в процессе термообработки при 210°С. Точно так же более низкие различия в цвете после одного года воздействия на открытом воздухе показали древесину сосны, подвергнутой термообработке маслом ( Pinus sylvestris ), по сравнению с изменением цвета необработанной древесины, подвергшейся атмосферным воздействиям [44].Миклечич и др. [58] измеряли обесцвечивание необработанных и термообработанных пород древесины (при 212°C): бука ( Fagus sylvatica L.), ясеня ( Fraxinus excelsior L.) и граба ( Carpinus betulus L.) и установили, что образцы термообработанной древесины обесцвечиваются медленнее по сравнению с необработанными образцами (рис. 2). Соответственно, FTIR-спектры образцов термообработанной древесины ясеня, бука и граба, подвергнутых воздействию УФ-излучения, показали химические изменения, аналогичные необработанным образцам древесины, подвергнутым воздействию УФ-излучения, но менее выраженные.


    Термообработанная древесина бука восточного ( Fagus orientalis L.) также показала лучшую стабильность цвета по сравнению с необработанными образцами после трех месяцев естественного выветривания зимой. Естественные атмосферные воздействия меньше повлияли на термообработанные образцы древесины бука, чем на необработанные, в отношении потери блеска и шероховатости поверхности. Кроме того, более высокая температура термической обработки и более длительная продолжительность давали лучшие свойства поверхности после процесса атмосферного воздействия на открытом воздухе [59]. Фотодеградация как термообработанных, так и необработанных растений Larix spp.древесина оценивалась по цвету, микроструктуре и химическим изменениям во время ускоренных испытаний на атмосферостойкость. Ультрафиолетовый свет вызывал быстрое изменение цвета, а деформации и трещины как в термообработанных, так и в необработанных образцах наблюдались с помощью СЭМ. Установлено, что термическая обработка эффективна для повышения стабильности цвета только на первом этапе воздействия искусственного атмосферного воздействия, но неэффективна для повышения устойчивости древесины к УФ-излучению в условиях длительного фотодеградации [60].Йилдиз и др. [61] изучали стабильность окраски и химические изменения термообработанной древесины ольхи ( Alnus glutinosa L.) после естественного выветривания. Они сообщили, что изменение цвета, вызванное факторами выветривания, не предотвращается термической обработкой, а только замедляется. Спектроскопия FTIR-ATR показала значительную деформацию и деградацию компонентов древесины, особенно гемицеллюлозы термообработанных образцов. Увеличение времени и температуры обработки влияло на деградацию гемицеллюлоз.В литературе существуют противоречия относительно того, подвержена ли термообработанная древесина растрескиванию при воздействии на открытом воздухе. Vernois [39] сообщил, что растрескивание из-за изменения размеров было уменьшено при использовании термообработанной древесины по сравнению с натуральной древесиной. Напротив, растрескивание термообработанной древесины ели ( Picea abies L.) и сосны ( Pinus sylvestris L.), подвергавшейся воздействию внешних условий без покрытия, было эквивалентно растрескиванию необработанной древесины и отделке неокрашенными или малые наросты и масла не препятствовали появлению трещин в термообработанной древесине [40].Фейст и Селл [54] обнаружили большее растрескивание и вздутие волокон на термически модифицированной еловой древесине в атмосфере азота, чем на немодифицированной древесине, а поверхности стали заметно более шероховатыми после 14 месяцев пребывания на открытом воздухе. Напротив, образцы термомодифицированной древесины бука ( Fagus sylvatica L.) были более гладкими, чем немодифицированные, с малозаметными различиями в растрескивании. Миклечич и др. [22] сообщили, что непокрытые необработанные образцы трех пород древесины (дуб, ясень и бук) имели меньше поверхностных трещин, чем термообработанные непокрытые образцы при ускоренном атмосферном воздействии.Растрескивание образцов термообработанной древесины было уменьшено обработкой маслом. Бунстра и др. [62] исследовали влияние двухэтапного процесса термической обработки (процесс Плато) на анатомическую структуру хвойной древесины и сообщили, что породы с узкими годичными кольцами и/или резким переходом от ранней древесины к поздней были наиболее подвержены тангенциальным трещинам в поздней древесине. разрезе и что радиальные трещины появляются в основном в непроницаемых породах древесины, таких как ель европейская ( Picea abies L.). Альтген и др. [63] предположили, что анатомические микродефекты древесины ели европейской ( Picea abies L.) и сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.), вызванные термической обработкой, могут влиять на образование трещин при использовании древесины в наружных условия.

    5. Характеристики покрытий на термически обработанной древесине

    Фейст и Селл [54] установили, что после 14  месяцев пребывания на открытом воздухе как полупрозрачные проникающие, так и пленкообразующие морилки показали худшие результаты на термически обработанных образцах ели, чем на образцах ели, подвергнутых термической обработке. необработанные образцы.Полупрозрачные протравы показали несколько лучшие результаты на термообработанных образцах древесины бука, чем на необработанных образцах, в то время как пленкообразующая пропитка показала плохие результаты как на термообработанных, так и на необработанных образцах. Миклечич и др. [22] установили, что термообработанная древесина, обработанная маслами, поглощает меньше воды, чем необработанная термообработанная древесина. Дека и Петрич [64] изучили влияние двух акриловых покрытий на водной основе на фотодеградацию термически модифицированной и немодифицированной древесины и установили, что вся система подложка-покрытие демонстрирует лучшую фотостойкость, когда в качестве подложки используется термообработанная древесина.Павлич [23] исследовал совместимость девяти различных покрытий с термообработанной древесиной сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.). Покрытия, нанесенные на термообработанную древесину, показали лучшие характеристики, чем покрытия на немодифицированной древесине. Это можно объяснить изменением характеристик термообработанной древесины, таких как более низкое равновесное содержание влаги, более низкая водопроницаемость, повышенная размерная стабильность, лучшая устойчивость к грибкам синевы и лучшая УФ-стойкость по сравнению с необработанной древесиной.Также было показано лучшее проникновение покрытия в термообработанную древесину и лучшее смачивание термообработанной древесины покрытиями.

    После одного года наружного атмосферного воздействия покрытия на основе растворителя продемонстрировали лучшие характеристики, чем покрытия на водной основе [23]. После более чем 10-летнего использования продуктов ThermoWood в строительной среде результаты оценки показали, что цвет изменился на серый, а эрозия волокон и дрожание поверхности были довольно обычным явлением для продуктов ThermoWood [65]. Пигментное пленкообразующее покрытие для террасной доски имело очень короткий срок службы и требовало регулярного ухода, хотя покрытия на масляной основе были лучшим вариантом, даже если цвет не сохранялся.Миклечич и др. [66] изучали взаимодействие термообработанной древесины бука с полиакрилатным покрытием, модифицированным наночастицами, на водной основе при внешнем и искусственном воздействии. Результаты показали, что стабильность цвета термообработанной древесины бука была улучшена за счет добавления в покрытие наночастиц TiO 2 -рутила и ZnO (рис. 3). Однако наноразмерный ZnO увеличивает отслаивание и растрескивание покрытия и вызывает снижение адгезии покрытия к термообработанной древесине бука.

    Ахола и др.[67] наблюдали характеристики термообработанной и необработанной древесины ели и сосны с покрытием в течение пяти лет воздействия. Несмотря на то, что содержание влаги в термообработанной древесине оказалось ниже по сравнению с необработанной древесиной, не было обнаружено уменьшения поверхностного роста древесины с покрытием. Используемая термическая обработка не влияла на рост плесени и синевы на покрытой древесине в процессе эксплуатации [67]. Ямся и др. [40] обнаружили, что отверждаемая кислотой и водоразбавляемая акриловая краска показала лучшие результаты на термообработанной древесине, чем на необработанной еловой древесине после пяти лет естественного атмосферного воздействия.Они также сообщили, что лучшими системами покрытия для термообработанной древесины были системы, состоящие из масляного базового покрытия и алкидного и водоразбавляемого верхнего акрилового покрытия на основе растворителя.

    6. Выводы

    Хотя содержание влаги в термически обработанной древесине, а также набухание и усыхание под воздействием влаги значительно снижаются, установлено, что термически обработанная древесина не устойчива к атмосферным воздействиям. Чтобы сохранить привлекательный внешний вид изделий из термообработанной древесины, необходимо защитить деревянную поверхность соответствующими покрытиями.По сравнению с немодифицированной древесиной термообработанная древесина в качестве основы для покрытия имеет измененные свойства вследствие химических изменений и структурных модификаций клеточной стенки при нагревании. Помимо снижения гигроскопичности и водопоглощения, у термообработанной древесины также изменились кислотность, смачивающие свойства и свободная энергия поверхности. Имеются противоречивые данные в литературе об изменении этих свойств при термической обработке, на которые могут влиять способ термической обработки, температура термической обработки и порода древесины.Измененные свойства термообработанной древесины могут повлиять на характеристики покрытия и его адгезию к термообработанной древесине, особенно для покрытий на водной основе. Эффективность покрытий при наружном применении зависит от многих факторов, и очень сложно сравнивать результаты, полученные при использовании различных пород древесины в качестве основы, различных параметров процесса термообработки, различных систем покрытий и различных условий воздействия. Однако установлено, что защитный эффект покрытия сильно зависит от степени пигментации.Чтобы защитить термообработанную древесину от обесцвечивания, вызванного видимой частью солнечного света, в настоящее время был разработан подход к стабилизации света, сочетающий выбранные фильтры видимого света с органическими поглотителями УФ-излучения. Как и в случае с необработанной древесиной, выбор покрытия для термообработанной древесины зависит от типа изделия из древесины, условий воздействия и категорий конечного использования.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

    Благодарности

    Авторы благодарят Академию технических наук за разрешение использовать некоторые части статьи «Обзор модифицированной древесины против атмосферных воздействий» Ируш-Райковича и Миклечича, опубликованной в Юбилейном ежегоднике Хорватской академии за 2017-2018 гг. инженерии.

    Термически модифицированные пиломатериалы | Термообработанная древесина Westwood

    Вот шесть основных процессов термообработки в мире:

    • Plato-Process (Нидерланды)

    • Процесс ретификаций (Франция)

    • Буа-пердюр (Франция)

    • OHT маслотермическая обработка (Германия)

    • Процесс ThermoWood (Финляндия)

    • Вествуд (США)

    Plato-Process (PLATO BV — Нидерланды)

    Процесс PLATO использует различные этапы обработки и сочетает этап гидротермолиза с этапом сухого отверждения.Воздействие гидротермолиза при PLATO-обработке приводит к протеканию различных химических превращений. Одной из целей этого двухэтапного процесса является использование обильной влаги в стенках древесных клеток во время гидротермолиза. Это провоцирует повышенную реактивность компонентов клеточной стенки при относительно низких температурах. Для достижения селективной степени деполимеризации гемицеллюлозы во время гидротермолиза можно применять относительно мягкие условия для ограничения нежелательных побочных реакций.Время процесса зависит от используемых пород древесины, толщины, формы древесины и т. д., и включает стадию термолиза (4-5 часов), за которой следует стадия промежуточной сушки (3-5 дней) и стадия окончательного отверждения (14 часов). -16 часов). В некоторых случаях необходима стадия кондиционирования (2-3 дня). Теплоносителем может быть пар или нагретый воздух.


    Процесс повторной обработки (NOW New Option Wood — Франция)
    Процесс начинается с относительно сухой древесины (около 12 %) и нагревает материал до 200–240 °C в атмосфере азота (ниже 2 % кислорода). .Во Франции есть разные производственные площадки.


    Bois perdure (BCI-MBS — Франция)
    Процесс начинается со свежей древесины, затем следует быстрая сушка и нагрев до 200°C — 240°C в атмосфере пара. Первый этап процесса состоит из искусственной сушки в печи. Затем древесину нагревают в атмосфере пара (пар, образующийся из воды древесины).


    Процесс OHT (масляно-термическая обработка) (Menz Holz — Германия)
    Процесс осуществляется в закрытом технологическом сосуде.После загрузки технологического сосуда древесиной горячее масло перекачивается из резервуара для хранения в технологический сосуд, где горячее масло поддерживается при высоких температурах, циркулируя вокруг древесины. Перед разгрузкой технологического сосуда горячее масло перекачивается обратно в резервуар для хранения.

    Для разных степеней улучшения используются разные температуры. Для достижения максимальной долговечности и минимального расхода масла процесс осуществляется при температуре 220°C. Однако для получения максимальной долговечности при приемлемом снижении прочности используются температуры от 180°C до 200°C.Оказалось необходимым поддерживать желаемую температуру процесса (например, 220°С) в течение 2-4 часов в середине обрабатываемых деревянных деталей. В зависимости от размера древесины необходимо дополнительное время для нагрева и охлаждения. Теплоноситель – нерафинированное растительное масло. Масло служит для быстрой и равномерной передачи тепла древесине, обеспечивая одинаковые тепловые условия по всему сосуду и, кроме того, ограничивая содержание кислорода в сосуде. Льняное масло оказалось хорошей средой, хотя запах, который появляется во время термической обработки, может быть недостатком.Температура дымления и склонность к полимеризации также важны для высыхания масла в древесине и для стабильности соответствующей партии масла. Обязательным условием является способность масла выдерживать нагрев до минимальной температуры 230°С. Консистенция и цвет масла меняются при термической обработке. Масло становится гуще из-за того, что летучие компоненты испаряются, продукты разложения древесины накапливаются в масле и изменяют его состав.
    Это приводит к улучшению схватывания масел.


    Процесс Thermo Wood (Stora, Finnforest, Stellac, Jartek — Финляндия)
    С 1990-х всесторонние исследования в области термообработки привели к коммерциализации процессов в Финляндии. Процесс термообработки древесины в промышленных масштабах под торговой маркой ThermoWood был разработан в финском исследовательском центре VTT совместно с финской промышленностью. Сегодня процесс лицензирован для членов Финской ассоциации ThermoWood. Процесс ThermoWood можно разделить на три основных этапа: Фаза 1. Температура в печи быстро повышается с помощью тепла и пара до уровня около 100ºC.Фаза 2. После сушки в высокотемпературной печи температура внутри печи повышается до уровня от 185°C до 230°C. Этап 3. Заключительный этап заключается в снижении температуры с помощью систем распыления воды. Затем, когда температура достигает 80-90ºC, происходит повторное увлажнение и кондиционирование, чтобы довести влажность древесины до пригодного для использования уровня более 4%.

    Процесс Вествуд (Вествуд — США)

    Компания Westwood разработала свой процесс в 2003 году в Европе, а затем стала первой компанией в США, которая в 2007 году запустила свою установку термообработки.Технология Westwood, в отличие от других европейских процессов, была разработана для обработки твердых пород древесины как наиболее сложных (твердые породы при нагревании начинают термохимические реакции, чтобы нагреться, которые необходимо тщательно контролировать). Кроме того, компания Westwood разработала способ, благодаря которому термообработанные пиломатериалы после обработки остаются абсолютно плоскими, что значительно снижает коэффициент отходов.

    Технология Westwood полностью атомизирована. Мы используем совершенно новый способ контроля реакций внутри древесины в процессе термообработки.Компьютер анализирует и управляет более чем 20 параметрами каждые 5 секунд, чтобы контролировать трехмерную тепловую волну внутри наших камер. В результате процесс Westwood оптимизируется сам по себе, будучи независимым от разного химического состава пиломатериала (даже в пределах одной породы), его начальной влажности, способа укладки пиломатериала, толщины, что позволяет изготавливать любую твердую древесину, древесина хвойных или экзотических пород предсказуемого цвета без коэффициентов отходов. Westwood — единственная технология, способная контролировать температуру термохимических реакций внутри камер в трехмерном пространстве камеры.Наш процесс также основан на последних европейских исследованиях, которые показали, что получение цвета в процессе термообработки не является обязательным, чтобы сделать древесину настолько долговечной, насколько это необходимо. Правильный процесс – это сочетание времени и температуры, чтобы происходили все естественные реакции внутри древесины. Westwood использует процесс, который дает достаточно времени для всех необходимых реакций внутри древесины для существенной долговечности и в то же время сохраняет достаточную прочность обработанной древесины.

    Контроль термической обработки древесины и ее влияние на устойчивость к гниению: обзор

  • Аллегретти О., Брунетти М., Кукуи И., Феррари С., Ночетти М., Терзиев Н. (2012) Термовакуумная модификация ели ( Picea abies karst.) и пихты ( Abies albamill. ). Биоресурсы 7:3656–3669

    CAS Google ученый

  • Альтген М., Вельцбахер С., Хумар М., Милиц Х. (2012) ЭПР-спектроскопия как потенциальный метод контроля качества термически модифицированной древесины. Материалы 2-го семинара по затратам FP0904, Нэнси, стр. 132–133

    Google ученый

  • Андерсонс Б., Чиркова Дж., Андерсон И., Ирбе И. (2012) Прогнозирование свойств мягкой лиственной древесины при термической модификации.Материалы 2-го семинара Cost Action FP0904, Нэнси, стр. 96–97

    Google ученый

  • Бехле Х., Циммер Б., Вегенер Г. (2012) Классификация термически обработанной древесины с помощью спектроскопии FT-NIR и SIMCA. Wood Sci Technol 46:1181–1192

    Статья Google ученый

  • Бал БЦ (2014) Некоторые физико-механические свойства термомодифицированной ювенильной и зрелой древесины черной сосны.Eur J Wood Prod 72:61–66

    Артикул Google ученый

  • Бехта П., Нимз П. (2003) Влияние высокой температуры на изменение цвета, стабильность размеров и механические свойства еловой древесины. Holzforschung 57: 539–546

    CAS Статья Google ученый

  • Boonstra M (2008) Двухэтапная термическая модификация древесины, кандидатская диссертация по биологическим наукам: Почвенное и лесное хозяйство.Университет Генри Пуанкаре, Нэнси

    Google ученый

  • Boonstra MJ, Tjeerdsma B, Pizzi A, Tekely P, Pendlebury J (1996) Химическая модификация ели обыкновенной и сосны обыкновенной: исследование реакционной способности и реакций полимерных компонентов древесины с помощью 13C ЯМР CP-MAS. Holzforschung 50:215–220

  • Boonstra MJ, Tjeerdsma B (2006) Химический анализ термически обработанной древесины хвойных пород. Хольц Рох Веркст 64: 204–211

    CAS Статья Google ученый

  • Boonstra MJ, Pizzi A, Zomers F, Ohlmeyer M, Paul W (2006) Влияние двухэтапного процесса термообработки на свойства древесно-стружечных плит.Хольц Ро Веркст 64: 157–164

    CAS Статья Google ученый

  • Борже А. (2012). Высокотемпературная обработка древесины. Сеть специалистов по лесоматериалам в Бретани [на французском языке], Книга (Абибуа), 11 страниц. Доступно по адресу http://abibois.com/category/4-preservation-et-entretien?download=14.

  • Bourgeois J, Bartholin MC, Guyonnet R (1989) Термическая обработка древесины: анализ полученного продукта. Wood Sci Technol 23:303–310

    Статья Google ученый

  • Brischke C, Welzbacher C, Brandt K, Rapp A (2007) Контроль качества термически модифицированной древесины: взаимосвязь между интенсивностью термообработки и данными о цвете CIE L*a*b* на гомогенизированных образцах древесины.Holzforschung 61: 19–22

    CAS Статья Google ученый

  • Burmester A (1970) Formbeständigkeit von Holz gegenüber Feuchtigkeit Grundlagen und Vergütungsverfahren. БАМ Берихте Nr. 4.

  • Burmester A (1973) Исследование размерной стабилизации древесины. Bundesanstalt fûr Materialprûfung, Берлин-Далем, 50–56. Holz Roh Werkst 33:333–335

    Статья Google ученый

  • Burmester A (1975) Zur Dimensionsstabilisierung von holz.Хольц Рох Веркст 33: 333–335

    CAS Статья Google ученый

  • Candelier K, Chaouch M, Dumarçay S, Petrissans A, Petrissans M, Gérardin P (2011a) Использование термодесорбции в сочетании с ГХ-МС для изучения устойчивости различных пород древесины к терморазложению. Приложение J Anal Pyrol 92:376–383

    CAS Статья Google ученый

  • Candelier K, Dumarçay S, Pétrissans A, Gérardin P, Pétrissans M (2011b) Механические свойства термообработанной древесины после термодеструкции при различной интенсивности обработки.Международная конференция «Механо-химические превращения древесины при термогидромеханических процессах», 16–18 февраля 2011 г., Биль (Швейцария).

  • Candelier K, Dumarçay S, Petrissans A, Desharnais L, Petrissans M, Gérardin P (2013a) Сравнение химического состава и стойкости к разложению термообработанной древесины, отвержденной в различных инертных средах: азот или вакуум. Polym Degrad Stab 98: 677–681

    CAS Статья Google ученый

  • Candelier K, Treu A, Dibdiakova J, Larnoy E, Dumarçay S, Pétrissans A, Gérardin P, Pétrissans M (2013b) Использование TG-DSC для изучения термостабильности бука и пихты.Документ № IRG/WP 13–40628. Международная исследовательская группа по сохранению древесины, Швеция

    Google ученый

  • Candelier K, Dumarçay S, Pétrissans A, Pétrissans M, Kamdem P, Gérardin P (2013c) Термодесорбция в сочетании с ГХ-МС для характеристики кинетики образования летучих веществ во время терморазложения древесины. Приложение J Anal Pyrol 101:96–102

    CAS Статья Google ученый

  • Candelier K, Dumarçay S, Pétrissans A, Gérardin P, Pétrissans M (2013d) Сравнение механических свойств термически обработанной древесины бука, отвержденной в азоте или вакууме.Polym Degrad Stab 98:1762–1765

    CAS Статья Google ученый

  • Candelier K, Dumarçay S, Pétrissans A, Gérardin P, Pétrissans M (2014) Преимущество вакуума по сравнению с азотом для создания инертной атмосферы во время термической модификации древесины хвойных пород. Про Линьо 10:10–17

    Google ученый

  • Candelier K, Hannouz S, Elaieb MT, Collet R, Dumarçay S, Pétrissans A, Gérardin P, Pétrissans M (2015) Использование температурной кинетики в качестве метода прогнозирования интенсивности обработки и соответствующего качества обработанной древесины: долговечность и механические характеристики свойства термически модифицированной древесины.Maderas-Ciencia Tecnologia 17:253–262

    Google ученый

  • Chaouch M (2011) Влияние интенсивности обработки на элементный состав и долговечность термообработанной древесины: разработка прогностического маркера устойчивости к базидиомицетам [на французском языке]. Кандидатская диссертация. Университет Лотарингии, Нанси

    Google ученый

  • Chaouch M, Pétrissans M, Pétrissans A, Gérardin P (2010) Использование элементного состава древесины для прогнозирования интенсивности термической обработки и устойчивости к гниению различных пород древесины хвойных и лиственных пород.Polym Degrad Stab 95: 2255–2259

    CAS Статья Google ученый

  • Chaouch M, Dumarçay S, Pétrissans A, Pétrissans M, Gérardin P (2013) Влияние интенсивности термической обработки на некоторые свойства, придаваемые различным хвойным и лиственным породам европейской древесины. Wood Sci Technol 47: 663–673

    CAS Статья Google ученый

  • Chen Y, Fan Y, Gao J, Stark NM (2012) Влияние термической обработки на изменение химического состава и цвета черной акации ( Robinia pseudoacacia ) древесной муки.Биоресурсы 7:1157–1170

    Google ученый

  • CRIQ (2003) Лесные продукты, полученные в результате процессов трансформации 2 и – Термическая обработка древесины [на французском языке]. Отчет Центра промышленных исследований Квебека (CRIQ) Министерству природных ресурсов, фауны и парков (MRNFP).

  • Дилик Т., Хизироглу С. (2012) Прочность сцепления термообработанной прессованной древесины восточного красного кедра.Mater Des 42:317–320

    CAS Статья Google ученый

  • Elaieb MT, Candelier K, Pétrissans A, Dumarçay S, Gérardin P, Pétrissans M (2015) Термическая обработка тунисских мягких пород древесины: влияние на долговечность, химические модификации и механические свойства. Maderas Ciencia Tecnologia 17:699–710

    Google ученый

  • EN 113 (1996) Средства для защиты древесины.Консерванты для древесины. Метод испытаний для определения защитной эффективности против разрушающих древесину базидиомицетов. Определение значений токсичности.

  • EN 335 (2013) Долговечность древесины и изделий из древесины. Классы использования: определения, применение к массивной древесине и изделиям из древесины.

  • EN 350–1 (1994) Долговечность древесины и изделий из древесины. Естественная долговечность массивной древесины. Часть 1. Руководство по принципам испытаний и классификации естественной долговечности древесины.

  • Эстевес Б., Перейра Х. (2008 г.) Оценка качества термообработанной древесины с помощью NIR-спектроскопии. Хольц Ро Веркст 66: 323–332

    CAS Статья Google ученый

  • Эстевес Б.М., Домингос И.Дж., Перейра Х.М. (2007) Повышение технологического качества древесины эвкалипта путем термообработки на воздухе при 170°С-200°С. Для продукта J57:47–52

    Google ученый

  • Эстевес Б., Велес Маркес А., Домингуш И., Перейра Х. (2008) Изменение цвета древесины сосны ( Pinus pinaster ) и эвкалипта ( Eucalyptus globulus ) под воздействием тепла.Wood Sci Technol 42:369–384

    CAS Статья Google ученый

  • Фенгель Д., Вегенер Г. (1989) Связь ультраструктуры в химии древесины. Вальтер де Грюйтер.

  • Gieleber (1983) Dimensionsstabilierung von holz durch eine Feuchte/Wârme/Druck-Behandlung. Holz Roh Werkst 41:87–94

    Статья Google ученый

  • Гонсалес Пеня М., Хейл М. (2008) Цвет термически модифицированной древесины бука, ели европейской и сосны обыкновенной, Часть 2: Прогнозирование свойств по изменению цвета.Хольцфоршунг 63: 394–401

    Google ученый

  • Гундуз Г., Айдемир Д., Каракас Г. (2009) Влияние термической обработки на механические свойства древесины дикой груши ( Pyrus elaeagnifolia Pall.) и изменения физических свойств. Mater Des 30:4391–4395

    Статья Google ученый

  • Hakkou M, Pétrissans M, Zoulalian A, Gérardin P (2005) Исследование изменений смачиваемости древесины во время термической обработки на основе химического анализа.Polym Degrad Stab 89:1–5

    CAS Статья Google ученый

  • Hakkou M, Pétrissans M, Gérardin P, Zoulalian A (2006) Исследование причин грибковой стойкости термообработанной древесины бука. Polym Degrad Stab 91:393–397

    CAS Статья Google ученый

  • Хамада Дж., Петриссанс А., Мот Ф., Петриссанс М., Герардин П. (2013) Анализ влияния естественной изменчивости европейского дуба на изменение распределения плотности и химического состава во время термообработки.Материалы совместного тематического семинара COST Action FP1006 и FP0904, 16–18 октября 2013 г. Рогла, Словения

    Google ученый

  • Hannouz S, Collet R, Bléron L, Marchal R, Gérardin P (2012) Механические свойства термообработанной древесины французских пород. Материалы 2-го семинара Cost Action FP0904, Нэнси, стр. 940, 72–74

  • Hannouz S, Collet R, Buteaud JC, Bléron L, Candelier K (2015) Механическая характеристика термообработанной древесины ясеня по отношению к конструкционной древесине стандарты.Про Линьо 11:3–10

    Google ученый

  • Хиетала С., Мауну С., Сундхольм Ф., Ямса С., Виитаниеми П. (2002) Структура термически модифицированной древесины, изученная с помощью измерений ЯМР в жидком состоянии. Хольцфоршунг. 56:522–528

  • Hill CAS (2006) Модификация древесины: химическая. Термические и другие процессы, Wiley, Chichester

    Книга Google ученый

  • Hillis W (1984) Высокая температура и химическое воздействие на стабильность древесины.Часть 1. Общее рассмотрение. Wood Sci Technol 18:281–293

    CAS Статья Google ученый

  • Инари Г., Петриссанс М., Ламберт Дж.Л., Эрхардт Дж.Дж., Жерарден П. (2006) XPS-характеристика химического состава древесины после термической обработки. Surf Interf Anal 38: 1336–1342

    CAS Статья Google ученый

  • Инари Г., Петриссанс М., Ламберт Дж., Эрхардт Дж.Дж., Герардин П. (2007) Химическая реактивность термообработанной древесины.Wood Sci Technol 41:157–168

    Статья Google ученый

  • Инари Г., Петриссанс М., Петриссанс А., Жерарден П. (2009) Элементный состав древесины как потенциальный маркер для оценки интенсивности термообработки. Polym Degrad Stab 94: 365–368

    CAS Статья Google ученый

  • Хименес Дж.П., Акда М.Н., Разал Р.А., Мадамба П.С. (2011) Физико-механические свойства и долговечность термомодифицированной малапапайи [ Polyscias nodosa (Blume) Seem.] Древесина. Филипп Дж. Наука 140:13–23

    Google ученый

  • Йоханссон Д., Морен Т. (2006) Потенциал измерения цвета для прогнозирования прочности термически обработанной древесины. Holz Roh Werkst 64:104–110

    Статья Google ученый

  • Junga U, Militz H (2005) Особенности испытаний некоторых модифицированных пород древесины в агаровых блоках, вызванные различной защитой и устойчивостью к гниению.Материалы 2-й Европейской конференции по модификации древесины, Гёттиннен

    Google ученый

  • Качикова Д., Качикб Ф., Чабалов И., Дюркович Ю. (2013) Влияние термической обработки на химические, механические и цветовые характеристики древесины ели европейской. Биоресурс Технол 144:669–674

    Статья пабмед Google ученый

  • Камдем Д.П., Пицци А., Гийонне Р., Джерманно А. (1999) Долговечность термообработанной древесины.Документ № IRG/WP 99–40145. Международная исследовательская группа по консервации древесины, Розенхайм

    Google ученый

  • Камдем Д.П., Пицци А., Джерманно А. (2002) Долговечность термообработанной древесины. Хольц Ро Веркст 60: 1–6

    CAS Статья Google ученый

  • Ким Г., Юн К., Ким Дж. (1998) Влияние термической обработки на стойкость к гниению и свойства изгиба заболони лучистой сосны.Mater und Organismen 32:101–108

    Google ученый

  • Kocaefe D, Poncsak S, Boluk Y (2008) Влияние термической обработки на химический состав и механические свойства березы и осины. Биоресурсы 3:517–537

    Google ученый

  • Коллман А., Фенгель Д. (1965) Изменения химического состава древесины при термообработке. Хольц Ро Веркст 12: 461–468

    Google ученый

  • Коллман А., Шнайдер А. (1963) О сорбционных свойствах термостабилизированной древесины.Holz Roh Werkst 21:77–85

    Статья Google ученый

  • Коркут С., Коркут Д.С., Коджафе Д., Элустондо Д., Байрактари А., Чакиджиер Н. (2012) Влияние термической модификации на свойства ясеня узколистного и каштана. Ind CropProd 35:287–294

    CAS Google ученый

  • Kotilanen R (2000) Химические изменения в древесине при нагреве при 150-260°C. Кафедра химии.Финляндия, Университет Ювяскюля, стр. 51

  • Ли М.Ю., Ши-Чао Ченг С.К., Ли Д., Ван С.Н., Хуанг А.М., Сунь С.К. (2015) Структурная характеристика обработанной паром древесины Tectona grandis , проанализированная с помощью FT-IR и 2D-IR корреляционная спектроскопия. Чин Чем Летт 26: 221–225

    CAS Статья Google ученый

  • Мацуо М., Йокояма М., Умемура К., Гриль Дж., Яно Х., Каваи С. (2010) Изменение цвета древесины при нагревании: кинетический анализ с применением метода наложения время-температура.Appl Phys A 99:47–52

    CAS Статья Google ученый

  • Мацуо М., Йокояма М., Умемура К., Сугияма Дж., Каваи С., Гриль Дж., Кубодера С., Мицутани Т., Одзаки Х., Сакамото М., Имамура М. (2011) Старение древесины: анализ изменения цвета при естественном старении и термическая обработка. Holzforschung 65: 361–368

    CAS Статья Google ученый

  • Мазела Б., Закшевски Р., Гжесковяк В., Кофта Г., Бартковяк М. (2003) Предварительные исследования биологической стойкости термически модифицированной древесины.Материалы 1-й Европейской конференции по модификации древесины, Гент

    Google ученый

  • Мазела Б., Закшевский Р., Гжесковяк В., Кофта Г., Бартковяк М. (2004) Устойчивость термически модифицированной древесины к базидиомицетам. ; EJPAU, Технология обработки древесины, 7(1). Доступно на http://www.ejpau.media.pl.

  • Макдональд А., Фернандес М., Кребер Б. (1997) Химическое и УФ-видимое спектроскопическое исследование образования бурых пятен в печи на сосне лучистой.Материалы 9-го -го -го международного симпозиума по химии древесины и целлюлозы, Монреаль, 70, 1–5.

  • Militz H (2002) Термическая обработка древесины: европейские процессы и их предпосылки. Документ № IRG/WP 02–40241. Международная исследовательская группа по сохранению древесины, Кардифф, Уэльс

    Google ученый

  • Mitsui K, Takada H, Sugiyama M, Hasegawa R (2001) Изменения свойств облученной светом древесины при термообработке: Часть 1 Влияние условий обработки на изменение цвета.Holzforschung 55:601–605

    CAS Статья Google ученый

  • Мицуи К., Мурата А., Кохара М., Цучикава С. (2003) Модификация цвета древесины путем облучения светом и термообработки. Материалы 1-й европейской конференции по модификации древесины, Гент

    Google ученый

  • Мохареб А., Сирмах П., Петриссанс М., Жерарден П. (2012) Влияние интенсивности термической обработки на химический состав древесины и устойчивость к гниению Pinus patula .Eur J Wood Prod 70:519–524

    CAS Статья Google ученый

  • Нгила Инари Г., Петриссанс М., Петриссанс А., Жерарден П. (2009). Элементный состав древесины как потенциальный маркер для оценки интенсивности термической обработки. Polym Degrad Stab 94:365–368

  • Нуоппонен М., Вуоринен Т., Джамса С., Виитаниеми П. (2004) Термические изменения в хвойной древесине, изученные с помощью FT-IR и УФ-резонансной рамановской спектроскопии. J Wood Chem Technol 24(1):13–26

  • Олареску М.С., Кампеан М., Испас М., Косереану С. (2014) Влияние термической обработки на некоторые свойства древесины липы.Eur J Wood Prod 72: 559–562

    CAS Статья Google ученый

  • Patzelt M, Emsenhuber G, Stingl R (2003) Измерение цвета как средство контроля качества термически обработанной древесины. Материалы 1-й Европейской конференции по модификации древесины, Гент

    Google ученый

  • Paul W, Ohlmeyer M, Leithoff H (2006) Термическая модификация прядей OSB путем одноступенчатой ​​предварительной термообработки — Влияние температуры на потерю веса, гигроскопичность и улучшенную стойкость.Holz Roh Werkst 65:57–63

    Статья Google ученый

  • Петриссанс М., Петриссанс А., Жерарден П. (2007 г.) Проверка долговечности термически обработанной древесины бука [на французском языке]. Tracés, Бюллетень техники Technologie du bois de la Suisse Romande 17:12–16

    Google ученый

  • Петриссанс М., Петриссанс А., Жерарден П. (2013) Диаметр пор, усадка и изменение удельного веса при термической обработке древесины.Журнал инноваций в лесной промышленности и инженерном проектировании.

  • Петриссанс А., Юнси Р., Чауш М., Жерарден П., Петриссанс М. (2014) Древесина, терморазложение: экспериментальный анализ и моделирование кинетики потери массы. Maderas Ciencia Tecnologia 16:133–148

    Google ученый

  • Popescu CM, Popescu MC (2013) Спектроскопическое исследование структурных модификаций извести в ближней инфракрасной области ( Tilia cordata Mill.) древесины при гидротермической обработке. Spectrochim Acta Mol Biomol Spectrosc 115:227–233

    CAS Статья Google ученый

  • Popescu MC, Froideaux J, Navi P, Popescu CM (2013) Структурные модификации древесины Tilia cordata во время термообработки исследованы с помощью FT-IR и 2D IR корреляционной спектроскопии. J Mol Struct 1033:176–186

    CAS Статья Google ученый

  • Prinks MJ, Ptasinski KJ, Jansen FJJG (2006) Обжиг древесины, часть 2.Анализ продуктов J Anal App Pyrol 77:35–40

    Статья Google ученый

  • Rapp A (2001) Обзор термической обработки древесины, COST ACTION E22- Экологическая оптимизация защиты древесины. Материалы специального семинара в Антибах, Франция

  • Представитель Г., Похлевен Ф., Букар Б. (2004) Характеристики термически модифицированной древесины в вакууме. Документ № IRG/WP 04–40287. Международная исследовательская группа по сохранению древесины, Любляна

    Google ученый

  • Rusche H (1973a) Термическое разложение древесины при температуре до 200°C: Часть I.Хольц Ро Веркст 31: 273–281

    CAS Статья Google ученый

  • Rusche H (1973b) Термическое разложение древесины при температуре до 200°C: Часть II. Хольц Ро Веркст 31: 307–312

    CAS Статья Google ученый

  • Сандак А., Сандак Дж., Аллегртти О. (2015) Контроль качества термомодифицированной в вакууме древесины с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области. Вакуум 114:44–48

    CAS Статья Google ученый

  • Себорг Р., Тарков Х., Штамм А. (1953) Влияние тепла на стабилизацию размеров древесины.J For Prod Soc 3(9): 59–67. Sehistedt-Persson (2003) Цветовые реакции на термическую обработку экстрактивных веществ и сока сосны и ели. Материалы 8-й Международной конференции IUFRO по сушке древесины, Брашов, стр. 459–464

    Google ученый

  • Sehistedt-Persson M (2003) Цветовые реакции на термическую обработку экстрактивных веществ и сока сосны и ели. Материалы 8-й Европейской конференции IUFRO по сушке древесины, Брашов

  • Сенези Н. и Сенези Г.С. (2005) Электронно-спиновая резонансная спектроскопия.Энциклопедия почв в окружающей среде. Дэниел, Х. Оксфорд, Elsevier, 426–437.

  • Sivonen H, Maunu SL, Sundholm F, Jämsä S, Viitaniemi P (2002) Магнитно-резонансные исследования термически модифицированной древесины. Holzforschung 56: 648–654

    CAS Статья Google ученый

  • Sjöström E (1981) Полисахариды древесины, химия древесины. Основы и приложения. Академическая пресса. Глава 3:49–67

    Google ученый

  • Штамм А., Хансен Л. (1937) Минимизация усадки и набухания древесины: эффект нагревания в различных газах.Ind Eng Chem 29:831–833

    CAS Статья Google ученый

  • Stamm A, Burr H, Kline A (1946) Stayb-wood- термостабилизированная древесина. Ind Eng Chem 38: 630–634

    CAS Статья Google ученый

  • Sundqvist B (2004) Изменение цвета и образование кислоты в древесине при нагревании. Кандидатская диссертация. Лулео, Технологический университет, Швеция

    Google ученый

  • Сундквист Б., Морен Т. (2002) Влияние древесных полимеров и экстрактивных веществ на цвет древесины, вызванный гидротермической обработкой.Хольц Рох Веркст 60: 375–376

    CAS Статья Google ученый

  • Surini T, Charrier F, Malvestio J, Charrier B, Moubarik A, Castéra P (2012) Физические свойства и стойкость морской сосны к термитам Pinus pinaster Ait . , термообработка под вакуумным давлением. Wood Sci Technol 46: 487–501.

  • Шуштершиц З., Мохареб А., Чауш М., Петриссанс М., Петрич М., Жерардин П. (2010) Прогнозирование устойчивости термообработанной древесины к гниению на основе ее элементного состава.Polym Degrad Stab 95:94–97

    Статья Google ученый

  • Tenorio C, Moya R (2013) Термогравиметрические характеристики, их связь с экстрактивными и химическими свойствами и характеристиками горения десяти быстрорастущих видов в Коста-Рике. Термохим Акта 563:12–21

    CAS Статья Google ученый

  • Tiemann H (1920) Влияние различных методов сушки на прочность и гигроскопичность древесины.3er изд. «Сушка пиломатериалов в печи», глава 11, J.P.Lippincott Co.

  • Tjeerdsma BF, Militz H (2005) Химические изменения в гидротермически обработанной древесине: FTIR-анализ комбинированной гидротермической и сухой термообработанной древесины. Хольц Ро Веркст 63: 102–111

    CAS Статья Google ученый

  • Tjeerdsma BF, Boonstra M, Pizzi A, Tekely P, Militz H (1998) Характеристика термически модифицированной древесины: молекулярные причины улучшения характеристик древесины.Хольц Ро Веркст 56: 149–153

    CAS Статья Google ученый

  • Тьердсма Б.Ф., Стивенс М., Милитц Х. (2000) Аспекты долговечности гидротермически обработанной древесины. Документ № IRG/WP00-40160. Международная исследовательская группа по сохранению древесины, Kona Surf, Hawaii

    Google ученый

  • Тудорович Н., Попович З., Милич Г., Попадич Р. (2012) Оценка свойств термообработанной древесины по изменению цвета.Биоресурсы 7:799–815

    Google ученый

  • Виитаниеми П., Ямся С., Виитанен Х. (1997) Метод улучшения устойчивости к биоразложению и стабильности размеров целлюлозных продуктов. Патент США № 5678324 (US005678324).

  • Виитаниеми П., Ямся С., Сундхольм Ф. (2001) Метод определения степени модификации термомодифицированных изделий из древесины. WO/2001/053812, Поиск по международным и национальным коллекциям патентов.

  • Welzbacher CR, Rapp OA (2002) Сравнение термически модифицированной древесины, полученной в результате четырех процессов промышленного масштаба – долговечность. Документ № IRG/WP 02–40229. Международная исследовательская группа по сохранению древесины, Кардифф, Уэльс

    Google ученый

  • Welzbacher CR, Brischke C, Rapp OA (2007) Влияние температуры и продолжительности обработки на выбранные биологические, механические, физические и оптические свойства термически модифицированной древесины.Wood Mater Sci Eng 2:66–76

    Статья Google ученый

  • Welzbacher CR, Jazayeri L, Brischke C, Rapp AO (2008) Повышение устойчивости термически модифицированной древесины европейской ели (TMT) к бурой гнили с помощью Oligoporus placenta – Исследование способа защитного действия. Wood Research 53:13–26

    Google ученый

  • Виллемс В. (2013) Методы контроля качества ТМТ.Материалы проекта Cost Action FP 0904: «Потенциал использования древесины THM в промышленном производстве», 16–17 мая 2013 г., Дрезден

    Google ученый

  • Виллемс В., Тауш А., Милиц Х. (2010) Прямая оценка долговечности древесины, модифицированной паром под высоким давлением, с помощью ЭПР-спектроскопии. Документ № IRG/WP 10–40508. Международная исследовательская группа по сохранению древесины, Биарриц

    Google ученый

  • Willems W, Gérardin P, Militz H (2013) Средняя степень окисления углерода термически модифицированной древесины как маркер ее устойчивости к гниению против базидиомицетов.Polym Degrad Stab 98: 2140–2145

    CAS Статья Google ученый

  • Йилдиз С., Гезер Д., Йылдиз У. (2006) Механическое и химическое поведение древесины ели, модифицированной нагреванием. Build Environ 41:1762–1766

    Статья Google ученый

  • Zanuncio AJV, Motta JP, Silveira TA, De Sa FE, Trugilho PF (2014) Физические и колориметрические изменения древесины Eucalyptus grandis после термической обработки.Биоресурсы 9:293–302

    Google ученый

  • Влияние промышленной термической обработки на свойства древесины ели и сосны :: Биоресурсы

    Ичел Б., Гюлер Г., Ислейен О., Берам А. и Мутлубас М. (2015). «Влияние промышленной термической обработки на свойства древесины ели и сосны», BioRes. 10(3), 5159-5173.
    Abstract

    Целью данного исследования была оценка влияния промышленной термообработки (ThermoWood) на изменение прочностных свойств, плотности и цвета ели ( Picea abies ) и сосны ( Pinus sylvestris ) леса.Образцы подвергались термообработке при температуре 212 °С в течение 120 мин. Результаты показали, что примененный процесс вызвал снижение плотности от 2,56 до 6,12%. Размерная стабильность была значительно улучшена: значения ASE составили 58% и 52% для ели и сосны соответственно. После обработки цвет стал темнее. Процесс вызывал значительное (p<0,05) снижение (от 8 до 42%) всех исследованных механических свойств при определенном уровне влажности (12%). Однако механические свойства древесины тесно связаны с содержанием в ней влаги, а термообработанная древесина менее гигроскопична, чем необработанная древесина.Установлено, что после длительной акклиматизации термообработанные образцы имели почти половину равновесной влажности по сравнению с контрольными образцами. Поскольку изменения, произошедшие после этой термической обработки, необратимы, возможно, термодревесина имеет более низкое равновесное содержание влаги, чем необработанная древесина. Поэтому это следует учитывать при исследовании механических расчетных значений термообработанной древесины.


    Скачать PDF
    Статья полностью

    Влияние промышленной термической обработки на свойства древесины ели и сосны

    Билгин Иджел*, Гуркан Гюлер, Онур Ислейен, Абдулла Берам и Мухаммед Мутлубас

    Цель данного исследования заключалась в оценке влияния промышленной термообработки (ThermoWood) на изменение прочностных свойств, плотности и цвета древесины ели ( Picea abies ) и сосны ( Pinus sylvestris ).Образцы подвергались термообработке при температуре 212 °С в течение 120 мин. Результаты показали, что примененный процесс вызвал снижение плотности от 2,56 до 6,12%. Размерная стабильность была значительно улучшена: значения ASE составили 58% и 52% для ели и сосны соответственно. После обработки цвет стал темнее. Процесс вызвал значительное снижение (от 8 до 42%) всех исследованных механических свойств при определенном уровне влажности (12%). Однако механические свойства древесины тесно связаны с содержанием в ней влаги, а термообработанная древесина менее гигроскопична, чем необработанная древесина.Установлено, что после длительной акклиматизации термообработанные образцы имели почти половину равновесной влажности по сравнению с контрольными образцами. Поскольку изменения, произошедшие после этой термической обработки, необратимы, возможно, термодревесина имеет более низкое равновесное содержание влаги, чем необработанная древесина. Поэтому это следует учитывать при исследовании механических расчетных значений термообработанной древесины.

    Ключевые слова: Промышленная термическая обработка; ель; Сосна; Древесина; Термодерево

    Контактная информация: Университет Сулеймана Демиреля, факультет лесного хозяйства, кафедра инженерии лесных продуктов, Испарта, Турция; * Автор, ответственный за переписку: [email protected]учеб.тр;

    Бывшая фамилия первого автора — Гуллер (ID исследователя: K-4295-2014).

    ВВЕДЕНИЕ

    Древесина, как возобновляемый и устойчивый природный ресурс, на протяжении многих лет используется как внутри помещений, так и снаружи. Как биологический материал существенными недостатками материала являются нестабильность при изменении условий влажности и биоразлагаемость. Поэтому многие исследователи сосредоточились на этой теме, и были разработаны различные методы.Термическая обработка является одним из методов модификации древесины, применяемых для улучшения стабильности размеров и долговечности материала (Бунстра и др. 2006; Кортелайнен и др. 2006; Эстевес и Перейра 2009). Различные методы термической модификации были разработаны во Франции, Финляндии, Нидерландах и Германии с середины прошлого века (Kortelainen et al.  2006). Поскольку в процессе не используются химические вещества, термообработка древесины обычно считается экологически безопасным методом (Rapp 2001; Anonymous 2003).Эстевес и Перейра (Esteves and Pereira, 2009) очень подробно рассмотрели модификацию древесины с помощью термической обработки, ее историю и методы. Вследствие химических изменений в структуре древесины, происходящих в процессе термической обработки, изменяются свойства древесины. Из-за различий в различных процессах термообработки, таких как промышленные, полупромышленные и лабораторные эксперименты, свойства термообработанной древесины сильно различаются. Степень изменения свойств древесины при термической обработке в основном зависит от способа термической обработки, породы дерева и характеристик его древесины, исходной влажности древесины, окружающей атмосферы, температуры обработки и продолжительности времени.Температура оказывает большее влияние на многие свойства древесины, чем время (Mitchell 1988; Rapp 2001; Hill 2006; Esteves and Pereira 2009; Guller 2012).

    Известными преимуществами промышленной термической обработки являются повышение биологической стойкости и уменьшение усадки и разбухания древесины (Viitaniemi 1997a,b; Jamsa et al. 2000; Kamdem et al. 2002; Hakkou et al. 2005; Repellin and Guyonnet 2005; Sahin Kol 2010), а также более низкое равновесное содержание влаги, повышенная теплоизоляция (Viitaniemi 2000; Anonymous 2003; Esteves et al. 2008; Акилдиз и Атес, 2008 г.; Понсак и др.  2011) и затемненный цвет (Anonymous 2003; Mitsui et al.  2003; Bekhta and Niemz 2003). Таким образом, в качестве альтернативы древесине тропических лиственных пород на рынке предлагается широкий ассортимент термообработанной древесины хвойных и лиственных пород. Однако полученный цвет неустойчив к воздействию света (Mitsui et al. 2003), и не было найдено известного экономичного и простого метода предотвращения этого выцветания (Kaygin et al.  2009). Таковы благоприятные результаты термической обработки. С другой стороны, в результате термического разложения древесина теряет свой вес, становится более хрупкой, а ее механические свойства снижаются в зависимости от жесткости термической обработки (Santos 2000; Rapp and Sailer 2000; Bekhta and Niemz 2003; Hakkou и др.  2005).

    Хотя термическая модификация древесины является давно известной технологией, в последнее десятилетие ей уделяется повышенное внимание, особенно в Европе, что привело к интенсификации промышленного производства и коммерциализации (Arnold 2010).В Европе 30 компаний эксплуатируют установки термической обработки общей мощностью около 300 000 м3 3 . Лидеры рынка с примерно 40% этой мощности находятся в Финляндии, за ней следуют Германия (13%), Нидерланды (12%) и Эстония (8%). Остальные мощности распределены по Франции, Хорватии, Австрии, Швейцарии, Швеции и Турции (Anonymous 2011).

    ThermoWood (TW), процесс термообработки в промышленных масштабах, разработанный Центром технических исследований Финляндии (VTT), расширяет свое место на рынке.Древесину нагревают при низком содержании кислорода (менее 3,5 %) в присутствии водяного пара. Низкое содержание кислорода предотвращает возгорание древесного материала при высоких температурах. Температура фактического периода термообработки колеблется от 150 °C до 240 °C, а продолжительность составляет от 0,5 до 4 часов (Viitaniemi 2000; Homan and Jorissen 2004).

    Основная цель данного исследования заключалась в определении влияния промышленной термической обработки «ThermoWood» на плотность, стабильность размеров и прочностные свойства древесины, которые являются важными свойствами для использования на открытом воздухе двух важных пород на рынке.Хотя исследование было сосредоточено на влиянии термической обработки в промышленных масштабах на свойства древесины, а не в лабораторных условиях, настоящие результаты сравниваются с ранее опубликованной литературой, касающейся эффектов термической обработки в промышленных масштабах.

    ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ

    Материалы

    Образцы древесины ели ( Picea abies ) и сосны ( Pinus sylvestris ), используемые для данного исследования, были получены с промышленного предприятия.Эти виды были выбраны из-за их растущего спроса и важности на турецком и европейском рынках. Пиломатериал хранился и предварительно сушился на лесопилке. Термическая обработка проводилась в промышленной печи лесопромышленной компании в соответствии с промышленным процессом (изобретенным Пентти Эк, Сайла Джамса, Ханну Виитанен, Пертти Виитаниеми и запатентованным VTT-EP0695408) под торговым названием ThermoWood® (номер товарного знака ЕС). 000

    5). Поскольку сотрудничающая компания имеет строгие правила сохранения конфиденциальности деталей процесса, во введении кратко описывается только общая информация о процессе.Подробную информацию о ThermoWood и общем механизме процесса можно найти в справочнике ThermoWood (Anonymous 2003). Температура, используемая в течение периода термообработки, составляла 212 °C, а продолжительность при этой температуре составляла 120 минут для хвойных пород древесины (Thermo-D, для наружного применения). Древесные плиты были распилены по размеру, соответствующему заявке компании для наружных условий (38x100x1500 мм), и были получены пробные образцы из заболони. Все древесные плиты были разделены на две части: часть А подвергалась термообработке, а часть Б являлась контрольной для каждой доски (рис.1). Для реального контроля опытных образцов на каждую часть доски перед раскроем наносили схемы раскроя (рис. 1)

    Рис. 1 . Разделение обрабатываемой (A) и контрольной (B) частей каждой древесной плиты и схемы раскроя

    Методы

    Плотность образцов измеряли в соответствии со стандартом ISO (ISO/CD 13061-2 2014). Из-за того, что плотность древесины является сильно изменчивым свойством, зависящим как от вида, так и от местоположения внутри дерева, плотность была рассчитана с точки зрения процентного уменьшения для оценки эффектов обработки.Проценты снижения плотности и потери массы рассчитывали относительно контрольных образцов.

    Морфологию образцов древесины анализировали на сканирующем электронном микроскопе Tescan VEGA 2 LSU (СЭМ; Чехия) при ускоряющем напряжении 15 кВ и в условиях высокого вакуума.

    Размерную стабильность определяли путем измерения процента объемного набухания образцов, погруженных в водяную баню при контролируемой температуре 20 °C. Во время испытаний вода в водяной бане непрерывно циркулировала для поддержания необходимой температуры (20 °C) (Dubey 2010).Набухание образцов измеряли с точностью до 0,01 мм в трех разных отмеченных местах до и после погружения в воду. Затем образцы взвешивали каждые 24 ч; как только изменение веса испытуемых образцов составляло менее 0,1%, предполагалось, что образцы достигли равновесия. Вес измеряли с точностью до г. Размеры в продольном, ширинном (тангенциальном) и толщинном (радиальном) направлениях измеряли с точностью мм. Объемные коэффициенты набухания (S) были определены с использованием уравнения.(1) (Роуэлл и Янгс, 1981), приведено ниже, 90 003.

     (1)

    , где V 2 – объем древесины после смачивания водой, а V 1 – объем древесины высушенного в печи образца до смачивания.

    Для описания степени размерной стабильности, придаваемой древесине обработкой, можно использовать различные термины: эффективность против усадки, процент набухания, эффективность стабилизации размеров, эффективность против набухания и процент снижения набухания ( R ).Противоотечная эффективность (ASE), которая была определена с использованием уравнения. (2) (Rowell and Youngs 1981), использовано в настоящей работе,

     (2)

    , где S 2 — коэффициент объемного набухания обработанного материала, а S 1 — коэффициент объемного набухания необработанного материала.

    Поскольку древесина является гигроскопичным материалом, на большинство ее свойств существенное влияние оказывает содержание влаги (MC). Механические свойства, которые очень важны для использования древесины в строительных целях, известны как основные влияющие свойства (Лаборатория лесных товаров, 1999; Арнольд, 2010).Ниже точки насыщения волокна (FSP) увеличение MC вызывает снижение механических свойств, тогда как выше FSP влияние влаги обычно незначительно. Различные механические свойства имеют различную чувствительность к изменениям MC: прочностные свойства более чувствительны, чем свойства жесткости, а статические свойства более чувствительны, чем динамические свойства (Dinwoodie 2000; Arnold 2010). Все образцы кондиционировали в комнате для кондиционирования с автоматическим управлением при температуре 20 °C (±2 °C) и относительной влажности 65% (±5%).Предполагая, что одинаковый тип кондиционирования и продолжительность приведут к разным MC в обработанных и контрольных образцах, термообработанные образцы кондиционировали в течение двух разных периодов времени: два месяца, что соответствует той же продолжительности для необработанных образцов, которые достигли 12% влажности, и четыре месяца (чтобы увидеть разницу MC для термообработанных образцов в течение более длительного времени). Механические испытания, такие как прочность на сжатие параллельно волокнам (CS//), модуль разрыва (MOR) и модуль упругости (MOE), проводились в соответствии с TS EN 408 (1997) (турецкие стандарты; европейские нормы).Для испытаний использовалась компьютеризированная универсальная испытательная машина. MOR, MOE и CS// рассчитывали по уравнениям. (3), (4) и (5) (Бозкурт и Гокер, 1987; Дубей, 2010), 90 003

     (3)

     (4)

     (5)

    , где P max  это максимальная нагрузка при разрушении образца, P  это нагрузка в пределах пропорционального прогиба, это прогиб посередине длины ниже предела пропорционального прогиба (мм), опорный пролет (мм), b — ширина поперечного сечения испытуемого образца (мм), а h — толщина поперечного сечения испытуемого образца (мм).

    После механических испытаний MC каждого образца измеряли в соответствии с ISO 3130 (1975), а также определяли влажность образца, в котором содержание влаги отклонялось от 12%. Общеизвестно, что термообработанные образцы имеют более низкое содержание влаги, чем контрольные. Для выравнивания содержания влаги (12%) двух групп (термообработанные и контрольные образцы, выдержанные в течение двух месяцев) уравнение преобразования (6) было использовано:

    где — прочность при влажности 12 % (Н/мм 2 ), — прочность при влажности, отклоненной от 12 % (Н/мм 2 ), α — константа, показывающая связь между прочностью и влажностью ( α  = 0.05, 0,04, 0,02 для CS//, MOR и MOE соответственно), а M 2 – определенное содержание влаги после испытаний (%) (Бозкурт и Гокер, 1987).

    Цвет измеряли по тангенциальной и радиальной поверхности образцов древесины до и после термообработки с помощью колориметра Konica Minolta Chroma-Meter CR-400 (Konica Minolta Corp.; Япония) в соответствии со стандартом ISO 7724-2-3 (1984). . Головка датчика имела диаметр 6 мм. Измерения проводились с использованием источника света D65 и 10-градусного стандартного наблюдателя.Процент отражения, полученный с интервалом 10 нм в видимом спектре (от 400 до 700 нм), был преобразован в цветовую систему CIELAB, где  описывается яркость, а и описываются хроматические координаты по зелено-красной и сине-желтой осям соответственно. . Из значений разница в координатах светлоты и цветности была рассчитана с использованием средних групповых значений. Количества — это изменения между значениями до и после обработки. Эти значения использовались для расчета общего изменения цвета в соответствии с уравнением(7) (ИСО 7724/3 1984):

     (7)

    Все статистические расчеты были основаны на уровне достоверности 95%. Для сравнения контрольной и лечебной групп применяли независимый выборочный t-критерий. Для статистического анализа использовали DTREG (стандартная версия 10.6.3, Phillip H. Sherrod, США).

    РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

    Полученные результаты и описательные статистические данные по плотности и прочностным свойствам представлены в таблице 1. По сравнению с контрольным образцом плотность древесины при той же влажности (0% и 12%) значительно снизилась при термической обработке.Установлено, что потеря массы термообработанных образцов составила для сосны 5,8 %, для ели 7,6 %. Эти результаты сопоставимы с ранее опубликованными отчетами для разных видов (Yildiz et al. 2006; Sevim Korkut and Guller 2008; Gunduz et al. 2009; Kaygin et al. 2009; Ghalehno and Nazerian 2011).

    Поскольку условия лечения различаются в опубликованных работах, результаты рассматривались с точки зрения конкретной температуры и продолжительности. Для условий 190 °C и продолжительности 180 минут сообщалось о снижении плотности примерно на 3% для сосны обыкновенной (Kortelainen et al.  2006), что ниже текущих результатов (от 4 до 6%) для тех же видов, но с меньшей продолжительностью (120 мин) и более высокой температурой (212 °C). Этот результат подтверждает идею о том, что температура оказывает большее влияние на потерю плотности, чем продолжительность (Mitchell 1988; Rapp 2001; Hill 2006; Esteves et al.  2008). Однако Акылдиз и др.  (2009) сообщают о примерно 13%-ной потере плотности (12,7 для плотности в печи и 13,4 при воздушно-сухой плотности) для P. nigra , термообработанной древесины при температуре 230 °C в течение 8 часов.Это означает, что в дополнение к высокой температуре увеличение продолжительности также способствует потере массы термообработанной древесины. Реакции деполимеризации древесных полимеров являются основной причиной снижения плотности. При температуре выше определенной изменяются физические характеристики гемицеллюлозы (от 127 до 235 °C), лигнина (от 167 до 217 °C) и целлюлозы (от 231 до 253 °C) (Boonstra et al.  2007). Гемицеллюлоза, которая менее стабильна при воздействии тепла, чем целлюлоза и лигнин, играет важную роль в снижении физических свойств древесины при высоких температурах (Fengel and Wegener, 1989; Hillis, 1996).Установлено, что у древесины ели снижение плотности меньше, чем у древесины сосны. Этот результат также можно объяснить более низким содержанием экстрактивных веществ в еловой древесине (Sehlstedt-Persson 2003).

    Сравнение термообработки контрольной группы привело к значительному снижению процента набухания у обоих видов (рис. 2). Было определено, что значения антинабухающей эффективности (ASE) ели и сосны составляют 58% и 52% соответственно. Эти значения аналогичны выводам Rautkari et al. (2014) для термообработанной (120, 150 и 180 °С) сосны обыкновенной. Размерная стабильность является важным свойством деревянного материала, особенно при эксплуатации в условиях повышенной влажности. Таким образом, было проведено много исследований, посвященных этой теме. Сообщаемые результаты снижения стабильности древесины (%) варьируются от одного исследования к другому. Эти изменения можно объяснить различиями в методах термической обработки, применяемых стандартах и ​​породах древесины. Например, термообработка ThermoWood осуществляется в отсутствие кислорода.Многие предыдущие работы проводились в лабораторной печи. Присутствие воздуха во время термообработки может привести к более высокой ASE и большей потере веса, а кислород действует как катализатор изменений в компонентах древесины во время нагревания (Wang 2014). Однако общее мнение заключается в том, что термообработанная древесина имеет преимущество в стабильности размеров по сравнению с необработанной древесиной (Hillis 1996; Viitaniemi 1997a; Akyildiz and Ates 2008; Sevim Korkut and Guller 2008; Korkut et al. 2008; Kaygin et al. .  2009; Шахин Кол 2010; Карлссон и др.  2011; Айдемир и др.  2011; Понсак и др.  2011).

    Рис. 2.  Уменьшение объемного набухания групп после термической обработки

    Наличие и/или доступность свободных гидроксильных групп древесины играют важную роль в сорбции воды (Boonstra and Tjeerdsma 2006). Разложение целлюлозы вызывает уменьшение количества доступных свободных полярных адсорбционных участков, включая свободные гидроксильные группы для воды (Burmester 1975; Hillis 1984; Feist and Sell 1987; Kartal et al.  2007; Айдемир и др.  2011). Наблюдалось увеличение относительной доли кристаллической целлюлозы, где гидроксильные группы труднодоступны для молекул воды (Pott 2004), и сшивание лигниновой сети (Tjeerdsma et al.  1998), что могло препятствуют доступу воды к свободным гидроксильным группам (Pizzi et al.  1994). Кроме того, при очень высоких температурах (более 200 °C) гемицеллюлоза может быть заменена менее гигроскопичными веществами, такими как полимеры фурфурола (Kamdem et al.  2002). Следовательно, пониженное равновесное содержание влаги (Gunduz et al.  2008), улучшенная стабильность размеров и водоотталкивающие свойства термообработанной древесины в основном вызваны разложением или трансформацией гемицеллюлозы при высоких температурах. Это наиболее вероятные причины более низкой влажности термообработанных образцов после акклиматизации в нашем исследовании.

    Гигроскопичность термически обработанной древесины ели исследовали Боррега и Каренлампи (2010) в связи с потерей массы, происходящей во время термической обработки.Они заявили, что снижение гигроскопичности обусловлено не только потерей массы, но существует и другой механизм. Гипотеза состоит в том, что этот механизм связан с необратимым водородным связыванием в ходе движения воды в системе пор клеточных стенок, и они предполагают, что промежуточная относительная влажность при термической обработке, вероятно, не привела бы к снижению гигроскопичности, если бы относительная влажность оставалась неизменной. постоянный.

    Хорошо известно, что ниже точки насыщения волокна (FSP) на многие прочностные свойства древесины влияет разница в содержании влаги (Kollmann and Côte 1968).Механические свойства древесины тесно связаны с влажностью древесины. С этой точки зрения можно думать, что термическая обработка вносит положительный вклад в свойства механической прочности, поскольку термически обработанная древесина менее гигроскопична и снижается (максимальное) количество связанной воды (Boonstra et al.  2007). ). Однако процесс ThermoWood вызвал значительное (p<0,05) снижение (от 8 до 42%) всех исследованных механических свойств (таблица 1).В литературе существует общее мнение о том, что высокотемпературная термообработка отрицательно влияет на механические свойства древесины и что это можно объяснить потерями материала в просвете клеток и деградацией гемицеллюлозы из-за воздействия высоких температур (Rusche 1973; Esteves et al.  2008). ; Коркут 2008; Тасдемир и Хизироглу 2014). Хотя сообщения о влиянии термической обработки на анатомическую структуру древесины очень ограничены, возможно, что некоторые анатомические изменения в структуре древесины также могут способствовать снижению механических свойств.Например, Boonstra et al. обнаружил трещины между трахеидами в обработанных породах хвойной древесины.  (2006 г.). Породы хвойных пород с узкими годичными кольцами и/или резким переходом от ранней древесины к поздней чувствительны к касательным трещинам в секции поздней древесины (хотя это зависит от породы древесины, метода обработки и используемых условий). Радиальные трещины возникают в основном в непроницаемых породах древесины, таких как ель европейская, вызванные большими напряжениями в структуре древесины во время обработки.В заболони обработанных видов сосны обнаруживаются некоторые повреждения клеток паренхимы в лучах и клеток эпителия вокруг смоляных каналов (Boonstra 2008). Наблюдения за анатомическими особенностями (больше трещин) в настоящей работе согласуются с предыдущими отчетами (, т.е. , Тасдемир и Хизироглу, 2014 г.) о микрофотографиях СЭМ термообработанных образцов (рис. 3). Эти особенности могут способствовать внезапным изломам, что может привести к значительному изменению поведения термообработанной древесины при разрушении, наблюдаемом при испытаниях на изгиб (рис.4).

    Рис. 3. СЭМ-микрофотографии термообработанных и контрольных образцов. Черные стрелки обозначают трещины. (a) Образец сосны обыкновенной для контроля (b) Образец сосны обыкновенной для термической обработки (c) Образец ели для контроля (d) Образец ели для термической обработки

    Рис. 4.  Разрушение термообработанных и контрольных образцов при изгибе

    Термическая обработка в лабораторных условиях (нагрев при 120, 150 и 180 °С в течение 2, 6 и 10 ч) показала, что снижение механических свойств удлинялось с увеличением температуры и продолжительности.Например, максимальное снижение, 29,41% (длительность 10 ч) и 10,30% (длительность 2 ч) для CS//; 29,28% (10-часовая продолжительность) и 16,45% (2-часовая продолжительность) для MOR и 40,08% (10-часовая продолжительность) и 35,49% (2-часовая продолжительность) для MOE наблюдались при 180 ° C для пихты Улудаг. (Коркут 2008). В тех же условиях Коркут и соавт. (2008) сообщили о среднем снижении MOR на 14%, MOE на 29% и CS// на 13% при 180 °C и продолжительности 2 часа у сосны обыкновенной. Йилдиз и др.  (2006) получили снижение прочности на сжатие на 15,4 % при 200 °C и 2-часовую выдержку для древесины ели.Сравнивая термообработку в лабораторных и промышленных масштабах для одних и тех же видов, термообработка в печи влияет на механические свойства древесины больше, чем промышленная термообработка. Эстевес и др.  (2008) сообщил об аналогичных результатах и ​​указал, что причина этого различия, возможно, связана с реакцией окисления и более высоким уровнем разложения гемицеллюлозы.

    Согласно Sahin Kol (2010), MOE был снижен на 13,1% для сосны и 9,5% для пихты при обработке ThermoWood.Также она обнаружила, что термическая обработка вызывает снижение MOR на 59,5% и 10,5% для сосны и пихты соответственно. Хотя в исследовании не сообщалось о значительных изменениях прочности на сжатие, мы обнаружили значительное снижение при том же процессе (таблица 1).

    Таблица 1.  Влияние термической обработки на некоторые свойства древесины сосны и ели

    *:Эти значения представляют группу кондиционированных образцов, хранившихся в течение четырех месяцев в помещении для кондиционирования при температуре 20 °C (±2 °C) и относительной влажности 65% (±5%)

    SE: Стандартная ошибка

    cv: Коэффициент вариации

    D0: Плотность при сушке в печи

    D12: воздушно-сухая плотность

    (1)  10.от 2 до 10,5% MC, (2) от 11,5% до 13% MC, (3) от 3,5 до 3,7% MC, (4) от 5,5 до 6% MC

    Для определения реальных эффектов обработки контрольные и обработанные образцы должны иметь одинаковое содержание влаги. Это является причиной акклиматизации в определенных условиях (, т. е. , 20 °C и относительной влажности 65 %) перед механическими испытаниями и использования формул преобразования для выравнивания влажности образца на определенном уровне (обычно 12 %) после испытаний. Однако изменения, происходящие после термических обработок, необратимы (как упоминалось выше), и теоретически такая ситуация будет продолжаться.Текущие результаты подтверждают идею о том, что после акклиматизации термообработанные образцы имеют почти вдвое меньшую влажность, чем контрольные образцы. Можно предположить, что термообработанная древесина (в частности, ThermoWood) всегда будет иметь более низкое содержание влаги, чем необработанная древесина. Таким образом, чтобы иметь реальное представление о прочностных характеристиках и расчетных механических характеристиках термообработанной древесины в уличных условиях, необходимо учитывать реалистичное содержание влаги.

    Значения цвета показали явное влияние высокой температуры на изменение цвета (Таблица 2).Отрицательное значение светлоты ( L *) и координат цветности ( a * и b *) указывало на то, что после термообработки цвет стал темнее. В этом исследовании значения L * в тестах на изменение цвета уменьшились после термообработки; с другой стороны, значения a * и b * в целом увеличились. Достоверной разницы (p>0,05) между значениями цвета радиального и тангенциального сечений не было (за исключением значений b * сосны).Согласно Fengel and Wegener (1989) и Sundqvist (2002), причиной изменения цвета является образование хромофоров в результате гидролитических реакций, происходящих при термической обработке. Степень термической деградации напрямую связана со степенью потемнения цветовых свойств (Kawamura et al. 1996). Однако полученный более темный цвет после термической обработки неустойчив к воздействию света (Mitsui et al. 2003), и в настоящее время не существует экономичного и простого метода предотвращения этого выцветания (Kaygin et al.  2009).

    Таблица 2.  Влияние термической обработки на цветовые характеристики сосны и ели в радиальных и тангенциальных сечениях

    ВЫВОДЫ

    1. Процесс ThermoWood вызвал снижение плотности (D0) на 2,56% (для ели) и 4,44% (для сосны). Потеря массы термообработанных образцов составила у сосны 5,8 %, у ели 7,6 %.
    2. Значительно улучшена размерная стабильность.
    3. Цвет стал равномерно темнее после обработки чистых частей пиломатериалов.Достоверной (p>0,05) разницы между значениями цвета радиального и тангенциального сечений не было (за исключением значений b * сосны).
    4. Процесс ThermoWood вызвал значительное (p<0,05) снижение (от 8% до 42%) всех исследованных механических свойств при заданном уровне влажности (12%). Наибольшее снижение среди всех исследованных пределов прочности было обнаружено для модуля разрыва. Однако механические свойства древесины тесно связаны с содержанием в ней влаги, а термообработанная древесина менее гигроскопична, чем необработанная древесина.После акклиматизации в тех же условиях влажность термообработанных образцов была ниже, чем необработанных, а результаты механических испытаний фактической влажности термообработанных образцов показали, что снижение (%) значений прочности было ниже, чем у образцов с указанная влажность (12%).
    5. При испытаниях на изгиб наблюдались различные характеристики разрушения (внезапное разрушение при меньших усилиях) термообработанной древесины.
    6. При сравнении термообработки в лабораторных масштабах для одних и тех же пород термообработка в печи повлияла на механические свойства древесины больше, чем термообработка в промышленном масштабе.

    БЛАГОДАРНОСТИ

    Мы хотели бы поблагодарить отделение BAP Университета Сулеймана Демиреля за частичную финансовую поддержку (проект № 3872-YL2-14). Мы также хотели бы поблагодарить весь административный и технический персонал компании NOVA Forest Products за их неоценимую помощь и поддержку.

    ССЫЛКИ

    Акилдиз, М. Х., и Атес, С. (2008). «Влияние термической обработки на равновесное содержание влаги (ЕМС) некоторых пород древесины в Турции», Research Journal of Agriculture and Biological Sciences 4(6), 660-665.

    Акилдиз, М. Х., Атес, С., и Оздемир, Х. (2009). «Технологические и химические свойства термообработанной древесины черной анатолийской сосны», Afr. Дж. Биотехнология.  8(11), 2565-2572.

    Аноним (2011). Отчет ITTO TTM 16(2), 16-31.

    Аноним (2003). Справочник по термодревесине , Финская ассоциация термодревесины, Wood Focus Oy, Хельсинки, Финляндия.

    Арнольд, М. (2010). «Влияние влаги на свойства изгиба термомодифицированных бука и ели», J.Матер. науч.  45(3), 669-680. DOI: 10.1007/s10853-009-3984-8

    Айдемир Д., Гундуз Г., Алтунтас Э., Эртас М., Шахин Х.Т. и Алма М.Х. (2011). «Исследование изменений химических компонентов и размерной стабильности термообработанной древесины граба и пихты Улудаг», BioResources 6(2), 1308-1321.

    Бехта П. и Нимц П. (2003). «Влияние высокой температуры на изменение цвета, стабильность размеров и механические свойства древесины ели», Holzforschung  57(5), 539-546.DOI: 10.1515/HF.2003.080

    Boonstra, MJ (2008). «Двухступенчатая термическая модификация древесины», к.т.н. диссертация, Гентский университет, Бельгия, и Университет Анри Пуанкаре – Нанси, Франция.

    Бунстра, М. Дж., и Тджердсма, Б. Ф. (2006). «Химический анализ термообработанной древесины хвойных пород», Holz Roh Werkst.  64(3), 204-211. DOI: 10.1007/s00107-005-0078-4

    Бунстра, М. Дж., Рейсдейк, Дж. Ф., Сандер, К., Кегель, Э., Тджердсма, Б., Милиц, Х., ван Акер, Дж., и Стивенс, М.(2006). «Микроструктурные и физические аспекты термообработанной древесины. Часть 1. Хвойные породы», Maderas-Cienc. Технол.  8(3), 193–208.

    Boonstra, M.J., Van Acker, J., Tjeerdsma, B.F., and Kegel, E.V. (2007). «Прочность термомодифицированных хвойных пород древесины и их связь с полимерными конструкционными компонентами древесины», Ann. Для. науч.  64 (2007), 679–690. DOI: 10.1051/лес: 2007048

    Боррега, М., и Каренлампи, П. П. (2010). «Гигроскопичность термообработанной древесины ели европейской (Picea abies) », Eur.Дж. Вуд Прод.  68(2), 233-235. DOI: 10.1007/s00107-009-0371-8

    Бозкурт, Ю. А., и Гокер, Ю. (1987). Физические и механические технологии обработки древесины , Издание Стамбульского университета, Турция.

    Бурместер, А. (1975). «Zur Dimensionsstabilisierung von holz (Стабилизация размеров древесины)», Holz Roh Werkst.  33(9), 333–335. DOI: 10.1007/BF02612789

    Динвуди, Дж. М. (2000). Древесина: ее природа и поведение , E. & F.Н. Спон, Лондон.

    Дубей, М.К. (2010). «Повышение стабильности, долговечности и механических свойств древесины сосны лучистой после термообработки в растительном масле», к.т.н. диссертация, Кентерберийский университет. Школа лесного хозяйства, Новая Зеландия.

    Эстевес, Б.М., Домингос, И.Дж., и Перейра, Х.М. (2008). «Термическая обработка древесины сосны», BioResources 3(1), 142-154.

    Эстевес, Б., и Перейра, Х. (2009). «Модификация древесины путем термической обработки: обзор», BioResources 4(1), 370-404.

    Feist, WC, and Sell, J. (1987). «Воздействие на атмосферные воздействия древесины со стабилизированными размерами, обработанной путем нагревания под давлением газообразного азота», Wood Fiber Sci.  19(2), 183–195.

    Фенгель, Д., и Вегенер, Г. (1989). Древесина: химия, ультраструктура, реакции , Вальтер де Грюйтер, Берлин.

    Лаборатория лесных товаров (1999). «Справочник по дереву — древесина как конструкционный материал», Gen Tech Rep FPL-GTR-113, Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров, Мэдисон, Висконсин.

    Галено, М. Д., и Назерян, М. (2011). «Изменение физико-механических свойств древесины иранского граба ( Carpinus betulus ) при термообработке», Eur. J. Sci. Рез.  51(4), 490–498.

    Гуллер, Б. (2012). «Влияние термообработки на плотность, стабильность размеров и цвет древесины Pinus nigra », Afr. Дж. Биотехнология.  11(9), 2204-2209.

    Гундуз Г., Коркут С. и Коркут Д. С. (2008). «Влияние термической обработки на физические и технологические свойства и шероховатость поверхности черной сосны Камияны (Pinus nigra Arn.подвид палласиана вар. pallasiana) древесина», Биоресурс. Технол.  99(7), 2275-2280. DOI: 10.1016/j.biortech.2007.05.015

    Гундуз, Г., Айдемир, Д., и Каракас, Г. (2009). «Влияние термической обработки на механические свойства древесины дикой груши ( Pyrus elaeagnifolia Pall.) и изменение физических свойств», Mater. Дизайн  30(10), 4391-4395. DOI: 10.1016/j.matdes.2009.04.005

    Хаккоу, М., Петриссанс, М., Эль Бакали, И., Герардин, П.и Зулалян, А. (2005). «Изменения смачиваемости и потеря массы при термической обработке древесины», Holzforschung 59(1), 35-37. DOI: 10.1515/HF.2005.006

    Хилл, Калифорния (2006). Модификация древесины: химические, термические и другие процессы , John Wiley & Sons Ltd., Лондон. DOI: 10.1002/0470021748

    Хиллис, Западная Э. (1984). «Высокая температура и химическое воздействие на стабильность древесины», Wood Sci. Технол. 18(4), 281-293. DOI: 10.1007/BF00353364

    Хиллис, В.Э. (1996). «Высокая температура и химическое воздействие на стабильность древесины», Wood Sci. Технол. 18, 281-293. DOI: 10.1007/BF00353364

    Homan, WJ, and Jorissen, AJM (2004). «Разработки модификации древесины», HERON 49(4), 361-386.

    ИСО 3130. (1975). «Определение содержания влаги в древесине для физических и механических испытаний», Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария.

    ИСО 7724/1-2-3. (1984). «Краски и лаки. Колориметрия, принципы, измерение цвета, расчет цветовых различий», Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария.

    ISO CD 13061-2. (2014). «Физические и механические свойства древесины. Методы испытаний для небольших прозрачных образцов. Часть 2. Определение плотности для физических и механических испытаний», Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария.

    Джамса С., Ахола П. и Виитаниеми П. (2000). «Долгосрочное естественное атмосферное воздействие термодерева с покрытием», Pigm. Технология смолы.  29(2), 68-74. DOI: 10.1108/03699420010317807

    Камдем, Д. П., Пицци, А., и Джерманно, А.(2002). «Долговечность термообработанной древесины», Holz Roh Werkst.  60(1), 1-6. DOI: 10.1007/s00107-001-0261-1

    Карлссон О., Сидорава Э. и Морен Т. (2011). «Влияние теплоносителя на долговечность термически модифицированной древесины», BioResources 6(1), 356-372.

    Картал, С. Н., Хван, В., и Имамура, Ю. (2007). «Поглощение воды обработанной бором и термомодифицированной древесиной», J. Wood Sci.  53(5), 454–457. DOI: 10.1007/s10086-007-0877-9

    Кавамура, Ф., Охаши Х., Каваи С., Тератани Ф. и Кай Ю. (1996). «Фотообесцвечивание заболони западного болиголова ( Tsuga heterophylla ). II. Структуры компонентов, вызывающих фотообесцвечивание», Mokuzai Gakkaishi 42(3), 301-307.

    Кайгин Б., Гундуз Г. и Айдемир Д. (2009). «Некоторые физические свойства термообработанной древесины павловнии ( Paulownia elongata )», Dry. Технол.  27(1), 89-93. DOI: 10.1080/07373930802565921

    Коллманн, Ф.Ф. П. и Кот, В. А. (1968). Основы науки и технологии древесины I: Solid Wood , Springer-Verlag, Берлин-Гейдельберг, Германия. DOI: 10.1007/978-3-642-87928-9

    Коркут, С. (2008). «Влияние термической обработки на некоторые технологические свойства древесины пихты улудагской ( Abies Bornmulleriana Mattf.)», Build. Окружающая среда. 43(4), 422-428. DOI: 10.1016/j.buildenv.2007.01.004

    Коркут С., Акгуль М. и Дундар Т. (2008). «Влияние термической обработки на некоторые технологические свойства сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L. ) древесина», Биоресурс. Технол.  99(6), 1861-1868 гг. DOI: 10.1016/j.biortech.2007.03.038

    Кортелайнен С.М., Антикайнен Т. и Виитаниеми П. (2006). «Влагопоглощение заболони и сердцевины сосны обыкновенной и ели европейской, подвергнутых термообработке при 170 °C, 190 °C, 210 °C и 230 °C», Holz Roh Werkst.  64(3), 192-197. DOI: 10.1007/s00107-005-0063-y

    Митчелл, П. Х. (1988). «Необратимые изменения свойств небольших образцов сосны лоблолли при нагревании на воздухе, азоте или кислороде», Wood Fiber Sci. 20(3), 320–355.

    Мицуи, К., Мурата, А., Кохора, М., и Цучикава, С. (2003). «Изменение цвета древесины с помощью облучения светом и термической обработки», в: Proceedings of the First European Conference on Wood Modification , Гент, Бельгия, с. 43-52.

    Пицци, А., Стефану, А., Бунстра, М.Дж., и Пендлбери, А.Дж. (1994). «Новая концепция химической модификации древесины органическими ангидридами», Holzforschung  48 (Suppl.), 91–94. DOI: 10.1515/hfsg.1994.48.s1.91

    Понсак С., Кокафе Д. и Юнси Р. (2011). «Улучшение термической обработки сосны обыкновенной ( Pinusbankiana ) с использованием технологии ThermoWood», Eur. Дж. Вуд Прод.  69(2), 281-286. DOI: 10.1007/s00107-010-0426-x

    Потт, Г. (2004). «Натуральные волокна с низкой чувствительностью к влаге», в: Натуральные волокна, пластмассы и композиты , Ф. Т. Валленбергер и Н. Э. Уэстон (ред.), Kluwer Academic Publishers, Нидерланды, стр. 105-122.DOI: 10.1007/978-1-4419-9050-1_8

    Рапп, А.О., и Сайлер, М. (2000). «Термообработка древесины в Германии — современное состояние техники», Материалы семинара по производству термообработанной древесины в Европе , Хельсинки.

    Рапп, АО (2001). «Обзор термической обработки древесины», Proceedings of Special Seminar , EU COST ACTION E22, 9 февраля, Антиб, Франция, с. 68.

    Рауткари, Л., Хонканен, Дж., Хилл, К.А.С., Ридли-Эллис, Д., и Хьюз, М. (2014).«Механические и физические свойства термомодифицированной древесины сосны обыкновенной в реакторе высокого давления с насыщенным паром при 120, 150 и 180 °C», Eur. Дж. Вуд Прод.  72(1), 33–41. DOI: 10.1007/s00107-013-0749-5

    Репеллин, В., и Гийонне, Р. (2005). «Оценка набухания термообработанной древесины с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии по отношению к химическому составу», Holzforschung 59(1), 28-34. DOI: 10.1515/HF.2005.005

    Роуэлл, Р. М., и Янгс, Р.Л. (1981). «Стабилизация размеров древесины при использовании», Исследовательская записка FPL-0243, Лаборатория лесных товаров, Мэдисон, Висконсин.

    Руше, Х. (1973). «Термическая деструкция древесины при температуре до 200 °C. Часть I: Прочностные свойства высушенной древесины после термической обработки», Holz Roh Werkst.  31(7), 273–281. DOI: 10.1007/BF02607297

    Сахин Кол, Х. (2010). «Характеристики термообработанной древесины турецкой сосны и пихты после обработки ThermoWood», J. Environ. биол.  31(6), 1007-1011.

    Сантос, Дж. А. (2000). «Механическое поведение древесины эвкалипта, модифицированное нагреванием», Wood Sci. Технол.  34(1), 39-43. DOI: 10.1007/s002260050006

    Зельштедт-Перссон, М. (2003). «Цветовые реакции на термическую обработку экстрактивных веществ и сока сосны и ели», 8-я Международная конференция IUFRO по сушке древесины , стр. 459-464.

    Севим Коркут, Д., и Гуллер, Б. (2008). «Влияние термической обработки на физические свойства и шероховатость поверхности клена краснолистного ( Acer trautvetteri Medw.) древесина», Биоресурс. Технол.  99(8), 2846-2851. DOI: 10.1016/j.biortech.2007.06.043.

    Сундквист, Б. (2002). «Контроль цвета древесины во время сушки в печи», Forest Prod. J.  52(2), 30–37.

    Тасдемир, К., и Хизироглу, С. (2014). «Измерение различных свойств южной сосны и осины в зависимости от термической обработки», Measurement  49, 91–98. DOI: 10.1016/j.measurement.2013.11.058

    Тджердсма Б.Ф., Бунстра М., Пицци А., Текели П.и Милитц, Х. (1998). «Характеристика термически модифицированной древесины: молекулярные причины улучшения характеристик древесины», Holz Roh Werkst. 56(3), 149-153. DOI: 10.1007/s001070050287

    ТС ЕН 408 (1997). «Деревянные конструкции, методы испытаний. Цельный брус и клееный брус. Определение некоторых физико-механических свойств», Турецкий институт стандартов , Анкара.

    Виитаниеми, П. (1997а). «Термовуд — модифицированная древесина для улучшения характеристик», в: Proceedings of 4th Eurowood Symposium «Wood — The Ecological Material », Стокгольм, Швеция, Trätek Rapport No.P9709084, стр. 67-69.

    Виитаниеми, П. (1997b). «Стойкая к гниению древесина, созданная в процессе нагревания. Процесс термообработки древесины, разработанный компанией VTT Building Technology, позволяет получить изделия из древесины с улучшенными свойствами», Indust. Горизонты  22-23 декабря.

    Виитаниеми, П. (2000). «Новые свойства термически обработанной древесины»,  пром. Горизонты  9 марта.

    Ван, Дж. Ю. (2014). Термическая модификация древесины , Факультет лесного хозяйства, Университет Торонто.

    Йилдиз С., Гезер Э. Д. и Йилдиз У. К. (2006). «Механические и химические свойства древесины ели, модифицированной нагреванием», Build. Окружающая среда. 41(12), 1762-1766. DOI: 10.1016/j.buildenv.2005.07.017

    Статья отправлена: 15 июля 2014 г.; Экспертная оценка завершена: 3 января 2015 г.; Получена исправленная версия: 18 июня 2015 г.; Принято: 20 июня 2015 г.; Опубликовано: 2 июля 2015 г.

    DOI: 10.15376/biores.10.3.5159-5173

    (PDF) Модификация древесины путем термической обработки: обзор

    РЕЦЕНЗИОННАЯ СТАТЬЯ о биоресурсах.com

    Эстевес и Перейра (2009). «Термическая обработка древесины», Биоресурсы 4(1), 370-404. 396

    Бунстра, М., и Бломберг, Дж. (2007). «Полуизостатическое уплотнение термообработанной

    лучистой сосны», Wood Sci. Технол. 41, 607-617.

    Бунстра М. и Тджердсма Б. (2006 г.). «Химический анализ термически обработанной древесины хвойных пород»,

    Holz Roh-Werkst. 64, 204-211.

    Бунстра М., Пицци А. и Риголет С. (2006c). «Корреляция анализа ЯМР 13С с тестами на грибковое разложение

    полимерных конструкционных компонентов древесины.I. Basidiomycetes», J.

    Appl. Полимер Sci.101, 2639-2649.

    Бунстра М., Пицци А. и Риголет С. (2006d). «Корреляция анализа ЯМР 13С с тестами на грибковое разложение

    полимерных конструкционных компонентов древесины. II. Контакт с землей

    испытаний», J. Appl. Полимер Sci.102, 616-622.

    Boonstra, M., Rijsdijk, J., Sander, C., Kegel, E., Tjeerdsma, B., Militz, H., Van Acker, J.

    и Stevens, M. (2006a). «Физические аспекты термообработанной древесины.Часть 1. Хвойные породы»,

    Мадерас. Ciencia y technologia. 8, 193-208.

    Boonstra, M., Rijsdijk, J., Sander, C., Kegel, E., Tjeerdsma, B., Militz, H., Van Acker, J.,

    , и Stevens, M. (2006b). «Физические аспекты термообработанной древесины. Часть 1.

    Лиственные породы», Мадерас. Ciencia y technologia. 8, 209-217.

    Boonstra, M., Tjeerdsma, B., and Groeneveld, H. (1998). «Термическая модификация нестойких пород древесины

    . 1. Технология Платона: термическая модификация древесины»,

    Международная исследовательская группа по дереву Pre, Раздел 4 – Процессы.29 Ежегодное собрание,

    Маастрихт, 14–19 июня, 13 стр.

    Бунстра М., Ван Акер Дж., Кегель Э. и Стивенс М. (2007c). «Оптимизация двухстадийного процесса термообработки. Аспекты долговечности. Вуд науч. Технол. 41(1), 31-57.

    Бунстра, М., Ван Акер, Дж., Тджердсма, Б., и Кегель, Э. (2007a). «Прочность

    термически модифицированных хвойных пород и их отношение к компонентам полимерной конструкционной древесины

    », Ann. Лесная наука.64, 679-690.

    Бунстра, М., Ван Акер, Дж., и Кегель, Э. (2007b). «Влияние двухэтапного процесса термообработки

    на механические свойства полной строительной древесины», Wood

    Mater. науч. англ. 2(3-4), 138-146.

    Бургуа, Дж., и Гийонне, Р. (1988). «Характеристика и анализ торрефицированной древесины»,

    Wood Sci. Технол. 22, 143-155.

    Бургуа, Дж., Бартолин, М., и Гийонне, Р. (1989). «Термическая обработка древесины:

    Анализ полученного продукта», Wood Sci.Технол. 23, 303-310.

    Бришке, К., Вельцбахер, К., Брандт, К., и Рапп, А. (2007). «Контроль качества термомодифицированной древесины

    : взаимосвязь между интенсивностью термообработки и данными о цвете

    CIE L*a*b* на гомогенизированных образцах древесины», Holzforschung. 61, 19-22.

    Бурместер, А. (1973). «Einfluss einer Wärme-Druck-Behandlung haldtrockenen Holzes

    auf seine Formbeständigkeit», Holz Roh-Werkst. 31, 237-243

    Бурместер, А.(1975). «Zur Dimensionsstabilisierung von Holz», Holz Roh-Werkst. 33,

    333-335

    Бурместер, А. (1973). «Исследование размерной стабилизации древесины,

    Bundesanstalt für Materialprüfung», Berlin-Dahlem, 50-56.

    Д’Яконов К. и Конеплева Т. (1967). «Влагопоглощение древесиной сосны обыкновенной после термообработки

    // Лесн. З», Архангельск 10(1), 112-114.

    Дирол, Д., и Гийонне, Р. (1993). «Долговечность за счет процесса ректификации», В:

    International Research Group Wood Pre, Section 4-Processes, Nº IRG/WP 93-40015.

    Сравнение химических и микромеханических свойств Larix spp. после экологически чистой термической обработки, измеренной с помощью наноиндентирования на месте

  • Мохаджерани, А., Вайна, Дж. и Эллкок, Р. Древесина из хромированного арсената меди: обзор продуктов, исследования фильтрата и переработка. Дж. Чистый. Произв. 179 , 292–307 (2018).

    КАС Статья Google ученый

  • Сивонен, Х., Мауну С.Л., Сундхольм Ф., Джамса С. и Виитаниеми П. Магнитно-резонансные исследования термомодифицированной древесины. Хольцфоршунг. 56 (6), 648–654 (2002).

    КАС Статья Google ученый

  • Обатая Э. и Хигасихара Т. Обратимые и необратимые изменения размеров термообработанной древесины при попеременном увлажнении и сушке. Дерево. науч. Технол. 51 (4), 739–749 (2017).

    КАС Статья Google ученый

  • Коркут С., Акгюль М. и Дюндар Т. Влияние термической обработки на некоторые технологические свойства древесины сосны обыкновенной (Pinus sylvestris, L). Биоресурс. Технол. 99 (6), 1861–1868 (2008).

    КАС Статья Google ученый

  • Эселтайн Д., Танапал С., Аннамалай К. и Ранджан Д.Торрефикация древесной биомассы (можжевельника и мескитового дерева) с использованием инертных и неинертных газов. Топливо. 113 (2), 379–388 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Gonzálezpeña, M.M. & Hale, M.D.C. Цвет термомодифицированной древесины бука, ели обыкновенной и сосны обыкновенной. Часть 1: Цветовая эволюция и изменение цвета. Хольцфоршунг. 63 (4), 385–393 (2009).

    Google ученый

  • Тан, Т. и др. . Синергетические эффекты тунгового масла и термической обработки на физико-химические свойства бамбуковых материалов. наук. Респ. 9 , 12824 (2019).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  • Брандт, Б. и др. . Микромеханика и ультраструктура клеточных стенок пиролизованной древесины хвойных пород. акт. Биоматер. 6 (11), 4345–4351 (2010).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Хаккоу, М., Петриссанс М., Бакали И., Жерарден П. и Зулалян А. Изменения смачиваемости и потеря массы при термической обработке древесины. Хольцфоршунг. 59 (1), 35–37 (2005).

    КАС Статья Google ученый

  • Эрнандес-Мартинес, М. и др. . Прогнозирование общего жира, состава жирных кислот и параметров питания рыбного филе с использованием спектроскопии MID-FTIR и хемометрии. LWT-Еда.науч.-техн. 52 (1), 12–20 (2013).

    Артикул КАС Google ученый

  • Чжан, Н. Н., Сюй, М. и Цай, Л. П. Улучшение механических, влагостойких и термических свойств термообработанной каучуковой древесины путем пропитки прекурсором SiO 2 . наук. Респ. 9 , 982 (2019).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ пабмед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  • Син Д., Li, J., Wang, X. & Wang, S. In situ измерение клеточной стенки термообработанной древесины при повышенной температуре методом наноиндентирования. Инд. Урожай. Произв. 87 , 142–149 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Борувка В., Дудик Р., Зейдлер А. и Холечек Т. Влияние природных условий и качества березовой древесины на ее свойства и использование после термической обработки. Часть I. Упругие и прочностные свойства, отношение к воде и размерная стабильность. Леса. 10 , 189 (2019).

    Артикул Google ученый

  • Приади Т. и Хизироглу С. Характеристика термообработанных пород древесины. Матер. Дизайн. 49 , 575–582 (2013).

    Артикул Google ученый

  • Эдлунд М.Л. и Джермер Дж. Долговечность термообработанной древесины. Хольц. Алс. Ро-унд. Веркстофф. 60 (1), 1–6 (2002).

    Артикул Google ученый

  • Бакар Б.Ф.А., Хизироглу С. и Тахир П.М. Свойства некоторых термомодифицированных пород древесины. Матер Дизайн. 43 , 348–355 (2013).

    Артикул Google ученый

  • Хуанг, X., Кокафе, Д., Кокаефе, Ю., Болук, Ю. и Краузе, К. Структурный анализ термообработанной поверхности березы (Betule papyrifera) во время искусственного выветривания. Заяв. Серф. науч. 264 (1), 117–127 (2013).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Окон К. и др. . Модификация древесины китайской пихты (Cunninghamia lanceolata L.) путем термической обработки силиконовым маслом с предварительной обработкой в ​​микроволновой печи. Holz как Roh-und Werkstoff. 76 (1), 1–8 (2017).

    MathSciNet Google ученый

  • Кевин, К. и др. . Сравнение химического состава и стойкости к разложению термически обработанной древесины, отвержденной в различных инертных средах: азот или вакуум. Полим. Деград. Удар. 98 (2), 677–681 (2013).

    Артикул КАС Google ученый

  • Хаккоу М., Петриссанс М., Зулалян А. и Жерарден П. Исследование изменений смачиваемости древесины при термической обработке на основе химического анализа. Полим. Деград. Стабил. 89 (1), 1–5 (2005).

    КАС Статья Google ученый

  • Chaouch, M., Pétrissans, M., Pétrissans, A. & Gérardin, P. Использование элементного состава древесины для прогнозирования интенсивности термической обработки и устойчивости к гниению различных пород древесины хвойных и лиственных пород. Полим. Деград. Стабил. 95 (12), 2255–2259 (2010).

    КАС Статья Google ученый

  • Алмейда, Г., Сантос, Д.В.Б. и Перре, П. Мягкий пиролиз быстрорастущих пород дерева (карибская сосна и розовая камедь): изменение размеров, предсказанное глобальной потерей массы. Биомасса. Биоэнерг. 70 (3), 407–415 (2014).

    КАС Статья Google ученый

  • Сандак А., Сандак Дж. и Аллегретти О. Контроль качества термомодифицированной в вакууме древесины с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области. Вакуум. 114 , 44–48 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Котилайнен Р. А., Тойванен Т. Дж. и Ален Р. Дж. Мониторинг химических изменений в хвойной древесине при нагревании методом FTIR. Дж. Вуд. хим. Технол. 20 (3), 307–320 (2000).

    КАС Статья Google ученый

  • Салка, Э. А. и Хизироглу, С. Оценка твердости и качества поверхности различных пород древесины в зависимости от термической обработки. Матер. Дизайн. 62 (10), 416–423 (2014).

    Артикул Google ученый

  • Томак, Э. Д., Хьюз, М., Йилдиз, У. К. и Виитанен, Х. Комбинированное воздействие термической обработки бором и маслом на свойства древесины бука и сосны обыкновенной. Часть 1: Выщелачивание бора, термогравиметрический анализ и химический состав. Дж. Матер. науч. 46 (3), 598–607 (2011).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Чанг, К.В., Куо, В.Л. и Лу, К.Т. О влиянии термической обработки на адгезию, отделку и устойчивость к гниению японского кедра (Cryptomeria japonica D. Don) и акации Formosa (Acacia confuse Merr. (Leguminosae)). Леса. 10 , 586 (2019).

    Артикул Google ученый

  • Туонг В. М. и Ли Дж. Изменения химического состава и некоторых физических свойств заболони гибрида акации, вызванные термической обработкой. Хольцфоршунг. 65 (1), 67–72 (2010).

    Артикул Google ученый

  • Эванс, П. А. Отличие «твердой» древесины от «мягкой» с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье и спектроскопии с преобразованием Фурье. Спецтохим. Акта. А. 47 (9-10), 1441–1447 (1991).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Чен Ю., Фань Ю., Гао Дж., Чабалала М.А. и Старк Н.М. Спектроскопический анализ роли экстрактивных веществ в обесцвечивании черной акации (Robinia pseudoacacia) под воздействием тепла. Дерево. Матер. науч. англ. 7 (4), 209–216 (2012).

    КАС Статья Google ученый

  • Тджердсма Б.Ф., Бунстра М., Пицци А., Текели П. и Милиц Х. Характеристика термически модифицированной древесины: молекулярные причины улучшения характеристик древесины. евро. Дж. Вуд. Произв. 56 (3), 149–153 (1998).

    КАС Статья Google ученый

  • Ши, Дж. Л., Кокаефе, Д., Амберджи, Т. и Чжан, Дж. Сравнительное исследование гнилостного грибка и устойчивости к подземным термитам термомодифицированной и обработанной ACQ-C древесины. Хольц. Ро. Веркстофф. 65 (5), 353–358 (2007).

    КАС Статья Google ученый

  • Вейланд, Дж.J. & Guyonnet, R. Изучение химических модификаций и деградации грибами термически модифицированной древесины с использованием DRIFT-спектроскопии. евро. Дж. Вуд. Произв. 61 (3), 216–220 (2003).

    КАС Статья Google ученый

  • Kocaefe, D., Huang, X., Kocaefe, Y. & Boluk, Y. Количественная характеристика химической деградации термообработанных деревянных поверхностей при искусственном атмосферном воздействии с использованием XPS. Прибой.Интерфейс. Анальный. 45 (2), 639–649 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Kocaefe, D. & Saha, S. Сравнение защитной эффективности акриловых полиуретановых покрытий, содержащих экстракты коры, на трех термообработанных североамериканских породах древесины: деградация поверхности. Заяв. Серф. науч. 258 (13), 5283–5290 (2012).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Цоллфранк, К.и Фромм Дж. Ультраструктурное развитие клеточной стенки хвойной древесины во время пиролиза. Хольцфоршунг. 63 (2), 248–253 (2009).

    КАС Статья Google ученый

  • Эстевес, Б. М. и Перейра, Х. М. Модификация древесины путем термической обработки: обзор. Биоресурсы. 4 (1), 370–404 (2009).

    КАС Google ученый

  • Бергандер, А.и Салмен, Л. Свойства клеточных стенок и их влияние на механические свойства волокон. J. Mater Sci. 37 (1), 151–156 (2002).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Элизабет В. и Герд В. Поведение лигнина при термической обработке древесины. Инд. Урожай. Произв. 27 (2), 157–162 (2008).

    Артикул КАС Google ученый

  • Гиндл, В., Гупта Х.С., Шёберл Т., Лихтенеггер Х.К. и Фратцль П. Механические свойства клеточных стенок древесины ели методом наноиндентирования. Заяв. физ. А-Матер. 79 (8), 2069–2073 (2004).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Мэн Ю., Ся Ю., Янг Т. М., Цай З. и Ван С. Вязкоупругость клеточных стенок древесины с разным содержанием влаги, измеренная методом наноиндентирования. Рск. Доп. 5 (59), 47538–47547 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Xin, Z.W. и др. . Оценка эффектов сжатия в сочетании с термической обработкой методом наноиндентирования (НИ) клеточных стенок тополя. Хольцфоршунг. 68 (2), 167–173 (2014).

    Артикул КАС Google ученый

  • Нгила, И.Г., Петриссанс М. и Герардин П. Химическая реактивность термообработанной древесины. Дерево. науч. Технол. 41 (2), 157–168 (2007).

    Артикул КАС Google ученый

  • Goodall, R. & Clyne, T. W. Критическая оценка извлечения параметров ползучести из данных наноиндентирования, полученных при комнатной температуре. акт. Матер. 54 (20), 5489–5499 (2006).

    КАС Статья Google ученый

  • Сонг, М., Лю, Ю. и Хе, X. Ползучесть при наноиндентировании ультрамелкозернистых композитов Al2O3, армированных частицами меди. Матер. науч. англ. А-Структура. 560 (10), 80–85 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Таффетани, М., Готтарди, Р., Гастальди, Д., Райтери, Р. и Вена, П. Пороупругий отклик суставного хряща с помощью испытаний на ползучесть при наноиндентировании на различных характерных длинах. Мед. англ.физ. 36 (7), 850–858 (2014).

    КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  • Пэн Г. и др. . Наноиндентирующая ползучесть нелинейного вязкоупругого полипропилена. Полим. Тестовое задание. 43 , 38–43 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Керивин В. и др. . Анализ вязкоупругого поведения льняных волокон в микро- и наномасштабах.Композиции Деталь. А-прил. С. 68 , 219–225 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Печник С.М., Корти Д., Мафф Д. и Споленак Р. Прочность на излом систем эстетических стоматологических покрытий с помощью наноиндентирования и анализа сечения волокон. Дж. Мех. Поведение Биомед. 47 , 1–11 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Станцльтшегг, С., Бейкирхер, В. и Лойдл, Д. Сравнение механических свойств термически модифицированной древесины на уровне годичных колец и клеточных стенок с помощью инструментальных тестов на вдавливание. Хольцфоршунг. 63 (4), 443–448 (2009).

    КАС Google ученый

  • Чу, Д. и др. . Более экологичный подход к побочным продуктам производства термообработанной древесины тополя: анализ выбросов летучих органических соединений и антимикробной активности их конденсата. Дж. Чистый. Произв. 213 , 521–527 (2019).

    КАС Статья Google ученый

  • Что такое термообработанные поддоны и каковы преимущества их использования?

    Примерно в 1900 году гриб под названием Diaporthe parasitica был завезен в Америку из Японии. Этот патогенный грибок, более известный как фитофтороз каштанов, уничтожил популяцию американских каштанов. В 1928 году вязовый короед был впервые зарегистрирован в Северной Америке и, как считается, прибыл из Нидерландов. Вместе с этими жуками появился представитель сумчатых грибов, вызывающих болезнь голландского вяза. Вязовый короед распространился через Новую Англию и Канаду и по пути уничтожил популяцию вяза. Несмотря на то, что вяз не вымер, его популяция постоянно сокращается. Совсем недавно, в 2002 году, в Мичигане была обнаружена скважина изумрудного пепла.Личинки буравок питаются внутренней корой деревьев. С 2002 года бури из изумрудного ясеня распространились на 20 штатов и две провинции Канады и погубили десятки миллионов деревьев.

    Профилактические меры по остановке распространения инвазивных видов

    Миллионы поддонов пересекают международные границы в рамках торговли между странами. Эти поддоны, к сожалению, идеально подходят для распространения инвазивных видов. Для борьбы с этой проблемой и защиты лесов и древесных популяций Международная конвенция по карантину и защите растений (МККЗР) издала Международные стандарты фитосанитарных мер (МСФМ). Целью МСФМ-15 является предотвращение распространения инвазивных видов через трансграничную транспортировку массивной древесины. Термическая обработка является предпочтительным способом обеспечения соответствия поддонов этим стандартам.

    Термическая обработка по сравнению с химической обработкой  

    Исторически существует два способа соответствия стандартам IPPC для поддонов, предназначенных для экспорта: термообработка и химическая обработка. Последнее требует окуривания поддона бромистым метилом, очень токсичным химическим веществом.Использование бромистого метила постепенно прекращается в Соединенных Штатах. Он по-прежнему разрешен в производстве поддонов, но многие производители поддонов отказываются от его использования из-за его крайней токсичности.

    Термическая обработка является гораздо более чистым вариантом, чем химическая обработка, и ее предпочитает большинство производителей поддонов. Сами нагревательные камеры работают на пропане или природном газе. Термическая обработка требует, чтобы древесина была доведена до внутренней температуры 56ºC и выдержана там не менее 30 минут. Датчики помещаются в древесину для контроля температуры, а система компьютеризирована для обеспечения соблюдения стандартов, прежде чем мы поместим термообработанный штамп на поддон.

    Микроволновая печь: лучший вариант?

    Недавно была разработана новая инновационная технология, которая может стать еще лучшим вариантом для термообработки поддонов: микроволновая печь. Этот процесс влечет за собой воздействие на древесину электромагнитными волнами. Энергия электромагнитных волн преобразуется в тепло при поглощении водой в древесине и любыми организмами, населяющими ее.Микроволновая печь обеспечивает более равномерный нагрев дров, чем обычный нагрев, а также требует меньше времени.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.