Lämpökäsitelty puu: tärkeimmät ominaisuudet, tuotantotekniikka, plussat ja miinukset

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Useimmat ihmiset haluavat rakentaa kotinsa ensisijaisesti luonnonpuusta. Lisäksi tästä materiaalista valitaan jopa tarvikkeet. Ja huolimatta viime aikoina yhä enemmän lisääntyvästä keinotekoisesta alkuperästä valmistettujen kulutuskestävien analogien läsnäolosta, puu on aina arvostettu. Alkuperäisessä muodossaan tämä luonnollinen materiaali on kuitenkin lyhytikäinen - se mätää, se vääntyy korkealla kosteudella. Lisäksi hän ei pysty kestämään tuhohyönteisten, mukaan lukien sieni, hyökkäystä. Lämpökäsitelty puu poistaa monia ongelmia ja on myös hygieenistä.

Muinaisina aikoina käsityöläiset miettivät kuinka pidentää puutuotteiden ja -rakenteiden käyttöikää. Ja lopulta kaikki päättyi innovatiiviseen ratkaisuun. Mikä tämä raaka-aine on?

Yleistä tietoa

Tremodiini-termin alle kätkeytyy materiaali, jokalämpökäsitelty korkeassa lämpötilassa. Se voi vaihdella +185 °C - +250 °C. Samaan aikaan tuotantoprosessin aikana ei lisätä kemikaaleja! Tuloksena syntyy uusi 2000-luvun materiaali, joka täyttää nykyaikaiset laatuvaatimukset.

Monet kuluttajat arvostavat käytettyjen raaka-aineiden ympäristöystävällisyyttä riippumatta siitä, kuinka kauan aikaa on kulunut. Ja materiaalien fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet ovat täysin korvaamattomia. Ja näyttää siltä, että muut nykyaikaiset analogit eivät ole millään tavalla huonompia ja joilla on enemmän mahdollisuuksia yleiseen tunnustamiseen. Todellisuus on hieman erilainen.

Luonnonmateriaali ja erityisesti lämpökäsitelty puu (mitä sinä nyt tiedät) vertautuu niihin suotuisasti, ainakaan siinä mielessä, että ihmiset eivät pian hylkää sitä. Ehkä tätä ei koskaan tapahdu. Täällä, kuten klassikoissa, se on kuolematon eikä kilpaile muotivirtausten kanssa.

Mistä muinaiset mestarit tiesivät?

Puun lämpökäsittelyn hyödyt ovat olleet ihmiskunnan tiedossa jo hyvin kauan, ja jo niinä kaukaisina aikoina se otettiin käyttöön. Käsityöläiset havaitsivat, että työkappaleiden esikeittäminen öljyllä auttaa pidentämään tuotteiden käyttöikää. Tämän käsittelyn ansiosta materiaali lakkasi imemästä kosteutta, joten hajoamista ei tapahdu ja muoto säilyy pitkään.

Mutta tämä ei ole suinkaan ainoa käytetty tekniikka. Mitä ei ole tehty puun käyttöiän pidentämiseksi:

• Normaanit turvautuivat ampumaan materiaalia ulkonatulipalo.
• Germaanisten ja slaavilaisten heimojen herrat pitivät korkeassa arvossa liotusta ja keittämistä.
• Jopa intiaanit tunsivat ampumistekniikan – he lisäsivät nuolenkärkiensä ja keihänsä vahvuutta.

Mitä esimerkkejä tulee, niitä ei tarvitse etsiä kaukaa. Todisteita lämpökäsitellyn puun käytöstä löytyy antiikkimyllyn pyöristä. Mutta monet heistä ovat säilyneet tähän päivään asti!

Kemia - sekä hyvässä että pahassa

Puun kemiallista käsittelyä on myös käytetty laajasti muinaisista ajoista lähtien ja käytetään edelleen. Sen ydin on materiaalin kyllästäminen eri tavoilla. Yleisimpiä formulaatioita:

• antiseptit;
• polymeeriaineet;
• maali;
• lacki.

Käytössä oli myös kosteussuojakalvoja. Kemiallisen käsittelyn etu on lisääntynyt (ja merkittävä) vastustuskyky negatiivisille ulkoisille vaikutuksille. Siitä on kuitenkin myös haittaa, sillä puu menettää tärkeimmän etunsa - ympäristöystävällisyyden.

Teknologian kehitys

Puun lämpökäsittely on ollut kiinnostava jo viime vuosisadan 30-luvulta lähtien. Saksalaiset tutkijat tekivät aloitteen, ja muutama vuosikymmen myöhemmin amerikkalaiset ottivat sen käsiinsä. Siitä, mitä se on - lämpökäsitellystä puusta, ihmiskunta on tiennyt hyvin pitkään. Siksi asiantuntijat olivat kiireisiä kokeiden ja kokeiden tekemisessä. Mutta loppujen lopuksi tekniikkaa ei käytetty laaj alti.

80-luvun lopulla Novy Urengoyn kaupungissa Venäjälläaloitettiin oma puun lämpökäsittelytekniikan kehitys. Se perustuu muinaisten mestareiden kokemuksiin. Ja uuden materiaalin saatuaan aloitettiin huonekalujen ja urheiluvälineiden valmistus.

Samaan aikaan myös muiden maiden - Saksan, Suomen, Ranskan ja Alankomaiden - asiantuntijat altistuivat korkeille lämpötiloille. Tutkijat suorittivat tutkimuksia, jotka osoittivat, että tämän vuoksi puussa tapahtui rakenteellisia muutoksia. Tämän seurauksena materiaalista tehtiin kulutusta kestävämpi ja kestävämpi, mikä laajensi sen soveltamisalaa.

Suomi

Ja kuitenkin, lämpökäsitellyn puun tuotantotekniikka alkoi ensimmäistä kertaa ilmaantua tässä maassa. Sen asukkaat huomasivat ensimmäistä kertaa, kuinka korkeille lämpötiloille altistuminen vaikuttaa materiaalin kestävyyteen. Näytteitä otettiin useista puista:

• koivut;
• Ensimmäiset;
• männyt;
• haapa.

Heidän metodologiansa mukaan koko prosessi koostuu useista vaiheista:

• Kosteus poistetaan luonnonmateriaalin kuiduista kuivaamalla suljetuissa kammioissa lämpötila-alueella +130…+150 °C.
• Korkean paineen ja lämpötilan (+200…+240 °C) sekä vesihöyryn vaikutuksesta puu kovettuu. Tässä vaiheessa materiaali saa tyypillisen sävyn.
• Lämpötilatila laskee, kosteusprosentti nostetaan 4-6 %:iin, ei enempää.

Tällaisen syklin tulos johtaa uuden rakenteen muodostumiseen puuhun ja muutoksiinesiintyä molekyylitasolla. Tämä johtuu kuitujen halkeamisesta ja niiden välisistä sidoksista - juuri tähän korkea lämpötila ja paine vaikuttavat.

Suomalaisen teknologian käytön tulos - lämpökäsitelty puu kestää kosteutta, eikä altistu muodonmuutoksille rankkasateessa. Ja kaikki vähentämällä materiaalin pinnan huokoisuutta.

Kehittyneet tekniikat

Kuten monet asiantuntijat eri puolilta maailmaa ovat todenneet, puun lämpökäsittelyyn on nykyään olemassa noin kaksi tusinaa teknologiaa. Monilla niistä on patentteja, ja niistä tunnetuimpia tekniikoita ovat seuraavat tuotantotyypit:

• Lämpöpuu on suomalaisten käsityöläisten omaa teknologiaa. Tämän kehityksen mukaan maassa toimii monia tehtaita. Samaan aikaan italialainen Baschild ja ranskalainen BCI-MBS käyttävät tätä tekniikkaa.
• Saksalainen kehitys perustuu puun kuivaamiseen, joka suoritetaan orgaanista alkuperää olevassa nestemäisessä väliaineessa (öljyssä) vaihtelevalla lämpötilalla.
• Plato - tämän tekniikan ovat kehittäneet hollantilaiset käsityöläiset. Se tarkoittaa puun lämpöhydrolyysiä lämpötilan vaikutuksesta +160 °C - +190 °C.
• Retification on jo omaa lämpökäsitellyn puun tuotantoamme ranskalaisilta asiantuntijoilta. Tässä tapauksessa prosessi tapahtuu korkeamman lämpötilan (+200…+250 °C) vaikutuksesta ylikyllästetyssä höyryympäristössä.

PäälläVenäjän federaation alueella sekä Yhdysvalloissa, Kanadassa ja joissakin muissa Euroopan maissa on kehitetty omia tekniikoitaan puun lämpökäsittelyyn.

Lämpöpuun vahvuudet

Korkeille lämpötiloille altistumisen seurauksena luonnonmateriaali menettää ne ominaisuudet, jotka rajoittivat sen soveltamisalaa. Samaan aikaan puun hyödylliset ominaisuudet säilyvät täysin. Kaikki tämä myötävaikuttaa siihen, että puu saa uusia ominaisuuksia, joita voidaan pitää tämän modernin ja innovatiivisen materiaalin etuina.

Merkittävistä eduista on syytä korostaa seuraavia etuja:

• Kestävyys - lämpökäsittelyn jälkeen puu ei enää ime kosteutta, joten se ei turpoa tai halkeile. Tämä saavutetaan hajottamalla polysakkarideja, jotka ovat sienten ja muiden tuholaisten suosikkiherkku.
• Korkea paloturvallisuus - lämpökäsitelty puu saavuttaa kovuuden ja tiheyden, minkä vuoksi se syttyy hyvin hitaasti kuin käsittelemätön puu.
• Lujuus - lämpö "muokkaus"-menettelyn ansiosta materiaali kestää mekaanista rasitusta.
• Viehättävä ulkonäkö - lämpökäsittely edistää puun rakenteen voimakasta ilmentymistä. Tämän ansiosta myös yksinkertaiset lajikkeet saavat uuden ilmeen, joka ei ole millään tavalla huonompi kuin eliittirotujen ulkonäkö.

Suurelta osin näiden ominaisuuksien ansiosta tällä innovatiivisella materiaalilla on nykyään suuri kysyntä ammattirakentajien ja kodin käsityöläisten keskuudessa.

Luokittelu

Koska puun lämpökäsittely suoritetaan melko korkean lämpötilan vaikutuksesta suurella rakolla (+150 °C - +240 °C), kaikki lämpöpuu on jaettu useisiin luokkiin.

Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat puutavara, jota käsitellään enintään +190 °C:n lämpötilassa. Sen pinta on kevyesti sävytetty ja sen tekninen suorituskyky on heikko.

Toista ryhmää edustavat lämpökäsitelty puu, joka on poltettu +210 °C:ssa. Tämä mahdollisti sen hajoamiskestävyyden lisäämisen ja tätä voidaan jo pitää erittäin lujana materiaalina. Puu on kuitenkin, vaikkakin vähäisemmässä määrin, hauras ja taipuisa.

Kolmanteen ryhmään kuuluvat korkealaatuiset materiaalit - tässä prosessi tapahtuu korkeimman +250 °C lämpötilan vaikutuksesta. Tuloksena on erittäin tiivis ja kova puu. Se kestää kaikkia ulkoisia iskuja.

Tee-se-itse-prosessin luominen

Lämpöpuu valmistetaan teollisessa mittakaavassa erikoislaitteilla. Ne, jotka ovat kiinnostuneita siitä, kuinka tällainen prosessi voidaan muuttaa todellisuudeksi yksin, ovat pettyneitä. Kaikkea, mitä tehtaissa tehdään, ei voida täysin toistaa siitä yksinkertaisesta syystä, että tekniikka on erittäin vaikea toteuttaa. Ja kotona se on yksinkertaisesti mahdotonta.

Kuten tiedätte, puu ilman asianmukaista käsittelyä mätää ja muuttuu nopeasti käyttökelvottomaksi. Kotona, vaikka se ei onnistu päästä lähemmäksi teollistatuotantomittakaavassa, mutta hyviä vaihtoehtoja on:

• hionta;
• paahtaminen;
• hoito antiseptisillä aineilla.

Toisin sanoen lämpökäsiteltyä puuta on edelleen mahdollista valmistaa omin käsin. Lisäksi kaikki tämä voi merkittävästi pidentää puutuotteiden ja -rakenteiden käyttöikää. Hionta ja polttoprosessi ovat kansanmenetelmiä. Isoisämme ja heidän vanhempansa käyttivät niitä käytännössä.

Voit tarvittaessa käsitellä kemikaaleilla, jotka on suunniteltu erityisesti tähän tarkoitukseen. Kuitenkin, kuten jo todettiin, materiaalin ympäristöystävällisyys menetetään. Siksi niitä tulee käyttää tietoisesti eikä kaikissa tapauksissa.

Hyvä vaihtoehto

Puun polttamiseen käytetään puhallus- tai kaasupoltinta. Vain esikäsitelty puu kastellaan vedellä, jotta se ei syty tuleen. Toimenpidettä suoritetaan, kunnes ruskea sävy tulee näkyviin.

Polton jälkeen hiili poistetaan puusta metalliharjalla. Lämpökäsittely lampun tai polttimen vaikutuksesta voi antaa puulle ikääntymisen, jota monet ihailijat arvostavat. Lisäksi materiaali on nyt luotettavasti suojattu sienten (mukaan lukien homeen) kehittymiseltä pitkäksi aikaa.

Samaan aikaan tällainen kotitekoinen tekniikka lämpökäsitellyn puun tuotantoon omin käsin ei anna mahdollisuutta saavuttaa materiaalin ominaisuuksia, joita tehtaalla”syntyneellä” lämpöpuulla on.