История термообработки древесины

О том, что древесина не только хорошо горит, но и закаляется в огне, догадались ещё наши далёкие предки. Уже в эпоху деревянного оружия наконечники стрел и копий обжигались на огне для придания им большей твёрдости. Особо преуспели в обжиге дерева на открытом огне викинги и американские индейцы.

С развитием технологий мастера деревянных дел начали вываривать древесину сначала в воде, а позже в растительном масле, которое можно нагревать до больших, нежели 100°С, температур. Уже тогда наблюдательные люди заметили, что обработанная таким способом доска больше не гниёт, не впитывает влагу, не коробится и служит на порядок дольше.

колесо водяной мельницы из термодерева
старинное мельничное колесо

Из сваренной в масле древесины изготавливали всевозможную утварь, предназначенную для непосредственного контакта с водой: посуду, вёсла, мельничные колёса для водяных мельниц, лодки и даже целые корабли. Многие из подобных изделий сквозь века дошли до наших дней. Особо поражают колёса водяных мельниц, которые спустя несколько столетий до сих пор находятся в рабочем состоянии.

По сей день в украинских сёлах старики передают из поколения в поколение рецепт быстрой закалки древесины липы в домашних условиях. Полено липы варят в воде 1-2 часа, после чего сушат на печи или на обычной батарее. Вот и весь нехитрый секрет, который, по словам старцев, увеличивает долговечность липы в разы.

Но с приходом эпохи массового применения химии, опыт термообработки постепенно забылся. На первое место вышла химическая пропитка пиломатериалов антисептиками и полимерными веществами, покрытие лаками и красками. О вреде химических методов для здоровья человека и окружающей среды поначалу никто не задумывался.

Научные исследования в XX веке

опытная установка для исследований в области термообработки древесины
Опытная установка для исследований
в области термообработки древесины

Изучением влияния температурного воздействия на свойства древесины на научной основе в 1937 году занялись немецкие учёные Штамм и Хансен. Их интересовало влияние термообработки на уменьшение способности древесины впитывать воду и разбухать, а также усыхать при высыхании. Германия не случайно первой обратила внимание на термообработку дерева. Именно в немецких княжествах в прошлые века активно применялась технология варки древесины в масле. Варка в растительном масле – явилась первым из вариантов технологии термомодификации.

Наступившая вскоре вторая мировая война затормозила научные разработки. Лишь в 1946 году Штамм выпустил отчёт о результатах своих исследований. В нём он указал открытое им свойство древесины, проваренной в масляной ванне, сопротивляться разрушительному воздействию грибков. Также в отчёте содержались сведения о негативном влиянии термообработки на прочность древесины.

В 1954 году немецкие учёные Бюро, Рюнкель и Бавендам опубликовали результаты своих исследований. Они сконцентрировали внимание на сравнении дух методов термообработки: в среде инертных газов и в ванной с маслом. Оказалось, что ванна с маслом даёт более выраженный результат термообработки.

В Соединённых Штатах исследования в области термодерева первым осуществил некий Вайт в 40-х годах прошлого века. К сожалению, более подробных сведений о его работах нам найти не удалось.

Французская камера для термообраотки дерева из города Сент-Этьен
Французская камера для термообраотки
дерева из города Сент-Этьен

Эстафету исследования новой технологии в 70-е годы подхватили французские учёные из Горного института города Сент-Этьен. Термомодификацию они проводили в металлической камере заполненной инертным газом азотом. Однако, не взирая на полученные феноменальные результаты, технологию термомодификации не спешили брать на вооружение промышленники. Лишь спустя два десятка лет в конце девяностых годов термообработка древесины получила промышленное воплощение благодаря компании «Four et Bruleurs Rey», расположенной в окрестностях всё того же Сент-Этьена.

В СССР в 1987 году в городе Новый Уренгой на основе старинных рецептов термообработки было организовано производство мебели и спортивного инвентаря. А в 1990 году в «Лесном журнале» была опубликована работа советских исследователей Дьяконова К.Ф., Курьяновой Т.К. и Щекина В.А. «Гигроскопичность термообработанной древесины».

В 90-е годы, наконец, наметился прорыв, и технология термомодификации вышла из лабораторий учёных и начала внедряться в промышленность. Это, естественно, происходило лишь в западных странах, потому что в распавшемся СССР в это время творился хаос и бандитский беспредел, если помните.

Финские институты VTT и YTI провели детальные исследования технологии в 90-е годы и запатентовали её под названием «Termowood». Сейчас эта технология широко распространена в мире, и компании, использующие её, платят финским институтам патентные отчисления. Конечно, активнее всего технология Termowood была внедрена в самой Финляндии. Ряд лесоперерабатывающих заводов этой богатой на леса страны экспортирует порядка 90% всей своей продукции за границу.

Кроме финнов в искусстве термообработки пиломатериалов преуспели и другие развитые страны. Читайте об остальных технологиях в материале «Импортные технологии и оборудование для термообработки древесины»

В 2004 году в Евросоюзе был введен запрет на химическую обработку древесины используемой в пищевой промышленности (ящики и упаковки для продуктов), в производстве товаров для детей (детские площадки, игрушки, мебель), а также в ряде других сфер, где необходимы высокие стандарты гигиеничности. В этих сферах древесину предписывалось в обязательном порядке подвергать термообработке. Позже, правда, данный запрет был слегка послаблен по причине снижения прочности термически обработанной древесины и ограничений на применение её в качестве конструкционного материала. Тем не менее, на данный момент рынок термодерева в Европе стабильно растёт со скоростью примерно 30% в год.

термообработанное дерево