Недостатки термодревесины

Нет в мире ничего идеального. Достоинства любого объекта всегда компенсируются его недостатками. О достоинствах термодревесины мы говорили не раз. Давайте же вспомним теперь о её недостатках. К счастью, их не так уж много. Главный из них – возникающее после термообработки уменьшение плотности и связанной с ней прочности древесины. Остальные недостатки являются либо следствием данного, либо недостатками самой древесины как материала, которые термообработка не устраняет.

    Список недостатков выглядит следующим образом:
  • Уменьшение плотности;
  • Уменьшение прочности;
  • Уменьшение эластичности;
  • Увеличение хрупкости;
  • Выгорание цвета под влиянием ультрафиолета;
  • Опасность поражения термитами;
  • Выпадение сухих сучков в процессе острожки;
  • Остаточный запах уксусной кислоты и фурфурола;
  • Мелкодисперсионная пыль в процессе механической обработки.

Уменьшение плотности и прочности

прочность, плотность, эластичность термодревесины

По результатам исследований VTT

Плотность. Результаты исследований финского института VTT и Технологического института Хельсинки показали, что плотность древесины сосны падает примерно на 10-20%. В качестве материала для исследований использовалась финская сосна плотностью 560 кг/м3 при 12% влажности. После термообработки с максимальной температурой 210ºС средний показатель плотности составил 520 кг/м3. После подачи температуры в 240ºС плотность составила 480 кг/м3.

Прочность при изгибе. Как известно, прочность древесины напрямую зависит от её плотности. Исследования прочность проводились на сосне и ели. Предел прочности при изгибе сухой древесины финской сосны составляет 90-120 Мпа. После термообработки с температурой 210ºС этот показатель уменьшился незначительно, составив 85-105 Мпа. А при температуре 240ºС предел прочности при изгибе упал до 65-85 Мпа. Итого, прочность сосны в зависимости от режима термообработки падает от 5 до 30 процентов.

Что касается лиственных пород (ясень, дуб), то падение прочности у них значительно меньше. Это объясняется клеточной структурой дерева. Клетки хвойных пород располагаются параллельно друг другу, а у лиственных – переплетаются между собой, создавая более надёжную древесную структуру. Падение прочности ясеня и дуба при термомодификации оценивается от 3 до 15 процентов.

Эластичность древесины тоже продемонстрировала тенденцию к падению. При начальных показателях в 12000-16000 Мпа эластичность термососны после 210ºС изменилась незначительно, а после 240ºС опустилась к показателям 10500-12500 Мпа.

Хрупкость древесины зависит в обратной пропорции от прочности и эластичности. Чем меньше прочность и эластичность, тем больше хрупкость. Проявляется хрупкость в основном в процессе механической обработки термодерева. Частыми становятся сколы на краях, сложнее получить идеальную поверхность на торце доски. Нивелировать данный недостаток необходимо подбором более острого инструмента и увеличением оборотов двигателя деревообрабатывающего оборудования.

Недостатки, связанные с уменьшением прочности, отразились на сфере применения термодерева. Не рекомендуется применять термодревесину в качестве конструкционного материала, предназначенного выдерживать серьёзные нагрузки. Термодерево используется по большей части как декоративно-отделочный материал. Тому также способствуют приобретённые эстетические качества, такие как разнообразные цветовые тона, глянцевый блеск, ярко выраженная текстура дерева.

Мелкодисперсионная пыль в процессе механической обработки возникает вследствие увеличенной хрупкости. В цехах по производству изделий из древесины всегда много пыли, которая негативно сказывается на органах дыхания. Потому не стоит забывать о методах защиты лёгких с помощью индивидуального респиратора и вытяжной или фильтрующей системы.

Выпадение сучков характерно для хвойных пород после термообработки. Выпадают старые и зрелые сучки на сосновых досках тангенциального распила. На досках радиального распила сучки не выпадают. Также периодически наблюдается отслоение тонкого поверхностного годичного слоя у хвойных досок тангенциального распила. У лиственных пород и на досках радиального распила хвои такого явления нет. Вывод: если для термообработки применяется сосна, лучше выбирать доски радиального распила.

Посерениие термодоски под солнцем

Выгорание цвета под влиянием ультрафиолета характерно для любой древесины. Метод термообработки не может устранить этот недостаток. Поверхность доски под солнцем становится серого цвета.

Ультрафиолет проникает в термодоску лишь на доли миллиметра и не задевает её внутренних слоёв. Достаточно пройтись по доске шлифовальной шкуркой или шлифмашинкой, чтобы очистить её от выгоревшего слоя, и прежний цвет вновь откроется во всей своей красе. Однако это невозможно сделать, если доска имеет рельефный рисунок. Потому изделия из термодревесины, находящиеся под прямыми лучами солнца, рекомендуют покрывать специальным маслом с добавками против ультрафиолета.

Масло пропитывает верхний тонкий слой и не образует на поверхности плёнку подобно лаку. На ощупь доска остаётся обычным деревом. Увы, покрытие необходимо наносить ежегодно. Потому многие не заморачиваются и просто дают термодереву посереть. Даже в сером цвете поверхность изделий из термодревесины выглядит достаточно эффектно. Никаких других негативных последствий на термодерево ультрафиолет не оказывает.

посеревшая на солнце доска

Посеревшая на солнце доска (фото с сайта thermory.com)

Маленький но опасный враг – термит

Термит – единственный жучок, который способен есть термодревесину. Дело в том, что в процессе термической обработки модификации подвергаются лишь лигнин и гемицеллюлоза, однако целлюлоза остаётся нетронутой. Для модификации целлюлозы необходимы температуры в диапазоне 240-350ºC, которые не предусмотрены нашей и большинством европейских технологий. Разложение целлюлозы ведёт к ещё большему увеличению хрупкости и окончательному почернению доски, потому нагревать дерево выше 240ºC нелогично. Целлюлоза – крайне труднопереваривариемая пища. Однако термит в своём желудочке имеет особые бактерии, которые как раз и специализируется по целлюлозе.

Европейские тесты показали, что опасность поражения древесины термитами после термообработки уменьшается в 2 раза, но по-прежнему существует. Потому необходимо продумать методы защиты дерева от термитов. Это может быть либо противо-термитная пропитка, либо нанесение слоя битума в местах контакта доски с землёй, либо ограничение контакта с землёй при помощи других строительных материалов.

Необходимо помнить, что термиты поражают лишь доску, имеющую непосредственный контакт с землёй. Если такого контакта нет, то и беспокоиться не о чём. Потому наилучшая защита от термитов – правильно продуманная конструкция строения. Контактировать с землёй должны бетонные, металлические или пластиковые элементы строения. Термодоска, да и просто обычная древесина, должна крепиться уже на эти элементы на расстоянии в несколько сантиметров от земли. Обратите особое внимание на то, чтобы не дать термитам ни одного хода ко всей древесной конструкции в виде случайной доски, имеющей пусть небольшой, но прямой контакт с землёй.

термиты

Запах ржаного хлеба

Воздействие высокой температуры приводит к разложению многих летучих органических веществ, отвечающих за естественный запах древесины (гексанал, альфа-пинен, камфен, лимонен). При температуре 180ºС пахучих веществ уменьшается на 40%, а при 240ºС уходит до 90%. В то же время появляются новые не очень приятные летучие вещества – уксусная кислота и фурфурол, запах которых напоминает ржаной хлеб.

При температурах до 190ºС образуется немного фурфурола и уксусной кислоты, и они за пару месяцев бесследно улетучиваются. Доску, модифицированную при такой температуре, используют для отделки внутренних помещений. Модификация при более высоких температурах даёт более устойчивый запах «ржаного хлеба». Но такая древесина предназначена уже для использования во внешней отделке, то есть на улице, где благодаря ветру её запах совершенно не слышен.

Летучие органические соединения сосны

По результатам исследований VTT