Thermowood - drewno modyfikowane termicznie

Procesowi modyfikacji termicznej drewna można poddać w zasadzie dowolny gatunek drewna. Jednak względy ekonomiczne powodują, że najczęściej wykorzystywane jest drewno tanie - dostępne w dużych ilościach. W Europie najczęściej są to: sosna, świerk, brzoza i osika.

Właściwości
W wyniku poddania drewna obróbce termicznej otrzymuje ono charakterystyczny ciemnobrązowy odcień przypominający drewno gatunków egzotycznych. Istotniejsze są jednak zmiany właściwości drewna, a mianowicie:
- poprawia się odporność na wpływ wilgoci - wilgotność równoważna jest o 50% niższa od drewna surowego ze względu na zmianę struktury komórkowej modyfikowanego materiału
- poprawia stabilność wymiarową - skurcz i pęcznienie drewna jest o ok. 50% mniejszy od drewna surowego
- zmniejsza się nasiąkliwość drewna
- poprawiają się własności izolacji termicznej
- zwiększa się odporność na działanie grzybów
- z drewna gatunków iglastych na skutek obróbki termicznej następuje częściowe usunięcie żywicy i substancji lotnych.

Niekorzystnym zjawiskiem jest wzrost łupliwości drewna oraz obniżenie wytrzymałość na zginanie o 10–20% przez co drewno staje się bardziej kruche.

W wyniku prac Zrzeszenia Fińskich Producentów ThermoWood wprowadzono klasyfikację wyrobu, która uwzględnia: podatność na zmiany wymiaru i kształtu pod wpływem wilgoci, zmianę koloru oraz wytrzymałość na wpływy biologiczne.

Według klasyfikacji tej drewno modyfikowane termicznie dzieli się na dwie klasy. Klasa I to drewno z przeznaczeniem do zastosowań wewnątrz budynków, klasę II z powodzeniem może być wykorzystywana na zewnątrz budynków. Różnica polega na maksymalnej temperaturze obróbki termicznej, której konsekwencją są inne właściwości mechaniczne i fizyczne. W przypadku pierwszej klasy "ThermoWood" maksymalna temperatura wynosi 190°C dla drewna gatunków iglastych i 180°C dla drewna gatunków liściastych, a w przypadku klasy drugiej odpowiednio 212°C i 200°C.

Wpływ obróbki cieplnej na właściwości drewna*

*Źródło: Finnforest Polska

Zastosowanie
Drewno modyfikowane termicznie znajduje wiele zastosowań zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz budynków i pomieszczeń. Wysoka odporność na wpływ wilgoci oraz grzyby i pleśń czyni ten surowiec idealnym materiałem na meble ogrodowe, tarasy czy inne obiekty architektury ogrodowej, mimo to thermowood nie powinien być narażony na stały kontakt z wodą czy ziemią. W związku z tym, że nie chłonie wilgoci ani nie ulega odkształceniom tak jak zwykłe drewno, jego stosowanie jest zalecane tam gdzie szczególnie powinna być zachowana stabilność wymiarowa przykładem takiego zastosowania mogą być podłogi, schody, sufity, panele boazeryjne. Dobre właściwości izolacyjne oraz brak żywicy sprawiają, że zmodyfikowane drewno jest wyjątkowo dobrym materiałem do użytku w wilgotnych pomieszczeniach, takich jak sauny czy łazienki. Wykonane z niego ławki są bardziej higieniczne i nie parzą w bezpośrednim kontakcie, tak jak ławki wykonane ze zwykłego drewna. Thermowood doskonale nadaje się na elewacje zewnętrzne czy ekrany dźwiękochłonne.

Przykładowe zastosowania wg gatunków

*Źródło: Finnforest Polska

Technologia
Technologia termicznej modyfikacji drewna polega poddaniu surowego drewna działaniu wysokich temperatur w specjalnych komorach. Istnieje kilka metod wykorzystywanych obecnie w produkcji. W przypadku produktu o nazwie "ThermoWood" oferowanego przez Finnforest obróbka termiczna drewna trwa od 24 do 46 godzin. W pierwszej fazie, trwającej od 2 do 4 godzin drewno ogrzewane jest do temperatury 100°C. W kolejnej fazie drewno suszy się do poziomu wilgotności drewna 3–4%. Następny etap trwający od 6 do 10 godzin polega na nagrzewaniu drewna do temperatury 180°C–220°C. Podczas tego etapu powietrze w komorze zostaje zastąpione parą przegrzaną. Potem następuje trwająca 6–10 godzin faza stabilizacji przy jednoczesnym obniżeniu temperatury, podczas której drewno zostaje nawilżone. Ostatnim etapem jest chłodzenie drewna trwające 4-6 godzin.

Obróbka mechaniczna
Przy obróbce mechanicznej drewna poddanego modyfikacji można stosować takie same narzędzia i metody jak przy zwykłym drewnie. Zmodyfikowane drewno daje się łatwo szlifować. Cięcie jest łatwiejsze niż w przypadku zwykłego drewna. Czysty efekt cięcia można uzyskać stosując płytę wyrównującą oraz ostry brzeszczot lub tarczę. Należy pamiętać o mniejszym nacisku rolek posuwowych w celu uniknięcia pękania drewna. Podczas cięcia może wytworzyć się silny zapach, który zniknie po krótkiej chwili. Z uwagi na dużą suchość drewno ma tendencje do silnego pylenia - zalecane jest stosowanie maski przeciwpyłowej.

Łączenie
Podczas montażu i łączenia elementów należy wziąć pod uwagę, że drewno poddane obróbce termicznej jest bardziej kruche i może pękać. Aby uniknąć uszkodzeń należy dobrać odpowiednie gwoździe lub śruby oraz nawiercać otwory. Zalecane jest używanie śrub mniej nagwintowanych przy łączeniu elementów, a w warunkach wysokiej wilgotności śrub nierdzewnych. Główki śrub powinny być większe niż w przypadku drewna zwykłego. Zastosowane gwoździe powinny być ostre, o małych główkach - redukuje to niebezpieczeństwo pękania drewna. Należy unikać uderzania młotkiem w drewno przy wbijaniu gwoździ.

Klejenie
Drewno poddawane obróbce cieplnej wolniej absorbuje wodę i kleje na bazie wodnej. Potrzebuje też więcej czasu aby kleje wyschły. Zwykle czas schnięcia jest 3 do 6 razy dłuższy niż przy zwykłym drewnie. Jest to ogólna zasada - im wyższa temperatura obróbki tym dłuższy czas schnięcia. Można skrócić czas schnięcia poprzez lekkie przeszlifowanie powierzchni klejonych. Należy respektować wszystkie instrukcje producenta klejów.

Konserwacja
Drewno modyfikowane termicznie jest łatwiejsze w konserwacji powierzchniowej niż zwykłe drewno, ponieważ ulega mniejszym odkształceniom. Na skutek działania promieniowania ultrafioletowego może zmieniać swój kolor (szarzeć lub blaknąć), stąd wskazane jest jego zabezpieczenie materiałami wykończeniowymi transparentnymi z pigmentami. Poza tym drewno poddane obróbce termicznej podlega takim samym metodom konserwacji jak zwykłe drewno. Nie jest konieczne stosowanie środków zabezpieczających w pomieszczeniach. W celu wydobycia piękna rysunku drewna stosować można lakiery, bejce, woski lub oleje. W procesie obróbki termicznej z drewna iglastego zostaje usunięta żywica dzięki czemu znika ryzyko, że jej plamy pojawią się na polakierowanej powierzchni.

Wpływ na środowisko
Podczas procesu produkcji drewna modyfikowanego termicznie stosuje się parę wodną i wysoką temperaturę. Nie używa się środków chemicznych, które miałyby szkodliwy wpływ na środowisko ani nie wprowadza się do drewna obcych substancji w trakcie produkcji. Środowisko naturalne, w którym zostanie użyty pozostaje niezmienione. Wszelkie odpady mogą być spalone lub zniszczone bez żadnego ryzyka.