فرآیند ترمو چوب(ادامه مطلب اصول اجرای نمای چوب ترمووود)

فرآیند ترمو چوب

  • کیفیت اره چوب

کیفیت اره چوب ترمو

فرآیند ترمو چوب

نمرات با کیفیت چوب نرم

کیفیت اره چوب در فرآیند ترمو چوب به عنوان ماده اولیه با یک سیستم درجه بندی کیفیت عمومی کنترل می شود. درجه های کیفی بر اساس تعداد، کیفیت، محل و اندازه گره ها و سایر ویژگی ها به سه گروه تقسیم می شوند. اینها نمرات A، B و C هستند. که درجه A به زیرگروه‌های A1,A2,A3,A4 تقسیم می‌شود. علاوه بر این، کارخانه های چوب بری از چندین برنامه درجه بندی خاص مشتری مانند B و C نیزاستفاده می کنند.

  • رطوبت چوب

با توجه به موفقیت فرآیند ترمو چوب، رطوبت اولیه چوب اهمیتی ندارد. فرآیند را می توان با چوب سبز یا خشک انجام داد. در هر صورت، چوب در مرحله اول فرآیند تا زمانی که کاملا خشک شود، حرارت داده می شود. خشک کردن طولانی ترین مرحله در فرآیند ترمو چوب است. چوب سبز حاوی آب به دو شکل است: آب آزاد در لومن سلول و آب محدود در دیواره سلولی. در طول خشک شدن، مقداری از آب موجود در لومن سلولی به دلیل کشش سطحی و اختلاف فشار بخار، از طریق مویرگ ها در جهت دانه حرکت می کند.

اگر منافذ بین یک لومن سلولی و یک لومن دیگر امکان حرکت آزاد آن را فراهم کند، آب می تواند چندین متر حرکت کند. در غیر این صورت، خشک شدن مویرگی تنها به چند سلول از انتهای چوب می رسد. اکثریت آب با انتشار از طریق دیواره های سلولی به شکل بخار خارج می شود. این امر از طریق لومن های سلولی عمود بر دانه اتفاق می افتد.

فرآیند ترمو چوب

  • تجهیزات

در فرآیند ترمو چوب از آب، بخار و دماهای بالا استفاده می شود. شرایط فرآیند و همچنین ترکیبات تشکیل دهنده که از چوب تبخیر می شوند خورنده هستند. تجهیزات فرآیند ترمو چوب از فولاد ضد زنگ ساخته شده است. علاوه بر این، دمای بالا به محلول های خنک کننده و رادیاتور استاندارد و وسایل ایمنی نیاز دارد. برای تولید گرمای مورد نیاز در فرآیند ترمو چوب می توان از سیستم های گرمایش روغن داغ استفاده کرد و با سوخت زیستی، نفت کوره یا گاز، سوخت رسانی کرد. راه حل های گرمایشی دیگر مانند گرمایش مستقیم الکتریکی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این، تجهیزات مورد استفاده باید دارای یک مولد بخار برای تولید بخار مورد نیاز فرآیند، باشد.

گازهای تبخیر شده از چوب در طول فرآیند با روش هایی مانند سوزاندن پردازش می شوند. هدف اولیه از پردازش جلوگیری از ایجاد مزاحمت و بو به محیط زیست به دلیل تبخیر ترکیبات از چوب است.

  • خشک کردن

خشک کردن ،برترین مرحله در فرآیند ترمو چوب است. به این مرحله خشک کردن در دمای بالا نیز گفته می شود. در طی این مرحله، رطوبت چوب قبل از مرحله فرآیند ترمو چوب تقریباً به صفر می رسد. مدت زمان مرحله خشک کردن به رطوبت اولیه چوب، گونه های چوبی و ضخامت چوب بستگی دارد. خشک کردن موفقیت آمیز برای جلوگیری از بررسی های داخلی مهم است. از آنجایی که چوب در دماهای بالا حالت ارتجاعی پیدا می کند، مقاومت آن در برابر تغییر شکل ،بهتر از خشک کردن کوره سنتی است.

  • فرآیند عملیات حرارتی

فرآیند ترمو چوب در یک محفظه بسته انجام می شود که در آن دما بسته به سطح پردازش به ۱۸۵-۲۱۵ درجه سانتیگراد افزایش می یابد. مرحله فرآیند ترمو چوب بلافاصله پس از مرحله خشک شدن در دمای بالا شروع می شود. بخار در هنگام خشک کردن و فرآیند ترمو چوب به عنوان یک محافظ استفاده می شود. بخار محافظ از سوختن چوب جلوگیری می کند و همچنین بر تغییرات شیمیایی رخ داده در چوب تاثیر می گذارد. مرحله عملیات حرارتی ۲ تا ۳ ساعت طول می کشد.

  • تهویه

تهویه مطبوع پس از فرآیند ترمو چوب انجام می شود. چوب پس از فرآیند ترمو چوب به روشی کنترل شده خنک می شود. در این مرحله باید مراقب باشید زیرا اختلاف دمای زیاد بین چوب و هوای بیرون می تواند باعث شکافتن شود.علاوه بر این، چوب باید دوباره مرطوب شود تا به یک درجه برسد. سطح رطوبت مناسب برای استفاده نهایی چوب تاثیر قابل توجهی بر خواص کاری آن دارد زیرا کار با چوبی که خیلی خشک است دشوار است. پس از تهویه، رطوبت نهایی چوب باید ۵ تا ۷ درصد باشد. بسته به دمای ترمو و الوار، مرحله تهویه ۵ تا ۱۵ ساعت طول می کشد.

  • انرژی

انرژی عمدتاً برای خشک کردن چوب مورد نیاز است که ۸۰ درصد انرژی گرمایی مصرفی را تشکیل می دهد. نیاز کل انرژی تنها ۲۵ درصد بیشتر از فرآیند خشک کردن چوب معمولی است. برق مورد نیاز نیز، مانند خشک کردن چوب معمولی است.

  •  مسائل زیست محیطی

از آنجایی که نیازی به مواد شیمیایی نیست و فقط از آب و گرما استفاده می شود، فرآیند ترمووود سازگار با محیط زیست است. از آنجایی که این فرآیند مواد استخراجی را از چوب آزاد می کند، این مواد باید پردازش شوند. به عنوان مثال، با سوزاندن برای جلوگیری از ایجاد مزاحمت بو. در فرآیند ترمووود مقدار کمی فاضلاب تولید می شود. اجزای جامد فاضلاب تولید شده در یک حوضه ته نشینی ویژه جدا می شوند و بقیه در کارخانه های فاضلاب فرآوری می شوند.

اجزای اصلی تشکیل دهنده چوب

  • سلولز
  • همی سلولز
  •  لیگنین

در اثر گرما به طرق مختلف تجزیه می شوند. سلولز و لیگنین کندتر و در دماهای بالاتر نسبت به همی سلولزها تجزیه می شوند. مواد استخراج شده در چوب راحت تر تجزیه می شوند و این ترکیبات در طول فرآیند ترمووود از چوب تبخیر می شوند.

  • کربوهیدرات ها

سلولز و همی سلولز کربوهیدرات هایی هستند که از اجزای ساختاری چوب هستند.اولی ۴۰ تا ۵۰ درصد و همی سلولز ۲۵ تا ۳۵ درصد چوب را تشکیل می دهد. سلولزها یک زنجیره بلند (DP 5000-10000) است که از واحدهای گلوکز تشکیل شده است، در حالی که همی سلولزها زنجیره های کوتاه تری هستند (DP150-200) که از مونوساکارید های مختلف ساخته شده اند. ترکیب و محتویات همی سلولزها از یک گونه چوب به گونه دیگر متفاوت است. در طی فرآیند ترمووود، هر دو گروه دستخوش تغییراتی می شوند، اما اکثریت تغییرات در همی سلولزهایی با محتوای اکسیژن بالا، رخ می دهد.

ساختار سلولز

اجزای سلولزی، گلیکوپیرانوزها، توسط پیوندهای گلیکوزید به هم متصل می شوند. زنجیره های سلولزی توسط پیوندهایی بین گروه های هیدروکسیل به هم متصل می شوند. در دمای کمتر از ۳۰۰ درجه سانتیگراد، درجه پلیمریزاسیون در تجزیه سلولز کاهش می یابد. آب از بین می رود؛ و رادیکال های آزاد، گروه های کربونیل، کربوکسیل و هیدروپراکسید و همچنین مونوکسید کربن، دی اکسید کربن و زغال چوب واکنش پذیر، تولید می شوند.

ساختار همی سلولزها

اجزای همی سلولزها شامل:

  • گلوکز

  • مانوز

  •  گالاکتوز

  •  زایلوز

  •  آرابینوز

  •  مقادیر کمی رامنوز

  • متیل گلوکورونیک اسید

  • اسید گالاکتورونیک

همانطور که چوب گرم می شود، اسید استیک از همی سلولزهای استیله شده توسط هیدرولیز تشکیل می شود. اسید آزاد شده به عنوان یک کاتالیزور در هیدرولیز همی سلولزها به قندهای محلول عمل می کند. علاوه بر این، اسید استیک که تشکیل شده است، میکروفیبریل های سلولز را در ناحیه آمورف دپلیمر می کند. اسید پیوندهای متصل به واحدهای گلوکز را هیدرولیز می کند و سلولز را به زنجیره های کوتاه تری می شکند.

پس از فرآیند ترمووود، چوب دارای کمترین مقدار قابل ملاحظه ، همی سلولز است. در نتیجه، مقدار مواد حساس به قارچ به طور قابل‌توجهی کمتر است، و یکی از دلایلی است که چوب‌های فرآیند ترمووود شده، مقاومت بهتری در برابر پوسیدگی قارچی در مقایسه با چوب نرم خشک شده در کوره معمولی دارند. با تجزیه همی سلولزها، غلظت گروه های هیدروکسیل جذب کننده آب کاهش می یابد و پایداری ابعادی چوب ترمو شده نیز، در مقایسه با چوب نرم خشک شده در کوره معمولی، بهبود می یابد.

دمای تجزیه همی سلولزها حدود ۲۰۰-۲۶۰ درجه سانتیگراد و دمای مربوط به سلولز حدود ۲۴۰-۳۵۰ درجه سانتیگراد است. از آنجایی که میزان همی سلولز در گونه های چوب سخت بیشتر از گونه های چوب نرم است، تجزیه در چوب های سخت نیز آسان تر از چوب های نرم است. با این حال، شکستن یک زنجیره همی سلولزی به اندازه شکستن زنجیره های سلولزی، استحکام چوب را کاهش نمی دهد. درعوض، شکستن زنجیره همی سلولزی باعث بهبود فشار پذیری چوب و کاهش تولید تنش و انعطاف پذیری چوب می شود.

ساختار لیگنین

لیگنین سلول های چوب را کنار هم نگه می دارد.

ماده تاریک لایه های میانی سلول های چوبی عمدتاً لیگنین است. همچنین در دیواره سلولی اولیه و ثانویه یافت می شود. لیگنین به ترتیب ۲۵-۳۰٪ و ۲۰-۲۵٪ از چوب های نرم و سخت چوب ها را تشکیل می دهد. ساختار شیمیایی دقیق لیگنین هنوز مشخص نشده است، اما پیش سازهای آن – یعنی اجزاء – برای چندین دهه شناخته شده اند.

لیگنین عمدتاً از این واحدهای فنیل پروپان تشکیل شده است که معمولاً توسط پیوندهای اتر و کربن به یکدیگر متصل می شوند (DP 10-50). چوب‌های نرم عمدتاً حاوی واحدهای گوایاسیل فنیل پروپان هستند و چوب‌های سخت حاوی تقریباً مساوی واحدهای گوایاسیل و سیرینگیل فنیل پروپان هستند. هر دو حاوی مقادیر جزئی هیدروکسیل فنیل پروپان هستند. در طول فرآیند ترمووود، پیوندهای بین واحدهای فنیل پروپان تا حدی شکسته می شود. پیوندهای آریل اتر، بین واحدهای سیرینگیل، راحت تر از پیوندهای بین واحدهای گوایاسیل می شکند.

واکنش‌های ترموشیمیایی برای زنجیره‌های جانبی آللیک بیشتر از پیوندهای آریل-آلکیل اتر رایج است. هرچه زمان اتوهیدرولیز طولانی تر باشد، واکنش های تراکم بیشتری رخ می دهد. محصولات واکنش تراکم شامل گروه‌های کتون و گروه‌های کربوکسیلیک اسید کونژوگه است. از بین تمام ترکیبات چوب، لیگنین بهترین توانایی را برای تحمل گرما دارد. جرم لیگنین تنها زمانی شروع به کاهش می کند که دما از ۲۰۰ درجه سانتیگراد فراتر رود، زمانی که پیوندهای -آریل اتر- شروع به شکستن کنند. در دماهای بالا، محتوای متوکسی لیگنین کاهش می یابد و برخی از واحدهای غیر متراکم لیگنین به واحدهای نوع دی فنیل متان تبدیل می شوند.

بر این اساس، تراکم از نوع دی فنیل متان معمولی ترین واکنش در محدوده دمایی ۱۲۰-۲۲۰ درجه سانتیگراد است. این واکنش تأثیر قابل توجهی بر خواص لیگنین در فرآیند ترمووود مانند رنگ، واکنش پذیری و انحلال آن دارد.

مواد استخراجی

چوب حاوی مقادیر کمی از اجزای کوچک مولکولی است. مواد استخراجی کمتر از ۵ درصد چوب را تشکیل می دهند. این گروه شامل اترپن ها، چربی ها، موم ها و فنل ها می شود. مواد استخراجی در گونه های مختلف چوب ماهیت هتروژن دارند و تعداد ترکیبات آن بسیار زیاد است. مواد استخراجی جزء ساختاری چوب نیستند و بیشتر ترکیبات در طی فرآیند ترمووود به راحتی تبخیر می شوند.

سمیت زیست محیطی شیرابه های صنوبر ترمو شده در (ارتقای گونه های چوبی غیر بادوام با ترمو مناسب در اثر حرارت) آزمایش شده است. آزمایش ها بر روی شیرابه های به دست آمده پس از آزمون برای ارزیابی تثبیت بیو اسیدها در سلول های چوبی استفاده می شود. نمونه‌های کوچک با آب شسته شدند، و آب بر اساس آزمایش در برابر دافنیا مگنا (صدف‌های کوچک آب شیرین) و آزمایش‌های میکروسیتی روی باکتری‌های درخشان دریایی آزمایش شد. نتایج آزمایش نشان داد که شیرابه ها حاوی مواد سمی برای دافنیا مگنا نیستند و برای باکتری ها بی ضرر هستند. ترمو وود استریل است و هیچ ماده سمی در آن یافت نشده است.

آزمایشات تغییرات فیزیکی چوب ترمو

  • تراکم

چگالی با اندازه گیری وزن و ابعاد نمونه تعیین می شود. ترمووود چگالی کمتری نسبت به چوب های تصفیه نشده دارد. این عمدتاً به دلیل تغییرات توده نمونه در طول عملیات زمانی است که چوب وزن خود را از دست می دهد. همانطور که مشاهده می شود، با استفاده از دمای بالاتر فرآیند، چگالی کاهش می یابد. با این حال، انحراف زیاد و ضریب تعیین کم است، به دلیل تغییرات طبیعی در تراکم چوب. تأثیر دمای ترمو کردن بر تراکم کاج ترمو شده به مدت ۳ ساعت در دمای ۱۶۰-۲۴۰ درجه سانتیگراد. چگالی متوسط در محدوده دمایی T < 160 درجه سانتیگراد ۵۶۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. مواد مورد آزمایش در RH 65٪ تنظیم شد.

  • استحکام

استحکام مواد چوبی به طور کلی با چگالی همبستگی قوی دارد و ترمووود پس از عملیات حرارتی چگالی کمی دارد. بنابراین بدیهی است که ThermoWood در برخی موارد دارای مقادیر مقاومت کمتری است. با این حال، نسبت وزن به قدرت می تواند عملاً بدون تغییر باقی بماند. مقاومت چوب نیز به شدت به میزان رطوبت و سطح نسبی آن در زیر نقطه اشباع دانه بستگی دارد. ThermoWood به دلیل رطوبت متعادل کمتری که دارد می تواند سودمند باشد.

  • قدرت خمشی

دو روش برای آزمایش مقاومت خمشی استفاده شده است، یکی با استفاده از الوار بدون نقص در یک اندازه کوتاه و دیگری با استفاده از قطعاتی که دارای عیوب طبیعی در یک اندازه طولانی‌تر هستند. نتایج نشان می دهد که از دست دادن قدرت خمش در کاج در دمای بیش از ۲۲۰ درجه سانتی گراد شروع می شود و این مقدار قابل توجهی است. نتایج نشان می دهد که ترمو به طور قابل توجهی مدول الاستیسیته چوب را تغییر نمی دهد.

مستحکم بودن چوب صنوبر ترمو شده با حرارت (۲۳۰ درجه سانتیگراد، ۵ ساعت) با قطعات آزمایشی بزرگتر مورد مطالعه قرار گرفت.قبل از آزمایش، قطعات آزمایشی در رطوبت نسبی ۴۵ و ۶۵ درصد قرار گرفتند. با چوب حاوی گره، مقادیر مقاومت برای چوب های ترمو کمتر از چوب های ترمو نشده است. این امر به دلیل عواملی، چون صمغ های استخراج شده از چوب است. در آزمایش‌هایی که روی چوب‌های درجه‌بندی نشده با نقص و اندازه ۱۸۰۰ میلی‌متر در دمای ۲۳۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۴ ساعت انجام شد، مقاومت خمشی تا ۴۰ درصد در مقایسه با چوب معمولی تصفیه‌نشده کاهش یافت. این به دلیل ضعیف شدن مناطق اطراف نقص بود. با این حال، با استفاده از چوب در دمای پایین تر حدود ۱۹۰ درجه سانتیگراد به مدت ۴ ساعت، تفاوت در مقاومت خمشی بسیار کمتر بود.

اکثر آزمایش‌ها تاکنون بر روی قطعات کوچک و بدون نقص انجام شده است. تست های بیشتری روی قطعات آزمایشی با اندازه کامل و با تعداد گره های مختلف و انواع گره های مختلف مورد نیاز است. در صورت عدم وجود اطلاعات کافی، رعایت اصول اجرای نمای چوب، توصیه می کنیم فعلا از ThermoWood در استفاده از سازه باربر استفاده نشود.

آزمایشات مقاومت در نصب و اجرا چوب ترمو

  • استحکام نگه داشتن پیچ

نتایج حاصل از مطالعه «عملیات ترمو چوب» که توسط مؤسسه فناوری محیط زیست در سال ۱۹۹۹ انجام شد، نشان داد که تأثیر عمده بر استحکام نگه‌داشتن پیچ بیشتر به دلیل تغییرات کلی در چگالی چوب است تا خود عملیات ترمو. این مطالعه نشان داد که در مواد با چگالی کمتر، زمانی که از سوراخ‌های کوچک‌تر و از پیش حفر شده استفاده می‌شد، نتایج بهتر بود.

  • استحکام فشاری موازی با بافت

با توجه به آزمایشات انجام شده ،با الواری که در دمای ۱۹۵ درجه سانتیگراد به مدت ۳ ساعت ترمو شده بود، استحکام فشاری موازی با بافت های الوار ترمو شده با حرارت حدود ۳۰ درصد بیشتر از چوب معمولی ترمو نشده بود.قطعات آزمایش در این مطالعه قبل از آزمایش در آب غوطه ور شده بودند.مقاومت فشاری عمدتاً به چگالی واقعی چوب بستگی دارد. آزمایش‌ها نشان می دهد که فرآیند عملیات ترمو تأثیر منفی بر مقادیر مقاومت فشاری ندارد.در واقع، نتایج نشان می‌دهد که مقادیر مقاومت فشاری بهتر از چوب ترمو نشده بود، حتی زمانی که دمای عملیات بالاتر استفاده می‌شد.آزمایش‌ها نشان می‌دهند که وقتی حداکثر بار فشاری به دست آمد، قطعات به بخش‌های کوچک‌تری شکستند اما مانند چوب خشک‌ شده در کوره معمولی کمانش نمی‌کردند.

این به وضوح نشان داد که الوارهای عملیات ترمو شده به اندازه الوارهای خشک شده معمولی در کوره، الاستیک نیستند.

  • مقاومت خمشی ضربه ای (خمش دینامیکی)

از نتایج آزمایش ، می توان فهمید که مقدار مقاومت ضربه ای برای ThermoWood کمتر از چوب معمولی خشک شده در کوره است. در آزمایش صنوبر که به مدت ۳ ساعت در دمای ۲۲۰ درجه سانتیگراد ترمو شده بود، مشخص شد که قدرت ضربه حدود ۲۵ درصد کاهش یافته است.

  • مقاومت برشی

آزمایش‌های بر روی نمای چوب ترمووود با اندازه گیری هر دو جهت شعاعی و مماسی انجام شد. مشخص شد که ترمووود های با دمای بالاتر (در دمای ۲۳۰ درجه سانتیگراد به مدت ۴ ساعت) خواص مقاومتی در آزمایش‌ها شعاعی از ۱ به ۲۵ درصد و در آزمونهای مماسی ۱ تا ۴۰ درصد کاهش یافت. با این حال، ترموهای دمای پایین تر (در دمای ۱۹۰ درجه سانتیگراد) تأثیر بسیار کمی بر کاج داشتند، اگرچه صنوبر کاهش ۱-۲۰٪ را در آزمایش‌ها شعاعی و مماسی نشان داد.

  • استحکام شکافتن

آزمایش‌های شکافته شدن بر روی نمای چوب ترمووود در مؤسسه فناوری محیط‌ زیست با صنوبر، کاج و توس با استفاده از طیف وسیعی از دماهای تصفیه انجام شد. از نتایج آزمایش می توان نتیجه گرفت که استحکام شکافتن ۳۰-۴۰ درصد کاهش می یابد و کاهش مقاومت با ترمو در دماهای بالاتر بیشتر می شود.

استحکام شکافتن

آزمایشات تغییرات چوب ترمو در موارد دیگر

  • سختی

سختی برینل بر اساس آن آزمایش شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش دمای عملیات، سختی افزایش می یابد.با این حال، تغییر نسبی بسیار کوچک است، بنابراین در عمل تاثیری ندارد. مانند همه گونه های چوب، سختی برینل به شدت به چگالی بستگی دارد.

  • رطوبت متعادل

ترمو چوب ، باعث کاهش رطوبت تعادلی می شود. مقایسه چوب های ترمو شده با چوب معمولی ترمو نشده در رطوبت های نسبی مختلف انجام شده است.عملیات ترمو به وضوح رطوبت تعادلی چوب را کاهش می دهد و در دماهای بالا (۲۲۰ درجه سانتیگراد) رطوبت تعادلی حدود نصف رطوبت چوب ترمو نشده است. وقتی رطوبت نسبی بیشتر باشد، تفاوت در مقادیر رطوبت چوب بیشتر است.

  • تورم و چروکیدگی در اثر رطوبت

اثر ترمو کردن از نظر کاهش تورم و انقباض چوب ،به وضوح در رابطه با تخلیه مواد نهایی، نشان داده شد.طبق آزمایشها، چوب های ترمو شده با و بدون پوشش شکل خود را حفظ کردند، اما چوب های معمولی خشک شده، چوب های ترمو نشده تحت تأثیر قرار گرفتند.برخلاف چوب به طور کلی، چوب ترمو شده دارای تنش خشکی نیست. این یک مزیت واضح است که مثلاً هنگام تقسیم مواد و تولید محصولات نجاری دیده می شود. علاوه بر این، تورم و انقباض چوب بسیار کم است.

  • نفوذپذیری

نفوذپذیری آب ،چوب ترمو شده آزمایش شده است و میزان نفوذپذیری را بررسی کردند. این ویژگی برای مثال در پنجره ها مهم است. نمونه ها در آب غیر معدنی غوطه ور شدند و سپس در اتاقی با رطوبت نسبی ۶۵ درصد و دمای ۲۰ درجه سانتی گراد نگهداری شدند. نمونه ها به صورت دوره ای در طی یک دوره ۹ روزه وزن شدند. نتیجه این بود که در طول یک دوره کوتاه، نفوذپذیری آب صنوبر ترمو ۲۰ تا ۳۰ درصد کمتر از صنوبر خشک شده در کوره معمولی بود.

نفوذپذیری قطعات پس از خیساندن قطعات در آب به مدت ۷۲ ساعت با آب بندی سطوح انتهایی آنها تعیین شد. چوب صنوبر ترمو نشده رطوبت ۲۲ درصد را به دست آورد، در حالی که رطوبت چوب ترمو شده (در دمای ۱۹۵ درجه سانتی گراد و در دمای ۲۱۰ درجه سانتی گراد) به ترتیب حدود ۱۲ درصد و ۱۰ درصد بود.کاهش رطوبت تعادلی چوب، پایداری آن را بهبود می بخشد، که به نوبه خود باعث کاهش ترک خوردگی و پوسته پوسته شدن پوشش سطح در شرایط متغیر محیطی می شود.

  • هدایت حرارتی

آزمایش‌ها نشان داده‌اند که هدایت حرارتی چوب‌های ترمو شده در مقایسه با چوب‌های نرم ترمو نشده معمولی ۲۰ تا ۲۵ درصد کاهش می‌یابد. بنابراین،در اصول اجرای نمای چوب، ThermoWood برای کاربردهایی مانند درهای بیرونی، روکش ها، پنجره ها و سونا بسیار مناسب است.

ایمنی در برابر آتش سوزی چوب ترمو

مقاومت در برابر آتش محصولات ساختمانی بر اساس کلاس های جدید یورو با آزمون (SBI)آیتم سوزاندن واحد،ارزیابی می شوند. در این آزمایش، نمونه ای متشکل از دو بال عمودی که یک گوشه قائم الزاویه را تشکیل می دهند، در معرض شعله های آتش سوزی گاز سوز قرار می گیرد. ارتفاع بال های نمونه ۱٫۵ متر و عرض آنها ۰٫۵ و ۱٫۰ متر است. مشعل گازی که در پایین گوشه قرار داده شده است به معنای یک آیتم در حال سوختن است که یک حمله حرارتی با حداکثر حدود ۴۰ کیلو وات بر متر مربع ،روی محصول آزمایش شده ایجاد می کند.

  • اثر شعله بر روی سطح چوب ترمو

اثر شعله بر روی سطح RHR (نرخ انتشار گرما) کاج ترمو شده با حرارت حدود ۱۰ کیلو وات بیشتر از کاج ترمو نشده بود. افزایش زودتر RHR در پایان آزمون برای نمونه بدون ترمو به دلیل ضخامت کمتر آن بود. در RHR افزایش حدود ۱۵ درصدی ناشی از ترمو مشاهده شد. تولید دود تقریباً دو برابر شد.علاوه بر این، زمان احتراق (بر اساس افزایش ۵ کیلو واتی در RHR 30٪)کوتاه شد. در نتیجه، به نظر می رسد ترمو مقاومت چوب در برابر آتش را کاهش می دهد.

این احتمالاً مربوط به انتشار ترکیبات فرار در طول ترمو است.اگرچه دما در طول عملیات به دمای احتراق چوب نزدیک نیست، اما هنوز هم اجزای تشکیل دهنده چوب می توانند به تدریج تجزیه شوند. در نتیجه، خواص مواد تغییر می کند و منجر به کاهش کمی مقاومت در برابر آتش می شود. تعداد تست های انجام شده بر روی ThermoWood برای تعیین مقادیر دقیق بسیار کم بوده است. با این حال می توان بیان کرد که ترمووود از نظر ایمنی در برابر آتش تفاوت قابل توجهی با چوب معمولی ندارد. ThermoWood در کلاس آتش D است.

  • مقاومت در برابر آتش چوب ترمو

خواص مقاومت در برابر آتش ThermoWood بر اساس ISO 5660 مورد آزمایش قرار گرفت. ترمو زمان اشتعال را برای هر دو نمونه کاج و صنوبر به نصف چوب تصفیه نشده کاهش داد. با نمونه‌های کاج، سرعت انتشار حرارت ۳۲ درصد کاهش یافت. نمونه‌های صنوبر ترمو شده با حرارت تفاوتی نشان ندادند. تولید دود با نمونه های کاج و صنوبر ترمو شده در مقایسه با نمونه های ترمو نشده اندک بود. آزمایش‌ها نشان می‌دهد که مقاومت در برابر آتش چوب‌های ترمو شده باید مانند چوب‌های ترمو نشده گونه‌های مربوطه، در نظر گرفته شود.

آزمایش بر اساس استاندارد بریتانیا، گسترش سطح شعله،تعداد بسیار محدودی از قطعات کاج و صنوبر که در دمای ۲۱۰ درجه سانتیگراد ترمو شده بودند مطابق با گسترش سطح شعله کلاس ۱ در انگلستان آزمایش شدند. نتایج نشان داد که هر دو گونه چوب ترمو شده به درجه ۴ دست یافتند. درجه بندی استاندارد برای چوب های عملیاتی شده معمولی کلاس ۳ است. چوب های ترمو شده در دقیقه اول از حد مجاز کلاس ۳ فراتر رفتند. چوب های ترمو شده زمان اشتعال به وضوح کوتاه تری داشتند اما از نظر انتشار گرما و دود بهتر از چوب های نرم معمولی خشک شده بودند.

ترمووود (ساخته شده از کاج) نتایج خوبی را در آزمایش های اولیه ضد حریق نشان داده است. دلیل آن عدم وجود رزین در ThermoWood است. آنها با استفاده از بازدارنده های آتش بیرونی Moelven Fireguard IV انجام شده اند.

تعیین دوام بیولوژیکی

  • مقاومت در برابر پوسیدگی چوب ترمو

  • قارچها

سه آزمایش را برای تعیین دوام بیولوژیکی الوارهای عملیات حرارتی انجام دادند. آزمایشات بر روی نمای چوب ترمووود مطابق با زمان پوسیدگی ۱۶ هفته انجام شد.زمان آزمون با استفاده از قطعات تست کوچکتر و زمان پوسیدگی کوتاهتر (۶ هفته) تسریع شد. آزمایش سوم در تماس با خاک و زمانهای آزمایش ۸، ۱۶، ۲۴ و ۳۲ هفته انجام شد. قارچ های مورد آزمایش قارچ سرداب(Coniophora puteana) و قارچ قهوه ای پوسیده (Poria placenta) بودند، زیرا این قارچ ها شایع ترین و مشکل سازترین قارچ ها هستند.

نتایج نشان داد که چوب ترمو شده توانایی قابل توجهی در مقاومت در برابر پوسیدگی ،توسط قارچ پوسیدگی قهوه ای دارد. در برابر این دو قارچ، چوب ترمو شده نتایج متفاوتی را نشان داد. چوب ترمو شده با حرارت به دمای عملیات بالاتری نیاز داشت تا بتواند حداکثر مقاومت را در برابر قارچ قهوه ای بدست آورد. برای اینکه چوب ترمو گرید A (بسیار بادوام)،نیاز را برآورده کند، دمای بیش از ۲۲۰ درجه سانتیگراد به مدت ۳ ساعت مورد نیاز است و برای به دست آوردن وضعیت کلاس ۲ (بادوام)، نتیجه مطلوب در حدود ۲۱۰ درجه سانتیگراد حاصل می شود.

  • رطوبت

بر اساس نتایج آزمایش میدانی، توصیه می شود که ترموود در برنامه های کاربردی در عمق زمین که عملکرد سازه ای مورد نیاز است استفاده نشود. فرض بر این است که کاهش مقاومت نشان داده شده به دلیل رطوبت است و توسط هیچ میکروارگانیسمی ایجاد نمی شود. تعیین دلیل این پدیده مستلزم مطالعه بیشتر است. با این حال، تجربه عملی نشان داده است که استفاده از چوب Thermo در تماس با زمین، در جایی که عملکرد ساختاری، حیاتی نیست و خشک کردن دوره‌ای سطوح مجاز است، باعث خرابی قابل توجهی در آن نمی‌شود. این امر به ویژه زمانی آشکار می شود که زمین دارای زهکشی خوبی باشد و از ماسه یا سیمان و قیر تشکیل شده باشد.

مقاومت در برابر حشرات

  • سوسک ها

آزمایشات میدانی مختلفی بر روی اصول اجرای چوب ترمووود در فرانسه انجام شد. شاخ بلندها در چوب‌های نرم یافت می‌شوند. سوسک معمولی چوب (Anobium punctatum) به طور خاص به چوب های سخت حمله می کند. لوتوس (Lyctus Bruneus) سوسکی که در برخی از گونه های چوب سخت یافت می شود. آزمایش‌ها نشان داد که ترمووود در برابر هر سه حشره فوق مقاوم است. آزمایشات انجام شده در دانشگاهی در شهر Kuopio فنلاند همچنین ثابت می کند که ThermoWood مقاومت خوبی در برابر سوسک های شاخ بلند دارد. گزارش آزمایش نتیجه می گیرد که سوسک ها، کاج را به عنوان مکانی مناسب برای تخم گذاری تشخیص می دهند.

از آنجایی که لارو گذاری از ThermoWood در مقایسه با چوب معمولی به شدت کاهش می یابد ، انتظار می رود که سوسک ها در صورت امکان، چوب معمولی را نسبت به ThermoWood انتخاب کنند. بر اساس این گزارش، همین پدیده می تواند در مورد موریانه ها نیز صدق کند. با این حال، آزمایش های بیشتری در این زمینه مورد نیاز است. سوسک شاخ بلند و یک لارو در ThermoWood آزمایش شده است.

  • موریانه ها

در مورد موریانه‌ها، این مشکل در حال حاضر در مکان‌های نیمکره جنوبی آشکارتر است، اما موریانه‌ها قبلاً در فرانسه گسترش یافته‌اند و مواردی نیز در کشورهای شمال اروپا گزارش شده است. موریانه‌ها از زیر زمین به ساختمان‌ها حمله می‌کنند و در صورت امکان از نور مستقیم خورشید اجتناب می‌کنند.موریانه ها در جستجوی تغذیه خود به چوب و مواد مبتنی بر چوب حمله می کنند. اقدامات مختلفی برای کنترل مشکل ایجاد شده است.

اینها شامل غشاهای پلی اتیلن است که در پایه های ساختمان نصب می شوند. همچنین، محصولات مختلف رنگ قیری برای آب بندی مسیرهای احتمالی به سمت ساختمان در دسترس است. تا کنون، نتایج آزمایش نشان می دهد که ThermoWood قادر به مقاومت در برابر حمله موریانه ها است. با این حال، آزمایش های محلی توصیه می شود زیرا انواع موریانه ها از منطقه ای به منطقه دیگر متفاوت است. علاوه بر این، تحقیقات بیشتری در مورد حمله موریانه مورد نیاز است.

مقاومت در برابر آب و هوا

مقاومت در برابر آب و هوا بدون پوشش سطحی

  • باران

آزمایش های میدانی مختلفی بر روی اصول اجرای چوب ترمووود برای بررسی عملکرد ترمووود در برابر هوازدگی طبیعی انجام شده است. موادی که به مدت ۶ ساعت در دمای ۲۲۵ درجه سانتیگراد ترمو شده بودند، تقریباً نیمی از رطوبت چوب ترمو نشده را داشتند. این تفاوت پس از پنج سال قرار گرفتن در این شرایط، باقی ماند. مانند تمام موادی که در معرض محیط طبیعی قرار می گیرند، رشد کپک های سطحی می تواند روی ترموود ظاهر شود. به دلیل وجود باکتری‌های موجود در هوا یا کثیفی‌هایی که در باران حمل می‌شوند. با این حال، این فقط روی سطح است و می‌توان آن را با پاک کردن یا خراشیدن (سمباده زدن)از بین برد.

  • نور خورشید (اشعه ماوراء بنفش)

آزمایشات میدانی برای اندازه گیری مقاومت ThermoWood در برابر تأثیر نور خورشید (اشعه ماوراء بنفش) انجام شده است. مانند بسیاری از مواد طبیعی، ThermoWood قادر به مقاومت در برابر اشعه UV نیست. در نتیجه، رنگ در یک دوره زمانی از ظاهر قهوه ای اصلی به رنگ خاکستری هوازده زمانی که در معرض نور مستقیم خورشید قرار می گیرد تغییر می کند. رنگ اصلی ThermoWood را می توان با رنگدانه یا مواد محافظ در برابر اشعه ماوراء بنفش حفظ کرد.

برای مطالعه ادامه مطلب لطفا دکمه زیر را کلیک بفرمایید.

برچسب: فرآیند ترمو چوب

مطالبی دیگر که شاید از دیدن و مطالعه آنها لذت ببرید. نمای کامپوزیت طراحی نما دکوراسیون داخلی تابلو تجاری مغازه ها و غیره که توسط گروه نماسازان مدرن گردآوری شده است.

نمای ساختمان
اجرای نمای کامپوزیت

نمای کامپوزیت

پانل کامپوزیت آلومینیومی