TermoDrvo – termički tretman drveta na visokim temperaturama sušenja

Termo drvo je materijal koji je već nekoliko godina prisutan na evropskom tržištu i njegova sve veća potrošnja i sve šira upotrebljivost ukazuju na niz pozitivnih osobina koje poseduje. To je proizvod čije se prednosti, pre svega, ogledaju u izuzetnoj dimenzionalnoj stabilnosti pri promeni vlažnosti, poboljšanoj prirodnoj trajnosti i prijatnoj boji.

Kod nas, u budućnosti, može biti vrlo dobro rešenje za proizvođače građevinske stolarije, podova, baštenskog nameštaja, montažnih kuća, sauna i slično, a značajno može povećati vrednost bukovog drveta, naročito iz predela lažne srčevine, što je veoma važno za pilanare.

U tom smislu će i Odsek za preradu drveta Šumarskog fakulteta u Beogradu u naredne tri godine, u okviru projekta za poboljšanje izvoza drvne industrije Srbije putem razvoja novih proizvoda, sprovesti i vrlo intenzivna istraživanja mogućnosti proizvodnje i svojstava bukovog termodrveta.

Čovek već vekovima zna da nagorevanje drveta otvorenim plamenom čini njegovu površinu prirodno trajnijom, pa ovaj metod i danas primenjuje na spoljnim konstrukcijama kao što su na primer drvene ograde. Nauka o drvetu, takođe, odavno zna da se svojstva drveta menjaju njegovim izlaganjem povišenim temperaturama, pa ih je počela proučavati još tokom tridesetih godina prošlog veka u Nemačkoj.

Rezultati većine tih istraživanja su se koristili pri sušenju drveta, a sama istraživanja su se provodila na relativno niskim temperaturama (obično do 1500°C).

Međutim, od nedavno u Evropi postoje vrlo ozbiljni i prilično uspešni pokušaji da se razviju industrijski primenjive tehnologije za termički tretman drveta na još višim temperaturama sa ciljem značajnije modifikacije njegovih svojstava i dobijanja materijala primerenog ovom veku – ekološki čistog, sa smanjenom higroskopnošću, sa povećanom dimenzionom stabilnošću, sa povećanom prirodnom trajnošću i sa prijatnom bojom.

Time se želi, naročito kod manje vrednih vrsta, trajno obezbediti upotreba drveta i unutar područja gde ova loša svojstva posebno dolaze do izražaja (spoljna građevinska stolarija, baštenski nameštaj, saune, bazeni, spoljna oblaganja, montažne drvene kuće, železnički pragovi, staklene bašte, podovi i slično).

Primaran razlog zbog kojeg ovakav način termičkog tretmana drveta nije ranije komercijalizovan je bilo rešavanje zapaljivosti drveta pri njegovom izlaganju tako visokim temperaturama. Danas se to rešava korišćenjem nekog od zaštitnih gasova. Takođe je bilo problema i u postizanju efekata termičkog tretmana po celoj zapremini drveta a da se pri tome ne nagori (ugljeniše) njegova površina. Pored toga, znalo se da se ovakvim tretmanom prilično umanjuju i čvrstoće drveta, odnosno povećava njegova lomljivost i krtost, što mu ograničava oblast upotrebe.

Većina tih problema su razrešeni, tako da već danas u Evropi imamo nekoliko tehnoloških procesa u upotrebi: Plato-proces u Holandiji, NOW proces i BCI-MBS proces u Francuskoj, OHT-proces u Nemačkoj i ThermoWood proces u Finskoj. Po poslednjem smo i dali naziv ovom novom drvnom materijalu – TermoDrvo.

Svi ovi evropski procesi termičke obrade drveta u načelu koriste rezanu drvnu građu koja se toplotno tretira na temperaturama između 160 i 2600°C. Glavne razlike između pojedinih procesa se mogu naći u režimima obrade drveta (postupnosti procesa, kiseonik ili azot kao zaštitni gas, parenje, vlažni ili suvi postupak, korišćenje ulja, režim upravljanja i slično).

Ukupno vreme trajanja procesa (faza sušenja drveta, faza aktivnog termičkog tretmana i faza hlađenja i kondicioniranja), u zavisnosti od tipa procesa, vlažnosti, vrste i dimenzija ulazne sirovine, iznosi između 1,5 i 3 dana. U 2001. godini proizvedeno je oko 165000 m³ TermoDrveta u Evropi, sa još oko 100000 m³ projektovanih i planiranih kapaciteta. Pri tome se pretežno proizvodilo borovo i smrčevo TermoDrvo.

Opšta svojstva TermoDrveta i oblast primene

TermoDrvo je, kako smo naglasili, proizvod koji se dobija intenzivnim tretmanom drveta na neobično visokim temperaturama. Ovakvo zagreva-nje drveta trajno menja veći broj nje­govih hemijskih i fizičkih svojstava. Promene svojstava su uglavnom uzrokovane termičkom degradacijom hemiceluloza.

Te promene se počinju javljati već pri temperaturama od oko 150°C i one se kontinualno nastavljaju sa povećanjem temperature. Kao rezultat, sklonost originalnog prirodnog drveta ka vitoperenju, bubrenju i utezanju se smanjuje za oko 50%. TermoDrvo time postaje mnogo stabilnije nego normalno drvo u promenljivim klimatskim i spoljašnjim uslovima.

Sledstveno tome ravnotežna vlažnost TermoDrveta je niža nego kod običnog drveta, a njegova otpornost na napad gljiva truležnica postaje jednaka srčevini ariševine i hrastovine ili čak tikovini, što zavisi od stepena toplotne obrade. Kod proizvodnje TermoDrveta se takođe poboljšavaju toplotna izolaciona svojstva a kod četinarskih vrsta se uklanja i smola iz drveta.

Boja pri tome tamni, razni ekstraktivi izlaze iz drveta, drvo postaje lakše, ravnotežna vlažnost i pH drveta se smanjuju. TermoDrvo izrađeno od četinara, na primer, pokazuje svojstva koja su slična velikom broju tropskih vrsta drveta. Međutim, treba napomenuti da se i neke čvrstoće drveta neizbežno smanjuju.

Visoka otpornost na vlagu i trulež čini TermoDrvo izvanrednim materijalom za spoljni nameštaj i drvene konstrukcije u baštama i terasama. Ipak, ono nije potpuno odgovarajuće za uslove gde može doći do napajanja vodom ili dužeg kontakta sa vlažnom zemljom. Izuzetna toplotna izolacija i odsustvo smole takođe čine svojstva TermoDrveta idealnim za tople i vlažne enterijere kao što su saune ili vešernice.

Njegov nizak sadržaj vlage, takođe, znači da su klupe u saunama napravljene od TermoDrveta higijenski ispravne i da manje pale kožu od onih koje su izrađene od običnog drveta. Pri primeni za podne obloge i nameštaj dolaze naročito do izražaja izuzetna dimenziona stabilnost TermoDrveta i njegova prelepa boja (slika 1).

Naime, intenzivan toplotni tretman dovodi do pojave celog dijapazona atraktivnih braon nijansi i tonova TermoDrveta. Uopšteno, kako se vidi na slici, viša temperatura tretmana dovodi do pojave tamnije i bogatije (intenzivnije) boje.

Tonovi boje borovine tretirane na temperaturama od 120 do 220°C /foto: VTT-Finska/

Praktična iskustva u radu sa TermoDrvetom

TermoDrvo nema nikakve negativne efekte na životnu sredinu. Bilo kakav otpad koji nastane od TermoDrveta može biti neškodljivo sagoren ili uništen na neki drugi način bez ikakvog rizika za životnu sredinu.

Sledeća važna prednost iz ugla zaštite životne sredine je da drvo od skoro bilo koje vrste drveća može biti korišćeno pri izradi TermoDrveta. Finsko TermoDrvo (borovo, klase S) je proglašeno najboljim i najtraženijim građevinskim materijalom u emisionoj klasi M1.

Kada se mehanički obrađuje pažnja se mora usmeriti na prašinu koja se tim putem produkuje. Pošto je TermoDrvo presuvo, njegovom obradom se proizvodi fina prašina koja se lako rasprostire u vazduhu. Ako ne postoji sistem za njeno centralizovano odvođenje iz pogona, obavezna je upotreba zaštitnih maski.

Tokom praktičnog iskustva od nekoliko godina u radu sa TermoDrvetom finski inženjeri su dali sledeće komentare i sugestije (iskustva su sticana sa toplotno tretiranim drvetom bora, smrče, jasike i breze):

Sirovina:

• jasika: rezultati tretmana su dobri, ali je potražnja za ovom vrstom drveta slaba;
• breza: dobri rezultati tretmana, a potražnja je nešto bolja;
• bor i smrča: građa na kojoj su prisutni mali srasli čvorovi je dobra, a građa sa velikim nesraslim mrtvim čvorovima predstavlja problem. Potražnja je velika.

Rezanje:

• koriste se normalne mašine i rezni alati, ali moraju biti oštri;
• ne postoje značajni problemi sa pucanjem ili prerezivanjem drveta;
• ne postoje zaostala naprezanja u TermoDrvetu;
• građa TermoDrveta je slična građi tvrdih lišćara pa se i izbor alata treba vršiti u skladu sa tim.

Rendisanje:

• preduzeća koriste normalne mašine i noževe;
• mašine i noževi moraju biti dobro pripremljeni i naoštreni;
• noževi trebaju biti pripremljeni kao da se radi sa tvrdim lišćarima;
• jasika, breza i bor su vrlo dobri za obradu;
• smrča zahteva nešto više pažnje, ali su rezultati takođe dobri.

Glodanje:

• opasnost od pucanja pri izradi čepova;
• naoštrenost noževa, pravilni uglovi sečenja i brzina rezanja utiču na kvalitet obrade.

Brušenje:

• ne postoje značajni problemi pri korišćenju mašina za brušenje;
• trošenje brusnog papira je slično kao pri brušenju tvrdog drveta.

Ekseri i vijci:

• pneumatski pištolj je najbolji za zakucavanje eksera;
• za zakucavanje eksera običnim čekićem potrebno je prethodno izbušiti rupu;
• pre uvrtanja vijaka neophodno je izbušiti rupu;
• rukovanje sa termodrvetom je kao i sa tvrdim drvetom.

Lepljenje:

• vreme otvrdnjavanja i držanja pod pritiskom značajno duže;
• vreme otvrdnjavanja lepka se može skratiti povećanjem temperature;
• mogućnost korišćenja različitih adheziva.

Površinska obrada:

• koriste se normalni postupci površinske obrade;
• bez premaza sa pigmentima površina postaje svetlo siva posle određe­nog perioda;
• dobra adhezija površinskih premaza sa podlogom;
• materijal je dobra podloga za premaze na vodenoj bazi.

Skladištenje sirovine:

• sirovinu za termičku obradu ne izlagati snegu ili kiši;
• složajeve građe zaštiti papirnim omotima ili ih skladištiti u zatvorenim magacinima;
• nije potrebno kondicioniranje vazduha u magacinima;
• kondicioniranje građe u datim uslovima se preporučuje.

ZAKLJUČAK

Prethodni navodi o TermoDrvetu, kao materijalu koji je već nekoliko godina prisutan na evropskom tržištu, jasno ukazuju da ono poseduje čitav niz prednosti i da ima vrlo široku oblast primene. Vrlo detaljna i intenzivna istraživanja o njemu se sprovode na nekoliko Instituta u Evropi.

Njima se želi dati odgovor na najčešća pitanja koja potencijalni korisnici postavljaju, a koja se, pre svega, odnose na garancije koje proizvođači mogu dati na kvalitet i bezbednu upotrebljivost gotovog proizvoda.

Uzevši u obzir dosadašnja istraživanja i iskustva u radu sa TermoDrvetom, s jedne strane, kao i ne preterano visoku cenu njegove proizvodnje (od 60 do 90 eura/m³), s druge strane, smatramo da na ovom polju postoje realne šanse za drvnu industriju Srbije, pogotovu u segmentu proizvodnje TermoDrveta od lažne srčevine bukve, od drveta topole, tanke oblovine i slično.