فرایند تولید ترمووود <span class="sdata2" title="۱۳۹۶/۶/۵ ۶:۴۶:۲۰"></span>

فرایند تولید ترمووود

پروسه و مراحل تولید چوب ترمو

فرآیند تولید ترمووود بر اساس استفاده از بخار آب و حرارت است. در طی حرارت دیدن، از هیچ گونه مواد شیمیایی استفاده نمی شود. فرایند تولید ترمووود به ثبات ابعادی و پایداری (دوام) بیولوژیکی چوب کمک شایان توجهی می کند.

سه مرحله فرایند تولید ترمووود :

۱. افزایش درجه حرارت و خشک کردن در کوره

در طول فرایند تولید ترمووود دمای هوا در کوره با استفاده از گرما و بخار آب به سرعت بالا می رود و به حدود ℃ ۱۰۰ می رسد و به دنبال آن حرارت چوب نیز به سطحی مشابه آن می رسد. پس از آن درجه حرارت به صورت یکنواخت بالا رفته و به ℃ ۱۳۰ افزایش می یابد و پروسه ی خشک شدن اتفاق می افتد. کوره می تواند مواد خام را در هر دو صورت تر یا خشک، آماده ی خشک کردن کند. بخار آب همانند پوششی از مه از ترک خوردگی چوب جلوگیری می کند و از طرفی تغییرات شیمیایی را که در چوب رخ می دهد؛ تسهیل می کند. در پایان این مراحل، رطوبت چوب تقریباً به صفر میرسد.

۲. تشدید درجه حرارت

پس از مرحله اول تولید ترمووود در طی عملیات حرارتی مشخصی، درجه حرارت تا ℃ ۲۲۵و ۱۸۵، بسته به مورد مصرف نهایی، افزایش می یابد. و این سطح دما برای ۲ تا ۳ ساعت ثابت می ماند.

۳. سرد کردن و بهینه کردن رطوبت

درجه حرارت با استفاده از سیستم های اسپری آب کاهش می یابد و در طی سرد شدن در دمای حدود ۹۰ درجه و پایینتر دوباره به چوب رطوبت افزوده شده تا شکنندگی آن کم شده و قابل ماشینکاری باشد. در این مرحله از تولید ترمووود رطوبت چوب را تا سطح ۴-۷ درصد میرسانند.

فرایند تولید ترمووود ، تولید ترمووود

فرآیند تولید ترمووود و تغییرات در مشخصه ها

۱- چگالی :

با محاسبه نسبت وزن نمونه ها در مقایسه با حجم آنها، میتوانم گفت فرایند تولید ترمووود، چگالی چوب را به طور متوسط تا حدود ۱۰ درصد کاهش می دهد. واحد چگالی kg/m3 است.

۲- استحکام:

عموماً استحکام چوب بستگی مستقیمی با چگالی آن دارد و از آنجا که در فرایند تولید ترمووود چگالی چوب کمی پایین می آید، به همین سبب در برخی موارد استحکام آن کمتر می شود اگر چه عملا” نسبت وزن به استحکام تغییری نمیکند. همچنین استحکام چوب رابطه بسیار زیادی با میزان رطوبت داخل چوب و سطح نقطه اشباع آوند های چوب داشته و از این نظر ترمووود به سبب کاهش رطوبت در داخل خود ( که از ممتاز ترین مزیت های آن محسوب می شود )، استحکام آن در بعضی از موارد تحت تاثیر قرار می گیرد.
• مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته (قابلیت ارتجاعی)
معمولا” چوب در دمای زیر ℃ ۲۰۰، کاهش قابل توجهی در مدول الاستیسته ندارد. کاهش بارز در مقاومت خمشی را می توان در دمای بالاتر از ℃ ۲۰۰ یافت. در این میان از جمله عوامل کاهش این مقاومت خروج صمغ های داخل چوب است و کاهش این مقاومت در مقایسه، در گونه چوب Thermo Spruce بیشتر از Thermo Pine نسبت به چوب حرارت ندیده اولیه مشاهده شده و لذا توصیه می شود که از ترمووود برای مصارف بارگذاری با فشار بالا در ساختمان استفاده نشود.
• نیروی تراکمی موازی با مقطع آوند چوب
هر چند تحمل نیروی های تراکمی نیز بستگی مستقیمی با چگالی دارد. ولی با توجه به آزمایشات انجام شده بر روی چوب سوزنی برگ کاج که ۳ ساعت در دمای ۱۹۰ درجه سانتیگراد و نمونه دیگری که در دمای ۲۲۰ درجه تیمار شده، می توان گفت که فرآیند تولید ترمووود نه تنها تاثیر منفی بر این بخش از استحکام چوب نداشته بلکه مقاومت در مقابل نیروی تراکمی آنرا افزایش میدهد.
• نیروی برشی
آزمایشات صورت گرفته بر روی چوب های ترمو D که حرارتی معادل ۲۲۰ درجه دیده اند ، حکایت از کاهش مقاومت در برابر نیروهای برشی چه در جهت شعاعی و چه در جهت مماسی دارد. حرارت پایینتر ( ۱۹۰ درجه ) بر روی چوب های Thermo Pine کاهش قابل ملاحظه ای در تحمل نیروهای برشی ایجاد نمیکند ولی این اثر در چوب های Thermo Spruce در هر دو جهت شعاعی و مماسی، قابل ملاحظه و کاهش مقاومت تا حدود ۲۰ درصد را حکایت دارد.
• قدرت نگه داری پیچ
این خصیصه نیز ارتباط مستقیم با دانسیته چوب داشته و برای چوب های ترمو که دارای چگالی به نسبت کمتری هستند، توصیه می شود در ابتدا و قبل از نصب پیچ از پیش مته استفاده شود.
• مقاومت در برابر تراشه شدن
کلیه چوب های ترمو در گونه های مختلف به تناسب درجه حرارتی که طی مراحل تولید ترمووود بر آنها اعمال می شود به نسبت چوب های هم گونه خود که حرارت ندیده اند ، دچار کاهش مقاومت در برابر تراشه شدن شده و این میزان برای چوب های Thermo Pine ، Thermo Spruce و Thermo Birch حدود ۳۰ الی ۴۰ درصد کاهش مقاومت را نشان میدهد.

۳ – سختی سطح :

سختی سطحی در واحد برینل با افزایش حرارت بر روی ترمووودها بهبود میابد اگرچه عملا” این افزایش سختی سطحی بسیار اندک بوده و قابل ملاحطه نمی باشد. در کل سختی سطحی چوب ازتباط بسیار زیادی با گونه آن و چگالی چوب دارد.

۴ – تعادل مقدار رطوبت :

در چوبی که فرایند حرارتی  تولید ترمووود روی آن صورت نگرفته با افزایش رطوبت نسبی محیط، میزان رطوبت در داخل چوب نیز به صورت قابل ملاحظه ای بالا می رود ولی در فرآیند ترمووود و بالاخص بسته به زمان اعمال حرارت در فاز دوم این فرآیند، تعادل رطوبت حتی با افزایش شدید رطوبت نسبی محیط حفظ شده و شاهد کاهش جذب رطوبت نسبت به چوب حرارت ندیده تا بیش از ۵۰ درصد خواهیم بود.

۵ – انبساط و انقباض در اثر تغییر رطوبت :

فرآیند ترمووود باعث کاهش اثر انبساطی و انقباظی چوب تا حدود ۵۰ درصد نسبت به چوب حرارت ندیده شده و این خصیصه به مشکل کاسه ای شدن چوب در اثر تغییرات رطوبت نسبی محیط کمک شایان توجهی می کند.

۶ – نفوذ پذیری :

برای تعیین این مشخصه ، آزمایشات برای میزان نفوذپذیری آب از مقطع چوب و همچنین از بدنه چوب در صورتیکه مقطع آن را آب بند کرده باشند ، انجام میشود. نتایج این آزمایشات ، که در آن چوب طی چند روز کاملا” درون آب خیسانده شده است نشان میدهد که ترمووود از بدنه خود حدود ۵۰ درصد کمتر از نمونه چوب خام آب جذب کرده و نیز نفوذ آب به داخل چوب ترمو از مقطع آن، حدود ۳۰ – ۲۰ درصد کمتر نسبت به چوب خشک کوره رفته است . این مقادیر، نتیجه آزمایش برروی چوب SPRUCE و در شرایط خاص آزمایشی بوده و گونه های دیگر چوب ترمو در مقایسه با نمونه های تیمار نشده خود نتایج دیگری را خواهند داشت . در کل میتوان چنین اظهار نمود که فرآیند ترمو اثر قابل توجهی در کاهش نفوذ آب به داخل چوب دارد.

۷- هدایت حرارتی :

آزمایشات نشان داده اند که هدایت حرارتی ترمووود ۲۰ تا ۲۵ درصد کمتر از چوب تیمار نشده است، بنابراین خاصیت عایق بودن ترمووود نسبت به چوب معمولی بهبود یافته و از این نظر ترمووود گزینه بسیار مناسبتری برای در و پنجره، نما و دیواره های سونا است.

۸- پایداری بیولوژیکی :

در حقیقت پایداری ترمووود در مقابل آفات ناشی از قارچ ها، کپک ها ، بستگی مستقیم به گونه چوب و میزان حرارت در فاز دوم فرآیند ترمو دارد. به طور کلی آزمایشات دوام ترمووود در مقابل تعدادی از قارچ ها و کپک های معمول ولی پرخطر صورت گرفته که درعمل میتوانند شرایط بحرانی را برای چوب ایجاد کنند. این آزمایشات بر روی چوب ترمو Thermo Pine نشان میدهد که برای رسیدن به کلاس پایداری ۱ که بالاترین درجه پایداری چوب می باشد، نیاز به درجه حرارتی بیش از ۲۲۰ درجه سانتیگراد و به مدت ۳ ساعت است که باید در فاز دوم فرآیند ترمو بر روی چوب اعمال شود، این در حالی است که برای کلاس پایداری ۲ برای همین گونه چوب درجه حرارت ۲۱۰ درجه سانتیگراد کفایت میکند. این موضوع برای چوب های سخت میتواند تفاوت کند. به طور مثال برای رسیدن چوب Thermo Ash به کلاس پایداری ۱، درجه حرارتی معادل ۲۱۵ درجه سانتیگراد به شرط رعایت سایر موارد کفایت میکند.

۹- پایداری در برابر شرایط مختلف آب و هوایی :

در این بررسی اثر دو عامل ، باران و اشعه یو وی ، مطالعه شده است. از آنجا که آزمایشات نشانگر آن است که در ترمووود هائی که حرارت بالا دیده اند تعادل میزان رطوبت در داخل چوب حتی در اثر بارش باران، ثابت می ماند لذا آفات جدی و خطرناک ناشی از قارچ وکپک بر اثر باران حتی در طولانی مدت بر روی ترمووود تاثیر نمی گذارد ولی به واسطه آلودگی های در هوا و باکتری های موجود درآن که میتواند توسط باران بر روی سطوح ترمووود بنشیند، امکان رشد برخی قارچ ها بر روی سطح ترمووود وجود داشته که میزان درجه حرارت محیط نیز میتواند در تسریع، کاهش و یا توقف رشد این قارچ ها دخیل باشد. این قارچ ها را میتوان با سنباده زنی و تمیز کردن سطح برطرف نمود. هر چه سطح ترمووود صافتر باشد امکان رشد این قارچ ها کمتر است و همچنین با مراقبت سطح با رنگ، روغن و در کل پوشش های مخصوص چوب ، میتوان امکان بروز چنین اتفاقی را به صفر رساند
موضوع دیگر اثر اشعه یو وی بر روی چوب ترمو است، و باید گفت که UV باعث تغییر رنگ ترمووود از قهوه ای به خاکستری خواهد شد و در ترمووودهای که حرارت بالاتری دیده اند این اتفاق بارز تر خواهد بود و همچنین سخت چوب های ترمو شده نسبت به این رنگ پریدگی حساس ترند. برای جبران این نقیصه و به تاخیر انداختن این پدیده توصیه می شود که سطوح ترمووود با پوشش های مراقبت کننده و مقاوم در مقابل اشعه یو وی پوشش داده شود.
شایان ذکر است که رنگ های فاقد پیگمنت توانائی قابل توجهی در مراقبت از ترمووود در مقابل اشعه یو وی ندارند. و مطلب بسیار مهم انکه استفاده از رنگ و روغن های نامرغوب نه تنها فایده ای نداشته بلکه به شدت ترموود را مستعد برای ترک خوردگی میکند.

۱۰ – تراوشات ترکیبات آلی داخل چوب :

آزمایشات صورت گرفته بر روی Thermo Pine نشانگر کاهش ۵۰ درصدی این تراوشات برای حرارت متوسط ( Thermo S ) و کاهش ۸۵ درصدی برای حرارت بالا ( Thermo D ) می باشد که غالبا” نیمی از این ترکیبات تراوش شده در حالت دوم، اسید استیک است.