ترمو چوب (TermoWood)

تاریخچه پیدایش ترمووود در صنعت چوب

چوب یکی از اولین موادی است که بطور طبیعی و فراوان در دسترس بشر قرار داشته است. از این رو تاریخ استفاده از آن به زمانهای خیلی دور می رسد . با آنکه انسان اولیه پناهگاه زندگی خود را از غارنشینی آغاز کرد ولی از چوب پیش از سایر مواد استفاده نمود.

در فنلاند، گونه­ های مورد مصرف ­تیمار حرارتی ( ترموود) ­شامل­ کاج (Pinus sylvestris) ، نوئل (Picea abies)، توس (Betula pendula) ، صنوبر (Populus tremula) هستند. به علاوه یک سری تجربیاتی نیز در مورد تیمار کاج رادیاتا (Pinus radiata) زبان گنجشک (Fraxinus excelsior) ،لاریکس ( (Larix sibirica ، توسکا (Alnus glutinosa) ، راش (Fagus silvatica) و اکالیپتوس بدست آمده است.

قرن‌ها است که ثابت گردیده است سوزاندن سطح چوب در آتش، آن را برای استفاده در فضای بیرونی مقاوم‌تر می‌کند. وایکینگ‌ها این روش را در سازه‌های بیرونی استفاده می‌کردند. اولین بار تیمار حرارتی چوب در دهه 1930 بطور علمی مورد مطالعه قرار گرفت. عمیقترین و جامع­ترین کار پژوهشی را انجمن ترمووود فنلاند (VTT) به اجرا درآورد. ترمووود با استفاده از روشی که توسط انجمن ترمووود فنلاند پدید آمده تولید می­گردد. فرایند تیمار حرارتی (ترمو) چوب یا ترموود در مقیاس صنعتی را انجمن ترمووود فنلاند با همکاری صنایع محصولات چوبی فنلاند بوجود آورده است و مجوز فرایند ترمووود به اعضای انجمن ترمووود فنلاند اعطاء شده است.

ترمو چوب چیست؟

ترمو چوب یا ترمووود فرآیند خشک کردن چوب با حرارت ۳۲۰ درجه سانتی گراد همراه با بخار آب و گردش هوا می باشد. مغز چوب در این فرآیند به دمایی بین ۱۸۵ تا ۲۱۲ درجه سانتی گراد رسیده و بسته به نوع گونه چوب، ضخامت و رطوبت اولیه آن معمولا بین ۴۸ تا ۱۴۴ ساعت به طول می انجامد.

با استفاده از این روش عمده نکات منفی استفاده از چوب تقریبا از بین می روند.

به دلیل دمای بالایی که به ترمو وود وارد می گردد، زنجیره های سلولزی شکسته شده، اسیدها تجزیه شده، از هر گونه جانور میکروسکوپی و حشرات پاک شده و محیط رشد برای هر گونه قارچ یا کپک از بین می رود. بخش عمده رزین چوب از آن خارج می شود و آن قسمتی که باقی می ماند به شکل بلور در آمده و بی ضرر می گردد.  

در فرآیند ترمو کردن، ابتدا میزان رطوبت چوب به صفر درصد کاهش داده می شود و در انتهای فرآیند به حدود ۴ تا ۶ درصد رسانده می شود. با این روش، چوب در مقابل تاب برداشتن، تغییر ابعاد و حرکت مقاوم می گردد.

کیفیت الوار استفاده شده در فرآیند ترمو کردن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. تولید ترمو چوب تنها از بالاترین کیفیت مواد اولیه امکان پذیر است که این خود گواهی بر کیفیت محصولات نهایی می باشد. هر چند که این فرآیند قابلیت اعمال بر روی کلیه گونه های مختلف چوبی را داراست، ولی با توجه به معیارهای فنی و اقتصادی گونه های کاج، نوئل، زبان گنجشک (ون)، بلوط، ممرز، توس، آسپن، ایروکو، تالی و موونگی به عنوان گونه های منتخب در کارخانه ما مورد استفاده قرار می گیرند. بنا بر نوع گونه چوب تنظیمات متناسب با آن در فرآیند صورت می گیرد.

ترمو وود دارای ۲ روش استاندارد تولید  Thermo-Sو Thermo-D  می باشد.

حرف S درThermo-S به جای کلمه Stability یا پایداری است که محصولات این روش، بین ۶ الی ۸ درصد بسته به میزان رطوبت محیط تغییر ابعاد یا تورم خواهند داشت. گونه های سوزنی این محصولات برای استفاده در اجزای داخل ساختمان، اتصالات در محیط خشک، مبلمان داخل، سونا، اجزای درب و پنجره و گونه های پهن برگ برای اتصالات در هر آب و هوا، مبلمان، کف پوش، سونا و مبلمان فضای سبز توصیه می گردند.   

حرف D در Thermo-D به جای کلمه Durability یا دوام است که محصولات این روش، بین ۵ الی ۶ درصد بسته به میزان رطوبت محیط تغییر ابعاد یا تورم خواهند داشت. گونه های سوزنی این محصولات برای استفاده در نما و دیوار، درب های بیرونی، پشت پنجره، سونا، حمام و سرویس بهداشتی، کف پوش و مبلمان فضای سبز و گونه های پهن برگ برای تمام مصارف مشابه نوع S با رنگ تیره تر توصیه می گردند.

 

 

 

فرآیند ترمو چوب ThermoWood

مبدع و صاحب امتیاز این فرآیند، مرکز تحقیقات فنی VTT فنلاند می باشد. این فرآیند به سه فاز تقسیم می شود.

فاز ۱: افزایش دما: دمای چوب به سرعت با استفاده از گرما و بخار آب به حدود ۱۰۰ درجه سانتی گراد رسانده می شود. سپس به آرامی دمای چوب به ۱۳۰ درجه سانتی گراد افزایش داده می شود. از بخار آب برای جلوگیری از ترک برداشتن سطح چوب در طول فرآیند بهره گیری می شود. همچنین بخار آب مانع فعل و انفعالات شیمیایی درون چوب می گردد. رطوبت داخل ترمو وود در این فاز به حدود صفر می رسد.

فاز ۲: تغییرات ترمو: در این مرحله دما به حدود ۱۸۵ تا ۲۱۲ درجه سانتی گراد افزایش می یابد. میزان افزایش بستگی به رده ترمو چوب داشته و زمانی که به دمای مورد نظر رسید حدود ۲ الی ۳ ساعت در این دما نگه داشته می شود. بخار آب مانع آتش گرفتن چوب در دمای بالا شده و همچنین مانع فعالیت شیمیایی نیز می گردد.

فاز ۳: خنک کردن: در این مرحله با پاشیدن آب بر روی چوب ها دمای آنها کاهش یافته و این امر تا رسیدن چوب به رطوبت مورد نظر ادامه پیدا می کند.

چوب به عنوان ماده اولیه می تواند سبز و یا خشک شده باشد. اگر فرآیند با چوب سبز آغاز شود، می توان چوب را در یک فاصله زمانی بسیار کوتاه خشک نمود. فرآیند ترمو چوب برای انواع گونه های سوزنی و پهن برگ مناسب بوده و تنها لازم است برای هر گونه خاص تنظیمات مناسب در سیستم اعمال گردد.

 

فرآیند ترمو وود از منظر مولکولی

 

چوب خام از نظر مولکولی دارای پیوند های هیدروکسیل OH است که موجب جذب آب به درون بافت های چوب می گردد.

 

 

 

 

با خشک کردن چوب به روش های متداول، مولکول های آب H2O از بافت چوب خارج شده و رطوبت داخل چوب به حدود ۱۰ درصد کاهش می یابد.

 

 

 

 

در فرآیند ترمو وود، با شوک حرارتی حدود ۲۰۰ درجه سانتیگراد که بر روی چوب های خشک شده صورت می گیرد، پیوند های هیدروکسیلی گسسته شده و از این پس دیگری فاکتوری برای جذب آب به داخل بافت چوب وجود ندارد. با قرار گرفتن آب در مجاورت چوب ترمو وود، به صورت سطحی بر روی چوب نفوذ کرده و به سرعت تبخیر می شود.

نمای چوبی ساختمان

با پیشرفت تکنولوژی ، تاثیر مدرنیته در وجوه مختلف زندگی به شکل روز افزونی نمایان می گردد. تمایل به طراحی و بکارگیری المانهای مدرن را در محیط زندگی بیشتر شده است . بارزترین نمود این امر در طراحی و دکوراسیون داخلی و نمای چوبی ساختمان ها مشاهده می گردد که از فضای سنتی و کلاسیک فاصله گرفته است . یکی از لازمه های طراحی مدرن بکارگیری متریالهای مدرن می باشد.

در سال های اخیر استفاده از چوب در دکوراسیون داخلی و خارجی ساختمان (نمای چوبی ساختمان) مورد توجه خاص قرار گرفته است . بکارگیری چوب در فضای خارجی و نمای چوبی ساختمان به دلایل مختلفی مانند زیبایی نمای چوب ، طبیعی بودن ، ماندگاری و انعطاف  در طراحی و اجرا آن را برای طراحان و معماران بسیار جذاب کرده است.

به دلیل آن که چوب یک ماده زنده می باشد برای استفاده آن در فضای باز بایستی با روشهایی مانند اشباع کردن ، فراوری با روغن داغ و فرآوری با حرارت آن را در برابر تنشهای محیطی مانند سرما ، گرما ، رطوبت و... مقاوم ساخت.

ترموچوب (ترمووود) جدیدترین روش مقاوم سازی چوب برای استفاده در فضای باز مانند نمای چوبی ساختمان می باشد. از ویژگی چوب ترمو می توان به خالص و طبیعی بودن ، ثبات ابعاد ، سبکی و ماندگاری بالا در انواع شرایط آب و هوایی اشاره کرد. استانداردهای بالای ترمووود امکان بکارگیری آن را در فضای باز ، محیط های مرطوب مانند کنار استخر ، نمای چوبی ساختمان و در ساخت و تولید مبلمان فضای باز ایجاد می کند.

کیفیت چوب ترمو به عوامل مختلفی مانند مواد اولیه ، میزان حرارت و انجام عملیات ترمو استاندارد بستگی مستقیم دارد.از این رو چوب فنلاندی به دلیل آب و هوای مخصوص کشورفنلاند دارای کیفیت بسیار بالایی برای تولید چوب ترمو می باشد.