Hőkezelt fa: főbb jellemzők, gyártástechnológia, előnyei és hátrányai

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A legtöbb ember inkább természetes fából építi fel otthonát. Sőt, még a tartozékokat is ebből az anyagból választják ki. És a mesterséges eredetű kopásálló analógok jelenléte ellenére, amelyek az utóbbi időben egyre gyakrabban fordulnak elő, a fát mindig nagyra értékelik. Eredeti formájában azonban ez a természetes anyag rövid életű - magas páratartalom mellett rothad, vetemedik. Ezenkívül nem képes ellenállni a rovarkártevők, köztük a gombák támadásának. A hőkezelt fa számos problémát kiküszöböl, és higiénikus is.

Még az ókorban is a kézművesek gondolkodtak azon, hogyan lehet növelni a fatermékek és -szerkezetek élettartamát. És végül minden egy innovatív megoldással zárult. Mi ez az alapanyag?

Általános információ

A „tremodine” kifejezés alatt egy olyan anyag rejtőzik, amelymagas hőmérsékleten hőkezelt. +185 °C és +250 °C között változhat. Ugyanakkor a gyártási folyamat során nem adnak hozzá vegyszert! Ennek eredményeként a 21. század új anyaga születik, amely megfelel a modern minőségi követelményeknek.

Sok fogyasztó értékeli a felhasznált nyersanyagok környezetbarát jellegét, függetlenül attól, hogy mennyi idő telt el. Az anyagok fizikai és mechanikai tulajdonságai pedig teljesen felbecsülhetetlenek. És úgy tűnik, hogy más modern analógok, amelyek semmiképpen sem rosszabbak, és több esélyük van az egyetemes elismerésre. A valóság egy kicsit más.

A természetes anyagok, és különösen a hőkezelt fa (miről most tudtok) kedvezően hasonlítanak hozzájuk, legalábbis annyiban, hogy az emberek nem fogják egyhamar elhagyni. Talán ez soha nem fog megtörténni. A klasszikusokhoz hasonlóan itt is halhatatlan, és nem versenyez a divatirányzatokkal.

Miről tudtak az ókori mesterek?

A fa hőkezelésének előnyeit az emberiség már nagyon régóta ismeri, és már azokban a távoli időkben a gyakorlatba is átültették. A kézművesek észrevették, hogy a munkadarabok olajos előforralása segít megnövelni a termékek élettartamát. Ennek a kezelésnek köszönhetően az anyag nem szívja fel a nedvességet, így nincs bomlás, és a forma sokáig megmarad.

De ez messze nem az egyetlen használt technika. Amit nem tettek meg a fa élettartamának meghosszabbítása érdekében:

• A normannok a szabad ég alatt lőtték ki az anyagottűz.
• A germán és szláv törzsek mesterei nagy becsben tartották az áztatást és főzést.
• Még az indiánok is ismerték a kilövési technológiát – megnövelték nyílhegyeik és lándzsáik erejét.

A példákat pedig nem kell messzire keresni. A hőkezelt fa használatának bizonyítéka az antik malomkorongokban található. De sok közülük a mai napig fennmaradt!

Kémia – jó és rossz egyaránt

A fa vegyszeres kezelését ősidők óta széles körben alkalmazzák, és használják ma is. Lényege az anyag különféle eszközökkel történő impregnálásában rejlik. A leggyakoribb megfogalmazások között szerepel:

• fertőtlenítőszerek;
• polimer anyagok;
• festék;
• lacki.

Nedvességvédő fóliák is használatban voltak. A vegyszeres kezelés előnye a negatív külső hatásokkal szembeni fokozott (és jelentős) ellenállás. Ennek azonban van kára is, mert a fa elveszti fő előnyét – a környezetbarátságát.

Technológiafejlesztés

A fa hőkezelése a múlt század 30-as évei óta érdekelt. A német tudósok kezdeményezték, és néhány évtizeddel később az amerikaiak is átvették. Arról, hogy mi ez - a hőkezelt fa, az emberiség nagyon régóta tudja. Ezért a szakemberek kísérletekkel és kísérletekkel voltak elfoglalva. De végül a technológiát nem alkalmazták széles körben.

A 80-as évek végén az oroszországi Novy Urengoy városábana fa hőkezelési technológiájának saját fejlesztésének kezdetét fektették le. Az ősi mesterek tapasztalatain alapul. Az új anyag kézhezvétele után pedig megkezdődött a bútorok és sporteszközök gyártása.

Körülbelül ugyanebben az időben más országok – Németország, Finnország, Franciaország és Hollandia – szakemberei is magas hőmérsékletnek voltak kitéve. A tudósok olyan vizsgálatokat végeztek, amelyek bebizonyították, hogy emiatt szerkezeti változások következtek be a fában. Ennek eredményeként az anyagot kopásállóbbá és tartósabbá tették, ami kiterjesztette a hatókörét.

Finnország

És ebben az országban először kezdett kialakulni a hőkezelt fa előállításának technológiája. Lakói először vették észre, hogy a magas hőmérséklet milyen hatással van az anyag tartósságára. Különféle fákon vettek mintákat:

• nyírek;
• Firs;
• fenyők;
• aspen.

Módszertanuk szerint az egész folyamat több szakaszból áll:

• A természetes anyagból készült szálakból a nedvességet +130…+150 °C hőmérsékleten, zárt kamrákban történő szárítással távolítják el.
• Magas nyomás és hőmérséklet (+200…+240 °C), valamint vízgőz hatására a fa megkeményedik. Ebben a szakaszban az anyag jellegzetes árnyalatot vesz fel.
• A hőmérsékleti rendszer csökken, a nedvességtartalom százalékos értéke 4-6%, nem több.

Egy ilyen ciklus eredménye a fa új szerkezetének kialakulásához vezet, és megváltozikmolekuláris szinten fordulnak elő. Ez a szálak felhasadásának és a köztük lévő kötéseknek köszönhető – pontosan ezt befolyásolja a magas hőmérséklet és nyomás.

A finn technológia alkalmazásának eredménye: a hőkezelt fa ellenáll a nedvességnek, és nem deformálódik heves esőzések során. És mindezt az anyag felületének porozitásának csökkentésével.

Fejlett technológiák

Amint azt számos szakértő megjegyezte a világ minden tájáról, ma körülbelül két tucat technológia létezik a fa hőkezelésére. Sokuknak van szabadalma, és ezek közül a leghíresebb technológiák a következő gyártási típusok:

• A termofa a finn kézművesek őshonos technológiája. E fejlemény szerint számos gyár működik az országban. Ugyanakkor az olasz Baschild és a francia BCI-MBS cég használja ezt a technológiát.
• A német fejlesztés alapja a fa szárítása, amelyet szerves eredetű folyékony közegben (olaj) hajtanak végre, váltakozó hőmérséklettel.
• Plato – ezt a technológiát holland kézművesek fejlesztették ki. Ez magában foglalja a fa termikus hidrolízisét +160 °C és +190 °C közötti hőmérséklet hatására.
• A Retification már saját hőkezelt faanyag, francia szakemberektől. Ebben az esetben a folyamat magasabb hőmérséklet (+200…+250 °C) hatására, túltelített gőzkörnyezetben megy végbe.

BeAz Orosz Föderáció területén, valamint az USA-ban, Kanadában és néhány más európai országban saját technológiát fejlesztettek ki a fa hőkezelésére.

A hőfa erősségei

A magas hőmérsékletnek való kitettség következtében a természetes anyagok elveszítik azokat a tulajdonságait, amelyek korlátozták hatókörét. Ugyanakkor a fa hasznos tulajdonságai teljes mértékben megmaradnak. Mindez hozzájárul ahhoz, hogy a fa olyan új tulajdonságokat szerezzen, amelyek e modern és innovatív anyag előnyeinek tekinthetők.

A jelentős előnyök közül a következő előnyöket kell kiemelni:

• Tartósság - hőkezelés után a fa már nem szívja fel a nedvességet, ezért nem duzzad, nem reped. Ez a poliszacharidok lebontásával érhető el, amelyek a gombák és más kártevők kedvencei.
• Magas szintű tűzbiztonság - a hőkezelt fa keménységet és sűrűséget kap, ami miatt nagyon lassan gyullad meg, mint a kezeletlen fa.
• Szilárdság - a termikus "módosítási" eljárásnak köszönhetően az anyag ellenáll a mechanikai igénybevételnek.
• Vonzó megjelenés – a hőkezelés elősegíti a fa szerkezetének erőteljes megnyilvánulását. Ennek köszönhetően az egyszerű fajták is új megjelenést kapnak, ami semmivel sem rosszabb, mint az elit fajták megjelenése.

Nagyrészt ezeknek a tulajdonságoknak köszönhető, hogy ma erre az innovatív anyagra nagy a kereslet a professzionális építők és kézművesek körében.

Osztályozás

Mivel a fa hőkezelését meglehetősen magas hőmérséklet hatására, nagy hézaggal (+150 °C és +240 °C között) végzik, minden hőfát több osztályba sorolnak.

Az első csoportba a +190 °C-ot meg nem haladó hőmérsékleten feldolgozott faanyag tartozik. Felülete enyhén színezett, műszaki teljesítménye alacsony.

A második csoportot a +210 °C-on égetett hőkezelt fa képviseli. Ez lehetővé tette a bomlásállóságának növelését és ez már nagy szilárdságú anyagnak tekinthető. A fa azonban, bár kisebb mértékben, törékeny és képlékeny.

A harmadik csoportba a legjobb minőségű anyagok tartoznak – itt a folyamat a legmagasabb, +250 °C-os hőmérséklet hatására megy végbe. Az eredmény egy nagyon sűrű és kemény fa. Ellenáll minden külső hatásnak.

Barkácsolási folyamat létrehozása

A hőfát ipari méretekben, speciális berendezésekkel állítják elő. Azok, akiket érdekel, hogyan lehet egy ilyen folyamatot önmagában valósággá váltani, csalódni fog. Nem lehet teljesen megismételni mindent, ami a gyárakban történik, azon egyszerű okból, hogy a technológiát nagyon nehéz megvalósítani. És otthon ez egyszerűen lehetetlen.

Mint Ön is tudja, a fa megfelelő feldolgozás nélkül korhad, és gyorsan használhatatlanná válik. Itthon, bár nem megy közelebb kerülni az iparihozgyártási léptékben, de van néhány jó lehetőség:

• csiszolás;
• pörkölés;
• kezelés antiszeptikumokkal.

Azaz továbbra is lehet saját kezűleg hőkezelt fát készíteni. Sőt, mindez jelentősen meghosszabbíthatja a fatermékek és -szerkezetek élettartamát. Az őrlés és az égetési folyamat népi módszer. Nagyapáink és szüleik használták a gyakorlatban.

Ha szükséges, speciálisan erre a célra kialakított vegyszerekkel is kezelheti. Amint azonban már említettük, az anyag környezetbarátsága elveszett. Ezért ezeket tudatosan kell használni, és nem minden esetben.

Jó alternatíva

Fa égetéséhez fúvólámpát vagy gázégőt használnak. Csak az előkezelt fát nedvesítsük meg vízzel, hogy ne gyulladjon meg. Az eljárást addig kell végezni, amíg egy barna árnyalat meg nem jelenik.

Kiégetés után fémkefével távolítják el a szenet a fáról. A lámpa vagy égő hatására végzett hőkezelés olyan öregedő hatást kölcsönözhet a fának, amelyet sok tisztelő nagyra értékel. Ezenkívül az anyag hosszú ideig megbízhatóan védett a gombák (beleértve a penészt is) kifejlődésétől.

Ugyanakkor egy ilyen házilag készített technológia a hőkezelt fa saját kezű előállítására nem teszi lehetővé, hogy a gyárban „született” hőfának megfelelő minőséget érjünk el.