Modyfikacja termiczna zmienia właściwości drewna bez stosowania środków chemicznych, a wykorzystanie próżni pozwala dodatkowo ograniczyć zawartość lotnych związków organicznych. W technologii WDE MASPELL rodzime gatunki o stosunkowo niskiej naturalnej trwałości mogą po obróbce osiągać klasy odporności biologicznej porównywalne z drewnem egzotycznym. Dla producenta istotne jest jednak również to, co dzieje się z materiałem podczas procesu i jak można kontrolować jego rezultat.
Modyfikacja termiczna nie jest suszeniem drewna do niższej wilgotności, choć temperatura i usuwanie wody są ważnymi elementami procesu. Drewno nagrzewane jest w kontrolowanych warunkach do 160–220°C przy wykorzystaniu źródła ciepła oraz pary, bez dodatków chemicznych. W czasie cyklu usuwana jest woda związana i następują zmiany w strukturze materiału, które wpływają między innymi na jego higroskopijność, stabilność wymiarową i odporność biologiczną.
WDE MASPELL wykorzystało do tego procesu technologię próżniową. Firma ma ponad 60 lat doświadczenia w produkcji próżniowych suszarń do drewna i ponad 90 patentów związanych z suszeniem oraz modyfikacją termiczną. W 2010 r. doświadczenia z suszenia próżniowego zostały wykorzystane przy opracowaniu komór przeznaczonych do termicznej modyfikacji drewna.
Co zmienia temperatura
Jednym z efektów obróbki jest obniżenie wilgotności równoważnej EMC. Drewno słabiej reaguje na zmiany wilgotności otoczenia, dzięki czemu poprawia się jego stabilność wymiarowa. Zmiana obejmuje cały przekrój materiału, podobnie jak charakterystyczne przyciemnienie jego barwy.
Proces ma jednak wpływ nie tylko na wilgotność i wygląd. Podczas modyfikacji następuje ubytek masy i gęstości drewna, czemu towarzyszy niewielki spadek wytrzymałości mechanicznej oraz wzrost twardości i kruchości. Ubytku masy nie należy więc traktować jako niepożądanego skutku ubocznego. W technologii opisanej przez WDE MASPELL jest on jednym z parametrów pozwalających ocenić, czy modyfikacja rzeczywiście zaszła w odpowiednim stopniu.
Próżnia wnosi do procesu jeszcze jeden element. Według producenta pozwala uzyskać bardzo niską zawartość lotnych związków organicznych (VOC), dzięki czemu materiał może być stosowany we wnętrzach bezpośrednio po zakończeniu modyfikacji. Przy obróbce gatunków iglastych usuwana jest również żywica, co ma znaczenie przy późniejszym wykorzystaniu drewna w gotowych wyrobach.
Od DC5 do DC1
Drugim sposobem weryfikacji efektów procesu jest określenie klasy odporności biologicznej. Badania laboratoryjne sprawdzają podatność drewna na działanie grzybów i pleśni. Skala przywołana w materiale WDE MASPELL obejmuje klasy od DC5, oznaczającej drewno nietrwałe o żywotności poniżej 5 lat, do DC1 – drewna bardzo trwałego, którego żywotność przekracza 25 lat. Jako przykłady obu krańców podano odpowiednio buk przed modyfikacją oraz tek.
Różnicę dobrze pokazują gatunki wykorzystywane przez europejski przemysł drzewny. Rodzime gatunki iglaste, klasyfikowane przed obróbką w klasie DC4, po modyfikacji termicznej mogą według danych WDE MASPELL osiągnąć DC2. Dla porównania modrzew syberyjski ma klasę DC3.
Jeszcze większa zmiana dotyczy dwóch gatunków liściastych. Buk startuje z poziomu DC5, a jesion z DC4, natomiast po modyfikacji oba mogą uzyskać klasę DC1. Właśnie ten parametr może być szczególnie interesujący dla producentów szukających sposobu na wykorzystanie europejskiego surowca w wyrobach wymagających znacznie większej odporności biologicznej niż zapewnia drewno niemodyfikowane.
Nie znaczy to, że po obróbce buk czy jesion stają się odpowiednikiem gatunków egzotycznych pod względem wszystkich właściwości. Z przedstawionych danych wynika porównanie ich klasy odporności biologicznej, a nie całego zestawu parametrów technicznych drewna.
Mniej zabiegów konserwacyjnych
Wyższa odporność biologiczna poszerza zakres zastosowań materiału, ale ma też wymiar ekonomiczny. Drewno wymagające rzadszej konserwacji oznacza mniej zabiegów wykonywanych podczas użytkowania gotowego produktu, a w części zastosowań – według materiału WDE MASPELL – możliwa jest całkowita rezygnacja z konserwacji. Przy rosnących kosztach pracy okres użytkowania produktu zaczyna więc mieć równie duże znaczenie jak koszt samego materiału.
Dochodzi do tego brak środków chemicznych podczas modyfikacji. W przypadku elementów przeznaczonych do budownictwa drewnianego czy wyposażenia jest to argument pozwalający połączyć poprawę właściwości użytkowych z wykorzystaniem naturalnego surowca. Technologia nie opiera się przy tym na nanoszeniu powłoki ochronnej na powierzchnię – zmiany zachodzą w materiale pod wpływem temperatury, pary i warunków panujących podczas cyklu.
Ekonomia komory
Wprowadzenie modyfikacji termicznej do zakładu nie sprowadza się jednak do uzyskania drewna o wyższej klasie odporności. Dla przedsiębiorstwa oznacza stworzenie dodatkowego etapu technologicznego, który musi znaleźć uzasadnienie w wartości gotowego produktu i stopniu wykorzystania urządzenia.
WDE MASPELL deklaruje, że przy pełnym wykorzystaniu zdolności produkcyjnych komory zwrot z inwestycji może nastąpić nawet w ciągu dwóch lat. Jest to informacja producenta, a rzeczywisty wynik będzie zależał od warunków konkretnego zakładu, dlatego firma przewiduje wykonywanie indywidualnych kalkulacji inwestycji. Znaczenie tej technologii nie kończy się więc na nadaniu drewnu ciemniejszej barwy, z którą modyfikacja termiczna jest często kojarzona. Znacznie ciekawsza dla przemysłu jest możliwość zmiany parametrów pospolitych gatunków – zwłaszcza ich stabilności i odporności biologicznej – bez chemicznej impregnacji. Jeśli buk z klasy DC5 i jesion z DC4 mogą po prawidłowo przeprowadzonym procesie osiągnąć DC1, przed producentem pojawia się możliwość szukania dla dobrze znanego surowca zastosowań, w których wcześniej ograniczeniem była jego naturalna trwałość.
~basza
