۴ بهمن ۱۳۹۳

ترمووود چیست؟

از قرن های گذشته بشر از تکنیک سوزاندن سطح چوب در آتش برای استفاده از آن در فضای باز استفاده میکرده است. حتی واییکینگ ها (دریانوردان اهل اسکاندیناوی) نیز ازاین روش برای ساختن نرده و حصار استفاده می کرده اند.

عمل آوردن چوب تحت حرارت بصورت علمی توسط استام و هانسن در دهه 30 میلادی در آلمان و همچنین از سوی وایت در دهه 40 در ایالت متحده آمریکا مورد بررسی قرار گرفت. در دهه 50 محققان آلمانی به نام های باوندام و رونکل تحقیقات در این زمینه را ادامه دادند. در همین زمینه کولمن و اشنایدر نتیجه تحقیقات خود را به ترتیب در دهه 70 منتشر کردند. چندین سال بعد در دهه 90 بررسی هایی در فنلاند، فرانسه و هلند صورت گرفت. اما مهمترین و کاملترین تحقیقات از سوی موسسه VTT درفنلاند صورت گرفته است. تحقیقات علمی زیادی نیز از سوی موسسه YTT ( موسسه تکنولوژی های زیست محیطی) در حال شکل گیری است. اما به راستی ترمووود چیست و چگونه تولید می شود.

چکیده ای از پروسه ترمووود

یک مقیاس صنعتی برای عملیات حرارتی چوب توسط موسسه VTT و با همکاری صنایع چوب فنلاند تعریف شده است. لیسانس ترموود صرفاً به اعضا انجمن اعطا می شود.

پروسه ترموود را میتوان به سه مرحله تقسیم کرد:

مرحله اول: افزایش حرارت و خشک کردن چوب در دمای بالا

با استفاده از بخار آب و حرارت، دمای کوره به سرعت تا 100 درجه سانتیگراد افزایش می یابد.سپس حرارت به شکل یکنواخت به 130 درجه افزایش می یابد که دمای بالا موجب خشک شدن چوب می شود.بدین شکل رطوبت موجود در چوب به صفر نزدیک میشود.

مرحله دوم: عملیات حرارتی

هنگامیکه چوب خشک گردید، دمای داخل کوره بین 185 تا 215 درجه افزایش می یابد. زمانی که دمای مورد نظر به دست آمد به مدت 2 تا 3 ساعت دمای کوره با توجه به نوع کاربری در دمای 180 یا 215 درجه ثابت می گردد.

مرحله سوم: خشک کردن چوب و رساندن رطوبت به میزان متعادل

در مرحله آخر، دمای کوره با استفاده از آب که به شکل اسپری (SPRAY) به داخل کوره پاشیده میشود پایین می آید. زمانی که دما به 80 الی 90 درجه کاهش میابد، رطوبت رسانی به چوب انجام می شود تا نم موجود در چوب افزایش یافته و به 4 الی 7% برسد.

تصویر 1.1: نمودار پروسه تولید

aaa

هنگامیکه دمای داخل کوره کاهش یا افزایش می یابد، یک مکانیزم ویژه برای تعدیل شرایط کوره بکار گرفته میشود تا از ترک خوردگی بر روی سطح یا داخل چوب جلوگیری شود. برای هر سایز چوب یا هر نوع گونه درختی یک مقیاس متفاوت مورد استفاده قرار میگیرد.

مواد اولیه ای که بکار گرفته میشود می تواند چوب سبز ( چوب درختی که تازه برش خورده) یا چوبی که در کوره خشک شده است باشد. اگر پروسه با چوب سبز آغاز شود، چوب را میتوان با افزایش فوق سریع دما خشک کرد. این پروسه هم برای چوب های نرم جوابگوست و هم برای چوب های سخت. اما برای تعدیل شرایط کوره برای گونه های مختلف چوب، پروسه حرارت دهی می بایست از تنظیمات صحیح برخوردار باشد.

تغییرات ساختاری چوب و واکنش های شیمیائی

عملیات حرارتی چوب موجب تغییر ساختار چوب می گردد. در تصاویر زیر تفاوت ساختاری چوب های کاج خام (پیش از عملیات حرارتی) و چوبهای کاج ترمو (بعد از عملیات حرارتی) نشان داده شده است. همانطور که در تصاویر مشاهده میشود ، بافت کاج خام پیش از عملیات ترمووود فشرده تر است.

bbb

حرارت دادن چوب خواص شیمیایی و ساختاری آن را به صورت غیر قابل برگشتی تغییر می دهد . این تغییرات در اثر افت دمای جوی – ساولزها ( Hemi Celluloses) که نوعی زنجیره قندی محسوب میشوند صورت می گیرد . تغییرات مورد نظر معمولاً از دمای 150 درجه به بالا مشاهده می شود و با افزایش مرحله دما ادامه می یابد . بدین شکل کوچک و بزرگ شدن ناشی از رطوبت به شدت کاهش می یابد، ماندگاری بیولوژیک چوب افزایش می یابد ، رنگ آن تیره می شود و عصاره آن خارج می شود ، چوب سبک تر می شود ، ph آن کاهش می یابد و خواص عایق بندی حرارتی آن ( Thermal Insulation ) بهینه می شود . طی این فرآیند سختی و استحکام چوب نیز تغییر می کند .

حال که می دانیم ترمووود چیست بهتر است اشاره مختصری به تاریخچه ترموود در ایران داشته باشیم.
در ایران چوب ترمووود برای اولین بار در سال 1386 در فضای بیرونی ساختمان مورد استفاده قرار گرفت. در سال های اولیه ورود به ایران، چوب ترمووود بیشتر در نمای ساختمانها اجرا شده است. لیکن با مرور زمان استفاده از این محصول رایج گردیده و در سایر بخش های ساختمان مانند کف تراس ها، دور استخرها، آلاچیق و حتی برای ساخت میز و صندلی مخصوص فضای باز نیز بکار رفته است.

تکنولوژی ترمووود یکی از پیشرفه ترین فن آوری های حال حاضر جهت مقاوم سازی چوب برای مصارف بیرونی میباشد. استفاده از این نوع چوب به هیچ نوع محدوده جغرافیائی محدود نمیشود و در همه جا قابل استفاده میباشد. نکته مهم اینست که وضعیت جغرافیائی و شرایط آب و هوائی میزان تنش های محیطی که بر روی چوب وارد میشود را تعیین میکند.

به عنوان نمونه، چوب هائی که در سطوح افقی کار میشوند مانند کف تراس، روگ گاردن، دور استخرهای فضای باز … و غیره دائماً در معرض تابش نور خورشید و آب باران و برف قرار میگیرند. بدین جهت بدیهی است که این نوع چوب بیشتر دچار فرسایش قرار میگیرند. به همین دلیل رسیدگی به آنها میبایست حداقل هر سال یکبار انجام شود. منظور از رسیدگی بازدید از وضعیت چوب و تجدید رنگ محافظ ضد UV میباشد.

در سطوح عمودی مانند نمای ساختمان، تاثیرات آب و هوائی کمتر است. میزان تابش نور خورشید بر روی سطوح چوبی نما که بستگی به موقعیت توپوگرافی، مکان جغرافیائی و همچنین طراحی نمای ساختمان دارد در نهایت فواصل دوره های نگهداری را تعیین میکند. به عنوان مثال، دوره تجدید رنگ برای نمای چوبی ساختمان هائی که در مناطق گرمسیر کشور مانند کرمان، شیراز و یزد قرار دارند کوتاه تر است ( بین 4 الی 5 سال). در تهران فاصله بین دوره های تجدید رنگ بصورت تقریبی بین 5 تا 7 است.

علی رغم مقاومت بسیار بالای چوب ترمووود در مقابل عوامل محیطی، توجه مصرف کننده این نوع کالا به ماهیت آن به عنوان یک عنصر 100% طبیعی ضروری است. چوب یک ماده طبیعی است که زندگی میکند، حرکت میکند، دچار انقباص و انبساط میشود، رطوبت را دفع و جذب میکند و غیره …. تغییرات متعددی که در ساختار چوب بوجود می آید ممکن است در مواردی موجب ترک های ریز گردد. تابش نور خورشید میتواند منجر به پریدگی رنگ چوب است. بسیاری از اتفاقاتی از این قبیل که بر روی چوب می افتد، طبیعی قلمداد میشود و برگرفته از ذات آن میباشد. انتظار اینکه چوب مانند مصالح کامپوزیت و مصنوعی عمل کند کمی به دور از واقعیت است.
چوب یک ماتریال بسیار زیبا و جذاب است که نیاز به نگهداری و رسیدگی دارد. اگر مصرف کننده چوب ترمووود به این نکته توجه کند، استفاده از آن برای وی تجربه بسیار موفقی خواهد بود.

در ایران عوامل محیطی که در ماندگاری چوب تاثیر میگذارند عبارتند از اشعه نور خورشید، باران و برف، تغییرات دمائی و آلودگی هوا.