دسته‌بندی نشده

چوب ترمو: نقش درخت در زندگی مدرن

 

توسعه موارد کاربرد مصالح چوب، ساخت مصنوعات متنوع و چند سازه ای در پناه علم و فناوری طی دهه های اخیر پیشرفت قابل ملاحظه ای داشته است. با این وجود روی روشهای حفظ پایداری ظرافت این مصنوعات در محیط نصبشان و تدارک آموزه های کارآمد برای ارتقای مهارت های پیشگیرانه در بین دست اندرکاران صنایع تولید مصنوعات چوب و ترویج موارد مراقبت از اقلام کار چوبی در فضای زیست محیطی به ویژه در جوامع کشور های جهان سوم، بسیار کم کار شده است.

لذا عدم وجود آگاهی و شناخت کافی از این صنعت عامل عمده کوتاهی عمر مفید فرآورده های چوب در این جوامع میباشد. این ماده طبیعی به لحاظ تنوع کاربردی که دارد در برخی از موارد به دلیل داشتن یک سری از مشکلات کاربردی مانند تخریب زیستی، تغییر ابعاد در برابر تغییرات رطوبتی هو و تأثیر پذیری از اشعه ماورای بنفش خورشید به صورت محدود مورد استفاده قرار می گیرد. متخصصین برای بهبود خواص مزبور از شیوه های متعددی از جمله آغشتن چوب به مواد سمی، استفاده از پوشش های بی رنگ یا رنگی برای محدود کردن جذب و دفع رطوبت و مقابله با اشعه خورشید استفاده نموده اند. علیرغم آثار مثبت این روشها و مواد، بسیاری از شیوه ها به دلیل آلایندگی محدود، ممنوع و یا حذف شده اند. بدین سبب گرایش به سوی روش هایی است که به کمک آنها بتوان چوب را بدون ایجاد آثاری زیانبار بر روی طبیعت تیمار کرد.اصلاح چوب به این معنی است که با استفاده از مواد و روش هایی که آثار مخربی بر محیط زیست نداشته باشند و یا به عبارتی دوستدار طبیعت باشند، خواص چوب را برای بسیاری از کاربردها بهبود بخشید.اصلاح چوب با شیوه های مختلفی اعم از شیمیایی، گرمایی، مکانیکی و آنزیمی انجام می شود.اصلاح گرمایی یا حرارتی به دلیل عدم استفاده از مواد شیمیایی و سهولت کاربرد طرفداران بسیاری را به ویژه در اروپا پیدا کرده است، به نحوی که صنایع جدیدی نیز احداث و به بهره برداری رسیده اند. تقریباً همیشه برای بشر روشن بوده است که سوزاندن سطح چوب در آتش، آن را برای استفاده در فضای بیرونی مقاوم‌تر می‌کند و از دوران باستان از این روش برای افزایش مقاومت چوب‌هایی که در معرض شرایط آب و هوایی بیرونی قرار داشته‌اند استفاده می‌شده است. مطالعه علمی تیمار حرارتی چوب اولین بار در دهه ۱۹۳۰ انجام گرفت. گسترده‌ترین و کامل‌ترین پژوهش‌ها را انجمن ترمووود فنلاند انجام داد. در نتیجه‌ی این تحقیقات انجمن ترمووود فنلاند روشی برای تیمار حرارتی چوب ابداع نمود که با نام ترمووود شناخته می‌شود. انجمن ترمووود فنلاند با همکاری صنایع محصولات چوبی فنلاند فرایند تیمار حرارتی چوب را در مقیاس صنعتی توسعه داده و مجوز اجرای فرایند ترمووود را به شرکت‌های عضو می‌دهد. ترمووود یا ترمو چوب حاصل فرآیند خشک کردن چوب با حرارت ۲۳۰ درجه سانتی گراد در معرض بخار آب و گردش هوا می‌باشد. در این فرآیند مغز چوب یا داخلی‌ترین قسمت چوب به دمایی بین ۱۸۵ تا ۲۱۵ درجه سانتی گراد می‌رسد. بسته به ضخامت ، رطوبت اولیه و گونه چوبی که تحت این فرآیند قرار می‌گیرد، پس از رسیدن مغز چوب به این ، دما ، میزان حرارت به مدت ۲ تا ۳ ساعت ثابت می‌ماند. استفاده از بخار در فرآیند ترمووود ویژگی‌های شیمیایی چوب را تغییر می‌دهد. در نتیجه فرایند ترمووود رنگ چوب تیره می‌گردد و توزیع رطوبت در چوب یک‌نواخت می‌شود و خاصیت عایق حرارتی آن نیز بهبود می یابد. در تیمار حرارتی ترمووود ، چوب در مقابل پوسیدگی مقاوم می گردد . هم‌چنین بیش‌تر ویژگی‌های نامطلوب چوب تا حد زیادی از بین می‌روند. دمای بالایی که به چوب اعمال می‌شود باعث شکسته شدن زنجیره های سلولزی و تجزیه اسیدها و خروج عمده رزین چوب می‌شود و محیط را برای رشد ریز ارگانیسم‌ها ، حشرات ، انواع قارچ و کپک نامناسب می‌سازد. در فرآیند ترمووود، نخست با اعمال گرمای بالا رطوبت چوب به صفر می‌رسد و در آخرین مرحله با اعمال رطوبت به حدود ۴ تا ۶ درصد می‌رسد. حاصل این رطوبت‌دهی نهایی افزایش مقاومت چوب ترمو در برابر تاب برداشتن، تغییر ابعاد و جا به جا شدن است.

چوب ماده خام طیبعی است که بعد از زغال سنگ و نفت جایگاه سوم را در دنیا به خود اختصاص داده است. به دشواری می توان ماده خام دیگری مانند چوب یافت که به طور گسترده در همه جای دنیا در دسترس باشد و با کمترین کار و هزینه به شکل دلخواه آماده شود.

فرآیند ترمووود در سه فاز اجرا می‌شود:

فاز ۱: افزایش دما و خشک کردن در دمای بالا

در فاز نخست فرآیند ترمووود دمای چوب با استفاده از گرما و بخار آب یک‌باره افزایش داده می‌شود، به‌نحوی که دمای کوره به حدود ۱۰۰ درجه سانتی گراد می‌رسد. سپس به تدریج و به شکل یک‌نواخت دما تا۱۳۰ درجه سانتی گراد افزایش داده می شود. در این فاز از فرآیند ترمووود از بخار آب برای جلوگیری از ترک برداشتن چوب در جریان حرارت‌دهی بهره گیری می¬شود. به علاوه بخار آب مانع بروز واکنش‌های شیمیایی داخل چوب می‌شود. در این مرحله محتوای رطوبت چوب ترمو تقریباً به صفر می رسد.

فاز ۲: حرارت‌دهی

وقتی خشک‌سازی چوب در دمای بالا انجام گرفت در فاز دوم فرآیند ترمووود دمای داخل کوره تا حدود ۱۸۰-۲۱۵ درجه سانتی گراد (بسته به استاندارد ترمووود) افزایش می یابد. پس از رسیدن به این دما بنا به کاربرد نهایی مورد نظر برای چوب ترمو به مدت ۲ تا ۳ ساعت این دما حفظ می شود. در این فاز بخار آب از آتش گرفتن چوب جلوگیری می‌کند.

فاز ۳: رطوبت‌دهی و خنک کردن

در مرحله نهایی فرآیند ترمووود با اسپری کردن آب بر روی چوب ها دمای آنها کاهش پیدا می‌کند. وقتی دمای چوب ترمو به حدود ۸۰ تا ۹۰ درجه سانتی گراد رسید رطوبت‌دهی مجدد برای رساندن چوب به رطوبت مناسب رخ می‌دهد. نتیجه این کار ایجاد ترمو چوب با رطوبتی معادل ۴ تا ۷ درصد است

ترمو-دی Thermo-D حرف در Thermo-D از واژه یا دوام گرفته شده است. دوام زیست‌شناختی علاوه بر حفظ شکل ظاهری در کاربردهای نهایی این کلاس چوب ترمو اهمیت کلیدی دارد. محصولات ترمووود کلاس بسته به رطوبت محیط ممکن است از ۵ تا ۶ درصد تغییر ابعاد به صورت تورم یا افت حجم داشته باشند. محصولات این کلاس ترمووود از دوام نسبتاً مناسبی نیز برخوردارند و با استاندارد مطابقت دارند.