PREGLED POSTUPAKA MODIFIKACIJE i KOMERCIJALNIH JEDNICA
Domagoj Hudid Davor Krznarid
Pregrijano drvo (termika modifikacija drva)Povijest: 1946. god.
zabiljeeni su prvi pokuaji termike modifikacije drva grijanjem drva
u vrudoj metalnoj kadi===>poboljavanje otpornosti prema gljivama
uzronicama trulei 1955.god. procesi grijanja drva u plinovitim
atmosferama i lijevanim kadama===> fokus na poboljanju
dimenzijske stabilnosti i promjene vrstode
Pregrijano drvo (termika modifikacija drva)Povijest: 1973. god.
primjena visoke temperature i tlaka na drvo
Pregrijano drvo (termika modifikacija drva)Glavni ciljevi:
povedanje dimenzionalne stabilnosti povedanje otpornosti prema
gljivama uzronicama trulei trajnost (vrsta drva, tip procesa,
vrijeme procesa)
Pregrijano drvo (termika modifikacija drva)Nedostaci: lomljivost
(povedana zbog utjecaja visokih temperatura) niska otpornost na UV
zraenje tokasta povrina zbog izlaska smole iz drva tijekom
postupka
Pregrijano drvo (termika modifikacija drva)Proces: odvija se u
inertnoj atmosferi na temperaturama izmeu 180C i 260C razlog
koritenja inertne atmosfere je zbog smanjenja utjecaja kisika
Modifikacija koritenjem ulja i topline Proces se odvija u
zatvorenom procesnom tanku (PT). Nakon punjenja procesnog tanka sa
drvom, vrude ulje se pumpa iz skladinog tanka (ST) u procesni tank
(PT) gdje se vrude ulje odrava na visokoj temperaturi i krui oko
drva. Prije pranjenja procesnog tanka (PT) vrude ulje se ponovno
vrada u skladini tank (ST).
Modifikacija koritenjem ulja i topline
Modifikacija koritenjem ulja i topline razliiti stupnjevi
poboljanja==>razliite temperature max trajnost, min. potronja
ulja ==> 220C max. trajnost, max. vrstoda, kontrolirani dovod
ulja==> 180-200C trajanje procesa za drvo dimenija 100x100mm,
duine 4m je 18h
Modifikacija koritenjem ulja i topline
Modifikacija koritenjem ulja i topline toplinski medij je
nepreraeno biljno ulje (ulje repe, suncokretovo ulje, laneno ulje)
glavne funkcije ulja==>brzi i ujednaen prijenos topline drvu,
omogudavajudi jednake toplinske uvjete du cijelog tanka i potpuno
odvajanje kisika od drva glavni preduvjet za uporabu ulja je da moe
izdrati grijanje na minimalno 230C nedostatak nekih ulja (laneno
ulje)==> miris tijekom procesa grijanja drva takvo pregrijano
drvo koristimo za oblaganje, vanjsku stolariju, vrtne garniture,
vanjske terase, ograde, zvune barijere, a pregrijano drvo moemo
koristiti i u kontaktu s tlom ako je tretirano visokim
temperaturama i visokom upojnodu ulja.
Modifikacija koritenjem ulja i toplineTrokovi: 450 000
postrojenje kapaciteta 8 500 m3 60-90/m3- operacijski trokovi za
tretiranje smreke 265-295 /m3 - cijena tretirane smreke
Modifikacija koritenjem ulja i toplinePostrojenja u
komercijalnoj upotrebi: 2000. godine u Njemakoj, 30 kilometara od
grada Fulde, djeluje postrojenje MENZ HOLZ u Reulbachu. MENZ HOLZ
planira pokriti njemako trite u segmentu uljno-termiki obraenog
drva za vrtni namjetaj i drvo za vrtlarstvo. Tvrtka posjeduje tank
kapaciteta 2900m3/god. Proces je kompjutorski kontroliran (vrijeme,
potronja ulja, temperatura ulja i tlak).
Termika modifikacija drva u FrancuskojRetifikacija- retificirano
drvo: proces retifikacije drva sastoji se od ved prethodno osuenog
drva na 12% koje se polagano grije na temperaturu od 210C-240C u
duinoj atmosferi sa manje od 2% kisika jedna komora kapaciteta 8m3
ovom metodom ima godinji kapacitet od 3500m3 investicija za komoru
navedenih kapaciteta iznosi oko 700 000 cijena procesa iznosi od
150-160/m3 u procesu retifikacije koristimo elektrinu energiju
Termika modifikacija drva u FrancuskojRetifikacija- retificirano
drvo: Nedostaci: smrad koji se javlja nakon tretmana nemogudnost
daljnjeg bojanja ili lakiranja povedana lomljivost
Termika modifikacija drva u FrancuskojRetifikacija- retificirano
drvo: Vrste drva: drvo najpogodnije za ovaj proces su vrste drva
manje gustode, zbog toga to vrste vede gustode imaju tendenciju
pucanja i drastinog smanjivanja mehanikih svojstva topole se se
pokazala vrlo pogodna za ove procese, a u tijeku su istraivanja sa
primorskim vrstama borova
Termika modifikacija drva u Francuskoj''Le Bois Perdure''
proces: za razliku od retifikacije, proces ''Le Bois Perdure'' ne
poinjemo sa ''suhim'' drvom, nego sa sirovim drvom proces se
sastoji od umjetnog suenja u komori , zatim grijanja drva na
temperaturu od 230C u atmosferi pare za rad koristimo plinsku
energiju hlapljive organske komponente (VOC) ponovno ulaze u
plamenik kako bi minimalizirali zagaenje, kao i kako bi poboljali
ukupnu potronju energije
Termika modifikacija drva u Francuskoj''Le Bois Perdure''
proces: Trokovi: trokovi procesa iznose oko 100/m3 Investicija za
komoru istog kapaciteta kao i za retificirano drvo iznosi oko 500
000 Nedostaci: javlja se problem smrada, lomljivosti i nemogudnosti
daljnje obrade
Termika modifikacija drva u FinskojThermowood: u 2000. godini u
Finskoj bilo je 8 postrojenja koja su se bavila termikom
modifikacijom drva sa ukupnim kapacitetom malo manjim od 50
000m3/god postrojenja u Finskoj se najede koriste tradicionalnim
termikim postupkom, to znai bez pritiska i kemikalija, samo toplina
i vodena para u Thermowood procesu drvo je grijano u prisustvu pare
vodena para koristi se kako bi zamijenila zrak vodenom parom. Udio
zraka je obino manji od 3,5%. Niski udio zraka spreava drvo od
gorenja pri visokim temperaturama. temperature za ovaj proces kredu
se od 150C-240C u vremenskom periodu od 0,5h-4h najede koritene
vrste drva u Finskoj za ovaj proces su bijeli bor, smreka, breza i
trepetljika
Termika modifikacija drva u FinskojThermowood: koristedi
neotporne (5. razred trajnosti) vrste drva na kraju procesa moemo
dobiti vrlo otporno do umjereno otporno drvo (1.-3. razred
trajnosti) nedostatak procesa je savojna vrstoda koja moe opasti do
30% ovisno o visini temperature, no velika je prednost smanjeno
utezanje i bubrenje od 50-90%.
Termika modifikacija drva u Finskoj
Termika modifikacija drva u Finskoj
Termika modifikacija drva u Hrvatskoj u Republici Hrvatskoj
postoje tri tvrtke koje proizvode proizvode od pregrijanog drva:
PPS Galekovid iz Mraclina, Evolen iz Novske i Bel_Dren iz Slatine
sve tri tvornice primjenjuju tradicionalni termiki postupak, to
znai da ne koriste nikakve kemikalije ved samo samo toplinu i
vodenu paru od pregrijanog drva proizvode vanjske i unutarnje podne
i zidne oboge, vanjske zidne obloge, nosae cvijetnjaka i lamele u
tvrtki PPS Galekovid za proizvodnju proizvoda od pregijanog drva
koriste 2 komore kapaciteta 15m3 za proces proizvodnje pregrijanog
drva uglavnom koriste jasenovinu, hrastovinu, bukovinu i
grabovinu
Termika modifikacija drva u Hrvatskoj tvrtka Evolen ima
kapacitet 45 m3 po ciklusu najede obrauju jasen, hrast, bukvu,
javor, ari i bor prosjena cijena termiki obraene podne obloge od
jasenovine debljine 14mm za 4 je via od iste termiki neobraene
podloge, dok je kod podloge debljine 21mm ta razlika 7 .
Plato Plato je proces razvijen 80-ih godina prolog stoljeda u
kompaniji Shell proces se sastoji od 3 koraka. Prvi korak je
hidrotermoliza. Drvo se grije u vlanim uvjetima (pod pritiskom pare
i atmosferi s niskim udjelom kisika) drugi korak je proces suenja,
koji je potreban zbog stvrdnjavanja u suhim uvjetima u tredem
koraku. trajnost ovisi o uvjetima procesa, ali obino je izmeu 1-3
razreda trajnosti smanjenje savojne vrstode varira od 5-18%.
Plato
Procesi kemijske modifikacijeFurfurilacija: prvi procesi
furfurilacije razvijeni su prije nekoliko desetljeda furfurni
alkohol je obnovljiva kemikalija dobivena iz furfurala, proizvedena
iz hidroliziranog otpada, biomase. proces furfurilacije sastoji se
od impregniranja drva sa tretirajudom otopinom metodom punih
stanica nakon impregnacije slijedi meukorak, tj. meuproces suenja,
da bi se nakon toga odvio proces otvrdnjavanja tijekom procesa
otvrdnjavanja drvo je izloeno temperaturama od 80C-140C u atmosferi
pare proces otvrdnjavanja obino traje od 6-8h
Procesi kemijske modifikacije
Procesi kemijske modifikacije udarna vrstoda drva tretiranog
furfurnim alkoholom je jako smanjena, po nekim istraivanjima od
25-65% krutost se povedava od 30-80% povedana otpornost prema
agresivnim termitima
Procesi kemijske modifikacijeAcetilacija: proces se u osnovi
sastoji od impregnacije iza koje slijedi grijanje do toke kada
poinje egzotermna reakcija nakon reakcije, mjeavina octene kiseline
i octenog anhidrida se uklanja iz drva naknadnim se tretmanom
uklanjaju ostaci octene kiseline iz drva zadravanje octene kiseline
u drvu nakon tretmana rezultiralo bi njezinim kasnijim polaganim
izlaskom i uzrokovalo koroziju svih metalnih dijelova
Procesi kemijske modifikacije
Procesi kemijske modifikacije trajnost drva tretiranog procesom
acetilacije je uvijek u 1. razredu trajnosti dimenzijska stabilnost
je povedana za 75% svojstva vrstode su ostala netaknuta, osim
laganog povedanja tvrdode materijal je UV stabilan, a testovi
bojanja su pokazali zavidno dobre rezultate termiti ne preferiraju
materijal ( usporedni test ) jer ga mogu pojesti, ali ne i
probaviti
Procesi kemijske modifikacijeKomercijalizacija postupka: 2004.
godine poela je izgradnja pogona sa 20 000m3 koja je i prije
dananjeg dana zavrena kompanija koja proizvodi acetilirano drvo
zove se Titan Wood
Procesi kemijske modifikacijeN-methylol (DMDHEU): najpoznatija
kemikalija u ovoj kategoriji je dimetildihidroksietilenurea, bolje
znana kao DMDHEU DMDHEU rabi se irom svijeta u tekstilnoj
insustriji kao sredstvo protiv guvanja Procjenjuje se da drvo
tretirano DMDHEU na teini dobije od 30-40% svojstva vrstode nisu
ili su zanimarivo promijenjena utjecajem DMDHEU istraivanja nisu
pokazala mogudi dosegnuti razred trajnosti najvedi problem koji se
javlja prilikom uporabe DMDHEU je emisija formaldehida
Termokemijske reakcije U SHT Timber Research institutu u
Nizozemskoj provedeno je istraivanje na modificiranom lanenom ulju.
Laneno ulje promijenjeno je ene-reakcijom pradenom sa Diels-Adler
postupkom kako bi stvorila molekulu sa zasidenom anhidridnom grupom
visoka trajnost bez smanjivanja vrstode u laboratorijskim
uvjetima
HidrofobizacijaTretiranje silikonima: mijenjanje hidrofilne
prirode stanine stijenke u hidrofobnu je glavni razlog poboljanja
kvalitete drva koritenjem nekoliko tipova prirodnih ulja i
sintetikih smola vjeruje se da hidrofobizacija pomae smanjiti
potrebno prosjeno vrijeme vlanosti drva u uvjetima 3. razreda
uporabe grupa kemikalija koja se najvie istrauje za hidrofobizaciju
drva sadre silicij (silicijevi oksidi, silani, silikoni i dr.)
HidrofobizacijaTretiranje melaminom: istraivanja su pokazala da
se drvo tretirano melaminom u uvjetima 3. razreda uporabe vrlo
dobro ponaa. povrina drva puno stabilnija testovi trajnosti
melaminom tretiranog drva pokazali su vrlo dobre rezultate koji su
uglavnom ovisili o koliini upotrebljene smole
HVALA NA PANJI!
