انواع فرآوری چوب

انواع فرآوری چوب ؛ علاوه بر روش ترمو کردن چوب فرآوری‌های دیگری برای اصلاح چوب انجام می‌گیرد، در این مقاله قصد داریم به بررسی این فرآوری‌ها بپردازیم.

روش WTT و Firmolin

فرآوری WTT و Firmolin در مقایسه با فرآوری ترموود در اینجا مورد بررسی قرار می‌گیرد. ثابت شده است که فرآوری اصلاح چوب با حرارت در بخار اشباع و تحت فشار با استفاده از دمای بین 160 تا 190 درجه‌ی سانتی گراد، پروسه‌ی اصلاح حرارتی می‌باشد که از طریق حرارت و دمای بالا در بخار مافوق داغ انجام می‌پذیرد.

این مفهوم هم اکنون توسط حداقل دو کمپانی اروپایی با نام‌های WTT (2016) و (Firmolin (Willems2009 در حال تجاری شدن می‌باشد. داگرو اتال (2010) گزارش کرد که پروسه‌ی WTT در سیلندرهای اتوکلاو از جنس استینلس استیل به همراه فشار انجام می‌پذیرد به طوری که تهویه‌ی هوا به طور ممتد در حین پروسه انجام نمی‌شود. بخار توسط آب داغ به وجود می‌آید و آب داغ توسط رادیاتوری داخل سیلندر تولید می‌شود و رطوبت اضافی تبخیر شده از چوب نیز در طول پروسه از بین می‌رود. تجهیزات به گونه‌ای طراحی می‌شوند که در برابر فشار 20 بار و دمای 210 درجه‌ی سانتی‌گراد مقاوم است، اما عملکرد بهینه‌ی پارامترها در دمایی بین 160 تا 180 درجه‌ی سانتی‌گراد و فشاری بین 7 تا 10 بار می‌باشد.

در تکنولوژی Firmolin به منظور کنترل دقیق دما و فشار، اتاق یا محفظه‌ی دیگری نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد (Williens 2009). شکل زیر نمودار شماتیک تکنولوژی Firmolin را نمایش می‌دهد. محفظه‌ی اصلاح حرارتی به صورت اتوکلاو می‌باشد که چوب در آن با بخار اشباع تحت اصلاح حرارتی قرار می‌گیرد و محفظه‌ی دوم، مخزن آب داغ در دمای کنترل شده می‌باشد که بخار پروسه را تامین می‌نماید:

1. فشار اتوکلاو
2. عایق حرارتی
3. پنکه
4. چوب
5. المنت های گرمازا
6. مخزن آب
7. بخار آب

روش Les Bois Perdure

علی رغم موفقیت فرآوری ترموود در سال‌های اخیر، فرآوری جدیدی با روش Perdure نیز ارائه شده است. پروسه‌ی Perdure در انواع پروسه‌های اصلاح حرارتی، یک تکنولوژی تجاری می‌باشد بنابراین اطلاعات کافی در خصوص این فرآوری در دسترس نیست. در سال 2010 Rapp گزارش کرد که فرآوری اصلاح حرارت با روش  Perdure تحت بخار اشباع در دمای تقریبی 230 درجه‌ی سانتی‌گراد انجام می‌گیرد. در این پروسه چوب قبل از وارد شدن به مرحله‌ی اصلاح حرارتی، خشک می‌شود.

مطابق با اطلاعات تولید، در این پروسه از آب تبخیر شده در طول پروسه‌ی خشک کردن به عنوان واسطه برای گرم کردن در فاز اصلاح حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، بنابراین در این تکنولوژی انتشار گازهای گلخانه‌ای وجود ندارد. ضایعات حاصل از این پروسه به صورت مایع می‌باشد و به میزان بسیار اندکی است.

روش Termovuoto

این پروسه دارای اختلافاتی جزئی با فرآوری ترموود می‌باشد که در اینجا مورد بحث قرار می‌گیرد. پروسه‌ی Thermovuoto توسط شورای تحقیقاتی بین‌المللی ایتالیا از طریق پروژه‌ی تامین مالی اروپا در برنامه‌های نوآورانه اقتصادی (CNR-IVALSA 2016) در سپتامبر 2016 نهایی شد. عکس زیر تصویری از واحدهای Termovuoto را نشان می‌دهد. پروسه‌ی Termovuoto تکنولوژی جدید برای اصلاح حرارتی چوب می‌باشد که خلا جزئی داخل راکتور جایگزین اکسیژن می‌شود (Ferrari et al. 2013).

فشار زیر اتمسفر به طور ثابت در کل پروسه بین 150 تا 250 میلی بار نگاه داشته می‌شود که معادل نقطه جوش بین 53 تا 73 درجه‌ی سانتی‌گراد می‌باشد (Allegretti et al. 2012). در ابتدا چوب در دمای 100 درجه‌ی سانتی‌گراد خشک می‌شود تا زمانی که رطوبت چوب به صفر در صد برسد و سپس اصلاح حرارتی در همان اتاق با افزایش دما از 160 تا 220 درجه‌ی سانتی گراد افزایش می‌یابد. یک پمپ خلا برای حفظ خلا در طول پروسه مورد استفاده قرار می‌گیرد و هوای باقی مانده را از بین می‌برد.

روش Hot oil

تفاوت پروسه‌ی ترموود با اصلاح چوب به روش Hot oil را در این بخش مورد بررسی قرار می‌دهیم. اصلاح حرارتی چوب در روغن داغ توسط کمپانی Menz Holz در آلمان (Homan and Jorissen 2004) آغاز شد. پروسه‌ی روغن داغ در یک محفظه‌ی سر بسته انجام می‌گیرد (Rapp 2001). در ابتدا چوب در داخل محفظه قرار می‌گیرد و سپس روغن داغ در حرارت 180 تا 220 درجه‌ی سانتی گراد به مدت دو ساعت پمپ می‌شود. واسطه‌ی گرمازایی در این پروسه روغن‌های نباتی از قبیل روغن کلزا، روغن آفتاب گردان و روغن Linseed می‌باشد. روغن به عنوان واسطه‌ی انتقال حرارت به چوب و جداسازی آن از اکسیژن در طول پروسه مورد استفاده قرار می‌گیرد (Rapp 2001). برطبق خبرنامه صنعت چوب آلمان، فرآوری روغن داغ یا OHT کمپانی Menz Holz تنها فرآوری اصلاح حرارتی می‌باشد که بر اساس روغن نباتی است.

اصلاح حرارتی چوب در بخار اشباع

هدف از توسعه این تکنولوژی کاهش انرژی مصرفی درحین پروسه و افزایش کیفیت محصول نهایی می‌باشد.

استفاده از این روش منجر به عدم نیاز به خشک کردن اولیه می‌شود که در نتیجه‌ی این روش سرعت فرآوری ترموود افزایش می‌یابد.

با وجود هزینه‌ی بالای بخار آب که منجر به افزایش انرژی این فرآوری می‌شود، بسیاری از تولید کننده‌های چوب حرارت دیده، بخار آب را به عنوان عاملی بهینه برای اصلاح چوب در تولید چوب ترمو انتخاب کرده‌اند، به طوریکه این عامل ویژگی‌هایی از قبیل مقاومت در برابر آتش و کیفیت محصول تمام شده را افزایش می‌دهد و منجر به رنگی یکنواخت در سرتاسر مقاطع ترموود می‌شود.

با این حال چنین عاملی به عنوان بخار ما فوق داغ توسط بسیاری از تولیدکننده‌ها به عنوان عامل فرآوری در کنار استفاده از متریال‌های خشک کردن اولیه انتخاب می‌شود و به طور قابل ملاحظه‌ای انرژی مصرفی پروسه را افزایش می‌دهد.

مراحل فرآوری ترموود در بخار آب اشباع

تکنولوژی پروسه‌ی فرآوری چوب حرارت دیده در بخار آب اشباع شامل مراحل اصلی زیر می‌شود:

دما در دستگاهی تا 180 الی 220 درجه سانتی گراد توسط بخار اشباع که با ژنراتور تولید می‌شود افزایش می‌یابد، اصلاح چوب در دمای بسیار بالا به همراه فشار بخار اشباع به مدت 4 الی 8 ساعت به طول می‌انجامد.

پروسهی اصلاح چوب با حرارت با پاکسازی دستگاه از وجود هوا ( ایجاد خلا) توسط بخار آب آغاز می‌گردد، که متعاقبا منجر به حرارت شدیدتر و انتقال گسترده‌ای بین چوب و عامل فرآوری می‌شود. مرحله‌ی بعدی افزایش حرارت و در نتیجه افزایش فشار بخار در دستگاه می‌شود. قانون افزایش دما منجر به جلوگیری از عدم یکنواختی حرارت و دمای فرآوری در مقاطع چوب می‌شود.

بعد از رسیدن دمای محیط به 180 تا 220 درجه سانتی گراد فرآوری ترموود به حرارت مورد نظر خواهد رسید. دما و مدت زمان مراحل این پروسه بستگی به خواص مورد نظر و رنگ چوب نهایی دارد. در این مرحله بزرگترین تغییرات در ترکیبات شیمیایی چوب توسط این عوامل ایجاد می‌شود: تجزیه اجزایی که در برابر حرارت مقاومت کمتری دارند، جداسازی واکنش آب، دی اکسید کربن و برخی مواد دیگر.

بعد از مرحله ی حرارت دادن به چوب در بخار آب با فشار بالا، مرحله‌ی خنک کردن با کاهش فشار محیط  و از بین بردن خلا آغاز می‌شود که مهمترین هدف از انجام این مرحله خشک کردن چوب می‌باشد.

پروسه‌ی همزمان خشک کردن و خنک کردن زمانی که دمای چوب به 20 درجه سانتی گراد رسید به اتمام می‌رسد. رطوبت موجود در چوب حرارت دیده یا ترموود با توجه به این موارد به میزان 25 تا 35 درصد کاهش می‌یابد. اگر نیاز به خشک کردن بیشتر چوب باشد، سیکل ” حرارت دادن و ایجاد خلا ” چندین بار قابل تکرار است.

متود و متریال

مطالعه‌ی علم جنبش شناسی در فرآوری ترموود در محیط حاوی بخار اشباع در شکل زیر نمایش داه شده است.

شکل شماره 1 اتاق قرارگیری چوب جهت فرآوری ترموود را نمایش می‌دهد. شکل شماره 2 ژنراتور بخار و شکل شماره 3 یخچال متراکم کننده می‌باشد. در این آزمایش نمونه‌های چوب پاین، birch و بلوط با ضخامت 10 تا 60 میلی‌متر، عرض 50 میلی‌متر و طول 200 میلی‌متر که هر کدام دارای رطوبت‌های متفاوت از 20 تا 28 درصد می‌باشند، تحت فرآوری چوب ترمو قرار می‌گیرند.

آنالیز ماده‌ی فرار در فرآوری چوب ترمو از طریق حرارت دادن نمونه‌های چوب پاین بر روی یک فنجان شیشه‌ای مشخص می‌شود. در طول این فرآیند مواد تبخیر شده از چوب بر روی صفحه‌ی شیشه‌ای متراکم می‌شود، سپس صفحه‌ی شیشه‌ای از روی فنجان برداشته می‌شود و میزان آلودگی ایجاد شده  توسط ماده‌ی فرار بر روی سطح شیشه مشخص می‌شود و در نهایت به طور غیرمستقیم خلوص نمونه‌های چوب از ماده‌های فرار معین می‌گردد و در نهایت بوی سوختگی ایجاد می‌شود.

علاوه بر ترمو کردن چوب انواع مختلفی از فرآوری ها برای تبدیل چوب به یک متریال مناسب در ساخت و ساز وجود دارد، که در این مقاله به بررسی آن ها می پردازیم.

پارس آرای کوهستان

امروزه با تحولات وسیع تکنولوژی و فنی صنعت ساختمان در جهان ؛ بر این باوریم که مسئولیت خطیری در قبال این صنعت بر عهده داریم . شرکت پارس آرای کوهستان با اتکاء به تکنولوژی نوین جهانی و اعتقاد به تحقیق مداوم به جهت یافتن روشهای نوین در صنعت ساختمان ، اصلاح و توسعه دائم اطلاعات و امکانات ، تلاش بر ارائه بهترین محصولات به بازارهای کشور دارد. شرکت پارس آرای کوهستان با تلاش مستمر در زمینه واردات و اجرای انواع پارکت ، نما وسازه های تمام چوب از کمپانی های مطرح جهانی ، همواره درصدد تأمین انواع ترمووود در صنعت ساختمان برای کشور بوده است و همگام با عرضه محصولات ، همواره در ارائه جدیدترین و با کیفیت ترین برند به بازار داخلی پیش قدم بوده است و هم اکنون محصولات شرکت پارس آرای کوهستان با کمک کارشناسان فروش با بهره گیری از دانش فنی به مصرف کنندگان گرامی در سراسر کشور عرضه می گردد.