Термодерево

Тема про термодерево несколько отличается от обычных советов попаданцу.

Дело в том, что эта технология была изобретена сравнительно недавно — в 60-70-х годах прошлого века, а промышленно его начали выпускать уже в 21 веке.

Более того — я не могу даже указать все тонкости технологии, потому что они являются ноу-хау и нигде не публикуются. Однако, эта технология является не настолько сложной, чтобы ее не повторить лет на 200 раньше. Тут технология скорее наукоемкая — никто и не думал, что дерево можно так обрабатывать…

Сама обработка заключается в обработке древесины перегретым паром — от 170 до 240^oC, в зависимости от древесины и поставленной цели.

На входе берется высушенная обычным способом древесина с 8-10% влажности.

Древесина может быть как хвойная, так и лиственная.

Использовать можно даже старые пни, топляк и прочее, считающееся за отходы.

Сам процесс, как правило, включает в себя три стадии.

Сначала — обработка паром.

На второй — сушка с удалением влаги.

Третья стадия — основная, постепенный нагрев до 200^oC и выше, когда закрепляется изменения в древесине. Древесина при этом, фактически, нагревается выше температуры возгорания, но пар не позволяет гореть.

Точные стадии нигде не описаны не только потому, что производитель их засекретил.

Эти стадии будут очень отличаться от вида древесины. И более того — если обработать одну и ту же древесину с разной температурой перегретого пара, получится разный результат. Если обработка при 180^oC позволит использовать древесину для отделки бани или ванной комнаты, то 210^oC годится и для наружной отделки.

В результате обработки в древесине происходят как структурные, так и химические изменения.

Во-первых — древесина меняет цвет, она темнеет. И чем выше температура, тем цвет будет темнее.

Во-вторых — из древесины испаряются неструктурообразующие вещества — смолы, воск, деготь, эфирные масла и кислоты.

В-третьих — влажность снижается до 3 — 4%, при этом это изменение становится необратимым.

В-четвертых — разлагаются полисахариды, которые являются субстратом для микроорганизмов.

И что же мы получаем?

1. Дерево становится плотнее и прочнее. Термодерево не не коробится и не трескается, оно размеростойкое. Страдает только прочность на изгиб, но несущественно (хотя для балок перекрытия я бы поискал другой вариант).

2. Термодерево перестает разбухать от влаги (из термодерева не сделать клинья, которые после полива водой разрывают каменный блок). Термодерево не боится влаги ни зимой, ни летом. Даже долговременное погружение в воду не дает набрать влажности больше 5 — 6%.

3. Термодерево не боится температурных перепадов, его теплопроводность уменьшается на 25-30% и дерево не меняет своих размеров от окружающих условий. Такое дерево много тяжелее воспламенить, что очень положительно влияет на пожароопасность.

4. Так как микробам нечего в термодереве есть — оно не гниет и его не грызут термиты. При обработке в нем уничтожаются все личинки, бактерии, споры и грибки.

5. Термодерево становится на вид похоже на благородные сорта дерева — и не только на вид, но также соответствует плотность и однородность. Да его просто приятно взять в руки!

6. Ну и напоследок — экологичность. Пусть даже для попаданца это несущественно, но то, что для производства совсем не нужно никаких химикалий, дорогого стоит.

Однако, не все так радужно.

Для технологии требуется то, что попаданцу будет сложно обеспечить.

Давление.

Вода кипит при 100^oC и чтобы получить 180^oC нужно поднять давление до 11 атмосфер. А температура в 200^oC подразумевает давление в 16 атмосфер.

При этом паровоз образца 1803 года имел давление в 3.5 атмосферы и это было много. Тут же необходимо хотя бы в три раза больше и именно это станет реальной проблемой. В те годы сложно было не столько построить сам котел (это и в Риме сделают), сколько обеспечить равномерность свойств стали для него, иначе не получается требуемой прочности под давлением — любое вкрапление становится узлом разрушения.

И
предохранительные клапана
в то время тоже были настолько несовершенны, что взрывы паровиков были обычным делом, не зря же преподобный Роберт Стирлинг взялся за изобретательство.

А тут — требуется не только котел знатного размера, но и выдерживать определенное время под определенным давлением.

Хорошая новость одна — кроме давления там все тривиально.

Конечно, потребуется самому разрабатывать режимы обработки.

В нашем мире они впервые были исследованы в Германии Штаммом и Хансеном в 1930-х годах и в Соединенных Штатах Вайтом в 1940-х годах. В 1950-х немцами Бавендам, Рюнкель и Бюро продолжали исследования в этой теме. Затем в 1960-х Коллман и Шнайдер опубликовали результаты своих исследований, в а 1970-х — Руше и Бюрмейстер. Позднее научно-исследовательские работы проводились в Финляндии, Франции и Нидерландах в 1990-х годах.

Сейчас не существует единой технологии термодерева, каждая страна имеет свою, отличающуюся от конкурентов. В Финляндии эта своя технология называется Thermowood, в Германии — Plato, во Франции — Retification. Попаданцу придется изобретать еще одну свою.

Дерево это будет не для всех. Оно и сейчас дорогое — от $10 до $150 за кубометр, а в древности таким стоит заниматься не только тогда, когда есть возможность построить котел высокого давления, но и когда доступен каменный уголь, иначе это будет сплошное расточительство. Однако, уникальные свойства термодерева гарантируют — рынок сбыта у нее будет и будет немалый, ведь по цене она куда дешевле красного или черного дерева.