Det varmebehandlede treverket er et tre som er oppvarmet til over 160 ° C slik at materialegenskapene blir modifisert i massen av tre. Spesielt er varmebehandlet tre mørkere, mer stabilt og mer motstandsdyktig mot sopp enn naturlig tre.
Spesielt for utendørs bruk er tre et materiale som krever spesiell behandling for å overvinne ulempene med dimensjonsstabilitet eller holdbarhet som ubehandlet tre kan ha. For å gi det bedre fysisk-kjemiske egenskaper, brukes to tilnærminger i dag: tilsetning av hjelpestoffer (biocider, polymerer, etc.) og den fysisk-kjemiske modifiseringen av selve materialet (fortetting, acetylering, varmebehandling, ...). Valg av behandling vil avhenge av egenskapene som er ønsket for treet.
Studier angående varmebehandling av tre begynte på 1950-tallet i USA med Staybwood-prosessen, som består i å sette tre i kontakt med et smeltet metall. På 1970-tallet, etter det første oljesjokket, opplevde tømmerindustrien særlig vekst. Treet brukes deretter til bygningen, papir, møbler. Studier av behandlingen ved høy temperatur er hovedsakelig motivert av energisektoren. Men det var i denne perioden de første teknologiene for å varme opp tre ble utviklet i Europa og Canada.
I Europa eksisterer tre prosesser: Retiwood, utviklet i Frankrike, Thermowood utviklet i Finland av VTT, og Platowood utviklet i Nederland.
Historisk sett fra XVIII th århundre Japan, teknikken av yakisugi (焼き杉bokstavelig bokstavelig grillet sedertre eller sedertre brenner) for å brenne en tre ansikt, tradisjonelt japansk sedertre brukt til å bygge tradisjonelle hus kledning for økt motstand mot fuktighet og xylophagous insekter.
Denne teknikken er siden blitt introdusert på nytt i moderne konstruksjoner.
Behandlingen varierer avhengig av tresort, men prinsippet er å heve temperaturen til minst 215 ° C , med vanndampkjøling.
Ingen kjemikalier tilsettes.
Det er flere teknikker eller prosesser for varmebehandling av tre. Hovedforskjellen fra en prosess til en annen er den termiske vektoren, det vil si atmosfæren som brukes til oppvarming av treet. I alle tilfeller må atmosfæren ha lite oksygen for å forhindre at treet antennes. Her er de forskjellige atmosfærene som kan brukes :
Blant de forskjellige merkene som tilbys, er det forskjellige konkurrerende prosesser, inkludert i Frankrike Rétiwwod, Thermowood, Platon og Perdure.
Termisk modifiserte tresorter brukes i parkett, kledning, terrassebord.
Opp til en temperatur på 140 ° C har temperaturen innvirkning på treet bare for å evakuere det frie vannet, deretter det bundne vannet. Kjemiske modifikasjoner av trevirke blir betydelig fra 180 ° C . Disse modifikasjonene påvirker de tre hovedkomponentene i tre: hemicelluloser, cellulose og ligniner.
På grunn av sin amorfe natur er hemicelluloser lett hydrolyserbare polymerer i nærvær av vann og syre. Denne mekanismen vises desto lettere under varmebehandlingen på grunn av tilstedeværelse av vann i atmosfæren i behandlingskammeret og av karboksylgruppene som er tilstede i treet som gjør mediet surt.
Produktene som kommer fra hydrolyse av polysakkaridene kan igjen være terskelen for kondens- og dehydratiseringsreaksjoner. Vi snakker om kondens når to molekyler kommer sammen for å danne et større molekyl og biprodukter. Visse kondensasjonsreaksjoner kan også ledsages av dehydrering, det vil si at ett eller flere vannmolekyler er en del av biproduktene. Som eksempel kan nevnes dehydrering av en pentose for å danne furfuraldehyd.
Det er nødvendig å vente på temperaturer over 220 ° C for å observere signifikante reaksjoner av ligninene. Til tross for deres antatte stabilitet er ligniner imidlertid ansvarlige for frigjøring av aromatiske forbindelser som er ansvarlige for den karakteristiske lukten fra varmebehandlet tre. I tillegg kan nedbrytningsproduktene til polysakkaridene kondensere, og dermed delta i økningen i nivået av ligniner.
Varmebehandlingen fører til en økning i krystallinitetsgraden av cellulose. Denne variasjonen kan forklares med en nedbrytning av de amorfe delene. Men også ved en økning i størrelsen på krystallene og en delvis transformasjon av de amorfe delene til krystaller. For å forklare økningen i krystallinitet foreslår Tanahashi følgende mekanisme:
Under visse forhold kan cellulose brytes ned. De amorfe delene er mer følsomme for denne nedbrytningen, men det er nødvendig å vente på temperaturer i størrelsesorden 300 ° C for at den krystallinske cellulosen brytes ned. Temperaturene som praktiseres av de forskjellige varmebehandlingsprosessene er nærmere 200 ° C ; cellulosen påvirkes derfor lite av varmebehandlingen.
Treets holdbarhet testes ofte med Poria Placenta soppstammen som er kjent for å være virulent for mange arter. I møte med denne belastningen kan det hende at varmebehandlet tre ikke blir nedbrutt hvis temperaturen og behandlingstiden er lang nok.
Hevelse og krymping av tre kan reduseres med mer enn 40% takket være varmebehandling.
Varmebehandling gjør treverket mørkere. Fargen som oppnås etter oppvarming avhenger av arten og intensiteten av behandlingen.
Bøyningsmodulen for svikt i tre påvirkes av varmebehandling. De fleste studier er enige i å vise at uansett prosess, behandlingsintensitet og arten som vurderes, reduseres bruddmodulen med 30 til 60% av varmebehandlingen.
Skjærstyrken reduseres også.
Utviklingen av stivheten til varmebehandlet trevirke avhenger av arten som vurderes, behandlingsprosessen og intensiteten av behandlingen. Noen studier viser en økning i elastisk modul, mens andre ser at den reduseres.