Puun lämpökäsittely

 
  • Kirjoittaja(t): Petteri Torniainen, puutuotetekniikan ins. YTI-tutkimuskeskus, Mikkelin ammattikorkeakoulu

Puun käyttökelpoisuutta eri tarkoituksiin voidaan parantaa erilaisten modifiointien avulla. Näistä yksi on puun lämpökäsittely. Lämpökäsittelyprosessin aikana puu kuivataan ja altistetaan erittäin korkeaan 180 - 215 °C:n lämpötilaan, minkä johdosta puun väri muuttuu jalopuumaiseksi, kosteuseläminen eli kutistuminen ja turpoaminen pienenee ja biologinen kestävyys paranee. Näin syntyy kotimainen ThermoWood®. ThermoWood on jaettu kahteen yleiseen tuoteluokkaan, Thermo-S ja Thermo-D.

Biologinen kestävyys

Yksi olennaisimpia muutoksia etenkin kuusi- ja mäntysahatavaran lämpökäsittelyssä on lahonkeston tai paremminkin säänkeston paraneminen. Lämpökäsittelyn aikana puussa olevat sokerit hajoavat sellaiseen muotoon, etteivät lahottajasienet pysty käyttämään niitä ravinnokseen. Biologisen kestävyyden paranemisesta huolimatta lämpökäsitellyn puun käyttöä ei suositella pysyvään maa- ja vesikosketukseen ja kohteisiin, joissa aikaisemmin on vaadittu A-luokan painekyllästettyä puuta. Lämpökäsitellyn puun odotetaankin pääasiassa olevan vaihtoehto AB-luokan painekyllästetylle puulle. Lämpökäsitellyn puun tuotannossa ei käytetä ympäristölle haitallisia aineita. Näin puutavaran työstöjätteen ja käytöstä poistetun lämpökäsitellyn puutavaran hävittäminenkin on ekologisesti ongelmatonta.

Kosteuseläminen

Lämpökäsittelyn ansiosta puun kosteuseläminen eli kutistuminen ja turpoaminen vähenee. Muutos käsittelyluokassa Thermo-D on luokkaa Thermo-S suurempi. Sen johdosta puumateriaalia voidaankin hyödyntää hyvin sellaisissa kohteissa, joissa vaaditaan erittäin hyvää mittapysyvyyttä.

Lämpökäsitellyn puun kyky imeä kosteutta ympäröivästä ilmasta on vähentynyt. Sen seurauksena puun tasapainokosteus on merkittävästi alhaisempi käsittelemättömään puuhun verrattuna. Toisin sanoen lämpökäsitelty puu on huonekalukuivaa jo 4 - 6 %:n kosteudessa. Alhaisemman tasapainokosteuden johdosta lämpökäsitellyn puun lämmönjohtokyky on huonompi ja vastaavasti lämmöneristyskyky parempi käsittelemättömään puuhun verrattuna.

Työstö

Lämpökäsitellyn puun työstäminen tapahtuu pääasiassa perinteisin työmenetelmin ja laittein. Puutavaran alhaisempi tasapainokosteus lisää kuitenkin purun pölyämistä työstössä. Sen vuoksi suositellaankin käytettävän tehokkaampia pölynpoistojärjestelmiä sekä henkilökohtaisia suojavälineitä, kun puutavaraa työstetään suurempia määriä. Lisää lämpöpuun työstöön yms. liittyvää tietoa on saatavilla Thermowood-käsikirjasta Lämpöpuuyhdistys ry:n sivuilta osoitteesta www.thermowood.fi

Kiinnittäminen

Rakenteet, jotka on tehty kestämään ulkona useita vuosia jopa vuosikymmeniä, asettavat suuret vaatimukset käytettäville kiinnikkeille. Olosuhteissa, joissa kosteus vaihtelee voimakkaasti, puun kiinnitykseen suositellaan käytettävän ruostumattomasta teräksestä tehtyjä nauloja ja ruuveja. Näin vältetään myös naulojen aiheuttamia värjäytymiä puussa. Galvanoitujen naulojen käyttöä voidaan myös suositella käytössä, jossa niiden galvanointipintaa ei rikota. Hyvin tuulettuvissa tiloissa on havaittu myös kuumasinkittyjen ruuvien ja naulojen kestävän varsin hyvin.

Lämpökäsittelyssä puun taivutus- ja halkaisulujuus heikkenevät. Sen vuoksi sahatavarakappaleiden kiinnittämiseen liittyy muutamia huomioitavia seikkoja. Halkeamisriskiä voidaan vähentää kappaleiden päiden esiporaamisella. Myös oikean ruuvi- ja naulakoon sekä kantakoon valinnalla vähennetään oleellisesti halkeilua. Rakenteissa on hyvä käyttää karkeakierteisiä ruuveja. Kiertimien oikea vääntömomentti korostuu lämpökäsiteltyä puuta ruuvatessa.

Liimaaminen

Lämpökäsitelty puu sitoo vesihöyryä ilmasta vähemmän ja hitaammin kuin käsittelemätön puu. Tämän vuoksi vesipohjaisten liimojen (PVAc) liimausominaisuudet muuttuvat heikommiksi. Käytännössä se tarkoittaa pidempiä puristus- ja kuivumisaikoja. Kemiallisesti kovettuvilla liimoilla muutokset liimausominaisuuksiin ovat vähäisemmät.

Liimaamisen kannalta parhaimpaan lopputulokseen päästään käyttämällä alempaan käsittelyluokkaan, Thermo-S käsiteltyä puuta. Yleisenä liimausohjeena voidaan todeta, että oikeat työskentelyolosuhteet ovat hyvän liimaustuloksen kannalta välttämättömiä. Sen lisäksi on aina suotavaa noudattaa liiman valmistajan antamia ohjeita.

Väri ja pintakäsittely

Lämpökäsittely antaa puulle kauniin, jalopuumaisen värisävyn. Ulkokäytössä pintakäsittelemättömän puun väri kuitenkin vaalenee ja harmaantuu hyvin nopeasti, käsittelemättömän puun tavoin. Värimuutoksen pääasiallisin aiheuttaja on auringon UV -säteily, mistä johtuen sisäkäytössä muutokset ovat huomattavasti vähäisempiä. Värimuutosten estämiseksi käsittelyaineiden tulisi sisältää pigmenttiä. Läpikuultavia pintakäsittelyaineita käytettäessä pigmentiksi kannattaa valita mahdollisimman tarkasti lämpökäsittelyastetta vastaava värisävy. Pintakäsittely muuttaa puun värisävyä pääsääntöisesti aina hieman tummemmaksi käytettäessä mitä tahansa pintakäsittelyainetta.

Lämpökäsitellyn puun pintakäsiteltävyys on verrattavissa lähes täysin käsittelemättömään puuhun. Pintakäsittelyaineet tarttuvat hyvin puuhun ja paremman mittapysyvyyden ansiosta vähentävät pinnoitteen halkeilua ja lohkeilua. Alhaisemman tasapainokosteuden johdosta vesiohenteisten pintakäsittelyaineiden kuivumis- ja imeytysaika voi olla hieman pidempi. Pintakäsittelyaineita käytettäessä on aina suositeltavaa noudattaa valmistajan antamia ohjeita.

Sisäkäyttö

Sisäkäytössä lämpökäsittelyn puun pintakäsittely ei ole välttämätöntä. Vaikkei pintakäsittely olekaan välttämätöntä, voidaan se toki halutessa suorittaa. Käsittelyn avulla saavutetaan parempi pinnan kulutuskestävyys ja helpotetaan pintojen puhtaana pitämistä

Lämpökäsitellyn puulattian pintakäsittelyyn on olemassa useita vaihtoehtoja. Käsittelyistä yleisin on lakkaaminen. Lakkaus suoritetaan käsittelemättömän puun tavoin, käyttäen useampia pohja- pintalakkauskertoja. Vahan levittäminen puolestaan lämpökäsiteltyyn koivulattiaan on työlästä. Hyvänä puolena kuitenkin pidetään lattian helppohoitoisuutta vahauksen jälkeen. Vahatussa lattiassa hiekka ja siitä aiheutuvat naarmut näkyvät kuitenkin erittäin selvästi. Toisaalta lattiapinnan paikkaaminen vahoilla on mahdollista ilman, että paikkaus näkyy. Vahatun lattian pintakäsittely muulla pintakäsittelyaineella edellyttää vahakerroksen poistamista puusta. Myös öljyt soveltuvat lattioiden pintakäsittelyaineiksi.

Ulkokäyttö

Ulkokäyttöön suositellaan pääasiassa käytettävän luokkaan Thermo-D käsiteltyä puuta. Thermo-D luokkaan käsitelty puu on säänkestoltaan erittäin hyvää. Ulkokäytössä lämpökäsitellyn puun pintakäsittely on ehdoton toimenpide haluttaessa säilyttää alkuperäinen lämpökäsitellyn puun värisävy. Jos puuta ei pintakäsitellä, lämpökäsitelty puu vaalenee ja harmaantuu aivan kuten muutkin käsittelemättömät puulajit. Esimerkiksi käsittelemätön, mäntyinen hirsiseinä vaalenee voimakkaasti etelän puoleisella sivulla. Värimuutokset johtuvat auringon UV-säteilystä sekä ilman eri kosteusolosuhteista.

Puun pintakäsittelyssä tulisi käyttää aineita, joissa on mukana ainesosana jokin pigmentti. Läpikuultavia pintakäsittelyaineita käytettäessä pigmentti tulee valita lähelle alkuperäisen lämpökäsitellyn puun värisävyä. Pintakäsittelyn suojaava vaikutus on riippuvainen pigmenttikerroksen paksuudesta. Laihoilla puunsuoja-aineilla UV-säteilyltä suojaava vaikutus on usein melko vähäinen. Pintakäsittely tulisi uusia 5 - 10 vuoden välein. Kun puulle suoritetaan uusintakäsittelyjä, on puun kestävyyden kannalta ehdottoman tärkeää, että puun pinnalta poistetaan entinen suoja-aine (ei koske öljyämistä). Poistamisen voi suorittaa vaivattomimmin esimerkiksi painepesurilla.

Lämpökäsitelty puu imee vettä syidensuunnassa (päätypuusta) enemmän kuin käsittelemätön puu. Sen vuoksi maakosketuksessa (esim. puutarhakalusteet) päätypuun ja leikkauspintojen pintakäsittely on suositeltavaa.

Lämpökäsitellystä puusta tehtyjen tuotteiden ja rakenteiden hoitamisessa on suositeltavaa noudattaa samoja, käsittelemättömän puun tavoin hyväksi koettuja toimintatapoja. Lisäksi aina ennen toimenpiteitä on hyvä muistaa tutustua pintakäsittelyaineen käyttöohjeisiin. Lisää lämpökäsitellyn puun pintakäsittelyyn liittyvää tietoa on saatavilla kaikilta pintakäsittelyaineita valmistavilta yrityksiltä.

ThermoWoodilla on kaksi yleistä tuoteluokkaa. Tuoteluokitus on tarkoitettu käytettäväksi puutavaraa myyvissä rakennustavaraliikkeissä. Luokkien viralliset kauppanimet ovat Thermo-S ja Thermo-D. Teolliselle asiakkaalle toimitettava Thermowood voidaan kuitenkin lämpökäsitellä ostajan ja tuottajan välisen sopimuksen mukaisesti. ThermoWoodia on saatavilla hyvin varustetuista, puutavaraa myyvistä liikkeistä.

Havupuut (mänty ja kuusi)
Käyttösuositus Ominaisuudet
THERMO-S (=stability)
- Sisärakenteet, kuivat tilat
- Katetut terassit
- Kalusteet
- Ikkuna- ja ovipuitteet
- Sisustus (mm.paneelit)

Luokkaan S lämpökäsitelty puu on väriltään jalopuumainen, hyvin työstettävissä oleva materiaali, jonka lujuusominaisuudet ovat lämpökäsittely huomioiden hyvät. Käyttökohteiksi suositellaan olosuhteita, joissa puulta vaaditaan hyvää mittapysyvyyttä käsittelemättömään puuhun verrattuna (EN 335-mukaiset käyttöolosuhdeluokat 1 ja 2). Säänkestossa ei merkittävää paranemista käsittelemättömään puuhun verrattuna.
THERMO-D (=durability)
- Terassirakenteet
- Ulkoseinäverhoukset
- Puutarhakalusteet
- Ympäristörakenteet
- Aidat (ei maa- ja vesikosketusta)
Luokkaan D lämpökäsitelty puu on väriltään luokkaa S tummempaa. Käyttökohteeksi suositellaan olosuhteita, joissa puulta vaaditaan erittäin hyvää mittapysyvyyttä ja säänkestoa käsittelemättömään puuhun verrattuna (EN 335-mukaiset käyttöolosuhdeluokat 2 ja 3). Luokassa D puun taivutus- ja halkaisulujuus ovat heikentyneet. Puun työstöominaisuudet ovat muuttuneet käsittelemättömään puuhun verrattuna. Puuta ei suositella pysyvään maa- ja vesikosketukseen eikä kantaviin rakenteisiin.

Lehtipuut (koivu ja haapa)
Käyttösuositus Ominaisuudet
THERMO-S (=stability)
- Huonekalut
- Työtasot
- Lattiat, parketit
- Listat
- Sisäseinäpaneelit
- Saunanlauteet
- Puusepäntuotteet
Luokkaan S lämpökäsitelty puu on väriltään jalopuumainen, hyvin työstettävissä oleva materiaali. Lujuusominaisuuksissa ei merkittäviä muutoksia. Käyttökohteeksi suositellaan olosuhteita, joissa puulta vaaditaan parempaa mittapysyvyyttä käsittelemättömään puuhun verrattuna. Puuta suositellaan käytettävän käsittelemättömän puun tavoin.
THERMO-D (=durability)

- Lattialaudat
- Parketit
- Työtasot

Luokaan D lämpökäsitelty puu on väriltään luokkaa S tummempaa. Käyttökohteeksi suositellaan olosuhteita, joissa puulta vaaditaan erittäin hyvää mittapysyvyyttä ja parempaa säänkestoa käsittelemättömään puuhun verrattuna. Luokassa D puun taivutus- ja halkaisulujuus ovat heikentyneet. Puun työstöominaisuudet ovat muuttuneet hieman käsittelemättömään puuhun verrattuna.

Lämpökäsittelyyn liittyvää lisätietoa on saatavilla mm.

Lämpöpuuyhdistys ry:n kautta sekä osoitteesta www.thermowood.fi. Sen lisäksi tuotteisiin liittyvää tietoutta on saatavilla tuotantolaitosten omilta kotisivuilta.