Puun modifiointi lämpökäsittelyllä

Tutkimuksessa tarkasteltiin puun lämpökäsittelyyn kohdistuneita aikaisempia tutkimuksia, kehitettiin lämpökäsittelyyn sopiva laitteisto sekä selvitettiin kokeellisesti suomalaisen männyn, kuusen ja koivun ominaisuuksien muuntuminen lämpökäsittelyn yhteydessä. Lämpökäsittely tummentaa puun värin. Värin tummenemisesta ei seuraa välttämättä muiden ominaisuuksien muuttumisesta. Pitkillä käsittelyajoilla 180 oC:n lämpötilassa voitiin vaikuttaa puun elämisen pienemiseen, mutta ei lahonkeston parantumiseen. Vasta käsittely vähintään 220 oC:sen lämpötilassa 3 - 4 tunnin ajan nosti suomalaisen männyn, kuusen ja koivun lahonkestävyyden laboratoriokokeissa hyvin lahoa kestävien puulajien tasolle. Lahonkestävyyden lisäksi lämpökäsittely vähentää homehtumisalttiutta. Käsittelyolosuhteilla oli vaikutusta puun kosteuselämiseen. Mitä korkeampi käsittelylämpötila oli, sitä paremmat tulokset saavutettiin. Parhaimmillaan lämpökäsittely pienensi puun tasapainokosteutta 65 % RH:ssa noin 50 %. Tämän seurauksena myös puun kosteuseläminen pieneni jopa 80 - 90 %. Vaihtelevassa ilmankosteudessa ja syklisessä upotus-kuivauskokeeessa lämpökäsitellyn näytteen kosteuseläminen oli noin puolet käsittelemättömään näytteeseen nähden. Käsittely vaikuttaa puun taivutuslujuuteen. Taivutuslujuus heikkeni 0 - 30 % käsittelyolosuhteiden mukaan. Käytännössä taivutuslujuuden heikkeneminen jää 10 - 15 %:n tasolle, koska pitemmälle viedyllä lämpökäsittelyprosessilla ei enää saavuteta riittäviä etuja. Lämpökäsitellyn puun mikroskooppisessa tarkastelussa havaittiin muutoksia soluseinissä. Muutokset olivat riippuvaisia lämpötilan lisäksi vaikutusajasta. Soluseinän vauriot alkoivat näkyä myöhemmin kuin värinmuutokset. Soluseinässä havaittiin pitkittäisiä halkeamia ja korkeimmissa lämpötiloissa (yli 220 oC) 6 - 8 tuntia käsitellyssä puussa oli soluseinissä murtumia. Puun maalattavuuteen ja liimattavuuteen lämpökäsittely vaikutti siten, etteivät veden imeytymään perustuvat menetelmät toimi kunnollisesti. Tämä johtuu lämpökäsitellyn puun huonontuneesta kyvystä imeä vettä itseensä. Toisaalta puualustan modifiointi paransi pinnoitetun puun säänkestävyyttä.