28 września 2021


W obecnych czasach, kiedy różne grupy ludzi są bardzo negatywnie nastawione do jakiejkolwiek wycinki drzew i często własnymi ciałami bronią każdego drzewa przeznaczonego na meble czy papier, istnieje metoda znacznie bardziej skuteczna dla ochrony lasów i puszcz. Polscy naukowcy i inżynierowie opracowali metodę modyfikacji drewna, która w ewidentny sposób zwiększa jego trwałość i wytrzymałość, i dzięki temu jest znacznie skuteczniejsza w racjonalnym wykorzystaniu lasów, niż przywiązywanie się do drzewa.

Aleksander Łukomski

Drewno jest jednym z najstarszych i najpowszechniej stosowanych w świecie materiałów, w większości jako tworzywo konstrukcyjne. Ma wiele zalet, które powodują, że przerabia się je na tysiące różnego rodzaju produktów i wyrobów, także maszyny np. koła młyńskie, wiatraki, samoloty, jachty, samochody i wiele innych. Jest też materiałem stale odtwarzanym przez przyrodę na drodze biosyntezy. Obok wielu korzystnych właściwości obarczone jest też szeregiem wad, stąd konieczność doskonalenia jego właściwości. Zadaniem najważniejszym jest przedłużenie trwałości jego użytkowania, przynajmniej na tak długo, jak długo trwa jego odtwarzanie przez przyrodę. Z wad drewna najbardziej niekorzystną jest jego pęcznienie i kurczenie się pod wpływem zmiennych warunków otoczenia. Innymi wadami są: niska wytrzymałość drewna w kierunku prostopadłym do kierunku ułożenia włókien, mała odporność na ścieranie oraz na działanie czynników biotycznych i atmosferycznych. Także współczynnik przenikania ciepła, a więc termoizolacyjność, zmienia się wraz ze wzrostem wilgotności drewna.

modyfikacja drewna styrenem
Rys. 1 Nasiąkliwość lignomeru i drewna podczas moczenia w wodzie o temperaturze +/- 20 °C

Dotychczasowe, tradycyjne metody ochrony drewna lub impregnacji nie są wystarczająco skuteczne, zwłaszcza w dłuższym okresie czasu. Dla zachowania struktury drewna i jego właściwości pozytywnych stworzono technikę modyfikacji, polegającą na dodaniu do drewna najmniejszych cząstek tworzyw sztucznych jakimi są monomery, a następnie na ich spolimeryzowaniu wewnątrz drewna. Otrzymuje się w ten sposób nowy kompozyt materiałowy drewno-polimer, który charakteryzuje się lepszymi własnościami od właściwości materiałów użytych do jego wytworzenia. Przykładowo, wytrzymałość na zginanie statyczne drewna olchy wynosi 650 daN/cm2, polistyrenu 450 daN/cm2, a wytworzonego z tych materiałów lignomeru aż 1600 daN/cm2 . Szkielet celulozowy drewna wzmacnia wytrzymałość tworzywa sztucznego, które z kolei znacznie poprawia właściwości drewna.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 7/8 (130/131) lipiec/sierpień 2018