Предыдущая публикация
Освоению космоса будет помогать производство модифицированной древесины
Вопрос модифицирования свойств натуральной древесины волновал человечество на протяжении многих веков. Материал - универсальный и достаточно гибкий, однако его всегда хотелось усовершенствовать, чтобы сделать универсальным. К настоящему времени производство модифицированной древесины предполагает использование два основных технологических направления.
Первое - термическая обработка древесины (термообработка), в результате которого получается термически модифицированная древесина, или просто термодерево. Второе - получение химически модифицированной древесины. После сушки она проходит обработку химическими составами. Это может быть ацетилированная древесина или древесина, обработанная фурфурольным спиртом. Термодревесина используется при изготовлении садовой и домашней мебели, половых досок, элементов для бань и саун. Водостойкие характеристик позволяют использовать ее для сооружения садовых дорожек и настилов для террас. Из термодоски даже делают раковины и ванные. Однако потенциал термодревесины имеет свой предел.
Более высокими прочностными и влагостойкими характеристиками обладает химически обработанная древесина, что позволяет использовать ее даже для строительства мостов. В то же время если сравнивать по стоимости эту технологию с термообработкой и традиционной пропиткой биоцидами, то она окажется самой дорогой. Но и свойства химически обработанной древесины поражают, они сравнимы с характеристиками стали, синтетических материалов и бетона.
По мнению ученых, древесина подвержена распаду из-за действия свободных гидроксидов, которые поглощают и высвобождают воду, в зависимости от изменения внешних условий.
Это и есть основная причина разбухания и усушки. Перед непосредственной обработкой древесины химическими составами, она, как было сказано выше, древесина высушивается. Это очень важно, поскольку чем ниже влагосодержание, тем эффективней процесс. Затем производится процесс ацетилирования, который преобразует свободные гидроксилы в ацетильные группы. Происходит это в результате реакции древесины и ангидрида уксусной кислоты. В результате образуются эфиры и выделяется уксусная кислота, которую удаляют, чтобы не было запаха. Благодаря ацетилированию, в древесине уменьшается количество гидроксильных групп, которые сорбируют влагу.
Как следствие, способность древесины поглощать воду снижается, срок эксплуатации увеличивается, устойчивость к деформации возрастает. Равновесная влажность и точка насыщения волокон становятся низкими. Формостабильность материала напрямую зависит от количества агента пропитки. Чем его больше, тем выше формостабильность. Для достижения максимально высокого качества при химической модификации следует использовать такие породы древесины, для которых характерна хорошая пропитываемость.
Также следует отметить, что ацетилированная древесина экологична, ее можно полностью перерабатывать. Когда описывают ацетилированную древесину, то сразу выкатывают пару десятков преимущества. Не будем все перечислять, отметим лишь самые приоритетные. Подобный материал по своим характеристикам превосходит самые лучшие сорта тропической древесины. Причем модифицирование происходит по всему объему древесины, и если ее распилить, то нельзя встретить неацитилированные участки. Благодаря оптимальному соотношению твердости и массы древесины, ацетилированную древесину целесообразно использовать в сложных конструкциях, например, дорожных мостов. Благодаря более высокой теплоизоляции, по сравнению с другими породами дерева, она обеспечивает рациональное использование энергии, поэтому материал используют при изготовлении окон и для наружной отделки зданий.
Ацетилированная древесина не усваивается насекомыми, практически не гниет и демонстрирует хорошую устойчивость по отношению к грибкам. Хорошо поддается машинной и ручной обработке Срок службы составляет около 50 лет на поверхности земли и 25 лет в земле. Как правило, ацетилированную древесину применяют в тех продуктах, которые, как ожидается, будут подвергаться серьезному воздействию атмосферных условий и ультрафиолетового излучения, как-то: двери, окна, фасады, облицовка, шлюпочные палубы, садовая мебель. Материал используют даже для отделки береговой линии - мостки, запасные пути канала. Правда, следует отметить, что несмотря на все замечательные характеристики ацетилированная древесина не годится для помещения в соленую воду.
Другая разновидность технологии химической обработки древесины — фурфулирование. Древесина в вакууме пропитывается фурфурольным спиртом, после чего вещество удаляется, и затем производится консервация и сушка материла. В результате образуется фурановый полимер. Подобным способом обрабатывается древесина самых различных пород. Например, одна норвежская компания использует южную желтую сосну, бук, клен и ясень.
Работа ученых над развитием химической обработки древесины привела к появлению такого материала, как механохимическая модифицированная древесина. В чем суть? Модификатор-синергист вводится на межклеточный уровень древесины. Он несет некоторое количество добавок, которые придают дереву необходимые свойства. При этом взаимодействие (химическая реакция) между модификатором и компонентами древесины происходит под действием давления, температуры и механических усилий. Получаемый биокомпозит называется механо-химически модифицированная древесина. В процессе производства может использоваться любое сырье, древесина любой породы, как-то: горелый лес, топляк, тонкомер, отходы деревообработки. Даже солому можно брать... В качестве массива приветствуется использование быстрорастущих (неделовых) пород древесины: осина, тополь, береза. Ученые многих стран осознали удивительную вещь. Если вводить в массив древесины различные вещества, модифицирующие ее свойства, то можно получать биокомпозитные материалы с заранее определенными свойствами. Японские специалисты планируют даже использовать подобную модифицированную древесину в космосе.
Самое время удивляться. Обычное дерево обеспечивает человечество целым набором удивительных свойств. Природа, похоже, никогда не раскроет перед нами все свои секреты. Или все-таки главный секрет - это человек?
Кстати, друзья, поздравляем всех вас с Днём космонавтики! :)
Следующая публикация
Комментарии 1
Здравствуйте, геодезическая компания ГСС проводит
межевание земельных участков
земель общего пользования
регистрацию построек
Технические планы построек
Вынос границ в натуру
Геологические изыскания
Топографическую съемку
Юридические услуги связанные с земельными делами
Судебные споры с недвижимостью
Экологическое обследование
ЗАКАЗАТЬ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ В СПб и Москве Геодезическая фирма ООО "ГСС"
Геодезические работы можно заказать в фирме ООО "ГСС", работы по геодезии, геодезия в строительстве, геодезические работы в строительстве