 Если кто-то считает, что в век нанотехнологий древесина не может быть объектом пристального внимания ученых, то глубоко заблуждается. В последние годы интерес новаторов к этому природному материалу явно растет! Ученые разных стран неустанно «колдуют» в своих лабораториях, повышая водостойкость древесины, снижая ее горючесть, улучшая деформационно-прочностные свойства, облагораживая внешний вид и прочее и прочее. Строительная отрасль быстро осваивает ноу-хау и то, что еще вчера казалось открытием, сегодня становится делом обычным. За рубежом уже никого не удивляет, что прежде чем дерево станет строительным материалом, его выращивают в особых условиях, срубают специальной машиной, сушат в мощных термопечах, пропитывают хитрыми составами, распиливают на сложных станках с программным управлением, а полученную продукцию хранят при строго определенных температуре и влажности… В России такой подход еще не норма, но мы уже двигаемся в этом направлении и имеем свои ноу-хау в сфере деревообработки. Одна из последних инноваций, которую предлагают ученые из Санкт-Петербургской лесотехнической академии, - термообработка древесины модифицированным таловым маслом. Дерево на первый взгляд такое массивное, но структура его «легкая», пористая: микро - и макропоры занимают половину объема.
Именно поэтому древесина чутко реагирует на смену температуры и активно набирает влагу из воздуха. Если ее никак не обрабатывать и ничем не защищать, она быстро деформируется, покрывается грибком и плесенью, чернеет — одним словом, становится непригодной к использованию. Наши предки, для которых древесина была основным строительным материалом, хорошо знали эти недостатки дерева и имели свои секреты сушки и пропитки древесины. Так что дело это вовсе не новое. Известны различные способы защиты древесины от воздействия воды и биологических повреждений. Во-первых, механический способ, при котором древесина обрабатывается парафинами, битумом, лакокрасочными материалами и т. д. Во-вторых, химический — обработка веществами, вступающими с древесиной в химическое взаимодействие. В-третьих — антисептирование. В последние 10-15 лет в Финляндии, Франции, Канаде, Германии и России практически одновременно возникло новое направление защиты древесины от внешних воздействий — метод термической обработки при температуре от 200 до 240 градусов по Цельсию. Проведенные в разных странах исследования показали, что под действием высокой температуры в древесине происходят необратимые биологические изменения, влияющие на ее свойства. Например, с повышением температуры обработки растет устойчивость древесины к гниению. Способ термической обработки древесины позволил добиться существенного улучшения ее свойств, и при этом, в отличие от древесины, обработанной химическим способом, она остается абсолютно безопасной и экологичной. В результате термообработки во много раз повышается устойчивость древесины к различным биологическим поражениям, до пяти раз уменьшается водопроницаемость, а сброс избыточной влажности происходит в десятки раз быстрее, чем обычно. Термодревесина обладает очень ценными качествами, например, изделия из нее при эксплуатации сохраняют геометрию независимо от перепадов температуры и влажности. К тому же термообработка улучшает внешний вид древесины. Во-первых, по всей толще изменяется оттенок — на более красивый, коричневый, что позволяет «облагораживать» дешевые сорта древесины, придавая им вид экзотических пород и старого дерева. А во-вторых, деревянная поверхность становится более гладкой, потому что в процессе термообработки удаляется древесная смола. Красивый внешний вид, долговечность, низкая гигроскопичность и размерная стабильность — все это расширяют сферы применения термодревесины. Ее используют в строительстве и облицовке домов, для изготовления мебели, отделки саун, бань, бассейнов, ванных комнат, причалов и других объектов, имеющих непосредственный контакт с водой для изготовления паркета и половой доски, дверей, окон и иных конструкционных элементов, для которых важно постоянство геометрии. В последние годы применение термодревесины в европейских странах резко возросло. Сегодня в Европе используется около десяти патентованных способов термообработки. Однако при всех достоинствах метода у него есть существенный недостаток — это снижение прочности и упругости древесины в результате термообработки, поэтому ученые ищут возможности усовершенствования материала. Исследователи Санкт-Петербургской лесотехнической академии обнаружили полезный эффект взаимодействия компонентов древесного комплекса с таловым маслом (таловое масло — это побочный продукт сульфатного производства целлюлозно-бумажных комбинатов). В результате компенсируется потеря прочности древесины в процессе термообработки. Модифицированная таловым маслом древесина приобретает повышенную влаго - и биостойкость и значительно меньше меняет форму при изменении температурно-влажностных условий.
|
