Το μεγάλο κόστος απόκτησης φυσικά ανθεκτικών ξύλων αλλά και οι επικίνδυνες
τόσο για την ανθρώπινη υγεία όσο και για το περιβάλλον εμποτιστικές ουσίες για
την προστασία του οδήγησαν στην ανάγκη για εύρεση νέων «πράσινων»
τεχνολογιών ξύλου.
Στόχος αυτών των περιβαλλοντικά φιλικών τεχνολογιών είναι η παραγωγή
προϊόντων ξύλου με βελτιωμένες ιδιότητες ως προς την ανθεκτικότητα, όμοιες μ'
αυτές του φυσικά ανθεκτικού ή εμποτισμένου ξύλου.
Οι σημαντικότερες νέες τεχνολογικές λύσεις για την παραγωγή ξύλου με καλύτερες
ιδιότητες είναι η χημική τροποποίηση, δηλαδή η βελτίωσή του ξύλου με χρήση
ακίνδυνων χημικών ουσιών και η θερμική τροποποίηση, δηλαδή η βελτίωση των
ιδιοτήτων του ξύλου με χρήση θερμότητας. Κύριος στόχος αυτών των τεχνολογιών
είναι το τροποποιημένο ξύλο να έχει μεγαλύτερη σταθερότητα στις διαστάσεις
(μικρότερη ρίκνωση-διόγκωση) και μεγαλύτερη ανθεκτικότητα η οποία συσχετίζεται
με την αντίσταση στους μύκητες, τα ξυλοφάγα έντομα και την ηλιακή ακτινοβολία
(περιβαλλοντολογικές επιδράσεις).
Τεχνολογία Accoya – χημικά τροποποιημένο ξύλο
Μια περίπτωση χημικής τροποποίησης του ξύλου αποτελεί η καινοτόμος
τεχνολογία Accoya η οποία κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας με το
εμπορικό όνομα AccoyaWood. Η τεχνολογία αυτή έφτασε σε βιομηχανικό επίπεδο
χάρις τις πολύχρονες ερευνητικές προσπάθειες των Αμερικανών ερευνητών Dr.
Alfred Stamm (1947-1980) και Καθ. Roger Rowell (1985-2004) του Forest Products
Lab - Madison και του Σουηδού Καθ. Rune Simonson (1990-2004) του Chalmers
University of Technology. Η μέθοδος αυτή τροποποιεί χημικά το ξύλο επιτρέποντας
έτσι τη βελτίωση ειδών, π.χ. πεύκου, Oregon pine, οξιάς. Η παραγόμενη ξυλεία
φέρει οικολογικό σήμα και είναι εξαιρετικά υψηλής ποιότητας.
H διαδικασία στην οποία βασίζεται το ξύλο Accoya®, η ακετυλίωση, έχει αποδειχτεί
ότι βελτιώνει σημαντικά τις ιδιότητες του ξύλου ώστε να θεωρείται ως η καλύτερη
μέθοδος ανάμεσα σε πολλές άλλες.
Οι φυσικές ιδιότητες κάθε υλικού καθορίζονται από την χημική του δομή. Το ξύλο
περιέχει σε αφθονία χημικές ενώσεις που ονομάζονται ελεύθερα υδροξύλια. Αυτές
απορροφούν και απελευθερώνουν νερό σύμφωνα με τις αλλαγές των κλιματικών
συνθηκών στις οποίες εκτίθεται το ξύλο.
Αυτός είναι και ο κύριος λόγος για τον οποίο το ξύλο συστέλλεται και διαστέλλεται
Η ακετυλίωση αλλάζει αποτελεσματικά τα ελεύθερα υδροξύλια μέσα στο ξύλο και
τα μετατρέπει σε ομάδες ακετύλης. Όταν η ομάδα ελεύθερων υδροξυλίων
μετατρέπεται σε ομάδα ακετύλης, η ιδιότητα του ξύλου να απορροφά νερό
μειώνεται σε μεγάλο βαθμό, καθιστώντας το ξύλο περισσότερο σταθερό ως προς τις
μεταβολές των διαστάσεων του και καθώς δεν είναι πια απορροφητικό (χάνει την
υγροσκοπικότητα του) γίνεται εξαιρετικά ανθεκτικό.
Η τεχνολογία του τροποποιημένου ξύλου AccoyaWood βασίζεται στα ακόλουθα
στάδια:
- Επιλογή ξυλείας και ξήρανση (μέχρι 2-4% ποσοστό περιεχόμενης υγρασίας).
- Εμποτισμός της ξυλείας με κατάλληλο καταλύτη. Ο εμποτισμός της ξυλείας
διογκώνει τα κυτταρικά τοιχώματα του ξύλου με σκοπό τη διευκόλυνση της
χημικής αντίδρασης.
- Αντίδραση του ξύλου με το χημικό αντιδραστήριο. Η ξυλεία μεταφέρεται σε
κλειστούς κλιβάνους και η χημική τροποποίηση πραγματοποιείται σε
θερμοκρασία ~1200
C.
- Προσθήκη ακετόνης. Η ακετόνη προστίθεται στον αντιδραστήρα για μια ώρα
περίπου με σκοπό τον τερματισμό της χημικής αντίδρασης.
- Ξήρανση της ξυλείας και τελικός κλιματισμός.
Φυσικές ιδιότητες. Η πυκνότητα του AccoyaWood είναι περίπου 10% υψηλότερη σε
σχέση με το μη τροποποιημένο ξύλο, γεγονός που οφείλεται στην είσοδο των
ακετυλικών ομάδων στα κυτταρικά τοιχώματα και την πλήρωση των κενών χώρων.
Η υγροσκοπικότητα του AccoyaWood (ρίκνωση & διόγκωση) μειώνεται με συνέπεια
τη βελτίωση της διαστασιακής σταθερότητάς του.
Πρόσθετα, το AccoyaWood είναι λιγότερο ανισότροπο, καθώς η διαφορά μεταξύ
εφαπτομενικής και ακτινικής ρίκνωσης και διόγκωσης είναι σημαντικά μικρότερη,
ενώ εμφανίζει και μικρότερη θερμική αγωγιμότητα.
Ανθεκτικότητα
σε βιολογικούς παράγοντες : H ανθεκτικότητα των ελάχιστα
ανθεκτικών ειδών ερυθρελάτης & πεύκης βελτιώνεται σημαντικά (κλάση
ανθεκτικότητας 1). Είναι χαρακτηριστικό ότι η ανθεκτικότητα του AccoyaWood από
πεύκο είναι υψηλότερη κι από αυτή των ανθεκτικών τροπικών ειδών Teak και Red
Meranti. To AccoyaWood πεύκης προσφέρεται με εγγύηση 25 ετών όταν χρησιμοποιείται σε άμεση επαφή με το έδαφος. Επίσης έχει μεγαλύτερη
ανθεκτικότητα στην ηλιακή ακτινοβολία.
To AccoyaWood είναι χημικώς «ένα νέο είδος ξύλου» που παράγεται με τρόπο
φιλικό προς το περιβάλλον. Ο οξικός ανυδρίτης που χρησιμοποιείται για την
παραγωγή του μεταβάλλει τα χημικά συστατικά του, ενώ μετά το τέλος του κύκλου
ζωής του μπορεί να χειρισθεί όπως το μη τροποποιημένο ξύλο.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου