Модифицированная древесина: твердая как камень и прозрачная как стекло

Модифицированная древесина: твердая как камень и прозрачная как стекло.

Натуральное дерево без специальной защиты весьма уязвимый строительный материал. Его портят влага, грибки, ультрафиолетовые лучи, другие внешние воздействия. Но при соответствующей технологической защите и уплотнении его можно сделать прочным, стойким и, следовательно, широко применимым материалом. Мы говорим о так называемой модифицированной древесине, обладающей невероятным потенциалом в строительстве и архитектуре.

Для справки
Как известно, 60% территории Словении покрыто лесами. Словения третья страна в Европе по запасам древесины. По данным Института леса запасы древесины в словенских лесах составляют 352 млн кубических метров. Из общего состава пород в словенских лесах ель занимает 30%, а бук 32%.

О возможностях
Становится все более очевидным, что будущее строительства и отделки наших домов должно основываться на натуральных материалах, не оказывающих негативного воздействия на окружающую среду и человека. Например, постройки из древесины легко проектировать, она экологична, устойчива, может быть переработана после окончания срока службы, а также может использоваться, например, для получения энергии.

Однако, при всех этих плюсах, у древесины есть и недостатки: она чувствительна к влаге, УФ повреждениям, нестабильна в размерах, имеет достаточно мягкую поверхность и подвержена порче от вредителей. Конечно, эти недостатки не ограничивают нас от того, чтобы не использовать древесину для самых смелых проектов. Её просто нужно правильно защитить или модифицировать.

О модификации
Модификация – один из самых современных методов защиты древесины. Это процесс изменения молекулярной структуры древесной массы таким образом, чтобы она была глубоко защищена от вредителей и нестабильности размеров. Наиболее распространены химическая и термическая модификации, где первая представляет собой реакцию между реагентом и древесными полимерами, а вторая прогревает древесину в специальных камерах при температуре от 160 до 260 градусов Цельсия, что чем-то напоминает традиционную технику обжига кольев на виноградниках или нагрев черепицы в горячем масле.

О преимуществах
Основными преимуществами модифицированной древесины являются, помимо большей устойчивости к древесным вредителям, пониженная равновесная влажность (меньшее поглощение жидкой воды и влаги из воздуха), улучшенная стабильность размеров (до 50% снижения набухания и усыхания древесины), экзотический внешний вид и равномерный цвет по всему сечению деревянного элемента.

Термически обработанная древесина долговечна даже при использовании на открытом воздухе без дополнительной защиты. Например, модифицированная древесина ели сравнима по стойкости с необработанной лиственницей сибирской, а значит, при относительно простом технологическом процессе и доступной породе дерева мы можем в определенной степени заменить другой, менее распространенный вид древесины.

Об уплотнении
Модификация делает еще один шаг вперед в уплотнении древесины, что позволяет древесине стать более прочной и легко заменить сталь, бетон и подобные материалы. Уплотненную древесину получают химическим или механическим способом. При химической обработке ее прочность увеличивается в 11 раз, а при термической обработке в три раза.

Процесс уплотнения древесины интенсивно изучается в Институте InnoRenew в Изоле.
Исследователь и архитектор Eva Prelovšek Niemelа говорит об этом так: «Уплотнение древесины — это одна из модификаций древесины, которую мы активно изучаем в нашей лаборатории. Древесина прессуется под воздействием тепла в прессе, что улучшает ее механические свойства. Она становится очень твердой, а поверхность очень устойчивой.
Мы разработали способ удерживать древесину в уплотнённом состоянии и у нас уже есть европейский патент в этой области. На нашей площадке можно увидеть одно из изделий, которые мы изготавливаем в нашей столярной мастерской. Это решетки на конвекторных коробах, где металл мы заменили на уплотнённую древесину. Мы считаем, что уплотнённую древесину можно использовать для тех же целей что и металл, керамику или камень».

О прозрачном дереве
Однако на этом возможные модификации древесины не заканчиваются. Следует упомянуть полупрозрачные/прозрачные древесные композиты, которых пока нет на рынке.
В недалёком будущем, благодаря модификации, наверняка можно будет покупать светопрозрачную древесину, которая производится путем удаления из древесины всех светопоглощающих компонентов (в основном лигнина) и замены их на полимерные с показателем преломления.

Прозрачное дерево преобразит архитектуру, ведь из него можно изготавливать прозрачные деревянные конструкции или оконные рамы. Все будущие здания будут гораздо более энергоэффективными поскольку известно, что дерево является гораздо лучшим изоляционным материалом чем стекло.

С развитием и более широким применением технологий модификации защищенная таким образом древесина также станет более доступной, так как текущие цены за кубический метр могут быть в два раза и больше раз выше, чем у необработанной древесины. Из-за этого она пока не интересна для крупных проектов. Сейчас её можно с успехом использовать в меньших масштабах — для производства фасадных покрытий, заборов, садовой мебели и кровли, а также модифицированная древесина отлично пододойдёт для производства столярных изделий и саун.

Источники:
https://www.tvambienti.si/01/11/2022/modificiran-les-trden-kot-kamen-prozoren-kot-steklo/
https://www.spiritslovenia.si/resources/files/2019/2019_11_SPIRIT_LES_220x275_web.pdf