Материалы нового поколения




В этой статье речь пойдет о полимер-модифицированной древесине (ПМД). Это новый композиционный материал, получаемый путем объемной пропитки малоценных, несортовых пород древесины (ольха, тополь, осина, береза и др.) синтетическими жидкими мономерами или олигомерами с их последующей полимеризацией под воздействием внешнего источника энергии.

В результате образуется новый вид композиционного материала, в котором волокна пористого материала играют роль арматуры, а пористая структура заполнена полимером. ПМД сохраняет структуру натуральной древесины, плюс приобретает достоинства пластика: твердость, формостабильность, водостойкость, биологическую и химическую стойкость и т.д.

Технологический процесс позволяет использовать малодефицитные породы древесины и древесные отходы вместо дорогих и дефицитных пород. Специально разработанные красители и добавки в мономер позволяют получать древесину различных цветов и оттенков, преобразуя малоценную древесину в ценные экзотические породы типа черного, красного дерева и пр.

Для обработки по данной технологии могут использоваться любые породы дерева, но для каждой из них разрабатывается свой технологический режим. Для этого берутся заготовки из дерева, высушенные обычным способом, имеющие остаточную влажность 8–12%.

Перед полимер-модификацией заготовки древесины подвергаются длительному и мягкому гидротермическому воздействию — для снижения влажности. Низкая влажность необходима для успешной полимер-модификации, потому что влага, оставаясь в структуре дерева, мешает полной ее пропитке, а под воздействием высокой температуры в процессе полимеризации влага закипает и переходит в пар, который вытесняет полимер наружу, снижая физико-механические свойства полимер-модифицированной древесины. В этом случае модификация древесины произойдет не в полном объеме.

После уменьшения влажности древесины до минимально возможной, используя ее гигроскопичность и пористость, производится объемная пропитка высокопроникающим полимером, имеющим плотность меньше воды. Данный полимер еще используется для производства органического стекла, каучука, безосколочного стекла (триплекса), применяется в стоматологии и медицине. После пропитки и обработки конечный продукт является экологически чистым. Полимер, проникая в дерево, как вода в губку, затем переходит в твердое состояние (полимеризуется) под действием внешнего источника энергии. Дерево выполняет роль арматуры, а его поры, капилляры заполнены полимером, обволакивающим волокна целлюлозы, что приводит к образованию жесткой структуры. В результате получается полимер-модифицированное дерево (ПМД) с сохранением внешнего вида натурального дерева. Такое дерево не гниет, т. к. отталкивает влагу, превосходя по этому показателю даже лиственницу.

ПМД – экологически чистый продукт; слабогорючий, обладает хорошими теплоизолирующими и диэлектрическими свойствами. Как и дерево, сохраняет способность к механической обработке. После шлифовки ПМД имеет идеально гладкую поверхность, на которой видна красота натурального дерева. Изделия из модифицированной древесины не требуют дополнительной обработки – покраски, покрытия лаком, натирания мастикой или воском – достаточно шлифовки.

Обыкновенная древесина, как капиллярно-пористый материал, обладает способностью отдавать влагу или поглощать водяные пары из воздуха, в зависимости от влажности и температуры окружающего воздуха и влажности самой древесины. По этой причине изделия из дерева в процессе эксплуатации могут деформироваться, изменять размеры, гнить, поражаться грибками и микроорганизмами. ПМД, получаемая при помощи высокой технологии как из ценных пород дерева (дуб, ясень, бук и т.д.), так и из менее ценных (сосна, липа, береза, кедр), а также малоценных (ольха, осина, тополь), лишена недостатков обыкновенной древесины. При обработке древесины по уникальной технологии получается продукт, который не подвержен влагопоглощению, имеет высокую плотность, прочность, твердость, ударную вязкость, не боится грязи, влаги. ПМД обладает стабильностью форм и размеров, не подвержена короблению. Выдерживает температурные перепады от +150 до –150 °С.

В ходе научных исследований разработчиком впервые в России удачно осуществлен способ объемной (полной) окраски пород деревьев с одновременной модификацией.

Были получены образцы ПМД, окрашенные в различные цвета: охристый (бархатный), красно-коричневый (сандал, палисандр), темно-коричневый (орех), медно-красный (красное дерево), розовый, зеленый, зеленый с «плесенью» (малахит), бурый, желтый, синий, черный (мореный дуб). Например, сосна при объемном окрашивании дает эффект полосатого дерева с разделением на светлые и темные полосы. Цвет полос может быть любым из вышеперечисленных.

Среди экспертов по древесине и профессиональных столяров-краснодеревщиков был проведен специальный опрос, для которого предоставлялись образцы из полимер-модифицированного дуба, ясеня, сосны, березы, тополя без объемной окраски, ПМД с объемным окрашиванием, а также образцы из обыкновенного дерева этих пород. Все образцы были строганные и отшлифованные. Практически все специалисты, участвовавшие в опросе, отметили, что образцы сильно отличаются по весу и гладкости поверхности. При этом образцы ПМД были самыми гладкими и создавалось впечатление, что их поверхность обработана порозаполнителем и грунтом, а сверху покрыта матовым лаком, хотя образцы из ПМД ничем дополнительно не обрабатывались.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что ПМД, обладая внешними признаками обыкновенной древесины, превосходит все существующие в природе породы. Любая порода дерева после полимер-модификации превосходит исходную (обыкновенную) по характеристикам в 2–3 раза. А такие недостатки обыкновенного дерева, как деформативность, усушка, коробление, водопоглощение, влагопоглощение, гниение, болезни, поражение насекомыми, у модифицированного дерева отсутствуют, вследствие чего эксплуатационные способности изделий из ПМД повышаются в 4–5 раз.

Основные свойства ПМД открывают следующие направления их использования: дачная и садовая мебель, уличные лестницы, площадки, дорожки, древесные напольные и уличные покрытия. Из ПМД можно изготавливать высококачественный паркет, оконные рамы, входные дверные блоки, мебель, облицовочные панели, элементы строительных конструкций (при малой толщине материала), стоки животноводческих ферм и химических производств, морские и прибрежные сооружения, оборудование для спортивных залов. ПМД подходит для изготовления корабельной оснастки, палубы и для декорирования яхт, для реставрации архитектурных памятников и предметов старины, изготовления формоустойчивых моделей для литья.

Ну вот. Кстати, если вас, уважаемые читатели, интересуют такие подробности, как изменение мощности луча при переводе танталовым конвертором электронного излучения в тормозное для полимеризации смеси винилацетата, метилметакрилата, бутилметакрилата, стирена и полиэстера с эпоксидными смолами, или иные, не менее полезные сведения, обращайтесь в редакцию. А теперь подытожим.

Итак, ПМД обладает:
• повышенными прочностными характеристиками;
• низкими водо- и влагопоглощением;
• стабильностью размеров и формы;
• химической и биологической стойкостью;
• повышенной износостойкостью и долговечностью ;
• слабогорючестью.

По износостойкости и коррозийной стойкости ПМД превосходит все существующие в природе породе древесины. Использование красителей позволяет получать изделия различных цветов и оттенков, преобразуя несортовую древесину в ценные экзотические породы.
 








Najnowsze ogłoszenia
Autoryzacja
Nazwa użytkownika:  
Hasło:  
 
W celu zdobycia dodatkowych możliwości w systemie, musisz zarejestrowac się . Rejestracja jest darmowa.

Материалы нового поколения - www.PromWood.com
Społeczność online: 
Historia leśnictwa | Obróbka drewna | Gatunki drewna | Suszenie drewna | Maszyny i urządzenia | Stoliarka | Biopaliwo | Węgiel drzewny | Katalog leśny | Охота