Любая древесина, особенно малоценная, нуждается в дополнительной обработке перед началом использования. Обработка древесины нужна для сохранения ее свойств и внешних характеристик. Одним из способов обработки выступает модификация древесины. Модификация позволяет не только сохранить уже имеющиеся свойства материала, но и изменить их в лучшую сторону. Про термически модифицированную древесину мы уже писали, сегодня речь пойдет о еще одной разновидности модификации — химическая модификация древесины.
Химически модифицированная древесина — достоинства и недостатки
По сути модифицированная древесина — это цельная древесина, в которой целенаправленно изменены основные механические и физические характеристики.
Изменений этих можно достичь разными способами:
— с помощью воздействия на древесину высоких температур, как при термической модификации;
— с помощью воздействия прессования, как при механической модификации;
— с помощью воздействия на древесину химических реагентов, как при химической модификации.
Модификация открывает для древесины новые возможности и области применения.
Изменение характеристик древесины посредством модификации позволяет использовать сам материал и изделия из него там, где ранее это было невозможно.
Давайте разберемся подробнее, что такое химическая модификация и какими свойствами обладает химически модифицированная древесина.
Химическая модификация древесины — это обработка высушенной древесины специальными химическими составами, которые воздействуют на материал на клеточном уровне, что и приводит к изменению некоторых характеристик древесины.
К достоинствам химически модифицированной древесины можно отнести следующие свойства:
— высокая прочность. Химическая обработка древесины существенно меняет показатели прочности материала в лучшую сторону. Это выгодно отличает химическую модификацию от термической, где прочность древесины наоборот падает;
— влагостойкость. В ходе химической модификации в составе древесины уменьшается количество компонентов, которые способны поглощать влагу. Химически модифицированная древесина отлично переносит постоянное воздействие влаги, перепады влажности в помещении, большое количество атмосферных осадков и т.д. При этом она не покрывается плесенью и не гниет;
— формостабильность. Химически модифицированная древесина не разбухает от воздействия влаги, не усыхает, сохраняя в ходе эксплуатации все свои параметры;
— устойчивость к ультрафиолетовым лучам. Химическая модификация древесины защищает ее от разрушения под воздействием солнечного света.
Помимо этого, химическая модификация делает древесину более податливой для обработки и повышает плотность материала.
Недостатков у химически модифицированной древесины гораздо меньше чем достоинств, но они все же есть:
— высокая стоимость и сложность обработки. Если для термической модификации не требуются дополнительные компоненты, то тут необходимы специальные химические реагенты, стоимость, которых не маленькая. Да и сама технология химической модификации достаточно сложная, результат сильно зависит от соблюдения всех процессов;
— изменение цвета древесины. Как и при термической модификации, химически модифицированная древесина изменяет свой цвет в ходе обработки. Какой оттенок она приобретет зависит от породы дерева, времени и интенсивности обработки, а также от используемого реагента;
— вредные вещества в составе. Обработка древесины при химической модификации производится не натуральными, а синтетическими составами, это, конечно, оставляет свой след на материале.
Химическая модификация древесины, в принципе, может применяться для любой породы. Часто ее используют для обработки сосны, клена, ясеня, бука. Важно, чтобы древесина, которая будет проводить химическую модификацию, была хорошо пропитываемая, иначе модификация не даст нужного эффекта.
Следует отметить, что для химической модификации можно использовать не только хороший качественный пиломатериал, а и некондиционную древесину с дефектами и браком.
Технология химической модификации древесины
Технология химической модификации древесины заключается в ее глубокой пропитке специальными реактивами.
В ходе такой пропитки активные вещества в составе дерева вступают в реакцию с реактивом в результате чего образуется связь, достаточно прочная, что приводит к изменению свойств стенок клеток в структуре древесины. В реакцию вступают группы компоненты целлюлозы и лигнин. Катализатор в этом процессе не обязателен, он может присутствовать, а можно обойтись и без него.
Процесс пропитки древесины происходит под воздействием вакуума, это помогает повысить эффективность. Так как от глубины пропитки зависят качественные показатели готового материала, чем пропитка глубже, тем лучше.
Химическая модификация древесины может производится с использованием:
— уксусного ангинрида. Такой процесс называют ацетилирование. В процессе ацетилирования в структуре древесины образуются эфиры и уксусная кислота. Далее уксусная кислота выводится иначе у материала останется запах. При этом в древесине уменьшается количество клеток способных впитывать влагу. Соответственно благодаря ацетилированию древесина становиться влагостойкойкой, отлично сохраняет свои параметры, повышается ее плотность;
— фурфульного спирта. Такой процесс называют фурфулирование. Под воздействием реагента в составе древесины образуется фурановый полимер, дерево как бы пластифицируется. В ходе такого процесс древесина обретает новые показатели прочности, влагостойкости, устойчивости к воздействиям окружающей среды.
Применение химически модифицированной древесины
Химически модифицированная древесина, благодаря своей высокой прочности и влагостойкости, может использоваться в строительстве домов и хозяйственных построек. Ее часто используют для строительства мостов, а также для оформления открытых террас, палуб, причалов и других мест где всегда повышенная влажность.
Используется такая древесина для производства садовой мебели, внешней обшивки домов, производства музыкальных инструментов.
Для внутренних работ в жилых помещениях химически модифицированная древесина практически не используется из-за вредных компонентов в составе.
Хотя такая древесина как нельзя лучше подходит для изготовления напольного покрытия, благодаря своей прочности и износостойкости.
Ирина Железняк, Собкор интернет-издания «AtmWood. Дерево-промышленный вестник»