Accoya ацетилированная древесина: стройматериал новой эры

Accoya ацетилированная древесина: стройматериал новой эры

Список популярных строительных материалов по праву возглавляет ацетилированная (модифицированная) древесина. Традиционная обработка дерева, предназначенного под строительные нужды, часто предполагает использование токсичных металлов и биоцидов. Все они наносят вред окружающей среде. Например, медный купорос — водный токсин, наиболее распространенное вещество, используемое для обработки. Однако ацетилированная древесина Accoya модифицируется иным способом.

Accoya модифицированная древесина

Ацетилированная древесина Accoya изготавливается из сосны, ели, пихты и других пород дерева,  возрастом в несколько десятков лет.

Дерево подвергается обработке высококонцентрированным уксусным раствором, чем достигается усиление свойств, препятствующих поглощению воды, разбуханию, усадке.

Этот относительно инновационный материал пока что относят к дорогостоящим классам дерева, но в перспективе ожидается снижение издержек на производство. Поэтому следует ожидать приемлемой конечной цены продукта.

Accoya модифицированная древесина
Accoya модифицированная древесина — модифицированный строительный материал, который обещает грандиозный прорыв для строительной сферы. Дерево в его новом строительном виде

Accoya — древесина, обладающая совсем другими свойствами по отношению к традиционным материалам. Поэтому Accoya — модифицированная древесина, полученная в процессе ацетилирования, видится результатом передовой запатентованной технологии обработки, когда:

  • снижается риск гниения древесной структуры,
  • увеличивается сопротивляемость внешним воздействиям,
  • стойкость на износ измеряется десятилетиями.

Производителем материала гарантируется 50 лет срока службы в условиях наземного применения и 25 лет в грунте или пресной воде. Делать и строить из модифицированной древесины Accoya можно всё — от простых столярных изделий для дома, до крупных мостов на воде.

Модифицированная древесина Accoya претендует на звание ведущего стройматериала, потому что удачно подходит для решения насущных задач:

  • настил,
  • деревянная облицовка,
  • строительство каркасов,
  • изготовление срубов,
  • и многое другое.

Научно доказано: ацетилированный способ обработки строительной древесины наделяет материал свойствами, которые приравнивают его к «золотому стандарту».

Физические свойства Accoya

Проявление физических свойств любого древесного материала обусловлено химической составляющей. Каждая древесина насыщена химическими группами в образе «свободных гидроксил».

Гидроксильные свободные группы поглощают или выделяют воду с учётом изменений климатических условий, где эксплуатируется древесина.

Речной помост из Accoya
Проект речной дорожки из Accoya. И такой мостик способен пролежать без существенного изменения внешнего вида как минимум 50 лет. О таком строительном материале мечтали давно

Это основная причина, показывающая, почему дерево обладает свойствами набухать и сжиматься. Считается также, что переваривание древесины ферментами инициируется на свободных гидроксильных слоях, что видится главной причиной распада древесной структуры.

Технология ацетилирования эффективно модифицирует свободные гидроксилы внутри древесины, объединяя их ацетильной группой. Достигается группирование взаимодействием дерева и уксусного ангидрида, выделяемого уксусной кислотой (разбавленная форма).

Когда гидроксильная свободная группа трансформируется в ацетильную группу, дерево утрачивает свойства впитывать воду. Это физическое явление делает древесину более стабильной с точки зрения возможного изменения формы, а также чрезвычайно долговечной.

Структура древесины Accoya
Структура древесины Accoya обладает уникальными эксплуатационными свойствами. Вместе с тем это реально экологически чистый строительный материал, который по мере окончания срока службы легко и полностью утилизируется

Ацетильные группы естественным образом присутствуют в разных древесных породах. Таким образом, производственный процесс ничего не добавляет в структуру дерева.

Модифицированная древесина Accoya не выделяет никаких токсинов, не вредит окружающей среде. Модификация химической структуры, а не просто перемены в химическом составе являются сутью создания конечного продукта. И этот продукт существенно превосходит исходный вариант.

Древесина Accoya модифицируется непосредственно через поперечное сечение. Любые иные виды обработки древесины предполагают внедрение химикатов (масло, аммиак, различные соединения металлов).

Методика внедрения химикатов тоже улучшает долговечность материала до определенной степени, но не стабилизирует возможные изменения формы в процессе эксплуатации.

Механические свойства древесины

Существует два эффекта, влияющих на механические свойства древесины, когда применяется технология ацетилирования.

Процесс ацетилирования древесины приводит к уменьшению содержания равновесной влажности при текущей относительной влажности.

Это, в свою очередь, приводит к сопутствующему увеличению прочности на растяжение (MOR) и наращиванию упругости (MOE).

Доска шпунтовая из древесины accoya
Доска шпунтовая из древесины accoya обеспечит не просто красивый внешний вид объекту. Этот стройматериал надёжно защитит и сохранит объект от непогоды

Однако некоторая деградация клеточной стенки может происходить по причине продолжительного теплового воздействия.

Аналогичный эффект допустим также из-за образования в области клеточной стенки побочного продукта уксусной кислоты. Степень деградации сильно зависит от температуры и времени реакции модификации.

Следует также отметить: поскольку древесина разбухает в результате присутствия связанных клеточных ацетильных групп внутри клеточной стенки, заданная площадь поперечного сечения модифицированного дерева будет содержать меньшее количество волокон.

Если учитывать увеличение площади поперечного сечения образца в результате модификации, тогда образец, имеющий такую ​​же прочность /жесткость до и после модификация, должен показать уменьшение этих свойств, что видится ложной интерпретацией деградации из-за модификации древесины.

Механические свойства в какой-то степени определяются ещё и породой дерева. Так, при изучении механических свойств ацетилированной сосны и ели, параметры MOR (растяжение) и MOE (упругость) для сосны уменьшились примерно на 6%, но увеличились более чем на 7% для ели.

Сравнение материалов
Сравнение материалов: дерева с традиционной обработкой и модифицированного дерева Accoya, изготовленного по технологии с пропиткой структуры уксусной кислотой

Для изучения выбирались образцы ели, сосны, пихты. Дерево пропитывали уксусным ангидридом в условиях вакуума или давления. Избыточный ангидрид выводили, затем образцы нагревали до 120ºС в течение 6 часов.

В результате было отмечено увеличение твёрдости древесины Accoya, модифицированной таким способом. Кроме того, отметились улучшения свойств материала на устойчивость к деформации.

Подвергалось исследованиям также буковое дерево. Выбирались несколько образцов длиной до 4 метров, которые затем были ацетилированы в технологических установках.

Результаты исследования получились практически аналогичными с некоторыми незначительными отходами в сторону увеличения или уменьшения механических свойств.

Биологическая и погодная защищённость

Различные виды массивной древесины, ДСП, древесностружечные плиты, изготовленные из ацетилированной древесины, были испытаны на устойчивость к атакам разных видов микроорганизмов.

Ацетилированная древесина Accoya испытывалась под насаждением нескольких видов грибов, приводящих к распаду структуры, в соответствии стандарту ASTM.

Повреждение структуры обычного дерева грибками коричневой и белой гнили. Судя по результатам проведённых испытаний, модификации Accoya такая участь не грозит

Так, проводился 12-недельный анализ присутствия в почвенном блоке с внедрением гриба коричневой гнили Coniophora puteana. За это время исследовалась стойкость ацеталированной сосны на разных уровнях модификации, против воздействия грибов коричневой гнили.

Как выяснилось, по мере повышения уровня ацетилирования, пропорционально увеличивается сопротивление атаке вредных микроорганизмов.

Что касается погодного влияния, обработка древесины уксусным ангидридом улучшает её устойчивость к ультрафиолетовому излучению.

После 700 часов ускоренного выветривания, контроль показал факторы эрозии со скоростью около 0,12 мкм /ч (примерно 0,02%). Ацетилирование способствовало уменьшению поверхностной эрозии практически на 50 процентов.

Глубина проникновения, вызванная выветриванием, составляла около 200 мкм для немодифицированной древесины и вдвое меньше для древесины Accoya.

При испытаниях наружного воздействия цвет ацетилированной сосны оставался светло-желтым после 1 года. За этот же период времени обычные доски меняли темно-оранжевую окраску на светло-серую.

В рамках проводимых испытаний также выяснилось: ацетилированная сосна, защищённая стеклянными панелями, способна сохранять девственный цвет не менее 10 лет.

Перспективы нового материала

Ближайшее будущее обещает наплыв ацетилированной древесины Accoya на строительном рынке. Причём материал планируется продавать значительным количеством. Правда, несмотря на проведённые исследования Accoya, вопросы академического толка всё ещё остаются.

Например, по мере установления ацетилированной древесины Accoya в качестве основного продукта, потребуется решить вопрос об утилизации этого материала.

Перспективы новой древесины
Перспективы новой древесины мало того, что безоблачны, они обещают широкое распространение новому материалу. Например, для наружных дверей и ворот это просто идеальный строительный материал

Природные свойства позволяют измельчать Accoya до форм, подходящих под компостирование или сжигание, без загрязнения токсичными материалами окружающей среды. Но более подходящей стратегией должна стать разработка каскадного подхода к утилизации этого материала.

Модифицированная древесина Accoya видится перспективным исходным сырьём для производства ДСП, МДФ и прочих восстановленных древесных продуктов.

В конце жизни этих продуктов пиролиз разумно использовать для высвобождения связанного ацетила в виде уксусной кислоты, которую затем логично использовать в качестве исходного материала для изготовления нового ангидрида.

Так возможен эффективный и продуктивный циклический процесс, налаженный в рамках поточного производства востребованных стройматериалов.

Параметры заслуживающие внимания: таблица

СВОЙСТВА МЕТОД ТЕСТИРОВАНИЯ ЗНАЧЕНИЕ
Долговечность EN 84, EN 113, ENV 807, EN 252 Класс 1
Плотность при относительной влажности 65%, Т=20°C 512 ± 80 кг/м³
Прочность на изгиб EN 408 40 Н/мм²
Твердость ASTM D143 Сторона  4 100N

Торец       6 600N

Теплопроводность EN 12667 0,12 Вт/мK
Содержание равновесной влаги при относительной влажности 65%, Т=20°С 3 — 5%

Обзорный видео-материал по теме


Написано по материалам: Accoya

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *