Малоэтажное домостроение становится все более популярным. В связи с этим идет активный поиск материалов, применение которых дает возможность строить дом дешево и технологично при достижении высоких эксплуатационных свойств. Одним из таких материалов и является механохимически модифицированная древесина.
Механохимически модифицированная древесина (МХМД) — это древесина, пропитанная раствором модификатора (преимущественно — карбамид), высушенная под давлением и термообработанная с целью приобретения и закрепления заданных свойств.
Деревянные дома, построенные с применением МХМД, отличаются особым микроклиматом даже без применения дополнительных средств кондиционирования: в закрытом помещении МХМД обновляет до 30% воздуха в сутки, в сухую погоду отдавая накопленную влагу, а в сырую — впитывая в себя ее излишки. Теплоизоляционные свойства модифицированной древесины вне конкуренции с другими видами строительных материалов, а относительно плотности прочностные свойства сравнимы со свойствами металлов.
Раствор карбамида в воде из-за малой величины молекул карбамида способен проникать в полости клеток древесного вещества и пропитывать насквозь древесную заготовку любой толщины. А под действием температуры и давления карбамид вступает в реакцию с такими составляющими древесного вещества как лигнин и гемицеллюлозы и, не нарушая макроструктуры древесины, изменяет химическое строение этих составляющих с образованием веществ, подобных карбамидным смолам, применяемым в производстве современных плитных материалов. Благодаря этому древесина становится более прочной и твердой, не поддается воздействию микроорганизмов (плесень, грибки) и химических реагентов, а добавки, совместимые с модификатором, могут сделать ее полностью или частично гидрофобной и негорючей. На определенной стадии техпроцесса модифицированная древесина становится пластичной и способна легко деформироваться под действием температуры и давления.
Технологический процесс механохимического модифицирования древесины прост:
- сквозная пропитка заготовки водным раствором модификатора;
- сушка;
- термическая обработка.
Если необходима повышенная прочность или твердость МХМД, или придание изделию заданной формы или профиля, то проводится термопрессование, гнутье или термопрокат высушенной древесины. В результате МХМД задаются нужные для потребителя дизайнерские, прочностные и эксплуатационные свойства. Порода исходной древесины незначительно влияет на конечные свойства модифицированной древесины и поэтому экономически выгодно применять для модифицирования дешевую древесину.
Применение изделий из механохимически модифицированной древесины в строительной индустрии
1. Так, сделать МХМД негорючей реально, а если их уплотнить до 1500-2000 кг/м3 , то из таких «деревянных кирпичей» можно даже сложить печь или камин.
2. Фундамент. Поскольку МХМД очень прочна, не поддается гниению, воздействию микроорганизмов и химических реагентов, а также негорюча, то изготовление из нее столбчатого или ленточного фундамента напрашивается само собой. В качестве опалубки для заливки фундаментов или стен модифицированная древесина применяется с 80-х годов и даже введена в СНИПы. Благодаря ее прочности, термо- и химической стойкости, ее можно применять как материал форм для изготовления бетона и других строительных смесей.
3. Оцилиндрованное бревно и брус из МХМД отличаются тем, что в них не нужно протачивать чашеобразный продольный профиль на бревне или шип и паз на брусе – это можно выпрессовать в установке в процессе сушки. Дом из такого бревна или бруса выглядит очень красиво, он не нуждается во внешней и внутренней отделке, а так же дополнительных профилактических мероприятиях. Усадки дома после сборки не происходит, поскольку бревно или брус высушены при модификации до 10-12%.
4. Брус или бревно «не ведет», прочность их зависит от степени уплотнения древесины, поэтому нет смысла изготавливать из МХМД клееный брус, сократив себестоимость. Из бруса можно изготавливать балки, арки, фермы и т. д., то есть это весьма перспективный материал для каркасного домостроения.
5. Из МХМД можно изготавливать дверные и оконные блоки, элементы отделочного декора. Так как до термообработки модифицированная древесина хорошо изгибается, гнутьем можно изготавливать арочные элементы окон или дверных проемов, гнутые поручни для лестниц и другие конструктивные и декоративные строительные элементы.
6. Введением специальных добавок в модификатор можно получить водостойкую МХМД, из которой можно изготавливать садовые беседки и мебель, плитки для садовых дорожек, а прессованием – черепицу для крыш. Долговечность этих изделий не уступает аналогам из полимерных материалов, а природный дизайн древесины не нуждается в защитных и декоративных покрытиях.
Производство изделий из механохимически модифицированной древесины может быть внедрено на любом деревообрабатывающем предприятии, для этого требуется лишь дооснастить его специальным оборудованием. Судя по быстрому освоению технологии термодревесины и довольно широкому спектру предлагаемого оборудования, технология МХМД в ближайшие годы займет достойное место в деревообрабатывающей промышленности, а изделия из МХМД – в строительной индустрии.