KAJ JE LESNI KOMPOZIT?

ZGODOVINA

Les je naravno obnovljiv material z veliko raznolikostjo lastnosti in uporabnosti, ki na žalost precej hitro zapade pod vpliv abiotičnih in biotičnih dejavnikov degradacije. Med abiotične dejavnike degradacije štejemo UV svetlobo, padavine, temperature in temperaturne spremembe, medtem ko med biotične dejavnike razkroja različne okužbe lesa z glivami in napade insektov.

Kot posledica vse večje potrošniške želje po uporabi lesa v gradbeništvu, ter vse večje ekološke ozaveščenosti pri izbiri materialov je potreba po uporabi lesa na prehodu v 21. stoletje strmo narasla. Uporabo primitivnih lesnih konstruktov je znanost modificirala z raznimi kemijskimi in fizikalnimi postopki, s čimer se je dvignil uporabni standard lesa. S kemijsko modifikacijo lesne mase se je povečala neprepustnost za vodo, odpornost proti kislinam ali bazam, UV-odpornost, biološka odpornost, termična odpornost, mehanska stabilnost in zmanjšala možnost okužb z lesnimi glivami, saj le-te modificiranega lesa ne prepoznajo več kot vir hrane.

Postopek kemijske modifikacije lesa temlji na vnosu manjših molekul (monomer) v celične stene in/ali celične lumne, kjer se na različne načine stabilizirajo in ohranijo. Tako obdelan les imenujemo tudi lesni polimerni kompozit (angl. wood polymer composites – WPC). WPC ali lesni polimerni kompozit se je rodil kot moderni koncept v zgodnjih 70. letih v Italiji (podjetje GOR Applicazioni Speciali) in postal izjemno popularen v Severni Ameriki v 90. letih.

Industrija lesnih polimernih kompozitov je izredno dinamičen sektor plastične industrije, s povprečno 14% letno rastjo v Evropi in 18% rastjo v severni Ameriki. Finančno gledano, predstavlja celotna kompozitna industrija trg v vrednosti cca. 42 milijard eur.

KAJ JE LESNO-POLIMERNI KOMPOZIT?

Izraz lesni polimerni kompozit ustreza vsakemu kompozitu, ki je sestvljen iz rastlinskih vlaken (lesnih ali nelesnih) in termoplastičnih vlaken. Lastnost termoplastičnih vlaken, da jih lahko ponovljivo talimo in obdelujemo, omogoča lesnim vlaknom, da se homogeno mešajo z monomernimi deli, kar vodi v nastanek mehansko stabilnega kompozitnega materiala. Kot termoplastično polnilo se največ uporabljajo polietilen (PE) z naslednjo ponavljajočo enoto:

PRIPRAVA LESNO-POLIMERNEGA KOMPOZITA:

Glede na hidrofilni karakter lesnih vlaken in hidrofoben karakter termoplastičnih polnil, se rastlinska vlakna in termoplastična polnila obnašajo kot sistem olje/voda. Zato je med pripravo kompozitnega materiala potrebno dodati različne stabilizatorje (t.j.surfaktante) in fazi zamrežiti z zamreževalcem, ki poveže in stabilizira nastali lesni polimerni kompozit.

Nastanek stabilnega lesno-polimernega sistema:

LASTNOSTI LESNO-POLIMERNEGA KOMPOZITA:

Zraven že omenjenih kemijskih izboljšav kompozita, se kompozit od monolitnega lesa razlikujejo tudi po fizikalnih in mehanskih lastnostih, med katerimi so najznačilnejše povečanje površinske trdote, dimenzijske stabilnosti in kakovostna površinska obdelanost brez dodatnih obdelav.