Bendywood pod mikroskopem
Ohýbací (ohýbatelné) dřevo – Bendywood®
Toto modifikované dřevo se vyrábí i Itálii. Vzniká z hydrotermické upraveného hranolu (buk, dub, javor, jasan, třešeň a ořech). Toto parou plastifikované dřevo se délkově stlačí o ca. 20% a v takto redukované délce se zafixuje a vysuší. Takto upravené dřevo lze následně konvenčně opracovávat a ve studeném stavu ohýbat až do maximálního koeficientu ohýbatelnosti 1 : 10. Tzn. např. lištu o tloušťce 1 cm lze ohnout až na poloměr 10 cm. Tato technologie výroby komprimovaného dřeva - Bendywood® je celosvětově chráněná patentem.
Celý proces komprimace se řídí vstupním druhem dřeva a podle něj se také liší vlastní podmínky. Celkový sled operací ovšem zůstává stejný. V prvním stupni je dřevo plastifikováno parou při zvýšeném tlaku. Následně proběhne komprese a zafixování v přípravku, ve kterém modifikované dřevo zůstane po čas stabilizace. Ten se řídí druhem dřeviny (buk ca. 1 týden, dub a ostatní ca. 2 měsíce za normálních podmínek). Doba stabilizace je pak důležitým faktorem při tvorbě ceny.
Znázornění výroby komprimovaného dřeva
Při prvním setkání s komprimovaným dřevem není nic, co by indikovalo, že jde o materiál s modifikovanými vlastnostmi. Kresba dřeva, jeho barva i lesk, dokonce i vůně je stejná jako u normálního dřeva. Jeho zvýšená hustota se projevuje samozřejmě i ve zvýšené hmotnosti oproti normálnímu dřevu. Při bližším pohledu je pak možné si všimnout mírného zvlnění kresby, které je ale mnohdy patrné jen na průběhu dřeňových paprsků na radiálních řezech. Pokud však dřevo vezmeme do rukou a pokusíme se jej v jakémkoliv směru prohnout, najednou pocítíme jeho obrovskou plasticitu. Toto komprimované dřevo má tendenci vysokých hodnot průhybu při relativně malých tlakových silách navozujících ohyb.
Markantní změny na mikroskopické úrovni nejsou u komprimovaného dřeva na první pohled patrné, avšak při bližším studiu mikroskopických snímků byly zjištěny změny na stěnách libriformních vláken, viditelné na radiálních řezech. Jedná se o mikrotrhliny, které vznikly jako odezva na zatížení v tlaku v podélném směru. Při 200 násobném zvětšení nejsou ještě zcela patrné, ale při následném 500 násobném zvětšení lze pozorovat jejich lomové linie.
Znatelné zvýšení hustoty u komprimovaného dřeva je zřejmě způsobeno snížením obsahu vzduchových dutin, tedy zhuštěním struktury dřeva, ke kterému došlo v mechanické části modifikace, tedy ve stlačování.
Na radiálním řezu komprimovaného bukového dřeva je viditelný probíhající dřeňový paprsek s buňkami a céva – zvětšeno 200x
Na radiálním řezu komprimovaného bukového dřeva jsou zřetelně vidět mikrotrhliny na stěnách libriformních vláken a u cévy jsou patrné horizontální ztenčeniny – zvětšeno 500x
Materiálové charakteristiky | Minimální a maximální naměřené hodnoty | Střední hodnoty u komprimovaného buku | Střední hodnoty u nativního (normálního) buku | Trend stanovených veličin v porovnání s nativním (normálním) bukem | |
---|---|---|---|---|---|
Hustota ρ (Kg/m³) | 750 - 908 | 813 | 720 | ↑ | |
Hustota ρ (Kg/m³) | v tlaku | 1 804 - 6 494 | 3 116 | 16 837 | ↓ |
v ohybu | 2 390 - 4 000 | 3 240 | 12 966 | ↑ | |
Přerážecí práce Q (J/cm²) | 15,1 - 36,18 | 29,2 | 8,1 | ↑ | |
Pevnost σ (MPa) | v tlaku | 41,25 - 81,4 | 59,2 | 56,7 | |
v ohybu | 35,9 - 48,48 | 42,15 | 124 | ↓ | |
Rychlost šíření zvuku C (m/s²) | v podélném směru | 2 545 | 2 545 | 4 638 | ↓ |
v příčném směru | 1 915 - 2 167 | 2 041 | 1 420 | ↑ | |
Koeficient ohýbatelnosti | 1:4 - 1:10 | 1:10 | 1:35 - 1:45 | ↑ |
Tabulka zachycuje srovnání fyzikálních a mechanických vlastností komprimovaného buku a hodnot známých pro nativní (normální) bukové dřevo (Fagus silvatica)
Lze konstatovat, že komprimované dřevo má ve studeném stavu přibližně stejné vlastnosti jako dřevo nestlačené, plastifikované parou a ohýbané pomocí pásnice. Pro vnitřní strukturu jsou charakteristickým znakem mikrotrhliny na stěnách libriformních vláken a chemické změny v ligninosacharidické matrici, navozující spolu pak jakýsi viskoplastický kloub.