Odborníci Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU (LDF MENDELU), Ústavu nauky o dřevě a dřevařských technologií – hledají způsob, jak nahradit exotické dřevo v městském mobiliáři lokálními dřevinami, jako jsou buk nebo jasan. Pomocí chemické modifikace zvýší odolnost dřeva vůči počasí či škůdcům a zvýší jeho rozměrovou stabilitu. Díky modifikaci lze použít lokální dřevo například při výrobě městského mobiliáře, tedy nejen laviček, ale i odpadkových košů nebo zastávek MHD. Na inovativním projektu vědci spolupracují se společností mmcité a.s.
V portfoliu společnosti mmcité a.s. se nejčastěji pro výrobu městského mobiliáře využívá jatoba, extrémně tvrdé dřevo, které pochází z Brazílie. Má ideální vlastnosti, je odolné vůči houbám a s postupem času nedegraduje. Cílem výzkumu je najít lokální alternativu, která nebude mít výraznou ekologickou stopu. Odborníci LDF MENDELU se zaměřují zejména na buk, kterého je v českém prostředí dostatek a běžně se využívá v interiéru. Ve venkovním prostředí ale degraduje, proto je nutná jeho modifikace, aby si bukové dřevo zachovalo stabilní vlastnosti.
„Klíčem je proces plynné acetylace. Tato technologie využívá organickou složku na bázi kyseliny octové, díky které měníme samotnou buněčnou strukturu dřeva substitucí hydroxylových skupin acetylovými. Výsledkem je materiál, který odolává dřevokazným houbám, nepraská a nedeformuje se i v těch nejnáročnějších podmínkách bez nutnosti další údržby. Povrch dřeva v exteriéru časem získá přirozeně šedou patinu, zatímco uvnitř zůstává materiál pevný a stabilní. Metoda je navíc aplikovatelná i na další druhy dřev, jako je například jasan,“ popsal proces modifikace Jakub Dömény z Ústavu nauky o dřevě a dřevařských technologií LDF MENDELU.
Chemickou modifikaci vědci nejdříve testovali na malých zkušebních vzorcích a poté přešli k poloprovoznímu měřítku se vzorky o délce přibližně sedmdesát centimetrů. Pro modifikaci reálných prvků mají nyní ve Výzkumném centru Josefa Ressela na míru vytvořené zařízení, do kterého se vejde až dva metry dlouhý kus masivu. „Díky aplikaci v plynné fázi je proces levnější, jelikož spotřebováváme menší množství modifikační látky. U větších kusů využíváme tlak okolo 9 barů k zajištění hlubšího průniku látky do struktury, čímž modifikujeme prvek v celém jeho průřezu,“ nastínil Dömény.
Získané vlastnosti dřeva bylo v rámci výzkumného centra možné rovnou ověřit. „Odolnost vůči změnám vlhkosti prostředí jsme testovali v klimatizační komoře, hlavním ukazatelem bývá změna hmotnosti a rozměru dřevěného vzorku. Pomocí komory na umělé stárnutí dřeva jsme simulovali venkovní podmínky, tedy vliv deště, teploty i UV záření. Potvrdili jsme si díky tomu, že chemicky modifikované dřevo nepraská, ani se nedeformuje, po čase jen zesvětlá a zešedne, což se stává i u dřeva exotického. Zásadní součástí výzkumu bylo také testování odolnosti vůči dřevokazným houbám. Ukázalo se, že zatímco běžné dřevo ztrácí vlivem degradace velkou část své hmotnosti, to chemicky upravené houbám prakticky nepodléhá,“ uvedl vědec.
Kromě buku a jasanu zkoušeli vědci LDF MENDELU modifikovat například smrk nebo břízu, která pravděpodobně odolá i do budoucna změně klimatu. Zajímavou variantou je testování acetylované balzy, která je využitelná ve vesmíru. „Jde o udržitelný materiál, který je velmi lehký, má dobrý poměr pevnosti k hmotnosti a jako přírodní obnovitelný zdroj zároveň představuje ekologičtější alternativu, která při zániku satelitů v atmosféře může zanechat méně škodlivých zbytků než tradiční kovové konstrukční materiály,“ popsal Dömény.
Cílem projektu bylo vytvořit prototyp venkovního sedacího nábytku, jehož součástí bude dřevěný masivní prvek z chemicky ošetřeného dřeva. Získané poznatky mohou být v budoucnu využity pro stanovování ekonomické a ekologické výhodnosti při zavedení výroby modifikovaných druhů dřeva pro výrobu městského mobiliáře. Projekt je spolufinancován Evropskou unií.
Kontakt pro bližší informace: Ing. Jakub Dömény, Ph.D., +420 545 134 550, jakub.domeny@mendelu.cz, Ústav nauky o dřevě a dřevařských technologií LDF MENDELU
Foto: vlevo jasan, vpravo modifikovaný dub