Kayu buatan. Mendapatkan kayu buatan

Saat ini, kelompok konsumen kayu termal berikut dapat dibedakan:

Kinerja perusahaan konstruksi Menyelesaikan pekerjaan– penggunaan kayu termal dalam penyelesaian real estate mewah;

Perusahaan konstruksi yang berspesialisasi dalam konstruksi rumah kayu, – penggunaan kayu termal yang direkatkan atau padat sebagai elemen rangka atau bahan dinding;

Desainer – penyelesaian interior dan eksterior objek yang diservis;

Spesialis desain lanskap– penghiasan, pelapis ruang air, kecil bentuk arsitektur, furnitur, dll.;

Perusahaan dagang – penjualan grosir dan eceran untuk pekerjaan perbaikan dan penyelesaian;

Produsen furnitur – produksi taman dan perabot rumah terbuat dari kayu termal;

Para profesional di bidang pertukangan kayu membeli kayu termal untuk kebutuhan pribadi: membangun gazebo, teras, meletakkan lantai di rumah mereka sendiri.

Konsumen utama thermowood dapat dipertimbangkan organisasi konstruksi yang menggunakan thermowood sebagai bahan finishing di fasilitas elit perumahan komersial(kantor, hotel). Selain itu, selama bahannya inovatif untuk pasar, maka akan diminati oleh para desainer interior dan desainer lanskap.

Perawatan kayu antiseptik

Jika ada batu bata yang bersentuhan dengan formasi jamur atau kayu yang terkena, maka harus dibersihkan dari jamur dan pembusukan dan dibakar dengan obor atau diberi perawatan antiseptik.

Perawatan antiseptik terdiri dari melapisi seluruh permukaan dan ujungnya dua kali dengan air panas (setidaknya 70-80 ° C) larutan natrium fluorida 3% (atau mengganti satu persen dengan fluoride-silico), dan setiap kali permukaan kayu yang dirawat dibersihkan. kering. Karena larutan ini tidak berwarna dan tidak meninggalkan bekas setelah dikeringkan, untuk pengendaliannya perlu ditambahkan sedikit cat cerah, misalnya mumi.

Konsumsi natrium fluorida per 1 kali per 1 persegi. m luas - sekitar 15 g.

Jika tidak ada soda fluorida, maka dapat diganti dengan fluorida, tetapi dengan penambahan soda abu yang sangat diperlukan. Solusi ini disiapkan dengan cara berikut. Untuk 76 liter air yang dipanaskan hingga 30-40°, ambil 1,8 kg soda fluorida; setelah larut, tambahkan 2,32 kg soda ash dengan hati-hati dan kemudian 5 g pewarna di beberapa bagian.

Harus diingat bahwa antiseptik yang ditentukan hanya penting jika diterapkan pada kayu yang kurang lebih kering, yang tidak terkena kelembapan di kemudian hari, dan juga bila tidak bersentuhan dengan kapur dan kapur, karena dalam hal ini. natrium fluorida berubah menjadi senyawa yang tidak larut dan kehilangan sifat antiseptiknya.

Dengan metode antiseptik yang dijelaskan, antiseptik yang larut dalam air menembus kayu tidak lebih dalam dari 2-3 mm. Untuk penetrasi antiseptik yang lebih dalam, mereka menggunakan perawatan elemen individu dalam pemandian air panas-dingin, impregnasi bertekanan dan, terakhir, metode perlindungan kayu yang menyebar menggunakan pasta antiseptik. Metode terakhir adalah yang paling sederhana dan paling mudah diakses dalam praktiknya. Hal ini didasarkan pada difusi antiseptik yang larut dalam air fluorida ke dalam kayu dengan kelembaban yang signifikan, dan antiseptik tersebut menembus cukup dalam dan menjamin keamanan tidak hanya kayu mentah yang tidak terpengaruh, terlindung dari masuknya uap air tetesan-cair, tetapi juga terkena dampaknya. proses pembusukan.

Metode antiseptik ini terdiri dari penerapan apa saja bagian kayu antiseptik berupa lapisan tipis massa semi cair yang terdiri dari senyawa fluorida (sebagai antiseptik), bahan perekat dan air. Antiseptik, yang terkena aksi air yang terkandung di dalam kayu, perlahan-lahan masuk ke dalam larutan, secara bertahap menembus ke dalam kayu dan akhirnya meresap ke kedalaman yang cukup. Kayu seperti itu terlindungi dengan baik dari kerusakan jamur rumah.

Ada beberapa pasta antiseptik yang namanya tergantung dari bahan perekat yang dikandungnya, yaitu:

a) ekstrak - dengan bahan dasar perekat dalam bentuk stillage sulfit-alkohol atau ekstrak minuman keras sulfit;

b) aspal - dengan dasar perekat dalam bentuk aspal dengan titik leleh rendah;

c) silikat - dengan dasar perekat dalam bentuk gelas soda cair;

d) tanah liat - dengan bahan pengikat berupa tanah liat cair yang digali dengan penambahan stillage sulfit-alkohol.

Tanpa masuk Detil Deskripsi Semua pasta ini, mari kita fokus pada ekstrak sebagai yang paling sering digunakan dalam praktik.

Metode terbaik untuk memberantas semua perusak kayu - jamur rumah dan kumbang penggerek - adalah metode perlindungan kimia terhadap kayu, yaitu penggunaan pestisida yang mematikan jamur dan kumbang penggerek.

Perawatan antiseptik kayu (perlindungan kimia) selama renovasi perumahan dan bangunan umum Hal ini dilakukan terutama dengan dua metode: impregnasi kayu yang dalam dengan pasta difusi dan perawatan permukaan dengan larutan antiseptik berair.

Antiseptik utama yang disetujui untuk digunakan di bangunan tempat tinggal dan sipil adalah senyawa yang larut dalam air - natrium fluorida dan natrium fluorida.

Natrium fluorida berbentuk bubuk berwarna putih (hingga abu-abu). Kelarutannya dalam air panas berkisar antara 3 hingga 4,5%. Ini sangat beracun bagi jamur rumah, mudah menembus kayu, tidak menyebabkan korosi logam, dan merupakan salah satu antiseptik konstruksi yang paling umum dan sering digunakan.

Natrium silikofluorida mirip dengan natrium fluorida. Kelarutannya dalam air dingin adalah 0,65%, dan dalam air mendidih - 2,4%. Sodium silicofluoride yang dicampur dengan soda adalah antiseptik yang baik. Ini stabil, tidak mudah menguap, tidak mudah terbakar dan kurang kekurangan dibandingkan natrium fluorida, dan oleh karena itu dapat digunakan secara luas, terutama dalam kombinasi dengan aditif alkali.

Banyak tes laboratorium dan pengamatan jangka panjang terhadap kayu olahan di pekerjaan perbaikan dan pada konstruksi baru mereka menunjukkan bahwa sediaan AEG-2, meskipun tidak menembus jauh ke dalam lapisan permukaan kayu, tidak larut dalam waktu lama dan melindungi struktur kayu dengan baik dari hama kayu selama beberapa tahun.

Sifat positif dari sediaan emulsi resin shale generator juga tidak mengganggu proses pengeringan kayu, tidak meningkatkan kapasitas kelembaban dan higroskopisitas, mengurangi sifat mudah terbakar kayu dan tidak menyebabkan korosi logam. Kayu yang diberi perlakuan antiseptik memiliki warna coklat tua sehingga mudah untuk mengontrol kualitas pekerjaan antiseptik.

Kerugian dari antiseptik ini termasuk bau yang dikeluarkannya, yang tingkat keparahannya berangsur-angsur berkurang dan hilang sama sekali dalam waktu satu bulan setelah perawatan kayu.

Saat merawat permukaan kayu, antiseptik yang larut dalam air menembus kayu tidak lebih dalam dari 2-3 mm. Untuk penetrasi antiseptik yang lebih dalam, mereka menggunakan pemrosesan elemen individu yang disiapkan sebelumnya untuk konstruksi atau perbaikan bangunan di pemandian air panas-dingin dan metode difusi untuk melindungi kayu menggunakan berbagai pasta antiseptik.

Metode difusi perlindungan kayu sederhana dan dapat diakses dalam praktiknya. Hal ini didasarkan pada difusi (penyerapan) antiseptik yang larut dalam air fluorida ke dalam kayu dengan kelembaban yang signifikan, sedangkan antiseptik menembus cukup dalam dan menjamin keamanan tidak hanya kayu mentah yang tidak terpengaruh, terlindung dari masuknya tetesan air, tetapi juga terkena dampak. proses pembusukan.

Metode antiseptik ini terdiri dari pengolesan antiseptik pada permukaan setiap bagian kayu dalam bentuk lapisan tipis massa semi cair yang terdiri dari senyawa fluorida (sebagai antiseptik), zat dan air. Antiseptik, yang terkena aksi air yang terkandung di dalam kayu, perlahan-lahan masuk ke dalam larutan, secara bertahap menembus ke dalam kayu dan akhirnya meresap ke kedalaman yang cukup. Kayu seperti itu akan terlindungi dengan baik dari kerusakan jamur rumah.

Metode difusi digunakan untuk antiseptik elemen struktur yang terbuat dari kayu mentah dengan kadar air awal 40% atau lebih tinggi, atau elemen yang kelembapannya tidak dapat dihindari selama pengoperasian (pilar dan kursi pada bagian yang terkubur di dalam tanah; ujung balok kayu tertanam di dalamnya) dinding bata).

Berdasarkan jenis bahan dasar astringen, pasta antiseptik berikut diproduksi:

a) ekstrak - dengan bahan dasar pengikat dalam bentuk konsentrat padat atau cair dari penyulingan sulfit-alkohol;

b) tanah liat - dengan bahan dasar pengikat berupa tanah liat berlemak yang digali, dengan tambahan bahan penyulingan sulfit-alkohol atau bitumen kadar II atau III;

c) aspal - dengan bahan pengikat berupa aspal yang dapat melebur;

d) pasta - dengan bahan dasar zat dalam bentuk pernis batubara (kuzbasslak).

Pasta antiseptik diproduksi dalam dua tingkatan: tingkatan “100” - dengan kandungan antiseptik minimal 100 g/m2 pada permukaan kayu yang dirawat dan tingkatan “200” - dengan kandungan antiseptik minimal 200 g/m2 dari kayu yang dirawat. permukaan.

Penuaan kayu buatan sendiri

Banyak rahasia master Penuaan kayu DIY mereka tidak diberikan kepada siapa pun. Namun jika Anda mencoba menggambarkan teknologi di dalamnya garis besar umum, maka dapat dibagi menjadi tahapan sebagai berikut:

Perawatan permukaan mekanis dengan perencanaan (pemotong, bidang, kapak, pengeboran, ukiran tangan).
Menggiling permukaan suatu bagian (menyikat) dengan sikat logam, bahan abrasif polimer, sikat gerinda, dan roda gerinda cakram.
Operasi finishing (pengaplikasian pewarna, pengamplasan menengah, pernis, waxing, patinasi).

Semua produk olahan, baik furnitur, lantai, dekorasi interior maupun eksterior, membutuhkan lebih dari itu pendekatan individu saat memilih teknologi, tetapi juga harus mempertimbangkan kebutuhan artistik pelanggan. untuk penuaan buatan kayu memiliki perbedaan sebagai berikut:

Menurut dimensi bagian yang diproses, yang dapat berupa - bagian furnitur, pertukangan produk konstruksi, .
Berdasarkan jumlah spindel yang membawa alat pemrosesan, yang dapat diam atau berosilasi sepanjang sumbu yang berbeda. Kecepatan putaran alat dapat konstan atau dapat disesuaikan dalam rentang tertentu.
Dimungkinkan untuk menggunakan beberapa jenis alat dalam berbagai kombinasi.
Sistem pengangkutan yang dikombinasikan dengan sistem roller tekanan juga memiliki beberapa opsi dan harus memenuhi peraturan produktivitas dan keselamatan yang ditentukan mengenai penyimpanan benda kerja yang aman.
Sistem kontrol elektronik mesin harus menyediakan penyesuaian yang diperlukan kecepatan pergerakan komponen mesin yang bergerak, serta perlindungannya jika terjadi kelebihan beban, sirkuit pendek dan alasan lainnya.

Video penuaan kayu DIY
https://

Saran

Sifat utama kayu yang diberi perlakuan panas:

Penolak kelembapan – kemampuan kayu yang diberi perlakuan panas untuk menyerap kelembapan berkurang secara signifikan. Ketahanan kelembaban tinggi. Kadar air kesetimbangan kayu yang diberi perlakuan panas adalah 4 - 6%. Stabilitas dimensi terhadap perubahan kelembaban dan suhu lingkungan. Pembengkakan dan penyusutan akibat perubahan kelembapan berkurang. Resistensi mutlak terhadap kerusakan biologis - karena suhu pemrosesan yang tinggi, polisakarida terurai dalam kayu, yang, dengan latar belakang kelembaban keseimbangan yang rendah, menghilangkan kondisi munculnya dan perkembangbiakan jamur dan mikroorganisme. Daya tahan produk berbahan kayu tersebut meningkat 15 - 25 kali lipat. Agen perusak hayati (serangga dan larvanya, bakteri, jamur dan sporanya) dimusnahkan. Warnanya menjadi lebih jenuh dan seragam di seluruh penampang, dan tekstur kayu terlihat secara efektif. Efek spesies kayu yang berharga tercapai, dan dalam kondisi tertentu - efek penuaan buatan. Kebersihan lingkungan mutlak. Mudah dirawat. Menurun berat jenis kayu. Konduktivitas termal menurun. Sifat isolasi termal meningkat.

Apa saja jenis-jenis cacat kayu dan ciri-cirinya?

Penyimpangan dari norma pada struktur batang pohon, penampakan dan bentuk, serta pelanggaran kondisi fisik dan kerusakan kayu sehingga menurunkan mutu dan kemungkinan pemanfaatannya disebut cacat kayu.
Semua penyimpangan ini terbentuk pada pohon yang sedang tumbuh terutama karena kondisi iklim yang tidak menguntungkan dan tidak disengaja kerusakan mekanis dan penuaan alami.
Ciri-ciri cacat pada bentuk batang adalah: kelengkungan, kekeruhan, kerutan, pertumbuhan.
Cacat utama pada kayu antara lain: simpul, butiran silang, keriting, tumit, inti ganda, gubal bagian dalam, inti kayu palsu, kecambah, retakan, kantong resin, tar, kanker, lubang cacing, busuk.

Foto Bog oak

Kelengkungan batang sepanjang sumbu pohon. Bisa sederhana (batangnya memiliki satu tikungan) atau rumit (batangnya memiliki beberapa tikungan di arah yang berbeda).

Buttiness ditandai dengan penebalan yang kuat atau peningkatan diameter puntung sehubungan dengan batang pohon. Saat membuat papan dari bagian batang ini, pemborosan yang besar tidak dapat dihindari. Bahan yang dihasilkan saat digergaji kualitasnya rendah, seperti yang terlihat sejumlah besar memotong serat.

Terungkap oleh lekukan memanjang di bagian pantat batang. Potongan melintang pada ujung batang kayu tampak berbentuk bintang dengan susunan cincin pertumbuhan yang bergelombang.Saat dipotong menjadi papan, sebagian besar batangnya dibuang sebagai sampah, karena papan tersebut sangat melengkung dan kekuatannya berkurang.

Penebalan batang yang tajam secara lokal berbagai bentuk dan ukuran, dalam banyak kasus ditemukan di kayu keras ah - birch, maple, alder, oak, dll. ada dua jenis pertumbuhan - burl dan burl.

Ini adalah penyakit dalam pada pohon, disertai dengan pertumbuhan permukaan halus, lebih sering ditemukan pada bagian pangkal pohon.

Dinyatakan dengan permukaan yang lebih lega; ketika dibersihkan dari kulit kayunya, timbul kelegaan berupa tetesan-tetesan.
Kayu pertumbuhannya sangat sulit untuk diolah, namun memiliki tekstur melengkung yang indah.
Banyak digunakan dalam pembuatan produk seni dan pelapis furnitur.

Ada simpul dalam diri setiap orang spesies pohon, ini adalah cacat kayu yang paling tidak bisa dihindari. Mereka melambangkan pangkal cabang yang tertutup batang kayu. Pelacur selalu lebih menonjol warna gelap dan peningkatan kekuatan dibandingkan dengan kayu itu sendiri. Cacat ini menurunkan kualitas penampilan, struktur kayu membuat pemrosesan mekanis menjadi sulit.
Tempat simpul berada selalu terlihat, dan ini mengurangi nilai artistik dari karya tersebut. Tetapi banyak master yang menggunakan sifat buruk ini untuk kebaikan. Simpul yang sehat, tidak busuk, dengan potongan tertentu dan pengolahan yang lama, mempunyai tekstur yang indah dan dapat dijadikan sebagai latar belakang produk atau sebagai bahan pengerjaan.

Lapisan silang adalah susunan serat yang miring (heliks) pada kayu relatif terhadap sumbu memanjang batang. Lapisan silang menyebabkan papan melengkung (terpuntir).

Keriting pada kayu terlihat dari susunan serat yang bergelombang dan kusut, paling sering ditemukan pada pohon gugur di bagian pangkal batang. Pengeritingan meningkatkan kekuatan kayu dan keindahan teksturnya, namun menyulitkan pengolahan dan sulit diukir. Birch Karelia dibedakan dari ikalnya yang sangat kuat, itulah sebabnya ia sangat dihargai.

Klint sering terbentuk pada batang kayu yang bengkok dan miring. Tumit mengganggu homogenitas struktur kayu, mengurangi kekuatan, dan berkontribusi terhadap lengkungan memanjang yang kuat pada papan dan balok.

Inti ganda terlihat jelas ketika batangnya dipotong melintang pada titik percabangan. Ujung pohon di tempat ini biasanya ada Bentuk oval. Seringkali ada pertumbuhan tertutup (kulit kayu yang tumbuh terlalu banyak) di antara dua inti. Bentuk yang tidak biasa menggergaji bersama dengan pola bertekstur dapat memberikan kesan menarik efek dekoratif.

Gubal bagian dalam adalah sekelompok lapisan cincin tahunan yang terletak di bagian inti kayu, yang memiliki warna, sifat dan struktur seperti kayu gubal. Pada ujung batangnya terlihat jelas dalam bentuk satu atau beberapa cincin lebar yang berbeda, lebih ringan dari inti kayu. Cacat ini terlihat pada batang pohon gugur, terutama pohon ek dan abu.

Inti kayu palsu adalah warna gelap dengan corak berbeda di bagian dalam batang yang terdapat pada pohon birch, alder, maple, dll. Inti kayu palsu bisa berbentuk bulat, eksentrik, berbentuk bintang, atau berbentuk lobed. Dari kayu gubal li.i. berbeda dalam warna yang lebih gelap.

Kecambah adalah kayu atau kulit kayu yang seluruhnya atau sebagian kering. Kecambah terjadi akibat kerusakan eksternal pada pohon dan secara signifikan mengurangi kekuatan kayu. Itu bisa tertutup atau terbuka.

Retakan pada batang pohon terjadi akibat patahnya kayu sepanjang serat. Mereka terbentuk dari penyusutan, kerusakan akibat embun beku, radang dingin - retakan internal antara lapisan tahunan yang berdekatan. Retakan juga bisa bersifat metik – terbentuk di dalam batang sepanjang radius atau diameter.

Kantong resin adalah rongga kecil di antara lapisan kayu lunak, berisi resin.

Penghancuran kayu oleh larva dan kumbang yang memakan lapisan kulit pohon dari kayu yang baru dipotong dan belum dikupas. Saat membersihkan kayu dari kulit kayu, jejak aktivitas serangga terlihat jelas dalam bentuk lorong dan alur dengan berbagai bentuk dan konfigurasi. Lubang cacing bisa jadi dangkal, ketika kumbang membuat saluran di lapisan kulit kayu dan floem; dalam dan dangkal, ketika saluran kumbang kayu menembus kedalaman beberapa sentimeter atau bahkan menembus kayu.

Pembusukan terjadi pada kayu yang mati, mati dan ditebang di bawah pengaruh jamur perusak kayu. Pada tahap awal pembusukan, muncul warna kayu yang tidak normal, kekuatan mekanik berubah, dan lambat laun kayu runtuh, berubah menjadi debu.

Berkembang di inti batang pohon yang sedang tumbuh. Infeksi berupa bakteri dan jamur menembus batang dan akar melalui cabang yang patah dan luka lainnya serta merusak pohon. Busuk bagian dalam sangat mempengaruhi kayu sehingga berubah menjadi bubuk atau robek menjadi berkas serat. Busuk busuk terjadi pada semua spesies kayu.

Peralatan

Teknologi baru untuk perlakuan panas pada kayu

Perusahaan Rusia yang diciptakan Barkett teknologi sendiri perlakuan panas pada kayu. Esensinya adalah kayunya diolah ruang tertutup, pada suhu, kelembapan, dan tekanan tinggi. Akibatnya bahan tersebut mengalami perubahan sifat fisik dan kimia: menjadi tahan terhadap pembusukan, pengaruh bakteri, jamur dan serangga, serta tidak membengkak jika terkena air. kelembaban tinggi dan bahkan ketika direndam dalam air. Miliknya sifat isolasi termal. Spesies jenis konifera sama sekali tidak mengandung resin. Kekerasan dan kekuatan berubah - pada sebagian besar spesies menurun, tetapi pada abu dan ek meningkat.
Kadar air kayu jadi hanya 2–5%. Baik spesies keras maupun lunak mengalami perlakuan panas - pinus, cemara, birch, aspen, beech, oak, dll. Bahan bakunya dapat digunakan karena sudah dikeringkan cara tradisional, dan kayu mentah yang baru digergaji (dikeringkan terlebih dahulu menggunakan uap). Tergantung pada mode pemrosesan yang dipilih (total ada empat), bahan siap mengambil warna dari terang (krem dan pasir) hingga coklat tua dan bahkan hitam.
Produk kayu yang diberi perlakuan panas dapat digunakan untuk interior dan finishing eksterior bangunan, pemandian, sauna dan kolam renang, untuk pembangunan kapal pesiar dan perahu, manufaktur furnitur taman dan jalan pengerasan jalan.

Thermowood dan fitur utamanya

Thermowood adalah material unik yang akan segera menggantikan kayu konvensional. Coba thermowood digunakan dan Anda akan memahami perbedaannya. Dibuat oleh Anda struktur kayu tidak akan kehilangan bentuknya, tidak akan mengering atau membengkak.
Sampai saat ini, teknik yang paling umum untuk mengubah sifat-sifat kayu adalah perlakuan kimia pada kayu. Namun karena produk yang dihasilkan berbahaya, sejak awal tahun 2004 Uni Eropa memberlakukan larangan penggunaan kayu yang diolah secara kimia. Dalam hal ini, dunia saat ini sedang aktif berkembang berbagai teknologi perlakuan panas terhadap kayu, yang merupakan satu-satunya alternatif pengolahan kimia dan mengarah pada peningkatan signifikan pada sifat-sifat kayu, yang membuka area penerapan baru.

Teknologi stabilisasi uap - teknologi modern, menggunakan reaksi termokimia alami dan uap air super panas pada suhu hingga 230 °C tanpa menambahkan apa pun zat kimia.

Karena suhu pemrosesan yang tinggi, hemiselulosa terurai dalam kayu, yang, dengan latar belakang kelembaban keseimbangan yang rendah, menghilangkan kondisi munculnya dan perkembangbiakan jamur dan mikroorganisme.

Sebagai akibat dari perubahan molekuler dalam struktur kayu, terutama karena depolimerisasi selulosa dan peningkatan kristalinitasnya, kayu menjadi stabil - sifatnya ketahanan terhadap bahan kimia dan stabilitas dimensi geometris, yaitu perlakuan panas menghasilkan perlindungan terhadap deformasi (termasuk “pembengkakan” dan “pengeringan”) ketika kelembaban dan suhu lingkungan berubah.

Perawatan panas memberikan kayu biasa yang tidak biasa sifat dekoratif, tekstur kayu terungkap secara efektif. Selain itu, keteduhan yang diperoleh kayu akibat perlakuan panas bukan disebabkan oleh pewarnaan, tetapi oleh perubahan pada kayu itu sendiri di bawah pengaruh suhu tinggi, dan warna kayu seragam di seluruh penampang. Tergantung pada mode perlakuan panas yang ditentukan, Anda dapat mencapainya warna yang berbeda kayu (dari krem muda dan emas hingga coklat tua).

Perlakuan panas memberikan ekspresi yang luar biasa pada setiap ras. Ruang terbuka untuk imajinasi kreatif. Meskipun produk kayu yang diberi perlakuan panas umumnya tidak memerlukannya pemrosesan tambahan, perawatan dengan minyak atau pernis menambah efek dekoratif yang menarik. Penggemar kayu berumur artifisial juga harus menyukai thermowood. Misalnya, kayu ek termal, di bawah perlakuan panas tertentu, terlihat tua tanpa perlakuan kimia apa pun. Pada saat yang sama, kayunya tetap ramah lingkungan.

Kebersihan lingkungan mutlak. Kayu yang diberi perlakuan panas - 100% ramah lingkungan bahan murni, berkat itu ia mendapatkan popularitas seperti itu di Eropa. Perlakuan panas kayu terjadi tanpa penambahan bahan kimia apa pun, hanya dua komponen ramah lingkungan yang digunakan: air (H2O) dan panas(220-230 °C).
Perlakuan panas memberikan setidaknya kelas ketahanan yang sama dengan kayu yang dilindungi secara kimia, tetapi tidak menyebabkan kerusakan lingkungan. Anda tidak perlu lagi mengkhawatirkan kesehatan orang yang Anda cintai, dan Anda tidak perlu membuang waktu dan uang untuk perlindungan pohon kimia secara rutin. https://

Memperbaiki

Proses dan metode penuaan kayu

Cara memaksa yang baru rak buku sepertinya dia berumur dua ratus tahun? Baiklah, Anda bisa menodai kayunya, namun kayu itu hanya akan menjadi lebih gelap, tetapi tidak akan “menjadi tua”. Oleh karena itu, banyak tukang kayu yang sia-sia mencoba menua kayu dengan membuat kembali serpihan dan penyok yang biasanya muncul selama bertahun-tahun penggunaan produk tersebut. Namun yang paling parah adalah bila dilakukan sembarangan dengan pahat atau kapak. Potongan kayu yang malang itu terlihat usang dan rusak, tidak tua sama sekali. Tentu saja diperlukan beberapa kerusakan pada material, namun hal ini harus dilakukan dengan hati-hati dan tidak terlihat dibuat-buat. Ingat, kerusakan yang tidak disengaja tidak pernah seperti rangkaian tanda yang monoton!
Masalah lain juga muncul di sini. Jika keausan fisik terjadi kembali, bagaimana dengan efek memudar akibat pemolesan atau penumpukan debu? Bagaimana dengan kemewahan kilau kayu yang telah dipoles dengan lilin selama beberapa generasi? Bersama-sama, kedua efek ini menciptakan kesan kuno. Ada banyak teknologi untuk memperolehnya masing-masing. Pada dasarnya, penuaan adalah proses yang cukup sederhana, meski memakan waktu lama.
Sedikit teori
Di masa lalu, pedagang barang antik yang curang pertama-tama akan memeriksa perabot lama secara detail, memperhatikan detail terkecil dari barang antik asli. Mereka kemudian akan menggunakan beberapa trik seperti menambahkan debu halus pada lilin pemoles untuk menciptakan kembali penumpukan debu di sudut-sudut yang biasanya membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk muncul. Atau dapat meningkatkan keausan pada sandaran lengan, kursi, pegangan tangan, dan penyangga. Dalam beberapa kasus, kayunya sendiri ditempatkan di alas kandang hewan selama beberapa minggu (jika tidak berbulan-bulan) sebelum digunakan. Dan sekarang kami ingin mendapatkan hasilnya dalam sehari!
Metode cepat
Ingatlah bahwa setiap bagian mungkin memerlukan perawatan dan pewarnaan yang berbeda, jadi sebaiknya lakukan riset dengan cermat melihat furnitur serupa sebelum mulai bekerja. Baik Anda ingin membuat seluruh perabot atau hanya kaki kursi yang sedang diganti, Anda memerlukan beberapa alat yang sangat sederhana. Biasanya palu bola dan beberapa alat tajam digunakan.
Kerusakan
1. Sangat penting untuk mengampelas kayu sedemikian rupa untuk mendapatkan hasil akhir yang baru. Hanya karena sebuah pohon sudah tua bukan berarti pohon tersebut tidak dipersiapkan dengan matang pada saat itu.
2. Basahi permukaan kayu untuk mengangkat tumpukan, dan setelah kering, amplas kembali secara perlahan. Kertas merah tua (garnet) 240 grit sangat ideal di sini.
3. Dengan menggunakan seperangkat alat, “rusak” kayu dengan hati-hati, perhatikan Perhatian khusus tepian Kerusakan biasanya berupa goresan, penyok dan lubang. Anda bahkan dapat membuat ulang daerah kecil, dirusak oleh cacing, menggunakan bor tipis. Mencoba pada kasus ini jangan mengebor secara acak, tetapi sebaliknya perhatikan bahwa pada kenyataannya lubang cacing terletak dalam kelompok kecil.
4. Isi lubang yang dalam dengan dempul berwarna gelap, yang mensimulasikan akumulasi debu.
Pewarnaan
5. Oleskan pewarna/pewarna berbahan dasar air berwarna gelap untuk menonjolkan usia. Untuk kayu ek gelap, campurkan, misalnya, pewarna kenari dan kayu ek gelap, tambahkan pigmen hitam atau pigmen lainnya untuk mendapatkan warna yang diinginkan.
6. Bilas noda menggunakan air keran bersih untuk menimbulkan efek tertekan.
7. Setelah kering, amplas kayu jika pengoperasian sebelumnya tidak memberikan hasil yang diinginkan.
8. Perbaiki ketidaksempurnaan atau goresan yang ingin Anda sembunyikan atau soroti dengan kapas atau sikat tajam menggunakan pigmen yang dilarutkan dalam air.
9. Oleskan lapisan atas pewarna, yang seharusnya memiliki dasar yang berbeda dengan pewarna “penuaan” berbahan dasar air. Untuk kayu ek, biasanya pewarna ini berbahan dasar (white spirit, nafta, pelarut bensin) “dark oak”, “dark mahogany” atau “golden oak”, atau kombinasi dua warna. Nuansa “dark oak” atau “golden oak” dapat dihangatkan dengan menambahkan sedikit “red mahoni”.

Video Statistik: 1

Sutra, kulit, tulang dan tanduk telah digunakan manusia selama berabad-abad. Intinya, semuanya adalah komposit yang terdiri dari serat tipis dan pengikat resin. Berbeda dengan komposit buatan, komposit alami memiliki struktur yang jauh lebih halus dan kompleks.

Dalam banyak hal, bahan alami lebih unggul daripada bahan buatan. Sebuah penelitian menarik dilakukan di Biomimetics Center di University of Reading di Inggris. Penelitian jangka panjang terhadap bahan alami ditujukan untuk mempelajari struktur mikro secara mendetail, yang secara signifikan akan meningkatkan kualitas komposit buatan jika memungkinkan untuk mereproduksi struktur tersebut. bahan alami. Selama 20 tahun, penelitian tentang karakteristik mekanik kayu dan tanaman lain yang mengandung lignin telah dilakukan di laboratorium Universitas Reading.

Kayu merupakan komposit alami, yang strukturnya dapat dibedakan menjadi empat tingkat organisasi: molekuler, fibrilar, seluler, dan makroskopis. Komponen kimia utama kayu adalah selulosa, yang molekulnya terdiri dari banyak molekul gula yang dihubungkan dalam suatu rantai. Molekul-molekul ini dikelompokkan menjadi mikrofibril yang mengandung sejumlah molekul berbasis gula seperti hemiselulosa.

Pengikat lembu ini adalah lignin polimer fenolik. Fibril selulosa membentuk dinding sel kayu, struktur tubular dengan diameter 0,1 milimeter dan panjang beberapa milimeter. Struktur tubular sel kayu yang kompleks memberikan kekuatan tinggi pada kayu.

Anda dapat menggambarkan proses ini dengan merentangkan selembar kertas atau sedotan yang dipilin secara spiral. Sel pohon bisa meregang hingga 20 persen. Inilah yang memberi kekuatan pada pohon. Dan karena peningkatan kekuatan ini tidak ditentukan komposisi kimia, dan berdasarkan parameter struktural, dapat direproduksi untuk bahan lain.

Awalnya, upaya untuk mereproduksi struktur kayu menggunakan tabung silinder yang terbuat dari serat kaca yang digulung secara spiral yang diresapi dengan resin termoset. Kekuatan tarik maksimum dicapai ketika sudut belitan 15 derajat terhadap sumbu memanjang sangkar kayu.

Teknologi lain yang dipinjam dari produksi karton bergelombang ternyata lebih mudah dan murah. Permukaan bergelombang dibentuk dari lembaran serat kaca yang diresapi resin dengan tonjolan paralel sehingga tonjolan tersebut terletak pada sudut 15 derajat terhadap rusuk bergelombang. Lembaran-lembaran yang telah dicetak kemudian ditumpuk satu per satu, sehingga mensimulasikan sel-sel kayu berongga panjang dengan molekul selulosa yang tersusun secara spiral.

Pengujian mekanis menunjukkan bahwa kayu rekayasa berperilaku seperti kayu asli saat diberi beban dan menggabungkan ketahanan benturan tinggi, kekuatan tarik, dan bobot rendah. Kayu buatan telah diukur sebagai bahan buatan terkuat yang diketahui.
hasil pelajaran ini memungkinkan terciptanya material yang memiliki karakteristik kekuatan tertentu, seperti ketahanan terhadap benturan benda masif yang bergerak dengan kecepatan rendah, benturan pisau, serta antipeluru. Panel komposit bergelombang dapat dibuat dari serat karbon, Kevlar, serat kaca, atau campurannya, diresapi dengan resin epoksi.

Eksperimen tersebut menguji panel dengan struktur serat bengkok dan paralel. Orientasi serat pada arah tertentu, yang menghasilkan indikator kekuatan yang berbeda sepanjang sumbu sampel yang berbeda, dinetralisir dengan merekatkan panel-panel seperti kayu lapis.

Karakteristik kekuatan komposit yang dihasilkan bergantung pada sudut serat, ukuran kerutan dan ketebalan lembaran dibandingkan dengan ukuran lubang. Saat terkena dampak, energi didistribusikan ke seluruh penjuru wilayah yang luas dan penyerapannya. Kekuatan material setelah benturan tidak berkurang secara signifikan, dapat digunakan kembali.

Igor PRIVALOV

Konstruksi dan real estat

Artikel terbaik

Artikel Terbaru

Artikel tentang topik tersebut

Materi terkait:

Dengan pengolahan yang mendalam, pemanfaatan kayu menjadi lebih maksimal karena peningkatannya
Pewarna sintetis menurut prinsip kerjanya dibagi menjadi langsung
Kayu bulat - kombinasi harga dan kualitas yang tak tertandingi. Konstruksi rumah kayu dari

Kayu sintetis - penghematan yang masuk akal. Bagaimana cara mengecat kayu yang benar? Cat untuk kayu dan aturan penggunaannya.

Kayu sintetis diperoleh melalui pengolahan kayu secara mendalam. Dengan pengolahan yang mendalam, kayu dapat dimanfaatkan secara lebih maksimal dengan meningkatkan hasil bahan mentah untuk produksi selulosa dan bahan-bahan yang berbahan dasar kayu, dan dengan melibatkan hampir semua limbah, bahkan kulit kayu, dalam pengolahannya.

Kayu sintetis diperoleh melalui pengolahan kayu secara mendalam. Dengan pengolahan yang mendalam, kayu dapat dimanfaatkan secara lebih maksimal dengan meningkatkan hasil bahan mentah untuk produksi selulosa dan bahan-bahan yang berbahan dasar kayu, dan dengan melibatkan hampir semua limbah, bahkan kulit kayu, dalam pengolahannya.

Pada pabrik pengolahan kayu tingkat lanjut, tingkat pemanfaatan bahan baku kayu mencapai 0,98. Dengan memanfaatkan limbah kayu bersama dengan perekat, pengikat sintetis dan mineral, dimungkinkan untuk menghasilkan bahan dan produk yang sifatnya tidak kalah dengan kayu dan bahkan lebih unggul darinya (papan serat dan papan partikel, kayu lapis berbahan dasar perekat tahan air, beton kayu, dll. ).

Dalam hal ini, dimungkinkan untuk memperoleh penghematan kayu yang signifikan (misalnya, 1 m3 papan serat menggantikan 3...4 m3 kayu). Tindakan yang masuk akal untuk menghemat kayu adalah dengan menggantinya dalam konstruksi, jika perlu, dengan bahan lain yang efektif (misalnya polimer) dan meningkatkan daya tahannya.

Meniru keindahan alami kayu namun terbuat dari 100% plastik, kayu sintetis memiliki variasi warna dan tekstur yang sama dengan kayu asli, namun tidak pudar dan bebas perawatan.

Berbeda dengan kayu atau komposit bahan kayu, kayu sintetis tidak memerlukan pemeliharaan, pengecatan atau finishing, dengan tetap mempertahankan keindahan aslinya. 100% plastik - keras dan tahan lama. Itu tidak menggunakan bahan tambahan organik seperti serutan kayu atau bambu. Ini berarti tidak ada penyerapan air, atau lebih tepatnya, menghilangkan risiko pembusukan, jamur, atau retak.

Kayu sintetis terbuat dari busa polistiren daur ulang yang biasanya dibakar atau ditimbun. Selain itu, kayu sintetis dapat didaur ulang atau digunakan kembali dalam produksi.

Bagaimana cara mengecat kayu yang benar?

Pewarnaan kayu digunakan untuk memperbaiki, menghidupkan atau meningkatkan warna alaminya; memberi kayu warna yang lebih dalam dan warna yang diinginkan: meniru spesies yang berharga; menyembunyikan cacat (noda biru, bintik-bintik, garis-garis) atau pemilihan bagian-bagian produk yang buruk berdasarkan warna; sorot spesies (misalnya, kayu ek) untuk tujuan dekoratif dengan mengisinya dengan pewarna atau bubuk warna berbeda.

Sebelumnya, pewarna yang diekstraksi dari organisme tumbuhan dan hewan digunakan untuk mewarnai kayu. Misalnya, zat yang terkandung di beberapa tanah dan batu bara, yang dikenal sebagai noda kenari atau noda kenari, banyak digunakan untuk mewarnai kayu menjadi coklat. Bahan pewarna di dalamnya adalah asam humat.

Saat ini, pewarna yang diperoleh secara sintetis dari tar batubara menjadi semakin penting.

adalah proses yang panjang dan melelahkan yang terdiri dari pemrosesan kayu secara mekanis dan pengerjaannya bahan cat dan pernis. Metode penyelesaian ini dikaitkan dengan leon42, peserta forum “Rumah dan Dacha”, dengan kealamian, jaman dahulu, dan budaya rakyat.

Berdasarkan leon42, membeli furnitur dan menyikatnya dengan sikat logam tidak membuatnya menjadi tua, tetapi hanya menggoresnya atau, paling banter, menciptakan permukaan bertekstur. Perabotan yang dibeli di toko - terbuat dari bilah dan "kurus" - tidak cocok untuk diberi tekstur; terlihat agak menyedihkan dan cacat.

leon42 percaya bahwa furnitur untuk menyikat gigi harus kasar dan besar, mampu menyampaikan keindahan alami kayu.

Pendekatan dangkal terhadap penuaan kayu, menurut salah satu anggota forum, yang membentuk opini banyak orang tentang produk yang diproses menggunakan teknologi ini sebagai “perabotan korban kebakaran”. Sementara itu, perpaduan kayu tua dengan logam, batu atau keramik pada interiornya selalu menjadi teknik modis dan stylish yang memungkinkan seluruh penghuni rumah merasakan keabadian dan serasa berada di Abad Pertengahan.

Dalam kondisi alami, angin dan kelembapan, matahari, dan perubahan suhu “bekerja” pada penuaan kayu. Bagaimana melakukan sesuatu yang membutuhkan waktu puluhan tahun untuk dilakukan dalam beberapa hari?

Persiapan bahan

Untuk menyikat sebaiknya menggunakan kayu lunak dan keras sedang dengan tekstur yang menonjol, misalnya cemara, pinus atau larch. Pada jenis kayu ini biasanya terbentuk serat-serat lunak periode musim semi-musim panas, ketika terjadi pertumbuhan intensif lingkaran pohon dan lebih “longgar”.

Kayu dengan tekstur seragam dan tidak terekspresikan, seperti beech dan maple, tidak cocok untuk penuaan.

Sebelum mengerjakan kayu, sebaiknya persiapkan permukaannya. Hilangkan segala cacat dan kotoran, baik itu bekas keringat, minyak atau noda lain yang mungkin muncul selama pengaplikasian komposisi pewarna. Rawat produk apa pun (bentuk arsitektur kecil, furnitur, dll.) setelah membongkarnya: Anda akan menghabiskan lebih sedikit waktu dan dapat menjangkau ke mana saja dengan kuas.

Penyikatan

Menyikat (Bahasa Inggris brush - “brush”), atau memberi tekstur pada kayu, memberikan ciri khas relief pada kayu tua. Pada tahap awal Serat lunak dihilangkan dari kayu padat. Ada beberapa opsi pemrosesan: penuaan ringan - kekasaran yang hampir tidak terlihat tercipta di permukaan, atau dalam dan kasar, ketika kedalaman ketidakrataan mencapai 2-3 mm (untuk elemen dekoratif, terkadang untuk furnitur kasar).

Anda dapat melakukan pra-proses bagian mana pun, misalnya balok langit-langit, dengan kapak: membuat takik, memotong tepinya tanpa takut merusaknya - tidak seorang pun kecuali Anda yang tahu seperti apa hasilnya. Dalam hal ini, Anda akan menerima produk dengan permukaan mikro-relief yang dalam dan ketidakteraturan hingga kedalaman 20 mm.

Jangan lupakan “jejak” aktivitas vital serangga dan cacing. meniru mereka sebelumnya penyelesaian menggunakan bor atau bor. Anda juga bisa melamar elemen sederhana ukiran: kepang, naga, dll. – Anda akan mendapatkan “gaya Skandinavia”.

Pengamplasan: alat dan kuas

Perusahaan besar menggunakan peralatan mesin dan jalur otomatis, di mana semuanya disediakan - mulai dari kecepatan pengumpanan benda kerja hingga sistem yang kuat penghilangan debu. Bagi penghuni musim panas biasa, peralatan seperti itu mahal dan, secara umum, kesenangan yang tidak perlu. Jika Anda akan sering melakukan pekerjaan seperti ini, lebih baik membeli mesin sikat. Yang paling umum dan banyak tersedia adalah Makita. Pilihan paling ekonomis dan sederhana adalah penggiling atau bor, sebaiknya dengan kemampuan mengatur kecepatan.

Keseluruhan proses menyikat gigi dapat dibagi menjadi tiga tahap:

Pemilihan kasar serat lembut
Menggiling
Pemolesan

Oleh karena itu, masing-masing dari mereka membutuhkan kuasnya sendiri. Pada tahap pertama ( penyikatan) menggunakan logam (menyikat). Jika Anda membuat struktur untuk jalan - gazebo, kanopi, pagar, dll., kemungkinan besar ini adalah satu-satunya kuas Anda.

Saat diproses dengan sikat logam, goresan mungkin tertinggal pada cincin tahunan itu sendiri, yang sulit dihilangkan selama pemrosesan lebih lanjut.

Saat bekerja dengan kuas, Anda harus mematuhi aturan berikut:

gerakkan sikat di sepanjang serat, jika tidak, Anda akan merusak cincin tahunan dan merusak serat kayu;
kecepatan gerakan sikat dan tekanannya harus kira-kira sama, jika tidak lubang akan terbentuk;
sumber cahaya harus ditempatkan di samping pada sudut yang tajam, mengarahkan sinar cahaya melintasi serat - dengan cara ini Anda dapat melihat permukaan yang sedang dirawat dengan lebih baik;
jangan menekan permukaan dengan keras, jangan membebani motor secara berlebihan, jika tidak hal ini dapat menyebabkan kegagalan peralatan prematur;
kecepatan rpm tidak boleh lebih tinggi dari 3000, sebaiknya 2000–2500: sikat dapat dengan cepat terlepas;
pastikan untuk memakai kacamata dan jangan mengabaikan sarung tangan pelindung: potongan kawat dari sikat dapat terbang beberapa meter, melukai orang lain;
jagalah perlindungan pernafasan dan pembuangan debu: selama pekerjaan ini, bahkan bulu mata Anda pun tertutup “mascara tepung”, apalagi paru-paru Anda;
sikat baru perlu “dijalankan”, jika tidak maka akan “mendera” benda kerja dengan kuat, setelah beberapa saat akan mulai membersihkan permukaan;
bekerja hanya dalam satu arah (rotasi), jangan membalikkan - ini akan "mematikan" sikat logam;
Kadar air kayu yang dirawat tidak boleh melebihi 15%, jika tidak, alih-alih permukaan bertekstur, Anda akan mendapatkan permukaan berbulu lebat.

Saat mengolah kayu yang stabil dan keras (larch, oak), pastikan untuk menggunakan sistem penghilang debu: debu dari jenis kayu ini dianggap karsinogenik dan dapat menyebabkan kanker paru-paru.

Jika Anda menghendaki singkirkan serat dan dapatkan hasil akhir yang lebih baik, Anda memerlukan sikat lain - plastik (nilon), atau lebih tepatnya - cakram gerinda yang terbuat dari bahan abrasif polimer. Ukuran butir yang paling umum adalah 120.

Sikat abrasif bersifat universal, ditandai dengan perawatan permukaan yang lebih halus. Jika Anda menggunakan kuas ini, Anda dapat melakukannya tanpa sikat logam, terutama jika elemen yang sedang diproses memerlukan perawatan yang hati-hati atau jika Anda ingin menghindari goresan khusus yang ditinggalkan oleh kuas.

Prinsip bekerja dengan sikat abrasif sama dengan sikat logam. Lebih baik mengurangi kecepatan menjadi 1500 untuk memperpanjang umur kuas. Debu saat bekerja dengan sikat plastik lebih halus dan lengket, jadi jangan lupakan alat bantu pernapasan.

Spesifik perawatan permukaan:

jangan mengampelas bagian tepi dan sudut benda kerja, terutama jika Anda tidak berencana untuk mengecatnya nanti: benda tersebut akan menempel dan terkelupas;
jangan membuat relief yang dalam pada kursi, permukaan meja, dan permukaan horizontal lainnya - karena akan menyulitkan pembersihan permukaan: noda minuman yang tumpah, remah-remah, dll. akan tersumbat di antara serat;
Untuk mencegah penyumbatan debu dan sobekan kain selama pembersihan, permukaan tersebut harus diampelas dengan sikat abrasif dan amplas berbutir halus.

Tahap terakhir dari menyikat gigi adalah pemolesan atau penggilingan halus: dilakukan dengan sesal atau sikat sintetis lainnya. Anda bisa menggunakan butiran halus ampelas, spons abrasif, wol baja, menghilangkan debu permukaan jadi dengan sikat lebar dan penyedot debu.

Operasi penyelesaian

Pada tahap akhir dilakukan tinting (mengubah warna kayu beberapa tone), patinasi (menekankan tekstur kayu. senyawa khusus, yang menembus pori-pori yang terbuka saat menyikat), craquelure (efek retak dan kering), pernis.

Setelah disikat, papan akan terlihat seperti baru, tetapi masih utuh permukaan bertekstur. Agar terlihat kuno, dilapisi dengan berbagai senyawa, warna gelap terlihat lebih natural.

Permainan yang tepat dengan warna kayu yang disikatlah yang memberikan tampilan tua. Area dengan kayu lunak (pori-pori atau rongga) dicat tidak merata dengan warna lebih gelap, sedangkan area dengan kayu keras (punggung bukit) dicat lebih terang. Baru-baru ini, opsi dengan palung terang dan punggung yang lebih gelap menjadi populer.

Cara termudah adalah dengan mengoleskan noda gelap sebanyak-banyaknya dan segera menyeka area tersebut dengan lap atau spatula karet lebar. Secara teori, noda akan cepat terserap pada permukaan yang lembut, tetapi lebih lambat pada bagian punggung. Namun, dalam praktiknya hal ini sering kali tidak berhasil leon42 berhenti di lebih banyak dengan cara yang rumit: Setelah benar-benar kering, bagian punggung diampelas dengan amplas berbutir halus. Metode ini memerlukan perawatan lebih lanjut dengan pernis atau impregnasi tidak berwarna, sehingga lapisan atas yang terbuka tetap tanpa lapisan pelindung.

Pilihan lainnya adalah menggunakan cat dalam dua warna kontras: permukaan dicat seluruhnya dengan warna pertama, lalu diaplikasikan warna kedua. Saat lapisan terakhir mengering, jalankan spatula karet lebar untuk menghilangkan sisa cat dan memperlihatkan bagian luar lapisan pertama.

Pembuatan tekstur yang tepat adalah proses yang sederhana namun berantakan, memakan waktu dan tidak sehat.

Hasil kerja keras dan keras, Anda akan mendapatkan elemen dekoratif yang mengusung keindahan jaman dahulu sekaligus memiliki daya tahan tinggi. Setiap detail dibuat dengan cinta dengan tanganku sendiri, akan menjadi unik.

Berdasarkan materi dari salah satu peserta forum "Rumah dan Dacha".

Editor: Olga Travina

Bahan alami seperti kayu, serat tumbuhan, sutra, kulit, tulang dan tanduk telah digunakan manusia selama berabad-abad. Semuanya sebenarnya merupakan komposit yang terdiri dari serat tipis (filler) dan pengikat resin.

Berbeda dengan komposit buatan, komposit alami memiliki struktur yang jauh lebih halus dan kompleks. Misalnya, sehelai rambut setebal 0,1 milimeter terdiri dari molekul protein yang dikelompokkan menjadi submikrofibril, yang kemudian membentuk mikrofibril yang lebih besar, dan seterusnya - total enam tingkat organisasi.

Dalam banyak hal, bahan alami lebih unggul daripada bahan buatan. Sebuah penelitian menarik dilakukan di Biomimetics Center di University of Reading di Inggris. Studi jangka panjang terhadap bahan alami ditujukan untuk mempelajari struktur mikro secara mendetail, yang secara signifikan akan meningkatkan kualitas komposit buatan jika memungkinkan untuk mereproduksi struktur bahan alami. Selama 20 tahun, penelitian tentang karakteristik mekanik kayu dan tanaman lain yang mengandung lignin telah dilakukan di laboratorium Universitas Reading. Kayu merupakan komposit alami, yang strukturnya dapat dibedakan menjadi empat tingkat organisasi: molekuler, fibrilar, seluler, dan makroskopis. Komponen kimia utama kayu adalah selulosa, yang molekulnya terdiri dari banyak molekul gula yang dihubungkan dalam suatu rantai. Molekul-molekul ini dikelompokkan menjadi mikrofibril yang mengandung sejumlah molekul berbasis gula seperti hemiselulosa. Pengikat serat ini adalah lignin polimer fenolik. Fibril selulosa membentuk dinding sel kayu - struktur berbentuk tabung dengan diameter 0,1 milimeter dan panjang beberapa milimeter. Struktur tubular sel kayu yang kompleks, ditunjukkan pada diagram, memberikan kekuatan tinggi pada kayu.

Struktur spiral yang dapat dibedakan dengan jelas diamati pada struktur sel pohon. Kekuatan tarik kayu lunak dan kayu keras kira-kira 10 kali lebih tinggi dibandingkan yang dihitung berdasarkan asumsi bahwa ketika diregangkan, serat selulosa ditarik keluar dari pengikat resin. Faktanya, ketika sampel kayu diregangkan sepanjang serat, struktur tubular meregang secara elastis, celah terbentuk di dinding sel di antara putaran spiral, tetapi molekul selulosa itu sendiri tetap utuh dan menahan beban. Anda dapat menggambarkan proses ini dengan merentangkan selembar kertas atau sedotan yang dipilin secara spiral. Sel pohon bisa meregang hingga 20 persen. Inilah yang memberi kekuatan pada pohon. Karena peningkatan kekuatan ini tidak ditentukan oleh komposisi kimianya, tetapi oleh parameter struktural, maka peningkatan kekuatan ini dapat direproduksi untuk bahan lain.

Upaya awal untuk mereproduksi struktur kayu menggunakan tabung silinder yang terbuat dari serat kaca yang digulung secara spiral yang diresapi dengan resin termoset. Kekuatan tarik maksimum dicapai ketika sudut belitan serat adalah 15 derajat terhadap sumbu memanjang sel kayu.

Teknologi lain yang dipinjam dari produksi karton bergelombang ternyata lebih mudah dan murah. Lembaran serat kaca yang diresapi resin dengan serat paralel dicetak pada permukaan beralur sehingga serat ditempatkan pada sudut 15 derajat terhadap rusuk alur. Lembaran-lembaran yang telah dicetak kemudian ditumpuk satu per satu, sehingga mensimulasikan sel-sel kayu berongga panjang dengan molekul selulosa yang tersusun secara spiral.

Pengujian mekanis menunjukkan bahwa “kayu buatan” berperilaku seperti kayu asli saat diberi beban dan menggabungkan ketahanan benturan tinggi, kekuatan tarik, dan bobot rendah. Kayu buatan telah diukur sebagai bahan buatan terkuat yang diketahui.

Hasil penelitian ini memungkinkan terciptanya material yang memiliki karakteristik kekuatan tertentu: ketahanan terhadap benturan benda masif yang bergerak dengan kecepatan rendah (misalnya tongkat), benturan pisau, dan antipeluru. Panel komposit bergelombang dapat dibuat dari serat karbon, Kevlar, fiberglass, atau campurannya, diresapi dengan resin epoksi. Eksperimen tersebut menguji panel dengan struktur serat bengkok dan paralel. Orientasi serat pada arah tertentu, sehingga menghasilkan indikator kekuatan yang berbeda sepanjang sumbu sampel yang berbeda (penurunan kekuatan pada arah tegak lurus arah serat), dinetralkan dengan merekatkan panel-panel seperti kayu lapis.

Karakteristik kekuatan komposit yang dihasilkan bergantung pada sudut serat, ukuran kerutan dan ketebalan lembaran dalam kaitannya dengan ukuran “lubang”. Saat terkena dampak, energi didistribusikan ke area yang luas dan diserap. Kekuatan material setelah benturan tidak berkurang secara signifikan, dapat digunakan kembali.

Prospek penggunaan material baru ini sangat luas. Ini bukan hanya pakaian anti peluru dan pisau, tetapi juga banyak barang lain yang memerlukan sifat khusus. Misalnya, ini bisa jadi Tong sampah dan kontainer kargo udara tempat teroris dapat menanam bom, loket bank dan kantor pos antipeluru, serta suku cadang untuk kendaraan lapis baja dan kendaraan lapis baja. Para pengembang juga berharap demikian materi baru akan menemukan aplikasi untuk membuat sayap pesawat tugas berat, mobil balap dan jembatan militer.

Galina LEVITAN