Η ακετυλιωμένη ξυλεία είναι ένα νέο προϊόν ξύλου, που παράγεται με τρόπο φιλικό προς το περιβάλλον.Είναι οικολογικό υλικό, με πολλά πιστοποιητικά ποιότητας. Μετά το τέλος του κύκλου ζωής του, το προϊόν

είναι ακίνδυνο και μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί ή/και να ανακυκλωθεί, όπως και το φυσικό ξύλο.

Άρθρο του δρ. ΓΕΩΡΓΙΟΥ Ι. ΜΑΝΤΑΝΗ, καθηγητή στο Τμήμα Σχεδιασμού και Τεχνολογίας Ξύλου και Επίπλου, Καρδίτσα, Τ.Ε.Ι. Θεσσαλίας

ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΗ ΞΥΛΕΙΑ

ΜΙΑ ΝΕΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ

74 • ΤΕΥΧΟΣ 9/2017

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΕΛΙΔΕΣ

Στις ημέρες μας είναι πολύ επιτακτική η ανάγκη γιανέες, "πράσινες" τεχνολογίεςσ’ όλους τους κλάδουςτης βιομηχανίας και κατ’ επέκταση και στον κλάδοτου ξύλου και των ξύλινων κατασκευών. Έτσι, μεγάλαποσά επενδύονται ετησίως στην έρευνα και στηνανάπτυξη νέων περιβαλλοντικά φιλικών προϊόντων. Λαμβάνοντας υπόψη την απαγόρευση από το2004 της χρήσης των αλάτων χρωμίου (Cr) καιαρσενικού (As) σε εμποτιστικές ουσίες για αρκε-τές εφαρμογές του ξύλου στην Ευρωπαϊκή Ένω-ση, ο προσανατολισμός προς οικολογικά προϊόν-τα και τεχνολογίες είναι πλέον μονόδρομος. Οαπώτερος στόχος είναι σήμερα η παραγωγή προ-ϊόντων ξύλου με πολύ βελτιωμένες ιδιότητες, εφά-μιλλες μ’ αυτές του εμποτισμένου ξύλου.Δύο πολύ σημαντικές τεχνολογικές λύσεις είναι ηχημική και η θερμική τροποποίηση του ξύλου. Αυτόπρακτικά σημαίνει τη βελτίωση και την ποιοτική ανα-βάθμιση του ξύλου με χρήση ακίνδυνων χημικώνή/και θερμότητας, σε βιομηχανικές μονάδες με κλει-στά συστήματα και χωρίς οποιαδήποτε παραγωγή

βλαβερών αποβλήτων ή παραπροϊόντων. Κύριοςστόχος αυτών των τεχνολογιών είναι το "νέο" τρο-ποποιημένο ξύλο να έχει μεγαλύτερη διαστασιακήσταθερότητα (δηλαδήμικρότερη ρίκνωση και διόγ-κωση λόγω επίδρασης της υγρασίας), μεγαλύτερηφυσική διάρκεια, υψηλότερη ανθεκτικότητα στις κλι-ματικές συνθήκες, στους μύκητες, στα ξυλοφάγα έν-τομα και στην υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία (UV). Μια σημαντική περίπτωση νέας τεχνολογίας απο-τελεί η καινοτόμος τεχνολογία ακετυλίωσης, ηοποία κατοχυρώθηκε με παγκόσμιο δίπλωμα ευ-ρεσιτεχνίας και φέρει το εμπορικό όνομα Accoya.Αυτή η τεχνολογία έφτασε σε βιομηχανικό επίπε-δο χάρη στις πολύχρονες προσπάθειες των Αμε-ρικανών ερευνητών Alfred Stamm και Roger Ro-well του Forest Products Lab των Η.Π.Α. και τουΣουηδού καθηγητή Rune Simonson του Chal-mers University of Technology στη Στοκχόλμη.Αυτή ημέθοδος τροποποιεί χημικά το ξύλο, αλλά-ζει ολοσχερώς τη χημική του σύνθεση και επιτρέ-πει έτσι τη δραστική βελτίωση ειδών ακτινωτής

1Κατασκευή κουφωμάτων από ακετυλιωμένη ξυλεία σεσυγκρότημα διαμερισμάτων στο Άμστερνταμ.2Μεικτή πέργκολα ξύλου - μετάλλου σε κατοικία στηΧαλκιδική. Σχεδιασμός: K. Λολίδης.3Κατασκευή δαπέδου πισίνας σε εξοχική κατοικία στηνΠάρο. Σχεδιασμός: Αντ. Κρητικός.4Χάρη στις καλύτερες φυσικές της ιδιότητες που έχει, η νέου τύπου ξυλεία βρίσκει εφαρμογή σεξυλεπενδύσεις σε περιοχές με ακραία καιρικάφαινόμενα. Κατοικία στις ιταλικές Άλπεις. Αρχιτέκτων: Camillo Botticini.5Κατασκευή γέφυρας "Sneek bridge" από επικολλητήτροποποιημένη ξυλεία, διαστάσεων 40 x 20 (m), στηνΟλλανδία. Κατασκευή & σχεδιασμός: AchterboschArchitectuur - Hans Achterbosch.6Το μειωμένο κόστος συντήρησης και η μεγάληδιάρκεια ζωής της χημικά τροποιημένης ξυλείας τηνκαθιστά κατάλληλο υλικό για δημόσια έργα.Σιδηροδρομικός σταθμός στο Τορόντο.

213

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Το ξύλο είναι φυσικό ανανεώσιμο υλικό,που συνδυάζει αξιόλογα πλεονεκτήματα,όπως αισθητική, ποικιλία χρωμάτων καιιδιοτήτων, υψηλή θερμομόνωση καιοικολογικό χαρακτήρα. Έχει όμως καισημαντικά μειονεκτήματα, λ.χ. υψηλήυγροσκοπικότητα, ευαισθησία σε καιρικέςσυνθήκες, φθορά από υπεριώδηακτινοβολία, μύκητες, έντομα, τερμίτες. Τατελευταία δέκα χρόνια έχουν αναπτυχθείστην ευρωπαϊκή αγορά νέες, καινοτόμοιτεχνολογίες τροποποίησης του με στόχο τηδραστική βελτίωσή του μέσω οικολογικώντεχνικών. Οι κυριότερες τεχνολογίες είναιτης θερμικής τροποποίησης (με χρήσημόνο θερμότητας) και της χημικήςτροποποίησης (με χρήση μη τοξικώνχημικών ενώσεων). Όλες οι τεχνολογίεςτροποποίησης είναι "πράσινες" και γίνονταιμε τη χρήση περιβαλλοντικά φιλικώνουσιών και συστημάτων. Στο παρόντεχνικό άρθρο παρουσιάζεται εκτεταμέναη τεχνολογία ακετυλίωσης του ξύλου καιδίνονται αρκετά παραδείγματαεπιτυχημένων εφαρμογών της.

www.ktirio.gr • 75

ρίς να αφήνουν τοξικά υπολείμματα. Η χημικήτροποποίηση μεταβάλλει δραστικά τον υδρόφιλοχαρακτήρα του ξύλου, κάνοντάς το ένα άκρωςυδροφοβικό υλικό. Πολλά, αν όχι όλα τα υδροξύ-λια, αποκλείονται έτσι από τη δημιουργία δεσμώνυδρογόνου (H...OH) με μόρια νερού και αντικαθί-στανται από ακετυλικές ομάδες.

Διαδικασία παραγωγής ακετυλιωμένου ξύλουΤο χημικό αντιδραστήριο που χρησιμοποιείταιγια την παραγωγή αυτής της ξυλείας στην Ολ-λανδία είναι ο οξικός ανυδρίτης. Αυτός ο ακίνδυ-νος ανυδρίτης αντιδρά με τα υδροξύλια του ξύ-λου (-OH), σχηματίζοντας εστέρες. Η αντίδρα-ση εστεροποίησης σήμερα γίνεται πλέον χωρίςκαταλύτες και λαμβάνει χώρα σε θερμοκρασία120°C. Κατά την αντίδραση γίνεται η λεγόμενηακετυλίωση του ξύλου και παράγεται ακετυλιω-μένο ξύλο, καθώς και οξικό οξύ ως το κύριο πα-ραπροϊόν. Διάλυμα 5% οξικού οξέος αποτελεί

το κοινό ξύδι. Έτσι, η ακετυλίωση, ως αντίδρασηαπλής αντικατάστασης, προκαλεί μικρή αύξησητης μάζας του ξύλου λόγω πρόσληψης τέτοιωνομάδων, ενώ το ξύλο διατηρεί μια μικρή, όχι δυ-σάρεστη, οσμή ξυδιού (εντελώς ακίνδυνου).Αυτήη καινοτόμος τεχνολογία βασίζεται στα ακό-λουθα στάδια:• Επιλογή της ξυλείας και ξήρανση (επίπεδο

υγρασίας μέχρι 2% - 4%).• Αντίδραση του ξύλου με το χημικό αντιδραστή-

ριο. Η ξυλεία μεταφέρεται σε ειδικούς αντιδρα-στήρες (κλειστούς κλιβάνους) και η χημική τρο-ποποίηση πραγματοποιείται σε θερμοκρασία120°C.

• Προσθήκη ακετόνης. Η ακετόνη προστίθε-ται στον αντιδραστήρα για μια ώρα περίπουμε σκοπό τον τερματισμό της χημικής αντί-δρασης.

• Ξήρανση της ξυλείας και καθαρισμός από τοοξικό οξύ.

• Τελικός κλιματισμός.

πεύκης (radiata pine) και κλήθρας (alder). Σημει-ωτέον, η παραγόμενη ξυλεία φέρει οικολογικό σή-μα και είναι εξαιρετικά υψηλής ποιότητας, όπως πι-στοποιούν ανεξάρτητες μελέτες από ερευνητικάκέντρα της Ευρώπης και της Β. Αμερικής (LSU,BRE, SP, BM Trada, IFT, Scion).

Η τεχνολογία της χημικής τροποποίησηςΧημική τροποποίηση προκύπτει με αντίδρασητων συστατικών του ξύλου (βλ. ελεύθερα υδροξύ-λια της λιγνίνης και των ημικυτταρινών) και επιλεγ-μένων χημικών ουσιών, με ή χωρίς τη βοήθεια κα-ταλύτη και δημιουργία δεσμών μεταξύ τους. Η κυτ-ταρίνη, οι ημικυτταρίνες και η λιγνίνη κατανέμονταιστα κυτταρικά τοιχώματα σε διάφορες αναλογίεςκαι τα υδροξύλιά τους αποτελούν τις πιο άφθονεςχημικές θέσεις όπου αντιδρούν. Αυτά τα τρία πο-λυμερή δομούν τα κυτταρικά τοιχώματα. Οι κενοίχώροι του ξύλου μπορούν να θεωρηθούνωςαπο-θηκευτικές δεξαμενές. Οι ουσίες, π.χ. ανυδρίτες,τροποποιούν τα δομικά συστατικά του ξύλου, χω-

45 6

© N

icolò

Gal

eazz

i

76 • ΤΕΥΧΟΣ 9/2017

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΕΛΙΔΕΣ

Επένδυση όψης με ξύλινα τροποποιημένα πετάσματα.Κατοικία "Jungle" στη Βραζιλία. Αρχιτέκτονες: Studio MK27.

Χαρακτηριστικά ακετυλιωμένου ξύλουΦυσικές ιδιότητεςΗ πυκνότητα του νέου ξύλου είναι περίπου 10%υψηλότερη σε σχέση με του μη τροποποιημέ-νου ξύλου, γεγονός που οφείλεται στην είσοδοτων ακετυλικών ομάδων στα κυτταρικά τοιχώμα-τα και στην πλήρωση των κενών χώρων. Η υγρο-σκοπικότητα της χημικά τροποποιημένης ξυλεί-ας (ρίκνωση & διόγκωση) μειώνεται με συνέπειατη βελτίωση της διαστασιακής σταθερότητάςτου. Ξύλο από δασική πεύκη είχε εφαπτομενικήδιόγκωση 0,9%, ενώ το ίδιο μη τροποποιημένοξύλο είχε 8%. Επίσης το ξύλο παρουσιάζει τιμήαντιρρίκνωσης 80%. Επιπροσθέτως, είναι λιγότε-ρο ανισότροπο, καθώς η διαφορά μεταξύ εφα-πτομενικής και ακτινικής ρίκνωσης και διόγκω-σης είναι σημαντικά μικρότερη, ενώ εμφανίζει καιμικρότερη θερμική αγωγιμότητα (υψηλότερηικανότητα θερμομονωτικής προστασίας).

Μηχανικές ιδιότητεςΟι μηχανικές ιδιότητες κεφαλαιώδους σημασίαςγια ξύλινες κατασκευές, όπως είναι το μέτρο θραύ-σης (MOR) και το μέτρο ελαστικότητας (MOE)δεν επηρεάζονται, ενώ αυξάνεται η αντοχή του ξύ-λου σε σκληρότητα.

Ανθεκτικότητα σε βιολογικούς εχθρούςH ανθεκτικότητα των μέτρια ανθεκτικών ειδώνπεύκης και κλήθρας βελτιώνεται πολύ σημαντικά.Είναι χαρακτηριστικό ότι η βιολογική ανθεκτικότη-τα της χημικά τροποποιημένης ξυλείαςαπό πεύκοείναι "κλάσης 1" (EN 350-2), υψηλότερη κι από αυ-τή των εξαιρετικά ανθεκτικών τροπικών ειδών te-ak, merbau, dark red meranti. Τέτοια ξυλεία προ-σφέρεται σήμερα στους κατασκευαστές με εγ-γύηση 25 ετών, όταν χρησιμοποιείται σε άμεσηεπαφή με το έδαφος.

Συμπεριφορά κατά την κατεργασίαΗ πρίση, το πλάνισμα και η διαμόρφωση τωνάκρων αυτής της ξυλείας δεν διαφέρει σε σχέσημε του μη τροποποιημένου ξύλου. Η συγκόλλη-

σή του είναι ιδιαίτερη και δεν συνιστώνται οι κοι-νές ρητίνες (κόλλες). Απαιτεί συγκεκριμένο ρητι-νικό σύστημα πολυουρεθάνης. Απαραίτητη κρί-νεται επίσης η δαπάνη για ανοξείδωτα συνδετικάμέσα (συνδετήρες, βίδες, μπουλόνια κ.ά.) λόγωτης οξύτητάς του. Το τελείωμά του είναι παρό-μοιο με αυτό του μη τροποποιημένου, ενώ ταβερνίκια διαρκούν 3 έως 4 φορές περισσότερο,μειώνοντας έτσι το κόστος συντήρησης. Έχειπολύ μεγάλη αντοχή στην υπεριώδη ηλιακή ακτι-νοβολία (UV), αν και συνιστάται η βαφή του ξύ-λου για λόγους μακράς διάρκειας ζωής.

Οικολογική συμπεριφοράΗ ακετυλιωμένη ξυλεία είναι ένα νέο προϊόν ξύλου,που παράγεται με τρόπο φιλικό προς το περιβάλ-λον. Είναι οικολογικό υλικό, που διαθέτει πολλά πι-στοποιητικά ποιότητας. Μετά το τέλος του κύκλουζωής του, το προϊόν είναι ακίνδυνο και μπορεί ναεπαναχρησιμοποιηθεί ή/και να ανακυκλωθεί, όπωςκαι το φυσικό ξύλο.

Εφαρμογές & χρήσεις Η ακετυλιωμένη ξυλεία χρησιμοποιείται ήδη εκτε-ταμένα από πολιτικούς μηχανικούς και αρχιτέκτο-νες στην Ευρώπηόπως και στις Η.Π.Α. και ιδίως σεμεγάλα έργα. Βρίσκει εφαρμογές σε κατασκευέςεξωτερικού χώρου, κυρίως σε γέφυρες, επενδύ-σεις κτιρίων, έργα εξωτερικής διακόσμησης, κου-φώματα, έπιπλα κήπου, ειδικές κατασκευές, φρά-χτες, υπαίθρια ξύλινα σανιδώματα, υπόστεγα καιεφαρμογές κοντά σε γλυκό νερό.Στην Ελλάδα εισάγεται από το 2009 και έχει απο-τελέσει πρώτη ύλη σε αρκετές κατασκευές εξωτε-ρικού χώρου, όμως σε έργα μικρής κλίμακας. Αν-ταποκρίνεται θετικά έως σήμερα στις κλιματικέςσυνθήκες της χώρας μας. Κυρίαρχη χρήση της εί-ναι τα κουφώματα υψηλής ποιότητας (πόρτες, πα-ράθυρα) με εγγύηση ζωής τα 30 έτη. Άλλες χρή-σεις περιλαμβάνουν πέργκολες, ξυλεπενδύσεις,φράχτες, υπαίθρια ξύλινα δάπεδα και ειδικές κατα-σκευές σε συνδυασμό και με άλλα υλικά.

ΣΧΕΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑΜΠΟΡΕΙΤΕ ΝΑ ΒΡΕΙΤΕ ΣΤΗΝ ΕΙΔΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ

Υ - ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ 2017Χρήσιμα υλικά δόμησης

ή επισκεφθείτε το www.ktirio.gr

ΣΧΕΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΣΤΟ ''ΚΤΙΡΙΟ''• Νέες τεχνολογίες στα ξύλινα κουφώματα.

Αειφορία, αισθητική, ανθεκτικότητα.Τεύχος 9/2014, σελ. 81.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

• Αντώνιος Κρητικός, Εταιρεία ξύλινωνκατασκευών, Κρητικός Ν. και Α., Μάρπησσα,Πάρος, 2016.

• Mantanis G., Lykidis C., Evaluation of weath-ering of furfurylated wood decks after a3-year outdoor exposure in Greece,Drvna Industrja 66(2): 115-122, 2015.

• Vos Victor, Βιομηχανία ξύλου TitanWood,Άρνεμ, Ολλανδία, 2014.

• Μαντάνης Γ., Accoya & Platowood: τα νέα"πράσινα" προϊόντα τροποποιημένης ξυ-λείας, περιοδικό ΕΠΙΠΛΕΟΝ, τ. 59, σελ. 104-110, 2012.

• Μαντάνης Γ., Plato®Wood, Τεχνικά θέματα (Ξύλο), 10-3-2011.

• Παπαδόπουλος Α., Μαντάνης Γ., Accoya®Wood: ένα νέο "είδος ξύλου", περιοδικό ΕΠΙΠΛΕΟΝ, τ. 43, 12/2009.

• Μαντάνης Γ., Παπαδόπουλος Α., Thermowood®: Θερμικά τροποποιημένοξύλο, περιοδικό ΕΠΙΠΛΕΟΝ, τ. 17, σελ. 94-98, 2005.