Меню

Новая технология самоуплотнения поможет решить проблему низкой прочности древесины на разрыв. Учёные Нанкинского университета опубликовали соответствующее исследование.

Древесина, как известно, обладает волокнистой структурой. Волокна, преимущественно состоящие из целлюлозы и лигнина, располагаются вдоль ствола дерева. На протяжении всей длины этих волокон имеются полости — просветы, которые являются причиной снижения прочностных характеристик древесины.

Китайские ученые разработали инновационный метод уплотнения традиционного материала, который может значительно увеличить его прочность без необходимости использования энергозатратного горячего прессования. Вначале древесину обрабатывают в течение 10 часов в кипящем растворе гидроксида натрия и сульфита натрия, что позволяет удалить часть лигнина.

После этого материал помещают в нагретую смесь хлорида лития и диметилацетамида. Под влиянием этих веществ целлюлоза и оставшийся лигнин впитывают жидкость и заполняют пустоты в волокнах.

После обработки древесину сушат в течение 10 часов при комнатной температуре. Она равномерно усаживается по ширине, теряя 79% своего объёма, при этом длина остаётся неизменной.

Согласно расчетам ученых, плотность обработанной древесины увеличилась почти в три раза по сравнению с исходным материалом, достигнув 1,25 г/куб. см. Прочность на растяжение возросла в девять раз и составила 496,1 МПа.

По словам авторов методики, самоуплотнённая древесина обладает однородной микроструктурой и имеет равномерно улучшенные механические свойства по всем направлениям по сравнению с натуральной древесиной. Разработанный материал значительно превосходит прессованную древесину по своим характеристикам и может служить заменой металлу, утверждают ученые.

Фото - YouTube