Od początku XX wieku duże zainteresowanie wzbudza opracowanie skutecznego sposobu obróbki cieplno-mechanicznej, która pozwoliłaby na zagęszczenie drewna o niskiej gęstości, zwiększając jego właściwości użytkowe, w tym parametry mechaniczne. Dotychczasowe metody nie są jednak doskonałe, gdyż zagęszczone drewno, mimo zwiększonej wytrzymałości mechanicznej, cechuje się tendencją do powrotu poodkształceniowego związanego z tzw. „efektem pamięci”, nazywanym też sprężystością powrotną. Sprężystość powrotna, jako główna wada zagęszczonego drewna, jest obecnie przedmiotem intensywnych badań na całym świecie. W roku 2018 zaproponowano innowacyjny sposób zagęszczania drewna poddanego wcześniej częściowej delignifikacji, uzyskując materiał o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych. Poprawa parametrów wytrzymałościowych tłumaczona jest zagęszczeniem tkanki drzewnej oraz zwiększonym uporządkowaniem i upakowaniem nanowłókien celulozy, skutkującym powstaniem między nimi nowych wiązań wodorowych i w efekcie zwiększeniem stopnia krystaliczności celulozy w zmodyfikowanym drewnie. Delignifikacja, prowadząca do obniżenia zawartości składników tworzących matrycę inkrustującą szkielet celulozowy (hemicelulozy i lignina), powoduje znaczne zmniejszenie powrotu poodkształceniowego, gdyż hemiceluloza w drewnie odpowiedzialna jest za stabilizację kształtu, a lignina odgrywa główną rolę w mechanizmie powrotu quasi sprężystego (efekcie pamięci kształtu).
Planowane zadanie badawcze dotyczy określenia wpływu procesu zagęszczania drewna na podstawowe parametry mechaniczne oraz chemiczne oraz zbadania, czy różnice w składzie chemicznym gatunków iglastych i liściastych wpływają na efektywność procesu zagęszczania drewna poszczególnych gatunków.
Postawiony cel badań zamierza się zrealizować w Centrum „BioComposites” będącym jednostką College of Environmental Sciences and Engineering Uniwersytu w Bangor w Walii. Podczas czterotygodniowego pobytu (28 dni) planuje się przeprowadzić oznaczenia wybranych parametrów modyfikowanego drewna.
Tytuł projektu: Określenie efektu procesu delignifikacji i zagęszczania drewna wybranych gatunków na jego parametry fizyko-mechaniczne
Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki w ramach konkursu MINIATURA 5.
Okres trwania projektu: 02.12.2021-01.12.2022
Osoba realizująca działanie naukowe: dr inż. Przemysław Mania
Rodzaj działania naukowego planowanego do realizacji: staż naukowy