Alapanyag

A famodifikálás

Faipar.hu

A famodifikálási eljárások célja a faanyag tartósságának, mechanikai tulajdonságainak, méretstabilitásának, színének, színtartósságának javítása, és a nedvességre való érzékenység csökkentése. Sorozatunk első részében az eljárás szükségességéről és módszereiről írunk.

A FAMODIFIKÁLÁS SZÜKSÉGESSÉGE

A faanyagot méltán hívhatnánk a jövő nyersanyagának, hiszen természetes, fenntartható, megújuló, esztétikus, változatos, energiatakarékos alapanyag és az életútja végén energiát tudunk nyerni belőle, vagy akár komposztálhatjuk. Nyersanyagként való alkalmazhatóságát viszont nehezítik a gyengeségei, vagyis, hogy inhomogén szerkezetű, érzékeny a nedvességváltozásra, gyenge az UV-stabilitása, változtatja az alakját, és hogy nem ellenálló a biológiai kártevőkkel szemben. Gyengeségei kiküszöbölésének több módja is van.

Példák károsított faanyagra:

időjárás okozta degradáció

Rovarkárosítás

Faanyagok modifikálásának összehasonlítása

Tartós lombos fafajok alkalmazása, főként a trópusokról	Európai, hazai fafajok alkalmazása
+ sok izgalmas variáció (fafaj) + kevésbé van szükség kezelésre ‒ magas költségű alapanyag ‒ általában nem fenntartható erdőgazdaságokból származik ‒ trópusi erdők pusztulása ‒ gazdaságtalan kitermelés	+ alacsonyabb költségű faanyag, a kitermelés, a gyártás + a helyi erdőgazdaságokat támogatjuk + ültetvényes fatermesztés lehetősége ‒ általában nem tartós, nem ellenálló vízzel, időjárással szemben
	Védőszerrel kezelt faanyagok alkalmazása	Modifikált faanyagok alkalmazása
	+ könnyen beszerezhető és alkalmazható, nagy választék + rendszeres alkalmazásával megőrizhető a fa minősége + léteznek természetes, növényi összetételű, környezetbarát típusok ‒ a vegyszeres védőszerrel kezelt faanyagok veszélyes hulladéknak minősülnek, ezáltal költséges az ártalmatlanításuk ‒ káros anyagok kerülhetnek a talajba, csatornába a feldolgozása és felhasználása során ‒ elégetésével káros anyagok jutnak a levegőbe	+ hosszú távon kifizetődő + nem káros a környezetre + sok variáció, eltérő tulajdonságokkal bírnak a különböző fafajok, különböző kezelések, kezelési beállítások esetében + nem drágább és veszélyesebb a termék semlegesítése, mint a természetes faanyagnál + természetes favédő szerrel még jobb minőséget érhetünk el ‒ magas költségű kezelés

Egyik az, hogy jó minőségű, trópusi fafajokat alkalmazunk, azonban itt a rövid távú, illetve hosszú távú elérhetőség és a fenntarthatóság problémájával találkozunk. Használhatunk faanyagvédő szereket is csak a tartósság javítására, ez esetben az egészségre káros összetevők és az alacsony hatékonyságú biocid anyagok jelenthetnek problémát. Végül, de nem utolsósorban új technológiákat fejleszthetünk ki, melyek olyan természetes és fenntartható módon kezelik a fát és vál-toztatják meg a szerkezetét, hogy a fent említett gyengeségeket nagymértékben javítják – ilyen a faanyag modifikálása.

MI IS A FAMODIFIKÁCIÓ?

Bosshard 1975-ben a következőképpen fogalmazta meg a faanyag-modifikálás fogalmát: „Olyan módosító eljárás, mely megváltoztatja a faanyag összetételét azzal a céllal, hogy a felhasználás szempontjából a faanyag előnyös, új tulajdonságokra tegyen szert és ezzel alkalmazási területét szélesítse, új termékek előállítását biztosítsa.”

Mint korábban írtuk, az eljárások célja a faanyag tartósságának, mechanikai tulajdonságainak, méretstabilitásának, színének, színtartósságának javítása, és a nedvességre való érzékenység csökkentése. Vannak aktív eljárások, vagyis, amikor az anyag kémiai szerkezete megváltozik, és vannak passzív eljárások, amikor csak az anyagi tulajdonságok változnak, a kémiai szerkezet nem.

A következő modifikálási módszerek ismertek:

Impregnálásos modifikáció: a faanyag impregnálószerrel történő feltöltése az egyes tulajdonságainak célzott javítására (passzív eljárások).
Termikus modifikáció: a faanyag magas hőmérsékleten való kezelése, mely a faanyag kémiai szerkezetének a változásával jár (aktív eljárás), így a tulajdonságait célzottan javíthatjuk. Ez történhet levegőben, inert gázközegben vagy folyadékban (olaj, paraffin stb.).
Felületi modifikáció: a faanyag felszínének kémiai, fizikai vagy biológiai kezelése az egyes tulajdonságainak a célzott javítására (ragasztás, felületkezelés, vízlepergetés).
Kémiai modifikáció: a modifikáláshoz alkalmazott kémiai reagens kovalens kötést képez a faanyaggal (a hidroxil csoportokkal), ezáltal szintén aktív eljárásnak minősül.

Az iparban ezek közül leginkább az impregnálás és a termikus kezelés terjedt el, de a felületi és a kémiai kezelés is széles körben alkalmazott. A módszerek hatásmechanizmusát az előző oldalon lévő táblázat mutatja.

ALAPANYAG

Olyan faanyagokat célszerű modifikálni, melyek gyorsan nőnek, nagy mennyiségben fordulnak elő, és könnyen kezelhetőek, telíthetőek. Természetesen a felhasználható fafajok köre az alkalmazni kívánt eljárástól is függ. Ilyenek pl. a fenyők, nyárfák, bükk, eukaliptusz, és más gyorsan növő fajok. Ezek mellett gyakori még a kőris, a nyír, a juhar és a tölgyek felhasználása is különböző modifikációs technológiákban.

IPARI ELTERJEDÉS

Magyarországon több cég által ismert a hőkezelés, mint a csomagolóanyagként használt faanyag sterilizálásának módja, illetve a gőzölés, melyet feszültségkiegyenlítés és színhomogenizálás céljából végeznek. Egyedül egy budapesti cég foglalkozik fenyők és lombosok termikus modifikációjával. Hazánkban több forgalmazónál rendelhetünk már termikusan módosított („thermo”), illetve acetilezett fa termékeket.

A famodifikációs eljárásokkal már a ’90-es években is kísérleteztek, de a 2000-es években került a köztudatba, és jelentek meg modifikált termékek a piacon. Csak Európában 2004-ben 55 000 m3, 2007-ben 131 000 m3, 2010-ben már 300 000 m3 hőkezelt faanyagot állítottak elő.

FELHASZNÁLÁSA

Az eredetileg nem tartós hazai faanyag modifikálásával szélesbíthetjük annak felhasználási területeit. A legtöbb eljárásnak köszönhetően a faanyag ellenálló lesz a gomba- és rovarkárosítással, az UV-sugárzással, a nedvességgel és az időjárással szemben, emiatt több kültéri termék alapanyagaként megállja a helyét.

Modifikáció fajtája	Eljárás neve	Ország
Impregnálásos modifikáció	Kebony/VisorWood (furfurilezés)	Norvégia
Termikus modifikáció	Thermowood, TMT	Finnország
	Plato	Hollandia
	Retification	Franciaország
	Le Bois Perdure	Franciaország
	Menz-Holz (olaj)	Németország
	Royale (olaj)	Németország
Kémiai modifikáció	Accoya (acetilezés)	Hollandia
Kémiai modifikáció	Belmadur (DMDHEU)	Németország

Európában már jobbára elterjedtek ezek a módosítási eljárások. A legelterjedtebb kezeléseket a fenti táblázat mutatja.

FOLYTATÁS

Mint láthatjuk, sok potenciál van ezekben a technológiákban, érdemes kipróbálni őket, ha van rá lehetőségünk. Amennyiben bizonytalan abban, hogy melyiket válassza, keressen a Németh Róbert, nemeth.robert@nyme.hue-mail címen. A következő számokban részletesebben bemutatjuk valamennyi eljárás mechanizmusát, előnyét és hátrányát, illetve felhasználhatóságát.

Modifikált faanyagból készült termékek

Furfurilezett fa: Pad (Dánia)