Μελέτη μεθόδων και υλικών εμποτισμού πριστής ξυλείας οξιάς με φυτικά έλαια
Authors: Φιλίππου Βασίλειος 
Published: May 2022

Λόγω της συνεχώς αυξανόμενης ανησυχίας για τη μόλυνση του περιβάλλοντος, η βιωσιμότητα της τροποποίησης του ξύλου σαν υλικό, τυγχάνει όλο και μεγαλύτερης προσοχής και αποτελείται από τρεις άξονες: 1. φιλικές προς το περιβάλλον διαδικασίες, 2. ανανεώσιμες ουσίες τροποποίησης και 3. μη τοξικά, βιοαποικοδομήσιμα προϊόντα. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή αναπτύχθηκε ένα πρόγραμμα εμποτισμού ελληνικής ξυλείας οξιάς (Fagus sylvatica) με μη βρώσιμο ελαιόλαδο μεγάλης οξύτητας, με το οποίο επιδιώκεται η αύξηση της διάρκειας χρήσης της σε κατασκευές εξωτερικού χώρου. Ειδικότερα, μελετήθηκαν οι επιδράσεις των συνθηκών εμποτισμού (μέγεθος πίεσης - υποπίεσης, θερμοκρασία ελαίου) και ο τύπος του ξύλου (σομφό - εγκάρδιο) αναφορικά με τις ιδιότητες του εμποτισμένου ξύλου (φυσικές, μηχανικές και χημικές). Το καινοτόμο στην όλη πρόταση, έγκειται στην προσπάθεια αντιμετώπισης του υπαρκτού προβλήματος υγροσκοπικότητας και ανισοτροπίας του ξύλου, που οδηγεί τελικά στη δραστική μείωση της επαναλαμβανόμενης συντήρησης των ξύλινων κατασκευών, το δραστικό περιορισμό των παραμορφώσεών τους και του κινδύνου προσβολής από συγκεκριμένους βιολογικούς παράγοντες (Coniophora puteana και Coriolus versicolor). Η επιβάρυνση του κόστους παραγωγής με την προτεινόμενη επιπλέον μεθοδολογία εμποτισμού είναι περιορισμένη και σε κάθε περίπτωση αμελητέα μπροστά στη βελτίωση των μελετηθέντων ιδιοτήτων και στην αύξηση της διάρκειας ζωής των κατασκευών που προορίζονται για χρήση σε εξωτερικούς χώρους. Ταυτόχρονα επιτυγχάνεται μείωση της ανάγκης συχνής συντήρησης των ξύλινων κατασκευών και μείωση της επιβάρυνσης του περιβάλλοντος με τοξικά χημικά. Απώτερος σκοπός της διδακτορικής διατριβής, ήταν η προστασία της αειφόρου ανάπτυξης μέσω της αποτελεσματικής χρήσης οικολογικών υλικών, όπως είναι το ξύλο και τα φυτικά έλαια. Συγκεκριμένα, εμποτίστηκε ξυλεία οξιάς με μη βρώσιμο ελαιόλαδο, η οποία θα διαθέτει ορισμένες βελτιωμένες ιδιότητες (υγροσκοπικότητα, διαστασιακή σταθερότητα, αυξημένη αντοχή σε βιολογικούς παράγοντες, κ.α.) με σκοπό να καταστεί ως ένα βαθμό ιδανική για κατασκευές εξωτερικού χώρου. Με αυτόν τον τρόπο δύο ελληνικά προϊόντα (ξυλεία οξιάς και ελαιόλαδο) χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενός νέου προϊόντος (εμποτισμένη ξυλεία). Η έρευνα διεξήχθη σε επιμέρους ενότητες, εκ των οποίων οι δύο πρώτες αποσκοπούσαν στην ανεύρεση βέλτιστων συνθηκών εμποτισμού ξυλείας οξιάς με μη βρώσιμο ελαιόλαδο, μέσω της μελέτης της επίδρασης του μεγέθους πίεσης - υποπίεσης και της θερμοκρασίας του ελαίου. Συγκεκριμένα, στην πρώτη ενότητα πραγματοποιήθηκε αδρομερής εκτίμηση συνδυασμών πίεσης και υποπίεσης, με κριτήριο την συγκράτηση του ελαίου στη μάζα του ξύλου, το βάθος διείσδυσης του ελαίου, την διαστασιακή σταθερότητα – διόγκωση σε νερό και την αποτελεσματικότητα απώθησης νερού του εμποτισμένου με έλαιο ξύλο. Από την πρώτη ενότητα προέκυψαν ιδανικές συνθήκες εμποτισμού και επιλέχθηκε η εφαρμογή πίεσης 2 bar και υποπίεσης -0.3 bar. Στη 2η ενότητα πραγματοποιήθηκε έλεγχος της επίδρασης της θερμοκρασίας του εμποτιστικού μέσου, μέσω της αλλαγής του ιξώδες του στον εμποτισμό ξυλείας οξιάς, με βάση τα αποτελέσματα της 1ης ενότητας. Οι βέλτιστες συνθήκες εμποτισμού που προέκυψαν από τη 2η ενότητα ήταν πίεση 2 bar, υποπίεση -0.3 bar και θερμοκρασία ελαίου 20 ˚C. Η χρονική διάρκεια πίεσης και υποπίεσης παρέμεινε σταθερή σε όλες τις ενότητες (αρχικό κενό για 20 min και μετέπειτα πίεση για 30 min). Οι συνθήκες αυτές εφαρμόστηκαν στην 3η ενότητα, όπου εξετάστηκε η επίδραση του τύπου ξύλου οξιάς (εγκάρδιο – σομφό). Από τα αποτελέσματα της 3ης ενότητας παρατηρείται ότι η συγκράτηση του ελαίου και το βάθος διείσδυσης επηρεάζονται από τον εμποτισμό των δοκιμίων σε σομφό και εγκάρδιο ξύλο. Η διαστασιακή σταθερότητα – διόγκωση σε νερό (ακτινικά, εφαπτομενικά και ογκομετρικά), η αποτελεσματικότητα απώθησης νερού και η αντοχή σε βιοτικούς παράγοντες ξύλου (Coniophora puteana και Coriolus versicolor), επηρεάζονται από τον εμποτισμό των δοκιμίων με ελαιόλαδο, ενώ δεν επηρεάζονται από το είδος ξύλου (σομφό εγκάρδιο). Σε ότι αφορά τις μηχανικές ιδιότητες (αντοχή σε στατική κάμψη) τόσο ο εμποτισμός των δοκιμίων με ελαιόλαδο όσο και το είδος ξύλου (σομφό – εγκάρδιο) δεν επηρεάζουν το μέτρο θραύσης (MOR) και το μέτρο ελαστικότητας (MOE). Τέλος η ικανότητα συγκόλλησης, και οι αβιοτικοί παράγοντες (μορφολογικών και χρωματικών αλλαγών) επηρεάζονται από τον εμποτισμό με ελαιόλαδο και το είδος ξύλου (σομφό – εγκάρδιο).