Hemijska modifikacija drveta - ACETILOVANJE

Drvo se već vekovima koristi za nameštaj, galanteriju, u dekoraciji, za konstrukcije, kuće, mostove, muzičke instrumente i svuda pleni svojom bojom, teksturom i lepotom. Drvo je obnovljiv, ekološki prihvatljiv materijal jer vezuje ugljen-dioksid, ali u isto vreme je osetljiv na spljašnje uticaje.

Jedan od načina da se ublaže nedostaci drveta u pogledu anizotropije i osetljivosti na gljive i insekte je upotreba tropskih vrsta drveta koje su otpornije, ali su izuzetno skupe. Drugi je  tretiranje domaćih vrsta drveta različitim hemikalijama. Decenijama su se primenjivale različite hemikalije kao što su ulja, derivati nafte, razne neorganske hemikalije za koje je zajedničko da su manje ili više toksične. Kao jedna od metoda hemijske modifikacije drveta decenijama je razvijano acetilovanje drveta. U ovom procesu na drvo se deluje tečnim anhidridom sirćetne kiseline (CH₃CO)₂O.

Drvo u svom hemijskom sastavu sadrži obilje slobodnih hidroksilnih grupa. Slobodne hidroksilne grupe apsorbuju i otpuštaju vodu u skladu sa promenama klimatskih uslova kojima je ono izloženo (najčešće su to vlažnost i temperatura). To je osnovni razlog zašto se drvo uteže i bubri. Acetilovanjem se efikasno slobodne hidroksilne grupe zamenjuju većim, acetilnim gupama. Kada su slobodne hidroksilne grupe zamenjene acetilnim grupama sposobnost drveta da upija vodu je značajno smanjena i drvo postaje značajno stabilnije i izrazito trajno. Acetilne grupe inače prirodno postoje u drvetu i ovim procesom se ne dodaje drvetu ništa strano, za razliku od nekih drugih procesa hemijske modifikacije drveta. 

Kako se acetilovanje odigrava?

CH₃COOCOCH₃ + DRVO-OH ..... DRVO-O-COCH₃ + CH₃COOH

Drvo se u reaktoru impregnira tečnim anhidridom sirćetne kiseline, zagreva do 120 °C i određeno vreme drži na toj temperaturi. Pri tome se hidroksilne grupe polimera ćelijskog zida (celuloze, polioza i lignina) zamjenjuju acetilnim grupama. Kao nusproizvod nastaje sirćetna kiselina koja se mora u daljem postupku ukloniti.

U procesu acetilovanja koristi se drvo iz održivih izvora, proces je netoksičan, i tretirano drvo je pogodno za razne primene na otvorenom: od vrata i prozora, za otvorene tremove, oblaganja, do mostova i delova plovila.

Prednosti acetilovanog drveta

Kod acetilovanog drveta utezanje i bubrenje je smanjeno za 75% ili više u odnosu na netretirano drvo. Kod vrata i prozora boje i lakovi traju 4 do 5 puta duže nego kod netretiranog drveta, što umanjuje troškove održavanja. Intezivna laboratorijska istraživanja kao i istraživanja u spoljnim uslovima obavljena u vodećim institutima širom sveta pokazala su da su osobine acetilovanog drveta izuzetno pouzdane. Svojstva kao što su dimenziona stabilnost, trajnost, otpornost na UV zrake, trajnost na i u zemlji, su tako pouzdana da ih istraživači širom sveta koriste kao reper sa kojim porede ostale, nove metode modifikacije drveta.

Primena acetilovanog drveta

Acetilovano drvo je u mnogim zemljama testirano tokom dužeg vremenskog perioda u svim vremenskim uslovima, iznad zemlje, u zemlji i čak u vodi. Pri tome je izdržalo i najrigoroznije testove. Kao rezultat toga proizašle su i raznovrsne primene acetilovanog drveta:

Vrata, ramovi prozora, roletne

Acetilovano drvo se po trajnosti može meriti sa najboljim tropskim vrstama drveća, ono ima nešto manju termičku provodnost od netretiranog drveta pa je pogodno za upotrebu u građevinskoj stolariji. Može se površinski tretirati transparentnim i netransparentnim premazima pri čemu se period između obnavljanja premaza produžava u odnosu na netretirano drvo.

Tremovi, oblaganja, drvene fasade

U ovim primenama dimenziona stabilnost, trajnost i troškovi održavanja su ključni faktori, pa je acetilovano drvo materijal izbora.

Podovi, palube, tremovi, marine

U ovim primenama lepota drveta, čvrstoća i trajnost drveta u svim vremenskikm uslovima su od posebnog značaja. Tu je potreban materijal koji se neće korititi, savijati, vitoperiti, cepati i utezati, a koji će ujedno biti otporan na napad gljiva truležnica. Takođe, od izuzetnog je značaja da je drvo neotrovno i bezbedno za ljude i životinje. Sve ove zahteve acetilovano drvo ispunjava čak i u dodiru sa slanom vodom.

Baštenski nameštaj i oprema

Acetilovano drvo je pogodno za stolove, stolice, prostore za igranje dece i kao drvo u pejzažnoj arhitekturi.

Drveni mostovi i građevinarstvo

Drvo uopšte ima značajne prednosti u građevinarstvu ako se uzme u obzir izuzetno povoljan odnos čvrstoće i mase. Otpornost acetilovanog drveta na vodu otvara nove mogućnosti primene u građevinarstvu gde se na primer koristi za utvrđivanje obale kanala.

Umesto zaključka

Jedna kompanija koja proizvodi acetilovano drvo ima slogan Kada god se pomisli na primenu drveta može se slobodno pomisliti na acetilovano drvo. Za to postoje jaki razlozi: proces acetilovanja je netoksičan, u drvo se ne dodaje ništa što u njemu prirodno već ne postoji. Postiže se prva klasa trajnosti, povećava mu se vek trajanja, povećana je dimenziona stabilnost što produžava vreme između dva premaza površine. Bolja su termoizolaciona svojstva što ga čini pogodnim za primenu u građevinarstvu. Materijal je moguće 100% reciklirati i vratiti ga zemljinom ciklusu ili ga bezbedno posle upotrebe koristiti kao gorivo. Za acetilovanje može se koristiti drvo iz održivih izvora, iz sertifikovanih šuma, a istovremeno mogu se koristiti i različite brzorastuće vrste drveta.