Umíme svařit dřevo

00231317.jpeg
00231317.jpeg
Francouzsko-švýcarský výzkumný tým vyvinul technologii spojování dřeva třením. Tento proces, který lze přirovnat ke svařování kovů, umožňuje při spojování dřevěných součástí zcela vynechat dosud používaná lepidla.

Když chcete spojit dva kusy kovu, například železné tyče, většinou je prostě svaříte. Když máte v úmyslu provést totéž s dřevěnými díly, většinou je slepíte. Proč je ale rovněž nesvařit? Jistě, zdá se to na první pohled nemožné až absurdní, přesto to ale funguje. Dřevo lze totiž také "tavit" a svařovat, což prokázali francouzští a švýcarští výzkumníci. Nedávno za svou práci obdrželi Schweighoferovu cenu udělovanou Svazem rakouských dřevařských průmyslníků.

Jejich objev přitom vlastně vznikl víceméně náhodně, i když zjevně podle rčení, že náhoda přeje připraveným. Většina používaných lepidel jsou tekutiny a trvá jistý (někdy až nepříjemně dlouhý) čas, než zcela zaschnou. Výzkumníci z francouzského Státního výzkumného zemědělského ústavu (INRA) proto studovali možnost použití tuhých lepidel, která se pokoušeli přimět k polymeraci tlakovým třením. Jednou zapomněl pracovník pověřený realizací rutinních pokusů přidat do experimentálního zařízení lepidlo. K překvapení všech zůstaly po experimentu oba dřevěné kusy pevně spojené.

Jaký mechanizmus se podílel na tomto nečekaném výsledku "nepovedeného" pokusu? Jak vyšlo najevo, jeho princip spočívá ve spojení některých základních polymerních sloučenin tvořících dřevo, především ligninu a hemicelulóz. K uvedenému jevu dochází, když teplota na rozhraní dvou spojovaných dřevěných součástí dosáhne hodnoty 180 stupňů Celsia. To vede (při současném zvýšení tlaku) k "propletení" organických vláken zmíněných sloučenin. Prozatím se sice jedná o výsledky laboratorních pokusů, ale výzkumnici z INRA a z Vysoké školy dřevařských technologií a průmyslu (Enstib) ze Spinalu již připravují experimenty na poloprovozní úrovni.

Ke kruhovému svařování (spojování s použitím čepů) se zatím využívá tření vyvolané běžnou vrtačkou propojenou s tlakovým zařízením, pro svařování dřevěných plochých bloků zase svařovací stroj užívaný v automobilovém průmyslu pro svařování termoplastů. Zdá se, že důležitou veličinou je přesně nastavený tlak - příliš nízký tlak nevyvolá svaření spojovaných dřevěných ploch, příliš vysoký tlak zase může mechanicky poškodit spojovaná rozhraní. Mechanická odolnost v tahu "svařených" čepů je přitom dvacetkrát vyšší než u běžných truhlářských čepů. Účinnost metody byla ověřena pro řadu vzorků různých jehličnatých i listnatých dřevin.

Výhody zmíněného procesu ve srovnání s klasickým lepením spočívají ve zrychlení výrobního procesu, snížení výrobních nákladů a také v ekologické nezávadnosti (mnohá lepidla totiž stále vykazují větší či menší míru toxicity). Jeho využití se přirozeně nabízí v nábytkářském průmyslu a pro veškeré interiérové truhlářské práce. Nehodí se naopak pro vlhké prostředí, tedy pro venkovní použití.

Zdroj: La Recherche, IX/2005