Ingenieurs van Amerikaanse universiteiten hebben een nieuwe methode bedacht om hout te verdichten. Het materiaal evenaart de mechanische eigenschappen van staal.
Door hout te verdichten zijn de mechanische eigenschappen aanzienlijk te verbeteren. Dat gebeurt bijvoorbeeld door het Nederlandse bedrijf Platowood dat hout van snel groeiende bomen eerst onder vochtige omstandigheden en druk verhit tot zo’n 180 °C, daarna dioogt en droog verhit tot eenzelfde temperatuur. Het snelgroeiende hout dezelfde eigenschappen krijgt als tropisch hardhout.
Ingenieurs van de materiaalafdelingen van verschillende Amerikaanse universiteiten volgen een heel ander proces. Zij halen het hout eerst door een bad van natronloog en natriumsulfiet, een agressief mengsel dat de hardere delen van het hout (lignine en hemicellulose) oplost en grotendeels verwijdert. Vervolgens wordt dat geloogde hout bij 100 °C loodrecht op de groeirichting samengeperst, waardoor het hout bijna vijf keer dunner wordt.
Alle lucht in het hout verdwijnt
Het chemisch behandelde hout presteert aanzienlijk beter dan hout dat alleen is samengeperst. Het verwijderen van de harde delen zorgt er namelijk voor dat alle haarvaten in het hout bij het samendrukken in elkaar worden geperst. Zonder die chemische behandeling lukt dat niet. De celwanden vormen zo een in elkaar verweven structuur, terwijl de cellulosevezels nog steeds geordend blijven zoals bij onbehandeld hout.
Het resultaat is een materiaal dat op vrijwel alle mechanische eigenschappen hoog scoort: treksterkte, taaiheid, krasvastheid, buigzaamheid, ze zijn allemaal een factor 6 tot 12 beter dan gewoon hout. Daarmee evenaart het verdichte hout of is het zelfs beter dan de eigenschappen van constructiematerialen als kunststof en staal. Ze voerden daarvoor allerhande tests uit, tot aan de impact van een kogel op het hout aan toe.
Milieu-impact
In hun artikel over het verdichten van hout in het tijdschrift Nature laten de ingenieurs onvermeld wat er gebeurt met het loogbad waarin de harde delen van het hout zijn opgelost en hoeveel energie er nodig is om het verdichte hout te produceren. Ze vergelijken dat ook niet met de ‘voetafdruk’ van bijvoorbeeld de productie van staal.
Los daarvan maakt de methode het mogelijk om van snelgroeiende houtsoorten prachtig constructiemateriaal te maken, met vele toepassingsmogelijkheden.
Openingsfoto: de ingenieurs Liangbing Hu, links en Teng Li, van de University of Maryland, College Park met een plaat van het door hen bewerkte hout. Foto's University of Maryland.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.