Какво показват проучванията върху изолационните панели от кора на дървета

В дървообработващата промишленост досега дървесната кора не се смяташе за носеща печалба. Въпреки това, освен в градинарството и топлоелектрическите централи, изглежда, че са възможни и други приложения на материала, който се предлага в огромни количества. В Германия от 70-те години на миналия век се провеждат изследвания на дървени панели, направени от дървесна кора. От около десет години екипи от учени от Румъния, Словакия и Австрия работят върху използването на кора за топлоизолация и звукоизолация. Наскоро бяха публикувани две изследвания, които научно доказаха топлоизолационните и звукоизолационни свойства на панелите, направени от пресовани парчета кора.

За своите експерименти изследователите направиха панели от кора от лиственица (Larix decidua). Големите парчета, идващи от дъскорезницата в Унтернберг, провинция Залцбург, първо се изсушават във вакуумна сушилня при температура от 60 градуса по Целзий и налягане от 200 до 250 mbar, докато съдържанието на влага в тях достигне само 9% от първоначалната стойност. След това кората се нарязва на парчета с размери от 4 до 11 мм, 10-30 мм и 10-45 мм, които се смесват с течно карбамид-формалдехидно лепило. Получената маса се изсипва в калъпи и се пресова с плоча под налягане при 180 градуса по Целзий, за да се образуват панели с различна степен на плътност между 350 и 700 kg/m³. Накрая панелите се съхраняват близо месец при около 20 градуса по Целзий и 65% влажност.

За определяне на топлоизолационните свойства значение имат плътността, степента на образуване на смола, размерът и ориентацията на парчетата кора в панела. Изследвано е и влиянието на дебелината на панела върху звукоизолационните свойства.

Топлоизолационни свойства

За целите на изследването Thermophysical Properties of Larch Bark Composite Panels (Термофизични свойства на композитни панели от лиственица) са изработени панели от парчета лиственица с различни размери и плътност, понякога подредени успоредно, а понякога перпендикулярно на равнината на панела. Експериментите са предоставили информация за топлопроводимостта, термичната дифузия, специфичната топлинна мощност и звукоизолационните свойства на топлоизолационните панели.

Ниската обемна плътност и малките парчета водят до ниска топлопроводимост

Изследователите установяват, че ниската насипна плътност на панелите води до ниска топлопроводимост. Това се дължи на факта, че въздухът, затворен във вътрешните кухини на изолационния материал, има високо термично съпротивление поради ниската си проводимост. Установено е също, че топлопроводимостта се увеличава с увеличаването на размера на парчетата, независимо дали те са успоредни или перпендикулярни на равнината на панела. Колкото по-големи са парчетата кора, толкова по-ниска е топлопроводимостта – особено в случаите, когато те са разположени успоредно на плоскостта на панела. Ако парчетата кора са разположени вертикално, топлопроводимостта е с почти 20% по-висока. Основната причина за това може да бъде факта, че топлинният поток работи в надлъжна посока на парчетата. Друго обяснение е, че частиците, ориентирани перпендикулярно на равнината на плочата, могат да се уплътнят повече, създавайки зони с по-висока плътност в структурата на плочата.

Звукоизолационни свойства

В проучването Acoustic Properties of Larch Bark Panels (Акустични свойства на панели от лиственица) са изследвани много подобни панели по отношение на техния коефициент на звукопоглъщане при честоти от 50 до 6400 Hz. Акцентът е поставен не само върху размера на парчетата кора и ориентацията им спрямо плоскостта на панела, но и върху плътността на панелите и дебелината им от 30 или 60 мм. Експериментите показват, че колкото по-дребни са парчетата кора, толкова по-добре панелите поглъщат звука. Най-добрата плътност за постигане на оптимален коефициент на звукопоглъщане е около 350 kg/m³. Особено при ниските честоти е показано, че по-дебелите панели имат по-добри звукопоглъщащи свойства. В сравнение с материалите на основата на полистирол, изследваните панели от парчета кора имат сравнително добри звукопоглъщащи свойства, подобни на тези на сламата. Въпреки това те поглъщат звука значително по-зле от дървените плоскости, ПДЧ или текстилните материали.

Снимки: Gunther Kain