Nieuwe behandelingen voor inheems hout 2005/04.02

Hout is een uitgelezen materiaal dat bij buitengebruik geschikte behandelingen vereist ter verbetering van zijn duurzaamheid. In dit kader zijn er een aantal ontwikkelingen aan de gang, zowel wat de oppervlaktebehandeling als de behandeling in de diepte betreft. Dit artikel zet de innovaties die door het WTCB onderzocht worden even op een rijtje.
De huidige behandelingstechnieken kunnen beperkt blijven tot het oppervlak (voor hout dat van nature uit duurzaam genoeg is voor de beoogde toepassing) of ook in de diepte werken (voor minder duurzaam hout). Doorgaans worden ze gecombineerd met een oppervlakteafwerking. Dit gebeurt niet enkel uit esthetische overwegingen, maar ook om andere eigenschappen (zoals de UV-bestendigheid) te verbeteren. Hierdoor is het tevens mogelijk de gevoeligheid van het hout ten opzichte van klimatologische schommelingen te verminderen en de oorspronkelijke lucht- en waterdichtheid van het schrijnwerk veilig te stellen.

Door de wisselwerking met nieuwe afwerkingsproducten zou de globale duurzaamheid van het buitenschrijnwerk nog kunnen verbeteren, terwijl het aantal achtereenvolgens uit te voeren behandelingen afneemt en voldaan wordt aan de nieuwe milieueisen.

1. Oppervlaktebehandelingen en afwerkingen : te ontwikkelen wisselwerkingen

Om het houtoppervlak te beschermen, gebruikt men tegenwoordig vooral organische behandelingen zoals transparante (beitsen) en dekkende (verven) afwerkingen. Deze hebben echter een beperkte duurzaamheid, zodat men het buitenschrijnwerk regelmatig moet onderhouden. Een verlenging van de levensduur van deze afwerkingen, met het oog op het behoud van hun integriteit en hun esthetische eigenschappen over een langere termijn, zou voor de sector dus een belangrijke innovatie betekenen.

Hiertoe dient men alle onderdelen van het systeem onder handen te nemen : het hout (aan het oppervlak), de afwerking en het raakvlak hout/afwerking. Het project Durabois, uitgewerkt door het WTCB en het CoRI (Coatings Research Institute) streeft naar de ontwikkeling van nieuwe oppervlaktebehandelingen ter verbetering van de duurzaamheid van geverfd buitenschrijnwerk (minder onderhoud). In vergelijking met de traditionele methoden zouden deze nieuwe behandelingen eveneens minder gevaarlijk moeten zijn voor de gezondheid van de gebruikers en het milieu. Daarnaast zou hun verenigbaarheid met watergebonden afwerkingen met een minimum aan biociden gewaarborgd moeten zijn. Door het verschijnen van de nieuwe milieueisen ziet de verfindustrie zich er immers al enkele jaren toe verplicht de formulering van haar producten te wijzigen en te opteren voor milieuvriendelijke oplossingen.

Deze oppervlaktebehandelingen worden ontwikkeld om de duurzaamheid van de afwerkingsproducten voor inheems hout (douglas, mélèze, ...) voor buitenschrijnwerk te verbeteren en om het marktaandeel ervan te vergroten ten opzichte van dat van tropische houtsoorten.

Innovatieve oppervlaktebehandelingen

Een eerste technologisch innovatieve oplossing voor de bescherming van het houtoppervlak bestaat in de aanwending van de reactiviteit van het cellulose voor het vormen van covalente (*) verbindingen met de reactieve primers. Deze chemische behandelingen beogen in eerste instantie de verbetering van het evenwicht tussen het waterwerende karakter en de bevochtigbaarheid van het hout. Een waterwerend gemaakt oppervlak is minder gevoelig voor klimatologische veranderingen en vertoont aldus een grotere dimensionale stabiliteit. De betere bevochtigbaarheid van het hout leidt dan weer tot een betere hechting van de afwerking.

Een tweede oplossing in het domein van de fysische behandelingen, de plasmatechnologie, zou ook kunnen toegepast worden op hout. Deze techniek wordt regelmatig gebruikt in de textiel- en kunststofindustrie ter verhoging van de bevochtigbaarheid van de ondergrond. Plasma is een gas waarvan de moleculen gesplitst worden om hun reactiviteit te doen toenemen. Deze reageren met het hout en vormen chemische verbindingen aan het oppervlak die de hechting van de afwerking bevorderen.

Een derde mogelijkheid is de ionisatiebehandeling die reeds in tal van domeinen gebruikt wordt : sterilisatie van medisch en farmaceutisch materiaal, depolymerisatie van cellulose, behandeling van afvalwater, ... Dit procédé bestaat erin een product te onderwerpen aan een straling en heeft tot doel bepaalde karakteristieken ervan te behouden of te verbeteren. Er zullen verschillende proeven uitgevoerd worden om de invloed van deze behandeling op de hechting van de afwerkingen na te gaan.

2. Nieuwe behandelingen in de diepte : zogenaamde 'gewijzigde' houtsoorten

De laatste jaren ontwikkelde men diverse technieken om de dimensionale stabiliteit en de natuurlijke duurzaamheid, twee essentiële eigenschappen voor het gebruik van hout in buitentoepassingen, 'kunstmatig' te verbeteren.

Naast het project Durabois zal het WTCB de verenigbaarheid van deze gewijzigde houtsoorten met milieuvriendelijke afwerkingen bestuderen. Hierbij zullen drie gecommercialiseerde behandelingen beoordeeld worden :
  • thermische behandeling : het hout wordt opgewarmd tot een temperatuur tussen 170 en 250 °C, waarbij men erop toeziet dat er geen ontbranding optreedt. Dit brengt complexe fenomenen teweeg, zoals de wijziging van de interne houtstructuur, waardoor het hydrofiele karakter ervan afneemt als gevolg van de vernetting van de houtbestanddelen
  • behandeling met furfurylalcohol : het hout wordt ondergedompeld in plantaardige stoffen (furfurylalcohol). De chemische reactie van deze producten met de hydroxylgroepen uit het cellulose wijzigt de celstructuur van het hout en verbetert de fysische, mechanische en duurzaamheidskarakteristieken zonder toevoeging van schadelijke producten
  • thermische behandeling met olie : het hout wordt ondergedompeld in een oliemengsel dat verwarmd wordt tussen 60 en 150 °C. De olie dringt in het hout en vervangt het water tot op een diepte van 2 tot 3 mm. De waterwerende stoffen aan het oppervlak vormen een fysische barrière tegen de indringing van vocht en pathogene stoffen.
Het project Durabois zal deze technieken beoordelen en vergelijken via een natuurlijke verouderingssite met zo'n 600 proefstukken die hiervoor gecreëerd werd te Limelette.



(*)Het gaat om de binding van twee atomen in een molecule, door het samenspel van de elektronen van elk van beide atomen

S. Charron, ir.
onderzoeker, laboratorium 'Ruwbouw- en afwerkingsmaterialen'
WTCB

F. de Barquin, ir.
afdelingshoofd, afdeling 'Materialen'
WTCB