Materiaaliominaisuudet: Mitä bambu voi ja ei voi
Bambua kutsutaan usein luonnon rakenteelliseksi ihmeeksi. Silti sen käsitteleminen kuin tavallista puutavaraa tai taianomaista vihreää muovia johtaa epärealistisiin odotuksiin. Tässä kerrotaan, miten sen biologia muokkaa fyysisiä rajojaan.
Nopeasti kasvavan heinän anatomia
Toisin kuin puut, kuten tammi, vaahtera tai saarni, bambulla ei ole toissijaista kambiumkasvua. Se ei muodosta vuosirenkaita, eikä se kasva paksuutta sen jälkeen, kun verso on noussut maasta. Koko rakenteellinen varsi saavuttaa täyden korkeutensa (jopa 20 metriä lajilla Phyllostachys edulis) alle kahdessa kuukaudessa ja kuluttaa sitten kolme–viisi vuotta puutumiseen ja tiivistymiseen.
Kuva 2.1: Mikrorakenteen kaavio: selluloosan johtosuonten korkea pitoisuus ulkoepidermiksen suunnassa, siirtyen sisäänpäin varastoivaksi parenkyymikudokseksi.
Tämä anatominen gradientti tarkoittaa, ettei bambu ole yhtenäinen materiaali. Varren seinämän ulkokolmannes on poikkeuksellisen tiheä, sisältää paljon piitä, ja sen Janka-kovuus ylittää 1 400 lbf, mikä on parempi kuin tavallisen punatammen. Sisäseinämä sen sijaan on pehmeä, huokoinen ja altis nopealle sienilahoamiselle, ellei sitä poisteta ennen työstämistä.
Vetolujuus vs. leikkauslujuuden heikkous
Koska kaikki selluloosakuidut ovat kohdistuneet tiukasti varren pystyakselin suuntaisesti, bambu osoittaa syiden suuntaan vetolujuutta, joka on verrattavissa lievään rakenneteräkseen (jopa 300 MPa laboratorio-olosuhteissa). Sen poikkisuuntainen säteittäinen halkeamislujuus on kuitenkin lähes olematon. Lapsi voi halkaista tuoreen, kuivan 5 jalan bambutangon keskeltä taskuveitsellä.
Jotta tällaisista halkeamisherkistä putkista saadaan jäykkiä tasolevyjä leipälaatikoihin, pöytiin tai leikkuulautoihin, valmistajien on työstettävä kapeita suorakulmaisia listoja, keitettävä ne tärkkelyksen poistamiseksi, kuivattava ne uunissa ja liimattava ne yhteen ristikkäisellä kerroksittaisella rakenteella tai hartsisidoksella.
Luonnollinen vs. karbonisoitu bambu
Kotitaloustuotteissa kohtaat lähes aina kaksi selvästi erilaista sävyä: vaalean blondin ja syvän karamellinruskean.
Luonnollinen (blondi) bambu
Listat keitetään vetyperoksidissa luonnollisten sokerien poistamiseksi ja kuoriaisten tartunnan estämiseksi. Säilyttää suurimman kovuuden ja vetolujuuden.
Säilyttää 100 % ytimen kovuudestaKarbonisoitu (karamelli) bambu
Listat painehöyrytetään korkeassa lämpötilassa (120 °C–140 °C). Sokerit karamellisoituvat rikkaiksi meripihkan sävyiksi, mutta kuumuus hajottaa selluloosakuituja.
Pehmentynyt 20 % – 30 %Leikkuulaudoissa ja lattioissa luonnollinen blondi bambu kestää naarmuja huomattavasti pidempään, kun taas karbonisoitu bambu kehittää syviä veitsenjälkiä, joihin kertyy kosteutta.
Modernien komposiittien kemia
Bambutuotteita arvioidessa muista, että liima on keskeinen ainesosa. Rakeisiin lankoihin kudottu bambu, jota markkinoidaan usein tuhoutumattomina raskaskäyttöisinä leikkuulautoina ja ulkolaudoituksena, valmistetaan murskaamalla varret löysiksi kuitumatoiksi, upottamalla ne liimakylpyyn (usein urea-formaldehydi- tai fenoli-formaldehydi) ja kovettamalla ne useiden tuhansien tonnien paineessa.
| Käsittelytyyppi | Bambuosuus | Liimatyyppi | Hajoavuus |
|---|---|---|---|
| Kokonainen varsi / halkaistu ruoko | 100 % raaka varsi | Ei mitään (mekaaniset sidokset) | 100 % kotikompostoituva |
| Reunoista liimatut laudat | 88 % – 94 % varsi | E0 / E1 alifaattinen hartsi | Ei-kompostoituvat ytimen liitokset |
| Rakeisiin kudottu lohko | 75% – 82% kuitua | Fenoli- / isosyanaattisideaine | Vain kaatopaikka tai polttaminen |
| Muotoiltu komposiittijauhe | 30% – 50% pölyä | Melamiini-formaldehydihartsi | Kertamuovi (ei kierrätettävissä) |
Kosteuden imeytyminen ja kerrostumien irtoaminen
Toisin kuin muovit, bambu on hygroskooppista. Sen solujen mikrokapillaarit imevät herkästi ilmankosteutta. Kun suhteellinen kosteus vaihtelee rajusti tai kun astiat pestään kuumassa hanavedessä ja kuivataan suorassa auringonvalossa, yksittäiset liuskat laajenevat ja supistuvat epätasaisesti. Tämä aiheuttaa liimasaumoihin leikkausjännitystä, mistä seuraa tunnettu ”portaittainen delaminaatio”, jonka halpojen bambulusikoiden omistajat tuntevat hyvin.
Materiaalin yhteenveto: realistiset ominaisuudet
Bambu sopii erinomaisesti kevyisiin toimistotarvikkeiden lokeroihin, laatikkojakajiin, kylpyhuoneen kuivauslaatikoihin ja hyvin hoidettuihin keittiön leikkuualustoihin. Se ei sovi keittoaterioiden kauhoihin, veden alla oleviin saippuatelineisiin eikä ulkotiloihin, joissa se altistuu jatkuvalle sateelle ilman kemiallista biosidikäsittelyä.