Teknisk referanse

Materialegenskaper: Hva bambus kan og ikke kan

Bambus blir ofte kalt naturens strukturelle under. Men å behandle den som vanlig trevirke eller magisk grønn plast fører til urealistiske forventninger. Her er det beskrevet hvordan biologien former de fysiske grensene.

Anatomien til et raskt voksende gress

I motsetning til trær som eik, lønn eller valnøtt har bambus ingen sekundær kambial vekst. Den danner ingen årringer og vokser ikke i diameter når skuddet først har kommet opp av jorden. Hele stengelen når full høyde (opptil 20 meter for Phyllostachys edulis) på under to måneder og bruker deretter tre til fem år på å lignifisere og bli tettere.

Mykt belyst 3D-gjengivelse av et tverrsnitt av bambusstengelveggen, med tett fordeling av karkjerver på en enkel kremfarget bakgrunn

Figur 2.1: Mikrostrukturdiagram: Høy konsentrasjon av cellulosekarbunter mot det ytre epidermis, som går over i parenkymalt lagringsvev innover.

Denne anatomiske gradienten gjør at bambus ikke er jevn. Den ytterste tredjedelen av stengelveggen har eksepsjonell tetthet, høyt silisiuminnhold og en Janka-hardhet på over 1,400 lbf, som er bedre enn vanlig rødeik. Den indre veggen er derimot myk, porøs og utsatt for rask soppråte hvis den ikke fjernes før maskinbearbeiding.

Strekkfasthet kontra skjærsvakhet

Fordi alle cellulosefibriller er strengt parallelle med stammens vertikale akse, viser bambus en strekkfasthet langs fiberretningen som kan sammenlignes med mildt konstruksjonsstål (opptil 300 MPa under laboratorieforhold). Styrken på tvers av fiberretningen er imidlertid nesten ikke-eksisterende. Et barn kan splitte en fersk, tørr bambusstang på fem fot i to med en lommekniv.

For å omforme slike spaltbare rør til stive, flate plater til brødbokser, skrivebord eller skjærebrett, må produsentene sage ut smale rektangulære strimler, koke dem for å fjerne stivelse, ovnstørke dem og lime dem sammen med krysslagt fiberretning eller harpiksbinding.

Materialbehandling

Naturlig vs. karbonisert bambus

I husholdningsvarer vil du nesten alltid møte to tydelige fargetoner: lys blond og dyp karamellbrun.

Naturlig (blond) bambus

Strimlene kokes i hydrogenperoksid for å fjerne naturlige sukkerarter og forhindre billeangrep. Beholder maksimal hardhet og strekkfasthet.

Beholder 100% kjernehardhet

Karbonisert (karamell) bambus

Strimlene damp-trykkbehandles ved høy temperatur (120°C–140°C). Sukkerarten karamelliseres til rike gulbrune toner, men varmen bryter ned cellulosefibrene.

Mykere med 20% til 30%

For skjærebrett og gulv varer naturlig blond bambus betydelig lenger mot riper, mens karbonisert bambus får dype kniv-spor som holder på fuktighet.

Kjemien i moderne komposittmaterialer

Når du vurderer bambusvarer, husk at lim er en grunnleggende ingrediens. Strandvevd bambus, som ofte markedsføres som uknuselige skjærebrett for tung bruk og terrassebord utendørs, lages ved å knuse stengler til løse, fibrøse matter, dyppe dem i et limbad (ofte urea-formaldehyd eller fenol-formaldehyd) og herde dem under flere tusen tonn trykk.

Prosesstype Bambusandel Limtype Nedbrytbarhet
Hel stang / spaltet rør 100% rå stengel Ingen (mekaniske bindinger) 100% hjemmekompostérbar
Kantlimte planker 88% – 94% stengel E0 / E1 alifatisk harpiks Ikke-kompostérbare kjernesømmer
Strandvevd blokk 75% – 82% fiber Fenol-/isocyanatbindemiddel Kun deponi eller forbrenning
Formet kompositt-pulver 30% – 50% støv Melamin-formaldehydharpiks Herdeplast (ikke gjenvinnbar)

Fuktopptak og delaminering

I motsetning til plast er bambus hygroskopisk. De cellulære mikrokapillærene suger lett opp fuktighet fra luften. Når den relative luftfuktigheten svinger kraftig, eller når redskaper vaskes under kokende kranvann og tørkes i direkte sollys, utvider og trekker de enkelte lamellene seg sammen på ujevnt vis. Dette skaper skjærspenning i de limte skjøtene og fører til den fryktede «trappetrinnsdelamineringen» som eiere av billige bambusskjeer kjenner godt igjen.

Materialoppsummering: Den realistiske spesifikasjonen

Bambus er utmerket til lette brett til skrivebordet, skuffeskillere, bokser for tørre gjenstander på badet og godt vedlikeholdte skjærebrett på kjøkkenet. Det er ikke egnet til suppeøser som brukes i kokende væske, såpeskåler som står i vann, eller utendørs miljøer som utsettes for konstant regn uten kjemiske biocider.