Właściwości materiału: Co bambus potrafi, a czego nie
Bambus często nazywa się strukturalnym cudem natury. Jednak traktowanie go jak zwykłego drewna lub magicznego zielonego plastiku prowadzi do nierealistycznych oczekiwań. Oto, jak jego biologia kształtuje granice fizyczne.
Anatomia szybko rosnącej trawy
W przeciwieństwie do drzew, takich jak dąb, klon czy orzech, bambus nie posiada wtórnego wzrostu kambium. Nie tworzy rocznych słojów i nie rozszerza się w średnicy, gdy pęd wyjdzie z ziemi. Jego cała strukturalna łodyga osiąga pełną wysokość (do 20 metrów w przypadku Phyllostachys edulis) w mniej niż dwa miesiące, a następnie przez trzy do pięciu lat ulega lignifikacji i zagęszczaniu.
Rysunek 2.1: Schemat mikrostruktury: wysokie stężenie wiązek naczyniowych celulozy w kierunku zewnętrznego naskórka, przechodzących do wewnątrz w miękisz spichrzowy.
Ten gradient anatomiczny sprawia, że bambus nie jest jednorodny. Zewnętrzna jedna trzecia ścianki łodygi cechuje się wyjątkową gęstością, wysoką zawartością krzemionki i twardością Janka przekraczającą 1,400 lbf, co przewyższa standardowy dąb czerwony. Wewnętrzna ściana jest natomiast miękka, porowata i podatna na szybkie gnicie grzybowe, jeśli nie zostanie usunięta przed obróbką.
Wytrzymałość na rozciąganie a słabość na ścinanie
Ponieważ wszystkie fibryle celulozy są ułożone ściśle równolegle do pionowej osi łodygi, bambus wykazuje wytrzymałość na rozciąganie porównywalną z łagodną stalą konstrukcyjną wzdłuż włókien (do 300 MPa w warunkach laboratoryjnych). Jego wytrzymałość na rozszczepienie promieniowe w poprzek włókien jest jednak prawie żadna. Dziecko może przeciąć świeży, suchy, pięciostopowy bambusowy pręt na pół za pomocą scyzoryka.
Aby przekształcić takie podatne na pękanie rurki w sztywne płaskie deski do chlebaków, biurek lub desek do krojenia, producenci muszą wyciąć wąskie prostokątne listwy, wyparzyć je w celu usunięcia skrobi, wysuszyć w suszarni i sklejić, stosując układanie krzyżowe lub klejenie żywicą.
Bambus naturalny a karbonizowany
W artykułach domowych niemal zawsze spotkasz dwa wyraźne odcienie: jasny blond i głęboki karmelowy brąz.
Bambus naturalny (blond)
Listwy gotowane w nadtlenku wodoru, aby usunąć naturalne cukry i zapobiec atakom szkodników. Zachowuje maksymalną twardość i wytrzymałość na rozciąganie.
Zachowuje 100% twardości rdzeniaBambus karbonizowany (karmelowy)
Listwy parowane pod ciśnieniem w wysokich temperaturach (120°C–140°C). Cukry karmelizują się w bogate, bursztynowe odcienie, ale wysoka temperatura rozkłada włókna celulozy.
Zmiękczony o 20% do 30%Do desek do krojenia i podłóg naturalny bambus blond znacznie dłużej wytrzymuje rysowanie nożem, natomiast bambus karbonizowany tworzy głębokie nacięcia, w których gromadzi się wilgoć.
Chemia nowoczesnych kompozytów
Oceniając wyroby z bambusa, pamiętaj, że klej jest podstawowym składnikiem. Bambus tkany z pasm, powszechnie reklamowany jako niezniszczalne bloki do krojenia do intensywnego użytku i jako deski tarasowe, powstaje przez rozdrabnianie łodyg na luźne włókniste maty, zanurzanie ich w kąpieli klejowej (najczęściej mocznikowo-formaldehydowej lub fenolowo-formaldehydowej), a następnie utwardzanie pod naciskiem kilku tysięcy ton.
| Rodzaj obróbki | Udział bambusa | Rodzaj kleju | Biodegradowalność |
|---|---|---|---|
| Cały pręt / rozłupany trzcinowy | 100% surowa łodyga | Brak (wiązania mechaniczne) | 100% kompostowalne w domu |
| Deski sklejane krawędziowo | 88% – 94% łodygi | Żywica alifatyczna E0 / E1 | Połączenia rdzenia niekompostowalne |
| Blok tkany z pasm | 75% – 82% włókna | Spoiwo fenolowe / izocyjanianowe | Wyłącznie składowanie lub spalanie |
| Formowany kompozyt proszkowy | 30% – 50% pyłu | Żywica melaminowo-formaldehydowa | Tworzywo termoutwardzalne (nieprzetwarzalne) |
Wchłanianie wilgoci i delaminacja
W przeciwieństwie do tworzyw sztucznych bambus jest higroskopijny. Jego mikrokapilary komórkowe chętnie wchłaniają wilgoć z powietrza. Gdy wilgotność względna gwałtownie się zmienia albo gdy przybory są myte w gorącej wodzie z kranu i suszone na bezpośrednim słońcu, poszczególne listewki nierównomiernie się rozszerzają i kurczą. Powstaje wtedy naprężenie ścinające w klejonych połączeniach, które prowadzi do znanej „schodkowej delaminacji”, dobrze znanej właścicielom tanich bambusowych łyżek.
Podsumowanie materiału: realistyczna specyfikacja
Bambus świetnie sprawdza się w lekkich tacach na artykuły biurowe, przegrodach do szuflad, suchych pojemnikach do łazienki oraz dobrze konserwowanych deskach do krojenia. Nie nadaje się do łyżek do gotowania zup, mydelniczek stale zanurzonych w wodzie ani do użytku na zewnątrz, gdzie jest narażony na ciągłe deszcze, bez środków biobójczych.