Puun modifiointitutkimukset ja pitkäaikaiskestävyyden testauspalvelut

Lukessa tutkitaan yhdessä muiden toimijoiden kanssa puun modifiointimenetelmien vaikutusta puun ominaisuuksiin. Tavoitteena on puun kilpailukyvyn parantaminen kehittämällä ympäristöystävällisiä ja energiatehokkaita menetelmiä, joilla puun toimivuutta ja pitkäaikaiskestävyyttä käyttökohteessaan voidaan parantaa.

Luken Punkaharjun toimipaikassa on lahotuskoekenttä, jossa voidaan tehdä standardien mukaisia lahotuskokeita ja asiakkaan tarpeiden mukaan räätälöityjä testejä. Nopeutettuun lahonkeston selvittämiseen voidaan käyttää multalaatikkomenetelmää. Joensuun toimipaikassa on valmiudet simuloituihin olosuhdetesteihin erilaisissa ilman lämpötilan ja suhteellisen kosteuden olosuhteissa sekä puun mekaanisten ja fysikaalisten ominaisuuksien testaamiseen (mm. lujuus, kovuus, tiheys, väri, akustiset ominaisuudet).

Puun modifioinnin ja modifiointilaitteiston kehittäminen (PUMOK)

Ympäristöystävällisten puutuotteiden kehittämistä PUMOK-hankkeissa

PUMOK-hankekokonaisuuden tavoitteena oli mahdollistaa kestävien, öljyillä ja vahoilla käsiteltyjen puutuotteiden valmistamisen kustannustehokkaasti. Hankkeissa kehitettiin Mamkin puutekniikan oppimis- ja tutkimusympäristöä ja uusia puutuotteita yritysten tarpeita vastaavasti. Uudistetussa laboratoriossa on mahdollista koevalmistaa ja tutkia puutuotteita, jotka on käsitelty nykyaikaisilla, ympäristöystävällisillä luonnonöljyillä, vahoilla ja hartseilla. Uudenlaisilla kuumakyllästysprosesseilla voidaan parantaa puutuotteiden ominaisuuksia – eli esimerkiksi korvata alumiinirakenteita ikkunoissa tai korvata trooppisia puulajeja ulkokalusteissa kotimaisella raaka-aineella.

PUMOK-hankepari koostui kehittämishankkeesta Puun modifiointilaitteiston kehittäminen (1.1.2015– 31.12.2015) ja Puun modifioinnin kehittäminen (1.1.2015–30.11.2016).

Puun ominaisuuksien modifiointi – Menetelmät ja tutkimuksen tila

Tässä julkaisussa tarkastellaan puun ominaisuuksien fysikaalisia, kemiallisia ja biologisia muokkaus- eli modifiointimenetelmiä. Näillä menetelmillä on tavoitteena parantaa sekä puun alun perin hyviä ominaisuuksia että sen käyttöä rajoittavia ominaisuuksia. Modifioinnilla tarkoitetaan käsittelyjä, joissa puuhun ei lisätä eikä siitä käytön aikana liukene ympäristöön eliöille haitallisia kemikaaleja eli biosidejä, ja että tuotetta elinkaarensa lopuksi hävitettäessä syntyvät ympäristöhaitat eivät ylitä modifioimattoman puun hävittämisestä syntyviä haittoja. Julkaisun alussa on käsitelty lähemmin niitä ominaisuuksia, joihin modifioinnilla pyritään pääasiassa vaikuttamaan: biologinen ja kosteudenkestävyys, mekaaninen kestävyys, palonkestävyys, säänkestävyys ja pH. Tämän jälkeen käydään läpi käytössä sekä kehitteillä olevia modifiointimenetelmiä. Fysikaalisista modifiointimenetelmistä huomattavinta kaupallista merkitystä on lämpökäsittelyllä, jonka määrä ylittää selvästi muut modifiointimenetelmät ja on kasvanut vuosittain 2000-luvun alusta saakka. Kaupallistettuja kemiallisia puun modifiointimenetelmiä ovat asetylointi, furfulointi, öljy- ja vahakäsittelyt sekä muutamat polymeerimodifiointimenetelmät. Kehitteillä olevia modifiointimenetelmiä on tässä työssä selvitetty tutkimusjulkaisuista ja muista saatavilla olevista lähteistä. Merkittävä tutkimuksen ja kehittämisen kohde tällä hetkellä ovat puunsuoja-aineiksi soveltuvat luontaiset kemikaalit, koska biosideille etsitään ympäristöystävällisiä vaihtoehtoja. Puumateriaalin ja erityisesti sen pinnan puristamista yhdistettynä lämpökäsittelyyn tutkitaan ja kehitetään sekä teollisuudessa että tutkimuslaitoksissa. Myös kemiallisten ja fysikaalisten modifiointimenetelmien yhdistämistä kehitetään. Suurin haaste modifioitujen puutuotteiden kaupallistamisessa on valmistuskustannus: tuotantoprosessi ja tarvittavat tuotannontekijät on vaikea saattaa kustannustasolle, joka mahdollistaisi hinnaltaan elinkelpoisten tuotteiden valmistamisen. Myös jo kaupallisessa tuotannossa olevia modifiointimenetelmiä kehitetään jatkuvasti niiden taloudellisuuden ja teknisen kilpailukyvyn parantamiseksi. Julkaisussa on käsitelty myös modifioitujen puutuotteiden testausta, testausstandardien soveltuvuutta modifioidulle puulle sekä standardien käyttöön liittyviä erityispiirteitä modifioidulla puulla.

Puurakenteen sään- ja lahonkestävyys

Esityksen sisältö:
-puurakenteen elinkaari, säärasitus ja lahoaminen
-kuinka puun elinkaarta jatkavia konsteja testataan
– luontaisen sydänpuun tarjoamat mahdollisuudet kestävien puutuotteiden raaka-aineena