TimberSIL to handlowa nazwa kompozytu, który stanowi połączenie dwóch materiałów stosowanych od dawna – drewna i szkła. Niecodzienna mieszanka została opracowana w Stanach Zjednoczonych i niesie ze sobą wiele interesujących właściwości, mi.n. zwiększoną odporność na ogień.
Do produkcji TimberSIL wykorzystywane są różne rodzaje sosny żółtej – drzewa iglastego z rodziny sosnowatych, rosnącego w suchych częściach Ameryki Północnej. Nie byłoby w tym nic niezwykłego, jednak przygotowane wcześniej drewniane elementy impregnowane są krzemianem sodu (Na2SiO3) znanym jako szkło wodne. Nasycony roztwór krzemianu sodu wypełnia puste przestrzenie w strukturze komórek drewna oraz pokrywa jego powierzchnię. Firma produkująca kompozyt pozyskuje krzemian sodu z łusek ryżowych. Łuski ryżu zawierają spore ilości krzemionki (różne źródła informują o zawartości od kilkunastu do kilkudziesięciu procent), która uwalniana jest w procesie gazyfikacji. W procesie tym łuski ogrzewa się do momentu wytworzenia trzech produktów: wodoru, węgla (wykorzystywanego do produkcji węgli aktywnych) i bezpostaciowej (amorficznej) krzemionki – SiO2. Dwutlenek krzemu zazwyczaj wytwarzany jest w energochłonnych procesach przetwarzania piasków szklarskich. Pozyskiwanie krzemionki ze źródeł odnawialnych (roślin) dodatkowo zmniejsza zanieczyszczenie środowiska. Szkło wodne powstaje w wyniku reakcji krzemionki ze stopionym wodorotlenkiem sodu (sodą kaustyczną).
W procesie tworzenia TimberSIL drewno napuszcza się wodnym roztworem krzemianu sodu, a następnie poddaje się wygrzewaniu w piecu w celu utwardzenia i utrwalenia połączenia. Z roztworu szkła wodnego, po odparowaniu wody, powstaje półprzezroczysta, bezpostaciowa masa, która dodatkowo pełni rolę lepiszcza. W drewnie zaimpregnowanym szkłem wodnym występują elastyczne, taśmopodobne warstwy, które otaczają włókna celulozy. Wewnątrz drewnianego elementu tworzy się swoisty szkielet, który korzystnie wpływa na właściwości materiału. Zwiększa się wytrzymałość mechaniczna, twardość oraz stabilność wymiarowa (całość nie nie pęcznieje na skutek wilgoci, ani nie kurczy się po wyschnięciu, co zapobiega powstawaniu pęknięć). Warstwa szkła wodnego pokrywa również powierzchnię drewna, chroniąc go przed powstawaniem grzybów, procesami gnilnymi oraz insektami.
Drewno nasączone szkłem wodnym posiada zwiększoną trwałość na czynniki chemiczne (korozję chemiczną), oraz zwiększoną odporność na ogień. TimberSIL był wielokrotnie testowany pod tym kątem i w porównaniu do konwencjonalnych materiałów drewnianych wykazywał znakomitą ognioodporność. TimberSIL to całkowicie naturalny, nietoksyczny kompozyt. Jest wolny od pestycydów, związków metali ciężkich i innych substancji rakotwórczych, stosowanych jako impregnaty do pokrywania desek czy legarów. Amorficzna budowa szkła wodnego umożliwia bezpieczne cięcie kompozytowych elementów. Do płuc nie dostaną się drobne, szklane odłamki, jak w przypadku krzemionki krystalicznej. Producent zapewnia, że deski z TimberSIL mogą być stosowane w warunkach wilgotnych i mokrych. Tłumaczy to tym, że drewno “zamknięte” jest w szkle, więc jeśli się zabrudzi, wystarczy je umyć. Kompozyt drewna i szkła nie jest jednak bez wad. Jego największe mankamenty to duża waga (spowodowana dużą gęstością szkła wodnego) oraz wysoka cena produkcji w porównaniu do innych materiałów budowlanych.
Połączenie drewna i szkła jakiego udało się dokonać, przywraca drewno z powrotem na szczyt listy pożądanych materiałów do produkcji pokryć dachowych, podestów, elewacji, okien, drzwi i innych. Elegancja i piękno naturalnego drewna z dodanymi właściwości szkła stanowią ciekawą propozycję w szeregu nowoczesnych materiałów, obok której nie można przejść obojętnie.
Źródło:
[1] http://www.woodwontburn.com/ | 13.11.2013
[2] http://www.thisoldhouse.com/toh/article/0,,1099729,00.html | 13.11.2013
[3] http://maderaproducts.com/index_files/material-safety-data-sheet.pdf | 13.11.2013
[4] http://www.maderaproducts.com/timbersil.html | 13.11.2013
[5] http://www2.buildinggreen.com/blogs/timbersil-now-made-waste-ag-silicate | 13.11.2013
[6] http://www.timbersilwood.com/ | 13.11.2013
[7] Getting closer to having concrete wood staining done by Andy Franklin (SupremeCrete), CC BY 2.0