Biokompozito elementų savybių vertinimas

Abstract

Pastaruoju metu pasaulyje aktyviai sprendžiami ekologiškumo, tvarumo, antrinio medžiagų panaudojimo klausimai. Statybų, pramonės sektoriuose siekiama naudoti daugiau bioskaidžių, „draugiškų aplinkai“ medžiagų, medžiagų, kurių gamybai nereikia naudoti didelio energijos kiekio.
Neseniai buvo sukurta nauja bioskaidi medžiaga – grybiena. Tai medžiaga, pagaminta iš medienos smulkinių ir kitų organinių medžiagų, kurioje sintetinių klijų funkciją atlieka grybai – smulkiniai tarpusavyje „suklijuojami“ grybų hifais. Tai visiškai organinė, bioskaidi, „aplinkai draugiška“ medžiaga. Jos gamybai nereikalingos papildomos cheminės medžiagos, didelės energijos sąnaudos. Iš jos pagaminti atskiri elementai ir gaminiai puikiai tinka pagalbinių pakavimo medžiagų, pakuočių, interjero puošybos elementų gamybai. Tokie interjero elementai taip pat neblogai slopina garsą, kitus mechaninius virpesius, tikėtina, kad pasižymi nebloga šilumine varža. Tačiau ši medžiaga dėl savo mechaninių savybių praktiškai netinkama konstrukcinių elementų gamybai.
Kauno kolegijoje sukurtas originalus bioskaidus kompozitas, sudarytas iš grybienos ir masyviosios medienos. Atlikus preliminarius jo fizikinių ir mechaninių savybių tyrimus, galima teigti, kad elementai iš šio kompozito jau galėtų būti naudojami ir kaip statinių, interjero, baldų konstrukciniai elementai. Tam reikia optimizuoti kompozito sudėtis, įvertinti elgseną įvairių eksploatacijos sąlygų metu.
Žinoma, kad tokių medžiagų savybės labai priklauso nuo jų drėgnio. Taigi, svarbu žinoti jų sorbcines savybes. Tyrimų metu iš grybienos pagaminti kelių tipų bandiniai. Nustatyta, kad bandiniai, pagaminti naudojant skirtingus substratus ir grybieną, pasižymi skirtingomis sorbcinėmis savybėmis. Drėkinant ore atskirų bandinių masė padidėjo 3,5–4,5 %, mirkant vandenyje – 50–250 %. Siekiant konstatuoti aiškesnius dėsningumus, reikalingi detalesni tyrimai.
Taip pat pagaminti kelių tipų kompozitai, kuriuose skirtingą tūrio dalį sudaro mediena (12–35 %) ir grybiena (atitinkamai 88–65 %) bei vertintos jų mechaninės (tampriai plastiškosios) savybės. Tyrimams panaudotas nedestrukciniu skersinių rezonansinių virpesių metodu Kauno kolegijoje pagamintas originalus stendas. Gauta, kad vidutinis bandinių tampros modulis kito 120–550 MPa, o slopinimo koeficientas – 0,023–0,016 ribose. Nustatyta, kad elemento tampros moduliui ir slopinimo koeficientui įtakos turi ne tik medienos dalis kompozite, bet ir elementą „armuojančio“ medienos tašelio padėtis.