Биокомпозиты
С начала 90-х годов при производстве строительных древесных пластиков — биокомпозитов применяется биотехнология, основанная на интегрированном использовании биохимии, микробиологии и инженерных наук.
Биотехнологические процессы известны с древнейших времен — при получении сыра, пива, улучшении вкуса хлеба. При производстве глиняного кирпича глина длительное время выдерживалась в глино - запасниках, где содержащиеся в ней микроорганизмы делали ее более пластичной.
Связующим в биокомпозитах служат выделяемые из древесного или другого растительного сырья природные клеящие вещества.
Основными компонентами, присутствующими в древесине, являются три структурных полимера — целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин. Конструкционно лигнин в древесине выполняет функции клея (матрица), а целлюлоза — армирующего вещества (упрочните ль).
Сущность получения биокомпозитов заключается в том, что под влиянием давления и температуры измельченное растительное сырье приобретает способность образовывать монолитный материал. Для эффективности технологии используют микробиологический процесс — ферментацию. Это дает освобождение лигнина посредством разрыва лигнин-углеводных связей, происходящих при гидролизе гемицеллюлозы. Для этих целей наиболее подходят дереворазрушающие грибы, вызывающие белую гниль, — ксилотрофы. Микроорганизмы обладают уникальной способностью распознавать и воздействовать только на определенные соединения и осуществлять химические реакции.
Технологический процесс производства биокомпозитов состоит
337
в следующем: подготовка растительного сырья, ферментация его лигнин-разрушающими грибами, сушка и дозирование древесных частиц, формирование пакета, его холодная подпрессовка, горячее прессование, кондиционная обработка готовых плит.
Наиболее высокие показатели прочности и водостойкости имеют биокомпозиты плотностью более 1000 кг/м3. Плиты имеют толщину 8-20 мм, пластики получают 1-3-слойными. Они экологически чистые по сравнению с древесными пластиками на синтетической связке.
Биотехнология применяется также при производстве природных клеев, поверхностно-активных веществ (БиоПАВ) для бетона, синтезируемых микроорганизмами, и др.
