Budowlanka i meblarstwo poszukują nowych materiałów. Dlaczego więc nie sięgnąć po słomę?
Eureka! DGP
Być może dlatego, że nie kojarzy się z trwałością. W końcu każdy zna bajkę o trzech małych świnkach – zły wilk po prostu zdmuchuje słomiany przybytek, w którym schroniła się jedna z różowych bohaterek. Ostatecznie wszystkie świnki chowają się w domku z cegły; dopiero ten zapewnia im bezpieczeństwo.
Tę opowieść zna też prof. Radosław Mirski z Uniwersytetu Przyrodniczego (UP) w Poznaniu, chociaż jego bardziej interesowało to, co na temat słomy ma do powiedzenia literatura naukowa. – Wszyscy pisali, że z zabaw słomą nic nie wychodzi. I mało kto próbował, bo w nauce z zasady przyjmuje się to, co już napisali inni. A skoro w czasopismach można przeczytać, że ze słomą niewiele da się zrobić, to nikt tego nie próbował – śmieje się badacz.
„Niewiele” otwierało jednak pewne możliwości. Resztki zbóż mogły się przydać chociażby do wytwarzania paneli akustycznych, wygłuszających pomieszczenia.
Z kosy na kombajn
Słoma na Wydział Technologii Drewna poznańskiej uczelni trafiła nieprzypadkowo i nie nanieśli jej bynajmniej pracownicy w butach. Stała się przedmiotem zainteresowania naukowców przez wzgląd na prowadzone tam badania. – Szukamy nowych materiałów dla meblarstwa, więc przyglądamy się różnym alternatywom dla drewna – tłumaczy profesor. Na wydziale pod lupę wzięto więc m.in. trzcinę, ale też słomę rzepakową czy konopną.
Dobre wyniki dawała głównie słoma rzepakowa. Jak zapewnia profesor, można jej używać do produkcji płyt OSB, powszechnie stosowanych w budownictwie (większość z nas zetknęła się pewnie z nimi w markecie budowlanym, gdzie była dla nas po prostu płytą wiórową). Obiecująca zdawała się być również słoma konopna. Naukowcy chcieli jednak dać szansę również swojskiej słomie zbożowej.
Ale jest z nią kilka problemów. – Po pierwsze, łodygi zbóż pokryte są warstwą wosku, przez co słabo reagują na wiele powszechnie stosowanych w przemyśle klejów. Po drugie, słaba jest jakość surowca, bo ten dostępny jest wyłącznie w mocno połamanej wersji, co jest efektem porzucenia kos na rzecz kombajnów. Po trzecie, w przypadku pracy z tym materiałem nie mamy swobody w kształtowaniu grubości wiórów, w przeciwieństwie chociażby do drewna – wyjaśnia prof. Mirski.
Naukowiec zaczął więc się zastanawiać, jak obejść powyższe słabości. Problem z klejem został rozwiązany błyskawicznie; zamiast tańszych wariantów (tj. mocznikowo-formaldehydowych) naukowcy sięgnęli po droższe kleje PMDI (ich główny składnik – izocyjaniany – można znaleźć w popularnej „kropelce”). Jakość podniesiono, dostosowując „gęstość nasypową” – innymi słowy mówiąc, ilość materiału, który bez ściskania zmieści się w danej objętości – dzięki staranniejszej selekcji surowca. Do płyt trafiły wyłącznie źdźbła o określonej długości.
Tanio jak ze słomy
– Technolog powinien wiedzieć takie rzeczy – odpowiada ze śmiechem prof. Mirski na pytanie, skąd wiedzieli, jak dobrać parametry gęstości i wilgotności (słomę trzeba jeszcze delikatnie zmoczyć, aby lepiej wiązała się z klejem). – Naukowiec zawsze podchodzi do dobierania parametrów heurystycznie, czyli wnioskując na podstawie dotychczasowych doświadczeń i wiedzy dostępnej w literaturze. A z tej przecież już wiedzieliśmy, jak słomą nie należy się zajmować – tłumaczy.
Jak dodaje, największym zaskoczeniem było „raz, że wyszło, a dwa, że płyty miały lepsze właściwości, niż zakładali”. Słomiana płyta nie tylko bowiem izoluje przed dźwiękiem, lecz także ma dobre parametry cieplne i dobrze znosi ściskanie, a do tego w łatwy sposób można ją uodpornić na ogień. Dlatego uniwersytet jest w trakcie rozmów o sprzedaży bądź wylicencjonowaniu technologii jej produkcji dla polskiej firmy Grupa Proeko sp. z o.o. Siostrzane płyty z włókien konopnych i kory znalazły nabywcę już wcześniej.
Jak tłumaczy prof. Mirski, świętym Graalem przemysłu są płyty o niskiej gęstości, ale wytrzymałe jak te o wysokiej. Na razie różnica, przynajmniej jeśli idzie o końcowego odbiorcę wyrobów meblarskich, jest znaczna i można ją zawrzeć w odpowiedzi na pytanie: jak szybko ze ścianki w szafce wypadnie zawias przykręcony z drzwiami. Nie bez znaczenia jest również trend na materiały pochodzenia naturalnego, a najlepiej wytwarzane z odpadów, takich właśnie jak słoma. W przemyśle bowiem wszystko sprowadza się do kosztu. – Albo więc schodzimy z gęstością, albo z energochłonnością procesu produkcyjnego – tłumaczy prof. Mirski.
Trwa siódma edycja konkursu „Eureka! DGP – odkrywamy polskie wynalazki”, do którego zaprosiliśmy polskie uczelnie, instytuty badawcze i jednostki naukowe PAN. Do końca maja w Magazynie DGP będziemy opisywać wynalazki nominowane przez naszą redakcję do nagrody głównej. Rozstrzygnięcie konkursu nastąpi na początku czerwca. Nagrodą jest 30 tys. zł dla zespołu, który pracował nad zwycięskim wynalazkiem, ufundowane przez Mecenasa Polskiej Nauki – firmę Polpharma, oraz kampania promocyjna dla uczelni lub instytutu o wartości 50 tys. zł w mediach INFOR Biznes (wydawcy Dziennika Gazety Prawnej), ufundowana przez organizatora
