W jaki sposób karbonizacja czyni drewno trudnopalnym?

Aby zmniejszyć naturalną skłonność drewna do zajmowania się ogniem, ludzie przez tysiące lat opracowywali różne techniki zwiększające jego odporność. Firma Product-Proof opracowała wiele różnych metod ochrony drewna w budynkach przed ogniem. Rozwiązania sięgają od roślinnych środków opóźniających palenie się, poprzez woski i powłoki, aż po lakiery i farby na bazie ropy naftowej.

Co ciekawe, jedną z najstarszych i najskuteczniejszych metod ochrony drewna przed ogniem jest sam ogień! Proces oddziaływania ciepła i ognia na zewnętrzną powierzchnię produktu drewnianego przez krótki okres czasu zmienia zarówno strukturę komórkową, jak i przewodnictwo termodynamiczne drewna.

Z chemicznego punktu widzenia można powiedzieć, że drewno składa się z dwóch składników: celulozy i ligniny. Celuloza jest tym, co sprawia, że drzewo rośnie. Jest to składnik, który nadaje młodej roślinie jej elastyczną siłę. Liście i świeże pędy składają się głównie z celulozy. Lignina odkłada się w strukturze drzewa w miarę jego starzenia się i jest twarda, mocna i krucha. Mówi się, że stary pień drzewa zawiera o wiele więcej ligniny niż świeży pęd na końcu gałęzi.

Podczas spalania drewna, bardziej miękka i reaktywna celuloza odparowuje i spala się, podczas gdy twardsza lignina staje się trudniejsza do spalenia. Co więcej, potrzeba znacznie więcej ciepła, aby ponownie rozpalić ligninę. Dodatkowo, zewnętrzna warstwa zwęglonego drewna działa jak izolator.

Kiedy zwęglamy powierzchnię okładziny lub płotu, w rzeczywistości spalamy zewnętrzną celulozę. To, co pozostaje, to sczerniała lignina. Ponowne rozpalenie zwęglonej drewnianej okładziny lub ogrodzenia wymaga znacznie wyższych temperatur i znacznie dłuższego kontaktu ze źródłem płomienia.

Praktyczny przykład. Jeśli rozpalisz ognisko, a polana są w połowie spalone, ogień zgaśnie. Jeśli wrócimy później i spróbujemy ponownie rozpalić te polana, to w rzeczywistości jest to znacznie trudniejsze, ponieważ nie mają one już łatwo zapalającej się celulozy.