Pneumatické vysokotlakové striekanie je využívané na nanášanie vysokosušinových náterových hmôt, kde je žiadané nanášanie silných povlakov NH pri vysokom pracovnom výkone striekacej pištole. Technológia je vhodná pre veľkoplošné výrobky a konštrukcie s nižšími požiadavkami na dekoračnú kvalitu povrchu. Nie je vhodná pre malé výrobky, alebo tyčové – priehradkové konštrukcie. V týchto prípadoch dochádza k obrovským stratám na NH. Zníženie strát NH je možné docieliť použitím vysokotlakového striekania s podporou vzduchu, ktorá znižuje straty na NH o 15 až 25. Prívod NH pod tlakom 1,2 – 1,5 MPa umožňuje vopred čiastočné rozprášenie materiálu a rozprach je dokončený privedeným rozprašovacím vzduchom k špeciálnej tryske. Prídavný vzduch pre rozprašovanie vytvára striekací prúd, ktorý eliminuje prekrývanie v okrajovej oblasti. NH je nutné prefiltrovať cez jemné sitko, alebo silonovú pančuchu. Pištole zapíname iba s naplneným zásobníkom, alebo ponorenou sacou trubičkou. Pri striekaní držíme prístroj vodorovne, pokiaľ striekame strop, používame trysku ohybnú, predlžovaciu. Po práci je nevyhnutné celý prístroj dôkladne vyčistiť a natrieť ľahkým strojovým olejom. Pre domácnosti je táto technika neekonomická a neefektívna, využívajú ju podnikateľské subjekty na výkon svojej ekonomickej činnosti.

 

 

Nástrek teplej NH – takzvané teplé striekanie je technológia využívaná na nanášanie základných NH pomocou vysokotlakového striekania. Jeho výhodou je možnosť aplikácie hustej farby s menším množstvom rozpúšťadiel. Navyše nástrek teplej farby urýchľuje zasychanie. NH sa zahreje na teplotu 80 ^o C, čím sa zníži viskozita a  spotreba riedidiel. Zahriatie NH sa prevádza v elektricky vyhrievanom prietokovom ohrievači.

 

Striekanie z aerosólového obalu. Náterová hmota je pod tlakom v nádobke zriedená s hnacím plynom, najčastejšie fluór – chlórovaným uhľovodíkom. Po opustení trysky sa plyn odparí a rozptýli farbu na drobnú hmlu. Výhodou je ľahká práca s NH, ktorú je potrebné iba roztrepať. Strieka sa zo vzdialenosti asi 250 až 300 mm stisnutím rozprašovača. Po odčerpaní celého obsahu náterovej hmoty je nutné nádobku prevrátiť hore dnom a vypustiť prebytočný plyn.

 

Striekanie v elektrostatickom poli je technológia, pri ktorej sa náterová, tekutá hmota rozptýli vplyvom silnej rotácie odstredivého valca na drobné kvapky a súčasne sa nabije elektrostatickým nábojom na vysoké napätie. Predmet má opačný náboj a priťahuje kvapky z priestoru. Tento spôsob nanášania NH je možný iba v priemyselnom spracovaní.

Elektrostatické nanášanie práškových náterových hmôt. Prášková farba je nanášaná na dokonale odmastený a čistý povrch výrobku. Veľkou výhodou tejto technológie je, že prášková NH je na povrchu vplyvom elektrostatických síl rovnomerne rozložená. Na povrchu sa udrží len presne stanovená vrstva farby a nadbytočná padá na dno nanášacej kabíny, kde sa po automatickom odfiltrovaní vracia do technologického procesu. Po dokončení nanášania práškovej NH sa výrobok uloží do pece, kde vplyvom teploty 200 ^o C dochádza k splynutiu farby a tým sa vytvorí kompaktný povlak. Ak sa dodržia všetky technologické parametre, zhotovený povrch má veľmi dekoratívny vzhľad.

Fluidné nanášanie práškových náterových hmôt je technológia používaná pre povrchové úpravy s nižšími nárokmi na dekoratívny vzhľad výrobku. Ak je výrobok veľmi tvarovo rozčlenený, dosahujú sa na povrchu rozdielne hrúbky nánosov NH. Pri fluidnej technológii sa výrobok zahreje na stanovenú teplotu a následne je ponorený do lôžka s obsahom práškovej farby. Tu sa termoplastický prášok nataví na povrch výrobku.

Impregnácia je technológia prenikania impregnačných látok do dreva, ktorú ovplyvňuje aj druh dreviny. Vzhľadom k svojej anatomickej stavbe sú jednotlivé druhy dreva rôzne priepustné pre kvapaliny, to znamená že sú rôzne impregnovatelné. Medzi ľahko impregnovatelné dreviny patria borovica, smrekovec, buk a väčšina listnatých drevín. Ťažko impregnovatelné dreviny sú smrek, jedľa a dub. Impregnácia, okrem povrchovej úpravy, má hlavný, prvoradý význam v tom, že okrem ochrany povrchu chráni hlboko položené vrstvy drevnej hmoty.

Tlakové impregnačné technológie  využívajú rozdielnych tlakov vo vnútri dreva a na povrchu. Kombináciou podtlaku v dreve, pretlaku impregnačnou látkou, pretlaku vzduchu a teploty sa dosiahne maximálneho presýtenia drevnej hmoty impregnačnou látkou v pomerne krátkej dobe. Hĺbka prieniku je od 3 mm do niekoľkých centimetrov. Tlaková technológia má priemyselný charakter a prevádza sa v impregnačných staniciach. Je založená na násilnom vtlačení roztoku solí do dreva. Táto forma impregnácie dokáže penetrovať soli až do jadra dreva. Soli v dreve sa spájajú do chemických zlúčenín, ktoré sú vo vode nerozpustné. Tlakovo impregnované drevo nie je však stabilné a je náchylnejšie na krútenie a praskanie. Neobsahuje oleje z impregnačného procesu, preto by malo byť pred povrchovou úpravou ošetrené základným náterom vo forme rozpúšťadla. Pri výbere vhodného základného náteru je najlepšou voľbou materiál so širokospektrálnou ochranou proti drevokazným hubám, plesniam, drevokaznému hmyzu a bakteriálnemu rozkladu dreva. Najúčinnejšie systémy sú vytvorené zväčša na báze biozidov rozpustných v lakovom benzíne alebo terpentíne.

 

Impregnačné zariadenie sa skladá:

 

-         z tlakových nádrží ( impregnačný kotol, predhrievač, odmerka, chladič, stáčacie nádrže),

-         z beztlakových nádrží ( zásobníky, rozpúšťacie nádrže),

-         zo strojného zariadenia ( čerpadlá, kompresor),

-         z rozvodného tlakového potrubia s armatúrami a ohrevného systému.

 

Tlakové impregnačné postupy delíme na:

 

-         impregnáciu s čiastočným nasýtením dreva,

-         impregnáciu s plným nasýtením dreva,

-         impregnáciu s úsporným spôsobom.

 

Špeciálne druhy impregnácie:

 

-         injektáže sú impregnácie pomocou vývrtov a vpichov, do ktorých sa pod tlakom vháňa impregnačná látka. Táto penetruje do okolitých častí dreva.

-         bandážovanie je založené na fyzikálnych javoch, osmóze a difúzii, kde impregnačná látka preniká z miest s vysokou koncentráciou do miest s nízkou koncentráciou. Používajú sa vodourozpustné impregnačné látky vo forme pasty, ktoré sa nanášajú na povrch dreva. Vplyvom osmózy a difúzie látka preniká do pórov dreva.

-         panelová impregnácia – zo zásobníka je ochranný prostriedok vo forme vodného roztoku rozvádzaný vhodným tkanivovým systémom do povrchových partií chráneného prvku. Doba prenikania však trvá niekoľko dní až týždňov.

 

Laminované dosky sú upravené drevotrieskové, alebo vláknité dosky. Povrchová úprava vzniká nalisovaním dekoračného papiera, naimpregnovaného aminoplastickými živicami na povrch výrobku. Má dekoratívny povrch, definovanú štruktúru, je odolná voči krátkodobému pôsobeniu vody, zvýšenej teplote a bežným chemikáliám používaných v domácnostiach. Povrch je ľahko omývatelný a bez zápachu. Dosky sú hygienicky nezávadné.

 

 

           Pri výbere náterovej látky pri danom type povrchovej úpravy je potrebné zadefinovať si požiadavky na kvalitu povrchovej úpravy, podmienky aplikácie a sušenia povrchových úprav. Užívateľ si musí zistiť technické, technologické a úžitkové vlastnosti jednotlivých náterových látok i náterového systému. Dodávateľ zodpovedá za dodržanie technických parametrov definovaných v katalógovom liste, ale toto deklarovanie je však podané len ako aplikačno – technické poradenstvo, ktoré nezáväzne odporúča a neoslobodzuje užívateľa od vlastného testovania produktov. Keďže aplikácie a použitie náterových látok i spracovanie produktov prebieha bez možnosti kontroly dodávateľa, za výsledky výhradne zodpovedá spracovateľ. Je potrebné si uvedomiť, že výrobca garantuje bezchybnú kvalitu náterových látok podľa všeobecných predajných a dodacích podmienok. Zodpovednosť za prevedenie povrchovej úpravy leží už výhradne na spracovateľovi.

 

 

           Jedným z hlavných cieľov vývoja v oblasti povrchových úprav dreva je zlepšovanie ekologických bilancií povrchových úprav a hlavných parametrov, ako spotreby surovín, materiálov, energie, znečistenia vzduchu, vody a pôdy. Výrobcovia náterových látok a zariadení sú motivovaní k sústavnému znižovaniu obsahu cudzorodých látok v náterových systémoch povrchových úprav, k ich minimalizácii vo finálnych výrobkoch z dreva, ako aj k znižovaniu emisií prchavých organických látok. Zvyšovanie enviromentálnej a hygienickej kvality materiálov a výrobkov v oblasti povrchových úprav ovplyvňujú hlavne nasledujúce faktory:

-         rastúce hygienické a ekologické nároky odberateľov,

-         presadzovanie enviromentálne progresívnych materiálov v obytnom prostredí,

-         rastúce enviromentálne povedomie klientov i obchodných reťazcov,

-         smernice EU,

-         normy, ktorá pripravuje a zavádza Európska komisia pre normalizáciu ( CEN ) v spolupráci s národnými inštitúciami pre normalizáciu,

-         medzinárodné a národné systémy objektívneho hodnotenia kvality výrobkov z dreva,

-         enviromentálne označovanie výrobkov – ekolabeling.

 

Prchavým organickým látkam savo vnútornom ale aj vonkajšom prostredí venuje značná pozornosť pri ich identifikácii, meraniu a analyzovaniu emisie. Viaceré medzinárodné projekty financované EÚ a CEN sú orientované na meranie organických látok unikajúcich do ovzdušia, hlavne interiérov. Európska komisia vydala smernicu 1999/13/EU z 11. marca 1999 o ohraničení emisií prchavých organických látok ( VOC ), ktoré vznikajú pri určitých výrobných činnostiach pri použití organických rozpúšťadiel. Všetky štáty EU boli povinné túto smernicu prevziať a táto povinnosť sa preniesla aj na novopristupujúce štáty v roku 2004. Hlavným dôvodom je skutočnosť, že prchavé organické látky, ktoré vznikajú v jednom štáte, ovplyvňujú zložky životného prostredia aj v iných krajinách. Ďalším dôvodom je zvýšenie koncentrácie ozónu v troposfére, čo má všeobecne negatívne dôsledky na ľudské telo. Zníženie organických zlúčenín v náterových látkach sa docieľuje náhradou organických rozpúšťadiel vodou, alebo vývojom nových technických opatrení.

 

Pri náterových systémoch je trendom vyrábať náterové látky bez použitia rozpúšťadiel. Sú to náterové látky vytvrdzované ultrafialovým ( UV ) žiarením, vodou rieditelné NH, so zvýšeným podielom olejov a voskov z čisto prírodných surovín. Vyvíjajú sa a zavádzajú systémy high – solid s vysokou sušinou 60 – 65 % pre striekanie za tepla. Rozširujú sa bezrozpúšťadlové UV náterové hmoty so 100 % sušinou pre striekanie. Intenzívny výskum a vývoj prebieha aj v oblasti práškových náterových hmôt a ich aplikácie na drevený povrch. Z prírodných surovín sa rozvíja vývoj lakov, v priemysle známe pod názvom biomateriály alebo prírodné materiály. Tento spôsob je v súčasnosti už značne rozšírený a trh ponúka produkty transparentných lakov, prostriedkov na ochranu dreva, lazúry na drevo, včelie vosky, prírodné transparentné živice, ale aj lepidlá z prírodných surovín. Hlavná časť týchto surovín má rastlinný pôvod a patrí do oblasti prírodnej chémie. Na Slovensku sa zatiaľ významne nerozvíja. Táto situácia by mala byť výzvou pre slovenských výrobcov, má potenciál na rozvoj podnikateľských aktivít a vytváranie nových pracovných príležitostí.

 

Náterové látky rieditelné vodou predstavujú dvojfázovú sústavu, ktorej jednu zložku tvorí voda a druhú – dispergovanú zložku tvoria častice veľkosti 0,01 – 1 mm. Spojivovou bázou sú termoplastické a reaktoplastické živice. Obsah neprchavých zložiek je 27 – 33 % , pri základných farbách 40 – 60 %. Hnacou silou odparovania vody z nánosov nie je na rozdiel od rozpúšťadlových systémov teplota, ale rozdiel medzi relatívnou vlhkosťou vstupujúceho a vystupujúceho vzduchu. Pritom relatívna vlhkosť vystupujúceho vzduchu pri teplotách    20 - 30 ^o C by nemala byť vyššia ako 70 %. Prednosti náterových látok riediteľných vodou predstavujú výbornú plnivosť, krátky čas zasychania, pružnosť, dobrú odolnosť proti poveternostným vplyvom, odolnosť proti UV žiareniu, nehorľavosť, riediteľnosť vodou a nízke zaťaženie životného prostredia. Naopak negatíva sú v nižšej tvrdosti, horšej brúsiteľnosti, koagulačný dej je nezvratný a ťažšie čistenie aplikačného zariadenia.

 

Polyuretánové náterové hmoty sú produkty chemicky vytvrdzujúce. Filmotvornou zložkou sú hydroxylové typy živíc s obsahom 4 – 5 % hydroxylových skupín. Ako tvrdidlá sa používajú alifatické a aromatické kondenzované diizokyanáty. Alifatické diizokyanáty sa využívajú v oblasti svetlostálych, nežltnúcich náterových látok. Povlaky sa vyznačujú vysokou mechanickou odolnosťou, tvrdosťou, húževnatosťou a chemickou rezistenciou. Laky majú dobrú plnivosť, sú vhodné na povrchové úpravy extrémne namáhaného nábytku ako kuchynských liniek, kancelárskeho a laboratórneho nábytku, stolov a stoličiek.

 

Polymerizačné vytvrdzujúce systémy sú náterové látky na báze nenasýtených polyesterových živíc v kombinácii s reaktívnym riedidlom styrénom, alebo najnovšie sa používajú bezpyrénové polyestery. Do tejto skupiny patria tmely, plniče a laky. Vytvrdzujú sa kombinovaným účinkom iniciátora a urýchľovača. Ich prednosťou je, že tieto látky neobsahujú prchavé zložky a v čase vytvrdzovania sa stávajú súčasťou povlaku.

 

           Vývoj zariadení ktoré minimalizujú odpady pri nanášaní farieb znamená zníženie spotreby materiálov a energie, čím sa zvyšuje ekobilancia povrchových úprav. Pokračuje vývoj zariadení s riadením viskozity pomalobežných membránových čerpadiel, vývoj elektrostatických náterových systémov pre nanášanie striekaním a striekacích zariadení s ohrevom pre nanášanie NH. Všetky tieto systémy sú vhodné pre laky s vysokou sušinou – medzi 60 – 80 %. Pritom je veľmi dôležité zahrievať aj vzduch, ktorý zabezpečí potrebu nižšieho tlaku pri striekaní. Úspešne sa rozvíja nízkotlaková striekacia technika, vývoj striekacích automatov – robotov na nános problematických látok ako sú vodourieditelné laky. Súčasnými novinkami v aplikácii NH striekacími zriadeniami sú zariadenia, ktoré spĺňajú aj tie najnáročnejšie kritériá.

Systém s pneumatickým rozprašovaním ( vzduchový) predstavuje metódu nanášania náterovej hmoty rozstrekovaním. Náterovú hmotu obtekajú prúdy vzduchu vyvolávajúce oddeľovanie maličkých častí ( mikrónov). Dopravu farby zabezpečuje vo vzduchovom striekacom zariadení membránové čerpadlo poháňané vzduchom.

Systém bezvzduchový tlakový ( Airless) je v podstate zložený z čerpadla, ktoré je schopné vyvinúť tlaky striekacej pištole a dýzy. Pracuje na princípe piestového čerpadla s dvoma spojenými piestami rôznych plôch. Pomer tlaku na vstupe a výstupe je v obrátenom pomere k plochám piestu poháňaného vzduchom z kompresora a piesta vytvárajúceho vysoký tlak na výstupe. Nasáva farbu priamo z nádoby s farbou, filtruje ju a vytláča pod vysokým tlakom do pištole.

Bezvzduchový systém s podporou vzduchu ( Airblend) – ide o čerpadlo so stredným tlakom, ktorý zabezpečuje rozstrekovanie bezvzduchového typu, ktoré podporuje prúd vzduchu s nízkym tlakom. Náterová hmota, ktorá je pod relatívne nízkym hydraulickým tlakom, sa rozprašuje pomerne hrubým spôsobom. Ak sa pridá vzduch v redukovanom množstve, a to za veľmi nízkeho tlaku, potom sa dosiahne požadovaný rozptyl. V tomto prípade ide o hybrid medzi systémami pneumatického rozprašovača a systémom použitia vzduchu typu Airless.

Automatické zmiešavacie systémy odstraňujú ťažkosti a problémy, ktoré sú spojené s použitím dvojzložkových NH. Nasávajú oddelene náterovú hmotu a tužidlo z ich originálnych obalov, správne sa dávkujú a umožňujú aplikovať vždy čerstvú zmes. V prípade, že nastane ďalšia prestávka v práci, špeciálny premývací okruh zaisťuje tak zmiešavacie zariadenia, ako aj striekacej pištole. Existujú dva druhy zmiešavacích systémov: vzduchový – BOOSTER a tlakový VARIMIX.

Vákuové zariadenia sú ekologicky progresívne techniky, ktoré pracujú so 100 % UV lakmi alebo vodnými lakmi a nevznikajú pri nich žiadne prestreky. Sú to teda bezstratové technológie, ktoré minimalizujú nános NH na 8g.m^-2. V súčasnosti sú k dispozícii technológie povrchových úprav dreva ktoré účinne oddeľujú sušinu od rozpúšťadiel, progresívne enviromentálne zmeny prebiehajú v oblasti nanášania valcami, kde zahriate valce účinne zapĺňajú všetky póry na dreve.

 

Modernizácia sa preniesla aj do oblasti rýchlosti sušenia. Sušenie sa urýchľuje používaním chladiacich agregátov, alebo znižovaním relatívnej vlhkosti pomocou adsorbérov. Na urýchlenie sušenia vodouriediteľných lakov sa rozvíjajú postupy s krátkovlnným infračerveným žiarením, ktorými sa modernizujú doteraz používané sušiarne na Slovensku. Najnovšie sa presadzuje nový trend vytvrdzovania pomocou infračerveného žiariča, pri ktorom žiarič vysiela IR energiu a získava konvenčné teplo. Obidve energie vznikajú z katalytického spaľovania prírodného plynu alebo propánu, pričom nastáva bezplameňová oxidácia a eliminácia organických zlúčenín. Súčasne sa získava zdroj konvenčného tepla –horúci vzduch, ktorý sa vedie do zóny vytvrdzovania ventilátormi na prívod čerstvého vzduchu. To umožňuje rýchle a šetrné vysúšanie a vytvrdzovanie rôznych materiálov, pričom nosný materiál sa ohrieva iba v minimálnej miere.

 

Vodouriediteľné systémy sú ekoprogresívne, nevýhodou je, že sú drahšie a výhodou je zasa to, že prestreky sa dajú znova použiť. Nato slúžia recyklovacie technológie a zariadenia, z ktorých v ostatnom čase dominujú:

-         zariadenia založené na kondenzácii prestrekov na chladenej ploche,

-         zariadenie založené na princípe reverzného otáčacieho valca ktorý veľmi šetrne, odoberá prestreky z dopravného pásu,

-         recyklácia UV lakov so 100 % sušinou, kde sa UV žiarením odparuje tekutá zložka,

-         zariadenia na skvapalňovanie lakov temperovaním, čím sa dajú znova zberať a použiť.

Kritériá na kvalitu, zdravotnú bezchybnosť náterových látok i povrchových úprav sa neustále sprísňujú. V praxi sa preukázalo, že zavedenie limitných koncentrácií a ich povolené hmotnostné toky (zákon 309 / 1991 Zb. a doplňujúce vyhlášky) dostatočne nemotivovali podniky vykonávajúce povrchové úpravy celkovo znižovať emisie organických rozpúšťadiel a racionálne využívať organické riedidlá v procesoch povrchových úprav. Európska komisia preto vydala smernicu, v ktorej limituje celkovú ročnú spotrebu organických rozpúšťadiel v jednej výrobnej jednotke na 15 ton / rok. Smernica nadobudla účinnosť 1.1.2005, pričom niektoré štáty Európy ako Spolková republika Nemecko a Francúzsko ju uplatňujú od roku 2003. Uplatňovanie smernice v praxi je výzvou chemickému priemyslu, vývoju náterových látok s minimálnym obsahom organických rozpúšťadiel a riediteľných vodou. Nové technológie ich aplikácií pri povrchových úpravách budú zvyšovať efektívnosť využitia náterových látok v procese nanášania a recyklácie prestrekov.

Široká verejnosť chápe lesy ako oblasti s veľkou rozmanitosťou životných podmienok, ktoré poskytujú mnohokrát posledné útočisko pre stále klesajúci počet rastlinných a živočíšnych druhov našej planéty. Zástupcovia lesníctva by, podobne ako je tomu v poľnohospodárstve, uvítali možnosť aplikácie drevárskych modelov monokultúr, podľa možnosti ešte aj s pravidelnými radmi identických stromov. Organizáciou zodpovednou za vývoj GM stromov v USA je Department of Agriculture (USDA). Vedci sa snažia aplikovať do lesníckej praxe tú istú patentovanú odolnosť na herbicídy, alebo biotechnológie produkujúce insekticídy, ktoré boli vyvinuté pre účely poľnohospodárstva. Je nutné si uvedomiť, že lesy (resp. dreviny) sú svojou podstatou veľmi odlišné od poľnohospodárskych plodín. Jednoročné poľnohospodárske plodiny sú do určitej miery samo limitujúce a to vďaka ich obmedzenej životnosti. Na druhej strane stromy môžu žiť stovky, niekedy až tisícky rokov. Zástancovia genetických manipulácií sa zaoberajú navrhovaním stromov, ktoré dorastú do ťažbovej veľkosti v priebehu 5 rokov. Štúdie z nedávnej minulosti napr. preukázali, že niektoré stromy pri napadnutí húsenicami vylučujú špecifické chemické látky varujúce ostatné okolostojace stromy, ktoré následne zmenia chemickú štruktúru ich listov. Týmto sa tieto stávajú pre húsenice nepríťažlivé. Ostáva iba zistiť, ako pozmenené genetické kódy stromov ovplyvnia nielen tento, ale aj iné, zatiaľ rovnako málo prebádané procesy. Rozsah genetických modifikácií u stromov môže byť rôzny; môže sa jednať o jednoduché modifikácie (napr. elimináciu mechanizmu reprodukcie za účelom urýchlenia ich rastu), alebo o zmeny v komplexnom genetickom kódovaní, kde jednotlivé gény môžu byť zodpovedné napr. za tvar, vzdialenosti medzi praslenmi alebo za vlastnosti dreva. Geneticky modifikované stromy sú určené najmä pre pestovanie na veľkoplošných plantážach. Tieto plantáže nahradia pôvodné lesy a budú slúžiť ako miestne zdroje drevnej hmoty, potravy a substancií používaných napríklad v prírodnom liečiteľstve. Porasty geneticky modifikovaných drevín by sa mali vyskytovať v málo obývaných oblastiach, kde bude ich kontrola obhospodarovania organizovaná. Plochy lesných drevín sa podstatnou mierou líšia od poľnohospodárskych kultúr a to najmä s ohľadom na typy využitia okolitej krajiny. Poľnohospodárske plodiny sa veľmi často pestujú v oblastiach vyčlenených na poľnohospodársku produkciu, kde celý charakter krajiny je podriadený tomuto účelu. Toto konštatovanie sa dvojnásobne týka intenzívnej poľnohospodárskej produkcie s využitím geneticky modifikovaných organizmov. Plantáže GM lesných drevín sú odlišným prípadom, keďže tieto sú bežne obklopené lesnými porastami tvorenými normálnymi drevinami. Táto skutočnosť však môže viesť k zvýšenému nebezpečenstvu výskytu problémov týkajúcich sa možného kríženia GM stromov s pôvodnými druhmi cestou samovoľného opeľovania. Vytváranie a následné vysádzanie laboratórne modifikovaných drevín, ktoré sú schopné rásť rýchlosťou viac ako 1 meter za mesiac a ktoré môžu byť teoreticky vyťažené po 4 rokoch existencie, bude nevyhnutne viesť k nadmerným požiadavkách na využívanie vodných zdrojov. Nadmerné nároky na vodné zdroje v spojení s plantážami už momentálne existujú a celý problém sa v súvislosti s vysádzaním a pestovaním GM drevín rieši. GM stromy s redukovaným obsahom lignínu, ktorý je životne dôležitou zložkou bunkových stien nielen drevín, ale aj ostatných rastlinných druhov, zohráva podstatnú úlohu v štruktúrnej stabilite a podieľa sa na fungovaní obehového aparátu rastlín. Lignín tvorí tretinu z celkového objemu drevnej sušiny priemerného stromu. Avšak pre účely papierenského priemyslu musí byť lignín z vlákniny odstránený. Tento proces je veľmi drahý, nielen čo sa týka nákladov na chemikálie bežne používané na odstraňovanie lignínu, ale aj z hľadiska nadmernej produkcie emisií vylučovaných celulózkami do ovzdušia a produkcie toxických látok znečisťujúcich toky v ich okolí. Vďaka moderným technológiám je možné výšku práve spomenutých nákladov podstatne znížiť. Pôvodná genetická výbava jednotlivých druhov drevín môže byť v súčasnosti bez problémov pozmenená tak, že GM dreviny sa budú vyznačovať podstatne nižším obsahom lignínu a táto skutočnosť je zástupcami celulózo-papierenských konglomerácií proklamovaná ako krok vpred v oblasti ochrany životného prostredia. Nemalé finančné prostriedky a snaha boli doteraz investované do vývoja GM drevín, najmä s ohľadom na ich potenciál v oblasti úspory nákladov pri výrobe celulózy. V centre záujmu sú najmä topole a eukalypty, ktorých praktické využitie sa momentálne overuje na pokusných plochách.

 

Zástancovia využívania biotechnológií v lesníckej praxi si od zavádzania GM jedincov v prvom rade sľubujú zlepšenie podmienok životného prostredia. Podľa ich argumentov by rýchlo rastúce dreviny zaručovali produkciu väčšieho objemu drevnej hmoty na menšom priestore, čím by sa zároveň znížil tlak na pôvodné lesy. Najvhodnejšími pokusnými drevinami sa javia už spomenuté klony eukalyptov a hybridné druhy topoľov, ktoré po modifikáciách ich pôvodnej genetickej informácie sú schopné dosahovať podstatne vyššie prírastky ako pôvodné druhy drevín. Snahy genetikov sú namierené aj smerom k vyšľachteniu drevín, ktoré by lepšie znášali prechodný nedostatok denného svetla v určitých fázach roka. Schopnosť drevín normálne prirastať aj v obmedzených svetelných podmienkach by bola prínosom najmä pre krajiny ležiace v severných zemepisných šírkach. Stromy obyčajne prirastajú počas teplých mesiacov a v chladných mesiacoch nabehnú na úsporný režim v snahe minimalizovať ich energetický výdaj. GM osika, medzičasom vyšľachtená, je schopná rásť aj vo veľmi obmedzených svetelných podmienkach - postačí jej 6 hodín denného svetla denne. Z hľadiska priemyslu sa najsľubnejším riešením javí pestovanie sterilných stromov. Elimináciou mechanizmu zodpovedného za produkciu kvetov, plodov, šišiek, ovocia a semien by sa ušetrená životná energia mohla využiť na rast. Predpokladá sa, že viac ako 25 % energie stromov sa spotrebúva v procese ich reprodukcie. Priemysel spracúvajúci drevnú hmotu by značne ušetril na nákladoch, ak by všetky stromy boli rovnako veľké a rovnakého tvaru. Proces spracovania by sa značne zjednodušil a zefektívnil a jednotlivé kmene by bolo možné maximálne sortimentovo využívať a zhodnocovať. Biotechnologické postupy sľubujú okrem iného aj zmeny v rozvetvení (menšia hustota vetiev, vhodný uhol ich rastu a priemer). Teoreticky to môže byť pravda, ale keďže proces tvarovania je veľmi komplikovaný a je výsledkom vzájomnej interakcie stoviek génov, je veľmi nepravdepodobné, že v blízkej budúcnosti dôjde k vyšľachteniu jedincov s práve opísanými tvarovými špecifikami. Tvar stromov je daný aj podmienkami prostredia v ktorom rastú, takže dokonca aj GM jedince tej istej dreviny sa môžu vyznačovať rôznymi tvarmi.

 

Voľný pohyb surového a nespracovaného dreva v rámci jednotlivých štátov a kontinentov so sebou priniesol aj rozšírenie exotických hmyzích škodcov a patogénov. Napríklad bresty boli v minulosti najbežnejšími tienivými drevinami amerických miest a veľkomiest. V minulom storočí však došlo k ich rapídnemu úbytku a ústupu spôsobenému hubovou infekciou odborne známou pod názvom grafióza brestov. Obrovské gaštany, niekedy dominantné stromy lesov východnej časti Severnej Ameriky, dnes prežívajú najmä vo forme koreňových výmladkov z odumretých jedincov. Takisto u buka sa pozoruje výrazný ústup z jeho pozícií a to v dôsledku exotického hubového ochorenia prenášaného miniatúrnym podkôrnikom. Biotechnológie aj v tomto prípade prichádzajú s riešením. Novozélandskí vedci vyvinuli druh brestu s génmi zaručujúcimi jeho odolnosť voči hubovým ochoreniam. V prípade ich úspešného zavedenia do praxe, tieto bresty s najväčšou pravdepodobnosťou nájdu široké komerčné využitie vo všetkých oblastiach, kde bude tvrdé drevo brestov žiadané a cenené.

 

Problematika geneticky modifikovaných organizmov sa v poslednom období dostáva do popredia aj na Slovensku. 1.apríla 2002 nadobudol platnosť zákon č. 151/2002 NR SR o používaní genetických technológií a geneticky modifikovaných organizmoch, ktorý upravuje manipuláciu, používanie a označovanie GMO na území Slovenska. Názory odborných a vedeckých kruhov týkajúce sa priameho zavádzania GMO do priemyselných odvetví a jednotlivých oblastí života sa značne líšia. Na rozdiel od USA, kde najmä v priemyselných a obchodných kruhoch značne prevláda pozitívny postoj k otázke využívania GMO, krajiny Európy sa k danej problematike stavajú veľmi opatrne a rezervovane. Slovenskej lesníckej verejnosti by sa mohlo zdať, že táto problematika je nám zatiaľ príliš vzdialená. Opak je však pravdou. Ako je zrejmé z uvedeného materiálu, je len otázkou času, kedy naše lesníctvo bude postavené pred požiadavku zaviesť tieto inovácie do bežnej praxe. Lesnícka verejnosť by preto mala byť o problematike GMO čo najlepšie informovaná a pripravená v pravý čas zaujať stanovisko.

 

Cieľom biotechnológií je vytvoriť drevinu, ktorá by bola vypestovaná za čo najkratšie obdobie a svojimi vlastnosťami by zaručovala dlhovekosť výrobkom z dreva. Aby mohol človek manipulovať s génmi, musí ovládať zákonitosti dedičnosti organizmov, ktoré sú uložené v bunkových jadrách v tyčinkovitých telieskach – chromozómoch. Ich podstatou sú nukleové kyseliny – DNA – deoxyribonukleová a RNA - ribonukleová, ktoré riadia tvorbu a vlastnosti organizmu. Pre živé organizmy majú podobný význam, ako program pre počítač. Základnou jednotkou dedičnosti sú gény, ktoré tvoria určitý úsek nukleovej kyseliny.

 

Poznanie hmotnej podstaty dedičnosti už prináša cenné výsledky najmä v medicíne a v poľnohospodárstve. Vedcom sa podarilo vyčleniť z jednej bunky gény pre určitý znak a preniesť ho do bunky iného druhu. Tým sa na túto bunku preniesli aj nové vlastnosti. Všetky zmeny v genetickej výbave organizmu, realizované umelými prostriedkami spadajú pod vedeckú oblasť génové inžinierstvo. Až dnes, v treťom tisícročí sú vedci schopní po prvýkrát editovať text genetického kódu. Môžu v ňom kúsky vyrezávať, kúsky vkladať, preskupovať odstavce, alebo prepisovať slová – hovoríme o genetickej manipulácii. Princíp je v podstate jednoduchý, je potrebné genetickú informáciu vystrihnúť a vložiť na iné miesto. Príroda vytvorila na túto činnosť nožnice – reštrikčné enzýmy a lepidlo enzým ligázu. Stredobodom záujmu sú chromozómy. Tieto sú nositeľmi génov – znakov, ktoré určujú vlastnosti organizmu. Majú svoje stále miesto v DNA a ich premiestňovaním, alebo nahrádzaním dosiahneme požadované vlastnosti. Pri drevinách sa vedci snažia nájsť a aplikovať gény, ktoré zaručujú drevu dlhovekosť, pevnú štruktúru vlákien, odolnosť voči chorobám a škodcom, výraznú kresbu, stálofarebnosť, bez nutnosti aplikovať v budúcnosti povrchové úpravy. Celý proces génovej manipulácie je na prvý pohľad veľmi jednoduchý. No k tomu, aby bol realizovateľný, mu predchádza nesmierne množstvo hodín skúmania, vyžadujúce si spoluprácu vedcov, materiálovo – technické zabezpečenie a dostatok finančných prostriedkov. Táto mikroskopická laboratórna práca musí prebiehať v sterilných podmienkach, pričom len rozlúštiť génový kód trvá niekoľko rokov. Takisto sa nepodarí hneď na prvýkrát „vystrihnúť“ ten správny kus kódu. Génové inžinierstvo - to je  obrovská zanietenosť pre vedu a pokrok, pri ktorej nesmie chýbať neustála usilovnosť, sebaobetovanie a možno aj trocha šťastia.