Értekezés

2. fejezet A hıkezelés tudományos és ipari vonatkozásai
hıkezelés során. A lignin esetében 180 o C-os hımérsékletet jelölték meg, mint küszöbértéket,
ahol észrevehetıen megkezdıdik a lignin módosulása is. TOPF (1971 a,b) az öngyulladásról
és a fa termikus bomlásának kérdéseirıl írt. A berlini BURMESTER (1973, 1974a, 1974b)
volt minden bizonnyal a famodifikáció legkiemelkedıbb alakja, aki az eljárásokról és az
egyéb vonatkozásokról is publikált. 1973-ban tölgy, bükk, luc- és erdeifenyıre dolgozta ki a
FWD (nedvesség, hı, nyomás) eljárást, melynek a legnagyobb eredményei, hogy azonos
hatásúak voltak a megismételt kezelések és a faanyag alkotóinak lebomlása is csökkent. A
következı évek a technológia mőszaki kivitelezésével, a tudományos alátámasztó vizsgálatok
elvégzésével és az irányelvek kidolgozásával teltek. BURMESTER (1975a, b), Teak (Tectona
grandis L.) és Fehér akác (Robinia pseudoacacia) fajokról publikált abban a vonatkozásban,
hogy mindkét fajban csekély mennyiségő hidrolizálható hemicellulóz található (Teak kb.
5,6%, Fehér akác 8,2% az össz. hemicellulózra vonatkoztatva) és ezt a
dimenzióstabilitásukkal hozta összefüggésbe. Erre vonatkozóan FWD eljárással a tölgy
esetében a természetes 19,5%-ot, 6,4%-ra tudta lecsökkenteni, s így e módosított faanyagot a
dimenzióstabilitás szempontjából a másik a kettıhöz hasonlatosnak találta. BURMESTER és
WILLE (1976) a dagadási tulajdonságok kérdésével foglalkoztak a termikus kezelés és egyéb
sejtfalba bejuttatott módosító anyagok kapcsán. A bevitt monomerek a sztirol, metilmetakrilát
és polietilénglikol voltak, melyek a szorpcióképes ágenseket blokkolják. A
hıkezelést 160-220 o C között végezték WD eljárással (hı, nyomás) és a kettı kiértékelésébıl
azt a következtetést vonták le, hogy egységesen alkalmazható eljárások azzal a különbséggel,
hogy a monomerek csak telíthetı faanyagoknál jöhetnek szóba, míg a termikus kezelés más
esetekben is jól alkalmazható. BOBLETER és BINDER (1980) a kezelt faanyagok kapcsán
szerkezeti, mechanikai és gazdasági kérdésekkel foglalkoztak. Amerikai rezgınyarat (Populus
tremuloides), Lucfenyıt (Picea abies) 150-tıl 360 o C-ig és 230 bar nyomáson kezeltek. Ezzel
az eljárással a faalkotók kb. 90%-át oldatba vitték és értékes bomlástermékeket, pl. cukrokat,
furfurolt is ki tudtak nyerni. SCHMIDT (1982a, b) a dagadás csökkenését vizsgálta, 120 o C-on
különféle párafeltételek mellett kezelt bükknél (Fagus sylvatica). GIEBELER (1983) az
eddigiek alapján végzett komplex elemzést a hatásosság, rentabilitás tekintetében.
GERHARDS (1986) 116-130 o C között végzett kísérleteket fıként szárítási megfontolásokból.
PECINA és PAPRZYCKI (1988) 130-210 o C között kezeltek faanyagokat és a térhálósításra
kifejtett hatást vizsgálták. BOURGOIS és GUYONNET (1988) 260 o C-on 0,25- 4 órán
keresztül, nitrogéngázban kezelt erdeifenyın végeztek extrakciót, emellett
gázkromatográfiával határozták meg a visszamaradó gázokat és abból a szerkezeti bomlás
fokát. BOURGOIS, JANIN és GUYONNET (1991) egy egyszerő elmélettel próbáltak a
bomlás fokáról információt szerezni, nevezetesen a színváltozás mérésébıl. Mindezidáig nem
született jobb eljárás a hıkezelt faanyag minısítését illetıen, mely nem idı és költségigényes
és mindemellett roncsolásmentes faanyagvizsgálatot tenne lehetıvé. 100-310 o C között és 30-
60 perc reakcióidı mellett kezelt erdeifenyı próbatesteken a „CIELab” és a „Hunter L,a,b”
elemzık segítségével mértek, de a paraméterek ingadozása miatt nehéz volt a jó korreláció
felállítása. INOUE, NORIMOTO, TANAHASHI, ROWELL (1993) 180 o C-os kezelési
hımérséklet mellett 2-8 percig gızölték a próbatesteket majd 50%-kal komprimálták. Ezek
után a komprimált próbatestek felét változó ideig 140-200 o C-os gızbe helyezték, a
próbatestek másik felét szárítókamrában 160-220 o C-on és ugyancsak változó ideig kezelték.
A kiértékelt próbatestek keménysége egyértelmően megnıtt, míg a növekvı hımérséklet
hatására a hajlító-rugalmassági modulusz és a hajlítószilárdság pedig erısen lecsökkent, a
próbatestek színe pedig sötétedett. TEISCHINGER (1992) a lucfenyı esetében
megállapította, hogy a 100-110 o C körüli, 145órás kezelésnek a zsugorodási és dagadási
értékekre gyakorolt befolyása, illetve próbatestek színváltozása és savanykás szaga is
markánsan érzékelhetı. SEHLSTEDT-PERSSON (1995) erdeifenyın végzett magas
hımérséklető (115 o C-ig) szárítási kísérleteket, illetve fizikai és mechanikai vizsgálatokat.
6