Értekezés
Értekezés Értekezés
2. fejezet A hıkezelés tudományos és ipari vonatkozásai 2.3.4.3. Mechanikai tulajdonságok A hıkezelés okozta összetett változások a faanyag mechanikai viselkedését is befolyásolják. Az elızıekben már taglalt, módosult tulajdonságok, mint pl. a szorpciós tulajdonságok is elırevetítik a szilárdságmódosító hatást. Összegzésként elmondható, hogy a degradáció elırehaladtával a szilárdsági jellemzık csökkenése egyre erıteljesebb. A faanyag a kezelés során a paraméterektıl függıen elıbb, vagy utóbb abszolút száraz állapotba kerül és növekvı hımérséklet hatására irreverzibilis folyamatok (kémiai bomlás, sejtfal elválások stb.) játszódnak le. Ezen folyamatok végbemenetele lényegében elkerülhetetlen s a végtermék minıségét illetıleg igen fontos szereppel bírnak. A törési képek tompa jellege a hıbomlás mértékének növekedésével egyre erıteljesebben mutatkozik, azaz a faanyag ridegebbé válik. GLOS és HENRICI (1990), HANGER és munkatársai (2002a) alapján a 18. ábrán a hımérséklet függvényében látható az egyes szilárdságfajták értékeinek alakulása. 18. ábra A különféle szilárdságok változása a kezelési hımérséklet hatására (GLOS és HENRICI 1990, HANGER és mtsai 2002a) Látható, hogy míg a hajlító- és ütıhajlító-szilárdság kb. 150 o C-ig csekély értékő növekedést mutat, addig a tangenciális irányú nyomó- és nyírószilárdság már drasztikusan lecsökken. A 150 o C-ig történı csekély növekedés az egyensúlyi fanedvesség csökkenésével magyarázható, mindamellett a szilárdításért felelıs fı alkotók bomlási folyamatai még csak kezdeti stádiumban lehettek. A húzószilárdság tőnik a legérzéketlenebbnek, 230 o C elérésével is „csak” közel 20%-os értékcsökkenést állapítottak meg. A keménység jellemzésére a Brinell-keménységet alkalmazzák, melynek a hıkezelés hatására történt változása ugyancsak szembetőnı. NIEMZ (2004) lucfenyı 200 o C-on történı kezelései során a radiális és tangenciális irányban mért keménység csökkenı, míg a rostirányú növekvı tendenciát mutatott (19. ábra). Az ábrán jól látható, hogy amíg a levegıben történt kezelés keménységcsökkentı hatása a legmarkánsabb radiális és tangenciális irányban, addig a vákuumos kezelés esetén csak kis mértékben marad el a keménység a kezeletlen mintától. A repceolajban történt kezelés a húr és radiális anatómiai fıirányokat tekintve ugyancsak csökkentı hatású a keménységet illetıen, mértéke pedig a vákuumos és a levegıs kezelések között helyezkedik el. A rostirányú keménység mindhárom kezelıközeg tekintetében növekedést mutat. A legnagyobb (20%-feletti) keménységnövekedést a levegıben kezelt minták mutattak, majd ezt követték a vákuumban és végül repceolajban kezeltek. 24
2. fejezet A hıkezelés tudományos és ipari vonatkozásai 2.3.4.4. Kémiai tulajdonságok 19. ábra A Brinell-keménység alakulása lucfenyınél (NIEMZ 2004) A hıkezelés során végbement kémiai átalakulások a faanyag pH-értékét is megváltoztatják. A bomlásfolyamatok során keletkezı ecetsav mennyisége a fafaj, hımérséklet stb. függvényében eltérı lehet. PATZELT és munkatársai (2002) 165 o C-os hıkezelés kapcsán a 20. ábra szerint határozták meg a kezelési idı és a kezdeti fanedvesség hatását a pH-érték alakulására. Megállapították, hogy azonos kezelési hımérséklet mellett a növekvı kezelési idı és a kezdeti magasabb fanedvesség is kedvezıen hat a faanyag pH-értékének csökkenésére. 20. ábra A fa pH-értékének alakulása 165 o C-os kezelés esetén PATZELT és mtsai (2002) A méréseket elektronikus pH-mérıvel, 100ml desztillált vízbe történt 2g faliszt bekeverésével, egy óra hideg extrakció után végezték. A hıkezelt faanyagok így kimutatott pH-értékei meglehetısen nagy szórást mutattak. (KRAUS 2003) A pH-érték csökkenése a csavarozott, szegezett kötések esetében jelent problémát akkor, ha a kötıelemek korrozív hatásúak (NIEMZ 2004). Ilyen esetben a szürke korróziós foltok elsısorban a kültéri fafelületeken jelentkeznek és a fa esztétikai megjelenését rontják. A WO 01/53812 jelöléssel Finnországban szabadalmaztatott eljárás kapcsán említésre méltó a szabadgyökök számának meghatározása, mellyel az egyes fatermékek modifikációs foka jól jellemezhetıvé válik. Az alkalmazott eljárás az ún. ESR- alapján (elektron-spin rezonancia) történik és a mérés a keletkezı szabadgyökök számával arányos modifikációs fok 25
- Page 1 and 2: Horváth Norbert A termikus kezelé
- Page 3 and 4: Kivonat A disszertáció legfıbb c
- Page 5 and 6: Tartalomjegyzék 1. Bevezetés, el
- Page 7 and 8: 1. fejezet Bevezetés, elızmények
- Page 9 and 10: 2. fejezet A hıkezelés tudományo
- Page 11 and 12: 2. fejezet A hıkezelés tudományo
- Page 13 and 14: 2. fejezet A hıkezelés tudományo
- Page 15 and 16: 2. fejezet A hıkezelés tudományo
- Page 17 and 18: 2. fejezet A hıkezelés tudományo
- Page 19 and 20: 2. fejezet A hıkezelés tudományo
- Page 21 and 22: 2. fejezet A hıkezelés tudományo
- Page 23 and 24: 2. fejezet A hıkezelés tudományo
- Page 25 and 26: 2. fejezet A hıkezelés tudományo
- Page 27 and 28: 2. fejezet A hıkezelés tudományo
- Page 29: 2. fejezet A hıkezelés tudományo
- Page 33 and 34: 3. fejezet Vizsgálatokról 3. A vi
- Page 35 and 36: 3. fejezet Vizsgálatokról Figyele
- Page 37 and 38: 3. fejezet Vizsgálatokról 3.2. H
- Page 39 and 40: 3. fejezet Vizsgálatokról 24. áb
- Page 41 and 42: 3. fejezet Vizsgálatokról 3.4. A
- Page 43 and 44: 3. fejezet Vizsgálatokról 3.4.2.2
- Page 45 and 46: 3. fejezet Vizsgálatokról 3.4.2.4
- Page 47 and 48: 3. fejezet Vizsgálatokról 3.4.3.
- Page 49 and 50: 3. fejezet Vizsgálatokról meg: ah
- Page 51 and 52: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 53 and 54: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 55 and 56: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 57 and 58: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 59 and 60: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 61 and 62: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 63 and 64: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 65 and 66: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 67 and 68: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 69 and 70: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 71 and 72: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 73 and 74: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 75 and 76: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 77 and 78: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
- Page 79 and 80: 4. fejezet Vizsgálati eredmények
2. fejezet A hıkezelés tudományos és ipari vonatkozásai<br />
2.3.4.4. Kémiai tulajdonságok<br />
19. ábra A Brinell-keménység alakulása lucfenyınél (NIEMZ 2004)<br />
A hıkezelés során végbement kémiai átalakulások a faanyag pH-értékét is<br />
megváltoztatják. A bomlásfolyamatok során keletkezı ecetsav mennyisége a fafaj,<br />
hımérséklet stb. függvényében eltérı lehet.<br />
PATZELT és munkatársai (2002) 165 o C-os hıkezelés kapcsán a 20. ábra szerint<br />
határozták meg a kezelési idı és a kezdeti fanedvesség hatását a pH-érték alakulására.<br />
Megállapították, hogy azonos kezelési hımérséklet mellett a növekvı kezelési idı és a<br />
kezdeti magasabb fanedvesség is kedvezıen hat a faanyag pH-értékének csökkenésére.<br />
20. ábra A fa pH-értékének alakulása 165 o C-os kezelés esetén<br />
PATZELT és mtsai (2002)<br />
A méréseket elektronikus pH-mérıvel, 100ml desztillált vízbe történt 2g faliszt<br />
bekeverésével, egy óra hideg extrakció után végezték. A hıkezelt faanyagok így kimutatott<br />
pH-értékei meglehetısen nagy szórást mutattak. (KRAUS 2003)<br />
A pH-érték csökkenése a csavarozott, szegezett kötések esetében jelent problémát<br />
akkor, ha a kötıelemek korrozív hatásúak (NIEMZ 2004). Ilyen esetben a szürke korróziós<br />
foltok elsısorban a kültéri fafelületeken jelentkeznek és a fa esztétikai megjelenését rontják.<br />
A WO 01/53812 jelöléssel Finnországban szabadalmaztatott eljárás kapcsán említésre<br />
méltó a szabadgyökök számának meghatározása, mellyel az egyes fatermékek modifikációs<br />
foka jól jellemezhetıvé válik. Az alkalmazott eljárás az ún. ESR- alapján (elektron-spin<br />
rezonancia) történik és a mérés a keletkezı szabadgyökök számával arányos modifikációs fok<br />
25
Change language