Értekezés

Értekezés Értekezés

23.12.2012 Views

Abstract “The effect of thermal treatment on wood properties with special emphasis on wood resistance to fungal decay” The primary aim of the presented study was to promote the production of thermal treated wood in Hungary. In the research, the most important wood species with low fugal decay resistance are Turkey oak (Quercus cerris L.), beech (Fagus sylvatica L.) and Pannonia poplar (Populus × euramericana Pannonia) were investigated at the Institute of Wood Sciences of the University of West Hungary in Sopron. This project called “Preservatives-free wood preservation” was supported by the Ministry of Economy and Transport and was completed in March 2008. Due to the success of this endeavour, the industrial production of the thermal treated wood will be started at the SOKON Ltd in the near future. The thermal treatments were carried out under atmospheric conditions. The temperature of the treatments ranged between 180-200°C and were combined with a wide range of durations. The knowhow developed within the frame of this research is owned by the members of the consortium formed by the University of West Hungary, SOKON Ltd., and Apostol és Társai Ltd. The most important physical and mechanical properties were analysed using the European Norms (EN). The wood decay tests carried out with Daedalea quercina and Coriolus versicolor. Based on the results, the fungal decay resistance and the dimension stability of wood can be enhanced for the wood species studied. In addition, the heat treatment was found suitable for homogenizing the colour of white and red heartwood of beech and decreased the colourdifference between sapwood and heartwood of Turkey oak. Significant correlation was found between brightness (L*) and other tested properties. These findings can be utilised to produce thermal treated wood with required quality. According to these results, the CIE-Lab colour measurement can be used to predict physical and mechanical properties of thermal treated wood.

Tartalomjegyzék 1. Bevezetés, elızmények és célkitőzések ........................................................................... 1 2. A hıkezelés tudományos és ipari vonatkozásai ............................................................. 3 2.1. A faanyag modifikálása............................................................................................... 3 2.2. Kémiai modifikáció..................................................................................................... 3 2.3. Hıkezelés .................................................................................................................... 5 2.3.1. Szaktörténeti áttekintés ........................................................................................ 5 2.3.2. A hıkezelés napjainkban...................................................................................... 8 2.3.3. A hı hatása a faalkotókra ................................................................................... 10 2.3.3.1. A cellulóz és a poliózok bomlása................................................................ 11 2.3.3.2. A lignin bomlása ......................................................................................... 12 2.3.3.3. A járulékos anyagok bomlása ..................................................................... 14 2.3.4. A hıkezelés hatása a faanyag tulajdonságaira ................................................... 15 2.3.4.1. Gombaállóság, természetes tartósság.......................................................... 17 2.3.4.2. Fizikai tulajdonságok .................................................................................. 19 2.3.4.3. Mechanikai tulajdonságok........................................................................... 24 2.3.4.4. Kémiai tulajdonságok.................................................................................. 25 3. A vizsgálatokról.............................................................................................................. 27 3.1. Vizsgált faanyagok jellemzése.................................................................................. 27 3.1.1. Csertölgy (Quercus cerris L.) ............................................................................ 27 3.1.2. Bükk (Fagus sylvatica L.).................................................................................. 28 3.1.3. Nyárak - Pannonia nyár (Populus × euramericana Pannonia) .......................... 29 3.2. Hıkezelések berendezései, választott paraméterek................................................... 31 3.3. Mintavételezés, statisztikai értékelés ........................................................................ 33 3.4. A vizsgálatok eszközei, a mérések módja................................................................. 35 3.4.1. Gombaállóság meghatározása ............................................................................ 35 3.4.2. Fizikai tulajdonságok ......................................................................................... 36 3.4.2.1. Egyensúlyi fanedvesség meghatározása...................................................... 36 3.4.2.2. Sőrőség meghatározása ............................................................................... 37 3.4.2.3. Színmérés .................................................................................................... 37 3.4.2.4. Dimenzióstabilitás....................................................................................... 39 3.4.2.5. Hıkezelési méret- és tömegcsökkenés........................................................ 40 3.4.3. Mechanikai tulajdonságok.................................................................................. 41 3.4.3.1. Hajlítószilárdság és hajlító-rugalmassági modulusz meghatározása .......... 41 3.4.3.2. Ütı-törı munka meghatározása .................................................................. 42 3.4.3.3. Rostirányú nyomószilárdság meghatározása .............................................. 43 4. Vizsgálati eredmények értékelése ................................................................................. 44 4.1. Gombaállóság............................................................................................................ 44 4.2. Fizikai tulajdonságok ................................................................................................ 47 4.2.1. Egyensúlyi fanedvesség ..................................................................................... 47 4.2.2. Sőrőség............................................................................................................... 48 4.2.3. Szín..................................................................................................................... 50 4.2.3.1. Világosság ................................................................................................... 50 4.2.3.2. Vörös színezet ............................................................................................. 52 4.2.3.3. Sárga színezet.............................................................................................. 53

Tartalomjegyzék<br />

1. Bevezetés, elızmények és célkitőzések ........................................................................... 1<br />

2. A hıkezelés tudományos és ipari vonatkozásai ............................................................. 3<br />

2.1. A faanyag modifikálása............................................................................................... 3<br />

2.2. Kémiai modifikáció..................................................................................................... 3<br />

2.3. Hıkezelés .................................................................................................................... 5<br />

2.3.1. Szaktörténeti áttekintés ........................................................................................ 5<br />

2.3.2. A hıkezelés napjainkban...................................................................................... 8<br />

2.3.3. A hı hatása a faalkotókra ................................................................................... 10<br />

2.3.3.1. A cellulóz és a poliózok bomlása................................................................ 11<br />

2.3.3.2. A lignin bomlása ......................................................................................... 12<br />

2.3.3.3. A járulékos anyagok bomlása ..................................................................... 14<br />

2.3.4. A hıkezelés hatása a faanyag tulajdonságaira ................................................... 15<br />

2.3.4.1. Gombaállóság, természetes tartósság.......................................................... 17<br />

2.3.4.2. Fizikai tulajdonságok .................................................................................. 19<br />

2.3.4.3. Mechanikai tulajdonságok........................................................................... 24<br />

2.3.4.4. Kémiai tulajdonságok.................................................................................. 25<br />

3. A vizsgálatokról.............................................................................................................. 27<br />

3.1. Vizsgált faanyagok jellemzése.................................................................................. 27<br />

3.1.1. Csertölgy (Quercus cerris L.) ............................................................................ 27<br />

3.1.2. Bükk (Fagus sylvatica L.).................................................................................. 28<br />

3.1.3. Nyárak - Pannonia nyár (Populus × euramericana Pannonia) .......................... 29<br />

3.2. Hıkezelések berendezései, választott paraméterek................................................... 31<br />

3.3. Mintavételezés, statisztikai értékelés ........................................................................ 33<br />

3.4. A vizsgálatok eszközei, a mérések módja................................................................. 35<br />

3.4.1. Gombaállóság meghatározása ............................................................................ 35<br />

3.4.2. Fizikai tulajdonságok ......................................................................................... 36<br />

3.4.2.1. Egyensúlyi fanedvesség meghatározása...................................................... 36<br />

3.4.2.2. Sőrőség meghatározása ............................................................................... 37<br />

3.4.2.3. Színmérés .................................................................................................... 37<br />

3.4.2.4. Dimenzióstabilitás....................................................................................... 39<br />

3.4.2.5. Hıkezelési méret- és tömegcsökkenés........................................................ 40<br />

3.4.3. Mechanikai tulajdonságok.................................................................................. 41<br />

3.4.3.1. Hajlítószilárdság és hajlító-rugalmassági modulusz meghatározása .......... 41<br />

3.4.3.2. Ütı-törı munka meghatározása .................................................................. 42<br />

3.4.3.3. Rostirányú nyomószilárdság meghatározása .............................................. 43<br />

4. Vizsgálati eredmények értékelése ................................................................................. 44<br />

4.1. Gombaállóság............................................................................................................ 44<br />

4.2. Fizikai tulajdonságok ................................................................................................ 47<br />

4.2.1. Egyensúlyi fanedvesség ..................................................................................... 47<br />

4.2.2. Sőrőség............................................................................................................... 48<br />

4.2.3. Szín..................................................................................................................... 50<br />

4.2.3.1. Világosság ................................................................................................... 50<br />

4.2.3.2. Vörös színezet ............................................................................................. 52<br />

4.2.3.3. Sárga színezet.............................................................................................. 53

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!