A természetes faanyag tulajdonságainak módosítása termo-hidromechanikus és vegyi eljárásokkal

Báder Mátyás (2021) A természetes faanyag tulajdonságainak módosítása termo-hidromechanikus és vegyi eljárásokkal. PhD, Soproni Egyetem.

[img]
Preview
PDF
Báder Mátyás disszertáció Sorszám 513.pdf

Download (9Mb) | Preview
[img]
Preview
PDF
Báder Mátyás tézisfüzet HU.pdf

Download (640Kb) | Preview
[img]
Preview
PDF
Mátyás Báder thesis booklet EN.pdf

Download (649Kb) | Preview
[img]
Preview
PDF
Báder Mátyás disszertáció.Text.Marked.pdf

Download (8Mb) | Preview

Abstract

A természetes faanyagok számos kedvező tulajdonsággal rendelkeznek, melyek történelmi idők óta alkalmassá teszik arra, hogy használati tárgyaink, bútoraink, épületeink, stb. anyagául szolgáljanak. A módosítási eljárások széles skáláján a rostirányú tömörítés egy viszonylag új eljárás, melynek ipari fejlesztése ma is zajlik. Az előállítható (zömében hajlított) termékek körének szélesítése, ill. azok tulajdonságainak javítása anyagtudományi alapokon nyugvó kutatásokat igényel, melyek hiánypótlóak. Kutatásom célkitűzése e hajlítható modifikált faanyagban végbemenő változások molekuláris, szubmikroszkópos szintről induló minél jobb megismerése, a módosítás lehetőségeinek és határainak feltárása, valamint az ipar számára is hasznos technológiai paraméterek meghatározása. A laboratóriumi célokra fejlesztett berendezés segítségével gőzölés után tömörítettük a bükk és tölgy fafajú mintákat. Rosttelítettség feletti nedvességtartalommal rendelkező, göcsöktől és egyéb hibáktól mentes, egyenes rostlefutású faanyagot használtunk. A tömörítés relatív sebessége 20-25%/min volt, a tömörítési arány 20% a kiindulási mérethez viszonyítva (20×20×200 vagy 20×30×200 mm). Két fő eljárással dolgoztunk: egyiknél az összenyomás befejeztével a modifikáció véget ért, a minták készen álltak a további felhasználásra. A másik módszernél a faanyagot tömörítés után bizonyos ideig összenyomott állapotban tartva fixált minták keletkeztek. A kész mintatesteken a vizsgálatokat lehetőleg a vonatkozó szabványok szerint hajtottuk végre. A fixálás felerősíti a rostirányú tömörítés által indukált változásokat, jó példa erre a rugalmassági modulus, amely a tömörítés hatására 40%-ra csökken. Legalább 3 óra hosszan tartó fixálással ez az érték a kiindulási érték 25%-a lesz, és a faanyag alakíthatósága további jelentős javulást mutat. A sejtszerkezetben torzulások jelentkeznek, az edények- és rostok sejtfalai főként a gyengén megtámasztott szakaszaikon hullámosodnak. Szubmikroszkopikus szinten vizsgálva az S2 sejtfalréteg benyomódási modulusa és keménysége csökken, továbbá a dimenzió-stabilitás rostirányban jelentősen romlik. Ezt az atomerő-mikroszkópos felvételek magyarázzák, ahol kirajzolódik, hogy a mikrofibrillák elhajolnak és a nedvességváltozás hatására bekövetkező jelentős mértékű keresztirányú méretváltoztatásuk részben a sejt hossztengelyével párhuzamosan hat. Infravörös spektroszkópiás vizsgálatok bizonyították, hogy a gőzölés, a tömörítés és a fixálás mindegyike változásokat okoz a hidroxil-csoportokban, valamint további C-O és C-H funkciós csoportokban. Ez megmutatkozik a tömörített faanyag szorpciós viselkedésén, mely lassabban reagál a megváltozott klímakörülményekre. A rosttelítettségi nedvességtartalma csökken. A rostirányú tömörítés hatására 1% nedvességtartalom-változás a rugalmassági modulust 5,0%-kal, a hajlítószilárdságot 4,2%-kal, míg az elérhető legnagyobb alakváltozást 7,6%-kal változtatja meg. A kezeletlen faanyaghoz képest akár tízszeres rostirányú zsugorodás-dagadás azonban főként a sejtszerkezeti változásoknak tudható be. A dimenzió-stabilitási gondok nagymértékben javíthatónak bizonyultak tejsavas impregnálással, megőrizve a rostirányban tömörített faanyagok környezetbarát mivoltát.

Item Type: Thesis (PhD)
Divisions: Simonyi Károly Műszaki, Faanyagtudományi és Művészeti Kar (Sopron) - (2013. szeptember 30-ig Faipari Mérnöki Kar, Sopron) > Cziráki József Faanyagtudomány és Technológiák Doktori Iskola
Discipline label: engineering and technology > wood industry
Hungarian title label: A természetes faanyag tulajdonságainak módosítása termo-hidromechanikus és vegyi eljárásokkal
English title label: Modification of the properties of natural wood by thermo-hydro-mechanical and chemical processes
Supervisor label:
Témavezető neveSupervisor scientific name labelEmail
Prof. Dr. Németh RóbertIntézetigazgató egyetemi tanár, Soproni Egyetemnemeth.robert@uni-sopron.hu
Item ID: 775
Creators: Báder Mátyás
Identification Number: 31999697
Date Deposited: 2021. May. 04. 10:57
Last Modified: 2021. Jul. 27. 14:24
URI: http://doktori.uni-sopron.hu/id/eprint/775

Actions (login required)

View Item View Item