Vliv delignifikace na vlastnosti průhledného dřeva

Bc. Martin Růžička

Master's thesis

Effect of delignification on the properties of transparent wood

Abstract:

Diplomová práce se zaměřuje na vlastnosti průhledného dřeva, jakožto inovativního materiálu s pozoruhodným množstvím využití. Práce shrnuje poznatky o chemii dřeva, delignifikaci, možných výrobních procesech průhledného dřeva a analýze vlastností v porovnání se dřevem tak, jak ho doposud známe. První část diplomové práce detailně popisuje základní vlastnosti a strukturu dřeva s důrazem na specifikace ligninu a jeho vlivu na celkové vlastnosti dřeva. Dále se věnuje konkrétním metodám delignifikace a jejich vlivům na výsledný materiál. V těchto metodách jsou popsány různé techniky delignifikace, včetně chemických i organických metod s porovnáním kladných a negativních aspektů jejich užití. Závěr této části diplomové práce je věnován výrobním procesům průhledného dřeva, včetně souhrnu nejnovějších poznatků a technologických inovací v této oblasti. Experimentální část práce se věnuje výrobě a následné analýze vlastností průhledného dřeva v porovnání s vlastnostmi dřeva bukového (Fagus sylvatica). Pro tyto analýzy byla zvolena zkouška pevnosti v tlaku, optické vlastnosti, a to na charakterizaci bělosti, fluorescence, opacity a barevnosti. Následně je průhledné dřevo podrobeno zkoušce protipožární odolnosti formou spalování a hledání kyslíkového čísla. Na závěr práce jsou demonstrovány výsledky a poznatky měření, které jsou dále rozebírány v diskuzi. Tato diplomová práce přispívá k hlubšímu porozumění vlastností a chování průhledného dřeva a otevírá tak cestu k jeho inovativnímu využití v různých, ať už stavebních, tak i designových oblastech.

Abstract:

This thesis investigates transparent wood, an innovative material with a remarkable range of potential applications. The work summarizes current knowledge on wood chemistry, delignification, potential manufacturing processes for transparent wood, and an analysis of its properties compared to conventional wood. The first part of the thesis provides a detailed description of the basic properties and structure of wood, emphasizing the specifics of lignin and its influence on the overall properties of wood. It then focuses on specific delignification methods and their effects on the resulting material. Various delignification techniques are described, including chemical and organic methods, and their positive and negative aspects are compared. The conclusion of this part of the thesis is dedicated to the manufacturing processes of transparent wood, including a summary of the latest findings and technological innovations in this field. The experimental part of the work focuses on the manufacturing and subsequent analysis of the properties of transparent wood compared to the properties of beech wood (Fagus sylvatica). The following tests were selected for this analysis: compressive strength test and optical properties, including characterization of whiteness, fluorescence, opacity, and color. Subsequently, the transparent wood was subjected to a fire resistance test in the form of combustion and determination of the oxygen index. The final part of the thesis presents the results and findings of the measurements, which are further analyzed in the discussion. This thesis contributes to a deeper understanding of the properties and behavior of transparent wood, opening the way for its innovative use in various fields, both in construction and design.

Keywords

delignifikace, průhledné dřevo, epoxidová pryskyřice, buk

Keywords

delignification, transparent wood, epoxy resin, beech

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 29. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Kateřina Hájková, Ph.D.
• Reader: Michaela Filipi, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme:
Wood Engineering