Vlastnosti termicky modifikovaného dřeva impregnovaného pryskyřicí

Bc. Adam Slobodzian

Diplomová práce

Properties of thermally modified wood impregnated with resin

Anotace:

Podstatou práce je analýza fyzikálních a technologických vlastností na nemodifikovaném, termicky modifikovaném a termicky i chemicky modifikovaném dřevu buku, dubu a břízy. Termická modifikace dřeva byla provedena v souladu s technologií ThermoWood® za teploty 180 °C. Chemická modifikace impregnací proběhla pomocí melamin-formaldehydové pryskyřice vakuovo-tlakovou metodou. Vlivem termické modifikace došlo k redukci bobtnání, sesychání a absorpce vlhkosti. Největší redukce objemového bobtnání byla zaznamenána u dřeva buku 19 %, následovaná dubem 17 % a břízou 6 %. Pro objemové sesychání největší redukce činila opět pro buk 16 %, u dubu 15 % a u břízy 6 %. K největšímu snížení došlo u obou vlastností v tangenciálním směru, poté v radiálním a k nejmenším v podélném směru. Nejmenší schopnost absorpce vlhkosti dosáhl dub, zatímco největší byla zpozorována u buku. Termická modifikace způsobuje tmavnutí dřeva v rámci měření v systému CIELAB, kdy největší barevná změna dřeva byla zjištěna téměř shodně u buku a dubu, zatímco u břízy nebyla tak výrazná. Termická modifikace dokázala zvýšit tvrdost všech tří dřevin; u dřeva břízy a dubu se hodnoty po termické modifikaci příliš neliší, u dubu jsou zhruba o 3 % vyšší; hodnoty buku jsou zde větší o 15 % než u dubu. Při měření tvrdosti Brinellovou metodou byla zpozorována nejvyšší hodnota tvrdosti u dřeva buku při všech měřených způsobech modifikace. Vlivem chemické modifikace pomocí impregnace dřeva pryskyřicí došlo k dalšímu prohloubení všech testovaných vlastností oproti čistě termické modifikaci.

Abstract:

The essence of the work is the analysis of physical and technological properties on unmodified, thermally modified and thermally and chemically modified beech, oak and birch wood. Thermal modification of the wood was carried out in accordance with ThermoWood® technology at a temperature of 180 °C. Chemical modification by impregnation took place with the help of melamine-formaldehyde resin using the vacuum-pressure method. As a result of the thermal modification, swelling, drying and moisture absorption were reduced. The greatest reduction in volume swelling was recorded for beech wood at 19 %, followed by oak at 17 % and birch at 6 %. For volumetric drying, the largest reduction was again 16 % for beech, 15 % for oak and 6 % for birch. The greatest reduction occurred for both properties in the tangential direction, then in the radial direction, and the smallest in the longitudinal direction. The smallest moisture absorption capacity was achieved by oak, while the largest was observed in beech. Thermal modification causes the wood to darken as part of the measurements in the CIELAB system, when the biggest color change in the wood was found almost identically for beech and oak, while it was not so pronounced for birch. Thermal modification was able to increase the hardness of all three woods; for birch and oak wood, the values after thermal modification do not differ much, for oak they are roughly 3 % higher; beech values are 15 % higher here than oak values. When measuring the hardness using the Brinell method, the highest hardness value was observed for beech wood in all measured methods of modification. As a result of the chemical modification by impregnation of wood with resin, all tested properties were further deepened compared to purely thermal modification.

Klíčová slova

impregnace, chemická modifikace, pryskyřice, fyzikální vlastnosti, termicky modifikované dřevo, technologické vlastnosti

Keywords

thermally modified wood, impregnation, chemical modification, resin, physical properties, technological properties

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 29. 5. 2024
• Vedoucí: doc. Ing. Miroslav Gašparík, PhD.
• Oponent: Rastislav Lagaňa, Ing., externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta lesnická a dřevařská

Magisterský studijní program:
Dřevařské inženýrství