Vliv úpravy hygroskopicity rezonančního dřeva smrku na jeho fyzikální vlastnosti

Michal Vodák

Bachelor's thesis

The effect of hygroskopicity modification on resonance spruce physical properties

Abstract:

Vzorky byly testovány ve dvou vlhkostních stavech, které simulují různá prostředí, jimž mohou být hudební nástroje vystaveny. V první fázi byly vzorky o rozměrech 450 43 12 mm (L×R×T) umístěny v klimatizované místnosti, kde byly vystaveny podmínkám T = 20 °C; = 65 %. Těmto podmínkám odpovídá RVD 12 %. Následně byly přeměřeny jejich rozměry, hmotnost, odklon vláken v podélném a příčném směru a případné nedokonalosti povrchu, které by mohly komplikovat nános přípravku. Dále byly podrobeny FFT analýze, kdy byla při 1. ohybovém módu měřena vlastní frekvence kmitů a LDD. Ve druhé fázi byly vzorky přesunuty do klimatizační komory Memert CTC 256 a vystaveny podmínkám T = 20 °C; = 20 %. Těmto podmínkám odpovídá RVD 4,5 %. V dalším kroku došlo k opětovnému přeměření všech vstupních parametrů. Tyto kroky se opět opakovaly po tom, co došlo k aplikaci přípravků Percenta nano-coating, SurfaPore a Pikatec nano protect. Na základě těchto hodnost se stanovily hodnoty objemové bobtnání a sesychání, které byly porovnány s referenční skupinou před a po aplikaci nano přípravků. V průměru se objemové změny před aplikací pohybovaly kolem 1 %. Aplikací žádného z přípravků nedošlo k omezení těchto objemových změn. Povrchové aplikace nijak neovlivnily akustické chování, což bylo posuzováno na konci experimentu konkrétně na hodnotách efektivity akustické přeměny ACE, útlumu vibrací tan , měrného dynamického modulu pružnosti E'/ρ a konstanty akustické radiace R před a po aplikaci přípravku při obou vlhkostních stavech.

Abstract:

Samples were tested in two humidity states that simulate different environments to which musical instruments can be exposed to. In the first stage, samples of 450 43 12 mm (L×R×T) were placed in an air-conditioned room exposed to T = 20 °C; = 65 %. The EMC corresponse to an 12 % under these conditions. Subsequently, the dimensions, weight, deflection of the fibers in the longitudinal and transverse direction and any surface imperfections that may complicate the agent application were measured. Furthermore, they were subjected to FFT analysis. The first bending mode natural frequency of oscillations and LDD were measured. Samples were moved to a Memert CTC 256 climate chamber and exposed to conditions T = 20 °C; = 20 % in the second phase. The EMC corresponse to an 4.5 % under these conditions. In the next step, all input parameters were re-measured. Those steps were repeated after the application of Percenta nano-coating, SurfaPore and Pikatec nano protect. Based on input parameters were the volume swelling and shrinkage values determined and compared to the reference group before and after the application of the nano agents. On average, the volume changes before application were around 1 %. The application of none of those agents reduced volume changes. Surface applications did not affect the acoustic behavior, which was assessed at the end of the experiment, namely on the values of acoustic conversion efficiency ACE, vibration damping tan , the dynamic modulus of elasticity E '/ ρ and the acoustic radiation constant R before and after application.

Keywords

povrchová úprava, rezonanční dřevo, vlhkost, furfurylace, acetylace, tepelné modifikace, hygroexpanze, rozměrová stabilizace, hygroskopicita, nanočástice

Keywords

hygroscopicity, surface treatment, resonance wood, dimensional stabilization, nano particles, humidity, furfurylation, acetylation, thermal modification, hygroexpansion

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Tippner, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Bachelor programme / field:
Wood Technology and Timber Management / Wood Technology and Timber Management