Lignocellulose based fiber reinforcement of beech (Fagus sylvatica) plywood

Dipl.-Ing. Johannes Sebastian Jorda, BSc

Disertační práce

Buková překližka vyztužená lignocelulózovými vlákny

Anotace:

Udržitelnost a cirkulární hospodářství jsou považovány za klíčové prvky budoucnosti a inženýrství výrobků by mělo pozitivně přispět vývojem materiálů na biologické bázi. Tato disertační práce se zabývá různými aspekty výztužných tkanin z lignocelulózové celulózy a lněných vláken v rámci inženýrských výrobků z překližky na bázi laminární dýhy z buku (Fagus sylvatica L.). Výsledky ukázaly, že tkaniny z lněných vláken mohou významně zvýšit pevnost a modul pružnosti vícerozměrných výlisků a snížit výskyt defektů, jako jsou trhliny nebo delaminace. Bylo prokázáno, že mechanické vlastnosti překližky vyztužené lněnými vlákny jsou ovlivněny konkrétním typem použitého lepidla. Jednosměrná lignocelulózová celulóza a netkané textilie z lněných vláken s nízkou plošnou hmotností zvyšují mechanické vlastnosti překližky a hydrofobní předúprava celulózové tkaniny přispívá ke zlepšení mechanických vlastností. Kromě toho může být plně biologické Quebracho tanino-furfuralové lepidlo řešením pro specifické aplikace překližek s novými možnostmi recyklovatelnosti.

Abstract:

Sustainability and circular economy are seen as key elements for the future and engineering of products should positively contribute by developing bio-based materials. This PhD-Thesis addresses various aspects of lignocellulosic cellulose and flax fiber reinforcing fabrics within engineered products of laminar veneer based beech (Fagus sylvatica) plywood. Results displayed that weave flax fiber fabrics can significantly enhance the maximum load capacity and modulus of elasticity of multidimensional molded parts and decrease defects such as cracks or delamination. Different industrial resins proved that the mechanical performance of flax fiber reinforced plywood is dependent on the specific type of adhesive. Low areal weight lignocellulosic unidirectional cellulose and flax fiber nonwovens enhance the mechanical performance of plywood and hydrophobic cellulose fabric pretreatment contributes to improve the mechanical performance. Additionally, fully bio-based Quebracho tannin-furfural adhesive can be a solution for specific plywood applications with new possibilities of recyclability.

Klíčová slova

lepidla, lignocelulózová vlákna, trojrozměrná tvarovatelnost, překližka, vláknitá výztuž

Keywords

adhesives, lignocelluosic fibers, three-dimensional foldability, plywood, fiber reinforcement

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 7. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Dr. Ing. Pavel Král

Mendelova univerzita v Brně

Lesnická a dřevařská fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Dřevařské inženýrství / Technologie zpracování dřeva