Vliv impregnace pryskyřicí na vlastnosti listnatého dřeva

Bc. Filip Janoušek

Master's thesis

The influence of resin impregnation on the properties of hardwood

Abstract:

Diplomová práce se zabývá stanovením vlivu modifikace dřeva melamin-formaldehydovou pryskyřicí na barvu, tvrdost a vlhkostní charakteristiky dřeva. Modifikace byla provedena podtlakově-tlakovou impregnací vodným roztokem pryskyřice o dvou koncentracích a sice 40 % a 70 %. Testovanými dřevinami byly dub letní, buk lesní a bříza bělokorá. Tvrdost byla měřena metodou podle Brinella se zatížením 500 N. Barva byla měřena v barevném prostoru CIELab*. Z vlhkostních charakteristik byla zjišťována rovnovážná vlhkost dřeva a celkové bobtnání a sesychání dřeva při vlhkosti nad mezí nasycení buněčných stěn. Rovněž byla zjišťována hustota dřeva a množství přijaté pryskyřice po impregnaci. Výsledky potvrzují, že modifikace má na sledované vlastnosti významný vliv. Byl pozorován pokles světlosti barvy úměrně použité koncentraci. Tvrdost se zvýšila o 32–55 % při nižší koncentraci a o 55–74 % při vyšší koncentraci. Ve vlhkostních vlastnostech bylo zaznamenáno zhoršení účinků modifikace při vyšší koncentraci pryskyřice, kromě rovnovážné vlhkosti, která se snížila o 8 % při nižší koncentraci a o 7–17 % při vyšší. Celkový příjem vody byl při nižší koncentraci snížen o 17–22 % a bobtnání pokleslo o 15 %–32 %, při vyšší koncentraci se jednotlivé dřeviny velmi lišily, buk dosáhl snížení 30 %, bříza dosáhla 14 % a dub pouze 7 %. Výsledky bobtnání i hustoty odpovídají příjmu pryskyřice u jednotlivých dřevin. Zjištěné efekty mají pozitivní vliv na využití dřeva tam, kde je vyžadována vysoká povrchová tvrdost a rozměrová stabilita, zejména se jedná o podlahoviny, pracovní desky, vybavení veřejných prostor, barové a pracovní stoly apod.

Abstract:

The diploma thesis deals with determining the influence of wood modification with melamine-formaldehyde resin on the color, hardness and moisture characteristics of wood. The modification was carried out by vacuum-pressure impregnation with an aqueous resin solution of two concentrations, namely 40% and 70%. The tested woods were summer oak, forest beech and white birch. Hardness was measured by the Brinell method with a load of 500 N. Color was measured in the CIELab* color space. From the moisture characteristics, the equilibrium moisture of the wood and the overall swelling and drying of the wood at moisture above the saturation limit of the cell walls were determined. Wood density and the amount of resin received after impregnation were also determined. The results confirm that the modification has a significant effect on the monitored properties. A decrease in color lightness was observed in proportion to the concentration used. Hardness increased by 32–55% at the lower concentration and by 55–74% at the higher concentration. In moisture properties, a deterioration of the modification effects was noted at higher resin concentration, except for equilibrium moisture, which decreased by 8% at the lower concentration and by 7–17% at the higher concentration. Total water uptake was reduced by 17–22% at the lower concentration and swelling was decreased by 15%–32%, at higher concentrations individual species varied greatly, beech achieved a 30% reduction, birch achieved 14% and oak only 7%. The swelling and density results correspond to the resin intake of individual wood species. The observed effects have a positive effect on the use of wood, where high surface hardness and dimensional stability are required, especially flooring, worktops, equipment of public spaces, bar and work tables, etc.

Keywords

impregnace, pryskyřice, fyzikální vlastnosti, mechanické vlastnosti

Keywords

impregnation, resin, physical properties, mechanical properties

Language used: Czech

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

Thesis defence

• Date of defence: 27. 5. 2024
• Supervisor: doc. Ing. Miroslav Gašparík, PhD.
• Reader: Rastislav Lagaňa, Ing., externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme:
Wood Engineering