A GŐZÖLÉS HATÁSA AZ AKÁC MŰSZAKI TULAJDONSÁGAIRA

Átírás

1 Második generációs fenyveseknél ahol tuskózás előzetesen nem történt a tuskók vegyszeres kezelése m á r eredményt n e m hozhat. A h o l nagy a pusztulás, ott csak a fafajcsere hoz kielégítő megoldást. IRODALOM: [1] Igmándy Z., 1953: A fenyőgyökérrontó tapló (Fomes annosus FrJ károsítása a soproni lucosokban. Az Erdő, 2., 4., o. [2] Pagony K., 1948: Fenyőtelepítés a somogyi homokon. Kézirat Robinia DR. KOVÁCS DR. MOLNÁR ILLÉS, SÁNDOR A GŐZÖLÉS HATÁSA AZ AKÁC MŰSZAKI TULAJDONSÁGAIRA Az elmúlt években egyre bővülő szerepet kapott a gyakorlatban az akác fájának hidrotermikus nemesítése. A gőzölt akác esztétikus megjelenésével különösen a bútoriparban és a belsőépítészetben kerülhet előnyösen felhasználásra. Fontossá vált tehát a hidrotermikus nemesítés hatásainak pontos feltárása. A Faipari Kutatóintézet 1964-ben végzett kísérletei során 10 10, laboratóriumi körülmények között hőkezelt próbatesten vizsgálta a műszaki tulajdonságokat (1). Megállapították, hogy a gőzölés következtében az alkalmazott hőfok és időtartam függvényében a szilárdsági értékek 0 60%-kal csökkentek. A térfogatsúly, a keménység és a zsugorodási-dagadási tulajdonságok vizsgálatai azonban nem hoztak megfelelően értékelhető eredményeket. Így az általunk végzett összehasonlító anyagvizsgálat célja volt üzemi körülmények között megfelelően tisztázni a hidrotermikus nemesítésnek a műszaki tulajdonságokra gyakorolt hatását. Az Erdészeti és Faipari Egyetem fatechnológiai tanszékének anyagvizsgáló laboratóriumában lefolytatott vizsgálataink során a vonatkozó szabvány előírásait és a tanszéken kialakított módszereket alkalmaztuk. A fizikai tulajdonságok közül meghatároztuk a zsugorodás-dagadás mértékét, a térfogatsúly nagyságát, a mechanikai tulajdonságok közül a keménységet, a hajlító-, húzó-, talpfa-, kocka- és nyírószilárdságot, a bütünyomást, valamint a hajlítórugalmassági moduluszt. A dinamikai igénybevételek alapján pedig az ütő-, hajlítószilárdságot. Vizsgálati eredményeink részletes értékelése meghaladná e cikk kereteit, ezért csak a végeredményeket ismertetjük, összevetve a fatechnológiai tanszék korábbi vizsgálataival és a kocsányos tölggyel irodalmi adataival (2). A vizsgálati anyag előkészítése A vizsgálatokhoz szükséges anyagot a NEFAG pusztavacsi fafeldolgozó üzemében választottuk ki. A kijelölt rönkökből egy-egy db, 60 mm vastagságú 103

2 középpallót vágtunk ki, ezeket hosszirányban megfeleztük és sorszámozott táblákkal láttuk el. Az így előkészített anyag felét az üzem túlnyomásos gőzölőberendezésében nemesítettük a következő üzemi menetrenddel: 10 óra felfűtés, 20 óra gőzölés 1,6 att mellett és 14 óra lehűtés. A gőzölés következtében az anyag teljes keresztmetszetében egyenletesen mélybarna színű lett. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy a pallók egy részén külső és belső repedések keletkeztek, ami arra utal, hogy célszerű lenne az alkalmazott nyomás értékét csökkenteni, illetve nagyobb figyelmet fordítani a felfűtés fokozatosságára. A fűrészárut természetes szárítással hoztuk a vizsgálathoz kedvező légszáraz állapotba. A térfogatsúly meghatározása A térfogatsúly-vizsgálatok eredményei (1. táblázat) azt mutatják, hogy a hidrotermikus nemesítés hatására a térfogatsúly átlagosan 14,0%-kal növekszik. Az 56 és 52 próbatestszámú vizsgálat eredményeit a szilárdsági vizsgálatok során végzett térfogatsúlymérések és -számítások eredményei alapján ellenőriztük. A természetes állapotú akác szilárdsági vizsgálataihoz használt 137 db próbatest átlagadata szerint 12 = 7432 N/m 8. A természetes és a nemesített anyag térfogatsúlya közötti százalékos eltérés 11,3% az utóbbi javára. 1. táblázat Vizsgálati eredmények Irodalmi adatok Megnevezés természetes gőzölt hazai kocsányos akác akác tölgy Próbatestek szám, db Térfogatsúlyértékei N/m 3 _ átlag _ min _ m a x Szórási % 6,0 5,8 Átlagértékek különbsége 14% A vizsgálati eredmények alapján megállapítható, hogy a hidrotermikus nemesítés hatására a faanyag térfogatsúlya a hőkezelés paramétereitől függően növekszik. A sötétebb szín esetében az eltérés elérheti a 12 14% értéket. Megfigyeléseink szerint a térfogatsúly-növekedés a túlnyomásos gőzölés eredményeképpen bekövetkező térfogati zsugorodással áll összefüggésben. Az abszolút száraz és nedves térfogatsúly különbsége, valamint az ismert nedvességtartalom alapján kiszámíttottuk a gőzölt akácra vonatkozóan a térfogatsúly-átszámítási viszonyszámot. Ennek megfelelően az 1% nedvességtartalomra vonatkozó térfogatsúly-változás átlagos értéke a nemesített akácnál: = 31,39 N/m 3. A természetes állapotú akácra vonatkozóan a tanszék korábbi, nagyobb próbatestszámú vizsgálatai alapján (2) az átszámítási tényező: = 19,62 N/ml Zsugorodási vizsgálat A faanyagok vízvesztéssel járó méretváltozásának a zsugorodásnak a szerepe különösen fontos az ipari felhasználás szempontjából.. A 2. táblázatban rögzített adataink jól érzékeltetik, hogy a gőzölés hatásá- 104

3 ra a zsugorodási tulajdonságok a közfelfogással ellentétben romlanak: a húrirányú zsugorodás 37%-kal, a sugárirányú zsugorodás pedig 26%-kal növekszik. A pusztavacsi akác zsugorodási tulajdonságai közel állnak az országos átlaghoz. A gőzölt akác húr- és sugárirányú zsugorodása mintegy 35%- kal meghaladja a kocsányostölgyét. A gőzölés hatására bekövetkező kedvezőtlen zsugorodási változás összefügg a hő és nedvesség hatására lejátszódó kémiai folyamatokkal. Ezekben egyes kutatók véleménye szerint (3) a lignin plasztifikációja mellett a cellulózláncokat is érintő reakciók történhetnek. Figyelembe véve a zsugorodási tulajdonságok jelentős szerepét, az általunk feltárt jelenség további kutatást érdemel. 2. táblázat Vizsgálati eredmények Irodalmi adatok Megnevezés term. akác gőzölt akác hazai akác k.-tölgy Próbatestek száma, db Zsugorodási % Húr 7,33 10,02 7,76 7,56 Sugár 5,33 6,72 5,50 4,82 Rost 0,18 0,28 0,19 0,36 Keménységvizsgálat A szabványosított Brinell Möraíh-módszer mellett a vizsgálatokat elvégeztük a legmegbízhatóbb eredményt szolgáltató Krippel Pallay-eljárással is. A vizsgálati eredmények azt mutatják (3. táblázat), hogy a hidrotermikus kezelés hatására a keménység csökken: bütüirányban 12,5 és 13,4%-kal, húrés sugárirányban közel azonos mértékben, 21 és 28,3, illetve 24,1 és 26,1%-kal (az elöl álló értékek a Brinell Mörath szerintiek). A vizsgált akác keménysége meghaladta a hazai átlagos értéket, a gőzölt akácé pedig a kocsányostölgyét. A Krippel PalZay-módszerrel végzett vizsgálatnál a gőzölés hatására az eltérések növekedtek (ez egyúttal rámutat a két vizsgálati módszer közötti különbségre is). Szilárdsági tulajdonságok Az egyes vizsgálatoknál megállapítottuk a vizsgálat idejére vonatkozó nedvességtartalmat, a próbatestek térfogatsúlyát és a törési határon uralkodó feszültséget. Elvégeztük a szilárdsági értékek és a hozzájuk tartozó térfogatsúlyok átszámítását légszáraz állapotra. 3. táblázat Vizsgálati eredmények Irodalmi adatok Keménység term. akác gőzölt akác hazai akác kocs.-tölgy Brinell Mörath (106-N/m3) Próbatestek száma, db Bütü 60,2 52,7 56,6 45,3 Húr 30,4 24,0 25,6 23,6 Sugár 29,3 22,3 27,1 21,1 Krippel Pallay (106-N/m3) Próbatestek száma, db Bütü 50,5 43,8 49,5 Húr 26,7 19,1 21,3 Sugár 26,3 19,4 25,8 105

4 4. táblázat Szilárdsági Vizsgálati eredmények Irodalmi adatok tulajdonságok 105 N/m 2 term. akác gőzölt akác hazai akác kocs.-tölgy Oldalnyomás (talpfaszilárdság) Oldalnyomás (kockaszilárdság) Nyomószilárdság (bütünyomás) Húzószilárdság Nyírószilárdság rostokkal párhuzamosan Nyírószilárdság rostokra merőlegesen Hajlítószilárdság Hajlítórugalmassági modulusz Ütő-, hajlítószilárdság (J/cm 2 ) 16,9 15,9 14,8 7,7 A vizsgált eredmények azt mutatják (4. sz. táblázat), hogy a gőzölés következtében a szilárdsági értékek csökkennek: 5,7 74,0% között, különböző mértékben. Legkevésbé változik a faanyag nyomószilárdsága (bütünyomása) és ütő-, hajlítószilárdsága. A legnagyobb mértékű elváltozás pedig a húzó-, a kocka- és a hajlítószilárdságnál volt megfigyelhető. A kocsányostölggyel történő összehasonlításból kitűnik, hogy a gőzölt akác elmarad a húzó-, kocka-, hajlító- és nyírószilárdságok tekintetében, a többi tényező esetében azonban meghaladja annak értékeit. Az eredmények összefoglalása Összefoglalva a természetes és nemesített akác műszaki tulajdonságaival kapcsolatos vizsgálatok eredményeit megállapítható, hogy a hidrotermikus kezelés hatására az akác elveszti a természetes faanyagok azon jellemző tulajdonságát, mely szerint magasabb térfogatsúly esetében magasabbak a keménységi és szilárdsági értékek is. Itt ellentétes folyamat rögzíthető: a gőzölés következtében megnövekvő térfogatsúlyhoz mérsékeltebb keménységi és szilárdsági értékek kapcsolódnak. (Tehát a nemesített akácra nem alkalmazhatók a térfogatsúlyon alapuló keménységet és szilárdságokat meghatározó empirikus képletek.) E rendkívüli jelenség azzal magyarázható, hogy bár a hőkezelés hatására a fában lejátszódó fizikai és kémiai folyamatok megbontják, fellazítják a sejtek, szövetek közötti természetes kapcsolatokat (a faanyag plasztikusabbá válik), s ennek következtében csökkennek a keménységi és szilárdsági értékek. Vizsgálataink feltárták azt a kedvezőtlen jelenséget, hogy a gőzölés következtében az akác zsugorodási tényezője növekszik. A nedvességváltozások hatására bekövetkező méretváltozásnak (zsugorodás-dagadás) különösen a külső terek berendezésénél van jelentős szerepe. Ennek megfelelően a gőzölt akác felhasználási területeként elsősorban belsőépítészeti létesítmény és bútor javasolható. A kocsányostölggyel történő összehasonlítás azt a célt szolgálta, hogy a jelentkező elváltozások szerepét reálisan értékeljük, ne túlozzuk el. Az eredmény: az akác hidrotermikus nemesítés hatására is keménylombos 106

5 faanyag marad. Alapvető műszaki tényezői összességében nem maradnak el a kocsányostölgyétől, így alkalmazási területei is magasabb mechanikai és dinamikai igényűek lehetnek. IRODALOM (1) Az akác faanyagának hidrotermikus kezelése. Faipari Kutató Intézet zárójelentése, december 31. (2) Dr. Kovács Illés: Az akác műszaki tulajdonságai". Faipar, (3) Joachim Seifert: Fa- és fa alapanyagú termékek méretváltozási sajátosságai". Holz als Roh- und Werkstoff, 1972., 8., (4) Molnár Sándor, Veres Pál: Az akác hidrotermikus kezeléséről". Faipar, 1979., KERESZTESI BÉLA akadémikus A JÓLÉTI ERDŐGAZDÁLKODÁS A SZOVJET ERDŐGAZDASÁG-FEJLESZTÉS TÜKRÉBEN A jóléti erdőgazdálkodás definícióját A fagazdaság ökonómiai alapjai" című, 1975-ben megjelent könyvben a következőkben adtam meg: A jóléti erdőgazdálkodás a legnagyobb mennyiségű, legjobb minőségű fa és egyéb erdei termék (erdei gyümölcsök, méz, gomba, gyógynövények stb.) tartamos és gazdaságos termelése mellett következetesen számol az erdő immateriális hasznaival (csend, felüdülés, vadászélmény, természet- és tájélmény stb.), az erdő által nyújtott infrastrukturális szolgáltatásokkal (az erdő tájökológiai szerepe, tájformáló hatása, környezetvédő és üdülési szolgáltatásai stb.). Az erdőt tehát nem csupán fa- és egyéb nyersanyagforrásnak, hanem az ember természeti életkörnyezete legfontosabb részének tekinti, s ennek megfelelően, a többcélú erdőhasznosítás megszünteti ezt az egyoldalúságot és lehetővé teszi, hogy az erdészet a lakosság jólétéhez fokozottabb mértékben hozzájáruljon. Az erdészeti világkongresszusok, melyeken módom volt részt venni (1966 Madrid, 1972 Buenos Aires, 1978 Djakarta) dokumentumai szerint csaknem minden ország erdőgazdaság-fejlesztésében egészen világosan az erdő valamennyi hasznának és szolgáltatásának a kiaknázására való áttérés tendenciája figyelhető meg. A közelmúltban egy könyvet kaptam Moszkvából. A Szovjetunió erdőgazdasága" a címe, 1977-ben a Nagy Októberi Szocialista Forradalom 60. évfordulója alkalmából adta ki a Lesznaja Promislennoszty Kiadó. Ez a könyv, melyet a szovjet erdészet irányítói és elismert tudósai miniszterek, akadémikusok, erdész-közgazdászok, erdőrendezők, ökológusok, nemesítők, erdőművelők, gépesítők, melorátorok, erdővédők írtak (G. I. Vorobjev, N. P. Anucsin, E. Sz. Arcibasev, V. G. Atrohin, V. N. Vinogradov, Sz. E. Vomperszkij, G. A. Dusin, Sz. P. Ivannyikov, N. P. Kalinyicsenko, I. V. Kolesznyikov, K. F. Kulakov, G. A. Larjuhin, L. E. Mihajlov, I. Ja. Mihalin, N. A. Mojszejev, P. I. Moroz, A. N. Nyikonov, A. V. Pobegyinszkij, L. F. Pravdin, E. D. Szabó, Sz. G. Szinyicin, V. Sz. Szpiridonov, A. A. Sztugyitszkij, H. O. Teder, A. I. Tiscsenko és I. V. Tropin), kitűnő képet ad a Szovjetunió erdőgazdálkodásának fej- 107