Faanyagok modifikációja_08 Faanyagok módosítása hıkezeléssel higroszkóposság, tartósság és szín változása Dr. Németh Róbert, NymE Faipari Mérnöki Kar, Sopron, Faanyagtudományi Intézet, 2009. nemethr@fmk.nyme.hu
Tartalom Fa-víz kapcsolatok változása Gombaállóság változása Szín változása
Fa-víz kapcsolatok változása Egyensúlyi nedvességtartalom csökkenése, a különbözı relatív páratartalmi tartományokban Zsugorodás-dagadás csökkenése : ASE
Egyensúlyi nedvességtartalom (ThermoWood Handbook, www.thermowood.fi, 2003 lucfenyı) Kémiai változások Felületi jelenségek Kapilláris struktúra Kontroll
Egyensúlyi nedvességtartalom (Németh R., 2009, Sopron) 14 Egyensúlyi fanedvesség, %, rp = 50%, t = 20 C 12 10 8 6 4 2 0 B Kontroll B 140T B 175T EF Kontroll EF 120T EF 170T
Egyensúlyi nedvességtartalom 50 45 40 35 30 csökkenése (Németh R., 2009, Sopron) EMCD, % 25 20 15 10 5 0 B 140T B 175T EF 120T EF 170T
Egyensúlyi fanedvesség (Horváth N, 2008, Sopron) 20 Pannónia nyár nettó fanedvessége (%) 15 10 5 12,3 12,3 9,5 11,7 (20 C / 65%rp) 8,9 10,2 8,1 9,6 0 180 C Kontroll 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend 200 C
Egyensúlyi fanedvesség (Horváth N, 2008, Sopron) 20 Cser nettó fanedvessége (%) 15 10 11,7 11,7 8,2 11,0 (20 C / 65%rp) 7,4 9,5 7,0 9,1 5 0 180 C Kontroll 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend 200 C
Egyensúlyi fanedvesség (Horváth N, 2008, Sopron) 20 Bükk nettó fanedvessége (%) 15 10 5 12,3 12,3 9,4 (20 C / 65%rp) 11,4 7,6 11,1 10,9 7,1 0 180 C Kontroll 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend 200 C
Zsugorodás mértéke (ThermoWood Handbook, www.thermowood.fi, 2003 lucfenyı, radiális)
Zsugorodás mértéke (ThermoWood Handbook, www.thermowood.fi, 2003 lucfenyı, tangenciális)
Zsugorodás mértéke (Németh R., 2009, Sopron) 16,00 14,00 12,00 Maximális dagadás húrirányban [%] Maximális dagadás sugár irányban [%] Maximális dagadás, % 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 B Kontroll B 140T B 175T EF Kontroll EF 120T EF 170T
ASE (Németh R., 2009, Sopron) 60,00 50,00 ASE Tang ASE RAD 40,00 ASE, % 30,00 20,00 10,00 0,00 B 140T B 175T EF 120T EF 170T
Dagadás mértéke (Horváth N, 2008, Sopron) 20 17,5 15 12,5 10 7,5 5 2,5 0 11,4 11,4 Tangenciális dagadás (%) Pannónia nyár 7,8 9,7 5,7 8,0 7,9 5,2 DS=30,7% DS=54,4% 180 C Kontroll 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend 200 C
Dagadás mértéke (Horváth N, 2008, Sopron) 20 17,5 15 12,5 10 7,5 5 2,5 0 13,9 13,9 Tangenciális dagadás (%) Cser 14,0 12,1 11,8 9,2 8,1 7,5 DS=15,0% DS=46,0% 180 C Kontroll 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend 200 C
Dagadás mértéke (Horváth N, 2008, Sopron) 20 17,5 15 12,5 10 7,5 5 2,5 0 11,4 11,4 Tangenciális dagadás (%) Pannónia nyár 7,8 9,7 5,7 8,0 7,9 5,2 DS=30,7% DS=54,4% 180 C Kontroll 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend 200 C
Dagadás mértéke (Horváth N, 2008, Sopron) 20 17,5 15 12,5 10 7,5 5 2,5 0 12,0 12,0 Tangenciális dagadás (%) Bükk 9,6 11,8 12,0 8,2 7,2 11,1 DS=7,8% DS=40,1% 180 C Kontroll 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend 200 C
Dagadási anizotrópia (Horváth N, 2008, Sopron) 4 Dagadási anizotrópia 200 C 3 2 1 0 2,5 Kontroll 2,28 2,35 2,1 2,03 2,0 2,00 2,0 1,9 1,9 1,9 2,0 12,5% 9,6% 22,2% 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend p.nyár bükk cser
Zsugorodás a hıkezelés hatására (Horváth N, 2008, Sopron) 10,00 7,50 Hıkezelési méretcsökkenés (%) 200 C - 3.menetrend 6,25 4,10 5,00 2,50 0,00 3,65 tangenciális 2,30 2,61 kk=6,30% 0,03 1,53 kk=8,69% 0,05 kk=5,12% 0,09 radiális hossz bükk p. nyár cser
Tömegcsökkenés (Horváth N, 2008, Sopron) 20 15 Hıkezelési tömegcsökkenés (%) 3.menetrend 14,31 15,05 12,29 10 3,82 5,41 5 4,33 cser bükk 0 200 C 180 C p. nyár
Tömegcsökkenés, % Gombaállóság változása (ThermoWood Handbook, www.thermowood.fi, 2003 erdeifenyı)
ThermoWood eljárással kezelt anyagok a gombaállósági vizsgálatokhoz Pine erdeifenyı Birch nyír Larch vörösfenyı Spruce - lúcfenyı
Gombaállóság változása EP 0 695 408 B1Int appl. Nr: PCT/FI94/00190Int publ. Nr: WO 94/27102 (24.11.1994 Gazette 1994/26)
Tömegcsökkenés kezelési hımérséklet tartósság összefüggés Tömegcsökkenési arány Mért adat Igen tartós Tartós Közepesen tartó Kevésbé tartós Modell
Zsugorodás a hıkezelés hatására (Horváth N, 2008, Sopron) 10,00 7,50 Hıkezelési méretcsökkenés (%) 200 C - 3.menetrend 6,25 4,10 5,00 2,50 0,00 3,65 tangenciális 2,30 2,61 kk=6,30% 0,03 1,53 kk=8,69% 0,05 kk=5,12% 0,09 radiális hossz bükk p. nyár cser
Sőrőség változása (ThermoWood Handbook, www.thermowood.fi, 2003 erdeifenyı)
Gombaállóság változása (Horváth N, 2008, Sopron) Pannónia nyár gombabontása 80 (tömeg%) 70 60 50 40 30 43,2 49,1 53,5 Coriolus versicolor 51,3 42,7 <5% 20 10 0 10,0 6,0 2,9 180 C Kontroll 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend 200 C
Gombaállóság változása (Horváth N, 2008, Sopron) 80 Bükk gombabontása (tömeg%) 70 60 50 40 Coriolus versicolor 41,2 47,3 41,1 39,8 42,3 39,2 30 20 10 22,0 14,9 0 180 C Kontroll 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend 200 C
Gombaállóság változása (Horváth N, 2008, Sopron) 30 26,7 24,8 Cser szíjács gombabontása (tömeg%) 25 20 18,6 Daedalea quercina 15 12,1 10,1 10 5 0 5,5 3,5 2,2 180 C Kontroll 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend 200 C
Gombaállóság változása (Horváth N, 2008, Sopron) 30 25 20 Cser geszt gombabontása (tömeg%) Daedalea quercina 15 12,2 11,6 9,9 10 7,2 5,0 5 2,2 2,4 0 1,0 180 C Kontroll 1.menetrend 2.menetrend 3.menetrend 200 C
Világosság (L) változása (ThermoWood Handbook, www.thermowood.fi, 2003, erdeifenyı)
Világosság (L) változása (ThermoWood Handbook, www.thermowood.fi, 2003, erdeifenyı) Kitéve Mérés idıpontja
Színkoordináták változása (Németh R., 2009, Sopron) 90,00 80,00 70,00 60,00 L* - Világosság 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 UV elıtt UV után 0,00 B Kontroll B 140T B 175T EF Kontroll EF 120T EF 170T
Színkoordináták változása (Németh R., 2009, Sopron) 12,00 10,00 a* - vörös színezet 8,00 6,00 4,00 2,00 UV elıtt UV után 0,00 B Kontroll B 140T B 175T EF Kontroll EF 120T EF 170T
Színkoordináták változása (Németh R., 2009, Sopron) 40,00 35,00 30,00 b* - sárga színezet 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 UV elıtt UV után 0,00 B Kontroll B 140T B 175T EF Kontroll EF 120T EF 170T
Hıkezelés hatás a felszíni repedésekre és felületi penészesedésre (3h kezelés, 6 hónap kitettség) 0 nincs hiba 5 sok hiba
Összefoglalás Nedvességgel szembeni viselkedés tartós javulása Gombaállóság javul, de a kimosódás miatt talajban nem ajánlott Felszín idıvel elszínezıdik, ezért felületkezelés kültérben ajánlott: Olajos alapozásra, oldószeres alkid vagy vizes bázisú akril fedıréteg ajánlott
Köszönöm a figyelmet!