Effect of thermal modification temperature of spruce wood on cutting parameters during circular saw blade cutting

• Autorzy: Hlásková Luďka , Kopecký Zdeněk , Novák Vit

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.2329

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Effect of thermal modification temperature of spruce wood on cutting parameters during circular saw blade cutting. The work examines the effect of temperature on energetical parameters (specific cutting resistance and cutting force) when cutting heat-treated wood of Norway spruce (Picea Abies) by a circular saw. The test samples were heat-treated at 160°C, 180°C, 200°C and 220°C. One sample was not heat treated and was used as a reference sample. In comparison with the theoretical assumptions, the influence of temperature on the cutting force and specific cutting resistance was confirmed. With increasing temperature of modification, the specific cutting resistance and cutting force decreased. The reduction of value of cutting force is related to changes in the chemical structure of the wood components, weight and density loss due to the increasing temperature of modification.

PL

Wpływ temperatury modyfikacji termicznej drewna świerkowego na parametry skrawania podczas cięcia piłą tarczową. W pracy zbadano wpływ temperatury modyfikacji na parametry skrawania (oprór skrawania i siła skrawania) przy cięciu piłą tarczową drewna świerka pospolitego (Picea Abies) poddanego obróbce termicznej. Próbki drewna do badań poddano obróbce w temperaturze 160°C, 180°C, 200°C i 220°C. Jako wariant kontrolny wykorzystano drewno naturalne (nie poddane obróbce termicznej). W ramach badan potwierdzono wpływ temperatury modyfikacji na siłę skrawania i opory skrawania drewna. Wraz ze wzrostem temperatury modyfikacji zmniejszały się wartosci oporu skrawania i siły skrawania. Zmniejszenie wartości siły skrawania związane jest ze zmianami struktury chemicznej składników drewna, ubytkiem masy i gęstości pod wpływem wzrostu temperatury modyfikacji.

Słowa kluczowe

EN

thermal modification; cutting force; specific cutting resistance; circular saw blade; spruce

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2021
• Tom: No. 113
• Strony: 30--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Hlásková Luďka

• Mendel University in Brno, Faculty of Forestry and Wood Technology, Department of Wood Science and Technology, Zemědělská, 1, 61300, Brno, Czech Republic

autor

Kopecký Zdeněk

• Mendel University in Brno, Faculty of Forestry and Wood Technology, Department of Wood Science and Technology, Zemědělská, 1, 61300, Brno, Czech Republic

autor

Novák Vit

• Mendel University in Brno, Faculty of Forestry and Wood Technology, Department of Wood Science and Technology, Zemědělská, 1, 61300, Brno, Czech Republic

Bibliografia

• 1. ALÉN R., KOTILAINEN R., ZAMAN A., 2002: Thermochemical behavior of Norwayspruce (Picea abies) at 180-225oC, Wood Sci. Technol. 36, 163-171.
• 2. BENGTSSON C., JERMER J., BREM F., 2002: Bending strength of heat-treated spruceand pine timber, In: International Research Group Wood Pre, Section 4- Processes, NoIRG/WP 02-40242.
• 3. CORLETO R., GAFF M., NIEMZ P., SETHY A. K., TODARO L., DITOMMASO G.,RAZAEI F., SIKORA A., KAPLAN L., DAS S., KAMBOJ G., GAŠPARÍK M.,KAČÍK F., MACKŮ J., 2020: Effect of thermal modification on properties and millingbehaviour of African padauk (Pterocarpus soyauxii Taub.) wood, Journal of MaterialsResearch and Technology.
• 4. ESTEVES B., MARQUES A. V., DOMINGOS I., PEREIRA H., 2007: Influence ofsteam heating on the properties of pine (Pinus pinaster) and eucalypt (Eucalyptusglobulus) wood. Wood Sci Technol 41, 193.
• 5. FENGEL D., WEGENER G., 1989: Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reaction, Walterde Gruyter, Berlin.
• 6. HILLIS W. E., 1996: High temperature and chemical effects on wood stability, WoodSci. Technol. 18, 281-293. DOI: 10,1007/BF00353364
• 7. KOLEDA P., BARCÍK Š., NAŠČÁK L., SVOREŇ J., ŠTEFKOVÁ J., 2019: Cuttingpower during lengthwise milling of thermally modified oak wood. Wood Research, Vol.64, 3, pp. 537-548.
• 8. KRAUSS A., PIERNIK M., PINKOWSKI G., 2016: Cutting Power during Milling ofThermally Modified Pine Wood. Drvna industrija, 67 (3), 215-222.https://doi.org/10.5552/drind.2016.1527
• 9. KUBŠ J., GAŠPARÍK M., GAFF M., KAPLAN L., ČEKOVSKÁ H., JEŽEK J.,ŠTÍCHA V., 2017: Influence of thermal treatment on power consumptionduring plainmilling of lodgepole pine (Pinus contorta subsp.murrayana). BioResources,12(1), 407-18, http://dx.doi.org/10.15376/biores.12.1.407-418
• 10. MAYES D., OKSANEN O., 2003: ThermoWood® Handbook. Finnish ThermoWoodAssociation. Helsinki. Finland.
• 11. MITCHELL P. H., 1988: Irreversible property changes of small loblolly pine specimensheated in air, nitrogen, or oxygen Wood and Fiber Science, 20 (3), pp. 320-355
• 12. PONCSAK S., KOCAEFE D., BOUAZARA M., PICHETTE A., 2006: Effect of hightemperature treatment on the mechanical properties of birch (Betula papyrifera), WoodSci. Technol. 40, 647-663.
• 13. POŽGAJ A., CHOVANEC D., KURJATKO S., BABIAK M., 1997: Struktura avlastnosti dreva. Bratislava: Príroda a.s., 488 s. ISBN 80-07-00960-4
• 14. REINPRECHT L., VIDHOLDOVÁ Z., 2011: Termodřevo: Thermowood. Českárepublika: Šmíra-Print, 89 s. ISBN 978-80-87427-05-7.
• 15. REINPRECHT L., VIDHOLDOVÁ Z., 2008: Termodrevo – Príprava, Vlastnosti aAplikácie [ThermoWood – Preparing, Properties and Applications], Monograph,Technical University in Zvolen, Slovakia (in Slovak).
• 16. RUSCHE H., 1973a: Thermal degradation of wood at temperatures up to 200 deg C. I.Strength properties of wood after heat treatment. Holz als Roh- und Werkstoff, 31(7),273–281. 35
• 17. RUSCHE H., 1973b: Thermal degradation of wood at temperatures up to 200 deg C.Part II. Reaction kinetics of loss of mass during heat treatment of wood. Holz als Rohund Werkstoff, 31(8), 307–312.
• 18. SYRJANEN T., Oy K., 2001: Production and classification of heat treated wood inFinland, Review on heat treatments of wood. In: Proceedings of the special seminar heldin Antibes, France.
• 19. WELZBACHER C. R., Rapp A. O., 2005: Durability of different heat-treated materials.from industrial processes in ground contact (IRG / WG 05-40312), in: Proceedings ofthe International Research Group on Wood Preservation, Bangalore, India.
• 20. YILDIZ S., 2002: Physical, mechanical, technological and chemical properties of beechand spruce wood treated by heating. Ph.D. dissertation, Karadeniz Technical University,Trabzon, Turkey.
• 21. YINODOTLGÖR N., Kartal S. N., 2010: Heat modification of wood: Chemicalproperties and resistance to mold and decay fungi, Forest Products Journal 60(4), 357- 361 DOI: 10.13073/0015-7473-60.4.357

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).