PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!
Tytuł artykułu

Equilibrium moisture content of hydrothermally and thermo-mechanically modified oak wood

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Wilgotność równoważna drewna dębu modyfikowanego hydrotermicznie i termo-mechanicznie
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Equilibrium moisture content of hydrothermally and thermo-mechanically modified oak wood. The aim of the study was to determine the effect of hydrothermal and thermo-mechanical modification of oak wood (Quercus robur L.) on equilibrium moisture content (EMC) under relative air humidity (RH) conditions: 9 %, 34 %, 55 %, 75 %, 98 %. It was found that the density of thermo-mechanically modified (densified) oak wood (variant IV) and density of oak wood after hydrothermal treatment for 150 min and densification (variant V) was lower for samples conditioned in a climate with a relative air humidity of 75 % and 98 % than for samples conditioned in a lower relative air humidity. However, the density of oak wood after hydrothermal treatment for 300 min and densification (variant VI) was lower for samples conditioned in a climate with a relative air humidity of 98 %. Densified oak wood (variants IV-VI) was characterized by the lowest EMC values for most of the relative humidity levels tested, except for the highest (98 %), where the EMC values were the same as for non-densified oak wood: control (variant I), after hydrothermal treatment (variants II and III). The lowest EMC values were noted for oak wood subjected to hydrothermal treatment for 300 min and densification (variant VI). In climates with relative air humidity of 9 %, 34 %, 55 %, 75 % the EMC values were about 0.50, 1.00, 1.00, 2.00 percentage points lower than for non-modified oak wood (variant I), respectively. The results indicate that the effect of the investigated modification methods on the tested properties of oak wood was varied and largely depends on the type of modification used and the environmental conditions.
PL
Wilgotność równoważna drewna dębu modyfikowanego hydrotermicznie i termo-mechanicznie. Celem badań było określenie wpływu modyfikacji hydrotermicznej i termo-mechanicznej drewna dębu na wilgotność równoważną (EMC) w klimacie o różnych poziomach wilgotności względnej powietrza (RH): 9%, 34%, 55%, 75%, 98%. Stwierdzono, że gęstość drewna dębu zagęszczonego termo-mechanicznie (wariant IV) oraz gęstość drewna dębu poddanego obróbce hydrotermicznej przez 150 min i zagęszczaniu (wariant V) była niższa dla próbek klimatyzowanych w klimacie o wilgotności względnej powietrza 75 % i 98 % niż dla próbek klimatyzowanych w klimacie o niższej wilgotności względnej powietrza. Jednakże gęstość drewna dębu poddanego obróbce hydrotermicznej przez 300 min i zagęszczaniu (wariant VI) była niższa dla próbek klimatyzowanych w klimacie o wilgotności względnej powietrza 98%. Zagęszczone drewno dębu (warianty IV-VI) charakteryzowało się najniższymi wartościami EMC dla większości badanych poziomów wilgotności względnej powietrza, z wyjątkiem najwyższego (98%), dla którego wartości EMC były takie same jak dla niezagęszczonego drewna dębu: kontrolnego (wariant I) oraz po obróbce hydrotermicznej (warianty II i III). Najniższe wartości EMC odnotowano dla drewna dębu poddanego obróbce hydrotermicznej przez 300 min i zagęszczaniu (wariant VI). W klimatach o wilgotności względnej powietrza 9 %, 34 %, 55 % i 75 % wartości EMC były odpowiednio o około 0.50, 1.00, 1.00 i 2.00 punkty procentowe niższe niż dla niemodyfikowanego drewna dębu (wariant I). Wyniki wskazują, że wpływ badanych metod modyfikacji na oznaczane właściwości drewna dębu był zróżnicowany i w dużej mierze zależał od rodzaju zastosowanej modyfikacji oraz warunków środowiskowych.
Twórcy
  • Department of Wood Science and Wood Preservation, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Poland
  • Department of Wood Science and Wood Preservation, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Poland
Bibliografia
  • 1. AKYILDIZ, M., & ATES, S. (2008). Effect of heat treatment on equilibrium moisture content (EMC) of some wood species in Turkey, Research Journal of Agriculture and Biological Sciences 4(6). 660-665.
  • 2. ALI, M., R., ABDULLAH, U., H., ASHAARI, Z., HAMID, N., H., & HUA, L.S. (2021). Hydrothermal Modification of Wood: A Review. Polymers. 13(16), 2612; https://doi.org/10.3390/polym13162612.
  • 3. BEKHTA, P., & NIEMZ, P. (2003). Effect of high temperature on the change in color, dimensional stability and mechanical properties of spruce wood. Holzforschung 57(5); 539-546. https://doi.org/10.1515/HF.2003.080.
  • 4. CAO, R., MARTTILA, J., MÖTTÖNEN, V., HERÄJÄRV, K., RITVANEN, P., & VERKASALO, E. (2020). Mechanical properties and water resistance of Vietnamese acacia and rubberwood after thermo-hygro-mechanical modification. European Journal of Wood and Wood Products 78. 841-848. https://doi.org/10.1007/s00107-020-01552-7.
  • 5. ČERMÁK, P., RAUTKARI, L., HORÁČEK, P., SAAKE, B., RADEMACHER, P., & SABLÍK, P. (2015). Analysis of Dimensional Stability of Thermally Modified Wood Affected by Re-Wetting Cycles. BioResources 10(2); 3242-3253; https://doi.org/10.15376/biores.10.2.3242-3253.
  • 6. ESTEVES, B., & PEREIRA, H. (2009). Wood modification by heat treatment: A review. BioResources 4(1). 370-404; https://doi.org/10.15376/biores.4.1.370-404.
  • 7. ESTEVES, B., MARQUES, A.V., DOMINGOS, I., PEREIRA, H. (2013). Chemical changes of heat-treated pine and eucalypt wood monitored by FTIR Maderas. Ciencia y Tecnologia 15(2). 245-258. https://doi.org/10.4067/S0718-221X2013005000020.
  • 8. FANG, CH.-H., MARIOTTI, N., CLOUTIER, A., KOUBAA, A., & BLANCHET, P. (2012). Densification of wood veneers by compression combined with heat and steam, European Journal of Wood and Wood Products. 70(1-3). 155-163. https://doi.org/10.1007/s00107-011-0524-4.
  • 9. GLASS, S., V., & ZELINKA, S., L. (2021). Moisture relations and physical properties of wood. Wood Handbook, Wood as an Engineering Material. Forest Products Laboratory. United States Department of Agriculture Forest Service. Madison, Wisconsin. Chapter 4. 22.
  • 10. HIGASHIHARA, T., MOROOKA, T., & NORIMOTO M. (2000). Permanent fixation of transversely compressed wood by steaming and its mechanism, Mokuzai Gakkaishi. 46(4). 291-297.
  • 11. HILL, C. A. S. (2007). Wood modification: chemical, thermal and other processes, John Wiley & Sons Ltd, Bangor, UK; pp. 264. ISBN: 978-0-470-02172-9. https://doi.org/10.1002/0470021748
  • 12. HILL, C. A. S. RAMSAY, J., KEATING, B., LAINE, K., RAUTKARI, L., HUGHES, M., & CONSTANT B. (2012). The water vapour sorption properties of thermally modified and densified wood. Journal of Materials Science 47(7). 3191-3197. https://doi.org/10.1007/s10853-011-6154-8.
  • 13. ISO 13061-1:2014; Physical and Mechanical Properties of Wood – Test Methods for Small Clear Wood Specimens – Part 1: Determination of Moisture Content for Physical and Mechanical Tests. International Organization for Standardization: Geneva, Switzerland
  • 14. ISO 13061-2:2014; Physical and Mechanical Properties of Wood – Test Methods for Small Clear Wood Specimens – Part 2: Determination of Density for Physical and Mechanical Tests. International Organization for Standardization: Geneva, Switzerland
  • 15. İMIRZI, H. Ö., ÜLKER, O., & BURDURLU, E. (2014). Effect of densification temperature and some surfacing techniques on the surface roughness of densified Scots pine (Pinus sylvestris L.). BioResources 9(1). 191-209. https://doi.org/10.15376/biores.9.1.191-209.
  • 16. JANČÍKOVÁ, V., & JABLONSKÝ, M. (2025). Thermal Modification of Wood-A Review. Sustainable Chemistry 6(3), 19. https://doi.org/10.3390/suschem6030019.
  • 17. JONES, D., & SANDBERG, D. (2020). A Review of Wood Modification Globally – Updated Findings from COST FP1407. Interdisciplinary Perspectives on the Built Environment 1. pp. 31. https://doi.org/10.37947/ipbe.2020.vol1.1.
  • 18. JUODEIKIENĖ, I. (2013). Influence of Thermal Treatment on the Hygroscopicity and Dimensional Stability of Oak Wood, Materials Science (Medžiagotyra) 19(1). 51-55. https://doi.org/10.5755/j01.ms.19.1.3825
  • 19. KOCAEFE, D., PONCSAK, S., & BOLUK Y. (2008a). Effect of thermal treatment on the chemical composition and mechanical properties of birch and aspen. BioResources 3(2). 517-537. https://doi.org/10.15376/biores.3.2.517-537.
  • 20. KOCAEFE, D., PONCSAK, S., DORÉ, G., & YOUNSI, R. (2008b). Effect of heat treatment on the wettability of white ash and soft maple by water. Holz als Roh- und Werkstoff. 66(5); 355-361. https://doi.org/10.1007/s00107-008-0233-9.
  • 21. KRISTAK, L., REH, R., BARBU, M., C., & TUDOR E., M. (2025). Advances in Wood-Based Composites. Polymers 17(8). 1104. 8. https://doi.org/10.3390/polym17081104.
  • 22. LASKOWSKA, A., MARCHWICKA M., BORUSZEWSKI P., & WYSZYŃSKA J. (2018). Chemical composition and selected physical properties of oak wood (Quercus robur L.) modified by cyclic thermo-mechanical treatment. BioResources 13(4). 9005-9019. https://doi.org/10.15376/biores.13.4.9005-9019.
  • 23. MAJKA J., & ROSZYK E., 2018: Swelling restraint of thermally modified ash wood perpendicular to the grain, European Journal of Wood and Wood Products 76; 1129-1136; DOI: 10.1007/s00107-018-1321-0
  • 24. MASOUMI A., & BOND B.H., 2024: Dimensional stability and equilibrium moisture content of thermally modified hardwoods, BioResources 19(1); 1218-1228; DOI: 10.15376/biores.19.1.1218-1228
  • 25. NAVI, P., & HEGER, F. (2004). Combined densification and thermo-hydro-mechanical processing of wood. MRS Bulletin 29(5). 332-336. https://doi.org/10.1557/mrs2004.10.
  • 26. OKON, K., E., LIN, F., CHEN, Y., & HUANG, B. (2017). Decay resistance and dimensional stability improvement of wood by low melting point alloy heat treatment. Journal of Forestry Research 29(6). 1797-1805. https://doi.org/10.1007/s11676-017-0537-x.
  • 27. SANDBERG, D., KUTNAR, A., & MANTANIS, G. (2017). Wood modification technologies-a review. iForest - Biogeosciences and Forestry. 10(6). 895-908. https://doi.org/10.3832/ifor2380-010.
  • 28. SIKORA, A., KAČÍK F., GAFF, M., VONDROVÁ, V., BUBENÍKOVÁ, T., & KUBOVSKÝ I. (2018). Impact of thermal modification on colour and chemical changes of spruce and oak wood. Journal of Wood Science. 64. 406-416. https://doi.org/10.1007/s10086-018-1721-0.
  • 29. SIMPSON, W.T., & ROSEN H., N. (1981). Equilibrium Moisture Content of Wood at High Temperatures. Wood and Fiber. 13(3). 150-158.
  • 30. SOSINS, G., GRININS, J., BRAZDAUSKS, P., & ZICANS J. (2024). Water-Related Properties of Wood after Thermal Modification in Closed Process under Pressure in Nitrogen. Forests 15(1). 140. https://doi.org/10.3390/f15010140.
  • 31. WINANDY, J. E. & MORRELL, J. J. (2017). Improving the utility, performance, and durability of wood- and bio-based composites. Annals of Forest Science. 74. 25. https://doi.org/10.1007/s13595-017-0625-2.
  • 32. VARNAGIRYTĖ-KABAŠINSKIENĖ, I., PUKALSKIENĖ, M., ŠILINSKAS, B., ŠKĖMA, M., & ALEINIKOVAS M. (2021). Physical and Chemical Changes in Hydrothermally Modified Wood. Forests 12. 1771. https://doi.org/10.3390/f12121771.
  • 33. ZHOU, T., & LIU, H. (2022). Research Progress of Wood Cell Wall Modification and Functional Improvement. A Review. Materials 15(4), 1598. https://doi.org/10.3390/ma15041598.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-dc5f7710-f0bb-4da5-b6a9-1cc91b3b7796
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.