Milling wood-based materials on CNC devices causes the creation of chips in small sizes that may escape the chip extraction zone to the surrounding environment and pollute the air. The article studied the effect of the feed rate (vf) and the width of cut (ae), transformed into kinematic average chip thickness, on the amounts of chips in respirable sizes <10.0μm created in the cutting zone from particleboards (PB) and medium-density fibreboards (MDF). The amounts of dust-sized chips are discussed and were determined by the sieving analysis. The sizes of potentially respirable chips were estimated by weighting with the laser diffraction method. The highest amounts of chips from PB were of 0.250-0.500 mm (38-41%w), but in MDF, amounts varied depending on cutting conditions. With (ae) 1 mm were in the size range of 0.125-0.250 mm (35-54%w), for (ae) 2 mm (33-35%w), and (ae) 3 mm (36-40%w) with combinations of (vf) 6-8 m•min-1. With a combination of (vf) 10 and 12 m•min-1 distribution moved to a higher size range. Chips in sizes 10.0-4.0 μm were estimated by <1%, for 4.0-2.5 μm <0.5%, in 2.5-0.1 μm <0.3%, and <0.1 μm by <0.05%. Statistically was proven (p<0.05) only in PB, with adjusted (ae) by 1 mm, increasing the value of (vf) from 6 to 12 m•min-1 and also with (vf) at 6 m•min-1, between values of (ae) 1 and 2 mm (hm of 0.025-0.035 mm), will significantly (p<0.05) lower the percentual amounts of chips in sizes 10.0-4.0 and 4.0-2.5 μm.
The impact of the share of waste lignocellulosic biomass from apple orchards on the susceptibility to drilling of produced particle boards. Every year, care cuts are carried out in the orchards, which result in a significant amount of waste. This waste is a valuable source of lignocellulosic material for particleboards production. As part of this study, the influence of the share of waste apple wood on the susceptibility to drilling of particleboards was investigated. Three-layer particle boards with share of lignocellulosic waste biomass from apple orchards (0%, 25%, 50% and 75%) and density level at 650 kg/m3 and 550 kg/m3 were made. The particleboards were examined for the axial force and torque that occurs during drilling. The highest value of the axial force during drilling was notice for particleboard without apple wood and a density of 650 kg/m3 . While the lowest axial force during drilling was recorded for particleboard with 50% share of apple wood and density of 550 kg/m3 . The obtained results allow to conclude that density of the produced particleboards and the share of apple wood waste have a statistically significant effect on the axial force during drilling. While the share of apple wood do not statistically affect the torque during drilling. In the case of the pressing unit pressure used in the particleboards production process, no statistically significant influence on the axial force and torque during drilling was found.
PL
Wpływ udziału odpadowej biomasy lignocelulozowej z sadów jabłoniowych na podatność na wiercenie płyt wiórowych. Każdego roku w sadach przeprowadzane są cięcia pielęgnacyjne, w wyniku, których powstaje znaczna ilość odpadów. Odpady te są cennym źródłem materiału lignocelulozowego do produkcji płyt wiórowych. W ramach pracy zbadano wpływ udziału drewna odpadowego jabłoni na podatność na wiercenie płyt wiórowych. Zbadano płyty wiórowe trójwarstwowe z udziałem lignocelulozowej biomasy odpadowej z sadów jabłoniowych (0%, 25%, 50% i 75%) oraz gęstością 650 kg/m3 i 550 kg/m3. Płyty wiórowe zostały przebadane pod kątem siły osiowej i momentu obrotowego występującego podczas wiercenia. Otrzymane wyniki pozwalają stwierdzić, że gęstość wytworzonych płyt wiórowych oraz udział odpadów z drewna jabłoni mają statystycznie istotny wpływ na siłę osiową podczas wiercenia. Przy czym najwyższą wartością siły osiowej podczas wiercenia charakteryzowały się płyty bez udziału drewna jabłoni oraz gęstości 650 kg/m3. Natomiast najniższą siłą osiową podczas wiercenia płyty z 50% udziałem drewna jabłoni i gęstości 550 kg/m3. Natomiast udział drewna jabłoni nie wpływa statystycznie na moment obrotowy podczas wiercenia. W przypadku jednostkowego ciśnienia prasowania stosowanego w procesie produkcji płyt wiórowych nie stwierdzono statystycznie istotnego wpływu na siłę osiową i moment obrotowy podczas wiercenia.
Selected properties of particleboards made of different cultivars of apple wood particles. The aim of the research was to determine the density of wood and the possibility of using particles from various cultivars of apple wood for the production of particleboards. The following apple cultivars were used in the research: Gala (Malus domestica Borkh), Prince (Red Jonathan Cltv.), Golden Delicious (Malus domestica 'Golden Delicious' Cltv.), Champion (Malus domestica 'Szampion' Cltv.). As part of the work, three-layer particleboards were produced in laboratory conditions from particles made from branches, and selected physical and mechanical properties of the obtained boards, as well as the wood density of the branches themselves, were examined. The tests confirmed the existence of differences between the density of the tested apple wood, as well as between the properties of the produced particleboards. The research also showed the possibility of producing boards for the furniture industry using wood from the mentioned apple cultivars.
PL
Wybrane właściwości płyt wiórowych wykonanych z cząstek drewna różnych kultywarów jabłoni. Celem badań było określenie gęstości drewna oraz możliwości wykorzystania wiórów z różnych gatunków drewna jabłoni do produkcji płyt wiórowych. W badaniach wykorzystano następujące kultywary jabłoni: Gala (Malus domestica Borkh), Prince (Red Jonathan Cltv.), Golden Delicious (Malus domestica ‘Golden Delicious’ Cltv.), Champion (Malus domestica ‘Szampion’ Cltv.). W ramach pracy wyprodukowano w warunkach laboratoryjnych trójwarstwowe płyty wiórowe z wiórów powstałych z gałęzi oraz zbadano wybrane właściwości fizyczne i mechaniczne uzyskanych płyt, jak również gęstości drewna samych gałęzi. Badania potwierdziły występowanie różnic między gęstością badanego drewna jabłoni, jak również między właściwościami wytworzonych płyt wiórowych. Badania wykazały również możliwości produkcji płyt dla przemysłu meblarskiego z wykorzystaniem drewna wspomnianych kultywarów jabłoni.
Selected physical and mechanical properties of particleboards with variable shares of nettle Urtica dioica L. lignocellulosic particles. The aim of the research was to confirm the possibility of using woody particles of either young or adult nettle Urtica dioica stems as alternative raw materials in the production of particleboards. As part of the work, particleboards made out of nettle Urtica dioica particles were produced in laboratory conditions and selected physical and mechanical properties of the obtained boards were tested. The results show, that it is possible to manufacture particleboards for the furniture industry using particles of nettle (Urtica dioica L.) meeting the requirements for P2 boards according to EN 312 as long as nettle particle mass content does not exceed 50%.
PL
Wybrane właściwości fizyczne i mechaniczne płyt wiórowych o zmiennym udziale cząstek lignocelulozowych pokrzywy Urtica dioica L. Celem badań było potwierdzenie możliwości wykorzystania zdrewniałych cząstek młodych lub dorosłych łodyg pokrzywy Urtica dioica jako alternatywnego surowca do produkcji płyt wiórowych. W ramach pracy wytworzono w warunkach laboratoryjnych płyty wiórowe z cząstek pokrzywy Urtica dioica oraz zbadano wybrane właściwości fizyczne i mechaniczne otrzymanych płyt. Uzyskane wyniki wskazują, że możliwe jest wytwarzanie płyt wiórowych dla przemysłu meblarskiego z cząstek pokrzywy (Urtica dioica L.) spełniających wymagania dla płyt P2 wg EN 312, o ile udział masowy cząstek pokrzywy w płycie nie przekracza 50%.
Influence of the content of recycled artificial leather waste particles in particleboards on their selected properties. Artificial leather is a layered fabric-plastic composite that resembles natural leather in appearance. Due to its wide range of advantages, artificial leather is widely used as an upholstery material in the renovation and production of furniture or even car upholstery. The aim of the research was to manage upholstery leather waste by adding previously shredded particles of artificial leather of different contents (5, 10, 25 and 50% by weight) to particleboard. Tests of selected mechanical properties (bending strength and modulus of elasticity and resistance to screw withdrawal) and physical properties (density profile, thickness swelling after immersion in water) were completed. It can be concluded that, depending on the further use of the board, there is a possibility of using the recovered artificial leather particles as a reasonable addition to wood fibres in the production of particleboard.
PL
Wpływ zawartości cząstek sztucznej skóry z recyklingu na właściwości płyt wiórowych. Sztuczna skóra to warstwowy kompozyt tkaninowo-plastikowy, który swoim wyglądem przypomina skórę naturalną. Ze względu na szeroki wachlarz zalet sztuczna skóra jest powszechnie stosowana jako materiał obiciowy w renowacji i produkcji mebli czy nawet tapicerki samochodowej. Celem badań było zagospodarowanie odpadów skór tapicerskich poprzez dodanie do płyt wiórowych uprzednio rozdrobnionych kawałków sztucznej skóry o różnej zawartości (5, 10, 25 i 50% wag.). Zakończono badania wybranych właściwości mechanicznych (wytrzymałość na zginanie i moduł sprężystości oraz odporność na wyciąganie wkrętów) oraz fizycznych (profil gęstości, pęcznienie grubości po zanurzeniu w wodzie). Można stwierdzić, że w zależności od dalszego wykorzystania płyty istnieje możliwość wykorzystania odzyskanych kawałków skaju jako rozsądnego dodatku do włókien drzewnych w produkcji płyt wiórowych.
Post-extraction birch bark residues as a potential binder in particleboards. Nowadays, in the wood-based composites industry, aspects such as ecology and joining the current circular economy play a very important role. However, user safety is also very important. Formaldehyde is one of the hazardous substances which, if emitted too high, can harm human health. Unfortunately, binders containing formaldehyde still reign supreme in the wood-based panels' industry. Therefore, this paper concerns the possibility of using post-extraction residues obtained during the extraction of suberinic acid, as a formaldehyde-free and ecological binder in the production of particleboards. The main component, suberinic acid, is a colorless, crystalline solid used in the synthesis of drugs and the production of plastics. The aim of the research was to answer the question: since suberinic acid itself is a good binder in the production of particle boards, as described in other publications, it is worth checking whether the post-extraction residues also have similarly good properties of joining particles in particle boards, depending on the size of the wood particles? In addition, the use of post-extraction residues of bark, and thus the elimination of synthetic adhesives in the wood-based composites production process, allows the reuse of wood raw material, which fits perfectly with the idea of upcycling. The tests showed that using post-extraction residues of birch bark, using 10% and 20% resination, the requirements of the EN 312: 2010 standard were met only in the case of the modulus of elasticity for boards made of the largest wood particles used in the tests. The resination and the size of wood particles contributed to the improvement of the properties of the tested boards.
PL
Pozostałości poekstrakcyjne kory brzozy jako potencjalne spoiwo w płytach wiórowych. W dzisiejszych czasach w branży kompozytów drewnopochodnych bardzo ważną rolę odgrywają takie aspekty jak ekologia i prowadzenie gospodarki o obiegu zamkniętym. Jednak bardzo ważne jest również bezpieczeństwo użytkownika. Formaldehyd jest jedną z niebezpiecznych substancji, która emitowana w zbyt dużej ilości może zaszkodzić zdrowiu ludzkiemu. Niestety, w przemyśle płyt drewnopochodnych nadal dominują spoiwa wytwarzane na bazie formaldehydu. Dlatego niniejszy artykuł dotyczy możliwości wykorzystania pozostałości poekstrakcyjnych uzyskanych podczas ekstrakcji kwasu suberynowego jako bezformaldehydowego i ekologicznego spoiwa w produkcji płyt wiórowych. Główny składnik, kwas suberynowy, to bezbarwne, krystaliczne ciało stałe wykorzystywane w syntezie leków i produkcji tworzyw sztucznych. Celem przeprowadzonych badań była odpowiedź na pytanie: skoro sam kwas suberynowy jest dobrym spoiwem w produkcji płyt wiórowych, jak opisano w innych publikacjach, to czy pozostałości poekstrakcyjne również mają podobnie dobre właściwości łączenia cząstek w płytach wiórowych, w zależności od wielkości wióra? Dodatkowo wykorzystanie pozostałości poekstrakcyjnych kory, a co za tym idzie eliminacja klejów syntetycznych w procesie produkcyjnym tworzyw drzewnych, pozwoliłoby na ponowne wykorzystanie surowca drzewnego, co doskonale wpisuje się w ideę upcyclingu. Badania wykazały, że wykorzystując pozostałości poekstrakcyjne kory brzozy, stosując zaklejenie 10% i 20%, wymagania normy EN312:2010 zostały spełnione jedynie w przypadku modułu sprężystości na zginanie dla płyt wytworzonych z największych cząstek drzewnych stosowanych w badaniach. Na poprawę właściwości badanych płyt wpływał stopień zaklejenia oraz wielkość cząstek drzewnych (wiórów).
This paper presents a novel method of partially liquefying bark sawmilling waste for use in making particleboards. Maritime pine (Pinus pinaster Ait.) bark of different particle sizes (fine, medium, coarse, and mixed) was partially liquefied in the presence of ethylene glycol as a solvent and sulphuric acid as a catalyst at 180°C for 30 minutes. Single-layer particleboards were prepared by mixing partially liquefied bark (PLB) and wood chips at a ratio of 0.25 with no adhesives (group A) and at ratios of 0.25 or 0.1 with melamine-urea-formaldehyde (MUF) adhesives for additional bonding (groups B and C respectively). Mechanical and physical properties of the particleboards were tested according to European standards. The results showed that the boards in group A had lower densities, inferior mechanical properties and higher moisture content than those in groups B and C. Bark particle size had a significant effect on the mechanical properties of particleboards within each group. Additional MUF bonding and avoidance of coarse bark particles had a positive effect on mechanical properties. The thickness swelling (TS) and water absorption (WA) values of MUF-bonded boards were lower than those of boards without MUF, and greater addition of PLB produced particleboards with better water resistance. Bark particle size was not as critical for TS and WA as for mechanical properties. The overall results suggested using a bark particle size of < 2 mm for further studies.
The influence of particleboard resination on their internal bond strength. The aim of the project was to investigate the main mechanical and physical properties of particleboards, especially focused on internal bond, in terms of their resination. For the tests, the particleboards have been produced in laboratory conditions with the following glue content: 7, 10, 15, 30 and 50%. Particular attention was paid for examining the mechanical property – tensile strength perpendicular to surfaces (Internal Bond – IB). In addition, there were investigated modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR) density and density profile. In the light of above mentioned tests, there is no positive effect of improvement of tested parameters when raise resination over 30% when producing particleboards. With the resination increase from 7 to 50% a significant change (densification) of panels’ structure, as well as differences between face and core layers density have been found.
PL
Wpływ stopnia zaklejenia płyt wiórowych na ich wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe. Celem badań było określenie związku pomiędzy wybranymi właściwościami mechanicznymi i fizycznymi płyt wiórowych, ze szczególnym uwzględnieniem wytrzymałości na rozciąganie prostopadłe, a ich stopniem zaklejenia. Do badań zostały wytworzone w warunkach laboratoryjnych płyty wiórowe o następujących stopniach zaklejenia: 7, 10, 15, 30 i 50%. Szczególną uwagę zwrócono na zbadanie właściwości mechanicznych – wytrzymałości na rozciąganie prostopadle do powierzchni (Internal Bond – IB). Ponadto zbadano moduł sprężystości (MOE), wytrzymałość na zginanie (MOR) gęstość oraz profil gęstości. W świetle powyższych badań stwierdzono, że nie ma pozytywnego efektu poprawy badanych parametrów przy podniesieniu stopnia zaklejenia wiórów powyżej 30% przy produkcji płyt wiórowych. Wraz ze wzrostem stopnia zaklejenia z 7 do 50% zauważono istotną zmianę (zagęszczenie) struktury płyt, jak również stwierdzono rosnące różnice pomiędzy gęstością warstw zewnętrznych i wewnętrznych badanych płyt.
Compression strength-focused properties of wood composites induced by density. The aim of this study was to analyse the contractual compression strength and modulus of elasticity under compression of ten commercially available wood composites of various thickness, density, structure and surface finish. Density and density profiles have also been performed. The tests showed that there is no significant dependence of the compression strength and MOEC on the density of composites.
PL
Właściwości kompozytów drewnopochodnych przy ściskaniu w odniesieniu do gęstości. Celem badań była analiza umownej wytrzymałości na ściskanie i modułu sprężystości przy ściskaniu dziesięciu dostępnych na rynku kompozytów drewnopochodnych o różnej grubości, gęstości, strukturze i wykończeniu powierzchni. Zbadano również gęstość i profile gęstości badanych tworzyw. Badania wykazały, że brak jest istotnej zależności wytrzymałości na ściskanie oraz MOEC od gęstości tworzyw.
The possibility of using bacterial cellulose in particleboard technology. The paper presents the results of the influence of bacterial cellulose multiplication on industrial pine particles (used in wood materials technology), and then the use of the obtained biomass in the production of particleboards with reduced density LP1 type. Based on previous preliminary studies it was determined that the most effective growth of bacterial cellulose occurs using 5% wood particles in the breeding mixture. Two series of particleboards were produced: control and containing bacterial cellulose. Selected mechanical properties of produced particleboards (modulus of rupture, modulus of elasticity and internal bond) and selected physical properties (swelling and water absorption after 2 and 24 hours of soaking in water) were determined in turn. The boards made with bacterial cellulose had lower MOR and MOE values. Swelling after 2 and 24 hours was lower for boards with bacterial cellulose. The presented tests allow to state that bacterial cellulose can be a potential raw material ingredient in the production of particleboard while meeting the minimum requirements of the technical specification for boards with reduced density LP1.
PL
Możliwość wykorzystania celulozy bakteryjnej w technologii płyt wiórowych. W pracy przedstawiono wyniki wpływu namnażania celulozy bakteryjnej na przemysłowych wiórach sosnowych (wykorzystywanych w technologii tworzyw drzewnych), a następnie wykorzystanie otrzymanej biomasy przy produkcji płyt wiórowych o obniżonej gęstości typu LP1. Na podstawie wcześniejszych badań wstępnych określono, że najefektywniejszy przyrost celulozy bakteryjnej następuje przy zastosowaniu 5% zawartości wiórów drzewnych w mieszaninie hodowlanej. Wyprodukowano dwie serie płyt wiórowych: kontrolną oraz zawierających celulozę bakteryjną. Kolejno określono wybrane właściwości mechaniczne wytworzonych płyt wiórowych (wytrzymałość na zginanie statyczne, moduł sprężystości przy zginaniu statycznym oraz wytrzymałość na rozciąganie w kierunku prostopadłym do płaszczyzn płyty) oraz wybrane właściwości fizyczne (spęcznienie i nasiąkliwość po 2 i 24 h moczenia w wodzie). Płyty wykonane z udziałem celulozy bakteryjnej charakteryzowały się niższymi wartościami MOR oraz MOE. Spęcznienie po 2 i 24 godzinach było niższe w przypadku płyt z udziałem celulozy bakteryjnej. Przedstawione badania pozwalają stwierdzić, iż celuloza bakteryjna może stanowić potencjalny ingredient surowcowy w produkcji płyt wiórowych spełniając przy tym minimalne wymagania specyfikacji technicznej dla płyt o obniżonej gęstości typu LP1.
The effect of EUV modification of WC-Co indexable knives on the tool life during particleboard milling. The paper presents the results of lifetime tests of WC-Co composite blades after modification of their flank surfaces using intense pulses of extreme ultraviolet (EUV). Wear tests consisting in milling a three-layer particleboard with constant cutting parameters were carried out on a CNC machining center. A statistically insignificant increase in the lifetime of modified tools was demonstrated, as well as an inversely proportional relationship with the duration of the EUV pulses. The EUV modification increased the coefficient of variation in the lifetime of WC-Co indexable knives.
PL
Wpływ modyfikacji EUV noży wymiennych WC-Co na ich trwałość podczas frezowania płyty wiórowej. W artykule przedstawiono wyniki badań trwałościowych ostrzy z kompozytu WC-Co po modyfikacji ich powierzchni przyłożenia przy użyciu intensywnych impulsów promieniowania ultrafioletowego (EUV). Testy zużyciowe przeprowadzono na centrum obróbczym CNC podczas frezowania trójwarstwowej płyty wiórowej przy stałych parametrach skrawania. Wykazano nieistotny statystycznie przyrost trwałości ostrzy modyfikowanych, a także odwrotnie proporcjonalną zależność od czasu trwania impulsu EUV. Modyfikacja EUV zwiększała współczynnik zmienności trwałości ostrzy WC-Co.
Selected physical and mechanical properties of particleboards produced from lignocellulosic particles of black chokeberry (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott). The aim of the research was to confirm the possibility of using woody particles of black chokeberry (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott) stems as an alternative raw material in particleboard technology. As part of the work, particle boards from woody chokeberry particles were produced in laboratory conditions and selected physical and mechanical properties of the obtained boards were tested. The research confirmed that it is possible to manufacture boards for the furniture industry using lignocellulosic particles of black chokeberry (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott) meeting the requirements for P2 boards according to PN-EN 312.
PL
Wybrane właściwości fizyczne i mechaniczne płyt wiórowych wytworzonych z cząstek lignocelulozowych aronii czarnej (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott). Badania miały na celu potwierdzenie możliwości wykorzystania zdrewniałych cząstek łodyg aronii czarnej (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott). jako surowca alternatywnego w technologii płyt wiórowych. W ramach prac wytworzono w warunkach laboratoryjnych płyty wiórowe ze zdrewniałych cząstek aronii oraz zbadano wybrane właściwości fizyczne i mechaniczne otrzymanych płyt. Badania potwierdziły, że istnieje możliwość wytwarzania płyt z przeznaczeniem dla meblarstwa z wykorzystaniem cząstek lignocelulozowych aronii czarnej (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott) spełniających wymagania dla płyt typu P2 wg normy PN-EN 312.
Compression strength and other mechanical properties of particleboards induced by density. The aim of the paper was to investigate the contractual compression strength and modulus of elasticity under compression of six types of commercially available particleboards of various thickness, density and surface finish. The basic mechanical and physical characteristics of the tested panels (modulus of elasticity and modulus of rupture during bending, density and density profile) were also performed. The studies showed that the compression strength raises linearly with panels’ density raise, and the modulus of elasticity under compression is linearly opposite, depending on the panels’ density.
PL
Wytrzymałość na ściskanie i inne właściwości mechaniczne płyt wiórowych w zależności od ich gęstości. Celem badań było określenie umownej wytrzymałości na ściskanie i modułu sprężystości przy ściskaniu sześciu rodzajów dostępnych na rynku płyt wiórowych o różnej grubości, gęstości i wykończeniu powierzchni. Przeprowadzono także charakterystykę podstawowych właściwości mechanicznych i fizycznych badanych płyt (moduł sprężystości przy zginaniu i wytrzymałość na zginanie, gęstość i profil gęstości). Badania wykazały, że wytrzymałość na ściskanie rośnie liniowo wraz ze wzrostem gęstości płyt wiórowych, a liniowa zależność modułu sprężystości podczas ściskania od gęstości płyt jest odwrotnie proporcjonalna.
Analysis of sliding friction of WC-Co composite on particleboard. The paper presents the analysis of the coefficient of friction at the contact area between WC-Co composite and particleboard. The four types of WC-Co composite in the form of milling indexable knives for wood materials machining were tested. The tests were carried out on a linear reciprocating tribotester (pin-on-flat), where the sample was the clearance surface of WC-Co indexable knives and the counter-sample was made of three-layer particleboard. Before and after tribological tests, the surface roughness of tested knives was measured. The highest values of friction coefficient were obtained for the type UMG04 of cemented carbide - with nano size of WC grains and the lowest content of cobalt. The average coefficient of friction for selected types of WC-Co correlated with the average increase in surface roughness (the roughness parameter Ry).
PL
Analiza tarcia ślizgowego kompozytu WC-Co w kontakcie z płytą wiórową. Artykuł przedstawia analizę współczynnika tarcia na styku kompozyt WC-Co i płytay wiórowaej. Przebadano cztery rodzaje kompozytu WC-Co w postaci frezarskich noży wymiennych do obróbki materiałów drzewnych. Badania przeprowadzono na tribotesterze typu „trzpień po płaszczyźnie”, gdzie próbką była powierzchnia przyłożenia noża wymiennego WC-Co, a przeciwpróbką był trzpień wykonany z trójwarstwowej płyty wiórowej. Przed i po badaniach tribologicznych dokonano pomiaru chropowatości powierzchni badanych noży. Najwyższe wartości współczynnika tarcia uzyskano dla rodzaju węglika UMG04 o najdrobniejszych ziarnach WC i najniższej zawartości kobaltu. Średni współczynnik tarcia dla poszczególnych rodzajów WC-Co korelował ze średnim przyrostem chropowatości wyrażonej parametrem Ry.
An impact of fiberglass fabric reinforcement on shelves made from particleboard. The research used two variants of shelves reinforcement: reinforcement by gluing fibreglass cloth on particleboard and reinforcement by gluing pre-tensioned fibreglass cloth. The results obtained for reinforced shelves were compared to the results obtained for non-reinforced shelves. The characteristics of particleboard and existing on the global market ways to reinforce furniture shelves are presented in the initial chapters. Further chapters contain the methodology and the results of fatigue tests, shelf stiffness tests and modulus of elasticity tests. Based on the test results, it was found that the cloth reinforcement of particleboard furniture shelves using fiberglass with and without pre-tension results in the strength of the shelves by 15–40%. Also, reinforced shelves deflect less than the shelves made of unreinforced chipboard.
PL
Wpływ wzmocnienia tkaniną z włókna szklanego na półki z płyty wiórowej. W badaniach wykorzystano dwa warianty wzmocnienia półek: wzmocnienie poprzez podklejenie płyty wiórowej tkaniną z włókna szklanego oraz wzmocnienie poprzez podklejenie płyty wstępnie naprężoną tkaniną z włókna szklanego. Wyniki uzyskane dla półek wzmocnionych zostały porównane do wyników uzyskanych dla półek niewzmocnionych. W początkowych rozdziałach pracy przybliżono charakterystykę płyt wiórowych oraz istniejących na rynku sposobów na wzmacnianie półek meblowych. Dalsze rozdziały zawierają metodykę oraz wyniki badań takich jak badania zmęczeniowe, sztywność półek oraz badanie modułu sprężystości. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wzmocnienie półek meblarskich wykonanych z płyty wiórowej tkaniną z włókna szklanego, bez i ze wstępnym naprężeniem, skutkuje wzmocnieniem płyt w granicach 15-40%. Również półki wzmocnione ulegają ugięciu w mniejszym stopniu niż półki z płyty wiórowej niewzmocnionej.
There is a systematic increase in the use of wood waste as raw material in particleboard production, but in the face of an upward trend in particleboard demand, these activities are insufficient. Therefore, there arises the necessity of using materials whose resources are renewable easier (faster) than forest resources, or materials which are considered waste. Such materials could be: “energetic” willow (Salix Viminalis L.) and rape straw. In the case of willow, its production potential quite often cannot be fully utilized in an “energy production” way, due to consumers’ requirements and capabilities. In the case of rape straw, which is regarded as waste material (in more optimistic scenarios – as a side product) in agricultural production, it is known, that the amount of this material will increase, because of the EU regulations, concerning biofuels. Today only 2–3% of rape straw is industrially utilized. The results of research show that appropriate preparation of the mentioned alternative raw material and adjustment of technological parameters give a possibility to produce particleboards of parameters equal to, or even higher than, those of typical, commercially available boards. The research confirmed the possibility of replacing industrial wood shavings with rapeseed straw particles even in 50% without significantly worsening the properties of the manufactured boards. The strength and thermal insulation parameters of boards with reduced density, made of Salix Viminalis L. willow particles, are also promising.
PL
Odnotowuje się systematyczny wzrost wykorzystania odpadów drzewnych jako surowca do produkcji płyt wiórowych, ale w obliczu rosnącego popytu na płyty wiórowe działania te są niewystarczające. W związku z tym pojawia się konieczność stosowania materiałów, których zasoby są odnawialne łatwiej (szybciej) niż zasoby leśne. Takimi materiałami mogą być: wierzba „energetyczna” (Salix Viminalis L.) i słoma rzepakowa. W przypadku wierzby dość często jej potencjał produkcyjny nie może być w pełni wykorzystany w sposób „energetyczny” ze względu na wymagania i możliwości konsumentów. W przypadku słomy rzepakowej, która bardzo często jest traktowana jako odpad (w bardziej optymistycznych scenariuszach – jako produkt uboczny) w produkcji rolnej, wiadomo, że ilość tego surowca wzrasta ze względu na regulacje unijne dotyczące biopaliw. Obecnie tylko 2–3% słomy rzepakowej jest wykorzystywane do celów przemysłowych. Wyniki badań wskazują, że odpowiednie przygotowanie wymienionego alternatywnego surowca oraz dostosowanie parametrów technologicznych daje możliwość produkcji płyt wiórowych o parametrach równych lub nawet wyższych niż typowe płyty dostępne w handlu. Badania potwierdziły możliwość zastąpienia przemysłowych wiórów drzewnych cząstkami słomy rzepakowej nawet w 50% bez istotnego pogorszenia właściwości produkowanych płyt. Obiecujące są również parametry wytrzymałościowe i termoizolacyjne płyt o obniżonej gęstości, wykonanych z cząstek wierzby Salix Viminalis L.
The aim of the present article was to analyse the adhesive joints of different types of the furniture boards used for the furniture production. The present article included a comparative analysis of the adhesive joints of the particle board and the medium-density fireboard (MDF) pressed with the following types of film: A 0.3 mm thick PVC film and a 0.8 mm thick acrylic film, made with use of a single-component reactive hot-melt adhesive based on the PUR 706.2 ME polyurethane. It was observed that, among others, the adhesive joints made of the particle board with a pressed 0.3 mm thick PVC film and the adhesive’s basis weight of 24 g/m2 is characterised by better strength properties than the adhesive joints of the particle board with the adhesive’s basis weight of 48 g/m2.
Research was carried out on a newly manufactured particleboard (PB) containing carbon nanotubes (CNTs) to determine the effect of the CNTs on physical, mechanical and combustion properties of the board. The experiment consisted of two stages. In the first, wood particles were treated with an aqueous suspension of CNTs (0.2% w/w) and sodium dodecylbenzenesulfonate (0.2% w/w) as a dispersant. After drying to constant weight, a modified form of the ASTM E69 method was used to determine the effectiveness of fire protection provided by CNT-modified wood chips. The rate of wood decomposition decreased significantly, and the time to complete combustion increased from 18 to 22.5 min for the reference and CNT-modified wood particles respectively. In the second stage of the experiment a particleboard bonded with phenyl-formaldehyde resin was produced, in which the particles were modified with CNTs using the method described in the first stage. Selected physical and mechanical properties of the final board were determined. Samples of the board were tested using a mass loss calorimeter in accordance with the ISO 13927 standard, and mechanical tests were performed by applicable standard methods. However, no significant improvement in the properties of the PB were observed.
In this study, the effect of residue types (soundwood, branchwood and bark) on the quality properties of particleboards made from the tree of heaven (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle) was investigated. For this purpose, the soundwood, branchwood and bark mixed at different ratios were used in the production of particleboards. Modulus of rupture (MOR), modulus of elasticity (MOE), internal bond strength (IB), thickness swelling (TS) and formaldehyde emission (FE) of the specimens were then tested. The chemical and anatomical properties of the residue types were also determined. Residue type was found to have an impact on the properties of particleboards. The addition of bark and branchwood improved the thickness swelling (2 h immersion) and formaldehyde emission. However, use of branchwood negatively affected the thickness swelling for 24 h immersion. Based on the findings of this study, it can be concluded that different parts of Ailanthus altissima (Mill.) Swingle can be used to manufacture particleboard panels. The branchwood and bark contents significantly affected the quality properties of the manufactured particleboards. The chemical and anatomical properties of the branchwood and bark were also found to be parameters influencing the quality properties of the particleboards. The results indicate that the contents of added bark and branchwood should not exceed 10% and 20% respectively.
Nano-scale hardness and elastic modulus of WC-Co composites and their relationship to the tool life during particleboards milling. The paper summarizes the results of the technique of hardness and elastic modulus determination using a load and displacement sensing indentation experiments. During the tests these properties were measured in nano-scale for different types of WC-Co composites using the Anton Paar TriTec Ultra Nano Hardness Tester (UNHT). In addition, durability examination of WC-Co tools during milling of particleboard was carried out. In the final stage, the correlation of the studied properties with the lifetime of tools was analyzed. The studies have revealed a relationship between micro-hardness and the total cutting length of the WC-Co tools.
PL
Twardość i moduł sprężystość kompozytów WC-Co w nano-skali i ich związek z trwałością narzędzi podczas frezowania płyt wiórowych. W artykule przedstawiono zastosowanie metody określania twardości i modułu sprężystości za pomocą techniki wgłębnika z rejestracją obciążenia i przemieszczenia. Mierzono ww. właściwości w nanoskali dla różnych rodzajów kompozytów WC-Co przy użyciu twardościomierza Anton Paar TriTec (UNHT). Ponadto przeprowadzono badania trwałości narzędzi WC-Co podczas frezowania płyty wiórowej. W końcowym etapie przeanalizowano korelację badanych właściwości z okresem trwałości ostrzy. Badania wykazały korelacyjny związek między twardością w nano-skali a całkowitą drogą skrawania ostrzy WC-Co.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.