Thermal modification of Hungarian hardwood material to improve the durability and the dimensional stability  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
49314
Type K
Principal investigator Molnár, Sándor
Title in Hungarian Hazai lombos faanyagok tartósságának és dimenzióstabilitásának javítása termikus modifikációval
Title in English Thermal modification of Hungarian hardwood material to improve the durability and the dimensional stability
Panel Complex agricultural sciences
Department or equivalent Institute of Wood Science (University of Sopron)
Participants Ábrahám, József
Csupor, Károly
Horváth, Norbert
Komán, Szabolcs
Németh, Róbert
Tolvaj, László
Starting date 2005-01-01
Closing date 2010-05-31
Funding (in million HUF) 9.750
FTE (full time equivalent) 6.83
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatómunka célja: hazai lombos faanyagokra olyan hőkezelési eljárások kidolgozása, melyek jelentős mértékben javítják a felhasználást korlátozó tulajdonságaikat. A vizsgálatba bevont fafajok: bükk (Fagus silvatica), gyertyán (Carpinus betulus) és cser (Quercus cerris). A faanyagokat ún. száraz hőkezelési eljárásnak vetettük alá a 180°C és a 200°C-os hőmérsékleten, a kezelések időtartama 2h, 4h, és 6h volt. A hőkezelt faanyagok színe a kezelés hatására jelentősen sötétedett, a CIELab színrendszerben mért vörös és sárga tartalom is jelentős változásokon ment át. A kezelésekkel a sötét trópusi faanyagok színskálája elérhető, így azok a a hazai fafajokkal kiválthatók (beltéri alkalmazás esetén). A hőkezelt faanyagok kellemes színét kültérben UV-védelemmel kell ellátni, mert vizsgálataink szerint kb. 6 hónapos kitettség után a kezeletlen faanyagok színéhez hasonló szín alakul ki (szürkülés). A hőkezeléssel jelentős mértékben (kb. 50%) sikerült csökkenteni a különböző faanyagok zsugorodás-dagadási értékeit, és mintegy 45-55%-kal csökkentette az egyensúlyi nedvességtartalmakat. A kikísérletezett menetrendekkel még elfogadható mértékű csökkenések (max. 15-20%) lépnek fel, sőt a nyomószilárdság értékében még növekedést is sikerült kimutatni (4-25%). A hőkezeléssel sikerült fokozni az egyébként nem tartós faanyagok gombaállóságát. A tömegcsökkenés (gombabontás) mértéke jelentős mértékben, mintegy 8-86%-ban csökkent a kezelések hatására.
Results in English
The main aim of this research work was apply heat treatment methods to woods in order to enhance their physical-mechanical, aesthetical properties and the biological durability. The investigated wood species were: beech (Fagus silvatica), hornbeam (Carpinus betulus) and turkey oak (Quercus cerris). The wood material was treated under dry conditions at 180°C and 200°C, for 2h, 4h, and 6h. As a consequence of the treatment the colour of the wood darkened considerably, the red and the yellow hue (CIELab colour space) underwent major changes as well. Through the applied treatments the colour range of dark tropical species (e.g. Wenge) could be reached, thus, they can be replaced by treated domestic species (for indoor applications). The favourable colour of the treated woods has to be protected against UV radiation, as after 6 months exposure time outside the colour turned to gray, similar to the untreated samples. The dimension stability (ASE) could be enhanced by ca. 50%, while the equilibrium moisture content decreased by 45-55% depending on treatment and wood species. The applied treatment schedules caused generally strength losses by 15-20%, which is still acceptable. The compression strength was an exception, here an increase of 5-25% could be proved. The heat treatment enhanced the durability against wood degrading fungi. The mass loss of the samples cold be reduced by 8-86%, depending on treatment and wood species.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=49314
Decision
Yes





 

List of publications

  
Róbert Németh - Miklós Bak - László Tolvaj - Sándor Molnár: The effect of thermal treatment using vegetable oils on physical and mechanical properties of Poplar and Robinia wood, ProLigno Vol. 5 Nr 2 2009, 33-37p., 2009
László Tolvaj – Róbert Németh – Dénes Varga – Sándor Molnár: Colour homogenisation of beech wood by steam treatment., Drewno –Wood 2009, vol 52, nr 1814, 5-17p., 2009
22. Molnár, S., Németh, R., Tolvaj, L., Horváth, N., Ábrahám, J., Komán, Sz., Börcsök, Z.: Az álgesztes bükk., Asztalos és Faipar 2009/1 p.105., 2009
Laura Oltean, L., Hansmann, C., Németh, R., Teischinger, Alfred: Wood surface discolouration of three hungarian hardwood species due to simulated indoor sunlight exposure., WOOD RES. 2010; 55(1): 49-58., 2010
László Tolvaj – Róbert Németh – Dénes Varga – Sándor Molnár: Steaming of several hardwood species for colour modification., PROCEEDINGS OF International Conference “WOOD SCIENCE AND ENGINEERING IN THE THIRD MILLENNIUM” – University of Brasov, Romania, 04-06 June 2009. 111-118 p. ISSN 1843-2689, 2009
Róbert NÉMETH - Miklós BAK - László TOLVAJ - Sándor MOLNÁR: The effect of thermal treatment using vegetable oils on physical and mechanical properties of Poplar and Robinia wood., PROCEEDINGS OF International Conference “WOOD SCIENCE AND ENGINEERING IN THE THIRD MILLENNIUM” – ICWSE 2009. “Transilvania” University of Brasov, Romania, 04-06 June 2009, 2009
Bak M, Németh R, Tolvaj L, Molnár S: The Effect of Thermal Treatment using Vegetable Oils on Selected Properties of Poplar and Robinia wood., Proceeding of The Fourth European Conference on Wood Modification 2009. Stockholm, Sweden, SP Technical Research Institute of Sweden. 201-204. p. ISBN 978-91-86319-36-6, 2009
RÓBERT NÉMETH, ÁGOTA OTT, PÉTER TAKÁTS, SÁNDOR MOLNÁR: Equilibrium moisture content and temperature relations by Robinia and Poplar. In, Proceedings of COST E53 »Quality Control for Wood and Wood Products«„Conference in Lisbon, Portugal, 22-23 October 2009.,“Economic and Technical aspects on quality contro, 2009
Miklós Bak, Róbert Németh: The colour change of Oil-Heat-Treated timber during weathering, Proceedings of The 4th Conference on Hardwood Research and Utilisation in Europe 2010. 17th - 18th 05. 2010, Sopron, Hungary, ISBN 978-963-9883-52-9, 170-177p., 2010
Molnar S., Csupor K., Horvath N., Nemeth R.: The effect of thermal modification ont he durability of wood against fungal decay, Proceedings of the 5th International Symposium Wood Structure and Properties ’06. Technical University in Zvolen, Slovakia, 2006
Tolvaj L., Németh R., Beikircher W., Molnár S.: Colour homogenisation of white and red heartwood of beech by steaming, Proceedings of the 5th International Symposium Wood Structure and Properties ’06. edited by S. Kurjatko, J. Kúdela & R. Lagaň’06. Technical University in Zvolen, Slovakia, 2006
Németh, R., Banadics, E.: Diffusion of water in wood in unsteady-state conditions, depending on anatomical directions, temperature and radial position., The beauty of Hardwood The 3rd Conference on Hardwood Research and Utilisation in Europe International Conference, September 3-4, 2007, University of West Hungary, Sopro, 2007
Molnár, S. (red), Führer, E. (red), Tóth, B. (red,): Az ültetvényes fagazdálkodás fejlesztése., NymE, Sopron, 2008. ISBN 978-963-9883-21-5, 2008
Molnar, S., Csupor, K., Fehér, S., Németh, R., Komán, Sz., Ábrahám, J., Tolvaj, L., Börcsök, Z., Tóth, T., Katona, G.: Ültetvényes faanyagok nemesítése és korszerű felhasználása, Asztalos és Faipar, 2008/11, pp:97-98, 2008
Németh R., Tolvaj L., Molnár S., Bak M., Alpár T, Takáts P.: Input Wood Processing Strategy, Hungary, A European Wood Processing Strategy: Country Reports., 2008
Tolvaj L., Molnár S., Németh R: The effect of steaming parameters on colour change of some hardwoods., In Joris Van Acker (ed), Marco Fioravanti (ed): A European Wood Processing Strategy: Future Resources Matching Products and innovations.Ghent University, Belgium, ISBN 9, 2008
Horvath N., Csupor K., Molnar S.: A hőkezelés hatása a faanyagok tulajdonságaira. I. rész: A hőkezelt bükk és csertölyg gombaállósága, Faipar. LVII. évf. 2009/3-4. 20-26.o., 2010
Richard Hrcka, Marian Babiak, Róbert Németh: High temperature effect on diffusion coefficient, Wood Research. Vol 53(3): 37-46., 2008



Back »