Improvement of the most important wood properties with nanoparticles  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
116635
Type PD
Principal investigator Bak, Miklós
Title in Hungarian A faanyagok fontosabb műszaki jellemzőinek javítása nanovegyületekkel
Title in English Improvement of the most important wood properties with nanoparticles
Keywords in Hungarian faanyag, nanovegyület, UV-védelem, gombaállóság, hidrofób
Keywords in English wood, nanoparticle, UV-protection, decay resistance, hydrophobic
Discipline
Agricultural engineering (Council of Complex Environmental Sciences)100 %
Ortelius classification: Forest sciences
Panel Complex agricultural sciences
Department or equivalent Institute of Wood Science (University of Sopron)
Starting date 2015-10-01
Closing date 2018-09-30
Funding (in million HUF) 24.864
FTE (full time equivalent) 2.40
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
A kutatási pályázatban három fő területre összpontosítottam. Egyrészt a különböző nanorészecskék fa-víz kapcsolatokra gyakorolt hatását tanulmányoztam. Másrészt a kiválasztott nanorészecskéknek a faanyag biológiai ellenállóképességre gyakorolt hatását vizsgáltam, harmadrészt pedig az UV-sugárzással szembeni ellenállóképességre (színtartósságra) gyakorolt hatást. Az egyes kísérletek kivitelezése során lehetőség szerint minél több vizsgálattal próbáltam alátámasztani a kísérleti elképzelést és eredményeket. Sikerült javítani a faanyag méretstabilitását a hidrofobizálás és a sejtüregek eltömítése által a kiválasztott kezelésekkel. Az elért eredmények különösen ígéretesek, ha figyelembe vesszük, hogy a hagyományos eljárásokhoz képest jóval alacsonyabb hatóanyag bevitellel sikerült elérni. A hidrofób jelleg erősítése különösen a fluorinált nanorészecskék alkalmazásával volt kimagasló. A biológiai tartósság növelése szintén több esetben sikeres volt az alkalmazott nanorészecskék segítségével. Több olyan eljárást is sikerült feltárni a vizsgálatok során, amelyek nem csupán növelik a tartósságot, de ellenállók a kimosódással szemben is. Az UV-stabilitás növelésére szintén nagyszámú kísérletet hajtottunk végre. Ennek során a nanorészecskék és vivőanyagok nagy számú kombinációját vizsgáltuk, felületkezeléssel és anélkül. Ennek során szintén több esetben tapasztaltuk az UV-állóság jelentős növekedését mind a kültéri vizsgálatok, mind a mesterséges öregítés során.
Results in English
In the research proposal, I focused on three main areas of my work. On the one hand, I studied the effect of different nanoparticles on wood-water relations. On the other hand, I analyzed the effect of the selected nanoparticles on the biological resistance of the wood, and thirdly, the effect on UV resistance (color durability). As far as possible, I tried to support the experimental concept and results with the help of as many tests as possible. Dimensional stability of wood has been improved by the hydrophobization and the clogging of cell lumens by the selected treatments. The results achieved are particularly promising considering that they are achieved by much lower retention of the active ingredient than conventional methods are using. Strengthening of the hydrophobic character was especially remarkable with the use of fluorinated nanoparticles. Increasing biological durability was also successful in several cases with the use of selected nanoparticles. Several methods have been discovered during the tests, which not only increase durability but also resist leaching. A large number of experiments were also carried out to increase UV stability. In this process, a large number of combinations of nanoparticles and carriers were tested with or without surface treatment. In this case, we also experienced a significant increase in UV resistance during both outdoor tests and artificial aging.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=116635
Decision
Yes





 

List of publications

 
Bak Miklós, Németh Róbert: Effect of different nanoparticle treatments on the decay resistance of wood, BIORESOURCES 13 (4) 7886-7899, 2018
Charalampos Lykidis, Miklós Bak, George Mantanis, Róbert Németh: Biological resistance of pine wood treated with nano-sized zinc oxide and zinc borate against brown-rot fungi, EUR J WOOD WOOD PROD 74: (6) 909-911, 2016
Charalampos Lykidis, Miklós Bak, George Mantanis, Róbert Németh: Biological resistance of pine wood treated with nano-sized zinc oxide and zinc borate against brown-rot fungi, European Journal of Wood and Wood Products 74: (6) 909-911, 2016
Bak Miklós, Molnár Ferenc, Németh Róbert: Improvement of dimensional stability of wood by silica nanoparticles, Wood Material Science and Engineering (Online: https://doi.org/10.1080/17480272.2018.1528568), 2018
Bak Miklós, Németh Róbert, Molnár Ferenc: Effect of nanoparticles on the wood-water relations, Pro Ligno 13 (4) 308-315, 2017
Bak Miklós, Molnár Ferenc: Decreasing the hygroscopicity of wood with nanoparticles, In: Svetozar Madjov (szerk.) (szerk.) COST FP1303 - Design, application and aesthetics of biobased building materials. Szófia: Sofia University Press, 2017. pp. 90-91., 2017
Bak Miklós, Molnár Ferenc, Németh Róbert: Improvement of dimensional stability of wood by silica-nanoparticles, In: Vjekoslav Zivkovic, Dennis Jones (szerk.) (szerk.) Building with bio-based materials: Best practice and performance specification. Zágráb: University of Zagreb, 2017. pp. 83-84., 2017
Németh Róbert, Csóka Levente, Bak Miklós: Achievements of nanotechnology in the wood industry, In: Ivana, Radojcic Redovnikovic; Tamara, Jakovljevic; Vlatka, Petravic Tominac; Manuela, Panic; Renata, Stojakovic; Dina, Erdec; Kristina, Radosevic; Visnja, Gaurina Sar, 2018




Back »