Puun ominaisuuksien parantaminen pinnan tiheyttä lisäämällä

Kristiina Laine

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

    Abstrakti

    Puun mekaaniset ominaisuudet korreloivat positiivisesti puun tiheyden kanssa. Alhaisen tiheyden puulajien laatua voitaisiinkin parantaa tiheyttä lisäämällä. Väitöskirjatyön tavoitteena oli tutkia massiivipuun tiheyden lisäämistä puun pinnalla, jossa ominaisuudet, kuten pinnan kovuus, ovat erityisen tärkeät. Pinnalta tiheä puu voisi sopia kohteisiin, jossa etenkin pinta on kulutuksen kohteena, kuten lattiat ja työtasot. Väitöskirjatyössä puun tiheyttä lisättiin puristamalla puun huokoista rakennetta kasaan kuumapuristimella. Puristuminen kohdennettiin yhdelle pinnalle lämmittämällä vain toinen puoli puristimessa ja käyttämällä kohtuullisen kuivaa puuta, jolloin lämmön vaikutuksesta puu muovautui vain toiselta pinnalta. Tulokset osoittivat, että tiheys kasvoi läheltä lämmitettyä pintaa ja tiheysprofiilin muodostumista pystytään kontrolloimaan muuttamalla puristusprosessin parametreja, kuten lämpötilaa tai puristimen sulkeutumisaikaa. Tiheysprofiilin muoto sekä prosessiparametrit korreloivat hyvin puun ominaisuuksien kanssa, kuten pinnan kovuuden, joka lähes kaksinkertaistui puristetulla pinnalla. Mikroskooppitutkimus osoitti, että pintapuristus ei aiheuta merkittäviä halkeamia soluseiniin. Puristettu tila ei ole sellaisenaan pysyvä, vaan palautuu vedelle altistettaessa. Pieni osa puristuksesta ei kuitenkaan palautunut vedessä uitettaessa, vaan oli pysyvää - todennäköisesti molekyylisidosten uudelleen järjestäytymisen sekä ligniinin muovautumisen takia. Puristuksen palautuminen saatiin vähennettyä merkittävästi lämpökäsittelemällä puuta puristuksen jälkeen. Sekä puristaminen että lämpökäsittely vähensivät kosteuden sitoutumista puuhun. Lisäksi hystereesi pieneni kosteussyklejä toistettaessa, mikä johtui todennäköisesti purkautuvista sisäisistä jännityksistä, jotka olivat syntyneet sekä puristuksen että lämpökäsittelyn aikana. Väitöskirjatyössä saadut tutkimustulokset edistävät merkittävästi puun puristusprosessin suunnittelun optimointia haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Tutkimustulokset lisäsivät ymmärrystä puun käyttäytymisestä puristuksessa ja korkeassa lämpötilassa sekä modifioidun puun käyttäytymisestä vaihtelevassa ilmankosteudessa.
    Julkaisun otsikon käännösPuun ominaisuuksien parantaminen pinnan tiheyttä lisäämällä
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Hughes, Mark, Valvoja
    • Rautkari, Lauri, Ohjaaja
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-5842-9
    Sähköinen ISBN978-952-60-5843-6
    TilaJulkaistu - 2014
    OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

    Tutkimusalat

    • lämpökäsittely
    • pinnan modifiointi
    • puun modifiointi
    • tiheyden kasvattaminen

    Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Puun ominaisuuksien parantaminen pinnan tiheyttä lisäämällä'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä