Zinātniskās darbības atbalsta sistēma
Latviešu English

Publikācija: Bērza saplākšņa īpašību uzlabošana ar hidrotermiskās modifikācijas paņēmienu

Publikācijas veids Promocijas darbs
Pamatdarbībai piesaistītais finansējums Nav zināms
Aizstāvēšana: 21.09.2016 15:00, Rīgas Tehniskās universitātes Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultātē, P. Valdena ielā 3/7, 272. auditorijā
Publikācijas valoda Latviešu (lv)
Nosaukums oriģinālvalodā Bērza saplākšņa īpašību uzlabošana ar hidrotermiskās modifikācijas paņēmienu
Nosaukums angļu valodā Improvement of the Properties of Birch Plywood with Thermo-Hydro Treatment Method
Pētniecības nozare 2. Inženierzinātnes un tehnoloģijas
Pētniecības apakšnozare 2.4. Ķīmijas inženierzinātne
Autori Juris Grīniņš
Atslēgas vārdi bērzs, saplāksnis, lobskaida, hidrotermiskā modifikācija
Anotācija Saplāksnim piemīt laba proporcija starp tā svaru un stiprību, tādēļ to plaši izmanto celtniecībā, transporta industrijā un mēbeļu ražošanā. Taču augsta mitruma apstākļos to ierobežo zemā bioloģiskā izturība, izmēru mainība un stiprības samazināšanās. Tas ierobežo saplākšņa izmantošanu bez speciālas apdares vai struktūras modifikācijas. Termiskā modifikācija (TM) ir viens no potenciāliem paņēmieniem, kā uzlabot saplākšņa īpašības bez biocīdu izmantošanas. TM salīdzinoši plaši izmanto masīvās koksnes ilgizturības uzlabošanai, bet ir maz informācijas par TM saplāksni. Tāpēc par pētījuma objektu izvēlēta vietējā bērza (Betula spp.) koksne un veikta lobskaidas un saplākšņa hidrotermiskā modifikācija (HTM) ūdens tvaika vidē pie paaugstināta spiediena. Piemērota HTM režīma izstrādāšanai izmantoti divi galvenie procesa mainīgie parametri - maksimālā modifikācijas temperatūra un laiks. Vadoties pēc praktiskās pieredzes, lobskaidai izvēlēti maigi apstrādes režīmi, salīdzinot ar literatūrā pieejamo informāciju. Identiska apstrāde veikta arī industriālam bērza saplāksnim. Pētījuma mērķis ir iegūt bērza saplāksni ar uzlabotām ekspluatācijas īpašībām – formas stabilitāti, bioloģisko izturību, bet bez būtiskas mehānisko īpašību pasliktināšanas. Tāpēc izvirzīts uzdevums noskaidrot, kurš HTM bērza saplākšņa iegūšanas paņēmiens ir optimāls – industriāla saplākšņa HTM vai arī lobskaidas HTM un tālāka salīmēšana ar piemērotu adhezīvu, lai iegūtu maksimāli daudz pozitīvo īpašību gala materiālam. Noskaidrots, ka vairumā gadījumu HTM pie 160°C saplāksnim piešķir labākas īpašības nekā pēc 150°C apstrādes. Abi iegūtie saplākšņa produkti ir ar 3. lietošanas klasi (lietošanai āra apstākļos bez kontakta ar augsni), 4. – 1. izturības klasi pret trupes sēnēm, samazinātu līdzsvara mitruma saturu par 10-53%, uzlabotu formas stabilitāti par 35-65%. HTM industriālam saplāksnim cietība un lieces stiprība samazinās par 32-46%, bet līmējuma stiprība par 71-75%. No HTM lobskaidas salīmētam saplāksnim lieces stiprību pat izdodas uzlabot par 28-34%, bet cietība samazinās par 6-10% un līmējuma stiprība par 7-57%. Darba rezultātus var izmantot HTM saplākšņa tehnoloģijas attīstīšanai, lai izveidotu ražotni, kas dos iespēju iegūt jaunu saplākšņa produktu ar augstu pievienoto vērtību. Promocijas darbs uzrakstīts latviešu valodā, tā apjoms sastāda 155 lpp. Darbs satur 40 attēlus, 39 tabulas, 32 formulas, 6 pielikumus un tajā izmantots 231 literatūras avots. Promocijas darbs no 2014. līdz 2016. gadam izstrādāts LV Koksnes Ķīmijas institūtā. Par HTM tematiku publicēti 9 raksti starptautiski citējamos žurnālos, 12 raksti konferenču pilno un saīsināto tēžu krājumos un autors piedalījies 8 starptautiskās konferencēs.
Anotācija angļu valodā Plywood has a good ratio between weight and strength, therefore it is widely used in building and transport industry and for furniture production. In high humidity conditions applicability of plywood is limited due to low biological durability, dimensional instability and decrease in strength. It limits plywood application without special finish or structure modification. Thermal modification (TM) is potential method to improve plywood properties without using biocides. TM is relatively wide used for improvement of solid wood properties, but there is small information about TM of plywood. Therefore local birch (Betula spp.) wood was selected as research object and thermo-hydro treatment (THT) of veneers and plywood in water vapour at elevated pressure was performed. Two main process variable parameters – maximum treatment temperature and time were used to develop suitable THT regime. According to our practical experience, mild treatment parameters were chosen for THT of veneers compared to information available in literature. Identical treatment was used for industrial birch plywood. The aim of the research was to obtain birch plywood with improved service properties – dimensional stability, biological durability and without serious loss in mechanical strength. Therefore our task was to establish which method for obtaining THT plywood is optimal – THT of industrial plywood or THT of veneers and further gluing with suitable adhesive to obtain as much positive properties for final product as possible. In most cases THT at 160°C ensures better properties for plywood than after 150°C treatment. Both obtained plywood products have 3rd use class (for use in outdoor conditions without contact with soil); 4th – 1st durability class against rot fungi, reduced equilibrium moisture content (10-53%), improved dimensional stability (35-65%). Hardness and bending strength of THT plywood diminishes by 32-46%, but glue bond strength by 71-75%. Bending strength of plywood obtained from THT veneers could be improved by 28-34%, but hardness diminishes by 6-10% and glue bond strength by 7-57%. The results from the doctoral thesis could be used for improvement of THT technology, to create production unit which will produce plywood with high added value. Doctoral thesis is written in Latvian, contains 155 pages, 40 figures, 39 tables, 32 equations, 6 attachments and 231 references. Doctoral thesis was developed in Latvian State Institute of wood chemistry between years 2014 to 2016. About THT method 9 articles in international cited journals, 12 articles in conference proceedings are published and author have participated in 8 international conferences.
Atsauce Grīniņš, Juris. Bērza saplākšņa īpašību uzlabošana ar hidrotermiskās modifikācijas paņēmienu. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2016. 155 lpp.
Kopsavilkums Kopsavilkums
ID 22510