4.9 PREGLED OPTIMALNIH POSTOPKOV
Preglednica 13: Optimalna rešitev za posamezen laboratorijski preizkus Laboratorijski
Vsi tretirani vzorci v višji in nižji koncentraciji
/ /
KONTAKTNI KOT
- 2,5 % koncentracija - Vakuumska tlačna
impregnacija - 185 °C termična
modifikacija
- 2,5 % koncentracija - Vakuumska tlačna
- 2,5 % koncentracija - Vakuumska tlačna
impregnacija - 230 °C termična
modifikacija
- 2,5 % koncentracija - Vakuumska tlačna
- 2,5 % koncentracija - Vakuumska tlačna
- 2,5 % koncentracija - Vakuumska tlačna
5 SKLEPI
Z raziskavo smo na osnovi raziskovalnega dela prišli do naslednjih sklepov:
• Prodiraje naravnega voska v les je bilo uspešno. Večji suhi navzem smo dosegli pri 5 % koncentraciji in vakuumski tlačni impregnaciji.
• Izguba mase vzorcev je naraščala z višjo temperaturo termične modifikacije.
Manjši vpliv na večjo izgubo mase pa je imel tudi dodatek naravnega voska.
• Z višjo temperaturo termične modifikacije barva lesa postane temnejša. Dodatek voska ne vpliva bistveno na barvo.
• Na kratkotrajni navzem kapljične vode vpliva le dodatek voska. Termična modifikacija, način impregnacije in koncentracija voska pa nimajo vpliva.
• Najvišje kontaktne kote smo dosegli pri vzorcih tretiranih v 2,5 % suspenziji voska, impregniranih v kotelskem postopku pri temperaturah termične modifikacije 185 °C in 200 °C.
• Za optimalno rešitev pri dolgotrajnem navzemu kapljične vode se je izkazal postopek zaščite lesa v 2,5 % koncentraciji voska, z vakuumsko impregnacijo in termično modifikacijo pri visokih temperaturah.
• Najnižji navzem vodne pare smo dosegli s 5 % koncentracijo voska in termično modifikacijo 230 °C. Postopek impregnacije lesa pa je le delno vplival, zato je izbira odvisna od cene in težavnosti postopka.
• Dodatek voska v lesu ne vpliva na sušenje lesa oz. ne zadržuje prehoda vode iz notranjosti na površino.
• Mehanske lastnosti se slabšajo s temperaturo termične modifikacije, dodatek voska pa jih delno izboljša.
• Z višjo temperaturo termične modifikacije, odpornost vzorcev izpostavljenim glivam raste. Največjo odpornost smo dosegli pri temperaturah 230 °C in 215 °C.
Dodatek voska ne prepreči razkroja lesa, ampak s svojo hidrofobnostjo podaljša čas navlaževanja lesa in s tem zavira rast gliv.
6 POVZETEK
Trend zaščite lesa je vedno bolj naravnan proti uporabi biocidov. Zato se v tej smeri iščejo nove rešitve, ki bi bile enakovredne biocidni zaščiti. V raziskavi smo iskali optimalno rešitev zaščite lesa, ki temelji na naravnih pripravkih.
V raziskavi smo uporabili vzorce smrekovine (Picea abies), ki smo jih termično modificirali pri temperaturah 100 °C, 185 °C, 200 °C, 215 °C, 230 °C in impregnirali z montanskim voskom. Uporabili smo dve koncentraciji (2,5 % in 5 %) ter dva načina impregnacije (potapljanje in vakuumska tlačna impregnacija).
Cilj raziskave je bil določiti izgubo mase z voski modificiranega lesa po termični modifikaciji ter njegove mehanske lastnosti. Zanimalo nas je tudi, kakšen je kratkotrajni in dolgotrajni navzem vode tako obdelanega lesa in njegova odpornost na lesne glive.
Večina naših hipotez se je potrdila. Les, ki je bil termično modificiran in impregniran z voski, se odraža v nižjem navzemu vode. Izkazalo se je, da je boljši postopek impregnacije vakuumski tlačni, višja temperatura termične modifikacije pa se tudi odraža v manjšem navzemu vode.
Mehanske lastnosti lesa so se z dodatkom voska v lesu v nekaterih primerih izboljšale, hkrati pa so se slabšale z višjo temperaturo termične modifikacije. Vzrok temu je v manjši vsebnosti vode v lesu, ki povzroči, da les postane krhek.
Odpornost proti glivam smo določi po 16 tednih izpostavitve vzorcem, ki so bili izpostavljeni trem različnim glivam navadna tramovka (Gloeophyllum trabeum), bela hišna goba (Antrodia vaillantii) in pisana ploskocevka (Trametes versicolor). Manjšo izgubo mase smo ugotovili pri višjih temperaturah termične modifikacije, dodatek voska pa v manjši meri vpliva, saj podaljša čas navlaževanja lesa in s tem zavira rast gliv.
Do odstopanja od naših predvidevanj je prišlo le v primeru izgube mase z voski impregniranega in termično modificiranega lesa. Ugotovili smo, da ja masa tako obdelanega lesa naraščala in ne padala kot predvideno. Vzrok je lahko v izparevanju in razgradnji suspenzije voskov med samo modifikacijo ter v razgradnji nečistoč, ki jo ta vsebuje.
7 VIRI
Benko R., Kervina – Hamović L., Gruden M. 1987. Patologija lesa: lesna fitopatologija.
Ljubljana, Biotehniška fakulteta, VTOZD za lesarstvo: 122 str.
Brischke C., Thelandersson S. 2014. Modelling the outdoor performance of wood products – a review on existing approaches. Construction and Building Materials 66:
384-397
Callow G. Nature Spot: Recording the Wildlife of Leicestershire and Rutland.2007 http://www.naturespot.org.uk/species/turkeytail (5. jun. 2015)
EN 113. Determination of toxic values of wood preservatives against wood destroying Basidiomycetes cultured on an agar medium. 1995: 25 str.
Fabčič B. 2008. Vpliv širine branik hrastovine na naravno odpornost proti glivam razkrojevalkam. Diplomsko delo. Ljubljana, Biotehniška fakulteta, Oddelek za lesarstvo: 77 str.
Hill C.A.S. 2006. Wood modification. Chemical, Thermal and Other Processes.
Chichester, John Wiley & Sons: 239 str.
Humar M. 2008. Bela hišna goba; gliva, ki razkraja tudi zaščiten les. Les, 60, 2: 77 Humar M. 2008. Tramovka; najbolj kozmopolitanska lesna gliva. Les, 60, 4: 159 Humar M. 2014. Življenska doba. Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek
za lesarstvo.
http://les.bf.uni-lj.si/e-pouk/pluginfile.php/7484/mod_resource/content/1/3n%20%C5%BEivljenjska%20do ba.pdf (6. jun. 2015)
Humar M. 2014. Hidrofobni pripravki. Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za lesarstvo.
http://les.bf.uni-lj.si/e-pouk/pluginfile.php/7538/mod_resource/content/1/9n%20hidrofobni%20pripravki.pd f (22. jul. 2015)
Jenko F. 2010. Možnost uporabe termično modificiranega lesa za kuhinjsko pohištvo.
Diplomsko delo. Ljubljana, Biotehniška fakulteta: 49 str
Kervina – Hamović L. 1989. Patologija lesa: lesna entomologija. Ljubljana, Biotehniška fakulteta, VTOZD za lesarstvo: 173 str.
Kruss. 2005. Advancing your Surface Science: Contact angle.
http://www.kruss.de/services/education-theory/glossary/contact-angle/ (30. jul. 2015) Kržišnik D., Lesar B., Thaler N., Žlahtič M., Humar M. 2015. Monitoring biotskih in
abiotskih procesov razgradnje lesa na prostem. Monitoring v gozdarstvu, lesarstvu in papirništvu: zbornik prispevkov znanstvenega srečanja Gozd in les, 142: 62-67 Leban I. Les lastnosti. 2008. Škofja Loka, Srednja lesarska šola: 42 str.
http://www.cpi.si/files/cpi/userfiles/lesarstvo_tapetnistvo/4-les_lastnosti.pdf Lesar B. 2005. Analiza termično modificiranega lesa z infrardečo spektroskopijo in
termično analizo. Diplomsko delo. Ljubljana, Biotehniška fakulteta: 61 str.
Lesar B. 2011. Interakcije borovih spojin in emulzij voskov z lesom in lesnimi glivami.
Doktorska disertacija. Ljubljana, Biotehniška fakulteta: 198 str.
Lesar B., Pavlič M.,Petrič M., Sever Škapin A., Humar M. 2011. Wax treatment of wood slows photodegradation. Polymer degradation and stability, 96, 7: 1271-1278 Lesar B., Zupančič M, Humar M., 2008. Mikroskopska analiza lesa, impregniranega z
vodno emulzijo montana voska. Les, 60, 9: 320-326
Meyer L., Brischke C., Treu A., Larsson-Brelid P. 2015. Critical moisture conditions for fungal decay of modified wood by basidiomycetes as detected by pile tests.
Holzforschung, v tisku DOI: 10.1515/hf-2015-0046, Maj 2015 Mizarstvo Hrovat. O lesu. Drevesne vrste. Evropske vrste lesa. Smreka.
http://www.hrovat.net/o-lesu/drevesne-vrste/evropske-vrste/smreka/ (22. jul. 2015) Podobnik A., Devetak D. 1997. Biologija 4 in 5: raznolikost živih bitij 1 in 2. Ljubljana,
DZS: 256 str.
Pohleven F. 2008. Pisana ploskocevka: najbolj pogosta lesna goba. Les, 60, 3: 115 Pohleven F., Rep G. 2004. Postopek termične modifikacije lesa v vakuumu : številka
patentne prijave P-200400064. Ljubljana: Urad Republike Slovenije za intelektualno lastnino: 6 str.
Ramé-hart. 2015. Information on Contact Angle.
http://www.ramehart.com/contactangle.htm (30. jul. 2015)
Raspor P., Smole-Možina S., Podjavoršek J., Pohleven F., Gogala N., Nekrep F. V., Rogelj I., Hacin J. 1995. ZIM: zbirka industrijskih mikroorganizmov. Katalog biokultur. Ljubljana, Biotehniška fakulteta, Katedra za biotehnologijo: 98 str SIST EN 310. Lesne plošče - Ugotavljanje upogibne trdnosti in modula elastičnosti.
European Committee for Standardisation, Brussels, Belgium. 1996
SIST EN 350-2. Trajnost lesa in lesnih izdelkov - Naravna trajnost masivnega lesa - 2.
del: Naravna trajnost in možnost impregnacije izbranih, v Evropi pomembnih vrst lesa. 1995: 42 str.
SIST EN 1609. Toplotnoizolacijski proizvodi za uporabo v gradbeništvu - Določanje vpojnosti vode z metodo delne kratkotrajne potopitve. CEN (European Committee for Standardisation), Brussels, Belgium. 1997
SIST ENV 1250-2. Sredstva za zaščito lesa – Metode za merjenje konzervansov iz obdelanega lesa 2. del: Laboratorijske metode za merjenje izgub, spiranja z vodo ali sintetično morsko vodo. 1994: 10 str.
Thaler N. 2014. Termična modifikacija lesa. Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za lesarstvo.
http://les.bf.uni-lj.si/e-pouk/pluginfile.php/7411/mod_resource/content/1/Vaja%202%20modifikacijalesa.p df
(5. jun. 2015)
ThermoWood: Brochures / Texts. 2003. ThermoWood handbook
http://files.kotisivukone.com/en.thermowood.kotisivukone.com/tiedostot/tw_handbo ok_080813.pdf (22. jul. 2015)
Van Lierop. 2015. Conserveert & Herstelt Hout | Verdrijft Vocht
http://www.vanlierop.nl/Schadelijke-schimmels/Porienzwammen-Antrodia-xantha-Antrodia-vaillantii-en-Tyromyces-placenta-46 (5. jun. 2015)
Veg T. 2009. Termična modifikacija različnih vrst lesa. Diplomsko delo. Ljubljana, Biotehniška fakulteta: 32 str.
Wood Solutions design and building, 2013. Spruce, Norway | Picea abies, syn. P.
Excelsa.
http://www.woodsolutions.com.au/Wood-Species/norway-spruce (5. jun. 2015)
ZAHVALA
Rad bi se zahvalil mentorju prof. dr. Mihi Humarju za pomoč pri svetovanju, koristnih napotkih ter vodenju pri izdelavi magistrske naloge.
Zahvala gre tudi somentorju doc. dr. Boštjanu Lesarju za pomoč pri delu in recenzentu prof. dr. Francu Pohlevnu za recenzijo magistrske naloge.
Hvala tudi mladima raziskovalcema Davorju Kržišniku in Mojci Žlahtič ter asistentu Nejcu Thalerju za pomoč pri opravljanju eksperimentalnega dela in strokovne nasvete.
Nenazadnje hvala tudi mojim bližnjim, ki so mi stali ob strani v času študija ter za pomoč in spodbujanje pri nastajanju magistrske naloge.