Puun modifiointi lämpökäsittelyllä

Pertti Viitaniemi, Saila Jämsä

Research output: Book/ReportReport

8 Citations (Scopus)

Abstract

Tutkimuksessa tarkasteltiin puun lämpökäsittelyyn kohdistuneita aikaisempia tutkimuksia, kehitettiin lämpökäsittelyyn sopiva laitteisto sekä selvitettiin kokeellisesti suomalaisen männyn, kuusen ja koivun ominaisuuksien muuntuminen lämpökäsittelyn yhteydessä. Lämpökäsittely tummentaa puun värin. Värin tummenemisesta ei seuraa välttämättä muiden ominaisuuksien muuttumisesta. Pitkillä käsittelyajoilla 180 oC:n lämpötilassa voitiin vaikuttaa puun elämisen pienemiseen, mutta ei lahonkeston parantumiseen. Vasta käsittely vähintään 220 oC:sen lämpötilassa 3 - 4 tunnin ajan nosti suomalaisen männyn, kuusen ja koivun lahonkestävyyden laboratoriokokeissa hyvin lahoa kestävien puulajien tasolle. Lahonkestävyyden lisäksi lämpökäsittely vähentää homehtumisalttiutta. Käsittelyolosuhteilla oli vaikutusta puun kosteuselämiseen. Mitä korkeampi käsittelylämpötila oli, sitä paremmat tulokset saavutettiin. Parhaimmillaan lämpökäsittely pienensi puun tasapainokosteutta 65 % RH:ssa noin 50 %. Tämän seurauksena myös puun kosteuseläminen pieneni jopa 80 - 90 %. Vaihtelevassa ilmankosteudessa ja syklisessä upotus-kuivauskokeeessa lämpökäsitellyn näytteen kosteuseläminen oli noin puolet käsittelemättömään näytteeseen nähden. Käsittely vaikuttaa puun taivutuslujuuteen. Taivutuslujuus heikkeni 0 - 30 % käsittelyolosuhteiden mukaan. Käytännössä taivutuslujuuden heikkeneminen jää 10 - 15 %:n tasolle, koska pitemmälle viedyllä lämpökäsittelyprosessilla ei enää saavuteta riittäviä etuja. Lämpökäsitellyn puun mikroskooppisessa tarkastelussa havaittiin muutoksia soluseinissä. Muutokset olivat riippuvaisia lämpötilan lisäksi vaikutusajasta. Soluseinän vauriot alkoivat näkyä myöhemmin kuin värinmuutokset. Soluseinässä havaittiin pitkittäisiä halkeamia ja korkeimmissa lämpötiloissa (yli 220 oC) 6 - 8 tuntia käsitellyssä puussa oli soluseinissä murtumia. Puun maalattavuuteen ja liimattavuuteen lämpökäsittely vaikutti siten, etteivät veden imeytymään perustuvat menetelmät toimi kunnollisesti. Tämä johtuu lämpökäsitellyn puun huonontuneesta kyvystä imeä vettä itseensä. Toisaalta puualustan modifiointi paransi pinnoitetun puun säänkestävyyttä.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages57
ISBN (Print)951-38-4523-0
Publication statusPublished - 1996
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesVTT Julkaisuja - Publikationer
Number814
ISSN1235-0613

Fingerprint

Nefopam
Hot Temperature

Keywords

  • wood
  • heat treatment
  • temperature
  • swelling
  • shrinkage
  • strength
  • deterioration
  • fungi
  • microscopes
  • analyzing
  • painting
  • gluing
  • chemical properties
  • physical properties

Cite this

Viitaniemi, P., & Jämsä, S. (1996). Puun modifiointi lämpökäsittelyllä. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Julkaisuja - Publikationer, No. 814
Viitaniemi, Pertti ; Jämsä, Saila. / Puun modifiointi lämpökäsittelyllä. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1996. 57 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer; No. 814).
@book{22c13577429a44a597bc2f1214dc81eb,
title = "Puun modifiointi l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittelyll{\"a}",
abstract = "Tutkimuksessa tarkasteltiin puun l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittelyyn kohdistuneita aikaisempia tutkimuksia, kehitettiin l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittelyyn sopiva laitteisto sek{\"a} selvitettiin kokeellisesti suomalaisen m{\"a}nnyn, kuusen ja koivun ominaisuuksien muuntuminen l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittelyn yhteydess{\"a}. L{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittely tummentaa puun v{\"a}rin. V{\"a}rin tummenemisesta ei seuraa v{\"a}ltt{\"a}m{\"a}tt{\"a} muiden ominaisuuksien muuttumisesta. Pitkill{\"a} k{\"a}sittelyajoilla 180 oC:n l{\"a}mp{\"o}tilassa voitiin vaikuttaa puun el{\"a}misen pienemiseen, mutta ei lahonkeston parantumiseen. Vasta k{\"a}sittely v{\"a}hint{\"a}{\"a}n 220 oC:sen l{\"a}mp{\"o}tilassa 3 - 4 tunnin ajan nosti suomalaisen m{\"a}nnyn, kuusen ja koivun lahonkest{\"a}vyyden laboratoriokokeissa hyvin lahoa kest{\"a}vien puulajien tasolle. Lahonkest{\"a}vyyden lis{\"a}ksi l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittely v{\"a}hent{\"a}{\"a} homehtumisalttiutta. K{\"a}sittelyolosuhteilla oli vaikutusta puun kosteusel{\"a}miseen. Mit{\"a} korkeampi k{\"a}sittelyl{\"a}mp{\"o}tila oli, sit{\"a} paremmat tulokset saavutettiin. Parhaimmillaan l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittely pienensi puun tasapainokosteutta 65 {\%} RH:ssa noin 50 {\%}. T{\"a}m{\"a}n seurauksena my{\"o}s puun kosteusel{\"a}minen pieneni jopa 80 - 90 {\%}. Vaihtelevassa ilmankosteudessa ja syklisess{\"a} upotus-kuivauskokeeessa l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sitellyn n{\"a}ytteen kosteusel{\"a}minen oli noin puolet k{\"a}sittelem{\"a}tt{\"o}m{\"a}{\"a}n n{\"a}ytteeseen n{\"a}hden. K{\"a}sittely vaikuttaa puun taivutuslujuuteen. Taivutuslujuus heikkeni 0 - 30 {\%} k{\"a}sittelyolosuhteiden mukaan. K{\"a}yt{\"a}nn{\"o}ss{\"a} taivutuslujuuden heikkeneminen j{\"a}{\"a} 10 - 15 {\%}:n tasolle, koska pitemm{\"a}lle viedyll{\"a} l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittelyprosessilla ei en{\"a}{\"a} saavuteta riitt{\"a}vi{\"a} etuja. L{\"a}mp{\"o}k{\"a}sitellyn puun mikroskooppisessa tarkastelussa havaittiin muutoksia soluseiniss{\"a}. Muutokset olivat riippuvaisia l{\"a}mp{\"o}tilan lis{\"a}ksi vaikutusajasta. Solusein{\"a}n vauriot alkoivat n{\"a}ky{\"a} my{\"o}hemmin kuin v{\"a}rinmuutokset. Solusein{\"a}ss{\"a} havaittiin pitkitt{\"a}isi{\"a} halkeamia ja korkeimmissa l{\"a}mp{\"o}tiloissa (yli 220 oC) 6 - 8 tuntia k{\"a}sitellyss{\"a} puussa oli soluseiniss{\"a} murtumia. Puun maalattavuuteen ja liimattavuuteen l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittely vaikutti siten, etteiv{\"a}t veden imeytym{\"a}{\"a}n perustuvat menetelm{\"a}t toimi kunnollisesti. T{\"a}m{\"a} johtuu l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sitellyn puun huonontuneesta kyvyst{\"a} ime{\"a} vett{\"a} itseens{\"a}. Toisaalta puualustan modifiointi paransi pinnoitetun puun s{\"a}{\"a}nkest{\"a}vyytt{\"a}.",
keywords = "wood, heat treatment, temperature, swelling, shrinkage, strength, deterioration, fungi, microscopes, analyzing, painting, gluing, chemical properties, physical properties",
author = "Pertti Viitaniemi and Saila J{\"a}ms{\"a}",
year = "1996",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-4523-0",
series = "VTT Julkaisuja - Publikationer",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "814",
address = "Finland",

}

Viitaniemi, P & Jämsä, S 1996, Puun modifiointi lämpökäsittelyllä. VTT Julkaisuja - Publikationer, no. 814, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Puun modifiointi lämpökäsittelyllä. / Viitaniemi, Pertti; Jämsä, Saila.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1996. 57 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer; No. 814).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Puun modifiointi lämpökäsittelyllä

AU - Viitaniemi, Pertti

AU - Jämsä, Saila

PY - 1996

Y1 - 1996

N2 - Tutkimuksessa tarkasteltiin puun lämpökäsittelyyn kohdistuneita aikaisempia tutkimuksia, kehitettiin lämpökäsittelyyn sopiva laitteisto sekä selvitettiin kokeellisesti suomalaisen männyn, kuusen ja koivun ominaisuuksien muuntuminen lämpökäsittelyn yhteydessä. Lämpökäsittely tummentaa puun värin. Värin tummenemisesta ei seuraa välttämättä muiden ominaisuuksien muuttumisesta. Pitkillä käsittelyajoilla 180 oC:n lämpötilassa voitiin vaikuttaa puun elämisen pienemiseen, mutta ei lahonkeston parantumiseen. Vasta käsittely vähintään 220 oC:sen lämpötilassa 3 - 4 tunnin ajan nosti suomalaisen männyn, kuusen ja koivun lahonkestävyyden laboratoriokokeissa hyvin lahoa kestävien puulajien tasolle. Lahonkestävyyden lisäksi lämpökäsittely vähentää homehtumisalttiutta. Käsittelyolosuhteilla oli vaikutusta puun kosteuselämiseen. Mitä korkeampi käsittelylämpötila oli, sitä paremmat tulokset saavutettiin. Parhaimmillaan lämpökäsittely pienensi puun tasapainokosteutta 65 % RH:ssa noin 50 %. Tämän seurauksena myös puun kosteuseläminen pieneni jopa 80 - 90 %. Vaihtelevassa ilmankosteudessa ja syklisessä upotus-kuivauskokeeessa lämpökäsitellyn näytteen kosteuseläminen oli noin puolet käsittelemättömään näytteeseen nähden. Käsittely vaikuttaa puun taivutuslujuuteen. Taivutuslujuus heikkeni 0 - 30 % käsittelyolosuhteiden mukaan. Käytännössä taivutuslujuuden heikkeneminen jää 10 - 15 %:n tasolle, koska pitemmälle viedyllä lämpökäsittelyprosessilla ei enää saavuteta riittäviä etuja. Lämpökäsitellyn puun mikroskooppisessa tarkastelussa havaittiin muutoksia soluseinissä. Muutokset olivat riippuvaisia lämpötilan lisäksi vaikutusajasta. Soluseinän vauriot alkoivat näkyä myöhemmin kuin värinmuutokset. Soluseinässä havaittiin pitkittäisiä halkeamia ja korkeimmissa lämpötiloissa (yli 220 oC) 6 - 8 tuntia käsitellyssä puussa oli soluseinissä murtumia. Puun maalattavuuteen ja liimattavuuteen lämpökäsittely vaikutti siten, etteivät veden imeytymään perustuvat menetelmät toimi kunnollisesti. Tämä johtuu lämpökäsitellyn puun huonontuneesta kyvystä imeä vettä itseensä. Toisaalta puualustan modifiointi paransi pinnoitetun puun säänkestävyyttä.

AB - Tutkimuksessa tarkasteltiin puun lämpökäsittelyyn kohdistuneita aikaisempia tutkimuksia, kehitettiin lämpökäsittelyyn sopiva laitteisto sekä selvitettiin kokeellisesti suomalaisen männyn, kuusen ja koivun ominaisuuksien muuntuminen lämpökäsittelyn yhteydessä. Lämpökäsittely tummentaa puun värin. Värin tummenemisesta ei seuraa välttämättä muiden ominaisuuksien muuttumisesta. Pitkillä käsittelyajoilla 180 oC:n lämpötilassa voitiin vaikuttaa puun elämisen pienemiseen, mutta ei lahonkeston parantumiseen. Vasta käsittely vähintään 220 oC:sen lämpötilassa 3 - 4 tunnin ajan nosti suomalaisen männyn, kuusen ja koivun lahonkestävyyden laboratoriokokeissa hyvin lahoa kestävien puulajien tasolle. Lahonkestävyyden lisäksi lämpökäsittely vähentää homehtumisalttiutta. Käsittelyolosuhteilla oli vaikutusta puun kosteuselämiseen. Mitä korkeampi käsittelylämpötila oli, sitä paremmat tulokset saavutettiin. Parhaimmillaan lämpökäsittely pienensi puun tasapainokosteutta 65 % RH:ssa noin 50 %. Tämän seurauksena myös puun kosteuseläminen pieneni jopa 80 - 90 %. Vaihtelevassa ilmankosteudessa ja syklisessä upotus-kuivauskokeeessa lämpökäsitellyn näytteen kosteuseläminen oli noin puolet käsittelemättömään näytteeseen nähden. Käsittely vaikuttaa puun taivutuslujuuteen. Taivutuslujuus heikkeni 0 - 30 % käsittelyolosuhteiden mukaan. Käytännössä taivutuslujuuden heikkeneminen jää 10 - 15 %:n tasolle, koska pitemmälle viedyllä lämpökäsittelyprosessilla ei enää saavuteta riittäviä etuja. Lämpökäsitellyn puun mikroskooppisessa tarkastelussa havaittiin muutoksia soluseinissä. Muutokset olivat riippuvaisia lämpötilan lisäksi vaikutusajasta. Soluseinän vauriot alkoivat näkyä myöhemmin kuin värinmuutokset. Soluseinässä havaittiin pitkittäisiä halkeamia ja korkeimmissa lämpötiloissa (yli 220 oC) 6 - 8 tuntia käsitellyssä puussa oli soluseinissä murtumia. Puun maalattavuuteen ja liimattavuuteen lämpökäsittely vaikutti siten, etteivät veden imeytymään perustuvat menetelmät toimi kunnollisesti. Tämä johtuu lämpökäsitellyn puun huonontuneesta kyvystä imeä vettä itseensä. Toisaalta puualustan modifiointi paransi pinnoitetun puun säänkestävyyttä.

KW - wood

KW - heat treatment

KW - temperature

KW - swelling

KW - shrinkage

KW - strength

KW - deterioration

KW - fungi

KW - microscopes

KW - analyzing

KW - painting

KW - gluing

KW - chemical properties

KW - physical properties

M3 - Report

SN - 951-38-4523-0

T3 - VTT Julkaisuja - Publikationer

BT - Puun modifiointi lämpökäsittelyllä

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Viitaniemi P, Jämsä S. Puun modifiointi lämpökäsittelyllä. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1996. 57 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer; No. 814).