Zur Sorption und Quellung von Holz und Holzwerkstoffen—Zweite Mitteilung: Das Quellungsverhalten von Holz und Holzwerkstoffen

Abstract

Das Quellungsverhalten von unbehandeltem und vorbehandeltem Fichten- und Buchenholz in den drei anatomischen Hauptrichtungen sowie die Dickenquellung verschiedener Holzfeaserhartplatten wurden in einer Versuchsanlage mit hoher Temperatur- und Dampfdruckkonstanz experimentell ermittelt. Es zeigte sich, daß im ersten jungfräulichen Versuchszyklus das Quellungsverhalten durch die Trocknungsvorgeschichte beeinflußt wird. Erst im zweiten Versuchszyklus, in welchem die Feuchteäderungen in etwa gleichen Stufen erreicht werden wie in erten Zyklus, sind die Ergebnisser reproduzierbar. Die Quellungskurven sind in allen drei Hauptrichtungen schwach S-förmig gekrümmt, eine lineare Abhängigkeit ist nur im Bereich mittlerer hygroskopischer Feuchtigkeiten zu beobacten. Das maximale Quellungsvermögen ist bei Fasersättigang noch nicht erreicht. Für gleiche Holzfeuchteberträge ist die Quellung nicht konstant; sie ist nach einem Desorptionsvorgang höher als bei einem Adsorptionsvorgang; es bildet sich wie bei den Sorptions-isothermen eine Hystereseschleife aus. Durch die Vorbehandlung in Sattdampf wird das Quellungvermögen erhöht, jedoch unterschiedlich bei Fichten- und Buchenholz. Die Dickenquellung der Holzfaserhartplatten hat etwa die gleiche Größenordnung wie die tangentiale Quellung unzerfaserten Holzes. Zusätzlich stellt sich iedoch, bedingt durch die Rückfederung (Relaxation) der verpreßten Holzfasern bei der Feuchteaufnahme, eine irreversible Restquellung ein, welche die Quellungshysterese enstprechend vergrößert. Die Dickenquellungsgradient der Holzfaserhartplatten wird weder durch die Zerfaserungstechnik (Masonite-, Defibrator-Verfahren) noch durch eine nachträgliche Ölhärtung entscheidend verändert. Vorhandene Dimensionsstabilisierungen sind allein auf das niedrigere Sorptionsvermögen bestimmter Plattensorten zurückzuführen. In a testing device with high constancy of temperature and vapour pressure the swelling behavior of untreated and treated spruce and beechwood, in tangential, radial and axial direction and the thickness swelling of various hardboards were investigated. The preceding drying conditions are found to affect the swelling behaviour during the first virginal testing cycle. Reproducible results can be obtained only in the second testing cycle, during which the changes in moisture are attained by similar steps as in the first cycle. The swelling curves in all anatomical directions are slightly sinusoidal, a linear dependency is only observed in the average hygroscopic range of moisture. Maximum swelling capacity is not reached yet at fiber saturation. For equal ranges of wood moisture, swelling is not constant; after desorption swelling is higher than during adsorption; hysteresis occurs, as is the case for sorption isotherms. The increase in the sorption capacity by pretreatments with saturated vapour varies, however, for spruce and beechwood. The range of thickness swelling of hardboards is about the same as that of tangential swelling of non-fiberized wood. Due to the relaxation of compressed wood fibres during adsorption of moisture, however, irreversible residual swelling is further observed which also leads to an increase in the hysteresis of swelling. Neither the method of defibration (masonite and defibrator method) nor additional oil-temperatuing significantly affect the ratio of thickness swelling of hardboards. Present dimensional stabilizations are due only to the lower sorption capacity of certain board types.

DOI: 10.1007/BF02615203

Cite this paper

@article{Seifert2007ZurSU, title={Zur Sorption und Quellung von Holz und Holzwerkstoffen—Zweite Mitteilung: Das Quellungsverhalten von Holz und Holzwerkstoffen}, author={Joachim Von Seifert}, journal={Holz als Roh- und Werkstoff}, year={2007}, volume={30}, pages={294-303} }