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Die thermische Zersetzung von Holz bei Temperaturen bis 200°C—Erste Mitteilung: Festigkeitseigenschaften von trockenem Holz nach thermischer Behandlung

Thermal degradation of wood at temperature up to 200°C—Part I: Strength properties of dried wood after heat treatment

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Holz als Roh- und Werkstoff Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

An trockenem Rotbuchen- und Fichtenholz wurde der Einfluß von Wärmebehandlungen unter Luftzutritt und im Vakuum bis zu 96 h Dauer im Temperaturbereich zwischen 100 und 200°C auf die Bruchfestigkeit, den Elastizitätsmodul und die bis zum Bruch aufgenommene Arbeit bei Zug- und Druckbeanspruchung in Faserrichtung untersucht. Dabei ergaben sich für die Minderung der Festigkeitseigenschaften in Abhängigkeit vom Grad der thermischen Zersetzung, ausgewiesen durch den Masseverlust, bei Wärmeeinwirkung unter Luftzutritt und im Vakuum vergleichsweise ähnliche Zusammenhänge. Für die Bruchfestigkeit und die aufgenommene Arbeit bis zum Bruch wurden in Abhängigkeit vom Masseverlust bei Zugbeanspruchung bei beiden Hölzern relativ gleichartige Abnahmen festgestellt, die jedoch bedeutend größer waren als bei Druckbeanspruchung. Der Elastizitätsmodul nahm erst durch Wärmebehandlungen, die Masseverluste über 8 bis 10% verursachten, deutlich ab. Dabei wurden bei Zug- und Druckbeanspruchung zwischen dem Elastizitätsmodul und Masseverlust bei beiden Holzarten ähnliche Zusammenhänge gefunden.

Summary

The influence of heat treatments in presence and absence of air up to 96 h duration with temperatures ranging from 100 to 200°C on tensile and maximum crushing strength, modulus of elasticity and work to maximum load was investigated in fiber direction of dried beech and pine wood. The diminutions in the strength properties as related to the rate of thermal degradation, and as demonstrated by the losses of substance, after heat treatments in presence and absence of air were nearly the same. the diminutions in maximum strength and work to maximum load as related to the losses of substance of both wood species were relatively of the same rate in tension, but they were significantly greater than under compression. The modulus of elasticity decreased significantly only when the losses of substance, caused by the heat treatments, were higher than 8 to 10%. The relationships between modulus of elasticity and loss of substance were found to be similar for both wood species.

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Schrifttum

  • Bethe, E. 1969. Festigkeitseigenschaften von Buchenholz bei Lagerung im Wechseilklima unter gleichzeitiger mechanischer Belastung. Holz Roh-Werkstoff27: 291–303.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Davis, W. H., Thompson, W. S. 1964. Influence of thermal treatment of short duration on the toughness and chemical composition of wood. Forest Prod. J.14 (8): 350–356.

    CAS  Google Scholar 

  • d'Jakonov, K. F. 1967. Effect of hygrothermal treatment on the strength of birch and larch wood. Derev. Prom.16 (4): 9–11.

    Google Scholar 

  • Kass, A., Wangaard, E. F., Schroeder, H. A. 1970. Chemical degradation of wood: The relationship between strength rentention and pentosan content. Wood and Fiber2: 31–39.

    CAS  Google Scholar 

  • Keylwerth, R. 1951. Querschnittsübergänge an Zuggliedern und Zugprüfstäben aus Holz. Der Bauingenieur26: 42–44.

    Google Scholar 

  • Kollmann, F. 1951. Technologie des Holzes und der Holzwerkstoffe. 1. Bd., 2. Aufl.: Berlin/Göttingen/Heidelberg: Springer.

    Google Scholar 

  • Kollmann, F. 1967. Verformung und Bruchgeschehen bei Holzals einem anisotropen inhomogenen porigen Festkörper. VDI-Forsch.-Heft 520. Düsseldorf: VDI-Verlag.

    Google Scholar 

  • Kollmann, F., Höckele, G. 1962. Bestimmungsverfahren der Holzfeuchtigkeit. Holz Roh-Werkstoff20:461–473.

    Article  Google Scholar 

  • Kollmann, F., Schneider, A. 1964,. Untersuchungen über den Einfluß von Wärmebehandlungen im Temperaturbereich bis 200°C und von Wasserlagerung bis 100°C auf wichtige physikalische und physikalisch-chemische Eigenschaften des Holzes. Köln u. Opladen: Westd. Verlag.

    Book  Google Scholar 

  • Kürschner, K., Melcerová, A. 1965. Über die chemischen Veränderungen des Buchenholzes bei thermischer Behandlung. Teil I. Chemische Veränderungen von Sägespänen bei 1–28-tägiger Erhitzung auf 80–160°C. Holzforschung,19: 161–171.

    Article  Google Scholar 

  • MacLean, J. D. 1945. Effect of heat on the properties and serviceability of wood: experiments on thin wood specimens. For. Prod. Labor. Report R 1471.

  • MacLean, J. D. 1953. Effect of steaming on the strength of wood, Proc. Am. Wood-Pres. Assoc49: 88–112.

    Google Scholar 

  • MacLean, J. D. 1955. Effect of oven heating and hot pressing on strength properties of wood. Proc. Am. Wood-Pres. Assoc.51: 227–250.

    Google Scholar 

  • Schneider, A. 1971. Untersuchungen über den Einfluß von Wärmebehandlungen im Temperaturbereich von 100 bis 200°C auf Elastizitätsmodul, Druckfestigkeit und Bruchschlagarbeit von Kiefern-Splint-und Buchenholz. Holz Roh-Werkstoff29: 431–440.

    Article  Google Scholar 

  • Stamm, A. J. 1956. Thermal degradation of wood and cellulose. Ind. Eng. Chem.48: 413–417.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Stamm A. J. 1964. Wood and Cellulose Science. New York: Ronald Press Company

    Google Scholar 

  • Wangaard, F. F. 1966. Resistance of wood to chemical degradation. Forest Prod. J.16: 53–64.

    CAS  Google Scholar 

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Mitteilung aus dem Institut für Holzforschung und Holztechnik der Universität München

Genehmigte Kurzfassung der Dissertation des Verfassers an der TU München. 1. Berichterstatter: Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. F. Kollmann, 2. Berichterstatter: Prof. Dr.-Ing. H. Lüder. Tag der Promotion: 13.XII.1972.

Herrn Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. F. Kollmann möchte ich für die persönliche Anteilnahme am Fortgang der Arbeit, die wissenschaftliche Betreuung und großzügige Förderung und Unterstützung herzlich danken.

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Rusche, H. Die thermische Zersetzung von Holz bei Temperaturen bis 200°C—Erste Mitteilung: Festigkeitseigenschaften von trockenem Holz nach thermischer Behandlung. Holz als Roh-und Werkstoff 31, 273–281 (1973). https://doi.org/10.1007/BF02607297

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02607297

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