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Visualisation of UF resin on MDF fibre by XPS imaging

Zur Darstellung von UF-Leimharzen auf MDF Fasern durch XPS-Imaging

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Holz als Roh- und Werkstoff Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) will distinguish urea formaldehyde (UF) resin on the surface of medium density fibreboard (MDF) fibre. High spatial resolution XPS imaging was employed to 2-dimensionally map the presence and concentration of carbon and nitrogen on pressed MDF fibre. Using image analysis routines, composite XPS images of fibre and UF resin were produced for laboratory and commercially prepared MDF panels using the C1s and N1s peaks respectively. Results showed that MDF could be analysed directly, and the presence of UF resin features imaged on fibre was comparable to UF resin characterised by confocal microscopy. Due to low surface nitrogen contents, the XPS imaging instrument was necessarily operated at a low resolution, and with a relatively small field of view. This may make the XPS imaging method less attractive for visualising UF resin on wood fibre compared to other microscopy techniques.

Zusammenfassung

Die Verwendung der Röntgenphotoelektronen-Spektroskopie (XPS) ermöglicht es, Harnstoff-Formaldehyd-Harz (UF) auf der Oberfläche von Fasern zu erkennen, die zur Herstellung von mitteldichten Faserplatten verwendet werden. XPS-Imaging mit hoher räumlicher Auflösung wurde angewandt, um eine 2-dimensionale Abbildung zu erzeugen, welche die Gegenwart und die Konzentration von Kohlenstoff und Stickstoff auf der Oberfläche gepresster MDF-Fasern darstellt. Mit Verfahren der Bildanalyse wurden zusammengesetzte Bilder von Fasern und UF-Harz erzeugt. Dieser Prozess wurde auf im Labor und auf kommerziell hergestellte MDF-Platten angewandt, wobei die C1s beziehungsweise die N1s Peaks ausgewertet wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass MDF direkt analysiert werden kann, und dass die Gegenwart von UF-Harz-Objekten, welche auf Fasern dargestellt wurden, vergleichbar ist mit der Darstellung von UF-Harz, wie sie durch konfokale Mikroskopie beschrieben wurde. Aufgrund eines niedrigen Stickstoffgehalts der Oberfläche mußte das XPS-Imaging Instrument mit einer niedrigen Auflösung, und einem relativ kleinen Gesichtsfeld betrieben werden. Verglichen mit anderen mikroskopischen Methoden, könnte dies die Methode des XPS-Imaging weniger attraktiv für die Darstellung von UF-Harzen auf Holzfasern machen.

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Fig. 1a–e Abb. 1a–e
Fig. 2a–c Abb. 2a–c

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Authors and Affiliations

  1. Biomaterials Engineering, Forest Research, Private Bag 3020, Rotorua, New Zealand

    W. Grigsby & A. Thumm

Authors
  1. W. Grigsby
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  2. A. Thumm
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Grigsby, W., Thumm, A. Visualisation of UF resin on MDF fibre by XPS imaging. Holz Roh Werkst 62, 365–369 (2004). https://doi.org/10.1007/s00107-004-0499-5

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00107-004-0499-5

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