Distortion of Norway spruce timber Part 1. Variation of relevant wood properties

Picea abies

) trees from one fast-grown and one slow-grown stand in southern Sweden. From the trees 240 studs (45 × 70 × 2500 mm) were taken for measurement of distortion. Wood properties were measured on small specimens (13 × 13 × 200 mm) cut from the studs. Spiral grain angle was found to vary from approximately +3° (left-handed) close to pith to zero 150 mm from pith with a strong individual variation. The material from the fast-grown stand had a larger spiral grain angle compared with the slow-grown material. Spiral grain was poorly correlated to other parameters. Presence of knots had a substantial influence on longitudinal shrinkage (α_l) measurements. Specimens with large knots (KAR > 33%) had almost 100% higher longitudinal shrinkage than specimens without knots. It should be pointed out, however, that measuring shrinkage in small specimens containing even small knots can create a problem with regards to the obtained results, especially results of α_l. It was found that presence of compression wood in several growth rings more than doubled the longitudinal shrinkage. For the radial and tangential direction the presence of compression wood decreased shrinkage with about 30%. The ratio between tangential and longitudinal shrinkage was 49 for normal wood whereas for compression wood the ratio was 13. These results confirm the theory that the microfibril angle governs shrinkage. Longitudinal shrinkage decreased slightly with increased distance from pith whereas radial and tangential shrinkage did not display any substantial radial variation. The fast-grown material had generally a higher longitudinal shrinkage and lower transverse shrinkage than the material from the slow-grown stand. About 50% of the variation in longitudinal shrinkage was explained by radial position, density and ring width. Density and ring width did explain 60% of the variation in radial shrinkage but only 30% of the variation in tangential shrinkage.

Picea abies

) von einem schnell- und einem langsamwachsenden Standort wurden verwendet. Daraus wurden 240 Kanthölzer der Abmessung 45 × 70 × 2500 mm geschnitten und daran die Verwerfung bestimmt. Holzeigenschaften wurden an kleinen Proben (13 × 13 × 200 mm) gemessen, die aus diesen Kanthölzern hergestellt wurden. Der Faserwinkel variierte zwischen +3° in der Nähe der Markröhre bis 0° bei 150 mm Abstand vom Mark mit großer individueller Streubreite. Die Proben vom schnellwachsenden Standort hatten einen größeren Faserwinkel als die vom langsamwachsenden Standort. Die Korrelation des Faserwinkels zu anderen Holzeigenschaften war nur sehr schwach. Anwesenheit von Ästen hatte einen bedeutsamen Einfluß auf das longitudinale Schwinden (α_l); es lag bei hohen Astanteilen (KAR > 33%) fast 100% höher als bei astreinen Proben. Es allerdings muß betont werden, daß bei der Messung an kleinen Proben schon kleine Äste problematisch sind, speziell für α_l. Weiter zeigte sich, daß Anteile von Druckholz in einigen Jahrringen das longitudinale Schwinden mindestens verdoppeln. Radiales und tangentiales Schwinden wird durch Druckholzanteile um etwa 30% verringert. Das Verhältnis zwischen tangentialem und longitudinalem Schwinden betrug 49 für normales Holz, bei Druckholz lag dieses Verhältnis bei 13. Die Ergebnisse stützen die These, daß der Mikrofibrillwinkel das Schwinden regelt. Longitudinales Schwinden nahm mit zunehmender Entfernung vom Mark langsam ab, während radiales und tangentiales Schwinden keine wesentlichen Änderungen aufwiesen. Schnellwachsendes Holz zeigte allgemein höhere Schwindwerte als langsamwachsendes Material. Rund 50% des longitudinalen Schwindens werden erklärt durch die Parameter radiale Position, Dichte und Jahrringbreite. Dichte und Jahrringbreite erklären 60% des radialen Schwindens, aber nur 30% des tangentialen Schwindens.