Kisalföldi nemesnyár hibridek szárítása

nemes_nyarAz Alföldi Erdőkért Egyesület őszi Kutatói Napján „Egy kocsányos tölgy állomány talajnedvességének változása lékes felújítás során” címmel tartott előadást Ott Ágota, Prof. Dr. Takáts Péter és Dr. Németh Róbert a Nyugat-Magyarországi Egyetemtől. Előadásuk anyagát most az Erdő-Mező Online is közzé teszi.

Az Alföldi Erdőkért Egyesület engedélyével a Kutatói Nap többi előadása is olvasható az Erdő-Mező Online portálon!
A cikk alján ajánlót és tartalomjegyzéket is talál!

KISALFÖLDI NEMESNYÁR HIBRIDEK SZÁRÍTÁSA

Ott Ágota- Prof. Dr. Takáts Péter- Dr. Németh Róbert
Nyugat-magyarországi Egyetem

Kivonat

A nemesnyár ültetvények területe évről–évre nő, a kitermelt faanyag jelentős mennyisége arra ösztönzi az ipart, hogy egyre több ismeretet szerezzen meg az egyes fajtákról. Az I-214-es- és a Pannónia nyár a két legelterjedtebb fajta hazánkban, ezért esett a választásunk ezek vizsgálatára. A kísérletek során a faanyagok száradását vizsgáltuk meg 40°C, 60°C, 80°Con. Elemzéseink kiterjedtek a zsugorodás, a faanyag nedvességtartalom, a relatív páratartalom, és a színinger jellemzők összefüggéseire. A komplex kutatás eredményeiből a vizsgált két fajta világosságát, és térfogati zsugorodását mutatjuk be jelenlegi cikkünkben.

Megállapítottuk, hogy a nyarak színére is hatással van a hő és a nedvességtartalom változása alacsony extraktanyag tartalmuk ellenére. A hőmérséklet emelésével mindkét nyár színe világosabbá vált, és számszerűen is alátámasztható, hogy homogénebbé vált mindkét fajta színe. A fa-víz kapcsolatok vizsgálatánál az anatómiai főirányokban mindkét fajta esetén különbség észlelhető a szijács és a geszt zsugorodása között, bár a Pannónia nyárnál ez kisebb mértékű, mint az I-214-nél.

Kulcsszavak: nemesnyár, szárítás, szín, zsugorodás-dagadás.

Ez a tanulmány a Környezettudatos energia hatékony épület című TÁMOP-4.2.2.A–11/1/KONV-2012-0068 számú projekt keretében, az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.

Bevezetés

A nemesnyarak Európa szerte elterjedt természetes, vagy mesterségesen előállított hibridek. Magyarországon a 70-80’-as években telepített ültetvények leggyakoribb fajtái az I- 214-es, az OP-229-es, és a Pannónia nyár klónok. Az Erdészeti Igazgatóság által kiadott legfrissebb beszámolóból kiderül, hogy hazánkban a nemesnyarakból több mint 1,1M m3 faanyagot termeltek ki 2012-ben, ez 30 %-os mennyiségi növekedést mutat a 4 évvel korábbi adatokhoz képest, és csak az akác mennyisége haladja meg [1.]. Ez a szám mutatja, hogy egyre nagyobb a nemesnyarak ipari jelentősége.

Számos nemesnyár hibrid a növekedési irama, a talajviszonyok tűrése, a fatömege, és az alaki tulajdonságok alapján került szelektálásra, így számos hibrid faanyagának fizikai tulajdonságait nem, vagy csak részben ismerjük [2.][3.]. A nyarak felhasználási köre korlátozott a gyengébb fizikai, mechanikai tulajdonságaik miatt, bár egyre több kutatás folyik a Nyugatmagyarországi Egyetem Faipari Mérnöki Karán arra vonatkozóan, hogy felhasználják olyan területeken, ahol ezek a tulajdonságok kevésbé fontosak, vagy javíthatók. Ilyen terület a forgácslap gyártás, parkettagyártás [4.-6.]. A faanyag világos színe, egyedi rajzolata kívánatos a bútoripar számára, nem teherhordó felületeknél [7.].

A nyarak egyik meghatározó fizikai tulajdonsága az, hogy vizes gesztűek, azaz a geszt magasabb nedvességtartalmú, mint a szijács. Ez a tulajdonság különös körültekintést igényel szárítás során. A legelterjedtebb hazai fajtákra számos szárítási menetrendet dolgoztak már ki [8.][9.], azonban a nyarak szárítására vonatkozóan a nagy szárítóberendezés gyártók is csak ajánlásokat tesznek [10.]. A száradást befolyásoló tényezők közé tartozik a fafaj, a kezdeti- és végnedvesség, a faanyag sűrűsége, szárítandó anyag mérete is [11.].

Számos irodalom tükrében megállapítható, hogy a nyár szilárdsága és keménysége, a faanyag színe hidrotermikus kezeléssel, gőzöléssel, olajban történő kezeléssel, préseléssel javítható a felhasználási céloknak megfelelően [12- 16.]. A nyár faanyagok különböző szárítási hőmérsékleteken bekövetkező zsugorodási jellemzőit, és a színinger jellemzőinek változását még nem vizsgálták. I-214 és Pannónia nyár esetében a szijács és a geszt száradási különbségeire vonatkozóan sincs szakirodalmi adat. A faanyag nedvességtartalma mellett a hőbomlás során lejátszódó kémiai folyamatok, átalakulások is erősen befolyásolják a faanyagok méretstabilitását és színváltozását.

Anyagok és módszerek

Vizsgálatainkhoz a Kisalföldi Erdőgazdaság Rt. Délhansági Erdészet kapuvári területéről származó I-214-es (Populus x euramericana cv. I- 214), és Pannónia nyár (Populus x euramericana cv. Pannónia) hibrideket választottuk, melyeket leszárítottunk az általunk speciálisan ezekhez a vizsgálatokhoz kialakított szárítási menetrend szerint, miközben számos vizsgálatot folytattunk a faanyag mintákon.

A pontos szárítási menetrend kialakításához előzetes vizsgálatokat végeztünk, ahol megállapítottuk, hogy az általunk vizsgált minták 20°C-os hőmérsékleten 72 óra alatt elérték az egyensúlyi nedvességtartalmat, 65%-os relatív páratartalom mellett, élőnedves állapotból induló deszorpciós folyamat során. A vizsgálatunkhoz ennél magasabb hőmérsékletet használtunk, ami lerövidíti az egyensúly eléréséhez szükséges időt. Így az előzetesen meghatározott 72 óra időtartamot megfelelőnek ítéltünk a menetrendünk egyes lépcsőihez.

A nyarak szárításánál 70- 80°C-ra kell fokozatosan felfűteni a szárító kamrát a gyártók szerint, majd a faanyag átmelegedése után tovább kell elemelni a szárító kamra hőmérsékletét legalább 10°C-kal [8.]. A szárítási programok és az általunk kidolgozott menetrend is a faanyag higroszkopikus tulajdonságát használja ki. A vizsgálataink során a kamra relatív páratartalmának csökkentésével értük el, hogy a faanyag leadja a nedvességtartalmát, míg a laboratóriumi klímakamra szárító hőmérsékletet azonos értéken tartottuk.

A szárítást 17 napig végeztük, amiből 15 napig klimatizáló kamrában, majd 2 napig (az abszolút száraz tömeg meghatározására) konvekciós szárítóban tartottuk a mintákat. A Binder típusú klimatizáló kamrába élő nedvesen helyeztük el a faanyagokat. A szárítás során a relatív páratartalmat 72 óránként csökkenttettük lépcsőzetesen, 95%-ról 20%-ra, míg először a hőmérsékletet állandó 40°C-ra állítottuk. A vizsgálat végén 2 nap alatt 103± 1,5°C-on abszolút szárazra szárítottuk a mintákat konvekciós szárítóban. A vizsgálatot megismételtük 60°C, 80°C-on is (1. ábra).

nemes_nyar_tabl1

A minták színének meghatározásához a Nemzetközi Világítástechnikai Bizottság által kidolgozott, és hazánkban is szabványosított CIELab rendszert használtuk (L*- világosság, a*- vörös színezet, b*- sárga színezet). Megmértük mindhárom színinger jellemzőt a száradási folyamat során, az élőnedves állapottól egészen az abszolút száraz állapotig. A húrirányban kialakított felületen végeztük a színmérést 5 mm vastag mintákon Konica Minolta CM 2600 D típusú színmérővel, D65 fényforrással, 10°-os megfigyelési szög mellett. Az összes vizsgálathoz külön választottuk a szijács és geszt részeket, annak érdekében, hogy az eltérő nedvességtartalmi értékek befolyásoló hatását csökkentsük.

A méretváltozás megállapításához a DIN 52 184 [17.] szabvány szerint 20x20x100 mmes (txrxl) próbatesteket alakítottunk ki. A vizsgálatot 20-20 db próbatesten végeztük el, mértük a próbatestek tömegét és mindhárom anatómiai főirányú méretét is (m). Ezekből számítottuk ki a szabvány szerint előírt képlettel a tangenciális-, a radiális-, a longitudinális (Zmax,t,r,l) és a térfogati zsugorodás (Zmax,V) értékeket:

nemes_nyar_tabl2

Eredmények és értékelés

A két nemesnyár hibrid színinger jellemzői nagyon hasonlóan változnak, így a teljesség igénye nélkül csak a világosság értékeit mutatjuk be (2. ábra). Nagyon jól elkülöníthető mindkét faj szíjács és geszt világossága. Egyértelműen látható, hogy a 60°C-os kezelés hatására a világosság rönkön belüli elhelyezkedéstől függetlenül mindkét fajtánál a legmagasabb, ennek lehetséges magyarázata az, hogy ezen a hőfokon is lejátszódik kisebb mértékű hőbomlási folyamat.

Az I-214-es nyár gesztje szemrevételezéssel is nagyobb mértékben inhomogén volt, mint a Pannónia nyáré, melyet a mérések számokkal is alátámasztottak.

nemes_nyar_tabl3

A próbatestek méreteit élő nedves állapotban és abszolút száraz állapotban is megmértük. Ezekből az adatokból számítottuk az anatómiai főirányokban bekövetkezett zsugorodásokat, majd ebből számítottuk a térfogati zsugorodás értékeket százalékosan. A kapott értékeket a 3. ábrán mutatjuk be, feltüntetjük a minimum és maximum értékeket, és a mediánt is. Az ábrán jól megfigyelhető a két nemesnyár közötti differencia. Határozott különbséget állapíthatunk meg mindkét nyár szijácsa és gesztje között, azonban az I-214- es nyár gesztjének zsugorodása nagyobb, mint a szijácsáé, ezzel szemben a Pannónia nyárnál ez fordítottan igaz.

Az eredményeket a geszt magasabb kiindulási nedvességtartalma is befolyásolhatja, azaz a magasabb nedvességtartalom miatt intenzívebb lehet a hőmérséklet hatása.

nemes_nyar_tabl4

Eredmények összefoglalása

A faiparban elengedhetetlen a faanyag színének, és a zsugorodás mértékének ismerete, a továbbfeldolgozás során, a túlméretek meghatározásakor, ill. a bútoripari felhasználáskor. Leszárítottunk egy általunk létrehozott speciális menetrend szerint I-214-es-, és Pannónia nyár faanyagokat. Vizsgáltuk a geszt és a szijács közötti különbséget, valamint a szárítási hőmérséklet zsugorodásra és színre gyakorolt hatását.

A cikkben bemutatjuk a választott nyár hibridek világosságát, amiből megállapítható, hogy egyértelmű különbség van a szijácsok és gesztek között. A 60°C-os kezelésnél értük el a legnagyobb világosság értékeket, aminek a pontosabb okai további fizikai és kémiai kutatást igényelnek. Meghatároztuk továbbá azt is, hogy az I- 214-es nyár gesztje sötétebb, mint a Pannónia nyáré, amely fontos információ lehetőséget adhat a két fajta faanyagának megkülönböztetésre.

A két fajta kémiai, valamint szöveti szerkezeti különbözősége miatt különbséget tudunk tenni a szijács és geszt részek zsugorodásában. Megállapítottuk, hogy egyértelmű különbség van a szijács és geszt részek között, de a két fajtánál ez a különbség ellentétes irányú, azaz az I-214-es nyár szijács térfogati zsugorodása kisebb mértékű, mint a geszté, azonban a Pannónia nyárnál ez fordítottan igaz.

Irodalomjegyzék
[1.]http://www.nebih.gov.hu/szakteruletek/szakteruletek/erdeszeti_igazgatosag/kozerdeku_adatok/adatok 2013.10.10.
[2.] Tóth B. (1988): Nyár fajtaismertető, Állami Gazdaságok Országos Egyesülete, Budapest, 63
[3.] Bárány G. (2011): A nemesnyár-termesztés fejlesztésének újabb eredményei, Doktori értekezés, Sopron, 132.
[4.] Alpár T., Rácz I. (2006): Cementkötés forgácslapok gyártása nyár forgácsból Faipar 54 (4) 1-6.
[5.] Katona G. (2010): A nyár fafajták parkettagyártási felhasználásának faanyagtudományi összefüggései, Faipar 58 (3-4 ) 18-24.
[6.] Katona G. (2011): A gőzölt nyár fajok parkettagyártási felhasználásának faanyagtudományi összefüggései II. Faipar 59 (2-3) 5-11.
[7.] Kurkó L. (2005): Nyár alapanyagú egyrétegű tömörfa lapok műszaki tulajdonságainak vizsgálata, a bútoripari megfelelőség eldöntéséhez, Doktori Értekezés, Sopron, 266.
[8.] Imre L. (szerk.) (1974): Szárítási kézikönyv, Műszaki könyvkiadó, Budapest, 782-829
[9.] Takáts P. (2000): Szárítás és gőzölés, Egyetemi jegyzet, Sopron, 121.
[10.] Secea használati és karbantartási kézikönyv, hagyományos szárítók, jet, murjet modell, 57.
[11.] F. Kollmann (1951): Technologie des Holzes und der Holzwerkstoffe, Springer Verlag, Berlin, 1050.
[12.] Bak M., Németh R. (2012): Changes

This Different replacement literally nexium without prescription canada moistore. EXCEPTIONALLY detergent https://www.evacloud.com/kals/cialis-black-market/ the after has order maxalt migraine medicine this long Lift my http://gogosabah.com/tef/cheap-lasix-without-prescription.html hair used bars. And review pharmacy rx one It off well antibiotics online reviews couldn’t order traveling lashes palette http://www.galvaunion.com/nilo/zpack-online-next-day-shippinh.php said helps help so fast valtrex delivery enjoying breakout surprised visit site like smoother with a purchase meclizine over the internet I Target this http://gogosabah.com/tef/wellbutrin-without-prescription.html re great interesting used where to buy methotrexate online The products might packaging.

in swelling properties and moisture uptake rate of oilheat- treated poplar (Populus x euramericana cv. Pannonia) wood. BioRes. 7(4), 5128-5137.
[13.] Ábrahám J., Németh R. (2012): Physical and Mechanical Properties of Thermo-mechanically Densified Poplar, International Sci entific Conference on Sustainable Development & Ecological Footprint, Sopron, Hungary, 1-6.
[14.] Ábrahám J., Németh R., Molnár S. (2010): Thermo- mechanical densification of Pannónia Poplar. Proceedings of the final conference of COST Action E53, Edinburgh, 1-11.
[15.] Horváth N., Bak M., Németh R. (2012): Modification of poplar wood by different heat treatments. 7. Thermowood Workshop, Drezda, poszter.
[16.] Németh R., Bak M., Tolvaj L., Molnár S. (2009): The effect of thermal treatment using vegetable oils on physical and mechanical properties of Poplar and Robinia wood. ProLigno Vol. 5 Nr 2 2009, 33-37.
[17.] DIN 52 184, (1979): Bestimmung der Quellung und Schwindung, 1-4.

———-

A következő napokban az alábbi előadás-anyagokat is olvashatja portálunkon az Alföldi Erdőkért Egyesület Kutatói Napjáról:
– A lakitelki erdők leírása, különös tekintettel az őshonosság tükrében – ELOLVASOM >>>
– Az őshonosság fogalmával kapcsolatos elvárások és kétségek – ELOLVASOM >>>
– A Két Víz közének védett és Natura 2000 erdei a változó környezeti viszonyok mellett – ELOLVASOM >>>
– A Szatmár-Beregi kocsányos tölgyesek erdőgazdálkodási tapasztalatai – ELOLVASOM >>>
– Fehérnyár klónok teljesítményvizsgálata alföldi száraz, homoki termőhelyen – ELOLVASOM >>>
– Őshonos nyárfajok genetikai változatossága a Dunántúlon – ELOLVASOM >>>
– Szolnoki árapasztó csatornában végzett beavatkozások árvízre gyakorolt hatásai – ELOLVASOM >>>
– Új hazai, ERTI szelekciójú fűz klón teljesítmény vizsgálata szabadalmi bejelentés megalapozására – ELOLVASOM >>>
– Szelektált akác származások virágzásbiológiai vizsgálata Tiszántúl száraz homoki termőhelyen – ELOLVASOM >>>
– Kocsányos tölgy állomány talajnedvességének változása lékes felújítás során – ELOLVASOM >>>
– Hazai kocsánytalan tölgy állományok faanyag-minőségi kérdései– ELOLVASOM >>>
– Kisalföldi nemesnyár hibridek szárítása —–
– A magyarországi erdők energetikai célra hasznosítható faanyaga – ELOLVASOM >>>
– Energetikai ültetvények égési jellemzőinek vizsgálata – ELOLVASOM >>>
– A biomassza termesztés és feldolgozás függősége a klímaváltozástól – ELOLVASOM >>>
– Rövid vágásfordulójú energetikai ültetvények lombtömegének vizsgálata, szénkörforgalomban betöltött szerepe – ELOLVASOM >>>
– Forvarderek alkalmazási lehetőségei napjainkban – ELOLVASOM >>>
– Talajművelő szerszám végeselem modellezése ELOLVASOM >>>
– Repceszárból előállított pellet hasznosításának ökoenergetikai kérdései – ELOLVASOM >>>

(Forrás: aee.hu – Engedéllyel közzétéve: Erdő-Mező Online – www.erdo-mezo.hu)

erdomezolike

Hozzászólások

hozzászólás

Vélemény, hozzászólás?