Modifikace barvy dřeva teplem

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA ÚSTAV NAUKY O DŘEVĚ

Modifikace barvy dřeva teplem

Diplomová práce

Brno 2011/2012

Bc. Jan Schindler

Prohlašuji, ţe jsem diplomovou práci na téma: Modifikace barvy dřeva teplem zpracoval sám, uvedl jsem všechny pouţité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona ĉ. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uloţena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním úĉelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěreĉných prací. Autor kvalifikaĉní práce se dále zavazuje, ţe před sepsáním licenĉní smlouvy o vyuţití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyţádá písemné stanovisko univerzity o tom, ţe předmětná licenĉní smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.

V Brně, dne:

Bc. Jan Schindler

Rád

bych

tímto

poděkoval

vedoucímu

mé

diplomové

práce

panu

Ing. Aleši Dejmalovi, Ph.D. za cenné rady a postřehy. Dále děkuji doc. RNDr. Petru Hrdliĉkovi, CSc. za vstřícné jednání a umoţnění práce v laboratoři. Dík si zaslouţí také Ing. Jan Tippner, Ph.D. za pomoc s realizací mechanických zkoušek. Velký dík patří i rodiĉům za podporu ve studiu.

Abstrakt Jan Schindler: Modifikace barvy dřeva teplem Diplomová práce se zabývá modifikací dubového dřeva teplem a také amoniakem. Bylo vyhodnocováno působení těchto modifikací na barvu, tvrdost, modul pruţnosti, hustotu a rovnováţnou vlhkost dřeva. Z vyhodnocení vyplynulo, ţe barva modifikovaného dřeva přešla ke tmavším odstínům. U tvrdosti a modulu pruţnosti docházelo ke sníţení hodnot po tepelné modifikaci, úprava amoniakem tyto vlastnosti nezměnila. Působení tepla na rozdíl od amoniaku sníţilo i hustotu a rovnováţnou vlhkost dřeva. Pouţití modifikovaného dřeva můţe při jeho vyuţití na výrobu nábytku přinést zajímavý vzhled, prodlouţit ţivotnost a sníţit hmotnost. Klíčová slova Tepelná modifikace, amoniak, barva, dub, tvrdost, rovnováţná vlhkost

Abstract Jan Schindler: The thermal modifications of the wood colour The thesis deals with the theme of the modifications of the oak wood using the heat and ammonia. It was assessed how these modifications had influanced the colour, the hardness, the modulus of elasticity, the density and the equilibrium moisture content of the wood. The result of the assessment was the fact that the colour became darker. The values of the hardness and the modulus of elasticity decreased after the thermal modification whereas the ammonia treatment did not let the values change. In contrast with the ammonia treatment, the action of the heat has also caused the reduction of the hardness and the modulus od elasticity. The use of the modified wood in manufacturing can impart an extraordinary design to the furniture, extend its lifetime and reduce its weight. Key words Thermal modification, ammonia, colour, oak, hardness, equilibrium moisture content

Obsah 1

Úvod.......................................................................................................................... 1

2

Cíl.............................................................................................................................. 2

3

Literární přehled ....................................................................................................... 3 3.1

Charakteristika a pouţití dubu ........................................................................... 3

3.1.1

Makroskopická stavba dřeva ...................................................................... 4

3.1.2

Mikroskopická stavba dřeva ....................................................................... 5

3.1.3

Pouţití dubového dřeva .............................................................................. 6

3.2

Hustota ............................................................................................................... 6

3.3

Tvrdost ............................................................................................................... 8

3.3.1

Tvrdost podle Janky .................................................................................... 9

3.3.2

Tvrdost podle Brinella .............................................................................. 10

3.3.3

Modul pruţnosti v tlaku ............................................................................ 12

3.4

Barva těles ........................................................................................................ 13

3.5

Barva dřeva ...................................................................................................... 14

3.6

Spouštěcí mechanizmy změny barvy dřeva ..................................................... 15

3.6.1

Teplo ......................................................................................................... 15

3.6.2

Mikroorganismy........................................................................................ 16

3.6.3

Chemické reakce ....................................................................................... 17

3.6.4

Biochemické reakce .................................................................................. 18

3.6.5

Kyslík ........................................................................................................ 18

3.6.6

Světlo ........................................................................................................ 18

3.7

Urĉování barevného odstínu ............................................................................ 20

3.8

Technologie měnící barvu dřeva v celém objemu ........................................... 22

3.8.1

Sušení ........................................................................................................ 22

3.8.2

Sušení ve vakuu ........................................................................................ 22

3.8.3

Vysokoteplotní sušení ............................................................................... 23

3.8.4

Paření ........................................................................................................ 23

3.8.5

Tepelná modifikace................................................................................... 24

3.8.6 4

Materiál a metodika ................................................................................................ 30 4.1

Zkušební tělíska ............................................................................................... 30

4.1.1 4.2

6

Systém znaĉení zkušebních tělísek ........................................................... 30

Průběh experimentu ......................................................................................... 32

4.2.1

Stanovení barevného odstínu .................................................................... 32

4.2.2

Zkouška tvrdosti ....................................................................................... 33

4.2.3

Experimentální modifikace teplem ........................................................... 34

4.2.4

Experimentální modifikace amoniakem ................................................... 36

4.2.5

Urĉení vlhkosti .......................................................................................... 38

4.3 5

Modifikace dřeva amoniakem – ĉpavkování ............................................ 27

Vyhodnocení .................................................................................................... 38

Výsledky a vyhodnocení ......................................................................................... 40 5.1

Barva ................................................................................................................ 40

5.2

Tvrdost ............................................................................................................. 61

5.3

Modul pruţnosti v tlaku ................................................................................... 74

5.4

Hustota ............................................................................................................. 82

5.5

Rovnováţná vlhkost ......................................................................................... 89

Diskuze ................................................................................................................... 92 6.1

Barva ................................................................................................................ 92

6.2

Tvrdost ............................................................................................................. 95

6.3

Modul pruţnosti v tlaku ................................................................................... 96

6.4

Hustota ............................................................................................................. 97

6.5

Rovnováţná vlhkost ......................................................................................... 98

7

Závěr ....................................................................................................................... 99

8

Summary ............................................................................................................... 100

9

Literatura ............................................................................................................... 101

1 Úvod Barva dává důleţitý rozměr světu, ve kterém ţijeme. Kaţdý den pouţíváme různé materiály, odíváme se, jíme, bydlíme a pracujeme v budovách. Je to právě barva, která vzbudí náš zájem ĉi nezájem o daný předmět. Nevhodně zvolené barevné tóny a jejich kombinace mohou sniţovat naši pohodu i výkonnost v prostředí. Pouţitím vhodné barvy je moţné navozovat urĉité pocity. Například tmavý empírový nábytek působí majestátně a draze, naopak příjemné hnědé barvy biedermeieru navozují pocit útulnosti. Tmavá barva podlahy zase dokáţe navodit pocit jistoty. Ne nadarmo pouţívají vystavovatelé různé křiklavé barvy nebo netradiĉní kombinace, vţdyť jejich výrobek musí upoutat naši pozornost. Barva je poměrně důleţitou charakteristikou materiálu, která spolu s jeho strukturou hraje nemalou roli například při výběru nábytku a zařizování interiéru. Samozřejmě, ţe jsou dřeviny s ţádanějším atraktivnějším barevným odstínem i dřeviny, které příliš dekorativní nejsou. Poţadavky zákazníků se mění s aktuálními moderními trendy, ale i mezi dřevinami jsou urĉité evergreeny. U draţšího nábytku se s oblibou pouţívá různých tropických dřevin, tím se ale niĉí deštné pralesy, o ekologii transportu ze vzdálených míst nemluvě. Tady se nabízí otázka, zda by bylo moţné tropické dřeviny nahradit, třeba úpravou domácích dřevin. Odpovědí jsou různé modifikace dřeva. Jejich cílem, kromě změny jiných vlastností, můţe být i změna barvy, která by zvýšila konkurenceschopnost dřeviny. U dubu se pro změnu barvy vyuţívá reakce tříslovin s amoniakem (ĉpavkem), známá jako ĉpavkování. Výsledkem je změna původního odstínu dubového dřeva aţ na tmavě hnědou barvu. Nevýhodou je, ţe bělová ĉást dřeva obsahuje tříslovin jen velmi málo a po úpravě se minimálně zabarví, coţ působí nepříliš estetickým dojmem. Amoniak je ale také látka, která poškozuje ţivotní prostředí, zejména při úniku do vody a můţe způsobit i úmrtí pracovníka. Dub lze také upravovat tepelnou modifikací, která je ve srovnání se ĉpavkováním mnohem ekologiĉtější a lze ji spojit se sušením a zjednodušit tak technologický tok výroby. Tepelná modifikace by měla působit na jádro i běl a více je sjednotit. Běl dubu je poměrně úzká, ale při větším objemu by mohlo dojít k zajímavé úspoře materiálu. 1

2 Cíl Cílem této práce je porovnat působení tepelné modifikace a modifikace amoniakem na barvu a vybrané vlastnosti dubového dřeva. Druhým cílem je stanovení vlivu teploty a ĉasu při úpravě dřeva tepelnou modifikací. Také by mělo být zjištěno, do jaké míry je moţné těmito úpravami homogenizovat barvu jádra a běli.

2

3 Literární přehled V následujících kapitolách bude struĉně charakterizován dub, jeho dřevo a vybrané vlastnosti, na kterých budou zkoumány vlivy modifikací. Tato práce je zaměřena především na barvu dřeva a její změny, proto bude dále pojednáno o mechanizmech změny barvy ve dřevě a o technologiích, které barvu dřeva mění v celém jeho objemu, ať uţ záměrně nebo je změna barvy vedlejším negativním projevem.

3.1 Charakteristika a použití dubu Duby (Quercus) jsou listnaté stromy, zřídka keře, ponejvíce křivolakého vzrůstu z ĉeledi bukovitých (Fagaceae). Listy mají opadavé nebo vţdyzelené, ĉasto jen polovţdyzelené, jsou jednoduché, mnohdy laloĉnaté a spirálně postavené. Plodem je ořechovité semeno s tenkou slupkou – ţalud, který je u některých druhů i jedlý. Dub je bohatý rod s nejméně 200 druhy, rozšířenými zejména v teplejších oblastech severní polokoule. Na našem území jsou běţně zastoupeny ĉtyři druhy: dub letní (Quercus robur), dub zimní (Quercus petraea), dub cer (Quercus cerris) a dub pýřitý – šípák (Quercus pubescens). Zřídka je moţné narazit na dub jadranský (Quercus virgiliana), dub mnohoplodý (Quercus polycarpa) a dub ţlutavý (Quercus dalechampii). Dub je dřevina světlomilná, rostoucí spíše v niţších polohách. Stromy jsou středních aţ velkých rozměrů. Největší velikosti u nás dosahuje dub letní, který dorůstá výšek aţ 40 m s průměrem kmene aţ 1,5 m, doţívá se 400 – 500 let (Úradníĉek, 2004).

Obr. 1: Rozšíření dubu letního v Evropě (Úradníĉek et el., 2009)

3

Dle údajů ve Zprávě o stavu lesa a lesního hospodářství Ĉeské republiky v roce 2010 (Ministerstvo zemědělství, 2011) je dub druhým nejzastoupenějším listnáĉem vyskytujícím se na 6,9 % rozlohy lesů (178 466 ha) v Ĉeské republice. Více je v našich lesích uţ jen buku, a to 7,3 %. Listnaté stromy celkově tvoří 24,8 % lesů, jehliĉnaté dřeviny jednoznaĉně převaţují. Výsadba dubových porostů se u nás zvětšuje, v budoucnu se plánuje zvětšení plochy dubových porostů aţ na 9 %. Podle této zprávy dub přirozeně tvořil celkem 25,1 % lesních ploch. Kaţdoroĉně se uměle obnovuje cca 2 300 ha dubových porostů. Z výše psaných údajů je zřejmé, ţe dub je dřevina domácí a hojně rozšířená se zvětšujícím se potenciálem. Z toho vyplývá, ţe je to dřevina, u které má smysl se zabývat modifikacemi, neboť splňuje jedno ze základních pravidel modifikace dřeva, a to snadnou dostupnost, obnovitelnost a dostateĉné mnoţství výchozí suroviny.

3.1.1 Makroskopická stavba dřeva Dubové dřevo má vylišené jádro a běl. Běl je úzká 1 – 3 cm naţloutlá aţ světlehnědá, barva jádra je světle aţ tmavohnědá. Typická je kruhovitě pórovitá stavba se zřetelnou hranicí mezi letokruhy i jarním a letním dřevem. Makropóry tvoří v zóně jarního dřeva na příĉném řezu zřetelné póry, které jsou na podélných řezech viditelné jako zřetelné rýhy. Mikropóry jsou na příĉném řezu viditelné v zóně letního dřeva jako světlé radiální pásky. Dřeňové paprsky je moţno pozorovat na všech řezech. Na příĉném řezu tvoří viditelné pásky kolmé k letokruhům, na radiálním řezu křivolaká lesklá zrcadla a na tangenciálním řezu aţ několik centimetrů vysoké tmavší pásy (Šlezingerová a Gandelová, 2008).

Obr. 2: Makroskopická stavba dubu - ĉelní, radiální a tangenciální plocha (Vavrĉík et al., 2003)

4

3.1.2 Mikroskopická stavba dřeva Na příĉném řezu viditelné letní cévy v radiálních seskupeních (do V) nebo ĉasto jednotlivě. V jarních cévách se vyskytují thyly, podélný dřevní parenchym apotracheální v tangenciálních skupinkách. Parenchymatické buňky dřeňových paprsků tvoří úzké nebo velmi široké pásy. Na radiálním řezu pozorovatelné homogenní dřeňové paprsky, plochy zrcadel ve dvou velikostech. V cévách jsou thyly a v základním pletivu svislé pásy obdélníkových buněk podélného dřevního parenchymu. Na tangenciálním řezu jsou dřeňové paprsky dvou typů

– jednovrstevné

a mnohovrstevné (20 i více). V cévách thyly a v základním pletivu se vyskytuje hojný podélný dřevní parenchym (Šlezingerová a Gandelová, 2008).

Obr. 3: Mikroskopická stavba dubu - ĉelní, radiální a tangenciální plocha (Vavrĉík et al., 2003)

5

3.1.3 Použití dubového dřeva Dub je po buku druhou nejvýznamnější listnatou dřevinou u nás. Jeho dřevo se dobře obrábí, ale hůře suší a impregnuje, má mnohostranné pouţití. Vyrábí se z něho masivní nábytek, dýhy, parkety, sudy, prahy, schody, sloupy a různé konstrukce. Pouţívá se i v řezbářství a soustruţnictví. Lze jej pouţít jako stavební dříví a to i pro vodní stavitelství, protoţe dubové dřevo je následkem vysokého obsahu tříslovin velmi trvanlivé – patří k našim nejtrvanlivějším. Dubové dřevo je vhodné i pro stavbu lodí (Úradníĉek, 2004; Šlezingerová a Gandelová, 2008).

3.2 Hustota Hustota dřeva je charakterizována hmotností dřeva v jednotce objemu. Obecně ji lze vyjádřit vzorcem: 𝜌𝑤 =

𝑚𝑤 𝑉𝑤

[kg·m-3]

kde:

ρw = hustota při vlhkosti w mw = hmotnost při vlhkosti w Vw = objem při vlhkosti w

Hustota závisí na dřevině, poloze v kmeni a růstových podmínkách. Je důleţitým ukazatelem kvality dřeva, zejména jeho fyzikálních a mechanických vlastností, jejichţ hodnoty se obvykle s rostoucí hustotou také zvyšují. Duby patří mezi dřeva se střední hustotou, tj. rozmezí 540 – 750 kg·m-3, jak ukazuje tabulka na následující straně (Matoviĉ, 1993).

6

Tabulka 1: Hodnoty hustoty dubu uváděné v literatuře (Holĉák, 2007)

název dřeviny česky latinsky

dub

Quercus sp.

dub červený

Quercus borealis Quercus rubra

dub cer

Quercus cerris

dub letní

Quercus robur

dub pýřitý

Quercus pubescens Quercus petraea

dub zimní

Quercus sessiliflora

hustota ρ0 ρ12 696 650 690 620 - 640 710 680 650 640 - 650 650 560 696 660 660 660 660 700 620 650 727 780 650 650 650 650 642 700

zdroj Požgaj, 1997 Matovič, 1977 Peschel et al., 2002 Lauko, 2002 Varkoček et al., 1998 Šimůnková, Kučerová; 2000 Žák, 2000 Nutsch et al., 1999 Holan et al., 2006 Lexa et al., 1952 Kollmann, 1951 Krzysik, 1957 Peschel et al., 2002 Balabán, 1955 Požgaj, 1997 Trendelenburg, 1939 Kollmann, 1951 Krzysik, 1957 Galewski, Korzeniowski; 1958 Trendelenburg, 1939 Trendelenburg, 1939 Trendelenburg, 1939

930

Trendelenburg, 1939

650 650 650 650 650 650 650 704 627

Kollmann, 1951 Křupalová, 1999 Lysý, 1954 Krzysik, 1957 Galewski, Korzeniowski; 1958 Perelygin, 1957 Balabán, 1955 Trendelenburg, 1939 Trendelenburg, 1939

680

7

3.3 Tvrdost Podle Matoviĉe (1993) je tvrdost moţné charakterizovat jako odpor dřeva proti vtlaĉení jiného tělesa do jeho struktury. Podle způsobu zatěţování se rozlišuje tvrdost dynamická (dynamické zatěţování) a statická (statické zatěţování). Tvrdost je vlastnost významná při opracování dřeva a v případech, kdy se dřevo mechanicky opotřebovává oděrem, naráţením apod. Mírou dynamické tvrdosti je stopa, kterou po sobě zanechá kuliĉka o průměru 25 mm vrţená na plochu z urĉité výšky. Ĉím větší stopa zanechaná na ploše po dopadu kuliĉky, tím měkĉí dřevo. Tato práce se dynamickou tvrdostí zabývat nebude, proto o ní nebude pojednáno více. Statická tvrdost dřeva se stanovuje na ĉelních, radiálních i tangenciálních plochách, přiĉemţ na ĉelních plochách je vyšší neţ na boĉních o 40 % u jehliĉnanů a o 30 % u listnáĉů. U většiny dřevin nejsou rozdíly mezi tvrdostí na radiálních a tangenciálních plochách, pouze u dřevin s dobře vyvinutými dřeňovými paprsky (dub, buk, jilm) je radiální tvrdost o 5 – 10 % vyšší neţ tangenciální. Podle Šlezingrové a Gandelové (2008) je moţné tvrdost orientaĉně zkoušet vrypem do dřeva při makroskopickém urĉování dřevin. Na základě údajů o tvrdosti zjištěné na ĉelní ploše při 12% vlhkosti vzorků se dřeviny dělí do pěti skupin: -

měkká dřeva, tvrdost do 40 MPa (SM, JD, TP, LP, OL)

-

středně tvrdá, tvrdost 41 – 80 MPa (MD, DB, BK, PT)

-

tvrdá, tvrdost 81 – 100 MPa (akát, HB)

-

velmi tvrdá, tvrdost 101 – 150 MPa (zimostráz, šeřík)

-

super tvrdá, tvrdost nad 150 MPa (eben, guajak) (Matoviĉ, 1993)

Šlezingerová a Gandelová (2008) uvádí, ţe tvrdost je různá nejen mezi dřevinami, ale i v rámci jednoho kmene. Různou tvrdost má dřevo bělové a jádrové, stejně tak jarní a letní přírůstky v jednom letokruhu. Tvrdost není ovlivněna jen dřevinou a polohou v kmeni, ale podle Matoviĉe (1993) také závisí na hustotě a vlhkosti. Ĉím je vlhkost do meze hygroskopicity vyšší, tím jsou hodnoty tvrdosti niţší. Se změnou vlhkosti o 1 % se statická tvrdost změní o 3 % (platí od nulové vlhkosti do meze hygroskopicity).

8

Statickou tvrdost je moţné stanovit několika způsoby, nejpouţívanější jsou Jankova a Brinellova metoda.

3.3.1 Tvrdost podle Janky Způsob zkoušení je definován v normě ĈSN 49 0136 Drevo. Metóda zisťovania tvrdosti podľa Janky. Podstatou metody je zjištění síly potřebné k zatlaĉení razníku zakonĉeného polokoulí o průměru 11,28 mm do stanovené hloubky – 6,64 mm, v případě rozštípnutí tělesa do hloubky 2,82 mm. Tvrdost se pak vypoĉte jako poměr síly k průměru otlaĉení. 𝐹

𝐻𝐽 = 𝜋𝑟 2

kde: HJ = tvrdost podle Janky

[MPa]

F = síla na zatlaĉení razníku r = poloměr polokoule razníku V případě rozštípnutí tělíska a vtlaĉování razníku do hloubky 2,82 mm se pouţije upravený vzorec: 4𝐹

𝐻𝐽 = 3𝜋𝑟 2

[MPa]

Zkušební tělesa mají mít tvar pravoúhlého hranolu o příĉném průřezu 50×50 mm a délce ve směru vláken minimálně 50 mm. Rychlost vtlaĉování razníku by měla být taková, aby nebyl vtlaĉen dříve neţ za minutu a ne déle neţ za dvě minuty. Výše jmenovaná norma také udává moţnost přepoĉíst tvrdost při vlhkosti v době měření na tvrdost při vlhkosti 12 % pro lepší srovnávání výsledků s literaturou. 𝐻12 = 𝐻𝑤 1 + 𝛼 𝑤 − 12

kde: H12 = tvrdost při vlhkosti 12 %

[MPa]

Hw = tvrdost při vlhkosti w α = opravný koeficient vlhkosti α = 0,03 pro všechny dřeviny w = vlhkost při zkoušení

9

3.3.2 Tvrdost podle Brinella Norma upravující měření tvrdosti dřeva podle Brinella není známa, proto bude princip metody vysvětlen dle normy pro kovy ĈSN EN ISO 6506 – 1. Brinellova metoda je zaloţena na obdobném principu jako Jankova. Do zkušebního tělíska je vtlaĉována kuliĉka urĉitého průměru danou silou. Po odlehĉení se změří průměr vtisku, který zanechala kuliĉka na tělísku. Tvrdost je úměrná poměru získaného podělením zkušebního zatíţení plochou zaobleného povrchu vtisku. Předpokládá se, ţe vtisk si zachová tvar koule a jeho plocha se vypoĉte ze středního průměru vtisku a průměru kuliĉky. Matoviĉ (1993) uvádí pro výpoĉet Brinellovy tvrdosti následující vztah (oproti výpoĉtu pro kov chybí konstanta). 𝐻𝐵 =

2𝐹

kde: HB = tvrdost podle Brinella

[MPa]

𝜋𝐷 𝐷− 𝐷 2 −𝑑 2

F = síla působící na kuliĉku D = průměr kuliĉky d = průměr otlaĉené plochy

Průměr otlaĉené plochy lze také urĉit podle hloubky vtisku, která je snáze změřitelná, dle následujícího vzorce: 𝑑 = 2 𝑟2 − 𝑟 − ℎ

2

kde: r = poloměr kuliĉky

[mm]

h = hloubka vtisku

10

Tabulka 2: Hodnoty tvrdosti dubu uváděné v literatuře (Holĉák, 2007)

název Česky

latinsky

tvrdost podle Brinella podél napříč vláken vláken [MPa] [MPa] 66 40 - 65

Dub

dub cer

dub červený

34

Quercus cerris

50 - 65 69 69

Quercus borealis

dub zimní

Quercus robur

Quercus sessilis

62,8 64,7 64,7 64,7 64,7 64,7 64,7

53 56,9

28,8

Quercus pedunculata dub letní

10 - 15 10 - 15

34 65,5 61,8 70,6 61,8

59,9

vlhkost [%] 12

Quercus sp. 66 80,4

tvrdost podle Janky podél napříč vláken vláken [MPa] [MPa]

40,2 33,3 33,3 33,3 33,3 33,3

11

15 15 12 12 15 15 12

59,6 63,7 63,7 63,7 63,7 67,7 67,7

51,5

67,7 67,7 67,7

44,1

12 15 15 12 12

44,1

15

60,8 44,1 44,1

zdroj

Žák, 2000 Křupalová, 1999 Nutsch et al. 1999 Peschel et al., 2002 Holan et al., 2006 Požgaj, 1997 Lexa et al., 1952 Kollmann, 1951 Krzysik, 1957 Galewski, Korzeniowski; 1958 Vanin, 1949 Lexa et al., 1952 Kollmann, 1951 Krzysik, 1957 Galewski, Korzeniowski; 1958 Perelygin, 1957 Lexa et al., 1952 Kollmann, 1951 Kollmann, 1951 Krzysik, 1957 Galewski, Korzeniowski; 1958

3.3.3 Modul pružnosti v tlaku Podle Matoviĉe (1993) je modul pruţnosti dřeva dán poměrem mezi zatíţením a deformací tělesa v mezích pruţných deformací. Deformace se měří tenzometry při opakovaných zatíţeních nepřesahujících mez úměrnosti. Modul pruţnosti v tlaku i tahu napříĉ vláken je průměrně 25 krát menší neţ ve směru vláken, v radiálním směru je modul pruţnosti větší o 20 – 50 % neţ v tangenciálním. Zjišťováním modulu pruţnosti v tlaku ve směru vláken se zabývá norma ĈSN 49 0111, kde je uveden následující postup. Zkušební tělísko se umístí mezi tlaĉné desky a je zatěţováno silou 4000 N, které je třeba dosáhnout za 30 sekund. Potom se působící síla sníţí aţ na 800 N a cyklus se opakuje. Při dalších ĉtyřech opakovaných zatíţeních se změří deformace v okamţiku dosaţení zatěţovací síly 1000 a 4000 N v průběhu nejvíše 10 sekund.

Tabulka 3: Hodnoty modulu pruţnosti uváděné v literatuře (Holĉák, 2007)

název dřeviny česky latinsky

Dub

Quercus sp.

E v tlaku [MPa] L R 13729,3 1265,1 11778 2046 13729,3 1265,1 14600 1370 11778 2046

12

T 892,4 1028 892,4 990 1028

vlhkost [%] 15 10 - 12 15

zdroj Perelygin, 1957 Požgaj, 1997 Vanin, 1949 Matovič, 1977 Křupalová, 1999

3.4 Barva těles V 19. století bylo objeveno, ţe světlo jsou příĉné elektromagnetické vlny, které se souĉasně projevují jako tok fotonů a šíří se rychlostí zvanou rychlost světla. Vlnové délky elektromagnetického záření mohou být ve velmi širokém rozmezí od řádu 10-13 m i kratších aţ po stovky ĉi tisíce metrů nebo i delší. Z toho viditelné záření tvoří jen úzkou oblast v intervalu vlnových délek 380 nm aţ 760 nm. Kaţdá vlnová délka odpovídá urĉité barvě. S prodluţující se vlnovou délkou v tomto intervalu barvy postupně přecházejí od fialové, přes modrou, zelenou a ţlutou, aţ k ĉervené. Sluneĉní světlo vnímáme jako bílé, protoţe je sloţeno ze spojitého spektra všech barev. Lidské oko má největší citlivost na zelené záření s vlnovou délkou 550 nm (Libra, Štěrba a Bláhová, 2000).

Obr. 4.: Spektrum viditelného světla (Paďour, 2009)

Podle Chandrasekaranové (2001) všechny materiály absorbují urĉité fotony. Barva objektu pak odpovídá barvě světla, které odrazí. Atomy daného materiálu pohlcují i vydávají fotony o takové energii, která jim umoţňuje přecházet mezi jejich energetickými hladinami. Ĉím více je pohyb elektronů omezen, tím kratší vlnové délky pohlcují. To vysvětluje, proĉ má mnoho barevných organických materiálů amorfní strukturu. Hon a Shiraishi (2001) udávají, ţe lignin pohlcuje světlo vlnových délek menších neţ 500 nm, a fenolické látky jako např. třísloviny, stilbeny a flavonoidy pohlcují světlo o vlnových délkách nad 500 nm. Celulóza a hemicelulózy pohlcují světlo mimo viditelný rozsah světla (to znamená, ţe odráţí celé viditelné spektrum, a proto je vidíme bíle). 13

Chandrasekaranová (2001) taktéţ píše, ţe rozdílné barvy nemusí tvořit pouze různé molekuly, ale záleţí také na pH. Bylo zjištěno, ţe růţe a chrpy obsahují stejné pigmentové látky, přestoţe jejich barvy jsou velmi odlišné. Tento barevný rozdíl je způsoben různým pH, kyselým u růţí a zásaditým u chpy. Podle Reichla a Všetiĉky (2012) je barva těles – kolorita – psychofyzikální pojem, to znamená, ţe barvu můţeme vnímat subjektivně a rozdílně v závislosti na náladě, únavě atd., i kdyţ je moţné ji objektivně jednoznaĉně popsat. Fyzikální popis kolority je zaloţen na barevnosti a relativní intenzitě světla odraţeného povrchem tělesa nebo z tělesa vystupujícího. Barvu těles lze taktéţ posuzovat podle tónu, sytosti, jasnosti a pestrosti barvy. Tón barvy urĉuje barevnost podle vlnové délky dominantního světla, které je v barvě zastoupené.

Sytost

neboli

ĉistota

barvy

je

dána

poměrem

jednotlivých

monochromatických světel. Nesytá barva obsahuje bílou sloţku, je to bílá barva s barevným nádechem. Jas vyjadřuje souĉet všech energetických příspěvků jednotlivých monochromatických světel. Je dán hodnotou maxima dané barvy. Pestré barvy tvoří spektrální barvy, nepestré barvy těles jsou bílá, šedá a ĉerná (nepestré světlo je ale jen bílé, ĉerné ani šedé neexistuje).

3.5 Barva dřeva Barvu dřeva urĉují jeho základní chemické sloţky, tj. celulosa, hemicelulosy, lignin a doprovodné organické a anorganické látky, přiĉemţ výsledný odstín závisí na jejich barevnosti, výraznosti i zastoupení. Největší zastoupení má ve dřevě celulosa, její bílá barva je ale překryta barvou výraznějších doprovodných látek (Šlezingerová a Gandelová, 2008). Barva dřeva je velmi variabilní nejen mezi druhy, ale i v rámci jednoho druhu dřeviny. Podle Sundqista (2002) má dřevo mladších stromů světlejší a naţloutlé barvy neţ starší. Přirozeným stárnutím stromů se vytváří tmavší zbarvení – jádro, dřevo tmavne a zaĉínají převaţovat odstíny ĉervené. Barevný rozdíl není ale jen mezi jádrem a bělí, ale i rámci jednoho letokruhu mezi jarním a letním dřevem. S měnícím se věkem se podle Šlezingerové a Gandelové (2008) mění podíl jarního, světlejšího dřeva a tmavšího letního. Výsledná barva je pak ovlivněna tímto poměrem. Sundqist (2002) také uvádí důleţitost stanoviště, kde u dubu byly pozorovány tmavší barvy v místech s hojností spodní vody zejména v jarních měsících. 14

3.6 Spouštěcí mechanizmy změny barvy dřeva Cílem této kapitoly je identifikovat příĉiny změny barvy dřeva. Je známo, ţe ke změnám barvy dřeva dochází uţ v ţijících stromech. Projevují se vylišením jádra u jádrových dřevin, vznikem nepravého jádra např. u buku nebo ve formě barevných skvrn, které jsou pro další zpracování spíše neţádoucí. Ke změnám barvy dochází i během skladování a hydrotermické úpravy dřeva. Podle toho, kdy barevné změny nastávají, je Bauch (1984) rozděluje na dvě základní skupiny. První skupina postihuje fyziologické procesy probíhající v ţijících nebo ĉerstvě poraţených stromech a druhá sekundární chemické reakce vznikající při sušení a paření dřeva. Příĉiny barevných změn rozdělila Sandoval-Torresová et al. (2010a) do šesti kategorií podle jejich spouštěcího mechanizmu: -

teplo

-

mikroorganismy

-

chemické reakce

-

biochemické reakce

-

kyslík

-

světlo

3.6.1 Teplo Sundqvist (2002) uvádí, ţe ke změnám barvy mokrého dřeva dochází jiţ při 65 °C. Při teplotách 65 a 80 °C docházelo k pomalému tmavnutí, které se ĉasem zvětšovalo. Při pouţití teploty 95 °C se tmavnutí urychlilo, coţ můţe mít za následek zvětšující se degradace hemicelulóz a následný vznik barevných slouĉenin. Se stoupající teplotou se více měnil i odstín. Teplotu 80 °C lze tedy oznaĉit za přelomovou z hlediska změny barvy. Vliv teploty a ĉasu se různí podle dřeviny. Teplota měla menší vliv ve srovnání s ĉasem trvání úpravy na břízu, u borovice byl pozorován spíše opaĉný efekt a u jedle měly oba faktory přibliţně stejný význam. Tyto rozdílnosti jsou podle tohoto autora zřejmě dány rozdílným obsahem hemicelulóz a charakteristickým sloţením fenolických extrahovatelných látek.

15

Reakce dřeva na teplo je různá, liší se podle působící teploty, podle které dochází ke změnám v jeho chemické struktuře. White a Dietenberger (2001) se zabývali působením teplot nad 100°C na dřevo a rozdělili jejich úĉinky do ĉtyř stupňů. Při teplotách 100 aţ 200°C se dřevo suší. Uvolňují se nehořlavé plyny a kapaliny – – vodní pára, CO2, vzniká kyselina mravenĉí a octová. Při dlouhé expozici v tomto rozmezí teplot můţe dojít k oxidaci dřeva s okolním vzduchem a vzplanutí. V rozmezí teplot 200 aţ 300°C dochází k nezanedbatelnému tepelnému rozkladu hemicelulóz a ligninu. Hemicelulózy se štěpí v rozsahu teplot 200 – 300°C, lignin při 225 – 450°C. Dochází k uvolňování znaĉného mnoţství CO a kyseliny octové. Celulóza se při těchto teplotách většinou ještě nerozkládá, i kdyţ se zvyšující se teplotou klesá její polymeraĉní stupeň, stejně tak degradaci přispívá přítomnosti vody, kyselin, a kyslíku. Jak se teplota zvyšuje, polymeraĉní stupeň celulózy se dále sniţuje a objevují se volné radikály, karbonylové, karboxylové skupiny a peroxid vodíku. Při teplotách 300 aţ 450°C dochází k výrazné depolymeraci celulózy a odštěpování benzenových jader z ligninu. Podle Hilla (2006) v teplotách nad 300°C zcela ztrácí dřevo své uţiteĉné vlastnosti. Při vyšších teplotách dochází k další oxidaci a hoření. Barevné změny vznikající působení tepla jsou ĉasto neţádoucí, např. při sušení dřeva, ale lze je i cílevědomě vyuţít pro poţadovanou změnu barvy např. při paření (buk) nebo tepelné modifikaci.

3.6.2 Mikroorganismy Mikroorganismy dokáţí vytvářet ve dřevě barevné skvrny, ale vzhledem k jejich povaze jsou povaţovány za estetické vady. Podle Sandoval - Torresové et al. (2010a) existují znaĉné snahy o vyvinutí hub, kterými by se daly v budoucnosti ovládat nejen barevné vlastnosti dřeva. Zamodrání je podle Kocha (2008) a Sandoval - Torreseové et al. (2010a) způsobováno chromoforovými pigmenty v hyfách hub. Nejĉastěji se vyskytuje v bělovém dřevě, kde se houby ţiví jednoduchými sacharidy a škroby. Jiná zabarvení jsou přisuzována mikroorganismům, kteří rozebírají rozpustné sacharidy a zásobní látky. Zbarvení pak v těchto místech způsobují jimi vyprodukované enzymy nebo fenolické látky.

16

3.6.3 Chemické reakce Zkušenosti z průmyslového sušení dřeva ukazují, ţe chemické reakce odpovědné za barevné změny ve dřevě, jak píší Aydin a Colakoglu (2005), jsou nejvíce ovlivňované zvolenými teplotami, zejména těmi vyššími, a relativní vlhkostí vzduchu. Barevné změny nemusí být vţdy viditelné na povrchu. Podle Kocha (2008) jsou chemické reakce ve dřevě zaloţené v podstatě na reakcích průvodních látek a základních stavebních sloţek buněĉných stěn, tj. ligninu a hemicelulóz. Mezi nejĉastější reakce patří oxidace a kondenzace fenolických slouĉenin. Přesné důvody těchto reakcí nejsou vţdy známy. Změnu barevného odstínu můţe způsobit také hydrolýza hemicelulóz. Hemicelulózy jsou v teplotách nad 40 °C postupně degradovány na monosacharidy, které pak dále reagují s dusíkovými slouĉeninami ve dřevě. Sniţováním pH nabývá hydrolýza na intenzitě. Při sušení dubového dřeva vznikají ţluté a hnědé skvrny závisle na teplotě a vlhkosti vzduchu. Hnědé skvrny (Obr. 5) způsobuje hydrolýza a oxidaĉní přetvoření tříslovin. Reakci ovlivňuje teplota a přítomnost kyslíku. Skvrny vznikají na povrchu a šíří se směrem do středu. Vzniku lze zabránit sušením ve vakuu při vysoké teplotě nebo pouţitím dusíkové atmosféry. Za ţluté skvrny jsou pravděpodobně zodpovědné houby Paecilomyces variotii a deriváty vznikající při hydrolýze tříslovin.

Obr. 5: Hnědé skvrny vzniklé při sušení dubu v sušárně (Koch, 2008)

17

Další typ reakce se projevuje jako ţluté ĉi šedé zbarvení pod povrchem sušeného řeziva světlých dřevin (BR, JV). Příĉinou je oxidaĉní reakce ve vodě rozpustných nízkomolekulárních kyselin, sacharidů, aminokyselin a fenolických látek. Zbarvení je výraznější při vyšších teplotách, při vyšší relativní vlhkosti vzduchu tmavne. U dřev s vyšším obsahem tříslovin (typické u dubu) mohou vznikat chemické reakce mezi tříslovinami, vodou a kovy. Výsledkem takovéto reakce je tmavomodré aţ ĉerné zabarvení. Zdrojem kovu mohou být různé kovové předměty, se kterými dřevo přijde do kontaktu (dopravní systémy, pily atd.) nebo i voda kapající z kovového předmětu. Toto zabarvení lze poměrně snadno odstranit pouţitím například kyseliny šťavelové (Denig, Wengert a Simpson, 2000).

3.6.4 Biochemické reakce Podle Sandoval-Torresové (2010a) do biochemických reakcí zasahují hlavně sacharidy a aminokyseliny. Rychlejší zahřívání – sušení vede k obohacování povrchových vrstev sacharidy, které za přispění aminokyselin v roli katalyzátorů degradují a způsobují hnědnutí.

3.6.5 Kyslík Jak je jiţ psáno výše, při působení teplem na dřevo dochází k mnoha chemickým reakcím – oxidacím, kde právě kyslík hraje klíĉovou roli. Leiker a Adamska (2004) sušili dřevo ve vakuu pomocí mikrovln. Tímto významně sníţili teplotu a obsah kyslíku. Vzorky nevykazovaly ţádné barevné změny, coţ jen potvrzuje, ţe kyslík má na změnu barvy vliv.

3.6.6 Světlo Mikleĉić, Kaša a Jirouš – Rajkovićová (2011) srovnávali vliv UV záření na přírodní dubové dřevo, dřevo modifikované teplem (180 °C)a modifikované ĉpavkem. Během několika prvních dnů došlo k poměrně rychlé změně barvy. Největší barevná změna byla pozorovaná na povrchu nemodifikovaného dřeva, kde se během prvního dne odehrálo 70 % barevných změn, které po šestnácti dnech dosáhly maxima a pak se zaĉaly zmenšovat. U dřeva modifikovaného teplem i ĉpavkem se barva měnila po celou dobu experimentu se vzrůstajícím trendem. U modifikovaného dřeva docházelo k zesvětlování, zatímco u nemodifikovaného ke ztmavování barvy. 18

Celková barevná změna byla největší prvních 21 dní u nemodifikovaného dřeva, pak dosahovalo největší barevné změny tepelně upravené dřevo. Dřevo upravené ĉpavkem se chovalo jako dřevo modifikované teplem jen s tím rozdílem, ţe změna byla vţdy o něco menší, jeho barevná stabilita byla nejlepší. Za stabilitu jsou zřejmě odpovědné reakce dřeva s amoniakem, při kterých vznikají soli a amidy. Deka et al. (2007) zkoumali působení světla na olši a buk. Celková barevná změna byla větší u přírodního oproti dřevu upravenému teplem, a to aţ téměř dvojnásobně. Tepelně modifikované dřevo vykázalo mnohem lepší barevnou stálobarevnost, po 500 hodinách osvitu dosáhlo 33 % změny barvy neupravovaného dřeva. Podle Deky et al. (2007) je tmavnutí neupraveného dřeva pravděpodobně způsobováno degradací ligninu, který podle Georgové et al.(2005) nejvíce pohlcuje UV záření a jiných necelulózových polysacharidů. Ţloutnutí a ĉervenání je přisuzováno depolymerizaci ligninu a vzniku volných radikálů. Lepší světelná stabilita tepelně upraveného dřeva je zřejmě dána zvýšením stability ligninu během modifikace. V tomto dřevě také dochází k degradaci ligninu a necelulózových polysacharidů, tvorbě karbonylových skupin a tvorbě radikálů, ale v menší míře. Do reakcí mohou vstupovat spolu s radikály vznikajícími zářením i radikály vzniklé při působení tepla. Georgová et al.(2005) uvádí rozdílné reakce na světlo u jádrového a bělového dřeva. Jak je patrno z obrázku (Obr. 6) běl dubového dřeva má tendence zesvětlávat a ţloutnout, zatímco jádro tmavne a nabírá na ĉerveném i ţlutém odstínu.

Obr. 6: Reakce bělového a jádrového dřeva dubu na světlo. Změna jasu (a), změna barvy (b). (Georgová et al., 2005)

19

3.7 Určování barevného odstínu Luo (2002) píše o existenci asi 40 různých metod urĉování barevného odstínu. V této práci byla pouţita metoda barevné stupnice CIE L*a*b* (CIELAB), protoţe je v literatuře hojně pouţívaná, coţ umoţňuje výsledky snadno porovnávat. Pro hodnocení barvy dřeva ji pouţili i Baar a Gryc (2010) a popisují ji takto: barevný prostor je v systému CIE L*a*b* uspořádán pravoúhle ve formě krychle, kterou vymezují tři osy – nepestrá osa světlosti (L*), chromatická osa zeleno-ĉervená (a*) a chromatická osa modro-ţlutá (b*). Stupnice světlosti se pohybuje od 0 (ĉerná) do 100 (bílá). Barevnost plochy je popisována dvěma parametry a* a b*, které nemají ţádné hodnotové ohraniĉení. Souřadnice L*, a*, b* jednoznaĉně urĉují odstín, sytost a jas barvy. Grafické znázornění je na obrázku (Obr. 7). Celková změna barevnosti povrchu je urĉena barevnou odchylkou ΔE* vypoĉtenou podle rovnice: ∆𝐸 ∗ =

∆𝐿∗2 + ∆𝑎∗2 + ∆𝑏 ∗2

Rozdíly mezi původními a koneĉnými souřadnicemi ΔL*, Δa*, Δb* se vypoĉtou jako rozdíl mezi koneĉnou (f – final) L*f, a*f, b*f a poĉáteĉní (i – initial) L*i, a*i, b*i souřadnicí (Charrier et al. 2002). ∆𝐿∗ = 𝐿∗𝑓 − 𝐿∗𝑖 ∆𝑎∗ = 𝑎𝑓∗ − 𝑎𝑖∗ ∆𝑏 ∗ = 𝑏𝑓∗ − 𝑏𝑖∗

Obr. 7: Grafické znázornění pozice barvy v systému CIE L*a*b* (Aydin a Colakoglu, 2005)

20

Zmeškal, Ĉeppan a Dzik (2002) uvádí tabulku pro hodnocení barevné neshody pomocí ΔE*. Hodnocení rozdílu barev pomocí této veliĉiny patří mezi obecně uznávané metody.

Tabulka 4: Hodnocení celkového barevného rozdílu (Zmeškal, Ĉeppan a Dzik, 2002)

ΔE* rozdíl 0,0 aţ 0,2 nepostřehnutelný 0,2 aţ 0,5 velmi slabý 0,5 aţ 1,5 slabý 1,5 aţ 3,0 jasně postřehnutelný 3,0 aţ 6,0 střední 6,0 aţ 12,0 výrazný 12,0 aţ 16,0 velmi výrazný větší neţ 16,0 rušící

21

ΔE* rozdíl 0,2 aţ 1,0 postřehnutelný 1,0 aţ 2,0 rozeznatelný 2,0 aţ 4,0 ještě nerušící 4,0 aţ 8,0 mírně rušící

3.8 Technologie měnící barvu dřeva v celém objemu 3.8.1 Sušení Sušení dřeva je nezbytnou a poĉáteĉní souĉástí výroby nábytku. Hlavním cílem sušení je sníţení vlhkosti dřeva. Probíhá při teplotách 40 – 90°C (ON 49 0651). Vlivem odpaření vody se mění i barva, mokré dřevo obvykle vypadá tmavší. Podle Simpsona (1991) povrch sušeného dřeva obvykle ztmavne vlivem oxidace, a to do omezené hloubky odpovídající přibliţně 1,6 mm. Sundqvist (2002) uvádí, ţe při působení tepla se 0,5 – 1,5 mm pod povrchem shromaţďují nízkomolekulární sacharidy a aminokyseliny slouţící jako zásobní látky v ţijícím stromě a vytváří hnědé skvrny. Zabarvení se odstraní při opracování. Sundqvist (2002) také pojednává i o změnách barvy v jádru a běli. Jádrové dřevo u většiny druhů tmavne rovnoměrně, výsledný odstín závisí především na obsahu extraktivních látek a teplotě sušení. Jádrové dřevo obsahuje škroby a sacharidy, které se mohou stát při velmi pozvolném sušení za nízkých teplot a nedostateĉným prouděním vzduchu potravou dřevozbarvujících hub způsobujících skvrny. Ve formě barevných skvrn lze pozorovat i výsledky oxidaĉních a enzymatických reakcí s látkami obsaţenými v běli. Velikost těchto skvrn se, oproti skvrnám způsobeným houbami, zvětšuje s vyšší teplotou. Barevné skvrny v běli mají narůţovělý, modravý, naţloutlý, rudohnědý, hnědý nebo šedý odstín. Náchylnější jsou listnatá dřeva. Lze říci, ţe barevné změny ve dřevě vznikající při sušení jsou spíše neutrálního nebo neţádoucího charakteru. Jejich vznik závisí na správnosti volby a dodrţování sušícího řádu.

3.8.2 Sušení ve vakuu Trochu odlišnější je sušení ve vakuu. Se sniţujícím se tlakem vzduchu klesá bod varu vody, to znamená, ţe k odpařování vody jsou potřebné niţší teploty, a tím by mělo docházet i k menším barevným změnám. Sandoval – Torresová et al. (2010b) uvádí, ţe ve srovnání s konvekĉními sušícími metodami je doba sušení ve vakuu kratší. Vzorky dubu sušené ve vakuu měly tendence ţloutnout a jejich barva byla sytější, coţ můţe být zapříĉiněno degradací fenolických slouĉenin. Sníţením obsahu kyslíku nabyla na důleţitosti teplota. Světlost vzorků 22

a sytost barev se zvyšovala se stoupající teplotou. Zvyšování světlosti bylo přisouzeno menšímu obsahu kyslíku a tím zmenšené moţnosti oxidace extraktivních látek, které jsou obvykle ve vyšších teplotách zodpovědné za vznik naĉervenalého zbarvení. Vliv na světlost měl nepochybně i posun ke ţlutému odstínu a zmiňovaná degradace fenolických slouĉenin.

3.8.3 Vysokoteplotní sušení Sušení patří k nejdraţším technologickým operacím. Jednou z moţností, jak zkrátit ĉas sušení, je pouţití vysokých teplot. McMillen a Wengert (1978) uvádí moţnost zkrácení doby sušení pouţitím vysokoteplotního sušení 2 aţ 5 krát oproti sušení v konvekĉní teplovzdušné sušárně, coţ odpovídá sníţení spotřeby energie o 25 – 60 %. Pouţití sušících teplot, které podle McMillena a Wengerta (1978) dosahují hodnot 100°C a vyšších, s sebou přináší změny vlastností dřeva. Matušková a Klement (2009) se zabývali změnou barvy smrkového dřeva a došli k závěru, ţe se sniţující se vlhkostí vliv teploty na barvu klesá. K nejvýraznější barevné změně dochází na poĉátku sušení při vlhkostech 27 – 31 %. V dalších fázích sušení se barva měnila méně, především klesal jas (L*). Smrk měl po vysušení tmavší ţlutohnědý odstín. Změna byla postřehnutelná pouhým okem. Důvodem barevné změny byly oxidaĉní reakce mezi fenolickými látkami obsaţenými ve dřevě. Möttönen a Kärki (2008) zkoušeli tímto způsobem sušit břízu. Vzorky vysušené rychlejším způsobem (větší ventilace) byly světlejší a méně zbarvené do ĉerveného nebo ţlutého odstínu, ale vykazovaly větší barevné rozdíly mezi povrchovými vrstvami a středem. Se zvyšující se poĉáteĉní vlhkostí, stejně jako se zmenšující se tloušťkou, se zvětšoval i barevný rozdíl mezi středovými a povrchovými vrstvami.

3.8.4 Paření Tolvaj a Molnár (2006) se zabývali pařením akátu, buku a dubu. Cílem jejich práce byla barevná homogenizace těchto dřevin. U akátu byla barevná změna viditelná jiţ po několika hodinách paření. Barva vzorků byla viditelně tmavší a ze zelenoţlutých odstínů přešla k relativně příjemnějším naĉervenalým barvám. Nejprve byly zaznamenány vyšší hodnoty ĉervené barvy, které se objevily po jednom dni a pak se téměř neměnily. Později byl pozorován pokles ţluté, která sniţovala plynule svůj podíl po několik dní. Největší barevné změny bylo dosaţeno během jednoho dne, po uplynutí 23

ĉtyř dnů se barva téměř neměnila. Homogenizace byla kvalitnější a rychlejší při pouţití vyšších teplot (aţ 130 °C). U buku byla snaha o barevné zaĉlenění nepravého jádra. Barva světlého dřeva se měnila přibliţně prvních 18 hodin výrazně rychleji, kdy docházelo k tmavnutí a zvyšování podílu ĉervené barvy. U jádra docházelo ke stejným barevným změnám, ale v mnohem menším měřítku. Vliv teploty nebyl zaznamenán. Při paření dubu byla naopak teplota nezanedbatelným parametrem, při teplotách nad 100 °C byla barevná změna intenzivnější a docházelo k ní rychleji. Při teplotě 110 °C došlo k největší změně jiţ během prvních šesti hodin. Opět docházelo k tmavnutí, které bylo výraznější u bělového dřeva, stejně jako zvyšování podílu ĉervené barvy. Při teplotě 110 °C se podíl ĉervené barvy u jádrového dřeva zaĉal po uplynutí cca šesti hodin sniţovat, jinak řeĉeno bylo dosaţeno maximální barevné homogenity a další paření by znamenalo zvyšování nehomogenity. Při pouţití teplot v rozmezí 80 - 95 °C autoři doporuĉují ukonĉit paření přibliţně po dvanácti hodinách.

3.8.5 Tepelná modifikace Průmyslově praktikovaný proces tepelné modifikace se skládá ze 3 fází. První fází je vlastně vysokoteplotní sušení. Teplota je na zaĉátku rychle zvednutá na 100°C a na konci první fáze dosahuje jiţ 130°C. V této chvíli má dřevo téměř nulovou vlhkost. Druhá fáze představuje vlastní tepelnou modifikaci. Teplota je zvýšena na 185 – 230°C a udrţována na stejné úrovni po dobu 2 – 3 hodin v závislosti na budoucím pouţití materiálu. Syrjänen (2000) uvádí teploty 150 – 240°C a ĉas 0,5 – 4 hodiny. Také se zmiňuje o přísunu páry během ošetření, která ovlivňuje kvalitu upravovaného materiálu a zabraňuje jeho vzplanutí.

Obr. 8: Typický průběh tepelné modifikace (Mayes a Oksanen, 2002)

24

Ve třetí fázi probíhá ochlazování a sniţování napětí. Teplota je sníţena na 80 – 90°C. Je také zvyšována vlhkost dřeva pomocí rozprašování vody (Mayes a Oksanen, 2002). Hill (2006) uvádí jako nejvhodnější teploty pro modifikaci dřeva teplem rozmezí 180 °C aţ 260 °C. Bylo zjištěno, ţe teploty pod 140 °C mají jen malý vliv na změny vlastností a při teplotách nad 300 ºC dřevo jiţ příliš degraduje a ztrácí uţiteĉné vlastnosti. Tmavnutí dřeva se podle Bekhta a Niemz (2003) urychluje v teplotách nad 200 °C. Bekhta, Niemz (2003) došli k závěru, ţe největšího ztmavnutí dřeva je dosahováno během prvních ĉtyř hodin. Změna barvy závisí na teplotě a ĉase. Ĉím vyšší teplota, tím je barva tmavší. Při dodrţení stejných podmínek lze dosahovat stále stejného odstínu. Tepelně modifikovat je moţné měkká i tvrdá dřeva, ale proces musí být upraven podle dřeviny (Mayes a Oksanen, 2002).

Obr. 9: Závislost barvy na teplotě. (Mayes a Oksanen, 2002)

25

Tepelná modifikace má vliv na tvrdost a hustotu dřeva. Leicht (2009) měřil tvrdost podle Janky u jasanu tepelně modifikovaného při 200 °C. Modifikované vzorky byly při vlhkosti 8 % téměř o třetinu tvrdší neţ neupravené. Naopak Calonego, Severo a Ballarin (2011) modifikovali dřevo eukaliptu a z výsledků jejich páce vyplynulo, ţe působením tepla se Jankova tvrdost kolmo na vlákna sniţovala. Toto sníţení ĉinilo při 140 °C 3,5 %, při 180 °C 12,1 % a při 220 °C jiţ 20,7 %. Taktéţ docházelo ke sniţování hustoty dřeva a to aţ o 10,5 %. Mayes a Oksanen (2002) uvádí, ţe se stoupající teplotou se Brinelova tvrdost borového dřeva modifikovaného po dobu 3 hodin pozvolna zvyšuje, zatímco hustota významně klesá. Suleyman at al. (2010) tepelně upravoval dřevo dubu. Z grafu (Obr. 10) je vidět, ţe s rostoucím ĉasem úpravy, stejně jako s teplotou, dochází ke sniţování Jankovy tvrdosti. Se stoupající teplotou a prodluţujícím se ĉasem úpravy opět docházelo ke sniţování hustoty, přiĉemţ teplota se zdá být podstatnější, vliv ĉasu se projevuje aţ po

Snížení tvrdosti a hustoty ρ0 [%]

dlouhodobějším působení.

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

podélný směr R T hustota 2

6

10

120 °C

2

6 150 °C

10

2

6

10

180 °C

Čas [hod] a teplota modifikace Obr. 10: Vliv teploty a ĉasu úpravy na tvrdost a hustotu v podélném radiálním a tangenciálním směru (Suleyman at al., 2010 – sestaveno na základě uváděných hodnot)

26

3.8.6 Modifikace dřeva amoniakem – čpavkování Ĉpavkování lze provádět dvěma způsoby, a to za pouţití amoniaku v plynné podobě nebo jeho vodného roztoku tzv. ĉpavku, případně ĉpavkové vody. Weigl (2009) zmiňuje moţnost barevně modifikovat povrch nebo celý objem dřeva. Úprava plynným amoniakem je podle téhoţ pro průmysl vhodnější, protoţe proces je jednodušší, zejména v ĉásti sušení a odstraňování přebyteĉného amoniaku. Podle Tinklera (1921) dochází k reakci s amoniakem, tříslovinami obsaţenými ve dřevě a vzdušným kyslíkem. Dubové bělové dřevo obsahuje jen málo tříslovin, proto je i změna odstínu jen malá. V jádru dochází ke hnědému zbarvení, jehoţ intenzita závisí na délce působení amoniaku. Weigl (2009) vyslovil 3 hypotézy. První říká, ţe pouţití amoniaku vede ke změně rovnováţné vlhkosti dřeva kvůli amoniaku zůstávajícímu v chemické struktuře dřeva, aktivaci polárních skupin hemicelulózy a přeměně ĉásti krystalické celulózy na amorfní. Ve druhé tvrdí, ţe amoniak mění hustotu dřeva kvůli celkovým chemickým změnám, tj. rozpadu strukturálních polymerů a změněným strukturám po doĉasném naplastifikování a znovuvytvoření přerušených vazeb ve změněném postavení. Třetí hypotéza předpokládá změnu velikosti sesychání a bobtnání, způsobenou celkovou modifikací dřeva. První a třetí hypotéza byla potvrzena. Ĉpavkované dřevo má vyšší rovnováţnou vlhkost, stejně tak více sesychá nebo bobtná. Druhá hypotéza platí také, ale změny hustoty jsou minimální. Minimální změny hustoty potvrzuje i Weigl et al. (2011), který uvádí, ţe i změny mechanických vlastností jsou malé. U dubu bylo pozorováno sníţení modulu pruţnosti v ohybu, sníţení modulu pevnosti v ohybu bylo zjištěno u dubu a jedle. Borové dřevo nevykazovalo ţádné sníţení těchto modulů, ale mělo menší rázovou houţevnatost, která se naopak neměnila u dubu a jedle. Sníţení zkoumaných mechanických vlastností bylo do 15 %. Tvrdost dřeva upraveného amoniakem nebyla stanovována, ale na základě těchto informací je pravděpodobné, ţe se ani ona nebude příliš měnit.

27

Weigl (2009) i Weigl at al. (2011) prováděli modifikaci dřeva amoniakem za následujících podmínek. Vzorky byly vystaveny po 14 dní působení plynného amoniaku, který se odpařoval z 30% ĉpavkové vody. Proces se konal za pokojové teploty a běţného tlaku vzduchu. Zkušební tělíska byla umístěna do uzavřené plastové nádoby na mříţku, pod kterou byla nádoba s ĉpavkovou vodou. Mnoţství ĉpavkové vody bylo asi desetkrát větší, neţ je maximální sorpce ĉpavku do dřeva – tj. 40 mol·g-1 (pro jedli). Po uplynutí stanovené doby byla tělíska vyjmuta a ponechána po dobu dvou týdnů k odvětrání. Asi nejznámější je ĉpavkování dubu, ale podle Weigla (2009) lze provádět i na smrku, jedli, jasanu, pajasanu, akátu, jilmu, buku, topolu, habru, olši, švestce, třešni a dalších dřevinách. 3.8.6.1 Amoniak (amoniak bezvodý) Při 20 °C je amoniak bezbarvý plyn silného ĉpavého štiplavého zápachu. Je zásaditý (pH 11,6), lehĉí neţ vzduch a dobře se rozpouští ve vodě i alkoholech. Je málo hořlavý, ale při teplotách nad 450 °C se uvolňuje velmi hořlavý vodík. Při uvolnění plynu do ovzduší tvorba velkého mnoţství studené mlhy těţší neţ vzduch a vznik leptavých a výbušných směsí, které se mohou vznítit působením vysoké teploty a silného zdroje energie. Při pouţívání amoniaku je třeba se vyvarovat některých materiálů. Prudce reaguje s kyselinami, kapalným kyslíkem, některými slouĉeninami flóru, některými oxidy a platinou. Výbušné směsi tvoří s uhlovodíky a vzduchem, deriváty germánia, chlóru a dusiĉnanem stříbrným. Výbušné produkty vznikají při reakcích s bromem, jódem, těţkými kovy a jejich slouĉeninami. Má silné korozivní úĉinky vůĉi kovům, zejména barevným a především vůĉi slitinám mědi (Krejĉíková, 2009). Amoniak se pouţívá hlavně při výrobě kyseliny dusiĉné, průmyslových hnojiv, výbušnin, polymerů, farmaceutických výrobků, kauĉuků, tenzidů a některých pesticidů. Uplatňuje se i v petrochemickém průmyslu a v galvanickém pokovování, kde se přidává do některých lázní. Můţe se rovněţ pouţívat přímo jako hnojivo ve formě vodného roztoku, kterým se provádí zavlaţování. Vykazuje fungicidní vlastnosti a vyuţívá se proto v ovocnářství pro omezení růstu hub na ovoci. Ve velkých průmyslových provozech je vyuţíván jako náplň chladících technologií (výroba ledu, zpracování potravin). V menší míře se ve formě chloraminu pouţívá i k desinfekci vody. 28

Amoniak je velice toxický pro vodní organismy (zejména ryby), proto hraje důleţitou roli jeho velmi dobrá rozpustnost ve vodě. Rovněţ rostliny mohou být negativně zasaţeny, pokud jsou vystaveny vyšším koncentracím amoniaku jak v ovzduší, tak ve vodě. V půdách se přirozeně vyskytuje amoniak zejména ve formě amonného iontu. Amoniakální forma dusíku je přitom klíĉovým zdrojem dusíku pro rostliny. Z tohoto důvodu se aplikují dusíkatá průmyslová hnojiva, ze kterých se však do podzemních vod uvolňují dusiĉnany. Podzemní vody pak mohou být nevhodné pro vyuţití ĉlověkem. Přítomnost dusiĉnanů rovněţ zvyšuje kyselost půd s negativními důsledky. Amoniak tvoří relativně stabilní soli se sírany a dusiĉnany pocházejícími z kyselých plynů SO2, SO3 a NOx, které jsou v atmosféře přítomny. Takové soli jsou z atmosféry uvolněny ve formě dešťů ĉi spadu a dostávají se tak do půd a také způsobují okyselování zemin. Je rovněţ jedním z původců fotochemického smogu vyskytujícího se především ve městech. Dalším negativním dopadem je přílišné vnášení ţivin do ţivotního prostředí a s tím spojená například eutrofizace vod (nárůst řas a sinic). Krátkodobá expozice amoniaku můţe dráţdit i popálit kůţi a oĉi s rizikem trvalých následků. Dráţdit můţe rovněţ nosní sliznice, ústa, hltan a způsobuje kašel a dýchací potíţe. Inhalace amoniaku můţe dráţdit plíce a způsobit kašel ĉi dušnost. Expozice vyšším koncentracím amoniaku můţe způsobit zavodnění plic (edém) a váţné dýchací potíţe. V koncentraci vyšší neţ 0,5% obj. (asi 3,5 g.m-3) je i krátkodobá expozice smrtelná. Přípustný expoziĉní limit (PEL) v ovzduší je 14 mg·m-3, nejvyšší přípustná koncentrace (NPK – P) mg·m-3 (Šváb, Müllerová a Beneš, 2006).

29

4 Materiál a metodika 4.1 Zkušební tělíska Pouţitým materiálem bylo dřevo dubu. Materiál byl zakoupen ve formě vysušeného truhlářského řeziva tloušťky 40 mm. Z jaké lokality dřevo pochází, nebylo zjištěno. Jakostním omezením pro výběr dřeva byla absence velkého odklonu vláken, hniloby, plísní ĉi poškození od jiných biotických škůdců a minimum suků. Řezivo bylo připraveno pomocí kotouĉové pily, srovnávací a tloušťkovací frézky do podoby zkušebních tělísek o průřezu 30×30×30 mm. Bylo připraveno 400 kusů, z toho polovina bělových a polovina jádrových. Toto nemohlo být, vzhledem k šířce běli, vţdy splněno u bělových tělísek. Vţdy ale byla jedna tangenciální plocha bez obsahu jádra. Vlhkost tělísek byla cca 7,5 %.

4.1.1 Systém značení zkušebních tělísek Tělíska byla oznaĉována na ĉelní plochu tuţkou. Znaĉka se skládala z informací v tomto pořadí: -

způsob úpravy – oznaĉen písmenem

-

ĉíslo vzorku vypovídající o jeho pořadí a umístění v kmeni

Tabulka 5: Znaĉení zkušebních tělísek

Skupina A

Způsob úpravy tepelná

Specifické podmínky

Poloha tělíska v kmeni

Čas [hod]

běl

B

tepelná

běl

C

tepelná

běl

Teplota [ºC]

Pořadové číslo

180

1 – 30

230

1 – 30

180

1 – 30

230

1 – 30

2

4

D

tepelná

běl

E

ĉpavkování

běl

-

-

1 – 30

Y

sušení

běl

-

103 ± 2

1 – 30

F

tepelná

jádro

180

1 – 30

230

1 – 30

180

1 – 30

230

1 – 30

H

tepelná

jádro

J

tepelná

jádro

2

4

K

tepelná

jádro

N

ĉpavkování

jádro

-

-

1 – 30

X

sušení

jádro

-

103 ± 2

1 – 30

30

Například znaĉka říkající, ţe jde o tělísko z běli, upravené teplem při 180 ºC po dobu 4 hodin vypadala takto: C 23 Tělíska urĉená pro stanovení ĉasu modifikace amoniakovými parami byla oznaĉována obdobným systémem podle tabulky (Tabulka 6). Tabulka 6: Znaĉení tělísek pro stanovení ĉasu modifikace amoniakem

Skupina

Způsob úpravy

Čas úpravy [den]

P

1

T

2 ĉpavkování

V

3

Z

4

Obr. 11: Znaĉení zkušebních tělísek

31

Poloha tělíska v kmeni

Pořadové číslo

běl

1–5

jádro

6 – 10

běl

1–5

jádro

6 – 10

běl

1–5

jádro

6 – 10

běl

1–5

jádro

6 – 10

4.2 Průběh experimentu Po oznaĉení byla tělíska 21 dní klimatizována na vlhkost, při které je obvykle pouţíván nábytek, tj. 8 ± 2 %. Následně byl změřen barevný odstín a zjištěna tvrdost. Tyto hodnoty poslouţí jako referenĉní k porovnání změn po modifikacích, po kterých opět následovala třítýdenní klimatizace na výchozí hodnotu vlhkosti. Po stanovení nového barevného odstínu byla opět změřena tvrdost. Dále bylo provedeno přesné zjištění vlhkosti váhovou zkouškou. Tato byla provedena nakonec, aby se co nejvíce zabránilo rozpraskávání tělísek vlivem pohybu vody a nebyly negativně ovlivněny zkoušky tvrdosti. Vlhkost tělísek před modifikacemi byla stanovena váhovou zkouškou na dvou skupinách tělísek zvlášť urĉených k tomuto úĉelu. Nakonec byla tělíska rozštípána v polovině a byl změřen barevný odstín uvnitř tělíska.

ÚPRAVA AMONIAKEM

BARVA 0

TVRDOST 0

STANOVENÍ ČASU MOD.

EXPERIMENT ÚPRAVA TEPLEM

BARVA 0

TVRDOST 0

MODIFIKACE

BARVA 1

TVRDOST 1

BARVA VNITŘNÍ

PODMÍNKY 1

BARVA 1

TVRDOST 1

BARVA VNITŘNÍ

PODMÍNKY 2

BARVA 2

TVRDOST 2

BARVA VNITŘNÍ

PODMÍNKY 3

BARVA 3

TVRDOST 3

BARVA VNITŘNÍ

PODMÍNKY 4

BARVA 4

TVRDOST 4

BARVA VNITŘNÍ

MODIFIKACE

STANOVENÍ VLHKOSTI

Obr. 12: Grafické znázornění posloupnosti průběhu experimentů

4.2.1 Stanovení barevného odstínu U kaţdého tělíska byl pomocí přenosného spekrofotometru BYK Spectro-guide 45/0 stanoven barevný odstín v barevném systému CIE L*a*b*. Na kaţdém tělísku bylo měřeno na tangenciální a radiální straně veprostřed plochy. Průměr měřené plochy byl 11 mm, pozorovatel 10° a osvětlení D 65. Aby bylo měřeno na stále stejných místech, byla na ĉele vyznaĉena ĉára rovnoběţně s měřenou stranou (Obr. 11). Hodnoty ΔE* byly poĉítány podle vzorců uváděných v literárním přehledu.

32

4.2.2 Zkouška tvrdosti Zkouška tvrdosti byla prováděna na univerzálním zkušebním stroji Zwick Z050. Byla pouţita Jankova metoda. Tělíska byla nejprve změřena digitálním posuvným měřidlem MITUTOYO ve všech třech směrech s přesností na 0,01 mm, následně byla zváţena na laboratorní váze METTLER TOLEDO NEW CLASSIC MF s přesností na 0,01 g. Jankova metoda spoĉívá v zatlaĉování půlkulového razníku do tělíska do stanovené hloubky. V tomto případě byl razník o průměru 11,28 mm zatlaĉován do hloubky 2,82 mm (menší hloubka byla zvolena vzhledem k tělískům menším, neţ předepisuje norma). Rychlost posuvu razníku byla 45 mm·min-1 a to aţ do dosaţení síly 5 N, kdy se zpomalila na 6 mm·min-1. Za pouţití programu testXpert byla průběţně zaznamenávána síla a pohyb nosníku, po dosaţení stanovené hloubky byl posuv zastaven a zaznamenána koneĉná síla, ze která byla následně poĉítána tvrdost a modul pruţnosti. Tvrdost byla poĉítána podle vzorce uváděného v literárním přehledu, modul pruţnosti spoĉetl software.

Obr. 13: Zkouška tvrdosti

33

4.2.3 Experimentální modifikace teplem Pro modifikaci byl pouţit experimentální vysokoteplotní box SIEMENS HB36D.70 s moţností přívodu páry a maximální dosaţitelnou teplotou 230 ºC. Zkušební tělíska byla naskládána do boxu dle obrázku (Obr. 14). Bylo dbáno na to, aby se vzájemně nedotýkala. Byly vţdy vkládány dvě skupiny tělísek (skupina s jádrovými a skupina s bělovými tělísky), pro kterou byly definovány stejné specifické podmínky. Tělíska byla vkládána do studeného boxu. Vlastní proces pak probíhal ve třech fázích:

Obr. 14: Uloţení tělísek v boxu

Ohřev – zvýšení teploty na 100 ºC a udrţování této teploty po dobu jedné hodiny. Ĉas byl stanoven dle normy ON 49 0651, kde je rychlost prohřevu řeziva stanovena na 1cm tloušťky za 1 hodinu. To by znamenalo ĉas 1,5 hodiny, ale po zohlednění ĉtvercového průřezu a malých rozměrů tělísek byl ĉas zkrácen. Byl pouţit reţim „Vaření v páře “, při kterém byla tělíska zcela obklopena vodní párou. Modifikace – dodrţovány teploty a ĉasy uvedené v tabulce (Tabulka 7). Pro tuto ĉást byl pouţit reţim ,,Horký vzduch + vaření v páře. “ Při tomto reţimu je kombinováno proudění horkého vzduchu s přídavkem páry v pravidelných intervalech po cca 1 minutě a 40 sekundách.

34

Tabulka 7: Teploty a ĉasy modifikací

Skupiny A, F B, H C, J D, K

Specifické podmínky Čas [hod]

Teplota [ºC] 180

2

230 180

4

230

Ochlazení – bylo vypnuto topení i přívod páry a dvířka boxu byla otevřena. Po zchladnutí byly vzorky přemístěny a ponechány ke klimatizování. Teploty byly nastavovány skokovitě – přímo nastavena koneĉná teplota, která byla dosaţena během cca 10 minut od zaĉátku. Po klimatizaci tělísek byla stanovena jejich nová barva a tvrdost dle uváděného postupu.

35

4.2.4 Experimentální modifikace amoniakem Před provedením modifikace byla tělíska zvlhĉena, protoţe bylo při přípravném experimentu zjištěno, ţe reakce probíhá rychleji a amoniak lépe proniká do celého objemu při vyšší vlhkosti. Zvlhĉování bylo prováděno na cca 40% vlhkost pařením. Paření bylo zvoleno, protoţe bylo jištěno, ţe při máĉení dřevo vlivem výluhů mění barvu. Také by došlo ke ztrátě ĉásti látek ovlivňujících barevnost při modifikaci. Vliv paření na barvu byl pozorován jako výrazně menší. Tělíska byla umístěna do nádoby na hliníkovou mříţku nad vodní hladinou. Byla vkládána, aţ kdyţ se voda vařila, po vloţení tělísek byla nádoba zakryta. Paření bylo prováděno po dobu 90 minut, kdy bylo dosaţeno maximální hmotnosti tělísek a tedy i vlhkosti. Ĉas byl stanoven dle grafu (Obr. 15) z experimentálně získaných hodnot. Paření jádrových a bělových tělísek probíhalo odděleně. 26

Hmotnost [g]

24 22 20 18 16 14 12 0

15

30

45

60

75

90 105 120

Čas [min] Obr. 15: Navlhavost tělísek v páře

Úprava tělísek ĉpavkováním se skládala ze dvou navzájem nezávislých ĉástí. V první ĉásti byl stanovován potřebný ĉas, po který následně probíhala modifikace ve druhé ĉásti. a) Stanovení času modifikace Wiegl et al. (2011) pouţil pro tělíska menšího rozměru, oproti zde popisovaným, ĉas 14 dní. Při přípravném experimentu však byla zjištěna mnohem kratší doba postaĉující k průniku amoniaku do celého objemu a vzniku zabarvení, proto byl nejprve proveden experiment, jehoţ cílem bylo optimalizovat dobu potřebnou ke zbarvení tělíska po celém průřezu a stanovit dobu, za jakou dosáhne maximálního zabarvení. 36

40 tělísek o rozměru 30×30×30 mm bylo uloţeno do plastové nádoby (PP) na plastovou mříţku (PVC), pod kterou bylo 0,45 l ĉpavkové vody o koncentraci 25 %. Mříţka byla umístěna na nohách z PP trubky. Mnoţství ĉpavkové vody bylo stanoveno podle Weigla et al. (2011), který uvádí spotřebu 0,004 mol amoniaku na gram jedlového dřeva. To je po přepoĉtu 0,06816 g amoniaku na gram dřeva, coţ odpovídá 0,3 ml ĉpavkové vody o koncentraci 25% na 1 g dřeva. Hustota dubového dřeva při 0% vlhkosti je dle zjištěných hodnot cca 0,67 g·cm-3, tedy tělísko by mělo mít hmotnost 18 g, to odpovídá mnoţství minimálně 5,43 ml ĉpavkové vody na jedno tělísko. Mnoţství amoniaku potřebné pro zbarvení dubu nebylo zjištěno, proto je stanovené mnoţství pouze orientaĉní. Koneĉné mnoţství bylo vzhledem k této nepřesnosti a variabilitě dřeva zdvojnásobeno. Kaţdých 24 hodin po dobu ĉtyř dnů bylo vyjmuto 10 tělísek (5 bělových a 5 jádrových) a ponecháno volně v digestoři k odvětrání.

b) Vlastní modifikace Tělíska skupin E a N (celkem 60 ks) byla umístěna do plastové nádoby na plastovou mříţku, pod kterou byla umístěna nádoba s 0,65 l ĉpavkové vody (Obr. 16). Mnoţství ĉpavkové vody bylo stanoveno stejným způsobem jako v ĉásti a. Ĉas úpravy byl, na základě výsledků první ĉásti, stanoven na jeden den. Nádoba byla uzavřena a umístěna v digestoři při 20 °C. Po uplynutí ĉasové lhůty byla tělíska vyjmuta a ponechána v digestoři 2 dny k odvětrání, následně byla klimatizována na rovnováţnou vlhkost 8 ± 2 %.

Obr. 16: Modifikace amoniakem - nádoba s umístěním tělísek na mříţce

37

4.2.5 Určení vlhkosti Tvrdost dřeva ovlivňuje jeho vlhkost, která byla stanovována váhovou metodou dle postupu uváděného v ĈSN 49 0103. Rozměry zkušebních tělísek zůstaly původní a nebyly zmenšeny na rozměr udávaný normou. Všechna tělíska byla nejprve zváţena s přesností na 0,01 g a následně vysoušena v laboratorní sušárně při teplotě 103 °C (± 2 °C) na konstantní hmotnost. Konstantní hmotnost je dosaţena tehdy, kdyţ se hodnoty po sobě jdoucích váţení prováděných v dvouhodinových intervalech neliší o více neţ 0,01 g. První váţení vysoušených tělísek bylo prováděno po 10 hodinách. Vlhkost byla vypoĉtena takto: 𝑤=

𝑚 𝑤 −𝑚 0 𝑚0

∙ 100

mw = hmotnost tělíska

[%]

v době experimentu m0 = hmotnost absolutně suchého tělíska

4.3 Vyhodnocení Vlivy jednotlivých podmínek byly statisticky vyhodnocovány za pouţití programů STATISTICA a MS Excel. Před provedením analýzy byla vţdy ověřována normalita výběrového souboru, která je podle Drápely a Zacha (2002) jedním z nejdůleţitějších předpokladů analýzy, protoţe na normalitě je zaloţena většina obvykle pouţívaných statistických metod. Normalita byla ověřována Shapiro – Wilkovým testem, který je vhodný pro menší výběry. Podle normality a poĉtu porovnávaných souborů byl následně volen konkrétní statistický test dle tabulky (Tabulka 8).

Tabulka 8: Pouţité statistické testy

Normalita Porovnávaných souborů Pouţitý test

2 F – test T – test

Ano 3 a více ANOVA

Ne 2

3 a více

Mann - Whitneyův test

Kruskall- Wallisův test

Tuckeyho test * test je souĉástí Kruskall – Wallisova testu v programu Statistica. Mnohonásobné porovnání

-

38

*

Ke kaţdému souboru byla také vygenerována tabulka se základní popisnou statistikou. Vyhodnocovány byly nejprve jednotlivé skupiny, kde bylo porovnáno, jak se daná vlastnost změnila po úpravě a následně bylo provedeno porovnání všech skupin najednou. Byly porovnávány reakce jádrového a bělového dřeva na modifikaci a bylo celkově zhodnoceno, jak se modifikované soubory liší od přírodního dřeva. Zvolená pravděpodobnost statistických testů byla 95%.

39

5 Výsledky a vyhodnocení 5.1 Barva 70

dE* běl dE* jádro

65

60

dE*

55

50

45

40

35

30 referenční

1 den

2 dny

3 dny

4 dny

čas úpravy

Obr. 17: Stanovení ĉasu modifikace amoniakem podle velikosti celkové barevné změny

Ĉas modifikace amoniakem byl stanovován na základě celkové barevné změny ΔE* pomocí ANOVY. Z grafu (Obr. 17) je patrno, ţe největšího rozdílu bylo dosaţeno hned po uplynutí jednoho dne působení amoniaku. Velikost barevné změny se s ĉasem mírně zvětšuje, ale tyto změny byly v testu ukázány jako statisticky neprůkazné, proto byl ĉas modifikace stanoven na 1 den. Aby bylo moţno porovnat přírodní a modifikovaná tělíska, byl stanovován barevný rozdíl vzhledem k bílé 232.

40

Tabulka 9: Skupina A - vyhodnocení barvy

Umístění v kmeni: běl

Skupina A

modifikované dřevo povrch

přírodní dřevo (povrch)

barva barevná osa L* plocha R 30 hodnot 73,62 průměr 74,14 medián 64,21 min 77,93 max 6,71 rozptyl 2,59 směrodat. odch. 3,52 variaĉní koef. normalita ANO

a* T

R

b* T

R

L* T

R

a* T

R

T

R

T

a* T

b* T

T

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

69,46

6,75

6,60

19,37

19,59

62,92

56,23

7,00

7,35

19,21

19,82

57,89

7,36

19,26

69,58

6,79

6,46

19,31

19,55

63,49

57,49

7,03

7,38

19,29

20,12

58,24

7,31

19,57

64,29

5,42

5,40

17,58

17,64

56,87

48,41

5,99

6,66

17,76

17,72

49,85

5,95

16,58

73,47

8,53

7,81

21,41

21,23

66,44

63,02

7,75

8,27

20,17

21,66

64,84

9,01

21,71

9,11

0,37

0,48

0,88

0,61

6,83

22,60

0,16

0,17

0,29

0,97

12,73

0,48

2,23

3,02

0,61

0,69

0,94

0,78

2,61

4,75

0,40

0,42

0,54

0,98

3,57

0,69

1,49

4,35

NE

Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů:

9,04

ANO

10,52

ANO

4,85

ANO

4,00

ANO

4,15

NE

8,45

NE

5,68

ANO

5,66

ANO

2,81

ANO

ANO

Mnohonás. porovnání (Tukeyův test) T shoda

shoda

R MOD T MOD T STŘED

R

T


rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

R MOD

rozdíl

rozdíl

T MOD

rozdíl

rozdíl

rozdíl

T STŘED

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda shoda

41

4,97

NE

6,16

ANO

9,37

ANO

7,75

ANO

SROVNÁNÍ b*

ANOVA prokázána rozdílnost souborů:

ANO

Mnohonásobné porovnání R

L*

30

SROVNÁNÍ a*

R

střed

b*

30

SROVNÁNÍ L*

T

Způsob modifikace: tepelná; 180 °C, 2 hod

rozdíl

Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů: Mnohonásobné porovnání R

rozdíl

T shoda

R MOD T MOD T STŘED shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

ANO

shoda shoda

Tabulka 10: Skupina B - vyhodnocení barvy


Skupina B



barva

barevná osa L* plocha R T 30 30 hodnot 71,79 67,20 průměr 72,12 67,07 medián 64,62 59,84 min 75,39 73,52 max 6,47 13,01 rozptyl 2,54 3,61 směrodat. odch. 3,54 5,37 variaĉní koef. normalita ANO ANO

a* R

b* T

R

L* T

R

a* T

R

T

R

T

shoda

R

T

T

30

30

30

30

30

30

30

30

30

6,60

7,13

20,44

20,49

34,25

28,83

6,74

5,96

11,61

9,28

29,51

4,64

9,75

6,48

7,22

20,48

20,49

33,65

29,32

7,05

6,27

11,93

9,78

30,22

5,00

10,37

5,59

5,53

18,00

16,57

27,14

20,71

4,23

2,28

5,04

1,61

23,57

2,06

5,42

8,31

8,90

22,25

23,34

42,75

39,29

8,99

9,02

17,77

17,76

36,65

6,79

13,13

0,29

0,65

1,49

2,14

23,66

19,81

2,44

3,54

15,39

17,00

10,74

1,76

5,41

0,54

0,81

1,22

1,46

4,86

4,45

1,56

1,88

3,92

4,12

3,28

1,33

2,33

8,17

NE

11,30

ANO

5,98

ANO

7,13

ANO

14,20

NE

15,44

ANO

23,18

NE

31,53

ANO

33,79

NE

R MOD T MOD T STŘED rozdíl

R MOD

rozdíl

rozdíl

T MOD

rozdíl

rozdíl

shoda

T STŘED

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

R

rozdíl

T shoda

ANO

28,53

ANO

23,85

NE


R

T

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

ANO


shoda

rozdíl

42

11,10

ANO

Mnohonásobné porovnání


shoda shoda

44,43

ANO

SROVNÁNÍ b*


ANO

rozdíl

shoda

T

b*

30

Mnohonásobné porovnání T

a*

30


L*

30

SROVNÁNÍ a*


střed

b*

30

SROVNÁNÍ L*

T


rozdíl

shoda

rozdíl rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda shoda

shoda

Tabulka 11: Skupina C - vyhodnocení barvy


Skupina C



barva


a* R

b* T

R

L* T

R

a* T

R

T

R

T

shoda

R

T

T

30

30

30

30

30

30

30

30

30

6,64

6,82

21,06

21,19

50,27

47,39

7,92

7,94

18,17

18,15

48,37

6,38

16,86

6,43

6,76

21,26

21,39

51,52

49,17

7,98

8,08

18,94

19,33

49,20

7,17

17,93

5,42

5,43

18,47

17,95

33,86

29,40

6,89

4,70

10,67

6,41

36,89

3,14

10,41

9,01

9,27

22,68

23,29

61,29

54,30

8,72

9,01

21,01

21,33

58,11

8,53

21,78

0,69

0,82

1,22

2,26

36,11

39,54

0,35

0,75

6,15

9,09

35,00

3,11

13,69

0,83

0,90

1,11

1,50

6,01

6,29

0,59

0,87

2,48

3,01

5,92

1,76

3,70

12,49

NE

13,27

ANO

5,25

NE

7,09

NE

11,95

ANO

13,27

NE

7,50

NE

10,92

NE

13,65

NE

R MOD T MOD T STŘED rozdíl

R MOD

rozdíl

rozdíl

T MOD

rozdíl

rozdíl

shoda

T STŘED

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

R

rozdíl

T shoda

ANO

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

43

12,23

ANO

27,62

NE

21,94

NE


ANO



shoda shoda

16,60

NE

SROVNÁNÍ b*


ANO

rozdíl

shoda

T

b*

30


a*

30


L*

30

SROVNÁNÍ a*


střed

b*

30

SROVNÁNÍ L*

T


R

T


rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda shoda

shoda

Tabulka 12: Skupina D - vyhodnocení barvy


Skupina D

barevná osa plocha hodnot průměr medián min max rozptyl směrodat. odch. variaĉní koef. normalita



barva L*

a*

R

T

R

b* T

R

L* T

R

a* T

R

střed

b* T

R

L* T

a* T

b* T

T

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

73,38

68,91

6,91

7,18

19,59

19,31

36,29

32,51

8,10

7,75

13,85

13,09

30,88

5,64

11,35

74,11

68,91

7,00

7,35

19,28

19,66

36,74

32,68

8,15

7,76

14,12

13,36

30,97

5,87

11,44

69,14

64,03

5,77

5,42

18,36

16,50

30,69

26,46

6,77

5,62

9,97

7,06

25,77

3,73

8,54

76,48

73,73

8,40

8,25

22,23

21,27

41,45

40,74

9,48

8,69

17,03

17,19

35,05

7,21

13,81

3,52

5,89

0,46

0,75

0,81

1,18

8,22

6,22

0,65

0,46

3,93

3,95

4,81

0,80

1,89

1,88

2,43

0,68

0,87

0,90

1,09

2,87

2,49

0,81

0,67

1,98

1,99

2,19

0,89

1,37

2,56

NE

3,52

ANO

9,80

ANO

12,06

NE

4,59

NE

SROVNÁNÍ L*

5,63

ANO

7,90

ANO

7,67

NE

9,97

ANO

8,71

NE

14,31

ANO

SROVNÁNÍ a*


R

shoda

R

ANO


R MOD T MOD T STŘED rozdíl rozdíl

shoda

R MOD

rozdíl

rozdíl

T MOD

rozdíl

rozdíl

shoda

T STŘED

rozdíl

rozdíl

rozdíl

R

T

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

44

7,10

ANO

15,81

ANO

12,10

ANO


ANO



rozdíl

shoda

15,17

ANO

SROVNÁNÍ b*


ANO


T


R

T


rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl shoda

shoda

Tabulka 9 srovnává barvu přírodního bělového dřeva s barvou po modifikaci při 180 °C po dobu 2 hodin. Modifikovaná a přírodní tělíska se statisticky lišila v jasu L*, rozdílu odstínů barev na osách a* i b* s výjimkou a* na tangenciální straně, kde nebyl rozdíl prokázán. Povrchové a středové vrstvy se po modifikaci nelišily. Úpravou bylo dosaţeno ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 10,65 na radiální a 12,09 na tangenciální straně. Na tangenciální ploše bylo prokázáno posunutí barev do ĉervených odstínů o 0,92. Tabulka 10 srovnává barvu přírodního bělového dřeva s barvou po modifikaci při 230 °C po dobu 2 hodin. Modifikovaná a přírodní tělíska se statisticky lišila v jasu L*a změnou barvy v ose b*, rozdíl odstínů barev na ose a* byl prokázán jen mezi upravenými povrchovými a středovými vrstvami, které jsou jinak shodné s povrchem. Úpravou bylo dosaţeno ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 38,47 na radiální a 37,75 na tangenciální straně. Na radiální ploše byl zaznamenán úbytek ţluté barvy o 8,55 a na tangenciální o 10,71. Tabulka 11 srovnává barvu přírodního bělového dřeva s barvou po modifikaci při 180 °C po dobu 4 hodin. Modifikovaná a přírodní tělíska se statisticky lišila v jasu L*a změnou barvy v ose a* i b*. Povrchové vrstvy se liší od středových jen v ose a*. Úpravou bylo dosaţeno ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 19,58 na radiální a 19,1 na tangenciální straně. Na radiální ploše byl zaznamenán posun k ĉerveným odstínům o 1,55 a 1,32 na tangenciální. Úbytek ţluté barvy ĉinil 2,32 na radiální a 2,06 na tangenciální ploše. Tabulka 12 srovnává barvu přírodního bělového dřeva s barvou po modifikaci při 230 °C po dobu 4 hodin. Modifikovaná a přírodní tělíska se statisticky lišila v jasu L*a změnou barvy v ose a* i b*, s výjimkou a* na tangenciální straně, kde nebyl rozdíl prokázán. Povrchové vrstvy se liší od středových jen v ose a*. Úpravou bylo dosaţeno ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 37,37 na radiální a 36,23 na tangenciální straně. Na radiální ploše byl zaznamenán posun k ĉerveným odstínům o 1,15. Úbytek ţluté barvy ĉinil 5,16 na radiální a 6,3 na tangenciální ploše.

45

Tabulka 13: Skupina F - vyhodnocení barvy

Umístění v kmeni: jádro

Skupina F



barva


a* R

b* T


R

L* T

R

a* T

R

T

R

T

rozdíl

R

T

b* T

T

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

7,32

7,82

21,44

19,98

55,06

53,34

7,61

7,88

20,07

19,85

50,47

6,69

17,92

7,08

7,62

21,43

20,01

55,33

53,19

7,53

7,83

20,09

19,79

50,51

6,74

17,83

6,20

6,97

20,19

18,75

50,62

45,73

6,67

7,20

18,44

17,30

42,94

4,45

14,16

9,92

8,95

22,65

21,09

58,60

58,11

8,77

9,03

22,02

22,51

54,21

9,29

20,73

0,62

0,25

0,30

0,21

4,63

7,45

0,29

0,21

0,62

1,00

6,97

1,15

2,39

0,79

0,50

0,55

0,46

2,15

2,73

0,54

0,45

0,79

1,00

2,64

1,07

1,54

10,76

NE

6,39

ANO

2,55

ANO

2,30

ANO

3,91

ANO

5,11

ANO

7,11

ANO

5,75

ANO

3,94

ANO

rozdíl

T

rozdíl

R MOD

rozdíl

rozdíl

rozdíl

T MOD

rozdíl

rozdíl

shoda

T STŘED

rozdíl

rozdíl

rozdíl

ANO



R

T

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

46

5,23

ANO

16,02

ANO

8,62

ANO


ANO

Mnohonás. porovnání (Tukeyův test)


rozdíl

rozdíl

rozdíl

5,05

ANO

SROVNÁNÍ b*


ANO

Mnohonásobné porovnání (Tukeyův test) T

a*

30

SROVNÁNÍ a*

R

L*

30

SROVNÁNÍ L* ANOVA prokázána rozdílnost souborů:

střed

b*

R

T

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl


shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl rozdíl

rozdíl

Tabulka 14: Skupina H - vyhodnocení barvy


Skupina H



barva

barevná osa L* a* b* L* plocha R T R T R T R 30 30 30 30 30 30 30 hodnot 67,26 66,14 7,70 7,49 21,34 19,81 33,67 průměr 67,44 66,38 7,69 7,48 21,27 19,81 34,14 medián 65,67 60,74 6,95 6,47 20,80 18,62 29,49 min 68,56 70,17 8,27 8,68 22,02 21,05 36,86 max 0,54 6,03 0,09 0,30 0,09 0,32 3,32 rozptyl 0,73 2,45 0,30 0,55 0,30 0,57 1,82 směrodat. odch. 1,09 3,71 3,93 7,36 1,41 2,87 5,41 variaĉní koef. normalita ANO ANO ANO ANO ANO ANO ANO

SROVNÁNÍ L*

a* T

R

T

R


T

shoda

R


shoda

R MOD

rozdíl

rozdíl

T MOD

rozdíl

rozdíl

shoda

T STŘED

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

R

rozdíl

T

b* T

T

30

30

30

30

30

30

31,64

6,97

6,91

11,35

11,31

31,22

4,95

11,37

31,37

7,00

7,00

11,54

11,10

31,33

4,98

11,29

24,80

5,31

3,92

7,71

3,33

28,21

2,58

9,43

44,01

7,99

8,33

13,67

17,96

34,64

6,11

14,10

11,52

0,41

0,95

1,91

6,28

2,60

0,48

0,94

3,39

0,64

0,98

1,38

2,51

1,61

0,70

0,97

10,73

NE

9,15

ANO

14,11

ANO

12,16

ANO

T shoda

ANO

5,16

ANO

14,07

NE

8,53

ANO


R

T


rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

ANO



rozdíl

47

22,16

NE

SROVNÁNÍ b*

shoda shoda

a*

30


L*

30


ANO

střed

b*

SROVNÁNÍ a*


T


rozdíl

shoda

rozdíl rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda shoda

shoda

Tabulka 15: Skupina J - vyhodnocení barvy


Skupina J



barva

barevná osa L* a* b* L* plocha R T R T R T R 30 30 30 30 30 30 30 hodnot 66,90 64,82 7,78 7,91 21,53 20,20 49,46 průměr 67,24 64,38 7,84 7,88 21,50 20,26 49,17 medián 63,82 59,72 6,78 6,89 20,53 19,46 45,43 min 68,62 70,29 8,81 9,16 22,71 20,87 53,40 max 1,44 4,33 0,23 0,24 0,26 0,16 3,36 rozptyl 1,20 2,08 0,48 0,49 0,51 0,40 1,83 směrodat. odch. 1,79 3,21 6,14 6,20 2,38 1,97 3,71 variaĉní koef. normalita ANO ANO ANO ANO ANO ANO ANO

SROVNÁNÍ L*

a* T

R

T

R


T

shoda

R


shoda

R MOD

rozdíl

rozdíl

T MOD

rozdíl

rozdíl

shoda

T STŘED

rozdíl

rozdíl

rozdíl

R

T

b* T

T

30

30

30

30

30

30

46,38

7,76

7,87

18,10

17,46

44,94

6,71

16,90

47,13

7,71

7,83

18,10

17,60

44,93

6,62

16,97

30,44

7,08

6,99

16,88

12,33

41,10

5,44

14,65

51,17

8,48

8,95

19,91

19,64

49,04

8,56

18,60

16,39

0,08

0,19

0,52

2,03

4,02

0,59

1,04

4,05

0,29

0,44

0,72

1,43

2,00

0,77

1,02

8,73

NE

3,69

ANO

5,59

ANO

3,97

ANO

T

ANO


rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

48

8,16

NE

4,46

ANO

11,42

ANO

6,04

ANO

SROVNÁNÍ b*

rozdíl

shoda

a*

30

Mnohonás. porovnání (Tukeyův test) T

L*

30


ANO

střed

b*

SROVNÁNÍ a*


T


Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů: Mnohonásobné porovnání R

T


shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

ANO

shoda

rozdíl rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda shoda

shoda

Tabulka 16: Skupina K - vyhodnocení barvy


Skupina K

barevná osa L* a* b* plocha R T R T R T 30 30 30 30 30 30 hodnot 67,01 64,00 7,75 7,97 21,40 20,11 průměr 67,03 63,84 7,73 7,99 21,36 20,12 medián 62,47 59,17 6,15 6,98 20,56 18,67 min 70,91 68,20 8,68 8,75 22,24 22,12 max 2,57 4,46 0,36 0,23 0,17 0,45 rozptyl 1,60 2,11 0,60 0,48 0,41 0,67 směrodat. odch. 2,39 3,30 7,71 6,07 1,92 3,32 variaĉní koef. normalita ANO ANO ANO ANO ANO ANO

SROVNÁNÍ L*

L* R

a* T

R

T

R


T

shoda

R shoda


30

30

30

30

32,75

28,77

6,83

6,13

10,82

9,15

30,34

4,93

10,83

33,06

28,45

7,02

6,48

11,07

9,68

30,70

4,99

10,79

26,26

23,14

3,20

2,85

2,61

1,71

26,81

2,76

8,21

36,97

34,29

8,46

8,21

14,68

14,43

33,66

6,18

12,96

5,04

9,03

1,08

1,95

5,82

9,67

2,54

0,72

0,97

2,25

3,00

1,04

1,40

2,41

3,11

1,60

0,85

0,99

6,86

NE

10,44

ANO

15,20

NE

22,76

NE

22,30

NE

R

ANO

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

T STŘED

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl rozdíl

49

5,26

ANO

17,21

ANO

9,11

ANO


ANO



rozdíl

rozdíl

rozdíl

T

33,99

ANO

SROVNÁNÍ b*

rozdíl

T MOD

T

30

rozdíl rozdíl

T

30

rozdíl

rozdíl

T

b*

30

rozdíl

R MOD

a*

30


L*

30


ANO

střed

b*

SROVNÁNÍ a*


T



barva


R

T


rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda shoda

shoda

Tabulka 13 srovnává barvu přírodního jádrového dřeva s barvou po modifikaci při 180 °C po dobu 2 hodin. Modifikovaná a přírodní tělíska se statisticky lišila v jasu L* a změnou barvy v ose b* na radiální ploše. Povrchové vrstvy se liší od středových v L*, a* i b*. Úpravou bylo dosaţeno ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 11,9 na radiální a 11,29 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán úbytek ţlutých odstínů o 1,34. Tabulka 14 srovnává barvu přírodního jádrového dřeva s barvou po modifikaci při 230 °C po dobu 2 hodin. Modifikovaná a přírodní tělíska se statisticky lišila v jasu L* a změnou barvy v ose b* i a*, zde však jen na radiální ploše. Povrchové vrstvy se liší od středových v ose a*. Úpravou bylo dosaţeno ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 33,3 na radiální a 35,01 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán úbytek ĉervených odstínů o 0,69. Úbytek ţluté barvy ĉinil 9,73 na radiální a 8,71 na tangenciální ploše. Tabulka 15 srovnává barvu přírodního jádrového dřeva s barvou po modifikaci při 180 °C po dobu 4 hodin. Modifikovaná a přírodní tělíska se statisticky lišila v jasu L*a změnou barvy v ose b*, rozdíl odstínů barev na ose a* byl prokázán jen mezi upravenými povrchovými a středovými vrstvami, které jsou jinak shodné s povrchem. Úpravou bylo dosaţeno ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 18,07 na radiální a 17,25 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán úbytek ţluté barvy o 3,4 a na tangenciální o 2,66. Tabulka 16 srovnává barvu přírodního jádrového dřeva s barvou po modifikaci při 230 °C po dobu 4 hodin. Modifikovaná a přírodní tělíska se statisticky lišila v jasu L* a změnou barvy v ose a* i b*. Povrchové vrstvy se liší od středových v L*, a* i b*. Úpravou bylo dosaţeno ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 33,97 na radiální a 35,39 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán úbytek ĉervených odstínů o 0,71 a o 1,51 na tangenciální. Úbytek ţluté barvy ĉinil 10,29 na radiální a 10,44 na tangenciální ploše.

50

Tabulka 17: Skupina E - vyhodnocení barvy


Skupina E


SROVNÁNÍ L*

L* R

a* T

R

T

R


T

shoda

R


shoda

R MOD

rozdíl

rozdíl

T MOD

rozdíl

rozdíl

shoda

T STŘED

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

T

b* T

T

30

30

30

30

30

30

30

49,08

43,63

8,10

8,06

19,27

18,74

50,84

6,15

18,04

50,45

44,85

8,03

8,29

19,93

19,95

51,11

6,00

18,70

34,90

25,61

7,05

3,92

13,97

3,96

33,06

3,40

8,65

57,11

54,98

9,54

8,85

21,98

21,12

57,48

7,37

20,69

39,25

40,16

0,33

0,78

4,51

10,96

30,48

0,70

4,85

6,27

6,34

0,57

0,88

2,12

3,31

5,52

0,84

2,20

12,77

NE

14,52

NE

7,04

ANO

10,98

NE

11,02

NE

R

rozdíl

T shoda

ANO

10,86

NE

13,61

NE

12,21

NE

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl


ANO



rozdíl

51

17,66

NE

SROVNÁNÍ b*

shoda shoda

a*

30


L*

30


ANO

střed

b*

SROVNÁNÍ a*


T



barva

Způsob modifikace: chemická - amoniak

R

T


rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl rozdíl

rozdíl

Tabulka 18: Skupina N - vyhodnocení barvy


Skupina N


SROVNÁNÍ L*

L* R

a* T

R

T

R


T

shoda

R


shoda

R MOD

rozdíl

rozdíl

T MOD

rozdíl

rozdíl

shoda

T STŘED

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

T

b* T

T

30

30

30

30

30

30

30

36,66

33,99

6,70

6,70

13,24

13,07

38,42

5,21

12,96

37,96

34,83

7,08

7,21

14,91

14,66

38,71

5,23

13,53

26,08

24,28

1,68

2,88

0,73

2,51

33,99

2,77

9,02

45,35

43,13

8,49

8,00

17,58

18,19

44,02

6,98

15,75

22,12

25,60

2,19

1,73

17,68

18,06

5,79

1,09

3,58

4,70

5,06

1,48

1,32

4,21

4,25

2,41

1,04

1,89

12,83

NE

14,89

ANO

22,06

NE

19,63

NE

31,75

NE

R

rozdíl

T shoda

ANO

6,26

ANO

20,02

ANO

14,59

NE

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


ANO



rozdíl

52

32,51

NE

SROVNÁNÍ b*

shoda shoda

a*

30


L*

30


ANO

střed

b*

SROVNÁNÍ a*


T



barva


R

T


shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda shoda

shoda

Tabulka 17 srovnává barvu přírodního bělového dřeva s barvou po modifikaci parami amoniaku. Modifikovaná a přírodní tělíska se statisticky lišila v jasu L* a změnou barvy v ose a*. Povrchové vrstvy se liší od středových v ose a*i b. Úpravou bylo dosaţeno ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 23,3 na radiální a 24,11 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán posun k ĉerveným odstínům o 1,4 a o 1,43 na tangenciální. Tabulka 18 srovnává barvu přírodního jádrového dřeva s barvou po modifikaci parami amoniaku. Modifikovaná a přírodní tělíska se statisticky lišila v jasu L* a změnou barvy v ose b* i a*, kde byl ale prokázán rozdíl pouze na tangenciální ploše. Povrchové vrstvy se liší od středových jen v ose a*. Úpravou bylo dosaţeno ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 30,07 na radiální a 28,73 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán úbytek ĉervených odstínů o 0,43. Úbytek ţluté barvy ĉinil 6,64 na radiální a 5,69 na tangenciální ploše.

53

Tabulka 19: Celková rozdílnost barvy - popisná statistika

jádro 230 °C, 2 hod jádro 230 °C, 4 hod jádro amoniak

0,49 8,23 12,13 13,30 29,61 30,86 31,53 26,33 16,13 14,46 9,13 8,20 13,70 13,55 31,59 20,43 26,89 30,59 21,97 18,66

13,42 24,16 38,73 40,54 47,90 49,67 44,12 47,65 39,56 48,73 18,21 17,02 21,61 34,50 40,83 46,34 46,88 47,54 52,32 44,92

5,66 12,89 47,56 36,24 26,79 23,35 10,49 14,82 39,65 61,22 5,53 6,72 4,65 15,43 4,64 24,06 12,23 16,54 53,71 42,28

2,38 3,59 6,90 6,02 5,18 4,83 3,24 3,85 6,30 7,82 2,35 2,59 2,16 3,93 2,15 4,91 3,50 4,07 7,33 6,50

22,10 26,91 32,99 27,92 13,34 11,99 8,61 10,40 25,29 30,56 19,51 22,43 12,13 21,02 6,14 13,78 9,74 10,98 22,33 21,22

normalita

10,89 12,20 18,88 21,41 36,73 40,18 37,28 36,62 23,08 24,25 11,46 11,58 17,82 18,70 34,38 35,60 35,59 36,44 31,11 29,18

variační koef.

jádro 180 °C, 4 hod

10,77 13,34 20,90 21,56 38,80 40,28 37,62 37,00 24,89 25,61 12,05 11,56 17,79 18,68 35,07 35,60 35,90 37,04 32,82 30,64

směrodat. odch


rozptyl

běl amoniak

max

běl 230 °C, 4 hod

min

běl 230 °C, 2 hod

30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

medián

běl 180 °C, 4 hod

R T R T R T R T R T R T R T R T R T R T

průměr

běl 180 °C, 2 hod

hodnot

plocha

Celková rozdílnost barvy (ΔE*) povrchu přírodního a upraveného dřeva

NE NE NE NE NE ANO ANO ANO NE NE NE NE ANO NE NE ANO NE NE NE ANO

jádro 230 °C, 4 hod jádro amoniak

0,86 9,03 31,17 31,99 5,28 8,53 15,54 30,58 30,86 20,02

20,29 34,30 49,05 43,29 40,21 22,85 27,35 42,56 41,03 33,30

21,49 41,02 18,26 7,39 52,47 11,58 7,56 9,41 6,04 11,02

54

4,64 6,40 4,27 2,72 7,24 3,40 2,75 3,07 2,46 3,32

39,46 30,56 10,84 6,98 39,36 23,15 13,59 8,51 7,01 12,55

normalita

12,38 20,44 39,45 39,15 17,00 14,41 20,50 35,90 34,81 26,24

variační koef.


11,75 20,96 39,42 38,94 18,41 14,70 20,24 36,04 35,09 26,45

směrodat. odch


rozptyl

běl amoniak jádro 180 °C, 2 hod

max

běl 230 °C, 4 hod

min

běl 230 °C, 2 hod

30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

medián

běl 180 °C, 4 hod

T T T T T T T T T T

průměr

běl 180 °C, 2 hod

hodnot

plocha

Celková rozdílnost barvy (ΔE*) vnitřku přírodního a upraveného dřeva

ANO ANO ANO ANO ANO ANO ANO ANO ANO ANO

Tabulka 20: Celkové vyhodnocení barvy

Celkové vyhodnocení barvy - celková změna barvy (ΔE*) Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů:

RADIÁLNÍ PLOCHA ANO

běl 180 °C, 2 hod

shoda

jádro amoniak





běl amoniak

běl 230 °C, 4 hod

běl 230 °C, 2 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl 180 °C, 2 hod


rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

běl 180 °C, 4 hod

shoda

běl 230 °C, 2 hod

rozdíl

rozdíl

běl 230 °C, 4 hod

rozdíl

rozdíl

shoda

běl amoniak

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl


shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda


rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

jádro amoniak

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda shoda

Tabulka 20 srovnává jednotlivé modifikace provedené na jádrovém i bělovém dřevu z hlediska celkové barevné změny vzhledem k výchozímu stavu (proto nemůţe obsahovat hodnoty přírodního dřeva) na radiální straně. Po srovnání změny barvy jádra a běle nebyly nalezeny ţádné statisticky významné rozdíly v rámci stejných podmínek, coţ znamená, ţe se barevný rozdíl nesmazal, protoţe změny byly přibliţně stejně velké. Z tabulky, stejně jako z grafu (Obr. 18) je patrné, ţe při tepelné modifikaci má na změnu barvy rozhodující slovo teplota. U bělového dřeva byla prokázána stejná celková změna barvy po modifikaci teplem při 180 °C ve srovnání s modifikací amoniakem, u jádrového dřeva byl tento jev shledán při modifikaci ve 230 °C, to znamená, ţe barva jádra se změnila více neţ barva běli. Na tangenciální straně je situace téměř stejná. Tabulka 21 poukazuje pouze na rozdílnou velikost změn barvy jádra a běli při modifikaci teplem ve 180 °C po dobu 2 hodin. Při porovnání celkové změny barvy povrchu a vnitřku nebyl zjištěn ţádný statisticky významný rozdíl, barva se změnila v celém průřezu.

55

Tabulka 21: Celkové vyhodnocení barvy

Celkové vyhodnocení barvy - celková změna barvy (ΔE*) Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů:

TANGENCIÁLNÍ PLOCHA ANO


jádro 180 °C, 4 hod - vnitřní



jádro amoniak - vnitřní


rozdíl shoda

rozdíl

rozdíl shoda shoda shoda

rozdíl

rozdíl shoda

rozdíl shoda

rozdíl shoda

rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda

rozdíl

běl 230 °C, 4 hod

rozdíl

rozdíl shoda

shoda



rozdíl shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

běl amoniak shoda shoda

rozdíl

rozdíl

běl 180 °C, 2 hod - vnitřní shoda shoda

rozdíl

rozdíl

běl 180 °C, 4 hod - vnitřní shoda shoda

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl shoda

rozdíl

rozdíl shoda

shoda

rozdíl


rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda

rozdíl

běl 230 °C, 2 hod - vnitřní

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda

shoda

rozdíl shoda shoda

rozdíl shoda


rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl shoda

jádro 180 °C, 4 hod shoda shoda

rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda shoda

shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl shoda


rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda


rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl


shoda

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl


rozdíl

rozdíl

rozdíl


rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda


rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl


rozdíl

rozdíl


rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl


rozdíl

rozdíl shoda

rozdíl shoda

rozdíl shoda

rozdíl

56

rozdíl shoda

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl shoda shoda shoda shoda

jádro 180 °C, 4 hod - vnitřní shoda shoda

rozdíl

rozdíl

shoda shoda

jádro 180 °C, 2 hod - vnitřní shoda shoda

jádro amoniak - vnitřní shoda shoda

rozdíl

rozdíl


jádro amoniak shoda shoda shoda shoda shoda

rozdíl shoda shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl shoda

rozdíl

běl amoniak - vnitřní shoda shoda rozdíl

jádro amoniak


rozdíl





rozdíl

běl amoniak - vnitřní


rozdíl

běl 230 °C, 2 hod


běl 230 °C, 4 hod

shoda

běl 180 °C, 4 hod shoda

běl amoniak

běl 230 °C, 2 hod

běl 180 °C, 2 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl 180 °C, 2 hod


rozdíl shoda

rozdíl

shoda shoda


shoda

45 40 35

dE*

30 25 R

20

T 15

T - vnitřní

10 5

Obr. 18: Celková změna barvy dřeva v závislosti na úpravě na radiální a tangenciální straně

Obr. 18 názorně ukazuje, ţe při pouţití stejných podmínek se barva běli a jádra změní téměř o stejnou hodnotu. Při teplotě 180 °C se mediánové hodnoty běli při délce modifikace 2 a 4 hodiny liší o 8 na radiální a 9,2 jednotek na tangenciální ploše, coţ je vizuálně výrazný rozdíl. Při zvýšení teploty na 230 °C jiţ není působení ĉasu tak patrné, největší rozdíl 3,56 jednotky je mezi bělí modifikovanou 2 a 4 hodiny na tangenciální ploše. Tabulka 20 a Tabulka 21 tyto rozdíly ale oznaĉuje za statisticky nevýznamné, coţ znamená, ţe by se neměly vyskytovat s pravděpodobností 95 % a je tedy moţné konstatovat, ţe při 180 i 230 °C nemají zvolené ĉasy na velikost změny barvy vliv. Změna barvy mezi dřevem modifikovaným při 180 a 230 °C se pohybuje v rozmezí 15 – 28 jednotek a je klasifikována jako rušící, je statisticky významná, coţ potvrzuje vliv teploty. Velký rozdíl je viditelný mezi bělí a jádrem modifikovaným amoniakem, který ĉiní 8 jednotek na radiální a 4,9 na tangenciální ploše, z toho vyplývá, ţe barevný rozdíl jádra a běli se zvětšuje. Velikost tohoto rozdílu byla v testu oznaĉena za statisticky nevýznamnou. Modifikace barvy proběhly stejnoměrně na povrchu i ve středu tělísek. 57

80 70

L*

60 50

R - přírodní

40

R - modifikované

30

T - přírodní

20

T - modifikované T - modifikované vnitřek

Obr. 19: Změna světlosti dřeva v závislosti na úpravě

9

a*

8 7

R -přírodní

6

R - modifikované

5

T - přírodní

4

T - modifikované T - modifikované vnitřek

b*

Obr. 20: Změna barvy dřeva v závislosti na úpravě

24 22 20 18 16 14 12 10 8

R -přírodní R - modifikované T - přírodní T - modifikované T - modifikované vnitřek

Obr. 21: Změna barvy dřeva v závislosti na úpravě

58

V grafu (Obr. 18) je zobrazena celková změna barvy, následující grafy zobrazují jaký podíl má na celkovou změnu barvy posun barevného tónu a jeho světlost. Největším podílem ke změně barvy přispěla světlost L* (Obr. 19), coţ odpovídá ztmavnutí zkušebních tělísek. K největšímu ztmavnutí došlo při modifikaci teplotou 230 °C, a to průměrně o 36 jednotek. Při teplotě 180 °C docházelo k většímu ztmavnutí s delším ĉasem. Jádro upravené amoniakem ztmavlo o 6,8 jednotky na radiální a 4,6 na tangenciální víc neţ běl. Hodnoty chromatické osy a* (Obr. 20) vypovídají o změně barvy od zelených po ĉervené odstíny. Změna těchto hodnot je poměrně malá a pohybuje se jen v rozmezí 2 jednotek. Pouze uvnitř tělísek modifikovaných teplotou 230 °C nebo amoniakem je zřetelná větší změna, která vypovídá o úbytku tónů ĉervené. Na ţluto modré chromatické ose b* (Obr. 21) jsou jiţ změny mnohem větší. Při teplotách 180 °C byl zaznamenán největší úbytek ţlutých tónů na povrchu o 3,4 jednotky, zatímco při teplotách 230 °C aţ 10,4. Běl upravená amoniakem zeţloutla o 0,5, zatímco jádro se posunulo k odstínům modré o 6,7 jednotky na radiální a 5,7 na tangenciální ploše.

59

Obr. 22: Vizuální porovnání barvy tělísek před i po úpravě

Obr. 23: Odlišnosti barvy při modifikaci bělového dřeva v rámci jednotlivých kategorií

Obr. 22 zobrazuje tělíska seřazená od nejsvětlejšího po nejtmavší podle vizuálního vzhledu. Na obrázku (Obr. 23) je pouze bělové dřevo, kde byly pozorovány u tepelné modifikace při 180 °C po dobu 4 hodin a 230 °C po dobu 2 hodin dvě různé varianty zabarvení. Některá tělíska byla výrazně tmavší neţ ostatní, v několika případech byla u modifikace při 230 °C nalezena tělíska tmavší neţ jádrová tělíska modifikovaná při 230 °C po dobu 4 hodin, která se jeví jako nejtmavší.

60

5.2 Tvrdost Změny tvrdosti byly porovnávány na Jankově tvrdosti, vzhledem k pouţité metodě měření. Brinellova tvrdost byla poĉítána z hodnot získaných při měření Jankovi tvrdosti a je uváděna jen pro srovnání. Uváděné hodnoty jsou přepoĉteny na 12% vlhkost.

Tabulka 22: Skupina A - vyhodnocení tvrdosti (vlhkost = 12%)

Skupina A

Tělíska Směr Poĉet hodnot Průměr Medián Min Max Rozptyl Sm. odchylka Variaĉní koeficient Normalita

Umístění v kmeni: běl Způsob modifikace: tepelná; 180 °C, 2 hod Jankova tvrdost [MPa] přírodní modifikovaná R T R T

Brinellova tvrdost [MPa] přírodní modifikovaná R T R T

30

30

30

30

30

30

30

30

31,76

22,90

31,69

24,00

23,87

17,21

23,82

18,03

31,47

22,58

31,31

23,93

23,66

16,97

23,52

17,98

28,43

19,35

27,33

21,44

21,35

14,54

20,54

16,12

41,47

27,56

45,02

28,09

31,16

20,71

33,82

21,11

6,49

3,46

10,39

3,09

3,66

1,97

5,88

1,74

2,55

1,86

3,22

1,76

1,91

1,40

2,42

1,32

8,02

8,13

10,17

7,32

8,01

8,16

10,18

7,32

NE

ANO

Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů: Mnohonásobné porovnání R R rozdíl T shoda R MOD rozdíl T MOD

NE

ANO

ANO

T R MOD T MOD rozdíl shoda rozdíl rozdíl shoda rozdíl rozdíl shoda rozdíl

Při porovnání modifikovaných tělísek s přírodními nebyl nalezen ţádný statisticky významný rozdíl. Hodnota mediánu Jankovy tvrdosti se sníţila o 0,17 MPa v radiálním směru zvýšila a o 1,35 MPa v tangenciálním. Jankova tvrdost v radiálním směru před modifikací byla o 8,9 MPa vyšší neţ v tangenciálním, po modifikaci byl rozdíl zmenšen na 7,37 MPa. Rozdílnost tvrdosti v radiálním a tangenciálním směru je statisticky významná.

61

Tabulka 23: Skupina B - vyhodnocení tvrdosti (vlhkost = 12%)

Skupina B Tělíska Směr Poĉet hodnot Průměr Medián Min Max Rozptyl Sm. odchylka Variaĉní koeficient Normalita

Umístění v kmeni: běl Způsob modifikace: tepelná; 230 °C, 2 hod Jankova tvrdost [MPa] Brinellova tvrdost [MPa] přírodní modifikovaná přírodní modifikovaná R T R T R T R T 30

30

30

30

30

30

30

30

36,25

27,94

28,13

22,14

27,24

20,99

21,57

16,66

32,97

26,36

27,28

22,13

24,76

19,80

20,51

16,63

29,18

20,11

19,50

17,53

21,93

15,11

14,65

13,17

53,06

41,72

36,33

27,05

39,85

31,34

28,65

20,32

49,35

41,51

20,90

7,54

27,87

23,41

16,08

4,40

7,02

6,44

4,57

2,75

5,28

4,84

4,01

2,10

19,38

23,06

16,25

12,40

19,38

23,05

18,59

12,59

NE

NE

Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů: Mnohonásobné porovnání R R T R MOD T MOD

rozdíl rozdíl rozdíl

ANO

ANO

ANO

T rozdíl shoda rozdíl

R MOD T MOD rozdíl rozdíl shoda rozdíl rozdíl rozdíl

Při porovnání modifikovaných tělísek s přírodními byl nalezen statisticky významný rozdíl. Hodnota mediánu Jankovy tvrdosti se sníţila o 5,69 MPa v radiálním a o 4,23 MPa v tangenciálním směru. Jankova tvrdost v radiálním směru před modifikací byla o 6,61 MPa vyšší neţ v tangenciálním, po modifikaci byl rozdíl zmenšen na 5,15 MPa. Rozdílnost tvrdosti v radiálním a tangenciálním směru je statisticky významná.

62

Tabulka 24: Skupina C - vyhodnocení tvrdosti (vlhkost = 12%)

Skupina C

Umístění v kmeni: běl Způsob modifikace: tepelná; 180 °C, 4 hod Jankova tvrdost [MPa] Brinellova tvrdost [MPa] přírodní modifikovaná přírodní modifikovaná R T R T R T R T

Tělíska Směr 30 30 Poĉet hodnot 37,64 31,56 Průměr 36,21 30,22 Medián 28,40 20,49 Min 51,41 42,69 Max 43,60 35,79 Rozptyl 6,60 5,98 Sm. odchylka 17,54 18,96 Variaĉní koeficient ANO ANO Normalita Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů: Mnohonásobné porovnání R R T R MOD T MOD

rozdíl shoda rozdíl

30

30

30

30

30

30

36,46

30,77

28,28

23,71

27,39

23,12

36,80

31,22

27,20

22,70

27,65

23,46

26,41

21,83

21,35

15,41

19,85

16,40

49,68

37,93

38,64

32,07

37,33

28,51

60,97

15,43

24,65

20,21

34,41

8,72

7,81

3,93

4,96

4,50

5,87

2,95

21,42

12,77

17,56

18,96

21,41

12,77

NE

ANO

ANO

T rozdíl shoda shoda

R MOD T MOD shoda rozdíl shoda shoda rozdíl rozdíl

Při porovnání modifikovaných tělísek s přírodními nebyl nalezen statisticky významný rozdíl. Hodnota mediánu Jankovy tvrdosti se zvýšila o 0,59 MPa v radiálním a o 0,99 MPa v tangenciálním směru. Jankova tvrdost v radiálním směru před modifikací byla o 5,98 MPa vyšší neţ v tangenciálním, po modifikaci byl rozdíl zmenšen na 5,58 MPa. Rozdílnost tvrdosti v radiálním a tangenciálním směru je statisticky významná.

63

Tabulka 25: Skupina D - vyhodnocení tvrdosti (vlhkost = 12%)

Skupina D

Umístění v kmeni: běl Způsob modifikace: tepelná; 230 °C, 4 hod Jankova tvrdost [MPa] Brinellova tvrdost [MPa] přírodní modifikovaná přírodní modifikovaná R T R T R T R T

Tělíska Směr 30 30 Poĉet hodnot 32,91 23,83 Průměr 32,54 23,49 Medián 29,31 19,67 Min 38,05 28,54 Max 5,17 5,10 Rozptyl 2,27 2,26 Sm. odchylka 6,91 9,47 Variaĉní koeficient Normalita ANO ANO Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů: Mnohonásobné porovnání R R rozdíl T rozdíl R MOD rozdíl T MOD

30

30

30

30

30

30

27,77

19,65

24,73

17,92

20,94

14,77

28,33

19,77

24,45

17,66

21,29

14,91

22,30

16,21

22,03

14,78

16,76

12,18

30,16

21,95

28,59

21,45

22,67

16,48

3,15

2,66

2,92

2,89

1,85

1,50

1,77

1,63

1,71

1,70

1,36

1,23

6,39

8,30

6,91

9,50

6,49

8,30

NE

ANO

ANO

T rozdíl rozdíl rozdíl

R MOD T MOD rozdíl rozdíl rozdíl rozdíl rozdíl rozdíl


64

Tabulka 26: Skupina F - vyhodnocení tvrdosti (vlhkost = 12%)

Skupina F



Jankova tvrdost [MPa] Brinellova tvrdost [MPa] přírodní modifikovaná přírodní modifikovaná R T R T R T R T

Tělíska Směr 30 Poĉet hodnot 35,63 Průměr 35,85 Medián 29,86 Min 40,30 Max 8,20 Rozptyl 2,86 Sm. odchylka 8,04 Variaĉní koeficient Normalita ANO

Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů: Mnohonásobné porovnání R R rozdíl T shoda R MOD rozdíl T MOD

30

30

30

30

30

30

30

26,93

37,88

26,59

26,78

20,24

28,47

20,01

26,39

36,77

26,15

26,93

19,83

27,64

19,64

23,95

30,75

23,19

22,43

18,00

23,11

17,43

35,26

47,10

31,20

30,28

26,50

35,39

23,44

6,01

14,74

7,17

4,63

3,40

8,30

3,92

2,45

3,84

2,68

2,15

1,84

2,88

1,98

9,10

10,14

10,07

8,03

9,11

10,12

9,90

NE

ANO

NE

ANO

T rozdíl rozdíl shoda

R MOD T MOD shoda rozdíl rozdíl shoda rozdíl rozdíl

Při porovnání modifikovaných tělísek s přírodními nebyl nalezen statisticky významný rozdíl. Hodnota mediánu Jankovy tvrdosti se zvýšila o 0,92 MPa v radiálním a sníţila o 0,24 MPa v tangenciálním směru. Jankova tvrdost v radiálním směru před modifikací byla o 9,46 MPa vyšší neţ v tangenciálním, po modifikaci byl rozdíl ještě zvětšen na 10,62 MPa. Rozdílnost tvrdosti v radiálním a tangenciálním směru je statisticky významná.

65

Tabulka 27: Skupina H - vyhodnocení tvrdosti (vlhkost = 12%)

Skupina H

Umístění v kmeni:jádro






30

30

30

30

30

30

30

26,98

29,49

21,86

27,07

20,28

22,25

16,43

27,05

28,82

21,76

27,10

20,32

21,82

16,35

23,72

25,89

18,67

19,83

17,83

19,45

14,03

36,64

36,77

26,95

32,16

27,53

27,64

20,25

6,75

7,29

5,23

6,90

3,80

3,98

2,95

2,60

2,70

2,29

2,63

1,95

2,00

1,72

9,63

9,16

10,46

9,71

9,61

8,97

10,45

NE

NE

ANO

ANO




66

Tabulka 28: Skupina J - vyhodnocení tvrdosti (vlhkost = 12%)

Skupina J




Tělíska Směr 30 30 Poĉet hodnot 33,68 26,36 Průměr 33,78 26,15 Medián 26,03 23,00 Min 41,70 30,15 Max 12,45 3,75 Rozptyl 3,53 1,94 Sm. odchylka 10,48 7,35 Variaĉní koeficient Normalita ANO ANO Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů: Mnohonásobné porovnání R R T R MOD T MOD


30

30

30

30

30

30

34,85

26,35

25,31

19,84

26,19

19,80

33,11

26,42

25,39

19,64

24,88

19,85

28,46

22,83

19,56

17,28

21,40

17,15

44,59

29,92

31,32

22,80

33,53

22,48

21,35

3,99

7,02

2,24

12,05

2,25

4,62

2,00

2,65

1,50

3,47

1,50

13,26

7,58

10,47

7,54

13,26

7,58

NE

ANO

ANO



Při porovnání modifikovaných tělísek s přírodními nebyl nalezen statisticky významný rozdíl. Hodnota mediánu Jankovy tvrdosti se sníţila o 0,67 MPa v radiálním a zvýšila o 0,27 MPa v tangenciálním směru. Jankova tvrdost v radiálním směru před modifikací byla o 7,63 MPa vyšší neţ v tangenciálním, po modifikaci byl rozdíl zmenšen na 6,69 MPa. Rozdílnost tvrdosti v radiálním a tangenciálním směru je statisticky významná.

67

Tabulka 29: Skupina K - vyhodnocení tvrdosti (vlhkost = 12%)

Skupina K







30

30

30

30

30

30

30

28,18

29,94

22,25

26,47

21,17

22,80

16,72

27,51

30,16

22,18

26,28

20,67

23,07

16,67

23,62

24,81

18,42

16,29

17,75

18,65

13,84

38,62

37,35

25,02

32,72

29,03

28,07

18,80

10,06

9,05

2,30

11,21

5,68

5,67

1,30

3,17

3,01

1,52

3,35

2,38

2,38

1,14

11,25

10,05

6,81

12,65

11,26

10,44

6,81

NE

ANO

ANO

ANO



Při porovnání modifikovaných tělísek s přírodními byl nalezen statisticky významný rozdíl. Hodnota mediánu Jankovy tvrdosti se sníţila o 4,8 MPa v radiálním a o 5,33 MPa v tangenciálním směru. Jankova tvrdost v radiálním směru před modifikací byla o 7,45 MPa vyšší neţ v tangenciálním, po modifikaci byl rozdíl zvětšen na 7,98 MPa. Rozdílnost tvrdosti v radiálním a tangenciálním směru je statisticky významná.

68

Tabulka 30: Skupina E - vyhodnocení tvrdosti (vlhkost = 12%)

Skupina E Tělíska Směr Poĉet hodnot Průměr Medián Min Max Rozptyl Sm. odchylka Variaĉní koeficient Normalita


Jankova tvrdost [MPa] Brinellova tvrdost [MPa] přírodní modifikovaná přírodní modifikovaná R T R T R T R T 30

30

30

30

30

30

30

30

33,05

23,81

32,22

23,78

24,83

17,89

24,21

17,87

32,36

22,98

31,60

22,80

24,32

17,26

23,75

17,13

28,69

19,47

25,27

19,28

21,56

14,64

18,99

14,49

47,34

36,21

48,43

33,73

35,58

27,20

36,40

25,35

10,42

12,31

19,65

10,90

5,89

6,95

11,11

6,14

3,23

3,51

4,43

3,30

2,43

2,64

3,33

2,48

9,77

14,74

13,76

13,88

9,77

14,73

13,77

13,87

NE

NE

NE

NE




ANO



Při porovnání modifikovaných tělísek s přírodními nebyl nalezen statisticky významný rozdíl. Hodnota mediánu Jankovy tvrdosti se sníţila o 0,77 MPa v radiálním a o 0,18 MPa v tangenciálním směru. Jankova tvrdost v radiálním směru před modifikací byla o 9,38 MPa vyšší neţ v tangenciálním, po modifikaci byl rozdíl zmenšen na 8,79 MPa. Rozdílnost tvrdosti v radiálním a tangenciálním směru je statisticky významná.

69

Tabulka 31: Skupina N - vyhodnocení tvrdosti (vlhkost = 12%)

Skupina N Tělíska Směr Poĉet hodnot Průměr Medián Min Max Rozptyl Sm. odchylka Variaĉní koeficient Normalita


Jankova tvrdost [MPa] Brinellova tvrdost [MPa] přírodní modifikovaná přírodní modifikovaná R T R T R T R T 30

30

30

30

30

30

30

30

35,18

29,68

37,58

29,69

26,43

22,30

28,26

22,31

34,44

28,42

38,32

29,10

25,88

21,36

28,82

21,87

27,66

22,84

27,41

24,77

20,79

17,16

20,61

18,62

47,79

40,23

44,42

37,15

35,89

30,23

33,39

27,92

33,74

19,75

15,32

10,02

19,04

11,11

8,71

5,65

5,81

4,44

3,91

3,17

4,36

3,33

2,95

2,38

16,51

14,97

10,42

10,66

16,51

14,95

10,44

10,65

NE

NE


Způsob modifikace:chemická - amoniak


ANO

NE

ANO



Při porovnání modifikovaných tělísek s přírodními nebyl nalezen statisticky významný rozdíl. Hodnota mediánu Jankovy tvrdosti se zvýšila o 3,87 MPa v radiálním a o 0,68 MPa v tangenciálním směru. Jankova tvrdost v radiálním směru před modifikací byla o 6,02 MPa vyšší neţ v tangenciálním, po modifikaci byl rozdíl zvětšen na 9,21 MPa. Rozdílnost tvrdosti v radiálním a tangenciálním směru je statisticky významná.

70

Tabulka 32: Celkové porovnání tvrdosti

Celkové srovnání Jankovi tvrdosti RADIÁLNÍ SMĚR


ANO

běl 230 °C, 2 hod

běl amoniak

jádro přírodní





jádro amoniak

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

běl 180 °C, 2 hod

shoda

běl 180 °C, 4 hod

shoda

shoda

běl 230 °C, 2 hod

rozdíl

shoda

rozdíl

běl 230 °C, 4 hod

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

běl 230 °C, 4 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl přírodní

běl 180 °C, 2 hod

běl přírodní


běl amoniak

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

jádro přírodní

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda


shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda


rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

jádro amoniak

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl rozdíl

TANGENCIÁLNÍ SMĚR


ANO

běl 230 °C, 2 hod

běl amoniak

jádro přírodní





jádro amoniak

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

běl 230 °C, 4 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl přírodní

běl 180 °C, 2 hod

běl přírodní


běl 180 °C, 2 hod

shoda

běl 180 °C, 4 hod

rozdíl

rozdíl

běl 230 °C, 2 hod

rozdíl

shoda

rozdíl

běl 230 °C, 4 hod

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

běl amoniak

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

jádro přírodní

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda


shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda


rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

jádro amoniak

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

71

rozdíl rozdíl

Tabulka 32 obsahuje celkové srovnání Jankovi tvrdosti. V radiálním směru nebyl potvrzen rozdíl mezi tvrdostí přírodní běli a jádra. Rozdílnost byla prokázána po tepelné modifikaci při 180 °C po dobu 2 hodin a po modifikaci amoniakem, v ostatních případech nebyla rozdílnost tvrdosti běle a jádra při stejné úpravě statisticky prokázána. Při srovnání přírodního dřeva s modifikovaným byla prokázána rozdílnost jen u tepelné úpravy při 230 °C po dobu 2 i 4 hodin. Při niţší teplotě i úpravě amoniakem nebyl prokazatelný rozdíl tvrdosti mezi přírodním a modifikovaným dřevem. V tangenciálním směru byla prokázána rozdílnost v tvrdosti mezi neupraveným jádrem a bělí, mezi jádrem a bělí modifikovaným při 180 °C po dobu 4 hodin a po úpravě amoniakem. Téměř stejné výsledky jako v radiálním směru byly zjištěny při srovnání přírodního dřeva s modifikovaným. Výjimku tvoří pouze běl upravená při 180 °C po dobu 4 hodin, kde byla také prokázána rozdílnost. Tabulka 33 a graf (Obr. 24) zobrazují hodnoty tvrdosti po modifikaci. Běl upravená teplotou 180 °C nebo amoniakem vykazovala minimální změny tvrdosti. Při teplotě 230 °C je patrné sníţení tvrdosti o průměrně 4,5 MPa. U jádra upraveného teplotou 180 °C se tvrdost také téměř nezměnila, při vyšší teplotě došlo ke sníţení tvrdosti o 5,3 MPa v tangenciálním směru a o 7,25 MPa v radiálním směru při modifikaci 2 hodiny. Delší ĉas úpravy způsobil sníţení tvrdosti jen o 4,8 MPa. Tvrdost jádra upraveného amoniakem se zvýšila o 3,87 MPa v radiálním a 0,68 MPa v tangenciálním směru.

72

Radiální směr Odlehlé Extrémy Tangenciální směr Odlehlé Extrémy

55 50

Jankova tvrdost [MPa]

45 40 35 30 25 20

jádro amoniak





jádro přírodní

běl amoniak

běl 230 °C, 4 hod

běl 230 °C, 2 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl 180 °C, 2 hod

10

běl přírodní

15

Obr. 24: Jankova tvrdost dle jednotlivých skupin - grafické porovnání

Tabulka 33: Mediánové hodnoty tvrdosti dle jednotlivých skupin

Jankova tvrdost [MPa]

běl 180 °C, 2 hod běl 180 °C, 4 hod běl 230 °C, 2 hod běl 230 °C, 4 hod běl amoniak jádro 180 °C, 2 hod jádro 180 °C, 4 hod jádro 230 °C, 2 hod jádro 230 °C, 4 hod jádro amoniak

Radiální směr přírodní modifikované 31,47 31,31 36,21 36,80 32,97 27,28 32,54 28,33 32,36 31,60 35,85 36,77 33,78 33,11 36,07 28,82 34,95 30,16 34,44 38,32

73

Tangenciální směr přírodní modifikované 22,58 23,93 30,22 31,22 26,36 22,13 23,49 19,77 22,98 22,80 26,39 26,15 26,15 26,42 27,05 21,76 27,51 22,18 28,42 29,10

5.3 Modul pružnosti v tlaku Tabulka 34: Skupina A a B - vyhodnocení modulu pruţnosti (vlhkost = 12%)

Skupina A

Skupina B

Umístění v kmeni: Modifikace:

Tělíska Směr Poĉet hodnot Průměr Medián Min Max Rozptyl Sm. odchylka Variaĉní koef. Normalita

běl tepelná 180 °C, 2 hod

běl

tepelná 230 °C, 2 hod

Modul pružnosti [MPa] přírodní modifikovaná R T R T R

Modul pružnosti [MPa] přírodní modifikovaná T R T

30

30

30

30

30

30

30

30

979,77

666,16

932,16

701,36

1099,83

814,64

871,37

644,91

977,51

650,08

898,14

705,89

1044,92

783,11

821,91

612,32

728,38

533,76

592,73

534,44

788,56

579,71

472,67

475,08

1364,43

868,98 1552,21

849,41

1818,25

1182,94

1409,97

915,14

19842,3

7455,7 40993,0

4635,5

68870,9

32449,4

69162,8

13667,0

140,86

86,35

202,47

68,08

262,43

180,14

262,99

116,91

14,38

12,96

21,72

9,71

23,86

22,11

30,18

18,13

ANO

ANO


ANO

ANO

NE

NE

ANO


ANO

ANO

ANO

Mnohonásobné porovnání (Tukeyův test) Mnohonásobné porovnání R T R MOD T MOD R T R MOD T MOD rozdíl shoda rozdíl rozdíl rozdíl rozdíl R rozdíl rozdíl shoda rozdíl shoda rozdíl T shoda rozdíl rozdíl rozdíl shoda rozdíl R MOD rozdíl shoda rozdíl rozdíl rozdíl rozdíl T MOD

Ve skupině A je rozdíl mezi modifikovanými a přírodními tělísky statisticky nevýznamný. Hodnota mediánu modulu pruţnosti se zvýšila o 79,38 MPa v radiálním a sníţila o 55,82 MPa v tangenciálním směru. Významně se lišil modul pruţnosti u neupraveného dřeva, kde byl v radiálním směru o 327,44 MPa vyšší neţ v tangenciálním, i modifikovaného, kde byl zmenšen na 192,24 MPa. Ve skupině B je rozdíl mezi modifikovanými a přírodními tělísky statisticky významný. Hodnota mediánu modulu pruţnosti se zvýšila o 223,02 MPa v radiálním a sníţila o 170,78 MPa v tangenciálním směru. Významně se lišil modul pruţnosti u neupraveného dřeva, kde byl v radiálním směru o 261,82 MPa vyšší neţ v tangenciálním, i u modifikovaného, kde byl zmenšen na 209,58 MPa. 74

Tabulka 35: Skupina C a D - vyhodnocení modulu pruţnosti (vlhkost = 12%)

Skupina C

Skupina D



běl tepelná 180 °C, 4 hod

běl


Modul pružnosti [MPa] přírodní modifikovaná R T R T

R


30

30

30

30

30

30

30

30

1197,58

908,53

1067,60

887,42

1014,85

674,38

959,74

554,43

1155,86

921,60

1017,61

884,17

1011,88

670,89

971,14

564,10

781,74

534,57

623,82

663,50

781,94

573,72

485,50

421,64

1988,48 1204,19

1741,42 1093,38

1357,51

805,28

1341,61

657,37

90090,4 26288,6

96752,5 16825,3

24938,9

3773,5

59151,7

3957,6

300,15

162,14

311,05

129,71

157,92

61,43

243,21

62,91

25,06

17,85

29,14

14,62

15,56

9,11

25,34

11,35

ANO

ANO


ANO

ANO

ANO

ANO

ANO


ANO

ANO

ANO

Mnohonásobné porovnání (Tukeyův test) Mnohonás. porovnání (Tukeyův test) R T R MOD T MOD R T R MOD T MOD R T R MOD T MOD

rozdíl rozdíl shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl rozdíl

rozdíl

Ve skupině C je rozdíl mezi modifikovanými a přírodními tělísky statisticky nevýznamný. Hodnota mediánu modulu pruţnosti se sníţila o 138,24 MPa v radiálním a o 37,44 MPa v tangenciálním směru. Významně se lišil modul pruţnosti u neupraveného dřeva, kde byl v radiálním směru o 234,25 MPa vyšší neţ v tangenciálním, i modifikovaného, kde byl zmenšen na 133,45 MPa. Ve skupině D je rozdíl mezi modifikovanými a přírodními tělísky statisticky významný jen v tangenciálním směru. Hodnota mediánu modulu pruţnosti se sníţila o 40,73 MPa v radiálním a o 106,79 MPa v tangenciálním směru. Významně se lišil modul pruţnosti u neupraveného dřeva, kde byl v radiálním směru o 340,98 MPa vyšší neţ v tangenciálním, i u modifikovaného, kde byl zvětšen na 407,04 MPa.

75

Tabulka 36: Skupina F a H - vyhodnocení modulu pruţnosti (vlhkost = 12%)

Skupina F

Skupina H



jádro tepelná 180 °C, 2 hod

jádro


Modul pružnosti [MPa] přírodní modifikovaná R T R T

R


30

30

30

30

30

30

30

30

1077,37

794,41

1207,80

768,37

1140,56

794,48

957,77

633,13

1075,20

757,92

1171,33

752,65

1161,17

795,99

983,34

616,21

747,80

583,63

768,18

593,90

710,10

689,87

665,24

508,08

1432,35 1239,37

1819,71

979,00

1558,71

1150,70

1332,06

785,27

25951,7 13280,9

82274,6

8503,7

37542,1

7522,2

44692,5

5403,2

161,10

115,24

286,84

92,22

193,76

86,73

211,41

73,51

14,95

14,51

23,75

12,00

16,99

10,92

22,07

11,61

ANO

NE

ANO

ANO

ANO

NE

NE

Kruskall - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů:

ANO


Mnohonásobné porovnání R MOD T MOD R T R MOD T MOD

R T R MOD T MOD

T rozdíl

rozdíl shoda

rozdíl

rozdíl

shoda


ANO

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

ANO

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl rozdíl

rozdíl

Ve skupině F je rozdíl mezi modifikovanými a přírodními tělísky statisticky nevýznamný. Hodnota mediánu modulu pruţnosti se zvýšila o 93,13 MPa v radiálním a sníţila o 5,27 MPa v tangenciálním směru. Významně se lišil modul pruţnosti u neupraveného dřeva, kde byl v radiálním směru o 317,27 MPa vyšší neţ v tangenciálním, i modifikovaného, kde byl zvětšen na 418,67 MPa. Ve skupině H je rozdíl mezi modifikovanými a přírodními tělísky statisticky významný jen v tangenciálním směru. Hodnota mediánu modulu pruţnosti se sníţila o 177,82 MPa v radiálním a o 179,78 MPa v tangenciálním směru. Významně se lišil modul pruţnosti u neupraveného dřeva, kde byl v radiálním směru o 365,18 MPa vyšší neţ v tangenciálním, i u modifikovaného, kde byl zmenšen na 367,14 MPa.

76

Tabulka 37: Skupina J a K - vyhodnocení modulu pruţnosti (vlhkost = 12%)

Skupina J

Skupina K



jádro tepelná 180 °C, 4 hod

jádro


Modul pružnosti [MPa] přírodní modifikovaná R T R T R 30

30


30

30

30

30

30

30

1053,69

780,39 1178,75

758,36

1082,99

823,62

948,13

639,10

1031,53

791,82 1131,40

757,37

1070,21

811,79

895,17

635,90

614,16

794,07

637,70

647,42

668,91

622,38

507,81

1514,00

903,00 1764,33

910,95

1846,55

1113,74

1463,94

762,50

31937,3

6096,1 66006,4

5775,3

45325,8

9554,5

48626,0

3139,1

777,23

178,71

78,08

256,92

76,00

212,90

97,75

220,51

56,03

16,96

10,00

21,80

10,02

19,66

11,87

23,26

8,77

ANO

ANO


ANO

ANO

NE

ANO

NE


ANO

ANO

ANO

Mnohonásobné porovnání (Tukeyův test) Mnohonásobné porovnání R T R MOD T MOD R T R MOD T MOD R T R MOD T MOD


rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl rozdíl

rozdíl

Ve skupině J je rozdíl mezi modifikovanými a přírodními tělísky statisticky významný jen v radiálním směru. Hodnota mediánu modulu pruţnosti se zvýšila o 99,87 MPa v radiálním a sníţila o 34,45 MPa v tangenciálním směru. Významně se lišil modul pruţnosti u neupraveného dřeva, kde byl v radiálním směru o 237,71 MPa vyšší neţ v tangenciálním, i modifikovaného, kde byl zvětšen na 374,03 MPa. Ve skupině K je rozdíl mezi modifikovanými a přírodními tělísky statisticky významný. Hodnota mediánu modulu pruţnosti se sníţila o 175,03 MPa v radiálním a o 175,89 MPa v tangenciálním směru. Významně se lišil modul pruţnosti u neupraveného dřeva, kde byl v radiálním směru o 258,42 MPa vyšší neţ v tangenciálním, i u modifikovaného, kde byl zvětšen na 259,28 MPa.

77

Tabulka 38: Skupina E a N - vyhodnocení modulu pruţnosti (vlhkost = 12%)

Skupina E

Skupina N



běl chemická - amoniak

jádro

chemická - amoniak

Modul pružnosti [MPa] přírodní modifikovaná R T R T R


30

30

30

30

30

30

30

30

966,99

690,79

976,00

704,16

1053,83

860,57

1184,63

862,56

930,07

671,35

953,75

683,60

999,42

833,08

1203,02

852,36

797,51

557,42

706,58

564,50

703,67

640,48

817,45

736,91

1435,70

929,76 1350,66 1135,75

1563,21

1092,27

1622,11

1171,90

19714,9

8931,7 33512,3 16255,6

55255,2

9976,2

53841,0

9410,6

140,41

94,51

183,06

127,50

235,06

99,88

232,04

97,01

14,52

13,68

18,76

18,11

22,31

11,61

19,59

11,25

NE

NE

ANO

NE

ANO

ANO

ANO

Kruskall - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů:

ANO


Mnohonásobné porovnání R MOD T MOD R T R MOD T MOD

R T R MOD T MOD

T rozdíl

rozdíl shoda

rozdíl

rozdíl

shoda


NE

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

ANO

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda rozdíl

rozdíl

Ve skupině E je rozdíl mezi modifikovanými a přírodními tělísky statisticky nevýznamný. Hodnota mediánu modulu pruţnosti se sníţila o 23,67 MPa v radiálním a o 12,26 MPa v tangenciálním směru. Významně se lišil modul pruţnosti u neupraveného dřeva, kde byl v radiálním směru o 258,73 MPa vyšší neţ v tangenciálním, i modifikovaného, kde byl zvětšen na 270,14 MPa. Ve skupině N je rozdíl mezi modifikovanými a přírodními tělísky statisticky nevýznamný. Hodnota mediánu modulu pruţnosti se zvýšila o 203,61 MPa v radiálním a o 19,27 MPa v tangenciálním směru. Významně se lišil modul pruţnosti u neupraveného dřeva, kde byl v radiálním směru o 166,33 MPa vyšší neţ v tangenciálním, i u modifikovaného, kde byl zvětšen na 350,67 MPa.

78

Tabulka 39: Celkové porovnání modulu pruţnosti

Celkové srovnání modulu pružnosti v tlaku Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů:

RADIÁLNÍ SMĚR ANO

běl 230 °C, 2 hod

běl amoniak

jádro přírodní





jádro amoniak

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

běl 230 °C, 4 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl přírodní

běl 180 °C, 2 hod

běl přírodní


běl 180 °C, 2 hod

shoda

běl 180 °C, 4 hod

shoda

shoda

běl 230 °C, 2 hod

shoda

shoda

shoda

běl 230 °C, 4 hod

shoda

shoda

shoda

shoda

běl amoniak

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

jádro přírodní

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda


shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda


shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda


shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda


shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

jádro amoniak

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl


rozdíl rozdíl

TANGENCIÁLNÍ SMĚR ANO

běl 230 °C, 2 hod

běl amoniak

jádro přírodní





jádro amoniak

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

běl 180 °C, 2 hod

shoda

běl 180 °C, 4 hod

rozdíl

rozdíl

běl 230 °C, 2 hod

shoda

rozdíl

shoda

běl 230 °C, 4 hod

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

běl 230 °C, 4 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl přírodní

běl 180 °C, 2 hod

běl přírodní


běl amoniak

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

jádro přírodní

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl


shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda


shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda


rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

jádro amoniak

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

79

rozdíl rozdíl

Tabulka 39 obsahuje statistické vyhodnocení. V radiálním směru nebyl potvrzen rozdíl mezi modulem pruţnosti bělového a jádrového dřeva. Rozdílnost byla prokázána po tepelné modifikaci při 180 °C po dobu 2 hodin a po modifikaci amoniakem, v ostatních případech nebyla rozdílnost modulu pruţnosti při stejné úpravě statisticky prokázána. Při srovnání přírodního dřeva s modifikovaným nebyla prokázána ţádná významná rozdílnost. Jádro i běl mají tedy v radiálním směru stejný modul pruţnosti jako přírodní dřevo bez ohledu na modifikaci. V tangenciálním směru byla prokázána rozdílnost modulu pruţnosti mezi neupraveným jádrem a bělí, mezi jádrem a bělí modifikovaným při 180 °C po dobu 2 hodin, 230 °C po dobu 2 hodin a po úpravě amoniakem. Při srovnání přírodního dřeva s modifikovaným byla prokázána rozdílnost u bělového dřeva modifikovaného teplem při 180 °C po dobu 4 hodin. U jádra se od přírodního dřeva odlišovaly soubory modifikované teplem 230 °C po oba ĉasy. Tabulka 40 a graf (Obr. 25) zobrazují hodnoty modulu pruţnosti po modifikaci. Největší změny byly zjištěny u běle upravené teplotami 180 °C a 230 °C po dobu 4 a 2 hodin, kde v prvním případě došlo ke sníţení modulu pruţnosti o 138,25 MPa v radiálním a o 37,43 MPa v tangenciálním směru. Ve druhém případě bylo sníţení ještě větší, a to 223 MPa v radiálním a 170,78 MPa v tangenciálním směru. U jádra došlo k největšímu sníţení při modifikaci teplotou 230 °C, a to průměrně o 177 MPa. U jádra modifikovaného amoniakem bylo naměřeno zvýšení modulu pruţnosti o 203,61 MPa v radiálním a 19,28 MPa v tangenciálním směru.

80

Radiální směr Odlehlé Extrémy Tangenciální směr Odlehlé Extrémy

2200

Modul pružnost [MPa]

2000 1800 1600 1400 1200 1000 800

jádro amoniak





jádro přírodní

běl amoniak

běl 230 °C, 4 hod

běl 230 °C, 2 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl 180 °C, 2 hod

400

běl přírodní

600

Obr. 25: Modul pruţnosti dle jednotlivých skupin - grafické porovnání

Tabulka 40: Mediánové hodnoty modulu pruţnosti dle jednotlivých skupin

Modul pružnosti v tlaku [MPa]

běl 180 °C, 2 hod běl 180 °C, 4 hod běl 230 °C, 2 hod běl 230 °C, 4 hod běl amoniak jádro 180 °C, 2 hod jádro 180 °C, 4 hod jádro 230 °C, 2 hod jádro 230 °C, 4 hod jádro amoniak

Radiální směr přírodní modifikované 977,51 898,14 1155,86 1017,61 1044,92 821,91 1011,88 971,14 930,07 953,75 1075,20 1171,33 1031,53 1131,40 1161,17 983,34 1070,21 895,17 999,42 1203,02

81

Tangenciální směr přírodní modifikované 650,08 705,89 921,60 884,17 783,11 612,32 670,89 564,10 671,35 683,60 757,92 752,65 791,82 757,37 795,99 616,21 811,79 635,90 833,08 852,36

5.4 Hustota Tabulka 41: Skupina A a B - vyhodnocení hustoty

Skupina A Umístění v kmeni: Modifikace:

Tělíska Vlhkost [%] Poĉet hodnot Průměr Medián Min Max Rozptyl Sm. odchylka Variaĉní koef. Normalita Mann - Whitneyův test rozdílnost souborů:

Skupina B běl tepelná 180 °C, 2 hod

běl


Hustota [kg·m¯³] Hustota [kg·m¯³] přírodní modifikovaná přírodní modifikovaná 12 12 0 12 12 0 30

30

30

30

30

30

537,08

526,10

486,96

607,30

550,14

509,97

530,49

519,65

482,26

568,39

528,01

487,66

512,80

498,85

465,61

519,26

472,59

438,81

588,66

579,37

531,93

747,17

654,88

617,47

373,28

384,07

302,45

6990,66

3757,66

3336,99

19,32

19,60

17,39

83,61

61,30

57,77

3,60

3,73

3,57

13,77

11,14

11,33

NE

NE

NE

ANO

NE

Mann - Whitneyův test rozdílnost souborů: ANO

U skupiny A se po tepelné modifikaci mediánová hodnota hustoty při vlhkosti 12 % sníţila o 10,84 kg·m-3. U skupiny B modifikované při vyšší teplotě se hustota sníţila o 40,38 kg·m-3. Změny hustoty u obou skupin jsou statisticky významné.

82

Tabulka 42: Skupina C a D - vyhodnocení hustoty

Skupina C Umístění v kmeni: Modifikace:


Skupina D běl tepelná 180 °C, 4 hod

běl



30

30

30

30

30

640,65

608,73

559,87

567,22

521,95

479,44

605,92

580,09

537,22

571,46

528,78

486,02

537,98

522,88

438,36

526,09

471,37

433,33

748,24

697,02

644,60

582,64

541,41

504,82

5143,62

3101,53

3212,40

242,97

325,22

314,15

71,72

55,69

56,68

15,59

18,03

17,72

11,19

9,15

10,12

2,75

3,46

3,70

NE

NE

NE

NE


ANO

U skupiny C se po tepelné modifikaci mediánová hodnota hustoty při vlhkosti 12 % sníţila o 25,83 kg·m-3. U skupiny D modifikované při vyšší teplotě se hustota sníţila o 42,68 kg·m-3. Změny hustoty u obou skupin jsou statisticky významné.

83

Tabulka 43: Skupina F a H - vyhodnocení hustoty

Skupina F Umístění v kmeni: Modifikace:

Tělíska Vlhkost [%] Poĉet hodnot Průměr Medián Min Max Rozptyl Sm. odchylka Variaĉní koef. Normalita F - test shoda rozptylů:

Skupina H jádro tepelná 180 °C, 2 hod

jádro



30

30

30

30

30

611,87

592,65

546,86

609,19

567,65

523,88

612,48

589,00

546,20

605,43

562,36

520,66

582,05

568,62

513,30

580,71

542,43

498,24

649,51

628,91

574,50

643,93

596,70

547,45

212,93

276,11

234,04

265,90

294,37

230,18

14,59

16,62

15,30

16,31

17,16

15,17

2,38

2,80

2,80

2,68

3,02

2,90

ANO

ANO

ANO

NE


ANO

T - test s rovností rozptylů rozdílnost souborů: ANO

U skupiny F se po tepelné modifikaci mediánová hodnota hustoty při vlhkosti 12 % sníţila o 23,48 kg·m-3. U skupiny B modifikované při vyšší teplotě se hustota sníţila o 43,07 kg·m-3. Změny hustoty u obou skupin jsou statisticky významné.

84

Tabulka 44: Skupina J a K - vyhodnocení hustoty

Skupina J Umístění v kmeni: Modifikace:

Tělíska Vlhkost [%] Poĉet hodnot Průměr Medián Min Max Rozptyl Sm. odchylka Variaĉní koef. Normalita F - test shoda rozptylů:

Skupina K jádro tepelná 180 °C, 4 hod

jádro



30

30

30

30

30

605,58

584,42

541,72

611,87

560,69

521,89

602,93

583,30

541,25

610,48

558,78

519,19

583,94

562,38

512,06

567,66

527,75

495,16

634,47

612,57

569,81

726,59

634,03

590,95

96,38

105,07

125,43

718,36

383,51

317,83

9,82

10,25

11,20

26,80

19,58

17,83

1,62

1,75

2,07

4,38

3,49

3,42

ANO

ANO

NE

NE


ANO

T - test s rovností rozptylů rozdílnost souborů: ANO

U skupiny J se po tepelné modifikaci mediánová hodnota hustoty při vlhkosti 12 % sníţila o 19,63 kg·m-3. U skupiny K modifikované při vyšší teplotě se hustota sníţila o 51,7 kg·m-3. Změny hustoty u obou skupin jsou statisticky významné.

85

Tabulka 45: Skupina E a N - vyhodnocení hustoty

Skupina E Umístění v kmeni: Modifikace:


Skupina N běl chemická - amoniak

jádro

chemická - amoniak


563

523

30

30

30

555,60

558,24

517,98

627,88

615,36

574,86

523,73

525,13

485,06

607,96

603,39

562,12

723,96

683,22

635,81

589,86

578,02

539,62

1358,64

996,99

926,30

740,46

689,93

667,23

36,86

31,58

30,44

2376,64

1101,82

1196,09

6,57

5,61

5,82

48,75

33,19

34,58

6,57

5,61

5,82

7,76

5,39

6,02

NE

NE

NE

NE

NE

Mann - Whitneyův test rozdílnost souborů:

NE

U skupiny E se po modifikaci amoniakem mediánová hodnota hustoty při vlhkosti 12 % zvýšila o 1,4 kg·m-3. U skupiny N se hustota sníţila o 4,57 kg·m-3. Změny hustoty u obou skupin jsou statisticky nevýznamné.

86

Tabulka 46: Celkové porovnání hustoty

Celkové srovnání hustoty Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů:

ANO

jádro přírodní




shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

běl 180 °C, 4 hod

shoda

rozdíl

běl 230 °C, 2 hod

shoda

shoda

rozdíl

běl 230 °C, 4 hod

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

běl amoniak

shoda

shoda

shoda

shoda

shoda

jádro přírodní

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl


shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda


shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda


shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

shoda

rozdíl

shoda

shoda


shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

jádro amoniak

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

jádro amoniak

běl amoniak

shoda

běl 180 °C, 2 hod


běl 230 °C, 2 hod

rozdíl

běl 230 °C, 4 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl přírodní

běl 180 °C, 2 hod

běl přírodní


rozdíl

rozdíl rozdíl

Při porovnávání hustoty byl prokázán statisticky významný rozdíl mezi neupravenou bělí a jádrem. Rozdíl byl významný i po tepelné úpravě při 180 °C po dobu 2 hodin a po modifikaci amoniakem. Při pouţití vyšších teplot nebo delšího ĉasu se rozdílnost neprokázala. Při srovnání neupraveného bělového dřeva s upraveným byla zjištěna významná rozdílnost po modifikaci teplem při 180 °C po dobu 2 hodin a 230 °C po dobu 4 hodin. U jádrového dřeva test potvrdil rozdílnost oproti neupravenému dřevu u skupin modifikovaných teplem při 180 °C po dobu 4 hodin a 230 °C po dobu 2 i 4 hodin. Z grafu (Obr. 26) je vidět, ţe hodnota bělového dřeva po úpravách kolísá různě, zatímco u jádrového dřeva dochází s narůstající teplotou a ĉasem k postupnému sniţování hustoty.

87

800

Medián 25%-75% Rozsah neodleh. Odlehlé Extrémy

750

Hustota [kg·m-3]

700 650 600 550 500

jádro amoniak





jádro přírodní

běl amoniak

běl 230 °C, 4 hod

běl 230 °C, 2 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl 180 °C, 2 hod

běl přírodní

450

Obr. 26: Hustota dle jednotlivých skupin - grafické porovnání

Tabulka 47: Mediánové hodnoty hustoty dle jednotlivých skupin

Hustota [kg•m-3] běl 180 °C, 2 hod běl 180 °C, 4 hod běl 230 °C, 2 hod běl 230 °C, 4 hod běl amoniak jádro 180 °C, 2 hod jádro 180 °C, 4 hod jádro 230 °C, 2 hod jádro 230 °C, 4 hod jádro amoniak

přírodní 530,49 605,92 568,39 571,46 523,73 612,48 602,93 605,43 610,48 607,96

modifikované 519,65 580,09 528,01 528,78 525,13 589,00 583,30 562,36 558,78 603,39

Z tabulky je moţné vyĉíst, ţe větší vliv má teplota. Největšího sníţení hustoty bylo dosaţeno při 230 °C, které ĉinilo 40,38 kg·m-3 a 42,68 kg·m-3 při 2 a 4 hodinách v tomto pořadí u běli. U jádra bylo vypoĉteno sníţení hustoty za těchto podmínek o 43,07 a 51,7 kg·m-3. Změna hustoty dřeva modifikovaného amoniakem je zanedbatelná. 88

5.5 Rovnovážná vlhkost Rovnováţná vlhkost upravených tělísek byla srovnávána s rovnováţnou vlhkostí kontrolních skupin. Protoţe daný jev nebyl sledován před a po úpravě na stejné skupině tělísek, nemohlo být provedeno porovnání změn v rámci skupiny jako u ostatních vlastností a je provedeno přímo celkové porovnání. Tabulka 48: Rovnováţná vlhkost – popisná statistika

minimum

maximum

rozptyl

sm. odch.

var. koef.

30

7,24

7,21

6,90

7,84

0,04

0,20

2,76

30

3,20

3,16

2,66

3,83

0,07

0,26

7,97

30

3,21

3,22

2,89

3,50

0,03

0,16

5,06

30

2,05

2,06

1,46

2,42

0,04

0,19

9,40

30

2,00

1,98

1,84

2,22

0,01

0,10

4,93

30

7,13

7,14

6,76

7,52

0,03

0,18

2,46

30

7,44

7,43

6,96

8,02

0,08

0,28

3,81

30

3,41

3,40

3,15

4,79

0,09

0,30

8,64

30

2,89

2,89

2,66

3,21

0,02

0,15

5,32

30

2,07

2,06

1,87

2,23

0,01

0,08

4,02

30

1,97

1,96

1,87

2,22

0,01

0,08

3,88

30

6,50

6,59

3,28

6,98

0,40

0,64

9,79

89

normalita

medián

běl přírodní běl 180 °C, 2 hod běl 180 °C, 4 hod běl 230 °C, 2 hod běl 230 °C, 4 hod běl amoniak jádro přírodní jádro 180 °C, 2 hod jádro 180 °C, 4 hod jádro 230 °C, 2 hod jádro 230 °C, 4 hod jádro amoniak

průměr

poĉet hodnot

Rovnovážná vlhkost - popisná statistika

ANO ANO ANO ANO ANO ANO NE NE ANO ANO NE NE

Tabulka 49: Celkové porovnání rovnováţné vlhkosti dřeva

Celkové srovnání rovnovážné vlhkosti Kruskal - Wallisův test prokázána rozdílnost souborů:

ANO

jádro přírodní




rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl

rozdíl

běl 180 °C, 4 hod

rozdíl

shoda

běl 230 °C, 2 hod

rozdíl

rozdíl

rozdíl

běl 230 °C, 4 hod

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

běl amoniak

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

jádro přírodní

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda


rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

rozdíl


rozdíl

shoda

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda


rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda


rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

rozdíl

rozdíl

shoda

jádro amoniak

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

shoda

shoda

shoda

rozdíl

rozdíl

jádro amoniak

běl amoniak

rozdíl

běl 180 °C, 2 hod


běl 230 °C, 2 hod

rozdíl

běl 230 °C, 4 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl přírodní

běl 180 °C, h hod

běl přírodní


shoda

rozdíl rozdíl

Z tabulky (Tabulka 49) je patrno, ţe se s rostoucí teplotou bez ohledu na ĉas při modifikaci sniţovala rovnováţná vlhkost dřeva. Po 3 týdnech v 20 °C při 40% vlhkosti vzduchu se vlhkost přírodního dřeva ustálila na hodnotách mírně přes 7 %, zatímco vlhkost dřeva upraveného teplem se pohybovala v rozmezí 1,9 – 3,2 %. Modifikace amoniakem rovnováţnou vlhkost téměř neovlivnila. Při srovnání neupraveného bělového dřeva s upraveným byla zjištěna významná rozdílnost po modifikaci teplem u všech skupin. Modifikace amoniakem nepřinesla statisticky významnou změnu rovnováţné vlhkosti. U jádrového dřeva test ukázal stejný výsledek jako u bělového. Srovnání běli a jádra upraveného i přírodního vţdy ukázalo shodu. Rovnováţná vlhkost bělového a jádrového dřeva se tedy neliší ani po úpravě.

90

Medián 25%-75% Rozsah neodleh. Odlehlé Extrémy

9 8

Vlhkost [%]

7 6 5 4 3

jádro amoniak





jádro přírodní

běl amoniak

běl 230 °C, 4 hod

běl 230 °C, 2 hod

běl 180 °C, 4 hod

běl 180 °C, 2 hod

1

běl přírodní

2

Obr. 27: hustota dle jednotlivých skupin - grafické porovnání

Jak je jiţ psáno výše, nejvíce rovnováţnou vlhkost ovlivnila modifikace teplem. Z grafu (Obr. 27) je tato skuteĉnost taktéţ patrna. Na změnu rovnováţné vlhkosti měla největší vliv teplota, působení ĉasu je bezvýznamné. Dřevo upravené amoniakem se ve vlhkosti téměř nelišilo od dřeva neupraveného.

91

6 Diskuze 6.1 Barva Dub je jádrová dřevina, to znamená, ţe na příĉném řezu kmenem by měly být patrny dva různé odstíny barev, jak se budou tyto dva různé odstíny měnit při modifikaci teplem a amoniakem zodpoví následující řádky. Barva byla vyhodnocována pomocí souřadného systému sestávajícího se ze dvou chromatických os a jedné urĉující světlost barvy. Celková změna barvy modifikovaného tělíska od neupraveného byla vyjádřena hodnotou ΔE*, která říká, o jaký kus se v souřadném systému posunula nová barva vůĉi referenĉní. U běli modifikované při teplotě 180 °C po dobu 2 hodin při došlo k ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 10,65 na radiální a 12,09 na tangenciální straně. Na tangenciální ploše bylo prokázáno posunutí barev do ĉervených odstínů o 0,92. Jádro modifikované stejným způsobem reagovalo ztmavnutím o 11,9 na radiální a 11,29 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán úbytek ţlutých odstínů o 1,34. Celková změna barvy byla testem oznaĉena za shodnou, barevný rozdíl zůstává. Úpravou bělového dřeva při 180 °C po dobu 4 hodin bylo dosaţeno ztmavnutí barev, mediánová hodnota ztmavnutí byla 19,58 na radiální a 19,1 na tangenciální straně. Na radiální ploše byl zaznamenán posun k ĉerveným odstínům o 1,55 a 1,32 na tangenciální. Úbytek ţluté barvy ĉinil 2,32 na radiální a 2,06 na tangenciální ploše. Ke ztmavnutí barev došlo i u jádra, mediánová hodnota ztmavnutí byla 18,07 na radiální a 17,25 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán úbytek ţluté barvy o 3,4 a na tangenciální o 2,66. Mezi velikostí celkové barevné změny opět nebyl potvrzen rozdíl. Při srovnání s předchozími soubory stojí za povšimnutí téměř dvojnásobné ztmavnutí tělísek a větší změna barevného tónu. Při teplotě 230 °C a ĉase modifikace 2 hodiny bělové dřevo ztmavlo, mediánová hodnota ztmavnutí byla 38,47 na radiální a 37,75 na tangenciální straně. Na radiální straně byl zaznamenán úbytek ţluté barvy o 8,55 a na tangenciální o 10,71. Jádrové dřevo také reagovalo ztmavnutím, jehoţ mediánová hodnota byla 33,3 na radiální a 35,01 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán úbytek ĉervených odstínů o 0,69. Úbytek ţluté barvy ĉinil 9,73 na radiální a 8,71 na tangenciální ploše.

92

Při porovnání celkové změny barvy byl statisticky potvrzen stále stejný rozdíl jádra a běli. Pokud bychom porovnali tyto soubory s předchozími, je zřetelné opět větší ztmavnutí, a to asi o třetinu. Barevný tón běli se posunul k modrým odstínům zhruba ĉtyřnásobně, u jádra pak asi trojnásobně. Rostoucí tendence změny barvy se při modifikaci teplotou 230 °C a ĉase 4 hodin poněkud zpomaluje aţ zcela zastavuje. Ztmavnutí bělového dřeva dosáhlo hodnoty 37,37 na radiální a 36,23 na tangenciální straně. Na radiální ploše byl zaznamenán posun k ĉerveným odstínům o 1,15. Úbytek ţluté barvy ĉinil 5,16 na radiální a 6,3 na tangenciální ploše. Jádrové dřevo ztmavlo skoro úplně stejně jako při ĉase 2 hodin o 33,97 na radiální a 35,39 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán úbytek ĉervených odstínů o 0,71 a o 1,51 na tangenciální. Úbytek ţluté barvy ĉinil 10,29 na radiální a 10,44 na tangenciální ploše. Celková změna barvy jádra i běle byla opět statisticky nevýznamná, tedy stejná a ke změně rozdílu barev nedošlo. Jak jiţ bylo nastíněno, oproti předchozím souborům nedošlo jiţ k ţádnému většímu ztmavnutí dřeva. U běle byl pozorován menší posun k odstínům modré a zvýšený podíl ĉervené. Barva jádra se jen o něco více posunula k odstínům modré. Modifikaci dřeva amoniakem prováděl Weigl (2009) 14 dní. Přípravné experimenty ukázaly, ţe je potřeba ĉas mnohem kratší. Byl proveden ĉtyřdenní experiment, z jehoţ výsledků vyplynulo, ţe největší celková změna barvy se odehrála po jednodenním působení amoniaku. Modifikace dřeva amoniakem trvající jeden den přinesla taktéţ tmavší barevné odstíny zkušebních tělísek. Mediánová hodnota ztmavnutí bělového dřeva byla 23,3 na radiální a 24,11 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán posun k ĉerveným odstínům o 1,4 a o 1,43 na tangenciální. Jádrové dřevo ztmavlo o 30,07 na radiální a 28,73 na tangenciální ploše. Na radiální ploše byl zaznamenán úbytek ĉervených odstínů o 0,43. Úbytek ţluté barvy ĉinil 6,64 na radiální a 5,69 na tangenciální ploše. Jak je vidět, hodnoty nově získaných odstínů jádra a běli se liší poměrně hodně. Rozdíl celkové změny barvy mezi jádrem a bělí má velikost přibliţně 5 jednotek, tedy rozdíl střední případně mírně rušící, a přesto byl testem oznaĉen jako nevýznamný. Statisticky je mezi bělí a jádrem stále stejný rozdíl, ale reálně došlo k větší a vizuálně rozpoznatelné změně barvy u jádra. Dokládá to větší ztmavnutí i úbytek ţluté barvy.

93

Celkově lze tedy říct, ţe při tepelné modifikaci měla největší vliv teplota, přiĉemţ s vyšší teplotou se zvětšovala celková barevná změna, kterou z největší ĉásti způsobilo ztmavnutí tělísek. Při teplotě 180 °C barvu viditelně ovlivňoval i ĉas úpravy, jehoţ vliv byl ale statisticky neprůkazný, to znamená, ţe na 95 % výslednou barvu neovlivní. Barevný tón se s rostoucí teplotou posouval k odstínům modré, coţ v tomto případě neznamená zmodrání tělísek, ale sníţený podíl ţluté barvy. V ţádném z případů nebyl v rámci stejných podmínek zaznamenán statisticky významný rozdíl mezi velikostí změny barvy jádra a běle, coţ znamená, ţe se barevný rozdíl nesmazal, protoţe změny byly přibliţně stejně velké. Vnitřek tělísek se od povrchu barevně neodlišoval, celková barevná změna byla statisticky nevýznamná. Důvodů vzniku zbarvení je nejspíše více. Koch (2008), White a Dietenberger (2001) a Sundqvist (2002) připisují tmavnutí dřeva v teple degradaci hemicelulóz její hydrolýzou, která se zvětšuje s klesajícím pH. Na pokles pH bude mít nepochybně vliv tvorba kyseliny octové. Leiker a Adamska (2004) uvádí, ţe při působení tepla na dřevo dochází k mnoha různým oxidaĉním reakcím, hlavně mezi fenolickými látkami, ty by mohly zapříĉiňovat ztmavení i změnu barevného odstínu. Barvu také mohou ovlivnit reakce mezi nově vzniklými produkty různých chemických pochodů. Další reakce, která by mohla vysvětlovat posun k odstínům modré, probíhá mezi tříslovinami, vodou a kovy. Denig, Wengert a Simpson (2000) udávají, ţe zdrojem kovu mohou být různé kovové předměty, se kterými dřevo přijde do kontaktu, i voda kapající z kovového předmětu. Tělíska byla při výrobě v kontaktu s kovem, i vnitřek teplotního boxu je kovový a vlivem kondenzace páry z něho odkapávala voda. Není ale asi moc pravděpodobné, ţe by tímto byl ovlivněn i vnitřek tělísek.

Barevný rozdíl mezi

povrchem a středem tělíska nebyl prokázán, i kdyţ podle Simpsona (1991) a Sundqvista (2002) by měl ztmavnout více vlivem nízkomolekulárních sacharidů a aminokyselin. Rozřešení je zřejmě ve vstupní vlhkosti. Möttönen a Kärki (2008) udávají, ţe rozdíl mezi povrchem a středem se zvětšuje se stoupající poĉáteĉní vlhkostí. Zde byla pouţita tělíska jiţ hodně suchá – cca 7%, coţ nemuselo být dostateĉné ke vzniku rozdílu. Barva bělového dřeva modifikovaného amoniakem byla o trošku tmavší neţ u běli modifikované teplem při 180 °C po dobu 4 hodin, jádrové dřevo upravené amoniakem bylo o něco světlejší neţ jádrové dřevo upravené teplem při 230 °C, ke kterému mělo nejblíţe. Při porovnání těchto dvou úprav by vznikly zřejmě nejmenší barevné rozdíly 94

mezi dřevem upraveným amoniakem a teplem, pokud by tepelná modifikace probíhala za teplot okolo 200 °C po dobu 3 – 4 hodin při zachování podmínek modifikace amoniakem. U dřeva upraveného amoniakem podle Tinklera (1921) způsobuje změnu barvy reakce amoniaku s tříslovinami obsaţenými ve dřevě a vzdušným kyslíkem. Dubové bělové dřevo obsahuje jen málo tříslovin, proto je i změna odstínu menší.

6.2 Tvrdost Dub patří mezi středně tvrdá dřeva, literatura uvádí Jankovu tvrdost kolmo na vlákna při 12% vlhkosti dřeva v rozmezí 44,1 – 60,8 MPa (Tabulka 2). Mediánové hodnoty naměřené v této práci jsou poněkud niţší a pohybují se v rozmezí 31,47 – 36,21 MPa v radiálním směru a 22,58 – 28,42 MPa ve směru tangenciálním. Rozdíl můţe být způsoben vlivy lokality, která není známa, případně pouţitím menších tělísek (z důvodů velikosti běli) neţ předepisuje norma. Rozdíl tvrdosti neupraveného jádra a běle byl v radiálním směru statisticky nevýznamný, naopak na tangenciální straně byla rozdílnost potvrzena. Rozdíl mezi jádrem a bělí vznikl v radiálním směru po modifikaci v teplotě 180 °C po dobu 2 hodin a po úpravě amoniakem. V tangenciálním směru zůstal rozdíl mezi jádrem a bělí po modifikaci teplotou 180 °C po dobu 4 hodin, v ostatních případech došlo ke sjednocení tvrdosti. Po modifikaci teplem docházelo ke sniţování tvrdosti dřeva. Statisticky významné bylo sníţení tvrdosti při 230 °C. U bělového dřeva ĉinilo toto sníţení 5,69 a 4,21 MPa v radiálním směru při ĉasech 2 a 4 hodiny v tomto pořadí, v tangenciálním směru 4,23 a 3,73 MPa. U jádrového pak dosáhlo sníţení tvrdosti hodnot 7,25 a 4,8 MPa v radiálním a shodně 5,3 MPa v tangenciálním směru. I kdyţ se změna tvrdosti při ĉasech 2 a 4 hodiny liší, je statisticky nevýznamná, to znamená, ţe za daných podmínek byla rozhodujícím faktorem pouze teplota. V tangenciálním směru u běle bylo zjištěno statisticky významné zvýšení tvrdosti při teplotě 180 °C a ĉtyřhodinovém ĉase o 0,99 MPa. Z praktického hlediska má toto zvýšení minimální význam. Niţší tvrdost po modifikaci teplem zjistil i Suleyman at al. (2010), který uvádí, ţe se zvětšující se teplotou a ĉasem tvrdost dubového dřeva klesá, přiĉemţ větší vliv má teplota. Tento naměřil sníţení tvrdosti při teplotě 180 °C a ĉase modifikace 2 hodiny 95

přibliţně o 10 %, které se zde nepotvrdilo, ale při 230 °C došlo ke sníţení o průměrně 16 %, coţ by mohlo být odpovídající, vezmeme-li v úvahu sniţování tvrdosti s rostoucí teplotou. U dřeva modifikovaného amoniakem se nepotvrdila rozdílná tvrdost mezi přírodním a upraveným dřevem, tato modifikace pravděpodobně nemá na tvrdost dřeva vliv.

6.3 Modul pružnosti v tlaku Modul pruţnosti v tlaku dubového dřeva se podle literatury (Tabulka 3) pohybuje v rozmezí 1265 – 2046 MPa v radiálním směru a 892 – 1028 MPa v tangenciálním směru při vlhkosti dřeva mezi 10 – 12 %. Mediánové hodnoty modulu pruţnosti se dle jednotlivých skupin u neupraveného dřeva pohybovaly v rozmezí 930 – 1161 MPa v radiálním a 650 – 921 MPa v tangenciálním směru. Naměřené hodnoty jsou niţší, coţ můţe být způsobeno odlišností metodiky měření od normy, kde je uváděno, ţe tělíska mají být stlaĉována několikrát mezi deskami. V tomto případě byl modul pruţnosti stanovován spíše orientaĉně při měření tvrdosti Jankovou metodou. Stejně jako u tvrdosti byla i u nemodifikovaného dřeva zjištěna shoda modulu pruţnosti mezi jádrem a bělí v radiálním směru, zatímco v tangenciálním směru byl statisticky významný rozdíl. Rozdíl mezi jádrem a bělí vznikl v radiálním směru po modifikaci v teplotě 180 °C a po úpravě amoniakem. V tangenciálním směru došlo ke sjednocení rozdílného modulu pruţnosti mezi jádrem a bělí po modifikaci teplotou 180 °C i 230 °C po dobu 4 hodin, v ostatních případech byla rozdílnost zachována. Po modifikaci tělísek bylo naměřeno sníţení i zvýšení modulu pruţnosti, hodnoty jsou rozkolísané a není patrný jasný trend, ĉemuţ odpovídá i variabilita hodnot v rozmezí 9 – 30 %. Při porovnání dřeva upraveného teplem i amoniakem s přírodním dřevem nebyl v radiálním směru u ţádné skupiny zaznamenán statisticky významný rozdíl. V tangenciálním směru je situace stejná, výjimku tvoří jádrové dřevo, kde došlo při úpravě teplotou 230 °C k významnému sníţení modulu pruţnosti o průměrně 178 MPa a bělové dřevo modifikované v teplotě 180 °C po 4 hodiny, kde se modul sníţil o 37 MPa. Vliv na změnu mechanických vlastností má pravděpodobně tepelná degradace dřeva spojená se sniţováním hustoty dřeva.

96

6.4 Hustota Podle různých autorů se hustota dubového dřeva (Tabulka 1) pohybuje při vlhkosti 12 % v rozmezí 650 – 700 kg·m-3. Mediány naměřené hustoty se pohybovaly v rozmezí 523,73 – 605,92 kg·m-3 u běli a 602,93 – 612,48 kg·m-3 u jádra. Niţší hustota můţe být způsobena lokalitou. Rozdíl mezi neupraveným jádrovým a bělovým dřevem je patrný z výše uvedených hodnot, průměrně ĉinil 48 kg·m-3, jeho významnost byla statisticky potvrzena. Rozdíl byl významný i po tepelné úpravě při 180 °C po dobu 2 hodin a po modifikaci amoniakem. Při pouţití vyšších teplot nebo delšího ĉasu se rozdílnost neprokázala. U jádrového dřeva je pozorovatelný trend sniţování hustoty se zvyšující se teplotou a ĉasem. Pokud porovnáme přírodní dřevo s modifikovaným v rámci jednotlivých skupin, vyjde najevo, ţe tepelná modifikace hustotu prokazatelně sníţila ve všech případech. U běli došlo ke sníţení o 10,48 a 25,82 kg·m-3 a u jádra o 23,48 a 19,62 kg·m-3 při teplotě 180 °C a ĉasech 2 a 4 hodiny v tomto pořadí. Vyšší teplota úpravy znamenala i větší úbytek hustoty, a to 40,38 a 42,68 kg·m-3 u běli a 43,07 a 51,7 kg·m-3 u jádra. Z těchto údajů je vidět, ţe ĉas mohl hrát nějakou roli při modifikaci bělového dřeva za niţší z teplot, jinak se jeví jako bezvýznamný ĉinitel. Při zvýšení teploty o 50 °C se hustota sníţila průměrně o 24,5 kg·m-3. Modifikace amoniakem hustotu upravovaného dřeva téměř nezměnila, rozdíl byl statisticky nevýznamný, coţ dává za pravdu Weiglovy et al. (2011). Sníţení hustoty je zřejmě zapříĉiněno tepelným rozkladem dřeva. White a Dietenberger (2001) udávají, ţe při teplotách, které byly pouţity, se uvolňují nehořlavé plyny a kapaliny jako vodní pára, CO, CO2, kyselina mravenĉí a kyselina octová. Jejich úbytek se projeví na hmotnosti a tím i hustotě.

97

6.5 Rovnovážná vlhkost Rovnováţná vlhkost neupraveného dřeva se po třech týdnech v 20 °C při 40% vlhkosti vzduchu ustálila na průměrné hodnotě 7,3 %, zatímco vlhkost dřeva upraveného teplem se pohybovala v rozmezí 1,9 – 3,2 %. Dřevo modifikované při 180 °C mělo průměrnou rovnováţnou vlhkost 3,2 %, která se při zvýšení teploty na 230°C sníţila na průměrně 2%. Modifikace amoniakem rovnováţnou vlhkost téměř neovlivnila, naměřené hodnoty byly průměrně 6,9 %. Při srovnání neupraveného bělového dřeva s upraveným byla zjištěna významná rozdílnost po modifikaci teplem u všech skupin. Modifikace amoniakem nepřinesla statisticky významnou změnu rovnováţné vlhkosti. U jádrového dřeva test ukázal stejný výsledek jako u bělového. Srovnání běli a jádra upraveného i přírodního vţdy ukázalo shodu. Rovnováţná vlhkost bělového a jádrového dřeva se tedy neliší ani po úpravě. Důvodem sníţení rovnováţné vlhkosti tepelně upraveného dřeva je pravděpodobně úbytek sorpĉních míst způsobený zřejmě nejvíce degradací sacharidických sloţek dřeva eventuelně spojený s přednostním navázáním produktů tepelného rozkladu dřeva do těchto míst. Weigl (2009) popisuje drobné zvýšení rovnováţné vlhkosti dřeva kvůli amoniaku zůstávajícímu v chemické struktuře dřeva, aktivaci polárních skupin hemicelulózy a přeměně ĉásti krystalické celulózy na amorfní. Proĉ zde došlo k opaĉnému efektu je těţko urĉitelné.

98

7 Závěr Cílem práce bylo porovnat působení tepelné modifikace a modifikace amoniakem na barvu a vybrané vlastnosti dubového dřeva. Ze statisticky potvrzených výsledků vyplývá, ţe po tepelné modifikaci barva dřeva ztmavla, sníţila se tvrdost, modul pruţnosti, hustota i rovnováţná vlhkost. U modifikace amoniakem bylo prokázáno jen získání temnějšího barevného tónu. Barva dřeva upraveného amoniakem byla tmavší neţ barva dřeva modifikovaného teplotou 180 °C, ale světlejší neţ při pouţití teploty 230 °C. Barva jádrového a bělového dřeva se měnila podle výsledků statistických testů o stejný díl. Po úpravě dřeva amoniakem bylo ale vizuálně patrné větší ztmavnutí jádrového dřeva. Dalším cílem bylo stanovit vliv ĉasu a teploty při tepelné modifikaci. Pokud pomineme modul pruţnosti, kde nebylo moţné jednoznaĉně rozhodnout, bylo zjištěno, ţe vliv ĉasu byl nevýznamný, zatímco teplota měla vţdy vliv. Pouţití modifikovaného dřeva na výrobu nábytku můţe bezpochyby přinést zajímavý vzhled podobající se exotickým dřevinám. U dřeva upraveného amoniakem by bylo vhodnější vymanipulovat běl, protoţe její barva se změní méně a mohla by působit rušivě. Amoniak je pro ţivotní i pracovní prostředí velmi nebezpeĉná látka, z tohoto důvodu stojí jistě za úvahu náhrada úpravy amoniakem tepelnou modifikací. Tepelná modifikace vede ke sníţení mechanických vlastností, to ale není tak výrazné, aby takto upravené dřevo nevyhovovalo obvyklému uţívání nábytku. Sníţení hustoty a s ním spojený úbytek hmotnosti, i kdyţ poměrně malý, můţe sníţit náklady na dopravu a třeba zlepšit moţnosti manipulace s nábytkem. Sníţením rovnováţné vlhkosti dřeva po tepelné modifikaci se sniţuje moţnost napadení nábytku škůdci, například houbami a ten je pak moţné pouţívat ve vlhĉích prostorách, případně v exteriéru. Velkou výhodu tepelné modifikace vidím v moţnosti získání škály barev u stejné dřeviny a to navíc poměrně snadným způsobem – volbou vhodné teploty. Nevýhodou úpravy teplem by mohlo být pouţívání některých nátěrových hmot a lepidel na vodní bázi, u kterých by se mohly vyskytnout problémy způsobené úbytkem míst, na které se váţe voda. Při dalším studiu této problematiky by bylo dobré vyzkoušet působení tepla i na jiné hodně rozšířené dřeviny, jako je například smrk.

99

8 Summary The thesis deals with the theme of the wood colour and the eventuality of its modification. The studying of this matter is very useful. Apart from variety of the new attractive solid wood furniture designe, the larger colour homogeneity can be achieved. It also presents new possibilities to find the way how to substitute the use of the tropical woody plants for another wood. The teoric part of the thesis is dedicated to the colour in general and to factors resulting in the colour modification, required or not. There are also mentioned the commonly used technologies which cause that the colour of solid wood gets changed in the whole volume of material due to the action of the heat. The environmental impact of the ammonia used in the process of the ammonia treatment is described too. The practical part is focused on the research into the effect of temperatures of 180 and 230 °C on the heartwood and the sapwood in the course of 2 and 4 hours. One part of the test elements was modified by the ammonia which is commonly used for the oak wood colour modification. Apart from the colour, the effect of thermal modification and ammonia treatment on the hardness, the modulus of elasticity, the density and the equilibrium moisture content of the wood was tested too. A result of the assessment was the fact that the colour became darker. The colour modification on the suface of the test elements was identical to the colour inside of them. The colour of wood modified by the ammonia corresponded to the range of shades of the wood which was modified thermally at 180 and 230 °C. The values of the hardness and the modulus of elasticity decreased after the thermal modification whereas the ammonia treatment did not let the values change. In contrast with the ammonia treatment, the action of the heat has also caused the reduction of the density and the equilibrium moisture content of the wood. In most cases, the modifications were not eliminated, nor created by the differences between the heartwood and the sapwood. The thermal modification influenced more properties of the wood than the ammonia treatment, which could be an advantage as well as a disadvantage. The colour of the heartwood and the sapwood was modified equally by thermal modification whereas the action of ammonia heightened the difference between them. Considering the toxicity of ammonia and its impact on the environment, the use of thermal modification in furniture industry proves to be more suitable. 100

9 Literatura AYDIN, Ismail a Gursel COLAKOGLU. Effects of surface inactivation, high temperature drying and preservative treatment on surface roughness and colour of alder and beech wood. Applied Surface Science [online]. 2005, roĉ. 252, ĉ. 2, s. 430-440 [cit. 2011-1026]. ISSN 01694332. DOI: 10.1016/j.apsusc.2005.01.022. Dostupné z: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S016943320500070X BAAR, J. a V. GRYC. Analýza barvy dřeva a její změny vlivem simulovaného sluneĉního záření u tropických dřev. In: Acta Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně. Brno: Ediĉní středisko MZLU v Brně, 2010, 13 - 20. ISSN 12118516. Dostupné z: http://www.mendelu.cz/dok_server/slozka.pl?id=45392;download=68244 BAUCH, J. Discolouration in the wood of living and cut trees. JAWA Bulletin n.s. [online]. 1984, roĉ. 5, ĉ. 2 [cit. 2011-04-04]. Dostupné z: http://bio.kuleuven.be/sys/iawa/IAWA%20J%20pdf%27s/5.no.1-4.1984/5.2.92_98.pdf BEKHTA, P. a P. NIEMZ. Effect of High Temperature on the Change in Color, Dimensional Stability and Mechanical Properties of Spruce Wood. Holzforschung [online]. 2003, roĉ. 57, ĉ. 5, s. 539-546 [cit. 2011-03-23]. ISSN 00183830. DOI: 10.1515/HF.2003.080. Dostupné z: http://www.referenceglobal.com/doi/abs/10.1515/HF.2003.080 CALONEGO, F. W., E. T. D. SEVERO a A. W. BALLARIN. Physical and mechanical properties of thermally modified wood from E. grandis. European Journal of Wood and Wood Products [online]. 2011, s. - [cit. 2012-01-29]. ISSN 00183768. DOI: 10.1007/s00107-011-0568-5. Dostupné z: http://www.springerlink.com/index/10.1007/s00107-011-0568-5 ĈSN EN ISO 6506 – 1. Kovové materiály - Zkouška tvrdosti podle Brinella - Část 1: Zkušební metoda. Praha: Ĉeský normalizaĉní institut, 2005. ĈSN 49 0103. Drevo: Zisťovanie vlhkosti pri fyzikálnych a mechanických skúškách. Praha: Vydavatelství úřadu pro normalizaci a měření, 1979. ĈSN 49 0136. Drevo: Metóda zisťovania tvrdosti podľa Janky. Praha: Vydavatelství úřadu pro normalizaci a měření, 1984. ĈSN 49 0111. Metóda zisťovania modulu pružnosti v tlaku podĺž vlákien. Praha: Vydavatelství norem, 1992. DEKA, Manabendra, Miha HUMAR, Gregor REP, Borut KRIĈEJ, Marjeta ŠENTJURC a Marko PETRIĈ. Effects of UV light irradiation on colour stability of thermally modified, copper ethanolamine treated and non-modified wood: EPR and DRIFT spectroscopic studies. Wood Science and Technology [online]. 2007, roĉ. 42, ĉ. 1, s. 520 [cit. 2012-10-28]. ISSN 00437719. DOI: 10.1007/s00226-007-0147-4. Dostupné z: http://www.springerlink.com/index/10.1007/s00226-007-0147-4

101

DENIG, J., E. M. WENGERT a W. T. SIMPSON. Drying hardwood lumber [online]. 2000 [cit. 2011-05-14]. Dostupné z: http://www.tampawoodcrafters.org/DryingHardwood-Lumber.pdf DRÁPELA, Karel a Jan ZACH. Statistické metody I.: pro obory lesního, dřevařského a krajinného inženýrství. dotisk. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2002. ISBN 80-715-7416-3. GEORGE, Béatrice, Ed SUTTIE, André MERLIN a Xavier DEGLISE. Photodegradation and photostabilisation of wood - the state of the art. Polymer Degradation and Stability [online]. 2005, roĉ. 88, ĉ. 2, s. 268-274 [cit. 2011-10-26]. ISSN 01413910. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2004.10.018. Dostupné z: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S014139100400374X HILL, Callum A. Wood modification: chemical, thermal and other processes. Chichester: John Wiley, 2006, 239 s. ISBN 04-700-2172-1. Dostupné z: http://dx.doi.org/10.1002/0470021748 HOLĈÁK, Martin. Vybrané fyzikální a mechanické vlastnosti dřeva dubu. Brno, 2007. Bakalářská práce. Mendelova lesnická a zemědělská univerzita v Brně. HON, David N a Nobuo SHIRAISHI. Wood and cellulosic chemistry. 2nd ed., rev. and expanded. New York: Marcel Dekker, 2001, 914 s. ISBN 08-247-0024-4. Dostupné z: http://www.4shared.com/office/0zbzvSDe/Wood_and_Cellulosic_Chemistry_.html CHANDRASEKARAN, Jayanthi. Chemistry of colours. Resonance: journal of science education [online]. 2001, roĉ. 6, ĉ. 3 [cit. 2012-01-26]. ISSN 09718044. DOI: 10.1007/BF02837673. Dostupné z: http://www.springerlink.com/content/110uj12tn4226522/fulltext.pdf CHARRIER, B., F. CHARRIER, G. JANIN, D. P. KAMDEM, M. IRMOULI a J. GONCALEZ. Study of industrial boiling process on walnut colour: Experimental study under industrial conditions. Holz als Roh- und Werkstoff [online]. 2002-8-1, roĉ. 60, ĉ. 4, s. 259-264 [cit. 2011-10-11]. ISSN 00183768. DOI: 10.1007/s00107-002-0305-1. Dostupné z: http://www.springerlink.com/openurl.asp?genre=article KOCH, G. Discoloration of wood in the living tree and during processing. In: End user's needs for wood material and products: 29th - 30th October 2008 Delft University of Technology Faculty of Civil Engineering [online]. Delft: Delft University of Technology, 2008 [cit. 2011-03-30]. ISBN 978-90-5638-202-5. Dostupné z: http://www.coste53.net/downloads/Delft/Presentations/COSTE53Conference_Delft_Presentation.pdf KREJĈÍKOVÁ, L. UNIPETROL RPA, s.r.o. Bezpečnostní list: Amoniak [online]. 5. vyd. 2009, 8 s. [cit. 2012-12-29]. Dostupné z: http://www.unipetrolrpa.cz/miranda2/export/sites/www.unipetrolrpa.cz/cs/sys/galeriedownload/Amoniak.pdf

102

LEIKER, M. a M. A. ADAMSKA. Energy efficiency and drying rates during vacuum microwave drying of wood. Holz als Roh- und Werkstoff [online]. 2004-6-1, roĉ. 62, ĉ. 3, s. 203-208 [cit. 2011-04-17]. ISSN 00183768. DOI: 10.1007/s00107-004-0479-9. Dostupné z: http://www.springerlink.com/openurl.asp?genre=article LEITCH. Hardness Values for Thermally Treated Black Ash. Wood and Fiber Science [online]. 2009, roĉ. 41, ĉ. 4, s. 440-446 [cit. 2012-01-29]. Dostupné z: http://swst.metapress.com/content/t672m6702301m660/fulltext.pdf LIBRA, Martin, Jan ŠTĚRBA a Ilona BLÁHOVÁ. Fyzikální podstata světla. Světlo: časopis pro světelnou techniku a osvětlování. Praha: FCC Public s. r. o, 2000, ĉ. 4. ISSN 12120812. Dostupné z: http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=22854 LUO, M Ronnier. Development of colour-difference formulae. Review of Progress in Coloration and Related Topics [online]. 2002, roĉ. 32, ĉ. 1, s. 28-39 [cit. 2011-10-10]. ISSN 05579325. DOI: 10.1111/j.1478-4408.2002.tb00248.x. Dostupné z: http://doi.wiley.com/10.1111/j.1478-4408.2002.tb00248.x MATOVIĈ, Anton. Fyzikální a mechanické vlastnosti dřeva a materiálů na bázi dřeva. Brno: ediĉní středisko VŠZ v Brně, 1993. ISBN 80-7157-068-9. MATUŠKOVÁ, Michaela a Ivan KLEMENT. Zmena farby smrekového dreva pri vysokoteplotnom sušení. In: Acta Facultatis Xylologiae Zvolen, Res Publica Slovaca [online]. 2009 [cit. 2011-09-20]. ISSN 13363824. Dostupné z: http://www.tuzvo.sk/files/DF/fakulta_df/AFX/2009/1/AFX_51_1_2009.pdf MAYES, Duncan a Olli OKSANEN. ThermoWood Handbook [online]. 2002 [cit. 201109-20]. Dostupné z: http://www.vandormaeltimber.com/TW%20handbook%20FF.pdf MCMILLEN, J. M. a E. M. WENGERT. Drying eastern hardwood lumber [online]. 1978 [cit. 2011-09-21]. Dostupné z: http://www.fpl.fs.fed.us/documnts/usda/ah528.pdf MIKLEĈIĆ, Josip, Andreja KAŠA a Vlatka JIROUŠ-RAJKOVIĆ. Colour changes of modified oak wood in indoor environment. European Journal of Wood and Wood Products [online]. 2011, roĉ. 70, 1-3, s. 385-387 [cit. 2011-10-26]. ISSN 00183768. DOI: 10.1007/s00107-011-0522-6. Dostupné z: http://www.springerlink.com/index/10.1007/s00107-011-0522-6 MINISTERSTVO ZEMĚDĚLSTVÍ. Zpráva o stavu lesa a lesního hospodářství České republiky v roce 2010. Praha, 2011, 128 s. ISBN 978-80-7084-995-8. Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/file/138583/Zprava_o_stavu_lesa_2010.pdf MÖTTÖNEN, Veikko a Timo KÄRKI. Color Changes of Birch Wood During HighTemperature Drying. Drying Technology [online]. 2008-08-22, roĉ. 26, ĉ. 9, s. 11251128 [cit. 2011-09-20]. ISSN 07373937. DOI: 10.1080/07373930802266116. Dostupné z: http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=a9h&an=33622515 ON 49 0651. Umělé sušení řeziva. Praha: Vydavatelství Úřadu pro normalizaci a měření, 1989. 103

PAĎOUR. Barvy. Dobre-svetlo.cz [online]. 21. 2. 2009 [cit. 2012-01-22]. Dostupné z: http://www.dobre-svetlo.cz/barvy.htm REICHL, Jaroslav a Martin VŠETIĈKA. Barva světla a barva tělesa. Http://fyzika.jreichl.com [online]. 2012 [cit. 2012-01-22]. Dostupné z: http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/544-barva-svetla-a-barva-telesa SANDOVAL-TORRES, Sadoth, Wahbi JOMAA, Françoise MARC a Jean-Rodolphe PUIGGALI. Colour alteration and chemistry changes in oak wood (Quercus pedunculata Ehrh) during plain vacuum drying. Wood Science and Technology [online]. 2010 b, roĉ. 46, 1-3, s. 177-191 [cit. 2011-11-01]. ISSN 00437719. DOI: 10.1007/s00226-010-0381-z. Dostupné z: http://www.springerlink.com/index/10.1007/s00226-010-0381-z SANDOVAL-TORRES, Sadoth, Wahbi JOMAA, Francoise MARC a J. -R. PUIGGALI. Causes of color changes in wood during drying. Forestry Studies in China [online]. 2010 a, roĉ. 12, ĉ. 4, s. 167-175 [cit. 2011-03-30]. ISSN 10081321. DOI: 10.1007/s11632-010-0404-8. Dostupné z: http://www.springerlink.com/index/10.1007/s11632-010-0404-8 SIMPSON, W. T. Dry kiln operator's manual. Rev. Aug. 1991. Madison, Wis: U.S. Dept. of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, 1991. ISBN 01-603-5819-1. Dostupné z: http://www.fpl.fs.fed.us/products/publications/several_pubs.php?grouping_id=101&am p;header_id=p SULEYMAN, Korkut, Karayilmazlar SELMAN, Hiziroglu SALIM a Sanli TOLUNAY. Some of the properties of heat-treated sessile oak (Quercus petraea). Forest products journal [online]. 2010, roĉ. 60, ĉ. 5, s. 473-480 [cit. 2012-01-29]. ISSN 00157473. Dostupné z: http://web.ebscohost.com/ehost/pdfviewer/pdfviewer?sid=d9a08e5a-147d45ee-b094- 9feae433b86e%40sessionmgr111&vid=2&hid=106 SUNDQVIST, B. Color response of Scots pine ( Pinus sylvestris ), Norway spruce ( Picea abies ) and birch ( Betula pubescens ) subjected to heat treatment in capillary phase. Holz als Roh- und Werkstoff [online]. 2002-4-1, roĉ. 60, ĉ. 2, s. 106-114 [cit. 2011-1029]. ISSN 00183768. DOI: 10.1007/s00107-001-0273-x. Dostupné z: http://www.springerlink.com/openurl.asp?genre=article SYRJÄNEN, Tuula. Heat treatment of wood in Finland - state of the art: Production and classification of heat treated wood in Finland. KESTOPUU OY. Thermotreatedwood.com [online]. 7.12. 2000 [cit. 2011-05-04]. Dostupné z: http://www.thermotreatedwood.com/Worldwide/Finland.pdf ŠLEZINGEROVÁ, Jarmila a Libuše GANDELOVÁ. Stavba dřeva: cvičení. 2., nezměn. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2008, 129 s. ISBN 97880-7375-168-5. ŠVÁB, M., M. ŠVÁB a P. BENEŠ. Amoniak. MINISTERSTVO ŢIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ĈESKÉ REPUBLIKY. Irz.cenia.cz [online]. 2006 [cit. 2012-02-07]. Dostupné z: http://www.irz.cz/node/11 104

TINKLER, C. K. "Fumed" Oak and Natural Brown Oak. Biochem. J. 1921, roĉ. 15, ĉ. 4. Dostupné z: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1259005/pdf/biochemj01177-0016.pdf TOLVAJ, László a Sándor MOLNÁR. Colour homogenisation of hardwood species by steaming. In: Acta silvatica [online]. 2006 [cit. 2011-10-25]. ISSN 1787064x. Dostupné z: http://aslh.nyme.hu/fileadmin/dokumentumok/fmk/acta_silvatica/cikkek/Vol022006/tolvaj_molnar.pdf ÚRADNÍĈEK, Luboš. Lesnická dendrologie II.: (Angiospermae). Vyd. 1. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2004. ISBN 80-715-7760-X. ÚRADNÍĈEK, Luboš, Petr MADĚRA, Soňa TICHÁ a Jaroslav KOBLÍŢEK. Dřeviny České republiky. 2., přeprac. vyd. Kostelec nad Ĉernými lesy: Lesnická práce, 2009, 367 s. ISBN 978-80-87154-62-5. VAVRĈÍK, Hanuš et al. Anatomická stavba dřeva: multimediální výukové texty [online]. 1.04b. 11.11. 2003 [cit. 2012-02-01]. Dostupné z: http://wood.mendelu.cz/ml/multimedia/stavba_dreva/index.htm WEIGL, Martin, Johannes PÖCKL a Michael GRABNER. Selected properties of gas phase ammonia treated wood. European Journal of Wood and Wood Products [online]. 2009, roĉ. 67, ĉ. 1, s. 103-109 [cit. 201-09-14]. ISSN 00183768. DOI: 10.1007/s00107008-0301-1. Dostupné z: http://www.springerlink.com/index/10.1007/s00107-0080301-1 WEIGL, Martin, Ulrich MÜLLER, Rupert WIMMER a Christian HANSMANN. Ammonia vs. thermally modified timber comparison of physical and mechanical properties. European Journal of Wood and Wood Products [online]. 2011, roĉ. 70, 1-3, s. 233-239 [cit. 2011-09-14]. ISSN 00183768. DOI: 10.1007/s00107-011-0537-z. Dostupné z: http://www.springerlink.com/index/10.1007/s00107-011-0537-z WHITE, R.H. a M.A. DIETENBERGER. Wood Products: Thermal Degradation and Fire. Encyklopedia of Materials: Science and technology [online]. Amsterdam: Elsevier, 2001, ĉ. 1 [cit. 2011-03-29]. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B0080431526017630 ZMEŠKAL, Oldřich, Michal ĈEPPAN a Petr DZIK. Barevné prostory a správa barev. In: Fch.vutbr.cz [online]. 2002 [cit. 2011-10-10]. Dostupné z: http://www.fch.vutbr.cz/lectures/imagesci/download/stud06_rozn02.pdf

105

Modifikace barvy dřeva teplem

Recommend Documents