Comparing the Effect of Wood Density and Microstructure on the Load of Wood Micro-Veneers

Thumbnail Image

Files

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemiantekniikan korkeakoulu | Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2024-05-07

Department

Major/Subject

Biotuotteet

Mcode

CHEM3048

Degree programme

Kemiantekniikan kandidaattiohjelma

Language

en

Pages

47

Series

Abstract

In this bachelor’s thesis, the structure of wood and its effects on the micro-tensile properties of thin micro-veneers were researched. Factors affecting the tensile strength of wood materials include the number of cellulose microfibrils, the angle of the microfibrils to the tensile force, the moisture content and the microstruc-ture. The microstructure of softwoods and hardwoods differ. The microstructure of softwoods consists almost entirely of tracheids. The microstructure of hard-wood consists of several types of components, such as water transporting or structural support. This study focuses on the load behaviour of thin 270 µm thick wood micro-veneers in static and dynamic tensile tests. The wood micro-veneers were pre-pared from pine (Pinus sylvestris L.) and common alder (Alnus glutinosa L.). The maximum force, maximum displacement, and displacement value for the dy-namic tensile test were determined in the static tensile tests. The micro-veneers were subjected to a high relative humidity gradient in the dynamic tensile test. The results of the tensile tests were used to investigate which properties of the different micro-veneers influence their micro-tensile behaviour. The properties investigated were wood density, microstructure, exposure to high relative humidi-ty and different drying temperatures and methods. Density was the most im-portant factor influencing the micro-tensile load behaviour of pine micro-veneers. There was a large variation in the results of the alder micro-veneers samples. The microstructure influenced the forces obtained in tensile tests. Different drying methods and drying temperatures did not affect the load behaviour. Exposure to a high relative humidity gradient did not affect the force behaviour, as no signifi-cant absorption of the had time to occur.

Tässä työssä tutkittiin puun rakennetta ja sen vaikutuksia ohuiden mikroviilujen mikrovetokäytökseen. Puu materiaalien vetolujuuteen vaikuttavia tekijöitä ovat selluloosamikrofibrilli kuitujen määrä, mikrofibrillien kulma vetoon nähden, kosteuden määrä ja mikrorakenne. Havu- ja lehtipuiden mikrorakenne eroaa toisistaan. Havupuiden mikrorakenne koostuu lähes kokonaan trakeideista. Lehtipuiden mikrorakenne koostuu useamman tyyppisistä rakenteista, joilla on omat tarkoituksensa kuten veden kuljetus tai toimia rakenteellisena tukena. Kyseisessä työssä tutkittiin ohuiden 270 µm paksujen olevien puumikroviilujen voimakäyttäytymistä staattisissa ja dynaamisissa vetokokeissa. Puu mikroviilut valmistettiin männystä (Pinus sylvestris L.) ja tervalepästä (Alnus glutinosa L.). Staattisissa vetokokeissa selvitettiin kuinka paljon mikroviilut voivat absorboida energiaa, sekä niiden maksimivoima, maksimivenymä ja dynaamiselle vetokokeelle asetettava siirtymäarvo. Dynaamisessa vetokokeessa mikroviilut altistettiin korkealle suhteelliselle ilmankosteusgradientille. Vetokokeista saatavista tuloksista tutkittiin mitkä eri mikroviilujen ominaisuudet vaikuttavat näiden mikrovetokäytökseen. Tutkittuja ominaisuuksia olivat puun tiheys, mikrorakenne, altistus korkealle suhteelliselle ilmankosteudelle ja eri kuivauslämpötilat ja kuivaustavat. Työssä huomattiin tiheyden olevan merkittävin vaikuttava tekijä mäntymikroviilujen mikrovetokoekäyttäytymiselle. Tervaleppämikroviilunäytteiden tuloksissa oli suurta vaihtelua. Mikrorakenne vaikutti vetokokeissa saatuihin voimiin. Eri kuivaustavoilla ja kuivauslämpötiloilla ei löy-detty olevan vaikutusta voimakäyttäytymiseen. Mikroviilujen altistaminen korkealle suhteellisen kosteuden gradientille ei vaikuttanut voimakäyttäytymiseen, sillä mikroviiluissa ei ehtinyt tapahtua merkittävää absorptiota.

Description

Supervisor

Kontturi, Eero

Thesis advisor

Valkonen, Mikko

Keywords

wood micro-veneers, static loading, micro-tensile testing, high relative humidity gradient, dynamic loading

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202406114187

Collections

[kand] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM