Variation of colour and selected physical and mechanical properties related to artificial drying of sawn silver birch (Betula pendula Roth) timber from plantations
Möttönen V. (2005). Variation of colour and selected physical and mechanical properties related to artificial drying of sawn silver birch (Betula pendula Roth) timber from plantations. https://doi.org/10.14214/df.13
Tiivistelmä
Koivu on puutuoteteollisuuden näkökulmasta katsoen tärkein kotimainen lehtipuulajimme. Rauduskoivun (Betula pendula Roth) istutustoiminta käynnistyi Suomessa laajamittaisena 1960-luvulla. Lähitulevaisuudessa istutusrauduskoivun osuus saha- ja vaneriteollisuudessa tulee kasvamaan merkittävästi ensimmäisten istutuskoivikoiden ehtiessä harvennus- ja päätehakkuuvaiheeseen. On todennäköistä, että istutuskoivuista saatava puumateriaali on ominaisuuksiltaan erilaista kuin luontaisesti syntyneiden, puhtaiden tai sekametsissä kasvaneiden koivujen, johtuen istutusalojen suuremmasta kasvunopeudesta ja erilaisesta metsänhoidosta. Myös erilaisten ympäristötekijöiden, kuten kasvupaikan, korjuuajankohdan ja puutavaran varastoinnin, tiedetään vaikuttavan puun ominaisuuksiin, mutta näiden tekijöiden vaikutusmekanismista ja niiden hallinnasta jalostusprosessissa ei ole riittävästi tietoa. Koivusahatavaran jatkojalostuksessa kuivaus on yksi vaikeimmin hallittavista tuotantovaiheista; värinmuutokset, muodonmuutokset ja kosteuden vaihtelu kuivatussa sahatavarassa ovat tyypillisiä kuivauksessa syntyviä vikoja. Tämän väitöskirjatyön tavoitteena oli tutkia istutuskoivusahatavaran käyttäytymistä kuivauksessa ja siihen liittyen puuaineen ja sahatavaran ominaisuuksia puutuoteteollisuuden raaka-aineena. Korjuuajankohdan ja varastoinnin vaikutusta tukittiin puuaineen ominaisuuksien ja kuivauskäyttäytymisen vaihtelun aiheuttajana. Työssä käytettiin kuivausmenetelminä koivusahatavaralle yleistä lämminilmakuivausta eli kamarikuivausta sekä alipainekuivausta. Kuivausmenetelmittäin tutkittiin puun väriä, kutistumista, kuivatiheyttä, loppukosteutta, Brinell-kovuutta ja puun tasapainokosteutta. Värinmuutosten kemiallisen taustan selvittämiseksi tutkittiin proantosyanidiinejä (kondensoituneita tanniineja) ja niiden polymerisoitumista kuivauksen aikana. Korjuuajankohtien välinen puun ominaisuuksien vaihtelu aiheutti eroja sahatavaran kuivauskäyttäytymiseen. Lisäksi kuivausprosessit erityisesti lämminilmakuivauksessa erosivat eri ajankohtina toisistaan kuivausprosessin alussa käytetyn alhaisen lämpötilan vuoksi. Puun lähtökosteus, kuiva-tuoretiheys ja proantosyanidiinipitoisuus vaihtelivat korjuuajankohtien välillä. Tämä vaihtelu oli seurausta puiden fysiologisesta vuodenaikaisvaihtelusta ja sillä havaittiin olevan vaikutusta kuivatun puun väriin, tiheyteen, tasapainokosteuteen ja Brinell-kovuuteen. Värinmuutosten mekanismi oli erilainen eri kuivaustavoilla. Lämminilmakuivauksessa värinmuutos oli voimakkainta kesällä korjatulle puutavaralle kun taas alipainekuivauksessa muutos oli voimakkainta talvella korjatulle puutavaralle. Lämminilmakuivauksessa värinmuutos oli voimakkainta saheiden sisäosissa kun taas alipainekuivauksessa se oli voimakkainta saheiden pintakerroksessa. Puutavaran varastointi tukkeina ennen sahausta lisäsi kuivauksenaikaisen värinmuutoksen voimakkuutta sekä kesällä että talvella korjatuista puista peräisin olevalla sahatavaralla. Istutuskoivusahatavaran käytön lisääntyminen voi lisätä koivupuutuotteiden ominaisuuksien vaihtelua mikä tulisi ottaa huomioon jatkojalostuksen eri vaiheissa.
Avainsanat
alipainekuivaus;
kovuus;
kutistuminen;
lämminilmakuivaus;
proantosyanidiinit;
tiheys
-
Möttönen,
University of Joensuu, Faculty of Forestry
Sähköposti
veikko.mottonen@joensuu.fi
Julkaistu 10.12.2005
Katselukerrat 4228
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.13 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Möttönen, V. & Luostarinen, K. 2004. Discolouration of sawn birch (Betula pendula) timber from plantation forests during drying: Effect of growing site, felling season and storage of logs on discolouration. Baltic Forestry 10(2): 31-38.
http://www.balticforestry.mi.lt/
Möttönen, V. & Luostarinen, K. 2005. Discolouration of sawn birch (Betula pendula) timber from plantation forests during drying: The role of proanthocyanidins (condensed tannins) in discolouration of birch wood. Baltic Forestry 11(1):13-20.
http://www.balticforestry.mi.lt/
Möttönen, V. & Luostarinen, K. 2005. Variation in density and shrinkage of birch (Betula pendula Roth) timber from plantations and naturally regenerated forests. Forest Prod. J. (In press).
Möttönen, V. 2005. Variation in drying behaviour and final moisture content of wood during conventional low temperature drying and vacuum drying of Betula pendula timber. Drying Technology. (Accepted).
http://www.taylorandfrancisgroup.com/
Möttönen, V., Heräjärvi, H., Koivunen, H. & Lindblad, J. 2004. Influence of felling season, drying method and within-tree location on the Brinell hardness and equilibrium moisture content of wood from 27-35-year-old Betula pendula. Scand. J. For. Res. 19: 241-249.
