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European Journal of Wood and Wood Products

, Volume 69, Issue 4, pp 641–648 | Cite as

Effect of thermal rectification on machinability of Eucalyptus grandis and Pinus caribaea var. hondurensis woods

  • Luiz Fernando de Moura
  • José Otávio BritoEmail author
  • Adriana Maria Nolasco
  • Lis Rodrigues Uliana
Originals Originalarbeiten

Abstract

Thermally rectified wood acquires colors similar to those observed in tropical woods, improved resistance to fungi and weathering, higher dimensional stability and lower hygroscopicity. Little information is available on the effect of heat treatments on the machining properties of wood. In this work, relatively low-valued woods (Eucalyptus grandis and Pinus caribaea var. hondurensis) underwent a variety of thermal rectification treatments (from 140°C to 200°C), performed in presence or scarcity of oxygen. Heat-treated wood underwent peripheral knife-planing (15°, 20°, and 25° rake angles) and sanding tests (60–80, 80–100, and 100–120 grit). Surface quality was evaluated as a function of the incidence of machining defects and uniformity of texture (planed surfaces), and roughness and wettability (sanded surfaces). Thermally rectified samples provided better surface quality after planing, and increased surface roughness after sanding, compared to control samples. The increment of treatment temperature caused an increase in wetting time, which indicates reduced hygroscopicity.

Keywords

Eucalyptus Surface Quality Rake Angle Equilibrium Moisture Content Grit Size 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Einfluss thermischer Behandlung auf die Bearbeitbarkeit des Holzes von Eucalyptus grandis und Pinus caribaea var. hondurensis

Zusammenfassung

Durch thermische Behandlung erlangt Holz eine Farbe ähnlich der von Tropenhölzern, sowie eine verbesserte Pilzresistenz und Wetterbeständigkeit, höhere Dimensionsstabilität und niedrigere Hygroskopizität. Nur wenig ist bekannt über den Einfluss der thermischen Behandlung auf die Bearbeitbarkeit von Holz. In dieser Arbeit wurde Holz relativ geringer Qualität (Eucalyptus grandis und Pinus caribaea var. hondurensis) unterschiedlichen thermischen Behandlungen (von 140°C bis 200°C) unterzogen und zwar sowohl in Gegenwart als auch unter Ausschluss von Sauerstoff. Das thermisch behandelte Holz wurde in Hobelversuchen (15°, 20° und 25° Spanwinkel) und Schleifversuchen (60–80, 80–100 und 100–120 Korngröße) geprüft. Die Oberflächenqualität wurde bezüglich des Auftretens von Bearbeitungsfehlern und gleichmäßiger Oberfläche (gehobelte Oberfläche) sowie Rauhigkeit und Benetzbarkeit (geschliffene Oberfläche) beurteilt. Verglichen mit den Kontrollproben wiesen thermisch behandelte Oberflächen nach dem Hobeln eine bessere Oberflächenqualität und nach dem Schleifen eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit auf. Eine Erhöhung der Behandlungstemperatur führte zu einem Anstieg der Benetzungsdauer, was auf eine reduzierte Hygroskopizität hinweist.

Notes

Acknowledgements

The authors acknowledge financial support from FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), Pinus samples from A W Faber Castell S.A. (São Carlos, Brazil—Eng. Eliane Fiorentini), technical support from SENAI (Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial “Mário Henrique Simonsen”, Piracicaba, Brazil—Prof. José Francisco Bis), Madeireira Uliana Ltda (Tietê, Brazil—Mr. Antônio Carlos F. Uliana), and Udemilson Luís Ceribelli.

References

  1. American Society for Testing and Materials (ASTM) ASTM D 1666 (1987) Standard methods for conducting machining tests of wood and wood-base materials, Philadelphia Google Scholar
  2. Crow SZ, Pickles KJ (1971) Thermal softening and degradation of wood and bark. Wood Fiber 3:166–178 Google Scholar
  3. Deglise X, Magne P (1987) Pyrolysis and industrial charcoal. In: Willey J (ed) Biomass regenerable energy. Wiley, New York Google Scholar
  4. de Moura LF, Hernández RE (2005) Evaluation of varnish coating performance for two surfacing methods on sugar maple wood. Wood Fiber Sci 37(2):355–366 Google Scholar
  5. de Moura LF, Hernández RE (2006) Evaluation of varnish coating performance for three surfacing methods on sugar maple wood. For Prod J 56(11/12):130–136 Google Scholar
  6. Duchez L, Guyonnet R (1998) Principles and applications of wood rectification. In: Proceedings 5th world conference on timber engineering, Lausanne Google Scholar
  7. Graham RG, Bergougnou MA, Overend RP (1984) Fast pyrolysis of biomass: a review. J Anal Appl Pyrolysis 6:95–135 CrossRefGoogle Scholar
  8. Hernández RE, de Moura LF (2002) Effects of knife jointing and wear on the planed surface quality of northern red oak wood. Wood Fiber Sci 34(4):540–552 Google Scholar
  9. International Organization for Standardization (1984) ISO 4287-1: Rugosité de surface—Terminologie—Partie 1: Surface et ses paramètres, Genova Google Scholar
  10. Stewart HA (1980) Some surfacing defects and problems related to wood moisture content. Wood Fiber 12(3):175–182 Google Scholar
  11. Triboulot P, Sales C, Zerizer A, Martin P (1995) Correlation of fracture toughness of bonded joints with quality (roughness) of knife planed MDF surface. Holzforschung 49:465–470 CrossRefGoogle Scholar
  12. Vovelle C, Mellottee H (1982) Modélisation de la pyrolyse oxydante ou non-oxydante de bois ou de déchets végétaux à partir de leurs composants. In: Energy from biomass, 2nd edn. Applied Sciences, London, pp 925–929 Google Scholar
  13. Wenzel RN (1936) Resistance of solid surfaces to wetting by water. Ind Eng Chem 28(8):988–994 CrossRefGoogle Scholar
  14. Woodson GE, Koch P (1970) Tool forces and chip formation in orthogonal cutting of loblolly pine. Forest service research paper SO-52, US Department of Agriculture Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 2010

Authors and Affiliations

  • Luiz Fernando de Moura
    • 1
  • José Otávio Brito
    • 1
    Email author
  • Adriana Maria Nolasco
    • 1
  • Lis Rodrigues Uliana
    • 1
  1. 1.Department of Forest SciencesUniversity of São Paulo (ESALQ/USP)PiracicabaBrazil

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