Investigations into the photodegradation of wood using microtensile testing

Abstract

This paper describes changes in microtensile strength of six softwood species during natural weathering. All species showed a rapid reduction in both zero span and 10 mm span strength during three months weathering and the method proved capable of distinguishing differences in degradation rate and in the characteristic shape of the strength loss curve for the different species. The results indicated that lignin degradation is initially more rapid than cellulose. Although the principal trend was one of strength loss during weathering, some species showed a small strength increase after short exposure times. The strength changes are consistent with three radiation-induced processes, namely a mechanism whereby strength increases and two degradation processes occuring at different rates. A ‘Zero Intercept’ parameter was derived to characterise the strength loss curves.

Zusammenfassung

Diese Arbeit beschreibt die Änderung der Zugfestigkeit von sechs Nadelholzarten während einer natürlichen Bewitterung über einen Zeitraum von drei Monaten. Bei allen Holzarten ergab sich eine rasche Abnahme der Zugfestigkeit sowohl bei Prüflänge Null als auch bei 10 mm Prüflänge. Die Methode erwies sich als geeignet, Unterschiede in der Abbaurate und im Verlauf des Festigkeitsverlustes für die verschiedenen Holzarten zu erfassen. Die Ergebnisse deuten daraufhin, daß Lignin zunächst rascher abgebaut wird als Cellulose. Entgegen dem allgemeinen Trend eines kontinuierlichen Festigkeitsbverlustes während der Bewitterung zeigten einige Holzarten einen vorübergehenden Anstieg nach kurzer Bewitterungsdauer. Die Festigkeitsänderungen stehen in Zusammenhang mit drei durch Lichtstrahlung induzierten Prozessen, von denen einer zur Erhöhung der Festigkeit führt. Zwei andere beruhen auf Abbauvorgängen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Aus den Meßdaten wurde ein spezieller Parameter (Zero Intercept) zur Charakterisierung der Abbaukurven entwickelt.