Hlavní faktory ovlivňující mechanické a fyzikální vlastnosti OSB desek Praha, 25. 4. 2012 Martin Böhm (bohm@fld.czu.cz)

Proč vyrábět OSB a další materiály na bázi dřeva?

Hlavní nevýhody dřeva Dřevo je materiál hygroskopický, který při změnách vlhkosti sesychá a bobtná. Materiál s výrazným anizotropním chováním. Je to nehomogenní materiál.

Materiály na bázi dřeva Materiály na bázi dřeva do značné míry zachovávají výhodné a překonávají nevýhodné vlastnosti dřeva.

Hlavní výhody a nevýhody materiálů na bázi dřeva Velkoplošnost a dostupnost širokého sortimentu výrobků. V porovnání se dřevem nižší vlhkostní roztažnost. Možnost ovlivnění vlastností výsledného produktu. Zpravidla vyšší hmotnost v porovnání se dřevem. Emise škodlivých látek (převážně formaldehydu).

OSB (Oriented Strand Boards) - desky z plochých orientovaných třísek

Charakteristika OSB OSB je velkoplošný materiál vyráběný z dlouhých, štíhlých a tenkých třísek. Třísky ve vnějších vrstvách jsou orientovány rovnoběžně s délkou nebo šířkou desky, třísky ve středové vrstvě jsou orientovány kolmo na třísky vnějších vrstev.

Výroba OSB

Faktory nejvíce ovlivňující mechanické a fyzikální vlastnosti OSB desek Orientace třísek Velikost a geometrie třísek Hustotní profil - příčný - podélný Použitá lepidla Vlhkost

Orientace třísek (Painter et al., 2006) (Dai, 2005)

Velikost a geometrie třísek (Nishimura et al., 2004) odstranění drobné frakce štíhlostní stupeň

Vnitřní dutiny (Wu, 2006) (Kamke, 2004)

Hustota (Kelly, 1997)

Zjišťování příčného hustotního profilu

Příčný hustotní profil (Painter et al., 2006) Výrazný vliv na fyzikální a mechanické vlastnosti

Plošná hustota Tloušťkové bobtnání Ztráty pevnosti (Dai, 2005) (Chunping Dai, 2005)

Lepící směsi Vliv na rovnovážnou vlhkost a tloušťkové bobtnání (Peňa, Rojas, 2006) Vliv na rovnovážnou vlhkost a tloušťkové bobtnání

OSB SUPERFINISH Charakteristiky materiálu OSB/3 - SUPERFINISH Tloušťka: 12 mm Dřeviny: SM (80 %) BO (20 %) Poměr třísek povrch/střed: cca. 50/50 Vlhkost třísek: střed 10,5 % povrch 5,5 % Parafín   1,20% Použitá lepidla Povrch: MUF 8,5 % Tvrdidlo 2,4 % Střed: MDI 3,5 %

Rovnovážná vlhkost OSB Sorpce Desorpce 15% 35% 50% 65% 85% 100% 2,58 4,88 6,39 8,43 12,8 19,61 22,28 17,14 12,56 10,05 7,75 4,83

Lineární roztažnost OSB

Tloušťkové bobtnání OSB Sorpce 15% 35% 50% 65% 85% 100% 0,68 1,65 2,41 4,06 8,37 16,07 Desorpce 100% 85% 65% 50% 35% 15% 19,78 17,21 13,57 12,44 10,88 8,55 bobtnání = -0,7371+0,3882*x+0,0237*x^2 sesychání = 4,7583+0,8242*x-0,0067*x^2

Nevratné tloušťkové bobtnání OSB RV Relativní vlhkost vzduchu, vlhkost OSB a odpovídající podíl tloušťkových změn 35% 50% 65% 85% 100% vlhkost OSB 4,32 6,26 8,17 13,32 22,07   TB NTB tl. změny (%) 2,23 0,55 2,87 0,71 4,83 1,13 11,66 3,3 22,66 8,75

Vliv vlhkosti na MOE

Vliv vlhkosti na modul pružnosti v ohybu