Search

The project aimed to study capillary water and moisture absorption through diffusion in spruce boards across fiber direction when exposed to liquid water for 168 h, as well as the drying after that. The study was driven by the necessity of fulfilling the HusAMA YSC.122 rule that states that the surface MC of the wood must not be above 18 % when it is built in and above 16 % if surface treatment will be done. CT scanning was used to study changing MC levels in 2.25 mm layers from the wood surface as average values for each layer. The layers are named after the deepest section of the layer i.e. layer 4.5 is between 2.25 mm and 4.5 mm. Water uptake: Results of the studies show that liquid water can penetrate down to 4.5 mm (MC >30%), even though in most cases it does not penetrate beyond 2.25 mm (surface layer). Local pockets or higher MC may nevertheless occur. None of the specimens shows liquid water penetration beyond the surface layer within the first 72 h of liquid water exposure. Neither density nor board side exposed (pith‐side or sapwood‐side) have an influence in the rate of liquid water/moisture absorption. Regarding the 18% limit established by HusAMA YSC.122, it can be reached within the first 24 hours of exposure, but its penetration is limited to around 6.75 mm of depth. Regarding the 16 % limit, a more heterogeneous behavior among specimens can be seen, with penetrations that go from 13.5 mm to 20.25 mm after 24 h of exposure. Drying: Drying took place by samples kept in room climate in the lab with no climate control or air‐velocity regulation. The conditions were equivalent to EMC of 6 %. All layers of the wood specimens are below 18 % within 48 h when water is removed after 168 h of exposure. The 16 % limit can take from 48 to up to 140 h to be reached by all layers in the atmospheric conditions of the lab, which at the moment of the experiment were extremely dry. This factor must be taken into account when interpreting results of this experiment not only during drying, but also during water uptake.

I ett samhälle med allt större fokus på miljön och användning av förnybara resurser så har efterfrågan på trä som material ökat. En ökad efterfrågan på material kan i sin tur leda till att det kan bli svårt att få tag i material och då gäller det att företagen kan utnyttja sina resurser på bästa sätt och på det viset även kunna minska sina kostnader. Trä är ett organiskt material och har därmed egenskaper som inte förekommer hos andra material. Egenskaperna varierar mellan olika trädslag, inom varje trädslag samt inom varje enskilt träd. Detta beror bland annat på cell och kviststrukturen samt hur träden har växt. Med materialutnyttjande i fokus växte detta examensarbete fram för att kartlägga en produktionslina för golvstommar. Syftet var även att studera möjligheterna att minska materialförlusterna genom att limma ihop materialet två och två innan de gick vidare i processen. För att studera detta genomfördes först en bakgrundsstudie kring trä som material samt limfogning av trä. Därefter genomfördes ett antal fallstudier för att kunna beräkna materialförlusterna i produktionen. Det följdes av en praktisk studie i en testmiljö där det studerades möjligheten att minska materialförlusterna genom att sammanfoga materialet med lim innan sönderdelning till lameller. Resultatet visade att det blev materialförluster både i form av sågspån, som är svårt att göra något åt, samt material som faller sönder till följd av främst kvistar. Materialförlusterna på grund av kvistar finns det möjlighet att minska på genom, vilket de partiska testerna av att sammanfoga materialet med lim innan sönderdelning visade. Att studera sina processer och dess materialutnyttjande är relevant för alla träförädlande företag så att råvaran utnyttjas på bästa möjliga sätt. Det går inte att eliminera alla materialförluster men en åtgärd för att minska materialförlusterna kan i detta fall vara att sammanfoga materialet innan sönderdelning. In a society with an ever-growing focus on the environment and renewable recourses, the demand for wood as a material will increased. An increase in demand can, however, lead to a shortage in materials. This in turn puts pressure on companies to utilize their resources optimally to both conserve materials and to minimize the costs. Wood is an organic material which gives it unique properties compared to other materials. These properties are not however uniform and can change based on the type of wood. Differences in properties might occur between trees of the same wood species, and even in singular trees. This variety depends on the tree’s cellular and knots structure in addition to how it was grown. The focus of this bachelor thesis was the use of materials in a production line of flooring frames. The aim of this study was also to see if it was possible to minimize the loss of materials by gluing together two pieces of material before processing. The first step in completing this study was to perform a background study which focused on wood as a material and the usage of bonding agents for wood. The background study was then followed by a number of case studies where the loss of materials in the production line was calculated. The case studies were then in turn followed by a practical study performed in a test environment concerning the ability of minimizing material losses by adhering two pieces of material before processing them into lamina. The result showed a loss of materials in form of sawdust and materials breaking after processing, mainly due to knots. The sawdust is difficult to avoid but as the practical study showed, it was possible to reduce the loss of materials caused by knots, by adhering material together before processing it. To study the production and its use of materials is relevant for all wood manufacturing industries to ensure the optimal usage of the material. It is not possible to eliminate all material losses but one possible way to minimize it could be, in this case, to adhere material before it is processes.

Trä är ett biologiskt och organiskt material vars egenskaper möjliggör att det vid rätt förhållanden kan växa mögel på det. Mögeltillväxt på trä som människor hanterar och har i sin närhet kan skapa hälsoproblem då vissa mögelarter kan orsaka respiratoriska problem samt allergisk alveolit.En undersökning av vilken mögelsvamp som växer på brädor vid ett sågverk i södra Sverige har utförts. Utöver detta har möjliga tillväxtmiljöer för mögel undersökts under brädgårdstorkning samt en torkprocess. De undersökta parametrarna var temperatur och relativ luftfuktighet.Mögelsvampen Paecilomyces hittades samt Aspergillus niger och jäst. Klimatet under brädgårdstorkning samt torkprocessen visade att de under stor del av den tidiga hanteringen av virket fanns ett klimat gynnsamt för mögeltillväxt. Wood is a biological and organic material whose properties makes it possible for mold to grow on it under the right conditions. Mold growth on wood that humans handle and get in contact with can create health problems as some mold species can cause respiratory problems and allergic alveolitis.An investigation of which mold that grows on boards at a sawmill in southern Sweden has ben carried out. In addition to this, possible growth environments for mold have been investigated during lumber yard drying and a kiln drying process. The parameters examined were temperature and relative humidity.Mold of Paecilomyces, Aspergillus niger and yeast was found on boards. The climate during lumber yard drying and the kiln drying process showed that a large part of the early handling of the wood had a favourable climate to mold growth.

Hemicelluloses are a group of heterogeneous polysaccharides representing around 30 % of wood where the dominating types are xylans, glucomannans and xyloglucans. Hemicelluloses complex molecular structure makes it difficult to understand the relationship between structure and properties entirely, and their biological role is not yet fully verified. Additionally, hemicelluloses are sensitive to chemical processing and are not utilized to their full potentials for production of value-added products such as materials, additives to food and pharmaceutical products, etc. Increased knowledge regarding their functions is important for the development of both processes and products. The aim with this work has therefore been to increase the fundamental understanding about how the structure and properties of wood hemicelluloses are correlated, and properties such as flexibility, interaction with cellulose, solubility, resistance to chemical-, thermal-, and enzymatic degradation have been explored. Molecular dynamics (MD) simulations were used to, in detail, study the structures found in wood hemicelluloses. The flexibility was evaluated by comparing the impact of backbone sugars on the conformational space and also the impact of side groups was considered. Based on the conformational space of backbone glycosidic linkages the flexibility order of hemicelluloses in an aqueous environment was determined to be: xylan > glucomannan > xyloglucan. Additionally, the impact of xylan structure on cellulose interaction was evaluated by MD methods. Hemicelluloses were extracted from birch and spruce, and were used to fabricate different composite hydrogels with bacterial cellulose. These materials were studied with regards to mechanical properties, and it was shown that galactoglucomannans mainly contributed to an increased modulus in compression, whereas the most significant effect from xylan was increased strain under uniaxial tensile testing. Besides, other polysaccharides of similar structure as galactoglucomannans were modified and used as pure, well defined, models. Acetyl groups are naturally occurring decorations of wood hemicelluloses and can also be chemically introduced. Here, mannans with different degrees of acetylation were prepared and the influence of structure on solubility in water and the organic solvent DMSO were evaluated. Furthermore, the structure and water solubility influenced the interaction with cellulose. Acetylation also showed to increase the thermal and biological stability of mannans. With chemical pulping processes in mind, the degradability of spruce galactoglucomannans in alkaline solution were studied with regards to the structure, and the content of more or less stable structural regions were proposed. Hemicellulosor är en grupp av heterogena polysackarider som utgör ca 30 % av trä och där de vanligaste typerna är xylaner, glukomannaner och xyloglukaner. Den komplexa strukturen gör det svårt att fullständigt förstå förhållandet mellan struktur och egenskaper, och deras biologiska roll är ännu inte fullständigt kartlagd. Dessutom är hemicellulosor känsliga för kemiska processer och tas inte tillvara på bästa sätt för att tillverka förädlade produkter så som nya material eller användas som additiv till livsmedel och farmaceutiska produkter etc. En ökad kunskap om deras funktion är viktig för utvecklingen av både processer och material. Målet med detta arbete har därför varit att öka den fundamentala förståelsen för hur struktur och egenskaper hos hemicellulosor från trä hänger ihop. Egenskaper så som flexibilitet, interaktion med cellulosa, löslighet, samt kemisk-, termisk- och biologisk stabilitet har utvärderats. Molekyldynamiska (MD) simuleringar användes för att studera strukturer som återfinns i hemicellulosor på detaljnivå. Flexibiliteten utvärderades med avseende på hur konformationsrymden påverkades av vilka monosackarider som ingick i huvudkedjan, samt påverkan från sidogrupper. Baserat på huvudkedjan bör flexibilitetsordningen för studerade hemicellulosor i vattenlösning vara: xylan > glukomannan > xyloglukan. Dessutom användes MD simuleringar för att analysera hur strukturen hos xylaner påverkar interaktionen med cellulosa. Hemicellulosor extraherades från björk och gran, och användes för att producera flera olika komposithydrogeler med bakteriell cellulosa. Dessa material studerades bland annat med avseende på de mekaniska egenskaperna och de tydligaste observationerna var att galaktoglukomannan bidrog till en ökad kompressionsmodul, medan xylan framförallt ökade töjbarheten i dragprov. Dessutom modifierades modellpolysackarider med liknande struktur som galaktoglukomannan och användes som extra rena och väldefinierade modellsystem. Acetylgrupper förekommer naturligt som sidogrupper på hemicellulosor och de kan även introduceras via kemisk modifiering. I detta projekt tillverkades mannaner med olika acetyleringsgrad och hur strukturen påverkade lösligheten i vatten och det organiska lösningsmedlet DMSO utvärderades. Det visade sig även att strukturen och lösligheten i vatten påverkade interaktionen med cellulosa. Acetyleringen hade också en positiv effekt på den biologiska och termiska stabiliteten. Med kemiska massaprocesser i åtanke studerades nedbrytbarheten hos galaktoglukomannaner från gran i alkalisk lösning med avseende på strukturen och förekomsten av mer eller mindre stabila strukturella regioner föreslogs. QC 20190107

Strength grading of structural timber is a process by which value is added to sawn products. It is to the greater part carried out using machine grading based on statistical relationships between so called indicating properties and bending strength. The most frequently applied indicating property (IP) on the European market is the stiffness in terms of average modulus of elasticity (MOE) of a timber piece, although MOE is a material property that varies within timber. A major limitation of today’s grading methods is that the described relationships are relatively poor, which means that there is a potential for more accurate techniques. The main purpose of this research has been to initiate development of more accurate and efficient machine grading methods. Strength of timber is dependent on the occurrence of knots. At the same time, knot measures applied as indicating properties until today have shown to be poor predictors of strength. However, results from this research, and from previous research, has shown that not only size and position of knots but also fibre deviations in surrounding clear wood are of great importance for local stiffness and development of fracture under loading. Thus, development of new indicating properties which take account of knots as well as properties of surrounding fibres, determined on a very local scale, was considered as a possible path towards better strength grading. In the research, results from contact-free deformation measurements were utilized for analysis of structural behaviour of timber on both local and global level. Laser scanning was used for detection of local fibre directions projected on surfaces of pieces. Scanned information, combined with measures of density and average axial dynamic MOE, was applied for calculation of the variation of local MOE in the longitudinal board direction. By integration over cross-sections along a piece, a stiffness profile in edgewise bending was determined and a new IP was defined as the lowest bending MOE along the piece. For a sample of Norway spruce planks, a coefficient of determination of 0.68 was achieved between the new IP and bending strength. For narrow side boards to be used as laminations in wet-glued glulam beams, the relationship between IP and tensile strength was as high as 0.77. Since the intended use of the narrow boards was as laminations in wet-glued beams, the possibility of grading them in a wet state was also investigated. Grading based on axial dynamic excitation and weighing gave just as good results in a wet state as when the same grading procedure was applied after drying. It was also found that the relationship between the new IP and strength was dependent on what scale the IP was determined. Optimum was reached for moving average MOE calculated over lengths corresponding with approximately half the width of investigated pieces. Implementation of the new IP will result in grading that is more accurate than what is achieved by the great majority of today’s grading machines. The new method will probably also be particularly favourable for development of engineered wood products made of narrow laminations. Hållfasthetssortering av konstruktionsvirke innebär att värdet på sågade produkter ökar. Sorteringen genomförs oftast med maskinella metoder baserade på statistiska samband mellan s.k. indikerande egenskaper och böjhållfasthet. Den indikerande egenskap (indicating property, IP) som är vanligast på den Europeiska marknaden är styvhet uttryckt som ett medelvärde för elasticitetsmodulen (modulus of elasticity, MOE) i ett virkesstycke, trots att MOE är en materialegenskap som varierar i virket. En betydande begränsning med dagens sorteringsmetoder är att de beskrivna sambanden är förhållandevis svaga, vilket innebär att det finns en potential för metoder med högre noggrannhet. Det huvudsakliga syftet med detta doktorandprojekt har varit att initiera en utveckling mot sådana metoder. Hållfasthet hos virke är beroende av förekomst av kvistar. Samtidigt har de kvistmått som fram till idag kommit till användning visat sig vara dåliga prediktorer av hållfasthet. Resultat från såväl denna som tidigare forskning har dock visat att inte bara kvistars storlek och läge, utan också variationen i fiberriktning i omgivande träfibrer, är av stor betydelse för lokal styvhet och brottförlopp under inverkan av last. Utveckling av nya IP som tar hänsyn till såväl kvistar som omgivande träfibrers egenskaper fastställda på mycket lokal nivå bedömdes vara en möjlig väg för att uppnå bättre hållfasthetssortering. I detta doktorandprojekt användes beröringsfri deformationsmätning för analys av det strukturella beteendet hos virkesstycken på såväl lokal som global nivå. Laserskanning utnyttjades för detektering av lokala fiberriktningar projicerade på virkesstyckenas ytor. Med utgångspunkt från skannad information, virkesdensitet och medelvärde för axiell dynamisk elasticitetsmodul kunde variationen i lokal elasticitetsmodul i virkesstyckenas längdriktning bestämmas. Genom integration över tvärsektioner längs ett virkesstycke kunde en profil över hur böjstyvheten i styva riktningen varierade i virkesstyckets längdriktning beräknas. En ny IP definierades som den lägsta elasticitetsmodulen i böjning utmed virkesstyckets längd. För ett urval av granplankor erhölls en förklaringsgrad på 0.68 mellan den nya indikerande egenskapen och böjhållfasthet. För smala sidobrädor avsedda att användas som lameller i våtlimmade limträbalkar var motsvarande förklaringsgrad mellan samma IP och draghållfasthet så hög som 0.77. Eftersom sidobrädorna var avsedda att användas som lameller i våtlimmade balkar genomfördes en studie avseende möjligheten att hållfasthetssortera i vått tillstånd med hjälp av axiell dynamisk excitering och vägning. Det visade sig att sådan sortering gav lika bra resultat som då samma metod användes efter torkning. Sambandet mellan den nya indikerande egenskapen och hållfasthet visade sig också vara beroende av på vilken lokal nivå som egenskapen beräknades. Optimum uppnåddes då den bestämdes som ett glidande medelvärde beräknat över en längd motsvarande ungefär halva virkesstyckets höjd. Implementering av den nya sorteringsmetoden kommer att resultera i sortering som är noggrannare än vad som kan erhållas med det stora flertalet av de sorteringsmetoder som finns idag. Den nya indikerande egenskapen kommer sannolikt att bli särskilt gynnsam att använda för utveckling av ingenjörsmässiga träprodukter bestående av smala lameller.

Denna studie syftar till att utgöra underlag och förslag till utformningen av statistikrapporter till WoodEye’s nya statistikdatabas som ingår i WoodEye 5. WoodEye 5 lanserades på Lignamässan i Hannover, 30 maj- 3 juni 2011. Förslagen har sin grund i kvalitativa intervjuer med ett urval av Innovativ Vision AB’s kunder, som tidigare visat intresse i frågan. Innovativ Visions kunder finns inom träbearbetningsindustrin, och uppvisar stora variationer i verksamhetsområde. Därför ska den nya statistikdatabasen präglas av en större valfrihet och flexibilitet, för att ett specifikt företag ska kunna göra de produktionsuppföljningar som är lämpliga för ändamålet. I slutet av 1960-talet påbörjades utvecklingen av automatisk virkessortering, eftersom detta skulle medföra en högre kapacitet och en jämnare avsyning i träbearbetande företag. En större mängd produkter kan tillverkas och fler sorteringsregler kan tillämpas samtidigt vid automatisk virkesavsyning jämfört med manuell avsyning. På senare år har även träindustrin påverkats av olika produktionsfilosofier, exempelvis resurssnål produktion. Detta medför att arbetet med kvalitetsteknik får en mer betydande roll i träbearbetande företag. Eftersom trä är ett heterogent material, är kvalitetsoptimering en komplex aktion. Därför har man börjat förespråka idén om rätt kvalitet för rätt ändamål, istället för att tala om hög och låg kvalitet. Innovativ Vision har sina rötter i den datorbaserade bildbehandlingen som bedrevs med stor framgång vid Linköpings universitet under 1980-talet. I slutet av 2011 beräknas den femte generationen WoodEye vara i drift, och i dagsläget finns tre tillhörande mjukvaruoptioner; Sorter, CrossCut och Parquet & Flooring. Sorter är en sorteringsoption, CrossCut är en kapoptimeringsoption och Parquet & Flooring är en sorteringsoption med förbättrad avsyning av färgvariationer i virket. I intervjuerna framkommer att de uppföljningar som referensföretagen utför idag är personal-, tillgänglighets-, och leverantörsuppföljningar samt hur den faktiska produktionen förhåller sig till den kalkylerade produktionen. Det finns stora variationer i uppföljningsverksamheten mellan företagen. Tre företag utför leverantörsuppföljningar och dessa anses vara de som har bäst rutin på uppföljningar. För optimalt genomförda uppföljningar av råvaran krävs en utvecklad defektstatistik, en funktion i statistikdatabasen som skulle innebär ett stort mervärde för kunderna. Det är framför allt kunder som använder WoodEye CrossCut som efterfrågar defektstatistik. Det beror sannolikt på att ingen motsvarighet till WoodEye Sorter’s nedklassningsstatistik finns till denna kapoptimeringsoption. I WoodEye 5 kommer trendstatistik genereras. Trendstatistiken blir ett verktyg för att avgöra hur det ögonblickliga produktionsutfallet förhåller sig till produktionsutfallet över tiden. Bland referensföretagen råder delade meningar om hur trendstatistiken kommer att användas; en del företag tror sig vilja göra uppföljningar baserat på informationen, medan andra enbart vill tillämpa den som ett stöd då WoodEye är i drift. This study aims to provide support and suggestions for the design of statistical reports to WoodEye's new statistical database based on interviews with a sample of customers of Innovativ Vision AB. The new databas will be developed because of the improved fifth generation WoodEye 5, that will be in operation in late 2011. The customers varies widely in scope, and therefore the new statistical database should be characterized by a greater freedom of choice. Automatic sorting of wood panels imply a higher capacity and a smoother inspection. A greater variety of products can be produced, and a larger amount of sorting rules can be applied to automatic inspection of wood than in the case of manual inspection. The interviews reveal that there are wide variations in follow-up activities between the companies. The follow-ups the reference companies perform today are primarily whether the actual production is related to the deferred production, personnel monitoring, availability monitoring and supplier monitoring. Many of the companies demand some kind of defects statistics, for optimal follow-up of the raw material.

Ska trä öka sin konkurrenskraft måste trähusföretag och virkesleverantörer bli bättre på att både ställa och uppfylla kravspecifikationer. Idag kan materialspill och felleveranser uppgå till närmare en femtedel av virkeskostnaden.Trähusbranschen står inför ett antal utmaningar. Avgörande är att kunna producera attraktiva bostäder till en kostnad som inte är högre än att människor har råd.Trähusföretagen utnyttjar inte fullt ut material och metoder som är anpassade för en effektiv produktion av hus i fabrik. I den kontexten får träets miljöfördelar en underordnad betydelse i konkurrensen med andra mindre miljömässigt uthålliga material. Upprättat; 2011; 20130911 (ysko)

Denna rapport beskriver inverkan av snedfibrighet i enskilda fanerark på formstabiliteten hos en 3,6 mm tunn formpressad konstruktion av björk. Totalt har 6 provgrupper á 15 skal tillverkats och testats. Genom olika orientering av faneren så att vissa ämnen fått avvikande fiberorientering i den limmade konstruktionen och inverkan av snedfibrighet har därmed kunnat studeras. Resultaten visar att snedfibrighet i enskilda fanerark medför försämrad formstabilitet hos den formpressade produkten. Snedfibrighet ger framförallt skevhet hos produkten, men kan i vissa fall även medföra ökad rörelse vid ändrad fuktighet i andra rörelseriktningar, samt kupning av konstruktionen. Fanerark med snedfibrighet som limmas så att fiberorienteringen blir i motsatt riktning för faner på vardera sidan om symmetrilinjen i tjocklek för konstruktionen, så kallad korslimning, ger den absolut sämsta förutsättningen för att erhålla en formstabil produkt.

Customers demand very high quality of veneered furniture products with regard to surface appearance, shape stability and stiffness. To meet these requirements, it is important to improve the manufacturing process by a better understanding of the thermo-hygro-mechanical behaviour of the individual veneers. During the manufacture of strongly curved products, the veneers are exposed to large membrane and bending deformations and to high pressure in the radial fibre direction. When hot-press forming is used, the veneers are also exposed to a high surface temperature during the pressing time (curing time). These severe conditions can result in plastic deformation perpendicular to the veneer surface as well as mechano-sorptive strains in the curved regions, since the heating can have a significant influence on the moisture distribution. How strong an influence these factors have on the distortion of the veneered product and on the final surface quality (i.e. grain-raising and fissuring) of the product is far from being fully clarified. To study this complex multi-physical problem including temperature, moisture, large deformations for orthotropic materials, surface constraints and progressive glue interaction, a three-dimensional finite element model has been developed. In this study, the simulation of deformations and stresses occurring during the manufacture of a curved veneered product (chair seat) of birch wood is described. The results show that heating, pressure and the fibre orientation in the veneers have a significant influence on the distortion of the chair seat. The model can also be used to study the risk of fracture in the veneers and in the glue line.

Svenska barr- och lövträd – användning och anatomi beskriver egenskaper, samt strukturen på makro- och mikronivå för de vanligaste svenska trädslagen. Barrträden som behandlas är tall, gran och en. Lövträden är björk, asp, al, rödbok, ek, ask och lönn. De fysikaliska egenskaperna rangordnas mellan de olika träslagen, för att lätt kunna göra jämförelse dem emellan. Dessutom ges exempel på användningsområden för respektive träslag. Arbetet baseras på en litteraturstudie av svensk och internationell litteratur, samt på egna undersökningar av trä på mikroskopisk nivå. Alla träslag med undantag av asp, al och lönn presenteras tillsammans med egna bilder tagna i mikroskop. I en allmän del beskrivs trädens uppbyggnad på makroskopisk nivå. Makroskopisk struktur som beskrivs är t ex märg, årsringar och kärl. I denna del beskrivs också olika celltyper, cellens anatomi och kemi. En uppdelning är gjord mellan barr- och lövträd. Lövträden i sig delas vidare upp i strökärliga, halvströkärliga och ringkärliga träslag. Swedish softwoods and hardwoods – use and anatomy describe properties and macro- and microscopic structures for the most common species in Sweden. The softwood species described are pine, spruce and juniper. The hardwoods are birch, aspen, alder, beech, oak, ash and maple. The physical properties are placed in order of precedence between the different species, so that they easily can be compared with each other. Furthermore, some examples are given on uses for each species. The work is based on a literature survey of Swedish and international literature as well as on own studies of wood at a microscopic level. All the species (except aspen, alder and maple) are presented with our own pictures taken in a microscope. In the first part, the structures of the trees at a macroscopic level are described. Macroscopic structures that are described are for example rays, annual rings and vessels. This part also describes different cell types and the anatomy and chemistry of the cell. In the next part, a collection of facts about each species is included. A separation of soft- and hardwood is made, and the hardwoods are divided in diffuse-porous, semi-ring-porous and ring-porous species. Ingår i projekt1?Ingår i projektOm publikationen ingår i ett projekt, ange projektets namn. För att ange flera projekt, klicka på Ytterligare projekt.x

Denna rapport redovisar ett antal undersökningar som har genomförts för att belysa några material- och produktionsparametrars betydelse för formstabiliteten hos Skiktlimmade fanerprodukter. Produkterna tillverkas av faner som formas genom sammanlimning under tryck och där faneren kan vara orienterade i olika riktningar i förhållande till varandra för att åstadkomma ökad styrka och förbättrad formstabilitet jämfört t.ex. solitt trä. En vanlig benämning för metoden är också formpressning. Skiktlimmade skal har tillverkats under industriella förhållanden, där ett antal parametrar har varierats för att försöka utröna dessa parametrars inverkan på formstabiliteten. Den enda parameter som skilde försöken från de normala produktionsförhållandena var att samtliga faner konditionerades till avsedd fuktkvot innan försöken genomfördes. Formändringar hos skalen bestämdes i samtliga studier direkt i anslutning till pressningen, efter en viss tids lagring av skalen i produktionslokalen och/eller efter konditionering i klimatrum vid låg respektive hög relativ luftfuktighet. De parametrar som studerades var: träslag, dvs. svarvade faner av rödbok och björk; varianter av ett limsystem baserat på urea-formaldehyd, dvs. olika fukthalter hos limmet, olika typer av härdare (flytande respektive pulver) och tillsats av s.k. filler; inverkan av avvikande fuktkvot hos enskilda faner som skulle pressas till ett skal; inverkan av hur faneren matades genom limspridaren (vid applicering av lim med vals) och ojämn applicering av lim på faneren innan pressningen; inverkan av avvikande fiberorientering hos enskilda faner i ett skal; samt inverkan av att produkten utsattes för varierande relativ luftfuktighet. De slutsatser som kunde dras angående ovanstående uppräknade parametrars inverkan på formstabiliteten var: Bok är ett mer ”rörligt” träslag jämfört med björk och uppvisade överlag sämre formstabilitet än björk. Variationen i egenskaper hos det nu studerade limsystemet hade liten praktisk betydelse för produktens formstabilitet. Variation i fuktkvot mellan de faner som limmades samman till en produkt visade sig kunna få förödande konsekvenser för slutproduktens formstabilitet.Om faner med avvikande fuktkvot (i den genomförda studien var dessa faners fuktkvot 14 %-enheter högre) var osymmetriskt placerade i konstruktionen gav detta upphov till försämrad formstabilitet, dvs. såväl ökad spring-back som ökad skevhet. Något avvikande fuktkvot (3 %-enheter) hos ytfaneren inverkade inte menligt på formstabiliteten. För att uppnå god formstabilitet vid skiktlimning behövde faneren vara väl konditionerade, så att en så liten fuktgradient som möjligt uppkom i den limmade konstruktionen. Storleken på spring-back, men inte skevhet, direkt efter pressningen påverkades av hur faneren matades igenom valsspridaren och av på fanerarket ojämnt applicerad limmängd. Dock hade dessa faktorer inte en avgörande betydelse för produktens formstabilitet. Fiberorienteringen i enskilda faner var avgörande för deformationer och formstabilitet hos de studerade produkterna.Snedfibrighet på endast någon grad kunde under vissa omständigheter medföra deformationer och försämrad formstabilitet i sådan omfattning att slutprodukten blev obrukbar. Snedfibrighet i längsgående faner resulterade i skevhet, medan snedfibrighet i spärrfaner resulterade i kupning hos de nu studerade produkterna (studie 6). Spring-back påverkades i liten utsträckning av snedfibrighet hos faneren. Fanerark med snedfibrighet som limmades så att fiberorienteringen blev i motsatt riktning för faner på vardera sidan om symmetrilinjen (i tjockleksriktningen hos konstruktionen), så kallad korslimning, gav den absolut sämsta förutsättningen för att erhålla en formstabil produkt. Hade däremot faneren snedfibrighet med samma riktning på vardera sidan om symmetrilinjen begränsade detta läggningssätt skevhet som en följd av snedfibrighet. Formen hos produkterna ändrades i takt med omgivningens variationer i temperatur och framförallt i relativ luftfuktighet pga. att träet tar upp och avger fukt. Varierande fuktinnehåll (vilket i praktiken är mycket svårt att förhindra) kan frigöra spänningar som finns inbyggda i produkten, vilket resulterar i formändring. Detta kan ske trots att produkten under produktion bedömdes vara spänningsfri. Storleken på de deformationer som orsakas av variationer i det omgivande klimatet beror på produktens utformning/konstruktion, det aktuella klimatets nivå och varaktighet, samt olika material- och processparametrar, t.ex. de ovan nämnda, som kan inverka på formstabiliteten. Resultaten från de nu genomförda studierna visar tydligt att material- och processparametrar kan ha stor inverkan på skiktlimmade produkters formstabilitet. Fiberorienteringen i enskilda faner och skillnader i fuktinnehåll mellan faner som resulterade i fuktgradienter hos slutprodukten har identifierats som de viktigaste parametrarna som påverkar deformationer och formstabilitet hos de nu studerade produkterna. This report describes a number of investigations carried out to illustrate the importance of various material and production parameters for the shape stability of laminated veneer products. The moulded products are manufactured from veneers which are shaped by being glued together under pressure, the veneers being oriented in various directions in relation to each other to achieve greater strength and a better shape stability than that of solid wood. The laminated veneer shells have been manufactured under industrial conditions, where a number of parameters have been varied in order to assess the influence of these parameters on the shape stability. The tests differed from normal production conditions only in that all the veneers were conditioned to a defined moisture content before the tests were carried out. The change in shape of the shells has been determined immediately after pressing, after a certain period of storage in the production premises and/or after the shells have been conditioned in a climate chamber at low and high relative atmospheric humidities. Factors studied were: wood species, i.e. peeled veneers of beech and birch; variations of an adhesive system based on urea-formaldehyde, i.e. various moisture ratios in the adhesive, various types of hardener (liquid or powder) and the addition of a filler; the influence of different moisture content in the individual veneers to be pressed to a laminate; the influence of how the veneers are fed through the adhesive spreader (in a roller application of the adhesive) and of an uneven application of the adhesive on the veneer before pressing; the influence of different fibre orientations in the individual veneers in a laminate; and the influence of exposure of the product to a varying relative atmospheric humidity. The conclusions which could be drawn regarding the influence of different parameters on the shape stability were: Beech is a more “mobile” wood species than birch and showed overall a poorer shape stability than birch. The variations in properties of the adhesive systems studied had little practical importance for the shape stability of the product. Differences in moisture content between the veneers glued together into a product had serious consequences for the shape stability of the final product.If veneers with different moisture ratios were placed asymmetrically in the structure, (in this study the moisture content was 14 %-units higher) the shape stability was worse, i.e. a greater spring-back and a greater twist. A slight difference in moisture content (3 %-units) in the surface veneers did not greatly influence the shape stability. To achieve a good shape stability in the laminate, the veneers should be well conditioned, so that as small a moisture gradient as possible arises in the laminated structure. The magnitude of the spring-back, but not the twist, immediately after lamination was influenced by how the veneers were fed through the roller spreader and by the evenness of application of adhesive to the veneer sheet. These factors did not however have a decisive influence on the shape stability of the products. The fibre orientation in the individual veneers was decisive for the deformation and shape stability of the products studied.A grain deviation of only a few degrees could under certain conditions lead to deformations and a deterioration in shape stability so severe that the final product was useless. A grain deviation in the longitudinal veneer resulted in twist, while a deviation in the cross veneer resulted in cupping in the products studied (Study 6). The spring-back was influenced to a small extent by a grain deviation in the veneers. Gluing veneer sheets with a grain deviation so that the fibre orientation was in the opposite direction for veneers on each side of the symmetry line (in the thickness direction of the structure), so called cross-gluing, gave the absolutely worst conditions for obtaining a shape-stable product. Conversely, having the grain deviation in the same direction on each side of the symmetry line reduced the tendency to twist. The shape of the laminated veneer products depended on the moisture content of the veneers of which the product was made, i.e. the product shape followed the variations in the temperature and in particular the relative atmospheric humidity of the surroundings. Variations in moisture content (which in practice are very difficult to prevent) can release stresses built into the product, and this can lead to deformations. This can occur even if the product during production is assessed to be free from stresses. The magnitude of the deformations which follow from the variations in the climate surrounding the product depend on the design/structure of the product, the level and duration of the prevailing climate, and the various material and process parameters, e.g. those mentioned above, which can influence the shape stability. The results of this investigation show clearly that material and process parameters can have a great influence on the shape stability of laminated veneer products. The fibre orientation in the individual veneers and differences in moisture content between the veneers which result in moisture gradients in the final product have in this study been identified as the most important parameters influencing the deformation and shape stability of these products.

Syftet med denna rapport är att redovisa en nulägesanalys av processen för böjning av massiva ämnen av bok och björk med HF-teknik vid Kinnarps. Målet är att skapa ett samlingsdokument som skall ligga till grund och underlätta för det fortsatta arbetet med att utveckla böjningstekniken. Kedjan från sågning av bokstock till färdig ytbehandlat ämne av Arcus bok har följts och dokumenterats. Fem prioriterade områden har identifierats som behöver belysas grundligare för att få fram åtgärder som kan resultera i en effektivare HF-process för böjning av massivt trä. De fem områdena är: Eliminering av mögelangrepp på ämnen för böjning. Säkerställande av fuktkvotsnivån och minskning av fuktkvotsspridningen för processen ingående ämnen. Förbättring av pressmallens utformning i syfte att minska kassationer. Ökad kunskap om kontroll och styrning av uppvärmnings-, böjnings- och torkningsfasen. Ökad kunskap om formstabiliteten hos slutprodukterna. Förslag om fortsatt arbete inom ovanstående områden har givits.

Syftet med denna undersökning är att mätningar under processens gång försöka bestämma temperatur och fuktkvot i ämnen av Arcus bok, samt att relatera dessa faktorer till skador hos ämnena. Temperaturen stiger till ca. 90°C under processen, samtidigt som fuktkvoten sjunker till 4 %. Temperaturen varierar i ämnenas längdriktning. Den maximala medeltemperaturskillnaden två är mellan 4,1 och 9,7°C. Ämnena är kallare ändarna, vilket beror på att avdunstningen är störst från virkets ändytor. Andelen ämnen som inte blir godkända enligt uppställd kravspecifikation varierar beroende på när processen avbryts. För tidigt avslutad process leder till fel form hos ämnen. Om processen pågår för länge blir ämnen mycket torra och andelen ämenen med dragbrott ökar. En mindre undersökning presenteras i rapportens bilaga, där ändträförsegling av ämnen med vax studeras för att se om detta ger mindre skador vid böjprocessen samt högre slutfuktkvot hos ämnena. Det gick inte att finna någon inverkan av ändträförsegling med vax på skador som uppstår vid böjningen eller slutfuktkvoten hos ämnena. Vaxet gav en viss missfärgning av i ändträområdet hos de böjda ämnena. Ingår i projekt1?Ingår i projektOm publikationen ingår i ett projekt, ange projektets namn. För att ange flera projekt, klicka på Ytterligare projekt.x

I denna rapport redovisas olika utvecklingssteg som har genomgåtts för att utveckla processen för massivträböjning och för att ta fram ett nytt pressverktyg för massivträböjning i kombination med HF-uppvärmning (HF=högfrekvens) vid Kinnarps fabrik i Skillingaryd. Utvecklingen av verktyget har genomförts för ett armstöd av bok eller björk, tillhörande en stol benämnd Arcus. Processen för massivträböjning i kombination med HF-uppvärmning innefattar de olika stegen från det att stocken sågas, basas, torkas och kapas till ämnen vid ett externt sågverk, till konditionering av ämnena, själva böjningsoperationen, samt efterföljande lagring, slutbearbetning till färdigt armstöd och ytbehandling som sker vid Kinnarps i Skillingaryd. I denna rapport behandlas enbart böjningsoperationen, som innefattar styrning av HF-fältet för styrning av temperatur och fuktkvot hos ämnena, utformning av verktygen som skall ge ämnet den slutliga formen, samt skador och kassationer. Problem som har identifierats hos böjningsoperationen är hög kassation av ämnen på grund av dragbrott och buckling (upp till 35 % av ämnena har kasserats), överslag i HF-fältet vilket medfört att ämnen eller verktyg förstörts och att processen inte kunnat fullföljas, samt felaktig form hos de böjda ämnena vilket försvårat/omöjliggjort den fortsatta bearbetningen. Skillnaden i resultat mellan att böja träslagen bok och björk har också varit påtaglig. Målet med det arbete som redovisas i denna rapport har varit att förbättra böjningsoperationen till den grad att den totala kassationen för processen blir under 5 % vid kontinuerlig industriell drift, samtidigt som processen är stabil (inga överslag i HF-fältet) och lättarbetat för operatörerna. Ett nytt verktyg har tagits fram och trimmats in i samordning med systemets HF-värmning och den övriga processen. Efter att processen har varit i industriell drift under mer än 6 månader har den totala kassationen av ämnen varit lägre än 1 %. En jämförelse med konventionella metoder för massivträböjning (alt. inköp av böjda ämnen) visar att den nya processen kan få fram ämnen till halva kostnaden. Vid en produktion av 600 ämne per 8 timmars skift medför detta en besparing med storleksordningen 1,5 MSEK per år och skift. Den reducerade kassationen vid den nya böjprocessen från i medeltal 21 % till under 1 % medför för motsvarande produktionsvolym en besparing på i storleksordningen 500 000 SEK per år och skift. Projektet visar att genom målmedvetet produktivitetsarbete, är det möjligt för svensk produktion konkurrera med produktion i lågkostnadsländer. Detta gäller inte enbart för högteknologiska produkter, utan även för så pass enkla produkter som böjträ.

Denna förstudie behandlar inverkan av felaktig belimning av faneren vid tillverkning av skiktlimmade sittskal av björk. Vid belimningen av faneren applicerades limmet avsiktligt så att en förhöjd limmängd erhölls enligt två sätt: a) på fanerets ena långsida (i rygg-sitsriktningen), b) diagonalt över faneret. Fem sittskal av vardera appliceringsmodellen har testats och jämförts med totalt 60 stycken korrekt limmade sittskal. Felaktig limpåläggning som medför att mängden lim fördelas olika i den skiktlimmade konstruktionen har stor inverkan på formstabiliteten hos det färdiga sittskalet. Effekten blir ökad skevhet, medan spring-back påverkas marginellt. Denna förundersökning visar att limpåläggningens inverkan på formstabiliteten behöver undersökas närmare. Ingår i projekt1?Ingår i projektOm publikationen ingår i ett projekt, ange projektets namn. För att ange flera projekt, klicka på Ytterligare projekt.x

I den nu genomförda undersökningen har klimatet, dvs. temperaturen och den relativa luftfuktighet, bestämts vid tre för produkten väsentliga platser i produktionslokalen hos ett formpressningsföretag, nämligen i: Fanerlagret Torken Presshallen Temperatur och relativ luftfuktighet har loggats med logger Tinytag Ultra 2 vid dessa platser under perioden oktober 2005 till juni 2006. Följande slutsatser har kunnat dras: I fanerlagret har RF under den period mars-juni 2006 legat på en nivå som motsvarar en jämviktsfuktkvot på 7,5-12 % vid 20°C. Detta innebär att problem kan uppstå vid limningen (HF) och torkning av faneren är därmed att rekommendera. Torkning av faneren är att rekommendera med tanke på variationen i leveransfuktkvot hos faneren och att faneren lagras i buntar som medför att en fuktutjämning går mycket långsamt. Torken fungerar tillfredsställande och det klimat som denna var inställd på under mätperioden bör ge en slutfuktkvot hos faneren mellan 2,5 % och 4,1 %. Klimatet i presshallen varierar i samklang med utomhusklimatet. Det innebär att under vintrar med minusgrader och regnfattiga vårar så kommer klimatet i lokalen att motsvara ca 5 % jämviktsfuktkvot. Under övrig tid på året kommer produkter som förvaras i lokalen att fuktas upp mot 8-10 % fuktkvot. Ur aspekten fanerens fuktkvot, så bör presshallen och fanerlagret inte förses med en befuktningsanläggning. Snarare bör det ordnas så att fanerens fuktkvot har möjlighet att utjämnas mot en lägre nivå.

I denna rapport beskrivs hur förändringar i relativ luftfuktighet inverkar på formstabiliteten hos formpressade ämnen till fönsterkarmar. Karmämnena ärr uppbyggda av 29 faner som har formats till en öppen halvrund form (ungefär formen av ett C). Totalt tillverkades och testades 21 formpressade karmämnen. Ämnena hade följande dimensioner efter pressningen: bredd 260 mm, tjocklek 55 mm och innerdiameter 570 mm. Samtliga faner hade en och samma orientering i den formpressade konstruktionen, nämligen så att fiberorienteringen följde böjen. Efter formpressningen konditionerades ämnena i ett klimatrum vid 20°C och 18 % RF under 16 dygn. En uppfuktning i 90 % RF genomfördes sedan under 32 dygn och därefter konditionerades ämnena vid 20°C/20 % RF under 49 dygn. Avståndet mellan ämnets fria ändar och ämnets tjocklek bestämdes vid några olika tillfällen under klimatcyklingen. Resultaten visar att de karmämnen som studerats i denna undersökning har dålig formstabilitet med avseende på förändringar av det omgivande klimatet (RF). Den formförändring som är mest kritisk är avståndet mellan de fria ändarna, som ska vara inom intervallet 569 ±4 mm, det vill säga minsta respektive största tillåtna innerdiameter är 565 respektive 573 mm. Efter torkning av karmämnena under 49 dygn i 20°C och 20 % RF uppvisade 38 % av ämnena ett för litet avstånd mellan de fria ändarna. Karmämnena bör innan tillverkning av fönstren förvaras på ett sådant sätt att det inte torkar ut, för att förhindra att de formändras (diametern minskar) utöver de gränser som tillåts. En genomgång av de klimat som produkten skall användas vid, lagrings- och produktionsförhållanden där ämnena förekommer, samt fanerfuktkvot och tillförd fuktmängd via limmet, skulle kunna ge vid handen om processen kan förfinas för att minska rörelserna hos karmämnena.

Denna studie redovisar produktivitetsmätningar för två 5-axliga CNC-maskiner (maskin B och E) för bearbetning av skiktlimmade produkter vid företaget Svensson & Linnér AB. Studien visar att organisationen klarar av att producera med en acceptabel produktivitet när satserna är stora. När satsstorlekarna sjunker ökar stopptiderna dramatiskt. Som ett exempel visar studien att stopptiden i maskin B är 12 % när satsstorleken är över 600 detaljer. Vid maskin E och där satsstorleken igenomsnitt är 32 detaljer är stopptiden 33 %. En stor del av stopptiden beror på organisatoriska orsaker och en kraftig minskning av störningar kan erhållas genom att förbättra organisationen och planering för respektive maskin. Då utvecklingen går mot allt kortare serier måste stor energi läggas på att reducera stopptiderna. Det finns många goda exempel från till exempel bilindustrin där man lyckats att nå långt i detta arbete. Den så kallade SMED-metoden är ett exempel på ett kraftfullt verktyg för att radikalt minska ställtiderna vid en maskin utan att det behöver innebära några större investeringar. När stopptiderna tenderar att öka, ökar också riskexponeringen för olyckor och tillbud. En orsak till detta är den ökade stress som blir när kravet på produktiviteten ökar på grund av ökad konkurrens, samtidigt som produktionen i den egna verksamheten går mot allt mindre satsstorlekar. Utifrån den nu genomförda studien ges följande åtgärdsförslag: Diskutera gemensamt hur stopptiderna kan minskas utifrån vad som framkommit i studien och utifrån allas erfarenheter och upprätta en åtgärdslista. Sätt operativa mål för vilken produktivitetsnivå man vill sträva mot. Ta till vara på erfarenhet från tidigare perioder då det fanns en rutin för hur man organiserade arbetet inför ett ställ. Genomför SMED-analys vid något vanligt förekommande ställ för att fördela inre ställtid till yttre ställtid och genomför insatser för att reducera ställtiderna. Utarbeta rutiner för hur arbetet vid CNC-bearbetning ska organiseras.

Denna rapport beskriver inverkan av snedfibrighet hos faner på formstabiliteten hos formpressade sittskal. Undersökningen har genomförts på totalt 29 stycken sittskal av rödbok och björk som efter tillverkning har konditionerats vid 20°C och 20 % RF (relativ luftfuktighet) respektive 20°C och 90 % RF, varvid skevhet och så kallad spring-back bestämdes. Sittskalen tillverkades av rakfibriga faner som i vissa fall lades samman utan någon avvikelse i fiberorientering erhölls i förhållande till sittskalets utbredning. I andra fall orienterades ytfaneren på sittskalets fram- respektive baksida med ca. +5 och -5 graders avvikelse. I ett tredje fall orienterades faneren närmast under ytfaneren, som var snedlagda ± 5°, i motsatt riktning ± 5° i förhållande till ytfaneren. Spärrfaner med ”orolig” fiberstruktur testades också. Resultaten visar tydligt att en måttlig avvikande fiberorientering i formpressade sittskal är förödande för sittskalens formstabilitet. Snedfibrigheten resulterar i skevhet hos sittskalen, som under vissa omständigheter kan bli så stor att skalen inte går att använda till slutprodukter. Resultaten visar också att korsläggning av faneren, det vill säga att snedfibrigheten i faneren får olika riktning på olika sidor om den limmade konstruktionens symmetrilinje ger en additiv effekt på skevheten. På motsvarande sätt ger en korsläggning på samma sida av konstruktionens symmetrilinje en reducerad skevhet. Öppningsvinkeln mellan sits och ryggbricka (i denna rapport benämnd spring-back) påverkas i liten utsträckning av snedfibrigheten hos faneren, likväl som spärrfaner med orolig fiberstruktur har haft liten inverkan på spring-back och skevhet hos sittskalen i denna undersökning.

När trä används utomhus, spelar det någon roll för åldrandet av virket hur det har sågats i förhållande till årsringarna? Undersökningar av furu- och granytor, som exponerats utomhus under flera år, visar att den exponerade ytans förhållande till årsringarna har betydelse för sprickbildningen. Virke med stående årsringar spricker betydligt mindre än virke med liggande årsringar.

Företaget X har haft problem med sprickbildning i sina ekprodukter, vilket resulterat i omfattande kvalitetsbristkostnader. Denna rapport är resultatet av en genomgång av logistik, lagring torkning och sortering av ek hos en av Företagets största underleverantörer i Slovenien. Brister har uppdagats vid i första hand hanteringen av otorkad ek, samt i den utrustning som används för torkningen. Förslag till omedelbara åtgärder som behöver göras för att minska sprickförekomsten är: Kortare ledtider för leverans av otorkad ek från sågverken till FÖRETAGET Y, samt att otorkad ek lagras på sådant sätt vid sågverken att det skyddas från solljus, regn och snö. Förbättrade lagringsförhållanden för otorkad ek vid FÖRETAGET Y, eventuellt införande av forcerad brädgårdstorkning. Montering av gummiflaps i kammartorkarna för att förhindra läckageflöde förbi virkespaketen, samt på sikt ersätta befintliga RF-givare. Förbättrad belysning vid och iordningställande av sorteringsstationer för eklameller. På sikt rekommenderas även att torkningen av ek sker i ett steg från nysågat virke till snickeritorrt (8 % fuktkvot). Detta kräver att givare för relativ luftfuktighet och eventuellt styrsystemet i torkarna byts ut.

I denna rapport belyses några exempel på hur träkedjan, d v s värdekedjan av trämaterial från sågverk till bygge, fungerar idag för tre olika byggsystem med trä; modulbygge med fabriks­byggda lägenhetsmoduler, påbyggnad av befintligt bostadshus, samt en konventionell pelar­balkkonstruktion i trä. Fallstudier har genomförts i olika skeenden vid pågående byggprojekt med dessa system. Syftet med undersökningen har varit att ta fram kunskap om hur företagen i träkedjan skall formera sig och samarbeta i framtiden för att kunna möta den nya byggmarknadens växande behov av helhetslösningar när det gäller leveranser av produkter och system till byggarbetsplatserna. Fallstudierna visar att sågverkens positionering i värdekedjan varierar mycket, från att vara en passiv leverantör av trä till ett mer eller mindre okänt byggprojekt, till en aktiv aktör som påverkar den konstruktiva utformningen av byggnaden. För det senare fallet krävs närvaro i byggprocessens tidiga utredningsfas då oftast endast beställare och arkitekter är aktiva och där de för byggnadens utformning viktiga besluten tas. För att användningen av trä skall öka i byggandet behöver träkunnandet förbättras i alla led. Entreprenörerna behöver också få förtroende och rutiner för träbyggande. För att möta byggmarknadens förändrade krav på underleverantörerna behöver företagen i träkedjan: - kunna leverera systemkomponenter som kan monteras samman till färdigt hus, antingen på fabrik eller direkt på plats, - vid behov kunna leverera dessa komponenter mot långsiktiga kontrakt och med hög precision, snäva måttoleranser, samt med specificerad fuktkvot och fuktkvotsspridning, - utveckla sina produkter och integrera framåt i värdekedjan i nära samverkan med de parter som skall producera och utnyttja byggobjekten. Konstruktiva lösningar i trä oberoende om det är element, volymer eller systemkomponenter, måste vara enkla att tillämpa. De senaste åren har visat på en stark utveckling av system för byggande i trä, t ex limmade skivor från Martinsons i Bygdsiljum eller Trälyftets patenterade treskikts element. Även volym- och elementtillverkare med ett mer traditionellt angreppssätt har utvecklat sina system. Ju mer dessa system kan utvecklas mot enkla bygg/montagesystem med lösningar för knutpunkter och anslutningar, ju bättre är förutsättningarna för ökad användning av trä i byggandet. Marknaden kommer dock inte att enbart välja system på grund av teknik, utan vill kunna jämföra pris mot erbjuden prestation. Den som kan presentera sitt erbjudande mest effektivt kommer att bli vinnare.

This literature study describes the potential contributions of Customer Value Strategy and Customer Value Management if they are implemented in wood floor manufacturing, as the "new" approach towards competitiveness. The growing market for wood floor products is creating an opportunity for the industries in this sector to make economic value of their offerings. The customers of flooring products often have a prejudice that wood-flooring materials are costly compared to other types of flooring material. This is apparently caused by a high recurring cost during the use of the product that makes the life cycle cost (LCC) of wood floor is amongst the highest, despite the lower initial cost of the product. In the other hand, the customers are not always sensitive to the price if they are aware about the benefits they get exceed their sacrifices. This is the main reason that the wood floor manufacturer should focus on customer value rather than barely on product price. The cost would still be important consideration, but the perspective needs to be extended to include costs during the life cycle of the product (or the period of ownership). Improving the benefits and reducing the sacrifices are the core idea of Customer Value Strategy and Customer Value Management. These concepts require an understanding of what the customer value and would value as well as excellent performance on product, process, and production. A proper implementation of Customer Value Strategy and Customer Value Management would strengthen manufacturing competitiveness.

Denna rapport beskriver ett nytt produktionskoncept för tillverkning av högkvalitativa träkomponenter och skivor av massivt trä från barr- och lövträ. Konceptet, som benämns PrimWood-metoden, resulterar i ett kvistfritt virke med stående årsringar. Det sågade virket har antingen ett rektangulärt eller ett triangulärt tvärsnitt och benämns Rektangel respektive Trekant. Dessa två virkesformer vidareförädlas till ämnen, komponenter och skivor. PrimWood-metoden medför både en betydande kvalitetshöjning jämfört med virke framtaget med konventionella metoder (hårdare yta, formstabilare material, sprickfri yta, enklare och snabbare bearbetning, mindre spill samt en jämnare ytbehandling) och nyvunna estetiska egenskaper (t.ex. jämn textur, kvistfria ytor, dekorativa fingerskarvar). PrimWood-metoden förbättrar också råvaruutbytet, vilket är positivt ur miljöhänseende på grund av att ett högre utnyttjande erhålls av en förnyelsebar råvara. Volymutbytet vid framtagning av de olika produkter som PrimWood-metoden resulterar i har studerats ingående, både teoretiskt och experimentellt under industriella förhållanden. För furu kan volymutbyten i olika förädlingssteg sammanfattas som: Sågning, från stock till torkat och justerat virke 56 % Kvistfria ämnen från Rektangel 75 % Kvistfria skivor från Rektangel (Panel) 52 % Kvistfria ämnen från Trekant (Romb) 73 % Kvistfria skivor från Trekant (Prisma) 53 % Volymutbytet för ämnen och skivor är här beräknat med avseende på ingående volym sågad och torkad Rektangel respektive Trekant. Råvarans kvalitet och geometriska form är naturligtvis avgörande för vilka volymutbyten som kan erhållas för processen. De ovan angivna volymutbytena får alltså endast ses som riktvärden vid förädling av svensk furu. This report describes a new production concept for manufacturing of high quality boards, components and panels from softwoods and hardwoods. The concept, named the PrimWood Method generates knot-free boards, components and panels with vertical annual rings. The cross sections of the boards are either rectangular or triangular, called Triangle and Rectangle. These two products are further processed to components and panels. The PrimWood Method increases the quality of the wood, compared to wood processed with traditional methods (harder surface, increased shape stability, freedom from cracks, easier and faster processing, less waste and a more even finishing). The wood is also given new aesthetical characteristics (e.g. even texture, knot-free surfaces and decorative finger-joints). The PrimWood Method also improves the raw material utilization, with resulting positive environmental effects, since a renewable resource is utilized more efficiently. The volume yield when manufacturing different products from the PrimWood Method has in this report been studied, both theoretical and experimental during industrial conditions. For pine (Pinus sylvéstris L.) the volume exchange in different processing stages may be summarized as follows: Sawing, from log to dried wood 56 % Knot-free boards from Rectangle 75 % Knot-free panels from Rectangle (Panel) 52 % Knot-free boards from Triangle (Rhomb) 73 % Knot-free panels from Triangle (Prism) 53 % The volume yield for boards and panels are determined from incoming volume sawn and dried Rectangle and Triangle. The quality and the geometrical form of the raw material are crucial for the obtained volume yield from the manufacturing process. The volume yields described above are to be seen as guiding values, when processing pine from Sweden.

One of the most important parameters affecting the durability of wood linings for outdoor exposure is the amount of surface checks that are initiated already in the sawing procedure. The main object of this project is to test the durability under outdoor exposure of wood sawn according to two different sawing patterns. Conventional sawing exposes tangential surfaces, whereas the star-sawing method gives radial surfaces. The development of cracks and changes in appearance have been investigated on radial and tangential surfaces of pine (Pinus sylvestris L.) and spruce (Picea abies Karst.) which have been exposed outdoors for 61 months. The annual ring orientation was the most important factor affecting crack development on weathering. The type of wood and the impregnation treatment had only a marginal effect on the crack development. After 61 months of outdoor exposure, the tangential surfaces of pine had 1.7 – 2.2 times greater total crack length per unit area than the corresponding radial surfaces. In spruce, the total crack length on the tangential surfaces was 2.2 – 2.6 times greater than that on the radial surfaces. Tangential surfaces of both pine and spruce have a lager number of cracks per unit area and wider cracks than are found on the corresponding radial surfaces. Tangential and radial surfaces show the same colour change as a result of weathering.

Upprättat; 2003; 20140925 (dicsan)

A doctoral thesis is the result of about five years' intensive work within a special field, in my case wood technology. The research results which are produced during these years are presented in the form of a thesis. Theses are unfortunately often written for like-minded people, i.e. by scientists for scientists and with a detailed language which is difficult to understand. The result is that very few persons read the theses although the content may well be of value to a broader circle of readers. However, I have during my whole research period considered it important that the research results shall be understood by people in the branch. This booklet is an attempt to describe briefly the most important results presented in my doctoral thesis. I also wish to illuminate more or less forgotten knowledge about the annual ring orientation in wood. The general aim is to try to facilitate the communication between wood research and the industry in order to achieve a more efficient utilization of the research results.

När trä används utomhus, spelar det någon roll för åldrandet av virket hur det har sågats i förhållande till årsringarna? Undersökningar av furu- och granytor, som exponerats utomhus under flera år, visar att den exponerade ytans förhållande till årsringarna har betydelse för sprickbildningen. Virke med stående årsringar spricker betydligt mindre än virke med liggande årsringar. Atstandard saw pattern tangential surfaces are exposed, while the star-sawingmethod gives radial surfaces. The development of cracks and changes inappearance have been investigated on radial and tangential surfaces of pine(Pinus silvestris L) and spruce (Picea abies Karst) which have been exposed foroutdoor climates for 33 months. The degradation of the surfaces has also beenstudied at the micro-level. The annual ring orientation is the most importantfactor for crack development on weathering. The type of wood and impregnationtreatment has only a marginal effect on the crack development. After 33 monthsof outdoor exposure, tangential surfaces of pine have 13 times more total cracklength per unit area than the corresponding radial surfaces. In spruce, thetotal crack length on the tangential surfaces is 6 times greater than on theradial surfaces. Tangential surfaces of both pine and spruce have a greaternumber of cracks per unit area and wider cracks than the corresponding radialsurfaces. Tangential and radial surfaces show the same colour change in thesurface as a result of weathering. On the micro-level, tangential surfaces havemore and deeper cracks than radial surfaces. The cracks on the tangentialsurfaces occur frequently in both earlywood and latewood. On radial surfaces,cracks occur primarily at the annual ring borders, but to a certain extent alsoin the earlywood. The radial cell wall of the earlywood has a large number ofpits, which are degraded at an early stage. Decomposition of the cell walltakes place on both radial and tangential surfaces. Delamination in the middlelamella is especially noticeable in the latewood on tangential surfaces.

Furuprover har komprimerats isostatiskt vid rumstemperatur i syfte att utvärdera vad som sker i cellstrukturen vid stora deformationer. Provema hade antingen stående eller liggande årsringar. Fuktkvoten vid komprimeringen var 10 %. Komprimeringsgraden har bestämts samt den återsvällning som erhålls när de komprimerade provema fuktas upp i vatten. Förändringar i cellstrukturen undersöktes i ESEM (Environmental Scanning Electron Microscope). Komprimeringen var 2,3 gånger, vilket innebar att densiteten ökade från i medeltal 539 kg/m3till 1218 kg/m3. Vårveden komprimerades betydligt mer än sommarveden. Komprimeringen var störst i radiell riktning som en följd av att sommarveden ej motverkade deformationen av vårveden, vilket är fallet i den tangentiella riktningen. I longitudinell riktning var komprimeringen mycket liten. Vid uppfuktningen av de komprimerade provema återgick komprimeringen till 90 %. I radiell riktning var återsvällningen 4 gånger större än i tangentiell riktning. Någon inverkan av årsringsorienteringen kunde inte påvisas. Vid ESEM-studien kunde omfattande sprickbildning i cellväggarna observeras i både vår- och sommarveden. The aim of this study was to evaluate the response of the cellwall structure in Scots pine (Pinus sylvestris L.) samples to an isostatic compression. The annual ring orientation of the samples was either radial or tangential. The compression set of the each samples was determined during compression at a mean moisture content of 10 % and a temperature of 20°C. The structural changes were investigated in the Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM). The samples were compressed between 50 to 70 % of their original thicknesses, which means the density of the samples was between 539 Kg/m3 to 1218 Kg/m3, according to composite mechanic, we can assume that the early and latewood are in parallel in the radial direction. This suggests that in the radial direction compared to the latewood the earlywood will be compressed significantly. The longitudinal compression was insignificant. The compressed wood retained up to 90 % of its original dimension when it was immersed in water. The swelling in the radial direction was four times greater than in the tangential direction. Cracks as a result of the compression deformation were observed both in the early-and late wood cellwalls.

Value Activation is an integrated R&D programme carried out for the last eight years at the Royal Institute of Technology, Wood Technology and Processing. The name Value Activation refers to the basic understanding ofwood, where at present there are properties that are not fully exploited, but with help of a new sawing pattern could be fully utilized. The basic idea lies at an industrial level producing radially sawn timber with good profitability and with a lesser and mostly a controllable moisture movement. In short it implies an activation of values of timber, that has not been exploited in ordinary industrial production to date. This paper gives one example how the basic ideas in the concept of Value Activation have been implemented to the industry. A new manufacturing system, the Prim Wood Method, has been proposed in order to improve the utilization of wood. One basic idea within this method is a new sawing pattern called star-sawing, which produces timber with two different shapes, viz., timber with rectangular and triangular cross sections. This method facilitates an efficient production of radially sawn timber with vertical annual rings, and without pith and juvenile wood. The triangles produced in star-sawing are used for producing high quality, knot free panels with vertical annual rings, PrimWood Prism. In this process, the timber is finger-jointed to form knot-free lengths and glued together into a block. This block can then be divided according to thickness into boards with vertical annual rings. In star-sawing, a certain volume of clear pieces will be obtained which are relatively long, i.e. longer than 1 metre. It is not desirable to finger-joint these boards, but instead to manufacture PrimWood Prism without a finger-joint. The first full-scale industrial plants based on the Value Activation concept are now in production in nothern Sweden. At full capacity, the saw mill will produce around 18000 m3 of star-sawn pine a year and shift. The plant for Prim Wood Prism will produce around 5 000 m3 a year and shift. The company is expect to generate two to three times the usual value from each log.

This work describes distortion (bow, crook, twist, cup) and crack formation in green and seasoned timber of Scots pine and Norway spruce.Distortion and crack formation have been evaluted for the timber pieces according to their original location in the log, annual ring orientation, growth stresses, juvenile wood, reaction wood and location ofthe pith. The purpose is to describe differences in distortion and crack formation between sawn timber from the new sawing pattern Star-sawing and traditional sawing patterns. A total of 107 so-called oversized logs (> 30 cm) have been sawn with three different sawing patterns into a total of749 pieces oftimber. Measurements ofthe distortion and crack formation have been made immediately after sawing and after seasoning followed by three month ofconditioning to a moisture content of 9.5 %. Bow and crook occurs in the green timber immediately after sawing as a result of released growth stresses that occur in the tree. During seasoning bow and crook are changing both in magnitude and direction. The green timber pieces are normally distorted (concave) to the sapwood side as a result of growth stresses. The direction is most apparent in pieces that are sawn close to the pith. However, during seasoning, due to the high longitudinal shrinkage ofthe juvenile wood, the timber will be more straighten or the distortion will change direction which is opposite to the one before seasoning. Seasoning normally results in a lower number of pieces with bow or crook, while the corresponding mean value gets higher. This is independent ofthe annual ring orientation of the timber. Directly after sawing twist and cup do not occur. Twist and cup arise during seasoning ofthe timber. The pith and the juvenile wood have a major influence on twist in timber, which means that timber sawn close to the pith have greater twist than timber sawn away from the pith. Twist is related to the fibre orientation in the timber. Cup is a consequence ofthe shrinkage anisotropy and the curvature ofthe annual rings in the cross section ofthe timber. This means that during seasoning timber will cup in a way that the most tangential side surface ofthe timber get concave. Cupping increases with decreasing radius of curvature ofthe annual rings. Cracks occur in timber before seasoning. These cracks probably originated and developted in the living tree. The pattern of crack formation is the same in both pine and spruce, namley timber sawn close to the pith or with pith enclosed have a considerable higher relative crack length (total length ofthe cracks in the timber in relation to the length ofthe timber) than timber sawn away from the pith. Cracks mainly occur on surfaces orientated to the pith, a fact that get more clear when observing timber close to the pith. Seasoned Star-sawn timber with rectangular cross section has bow and crook ofthe same level or less compared to timber sawn with traditional sawing patterns. Seasoned Star-sawn timber with triangular cross section has extremly high bow. The crook is comparably low. Before seasoning the triangular timber pieces have a low crook. This indicates that the increase ofbow during seasoning to some extent is a result ofthe stacking method. Star-sawn timber does not show any cup, has a very small twist and show also very few cracks after seasoning. Deformationer (flatböj, kantkrok, skevhet, kupning) oeh sprickforekomst har undersökts före och efter torkning för sågat virke av furu och gran. Dessa kvalitetssänkande faktorer har utvärderats med avseende på virkets läge i stocken, årsringsorientering i virkestvärsnittet, växtspanningar, juvenilved, märgläge och reaktionsved. Syftet har varit att klargöra om det nya sågmönstret Stjärnsågning ger skillnader ur deformations- och sprickhänseende hos det utsågade virket jamfört med traditionella sågmönster. Totalt 107 övergrova stockar (> 30 cm) har sönderdelats med tre olika sågmönster till totalt 749 virkesstycken. Deformationer och sprickförekomst har bestärnts för detta virke direkt vid sönderdelningen, samt efter torkning med påföljande konditionering under tre månader till fuktkvoten 9,5 %. Flatböj och kantkrok förekommer hos virket direkt efter sönderdelningen, vilket är ett resultat av växtspänningar i trädet som frigörs i och med såningen. Vid torkningen förändras flatböj och kantkrok till både storlek och riktning. Riktningsberoendet som uppträder är mest påtaglig hos det virke som är utsågat nära märgen. Dessa bitar är vanligtvis deforrnerade (konkava) mot splintsidan innan torkningen på grund av växtspanningar. Vid torkningen medför juvenilvedens större longitudinella krympning att deforrnationen mer eller mindre balanseras ut (virket blir mer rakt) eller att deforrnationen får motsatt riktning jarnfört före torkningen. Torkningen medför i allmänhet att antalet virkesstyeken med flatböj eller kantkrok minskar, medan motsvarande medelvärden ökar. Detta är oberoende av årsringsorienteringen i virket. Virket uppvisar ingen skevhet eller kupning omedelbart efter sönderdelningen. Skevhet och kupning uppkommer när virket torkas. Märgen och juvenilveden har en avgörande betydelse för graden av skevhet hos virket, vilket innebar att virke utsågat nära märgen har större skevhet än virke utsågat längre från märgen. Detta har samband med fiberorienteringen i virket. Kupningen är en följd av krympningsanisotropin i kombination med årsringskrökningen i virkets tvärsnitt. Det innebär att virket kupas vid torkningen så att den mest tangentiella flatsidan blir konkav. Kupningen ökar ju mer krökt årsringen är i tvärsnittet. Sprickor finns i virket redan före torkningen. Dessa sprickor härrör med all sannolikhet från sprickor som finns i det levande trädet. Mönstret for sprickförekomsten är detsarnrna för både furu oeh gran, nämligen att virket utsågat med eller nära märgen har betydligt större relativ spricklangd jämfört med virke utsågat längre bort från märgen. Sprickoma uppkommer främst på virkets märgsidor, vilket blir tydligare ju närmare märgen virket är utsågat. Spricklängden ökar eller minskar vid torkningen beroende på träslag och virkets läge i stocken. Stjämsågat virke med rektangulart tvärsnitt uppvisar efter torkningen flatböj och kantkrok i nivå med eller något lägre än övrigt virke. Virket med triangulärt tvärsnitt har i förhållande till det övriga virket stor flatböj efter torkning. Kantkroken ar förhållandevis liten. Trekantema uppvisar flatböj direkt efter sönderdelningen som är i nivå med det övriga virket. Den stora ökningen av flatböj som sker vid torkningen kan vara en följd av den metod som används för ströläggningen av virket. Det stjämsågade virket har ingen kupningen och mycket liten skevhet efter torkningen. Detta virke har också mycket få sprickor.

The objective of this study was to investigate the deformation and formation of cell wall damage under constant load and varying moisture content. The paper presented describes the creep behaviour of clear sapwood pine (Pinus silvestris L.)samples subjected to a four points bending load. The size of the samples was 10 by 10 by 400 mm. The mean maximum bending strength of matched samples were determined at 8,3±0,2 % moisture content. Then samples were loaded at 0, 5, 20 and 40 % loading levels. The direction of the load applied was either tangentially or radially with respect to the annual ring orientation. Finally. the deflection and the twisting of each samples were determined. The creep test was completed after about eight months and a number of samples were selected for microscopic study in the ESEM. The test result can be summerized as follows: -Samples loaded radially showed more twist compared to samples loaded tangentially. -The direction of twist of samples loaded in the radial direction depends on whether the sap-or heartwood is on the tensile side. -No difference was found in deflection between samples loaded in the radial and tangential direction. -The load level has influence both on the deflection and twist. -Irreversible deformation was observed after unloading that followed by moisture cycling. Damage or checks and foldings of cell wall were well observed on samples that were loaded and exposed to climate changes. Damage is affected by load level directly. The result obtained clearly indicated that the major factor influencing creep deformation is the loading direction in relation to the annual ring and grain orientation. Futher it was observed that the specimen loaded between 5 to 40 % load levels have developed cell wall damages. These damages might partly be the cause for the irreverible deformation that has been recorded after unloading that was followed by moisture cycling. Syftet med föreliggande undersökning har varit att undersöka om skador uppstår i cellväggen då trämaterialet utsätts för fuktvariation under samtidig konstant belastning. Provkkroppar av felfri furuplint (10 x 10 x 400 mm) har utsatts för fyrpunkts böjbelastning under cykliskt varierande fuktkvot, 5/17 %. Proverna har utsatts för fyra belastningsnivåer: 0, 5, 20 respektive 40 % av böjbrottlastenvid 8,3 ±0,2% fuktkvot för matchande provkroppar. Lastriktningen var antingen radiellt eller tangentiellt årsringarna. Utböjningen samt vridningen (torsion) hos proverna har bestämts. Efter att själva krypförsöket har avslutats har delar av provmaterialet undersökts i ESEM. Följande nämnvärda reslutat har observerats: -Radiellt belastade prover vrider sig mer än tangentiellt belastade. -De radiellt belastade proverna vrider sig i olika riktningar beroende på om provets kärn- eller splintsida är dragbelastad. -Ingen skillnad i utböjning mellan radiellt och tangentiellt belastade prover -Lastnivån inverkar på både utböjning och vridning - Deformation kvarstår efter avlastning och påföljande funktcykling -Skador i form av sprickor och veckbildning i cellväggarna uppkommer hos de prover som under belastning utsatts för varieranade fuktkvot. Skadorna tilltar med ökad belastning. Den genomförda undersökningen visar att årsrings- och fiberorienteringen inverkar på deformationen vid böjbelastning på sådant sätt att provkroppar uppvisar olika deformationsbeteende beroende på lastens riktning i förhållande till årsringsorienteringen i provernas tvärsnitt. Vidare visar undersökningen att krypning, vid belastningsnivåer mellan 5 och 40 %, medför skador i cellstrukturen och att dessa skador till viss del kan var förklaringen till att deformationen vid avlastning och efterföljande fuktcykling ej är helt återgående.

Upprättat; 1998; 20140904 (dicsan)

The development of cracks and changes in appearance have been investigated on radial and tangential surfaces of pine (Pinus silvestris L) and spruce (Picea abies Karst) which have been exposed outdoors for 33 months. The degradation of the surfaces has also been studied at the micro-level. Untreated samples, samples impregnated with a CCA-agent and samples surface treated with linseed oil have been tested. The annual ring orientation is the most important factor for crack development on weathering. The type of wood, impregnation treatment and surface treatment with linseed oil have only a marginal effect on the crack development. No relation has been found between the density of the samples and the crack development. After 33 months of outdoor exposure, tangential surfaces of pine have 13 times more total crack length per unit area than the corresponding radial surfaces. In spruce, the total crack length on the tangential surfaces is 6 times greater than on the radial surfaces. Tangential surfaces of both pine and spruce have a greater number of cracks per unit area and wider cracks than the corresponding radial surfaces. Tangential and radial surfaces show the same colour change in the surface as a result of weathering. On the micro-level, tangential surfaces have more and deeper cracks than radial surfaces. The cracks on the tangential surfaces occur frequently in both earlywood and latewood. On radial surfaces, cracks occur primarily at the annual ring borders, but to a certain extent also in the earlywood. The radial cell wall of the earlywood has a large number of pits which are degraded at an early stage. Decomposition of the cell wall takes place on both radial and tangential surfaces. Cracks arise which follow the S2 fibril orientation in the cell-wall. Delamination in the middle lamella is especially noticeable in the latewood on tangential surfaces. No differences have been observed regarding linseed oil treatment, impregnation or type of wood. Sprickförekomst har undersökts hos radiella och tangentiella furu- och granytor som exponerats utomhus i 33 månader. Inverkan av impregnering och ytbehandling med linolja har också testats. Den exponerade ytans orientering i förhållande till årsringarna är den parameter som har i särklass största betydelsen för sprickbildningen. Träslag, impregnerings och linoljebehandling har endast marginell betydelse. Samband mellan provernas densitet och sprickförekomst har inte kunnat påvisas. Tangetiella ytor av furu har 13 gånger större spricklängd per areaenhet än radiella ytor. För gran är motsvarande värde 6 gånger. Antalet sprickor och sprickbredden är också större på tangentiella ytor än på radiella ytor. Vid undersökning av de exponerade ytorna i ESEM har tydliga tecken på nedbrytning kunnat påvisas. Det skikt av krossade fibrer som fås vid mekanisk bearbetning av trä erroderar bort i ett tidigt skede. Därefter angrips porer och ligninrika områden. Sprickor uppstår i fiberväggar och mellan fibrer.

Upprättat; 1997; 20140904 (dicsan)

Volume yield in manufacturing gluelam board of Scots pine from star-sawn triangular profiles. by H.Holmberg D. Sandberg Abstract Triangular profiles from star-sawing have been used to produce knot free gluelam boards with radial surfaces and a length of 2.1 m. The volume yield has been evaluated in two different gluelam qualities. One was with finger joints and the other one without finger joints. The material used was 7.78 m3 triangular profiles of pine. The quality and dimension was sawfallen. The manufacture of the profiles has been carried out in five steps: Removal of knots and defects. Finger jointing of cut pieces. Planing of triangular profiles. Clueing of triangular profiles into blocks. Splitting the blocks into gluelam boards and finishing the surface. The measurements comprises all steps except splitting and final finishing. These steps have been simulated theoretically. The total volume yield was 53.8 %. In the process three operations were found to be critical for the result. They are: removal of knots and defects, planing and splitting of blocks and finishing. These operations account for more than 93 % of the total loss during manufacturing. Removal of knots and defects resulted in 12,8 % loss of volume. 13 % of the manufactured blocks were without knots, defects and finger joints. The average length of the pieces after cutting was 0,41 m.

A new manufacturing system has been proposed in order to improve the utilization of wood. This concept, called Value Activation, is focused on the basic understanding of wood, and the fact that there are properties that are not fully exploited in conventional wood manufacturing systems to date. The strategy is to activate these inherent properties by a better understanding of the fundamental behaviour of wood, combined with new applied process technology and the development of the required manufacturing systems. One basic idea within this concept is a new sawing pattern called star-sawing, which produces timber with two different shapes, viz., timber with rectangular and triangular cross sections. This method facilitates an efficient production of radially sawn timber with vertical annual rings, and without pith and juvenile wood. Computer simulations and in-practice tests demonstrate a high volume yield for star-sawn timber of pine and spruce. Results also show that shape distortion and crack formation as a result of any moisture change in this timber are minimized. Indentation resistance is higher and in-plane movement lower in radial than in tangential sections. The overall properties and appearance of radially sawn timber are seriously affected by splay knots and the associated fibre disturbance. These defects are often not acceptable in further processing. Accordingly, tests have been performed to remove such defects in star-sawn timber in order to produce knot-free boards and solid wood panels. In this process, the timber is finger-jointed to form knot-free lengths suitable for e.g. ceilings and floors. In addition, such lengths of the triangular timber may be used as raw material to produce high quality solid wood panels (solid laminated wood products) with vertical annual rings.

Volume yield and quality of timber when using Star-sawing technique by Hans Holmberg and Dick Sandberg Abstract Volume yield and quality are investigated when starsawing logs of pine (Pinus silvestris L) and spruce (Picea abies Karst). Topdiameters of timber were for pine sorted in two classes 260-300 rnm and 300-340 mm. Spruce timber were sorted in one class with top diameters between 290 and 340 mm. The investigation shows a volume yield considerably higher for starsawing compared to conventional techniques. This investigation, carried out on a simple testplant, yields 68 %calculated from top volume of log. Volume yield calculated from a cone with top and root diameters is 56 %. With sideboards included these numbers will incerease with one percent. The triangular profiles is 47 % of the total volume and the rest 53 % are quarter sawn boards. The volume yield of spruce is about one percent higher than for pine. The difference is assumed to depend on more pronounced taper of the log in spruce, wich allows easier positioning of the log. Quality is determined with a method developed especially for quarter sawn timber.

This work describes the requirements for the interaction between wood and linseed oil paint with regard to "modem adhesion theory", i.e. known as Lewis acid-base theory. After a short introduction about linseed oil as binder in paint, results from an investigation of the surface tension properties for linseed oil will bepresented. Finally, the total interaction between linseed oil paint and wood will be discussed.

Evaluation of the deplacement method with water for determination of dry wood density. by Staffan Carlsson, Stephan Eskilander and Dick Sandberg Abstract A new method (SP-method) for determination of wood density at 12 % moisture content has been developted at the Swedish National testing and Research Institute (SP). The method is a futher development of the deplacement method with water as. The volume of the specimens is determined with use of Archimeds principle. The specimen is immersed in water and a computer program compensate for errors in the measurement as a result of wateruptake in the specimen. This investigation describes the correlation between the dry density of wood, determined by the SP-method and a "traditional" method. Traditional method means that the dimensions of the specimen are measured with a slide-calliper in order to calculate the volume of the specimen. The test materials were taken from Scots pine and Norway spruce with dimension 40 x 60 x 120 mm. The results show a difference less than 3 % between dry density determined by the two methods. The correlation coefficient (R2) was 0.99 when linear regression was used. Repetition test showed mean deviation of 0.2 % when dry density for same specimens were determined two times with the SP-method.

En ny typ av ströläggning för trekantprofiler har undersökts. Profilema har torkats i buntar om tre där man alltid har lagt de tangentiella sidoma inåtvända för att minska risken för sprickbiIdning. Trekantprofilema som undersökts hade sidomåttet 120 mm. Torken som använts var en kammartork som styrs med ett torkschemat anpassat för furu med tjockleken 100 mm. Slutfuktkvoten var avsedd att bli 18 % om man torkat 100 mm virke. Efter torkning har prover tagits i rot, mitt och topp för att mata fuktkvotsgradienten i virket. I samband med fuktkvotsmätningen har även densiteten för virket bestämts. Resultaten visar att furu erhåller en större fuktkvotsgradient an gran för det parti som undersökts. Medelfuktkvoten för furn var efter torkning 15,8 % medan gran erhöll en medelfuktkvot på 13,0 %. Fuktkvotsskillnaden mellan torraste och fuktigaste parti i tvärsnittet var för furu 6,4 % och för gran 2,1 %. I undersökningen jämfördes trekantprofilemas slutfuktkvot med avsseende på placering i grupperna och med avseende på densitet. Med ett 95 % konfidensintervall kan man inte säkerställa att det finns skillnad mellan de olika placeringama i gruppen. Det går vidare inte att finna några samband mellan densiteten för virket och dess slutfuktkvot. En undersökning av ungefär tio kubikmeter virke visar att cirka 15 % av de torkade trekantprofilerma hade lättare angrepp av mögelsvampar. Mindre an 5 % av det genomgångna virket hade angrepp av blånad. Tryckskador fran strön förekom på två tredjedelar av virket och dessa skador kan i många fall härledas till dåIig måttnoggrannhet på profilema.

This work describes deformation and crack formation in sawn timber of pine and spruce after the first drying and subsequent cycles of resoaking in water and drying. The influence of annual ring orientation and occurence of juvenile wood has been determined. In addition, influence of density, type of wood, deviation of annual ring orientation, occurence of compression wood, annual ring orientation on the surface, the surface in relation to the location of the pith and whether the surface is wet or not when immersed in water were examined. When timber is exposed to repeated cycles of wetting and drying, the deformation, viz spring, bow, twist and cup, increases and is greater at the first cycle. The influence of annual ring orientation on spring, bow and twist depends on sort of deformation and type of wood. Generally, results showed that timber with vertical and half vertical annual rings have less deformation (mean values) than plain sawn timber and timber that contains pith. Cup is mainly caused by the transverse anisotropy and strongly influenced by the radius of the annual ring. There for, timber with vertical annual rings regrets cup. Spring, twist and, specially, bow are strongly influenced by compression wood. Large amount of compression wood in sawn timber increases the deformation. The distance between sawn timber in the log and the pith with surrounding juvenile wood is of big significance for cracking. Results show, that timber containing pith tends to crack when dried conventionally. The amount of boards with cracks where 3-4 times greater in timber sawn near the pith (the distance between the board and the pith is less than 30 mm) but without pith, compared to timber sawn away from pith. During moisture cycling the amount of boards with cracks increased irrespective of location in the cross section of the stem and was greater for pine than spruce. Timber, sawn near the pith or distinctly containing pith have a higher relative crack length compared to timber sawn away from pith. In timber, exposed to repeated cycles of wetting and drying, crack length increases irrespective of location in the stem with respect to the pith. I detta arbete har deformationer och sprickbildning hos sågat virke undersökts dels efter torkningen, dels efter det att virket utsatts for en till tre cykler av uppfuktning och uttorkning. Det undersökta materialet har bestått av furu och gran. Betydelsen av årsringsorienteringen tvärsnittet och förekomsten av juvenil ved i virket för deformationer och sprickor, har undersökts. Därutöver har även inverkan av följande faktorer undersökts: densitet, träslag, årsringssnedhet, förekomst av tjurved, årsringsorientering i virkesytan, virkesytans läge i förhållande till märgen, ytans uppfuktningsförhållanden. Deformationer och sprickor hos virke påverkas av att virket utsatts för upprepade cykler av uppfuktning och uttorkning. Deformationerna, det viIl säga kantkrok, flatböj, skevhet och kupning, ökar för varje fuktcykel och ökningen är störst vid den första cykeln för att sedan plana ut. Årsringsorienteringens betydelse for samtliga deformationsslag utom kupning är inte entydig utan varierar beroende på slag av deformation och mellan de olika träslagen. Generellt kan man säga att virke med halvt stående och stående årsringar har lägre medelvärden för deformationema än virke med liggande årsringar och virke med märg. Kupningen påverkas starkt av årsringskrökningen i virkets tvärsnitt. Detta leder till att virke med stående årsringar saknar kupning. Av de övriga parametrar som undersökts är det förekomsten av tjurved som har den största inverkan på deformationerna. Virke med stor andel tjurved uppvisar stora deformationer och resultaten i undersökningen tyder på att flatböj påverkas i högre grad av tjurved an kantkrok och skevhet. För uppkomst av sprickor i virke ar märgens och den juvenila vedens läge i förhållande till det utsågade virket av stor betydelse. Denna undersökning visar att virke, furu eller gran, som innehåller märg inte kan torkas med konventionella metoder utan att få sprickor. För virke som sågas ut nära märgen, men där märgen inte är innesluten i tvärsnittet, är andelen bitar med sprickor 3-4 gånger högre än för virke utsågat långt från märgen. Vid fuktcykling ökar andelen bitar med sprickor oberoende av virkets läge i stocktvärsnittet. Ökningen är större för furu än för gran. Virke utsågat nära märgen har dessutom betydligt större relativ spricklängd jamfört med virke utsågat långt från märgen. Vid fuktcykling ökar spricklängden oberoende av laget i forhållande till märgen.

Frequency and Character of Knots in Triangular Profiles of Pine (Pinus silvestris L) and Spruce (Picea abies Karst). by Hans Holmberg Dick Sandberg Abstract This report describes the structure and amount of knots in triangular profiles from StarSawing of pine (Pinus silvestris L) and spruce (Picea abies Karst). The yield of blanks is determined mainly with a defined knot structure and the fibre aberration around knots. In addition a minor investigation of the amount of pitch pockets has been carried out. The specimens comprise of butt logs from three different areas in Sweden. The specimens are taken from normal grown pine, and both normal and fast grown spruce. Large amounts of the knots found in triangular profiles from butt logs are unacceptable for further refinement. Thus, the knots have to be removed. When producing blanks free from knots there is a volume decrease of 8 and 21 percent in average for pine and spruce respectively, referring to the original volume. Further refinement including fibre aberration increases the volume loss by another 5 percent for pine and 6 percent for spruce. The length of the refined blanks varies between 2 and 500 centimetres for pine and between 2 and 400 centimetres for spruce. Measurement results are included in the report for calculating the volume yield of blanks free from knots, with or without fibre aberration. The distributions of lengths of blanks and corresponding volume yields are shown in different graphs.

Upprättat; 1995; 20140902 (dicsan)

This investigation describes the non-recoverable deformation in Scotch pine (Pinus silvestris L) specimens. The specimens have been loaded in bending and exposed to cyclic moisture content variation before unloading and subsequent resoaking in water and drying. The deformation of the unloaded specimens were recorded before resoaking and after drying and then, the degree of recovery was determined. Recovery is here defined as ratio between change of deformation during the resoaking cycle and the deformation before resoaking. Two test groups have been investigated, that is samples loaded in the radial and tangential direction, respectively. Finally, the specimens were examined in scanning electron microscope, SEM, to study the pattern of micro-cracks. The result shows that the mean recovery is about 80 %for the specimens indepentent of direction of load. This confirm, that most of the mechano-sorptive creep is recoverable. The SEM-study show cracks in the cell walls and the nature of the cracks is dependent on the direction between the load and annual ring orientation. I detta arbete undersöks den kvarstående deformationen hos små provkroppar av furu (Pinus silvestris L) som utsatts för böjbelastning och samtidig cyklisk varierande fuktkvot. Två provgrupper har undersökts, dels prover belastade radiellt årsringama, dels prover belastade tangentiellt årsringarna. Efter avlastning uppfuktades provkroppama i vattenbad varefter de åter fick torka och återhämtningen bestämdes. Återhämtning har definierats som skillnaden i utböjning före och efter uppfuktning och torkning i förhållande till utböjningen före uppfuktning. Provema har även undersökts i svepelektronmikroskop (SEM).Resultaten visar att återhämtningen var omkring 80 % oberoende av belastningsriktning. Detta bekräftar att stor del av den krypdeformation som erhölls vid fuktcykling under belastning är reversibel. SEM-studien visar att brott uppstår i cellväggama vid mekanosorptiv krypning under relativt måttlig belastning, 30 procent av böjbrottgränsen vid 12 % fuktkvot, och att skadornas karaktär är beroende av belastningsriktningen i förhållande till årsringsorienteringen

Vertical annual rings can be obtained from radially sawn timber. Compared to other annual ring directions timber with vertical annual rings have a number of advantages, like it is less susceptible to crack during drying and the moisture movements are uniform. In this study a definition of vertical annual rings has been proposed. The definition is based on condition that the moisture movement of the width should not exceed ten percent, as a result of deviation from exactly vertical annual rings. According to the developed definition pine (Pinus silvestris L) and spruce (Picea abies Karst) are considered to have vertical annual ringsifthe angle between the flat side and the tangent to the annual ring at half the thickness is between 60 and 90 degrees. To avoid surface cracks one should take particular attention on the annual ring orientation in the surface of lumber with thicker dimensions.

En litteraturstudie over fotokemisk nedbrytning av trä har genomförts. Själva nedbrytningen av de enskilda beståndsdelarna i träet, det viiI säga cellulosa, hemicellulosa, lignin och ett flertal extraktivämnen, som av den makroskopiska träsubstansen, har behandlats. Till skillnad från många av de litteraturstudier som tidigare har utförts inom detta område, har tonvikten inte lagts vid de kemiska reaktioner som sker då trä exponeras för elektromagnetisk strålning, utan mer på sjäIva träets nedbrytning på makroskopisk nivå. Skillnader i nedbrytningsmönster mellan virke med stående respektive liggande årsringar har också belysts. This is a literature survey on the photochemical degradation of wood. The degradation of wood at the macroscopic level and its constituents, i.e. cellulose, hemicellulose, lignin and extractives, are discussed. In contrast with certain works, this review deals with the macroscopic degradation of wood, instead of the chemical reactions in wood due to exposure to electromagnetic radiation. Differences between wood with vertical and horizontal annual rings are partly discussed.

En litteraturstudie över fotokemisk nedbrytning av trä har genomförts. Såväl nedbrytningen av de enskilda beståndsdelarna i träet, det vill säga cellulosa, hemicellulosa, lignin och en flertal extraktivämnen, som av den makroskopiska träsubstansen, har behandlats. Till skillnad från många av de litteraturstudier som tidigare har utförts inom dena område, har tonvikten inte lagts på de kemiska reaktionerna som sker då trä exponeras för elektromagnetisk strålning, utan mer på själva träets nedbrytning på makroskopisk nivå. Skillnader i nedbrytningsmönster mellan virke med stående respektive liggande årsringar har också belysts.