Katri Luostarinen

Effects of environmental and internal factors of trees and timber treatment on colour of dried birch (Betula pendula) wood

Luostarinen K. (2006). Effects of environmental and internal factors of trees and timber treatment on colour of dried birch (Betula pendula) wood. https://doi.org/10.14214/df.19

Tiivistelmä

Rauduskoivun (Betula pendula) puuaines sopii ominaisuuksiensa puolesta erinomaisesti mekaanisen metsäteollisuuden käyttöön, mutta ongelmana on sahatavaran tummuminen kuivauksen aikana. Tässä tutkimuksessa selvitettiin rauduskoivun puuaineksen kuivauksen aikana tapahtuvan tummumisen syitä, tarkoituksena löytää keino, jolla värin tummuminen kuivauksen aikana pystyttäisiin minimoimaan tai jopa välttämään. Tässä tutkimuksessa koivu sahattiin laudoiksi, joiden mitat vastasivat parketin pintalamellien aihioissa käytettävän sahatavaran mittoja. Osa koivulaudoista kuivattiin lämminilmamenetelmällä, osa alipainemenetelmällä laboratoriokokoisissa kuivausuuneissa. Puun värin muutokset samoin kuin proantosyanidiinipitoisuuden muutokset mitattiin puusta lämminilmakuivauksen aikana ja kummallakin tavalla kuivatuista laudoista kuivauksien päätyttyä huomioiden puutavaran käsittely (kaatoaika, varastointi) sekä puiden ympäristötekijät (kasvupaikka) ja runkojen sisäiset tekijät (puuaineksen sijainti rungossa; puuaineksen ikä). Solukkomittauksia tehtiin kuivatuista laudoista otetuista näytteistä; lisäksi puuaineksen tummumista havainnoitiin visuaalisesti. Erilaisia lämminilmakuivauskaavoja verrattaessa havaittiin, että mitä korkeampi kuivauslämpötila oli, sitä tummemmaksi puu muuttui kuivauksen aikana. Kaksi kriittistä kosteusaluetta värin muuttumisen suhteen havaittiin: kuivauksen aloittamisen jälkeen puun väri vaaleni noin 30 % kosteussuhteeseen asti, jolloin se alkoi tummua ja tummui 15-20 %:n kosteussuhteeseen saakka. Tämän jälkeen puun kuivuessa edelleen sen väri jälleen vaaleni hieman, mutta lopullinen väri oli kuitenkin selvästi tuoreväriä tummempi. Samanaikaisesti tummumisen kanssa proantosyanidiinipitoisuus puussa aleni, mikä merkitsee ko. yhdisteiden polymeroitumista ja/tai hapettumista puna-ruskeasävyisiksi yhdisteiksi. Eri tavoin kuivatuissa puuaineksissa havaittiin täysin eri solukkotekijät, jotka korreloivat puun värin kanssa. Lämminilmakuivauksessa merkittävä tummentava solukkotekijä oli kesäpuukerroksen paksuus, kun taas alipainekuivatussa puussa ydinsäteiden suuri leveys ja pitkittäisparenkyymin suuri määrä tummensivat puuta. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella koivun puuaineksen tummumista kuivauksen aikana saattaakin olla mahdollista kontrolloida ottamalla huomioon solukkorakenne. Sekundaarinen ksyleemi kehittyy puun koko elämän aikana, jolloin koivuja voitaisiin yrittää jalostaa värin kannalta merkittävien solukkorakenteiden suhteen tai ko. solut ja solukot voitaisiin yrittää minimoida metsänhoidon avulla. Tämä onnistuu parhaiten istutuskoivikoiden perustamisen yhteydessä. Tällöin voidaan valita siemenalkuperä niin, että värinmuutosalttius on huomioitu, ja kasvupaikka voidaan valita niin, että sen olot eivät suosi parenkyymin ja kesäpuun muodostumista suuressa määrin. Puun fysiologiaan voidaan kasvupaikan valinnalla vaikuttaa, sillä eri solutyyppien muodostumisen fysiologinen tausta, mm. hormonien vaikutukset, tunnetaan varsin hyvin.

Avainsanat
proantosyanidiinit; anatomia; CIEL*a*b*; kuivaus

Julkaistu 2.6.2006

Katselukerrat 5401

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.19 | Lataa PDF

Osajulkaisut

Luostarinen, K. & Verkasalo, E. 2000. Birch as sawn timber and in mechanical processing in Finland. A literature study. Silva Fennica Monographs 1.

http://silvafennica.fi/pdf/smf001.pdf

Luostarinen, K. & Luostarinen, J. 2001. Discolouration and deformations of birch parquet boards during conventional drying. Wood Science. Technol. 35: 517-528.

https://doi.org/10.1007/s002260100109

Luostarinen, K., Möttönen, V., Asikainen, A. & Luostarinen, J. 2002. Birch (Betula pendula) wood discolouration during drying. Effect of environmental factors and wood location in the trunk. Holzforschung 56: 348-354.

https://doi.org/10.1515/HF.2002.055

Luostarinen, K. & Möttönen, V. 2004. Effects of log storage and drying on birch (Betula pendula) wood proanthocyanidin concentration and discoloration. J. Wood Science 50: 151-156.

https://doi.org/10.1007/s10086-003-0547-5

Luostarinen, K. & Möttönen, V. 2004. Effect of growing site, sampling date, wood location in trunk and drying method on concentration of soluble proanthocyanidins in Betula pendula wood with special reference to wood colour. Scand. J. For. Res. 19: 234-240.

https://doi.org/10.1080/02827580410024133

Luostarinen, K. 2006. Relationship of selected cell characteristics and colour of silver birch (Betula pendula) wood after two different drying processes. Wood Material Science and Engineering 1: 21-28.

https://doi.org/10.1080/17480270600664850

---