Persons at MENDELU


This page displays all publicly accessible information about the desired person. Some information about the person's occupation and offices may be hidden.

Ing. Jakub Dömény, Ph.D.
Identification number: 26568
University e-mail: jakub.domeny [at] mendelu.cz
 
Výzkumník projektu I - Department of Wood Science and Technology (FFWT)

     
     
Final thesis
     
     
Conferences
     

Basic information

Basic information about a final thesis

Type of thesis:
Dissertation thesis
Thesis title:
Microwave modification of wood
Written by (author): Ing. Jakub Dömény, Ph.D.
Department:
Thesis supervisor:
Ing. Aleš Dejmal, Ph.D.
Opponent 1:
prof. Ing. Jozef Kúdela, CSc.
Opponent 2:Dr. Robert Nemeth
Opponent 3:
doc. Andreja Kutnar, PhD.
Final thesis progress:Final thesis was successfully defended.


Additional information

Additional information about the final thesis follows. Click on the language link to display the information in the desired language.

Language of final thesis:
English

Czech        English

Title of the thesis:Mikrovlnná modifikace dřeva
Summary:
Mikrovlnná technologie je dnes dobře známá, používá se v domácnostech pro ohřev potravin i v různých průmyslových odvětvích, ve kterých se v posledních letech její použití rychle rozvíjí. Nicméně ve dřevařském průmyslu není tato technologie příliš využívána, proto bylo hlavními cíli předkládané disertační práce rozšířit základní poznatky o mikrovlnném ohřevu a uvést možné způsoby mikrovlnné modifikace dřeva. V první řadě šlo o vývoj, analýzu a optimalizaci různých modifikačních technik. V druhé řadě se jednalo o zhodnocení mikrovlnné modifikace ve vztahu k vybraným fyzikálním a mechanickým vlastnostem dřeva. Literární část práce obsahuje ucelený přehled teorie mikrovln a výzkumy autorů zabývajících se mikrovlnným ohřevem v dřevařství. Experimentální část práce se skládá z několika experimentů využívajících mikrovlnné záření k modifikaci dřeva. Tyto experimenty byly zaměřeny na změnu propustnosti, impregnaci, předsušení, plastifikaci a urychlení chemických reakcí. Rozdíly mezi těmito úpravami můžeme nalézt v použitých výkonech a v době ozařování. Pro experimentální část bylo vybráno dřevo buku (Fagus sylvatica L.), topolu (Populus hybrids) a smrku (Picea abies L.). Náplní prvního experimentu bylo posoudit vliv mikrovlnného záření na axiální propustnost dřeva pro kapaliny a mechanickou pevnost dřeva. Zkoušeným materiálem byl buk lesní obsahující špatně propustné nepravé jádro. Mikrovlnná úprava byla provedena v diskontinuálním mikrovlnném zařízení ve dvou variantách s rozdílnou dobou ozařování. Koeficient specifické propustnosti byl vypočítán na základě Darcyho zákona. Výsledky vykazovaly zvýšení propustnosti až o 159 %, avšak současně snížení meze pevnosti dřeva o 15 %. Následující experiment posuzoval vliv mikrovlnné úpravy na impregnovatelnost dřeva. Vyhodnocení experimentu bylo provedeno pomocí výpočtu hmotnostního přírůstku impregnované látky. Zkušební vzorky vystavené ozařování v kratších intervalech vykazovaly zvýšení impregnovatelnosti dřeva (WPG 33,84 %), naopak vzorky vystavené ozařování v delších intervalech mikrovlnné úpravy vykazovaly nižší příjem impregnační látky. Experiment zabývající se mikrovlnným předsušením byl proveden na zkušebních vzorcích dřeva smrku ztepilého (Picea abies L.). K ohřevu byla použita kontinuální mikrovlnná linka, která byla vyrobená pro úpravu vlastností dřeva. Studie sledovala závislost výkonu mikrovlnného záření na výslednou vlhkost dřeva, teplotu povrchu a mechanickou pevnost. Z výsledků je patrné, že mechanické vlastnosti materiálu jsou zachovány při použití nižších výkonů ozařování a větších rychlostí posuvu materiálu modifikační komorou. Experiment mikrovlnné plastifikace byl zaměřen na lisování dřeva pro výrobu podlahových dílů. Plastifikace byla provedena na kontinuální mikrovlnné lince při různých výkonech záření. Výsledky studie prokázaly vliv výkonu záření na teplotu a vlhkost materiálu, což mělo významný vliv na plastifikaci dřeva a jeho následné zhuštění. Na tento experiment navázala studie pro vyhodnocení efektivnosti mikrovlnné plastifikace z pohledu mikroskopické analýzy a hustotních profilů zhuštěného materiálu. Výsledky hustotních profilů prokázaly, že materiál byl zhuštěn rovnoměrně v celém průřezu, z čehož plyne, že materiál byl plastifikován v celém objemu. Mikroskopická analýza neprokázala vznik trhlin vlivem mikrovlnné plastifikace ani vlivem zhušťování dřeva. Experiment, zaměřený na urychlení chemických reakcí byl ověřen v procesu acetylace dřeva. Po impregnaci dřeva buku (Fagus sylvatica L.) a topolu (Populus hybrids) anhydridem kyseliny octové, byly vzorky zahřívány pomocí mikrovln i klasickým konvenčním ohřevem. Z výsledků je patrné, že nedošlo k statisticky výrazným rozdílům mezi mikrovlnnou (15 min) a konvenční (60 min) acetylací dřeva. Z tohoto pohledu může mikrovlnný ohřev urychlit chemické reakce mezi dřevem a látkou. Tato práce by měla rozšířit základní znalosti z oblasti mikrovlnného ohřevu a poskytnout komplexní přehled o možných způsobech modifikací dřeva vedoucí ke zlepšení jeho užitných vlastností.
Key words:
mikrovlny, mikroskopická analýza, pevnost v ohybu, sušení, pevnost v tlaku, rozměrová stálost, hustota, vysokofrekvenční energie, propustnost, impregnovatelnost, teplota, modifikace, zhušťování, plastifikace, acetylace

Display and download files

To display the final thesis assignment form click on the Display the final thesis assignment form icon. The following icons - Final thesis, Thesis appendices, Supervisor's review, Opponent's review - relate to the final thesis and can be downloaded. They could be displayed on condition they have been inserted and are available publicly.

Parts of thesis with postponed release:

Thesis assignment unlimited

If you wish access parts of thesis with postponed release, please contact the user Ing. Aleš Dejmal, Ph.D..