Borut Kričej

Patination of cherry wood and spruce wood with ethanolamine and surface finishes

SummariesThe appearance of age or the so-called patina of cherry wood and spruce wood was obtained by treatment with ethanolamine vapours. Chemical changes in the treated wood were investigated by FT-IR spectroscopy, electron paramagnetic resonance and nitrogen content analysis. It was shown that the use of aggressive and toxic ammonia could be replaced by fuming with ethanolamine. Extensive colour stability experiments of patinated cherry wood that was coated with linseed oil varnish, linseed oil, beeswax or nitro-cellulose lacquer indicated that the described antiquing method represents a new possibility for producing various wood products with the appearance of age.RésuméLe bois de cerisier et d’épicéa a pris un air antique, c’est à dire de la patination, après être traité à la vapeur d’éthanolamine. Des changements physiques dans le bois traité ont été investigués par le moyen de la spectroscopie TF-IR, de la résonance paramagnétique électronique et de l’analyse de la teneur en azote II a été montré que l’emploi de l’ammoniac qui est agressif et toxique pouvait être remplacé par une exposition à la vapeur d’éthanolamine. Des expériences extensives dans le domaine de la stabilité de la couleur du bois de cerisier patiné revêtu d’huile de lin, de vernis à l’huile de lin, de cire d’abeille ou de laque nitro-cellulosique ont indiqué que la méthode décrite de rendre plus antique l’apparence du bois représente une nouvelle possibilité dans le domaine de la production d’objets en bois qui aient l’air antique.ZusammenfassungKirsch- und Fichtenholz wurde durch Behandlung mit Ethanolamingas künstlich gealtert und die chemischen Veränderungen durch FT-IR-Spektroskopie, elektromagnetische Resonanz und Messungen des Stickstoffgehaltes ermittelt. Es zeigte sich, daß man die Verwendung von aggressivem und giftigem Ammoniak durch die Bedampfung mit Ethanolaminen ersetzen kann. Wir führten extensive Tests zur Farbstabilität von künstlich gealtertem Kirschbaumholz durch, das mit Leinöl, Leinöllack. Bienenwachs oder Nitrozelluloselack behandelt worden war. Die Tests zeigten, daß die Behandlung mit Ethanolaminen eine praktikable Methode ist, verschiedene künstlich gealterte Holzprodukte herzustellen.

Influence of biocide pre-treatment of wood on performance of exterior coatings

SummariesExterior coatings may not provide sufficient protection of wood against biodeterioration. In order to minimise the decay risk, wood can be impregnated with biocides before finishing. However, pretreatment of wood may have an effect on some important properties of surface coatings. The authors impregnated spruce wood specimens with a new preservative formulation, containing the ester of boric acid with an alkanolamine. The aim of this research was to establish a possible influence of this biocide on the performance of acrylic and alkyd stains on pre-treated wood. They studied the drying characteristics, stackability, adhesion, and permeability of the coatings. A boron-based preservative in a treated spruce wood had a pronounced influence on the drying of coatings and on the permeability of the acrylic stain. However, the influence on adhesion of the coatings was only indicated.RésuméIl se peut que les revêtements extérieurs ne fournissent pas au bois une protection adéquate contre la biodégradation. Pour minimaliser le risque de la pourriture le bois peut être imprégné de biocides avant la finition. Cependant le prétraitement du bois pourrait avoir des effets sur quelques propriétés importantes des revêtements de surface. Les auteurs ont imprégné des échantillons d’épinette d’une nouvelle formulation préservatrice qui contient l’ester de l’acide borique et une alkanolamine. Le but de cette étude était d’établir l’existence d’une influence éventuelle de ce biocide sur la performance des teintures acryliques et alkydiques sur du bois prétraité. Les auteurs ont étudié les caractéristiques du séchage, la gerbabilité, l’adhésion et la perméabilité des revêtements. Un agent de conservation à base de bore introduit dans un échantillon d’épinette traité avait une influence prononcée sur le séchage des revêtements et sur la perméabilité de la teinture acrylique. Cependant l’influence sur l’adhésion des revêtements était indiquée seulement.ZusammenfassungHolzanstriche allein sind nicht immer ein ausreichender Schutz vor Verfall durch biologische Einflüsse. Um das Verfallsrisiko zu minimisieren ist es möglich, Holz mit Bioziden vorzubehandeln. Allerdings kann diese Vorbehandlung einen Einfluß auf die Eigenschaften der Anstriche haben. Die Autoren dieser Arbeit behandelten Fichtenholz mit einer neuen Konservierungsmittelformulation, die einen Borsäureester und ein Alkanolamin enthielt. Das Ziel dieser Arbeit war, einen möglichen Einfluß dieses Biozides auf die Leistung von Acryl- und Alkylanstrichen zu untersuchen. Wir fanden, daß ein Borsäurehaltiges Konservierungsmittel einen deutlichen Einfluß auf die Trockenzeit beider Anstriche und die Durchlässigkeit des Acrylanstriches hatte. Ein Einfluß auf die Adhäsionskraft der Anstriche war nur schwach bemerkbar.

Influence of treatment temperature on wettability of Norway spruce thermally modified in vacuum

Wettability of Norway spruce modified by a new vacuum thermal modification procedure was studied. The mass loss caused by this process ranged from almost 0% when treated at 140 °C to 4.3% at 210 °C. Apparent contact angles of water, formamide, and diiodomethane were measured by the Wilhelmy plate method on the specimens taken from the centers of the thermally modified wood samples. For the treatment at the highest temperature, the contact angle of water was significantly higher when compared to untreated spruce (96.6° vs. 83.6°); lower treatment temperatures, however, did not result in a clear correlation between treatment temperature and contact angle. Formamide yielded lower contact angles for treated spruce compared to the untreated one, but without clear influence of the treatment temperature and diiodomethane always gave perfect wetting. Surface energy calculations according to the Owens, Wendt, Rabel, and Kaelble method revealed that the thermal modification process in vacuum increased the surface free energy and lowered the polarity of wood significantly only at the highest applied temperature (210 °C); the treatment had only limited effect at lower temperatures of modification. These results indicate that adequate wetting and adhesion can be achieved on the surfaces of Norway spruce thermally modified in vacuum.