Otto Wienhaus

Orientierende Untersuchungen zur Anwendung der NIR-Spektroskopie für die Beurteilung des Mischungsverhältnisses Laubholz/Nadelholz und des Klebstoffanteils in Spangemischen

ZusammenfassungDurch Anwendung der NIR-Spektroskopie ist es möglich, den Anteil an Harnstoff-Formaldehydharz auf Spänen und das Mischungsverhältnis Laubholz/Nadelholz qualitativ zu bestimmen. Die Güte der Korrelation zwischen Absorption der Strahlung und dem Festharzanteil bzw dem Mischungsverhältnis Laub-/Nadelholz bei Anwendung der Reflexionswerte von mehreren Wellenlängen ist besser, als bei nur einer. Für den Nachweis von Harnstoffharz erwiesen sich die Wellenlängen 2020 nm, 1900 nm und 2110 nm am geeignetsten. Das Mischungsverhältnis Laub-/Nadelholz kann bei den Wellenlängen 1300 nm, 1350 nm und 1410 nm ermittelt werden. Das Verfahren könnte durch Einsatz eines modifizierten IR-Feuchtemeßgerätes industriell genutzt werden.AbstractUsing NIR spectroscopy allows quantifying the portion of urea-formaldehyde resin at chips and the mixing ratio of hardwood to softwood. The correlation between radiation absorption and solid resin portion or the mixing ratio of hardwood to softwood resp is higher with reflection values of several wave lengths applied than with only one applied. For urea resin detection wave lengths of 2020 nm, 1900 nm and 2110 nm turned out to be most suitable. For determination of the mixing ratio of hardwood to softwood wave lengths of 1300 nm, 1350 nm and 1410 nm can be used. By means of a modified IR moisture meter this method could be applied in industry.

Lignin-Phenol-Bindemittel für die Holzwerkstoffherstellung

ZusammenfassungAuf der Suche nach Alternativen zu herkömmlichen Phenolklebstoffen wurden Lignin-phenol-Bindemittel entwickelt, die für ein breites Anwendungsspektrum vorwiegend in der Holzwerkstoffherstellung einsetzbar sind. Für die erzielbaren Bindemitteleigenschaften sind sowohl die Eigenschaften der Ausgangsstoffe, die Mischungsverhältnisse (Molverhältnisse) derselben, als auch die Prozeßparameter der Synthese ausschlaggebend. Die neuen Bindemittel sind herkömmlichen Phenolharzen weitgehend konkurrenzfähig. Sie basieren vorrangig auf der Verwendung von alkalischen Ablaugen der Cellulosegewinnung, die bis zu 60% Reinphenol substituieren können.AbstractLooking for alternatives to conventional phenol adhesives, ligninphenol-glues were developed which can be used mainly in wood materials production for a wide range of applications. For the obtainable glue properties, the properties of the initial substances, their mixing ratios and the process parameters of the synthesis are the determinative factors. Compared to conventional phenol resins, the new glues are largely competitive. They are based substantially on the use of alkaline spent liquors of cellulose production, and can substitute up to 60% of pure phenol.

Versuche zur Bestimmung des Braunfäule-Abbaus von Kiefernholz mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie

ZusammenfassungDie Anwendung der FTIR-Spektroskopie ermöglicht es, Veränderungen am Nadelholz infolge des Wachstums von Braunfäulepilzen anzuzeigen. Bei den meisten Banden des Spektrums konnten im Masserverlustbereich bis 11% Abnahmen der Bandenhöhenquotienten mit linearer Tendenz in der Größenordnung von etwa 7% bis 15% festgestellt werden. Stärkere Veränderungen lieferten Holzproben, die zusätzlich einer Alkaliextraktion unterzogen wurden. Für die energie- und bindemittelsparende Herstellung von Faserplatten durch eine mykologische Hackschnitzelvorbehandlung ist besonders der Bereich bis zu einem Masseverlust an Holzsubstanz von 4% interessant. In diesem Bereich eignen sich besonders die Banden bei den Wellenzahlen 897, 1375 und 1420 cm−1 zur Quantifizierung des Abbaugrades. Die Abnahme der Bandenhöhenquotienten um etwa 20% bis 35% bei einem Masseverlust von 4% gegenüber dem Holz im Ausgangszustand ist für die hier verfolgte Zielstellung ausreichend. Weiterhin zeigen die Höhenquotienten der Banden bei 1066, 2928 und 3410 cm−1 stark fallende Tendenzen mit einer durchschnittlichen Abnahme von 15 bis 25% bei 4% Masseverlust, allerdings ist hier die Streuung der Meßwerte vergleichsweise hoch. Veränderungen, die über diesen Masseverlustbereich hinausgehen, können allerdings mit keiner dieser Banden quantifiziert werden, da die dort stattfindenden Veränderungen der Bandenhöhenquotienten nur noch gering sind.AbstractChanges in coniferous wood due to the growth of brown rot fungi may be indicated as a result of applying FTIR spectroscopy. Regarding most of the spectrum’s bands in the weight loss range up to 11% reductions of the band height quotients with linear tendency could be ascertained in the orders of magnitude between 7% and 15%. More pronounced changes were observed in wood samples that had additionally been subjected to an alkali extraction.Particularly the range up to 4% wood substance weight loss is of interest for manufacturing fibreboards under energy- and binding-agent economical aspects based upon mycological pretreatment of chips. In this range, above all, the bands at the wave numbers 897, 1375, and 1420 cm−1 are suitable for quantifying the degree of degradation.The reduction in band height quotinets by about 20% to 35% relating to a weight loss by 4% compared with the wood of the initial state is sufficient for the purpose pursued here. Furthermore, the height quotients of the bands at 1066, 2928, and 3410 cm−1 show strongly declining tendencies with an average decrease of 15 to 25% relating to a weight loss of 4%, the dispersion of the measured values, however, was comparatively large in this case. Changes lying beyond this range of weight loss can, however, not be quantified with any of these bands, since the changes of band height quotients occurring there show only slight variations yet.

Esters of Picea abies needle cuticular wax

Abstract A new class of wax ester has been isolated from the needle cuticular wax of Picea abies . Identification of 2-methyl-but-1-en-4-yl triacontanoate, -dotriacontanoate, -tetratriacontanoate and -hexatriacontanoate was carried out by gas chromatography, mass spectroscopy, 1 H NMR and chemcial studies.

Composition of the Epicuticular Wax Esters of Picea abies (L.) Karst

Abstract The long-chain alkyl esters homologues of the cuticular needle wax of Picea abies consist of a series of isomers, which are formed by different n-fatty acids and n-alkanols of various chain lengths. Even-numbered esters are dominating. Methyl esters range from C27 to C37, even-numbered esters are only minor components. Furthermore, a new class of homologue wax esters was isolated. Examination by gas chromatography, mass spectroscopy and chemical studies resulted in identification of pentenyl esters of triacontanoic, dotriacontanoic, tetratriacontanoic and hexatriacontanoic acid.

Lignin-Phenol-Bindemittel für die Holzwerkstoffherstellung während der Leimsynthese

ZusammenfassungAusgehend von den Erkenntnissen zur Viskosität von Holzleimen für verschiedene Anwendungsbereiche wird gezeigt, daß durch Erhöhung des Alkalianteiles (NaOH) im Syntheseansatz die Synthesezeit verlängert, durch Steigerung des Formaldehydanteiles die Synthesezeit verkürzt werden kann. Die Modifizierung der Syntheserezeptur führt jedoch neben der Veränderung der Viskosität auch zu einer Variation anderer Eigenschaften der Lignin-Phenol-Bindemittel und der mit diesen Klebstoffen hergestellten Holzwerkstoffe.AbstractProceeding from the knowledge about the viscosity of wood glues in various fields of application it is shown that by increasing the alkali component (NaOH) in the synthesis formulation, the time required for the synthesis will be prolonged, by the increase of formaldehyde component, this period of time will be shortened. However, besides the change of viscosity, modifying the synthetic recipe results in a variation of other properties of the lignin-phenolglues and of the wood based materials made by these glues, as well.

Vergleich der Nadelinhaltsstoffe Ascorbat, Chlorophyll und Stärke in Fichten (Picea abies [L.] Karst.) auf unterschiedlich belasteten Standorten

ZusammenfassungDie Gehalte an Ascorbat und Reststärke in Fichtennadeln des 2. und 3. Jahrganges von visuell in Bezug auf Benadelungsgrad und - farbe nicht unterscheidbaren Baumgruppen an je einem Standort der oberen Berglage (bei Oberbärenburg im Osterzgebirge) und der unteren Berglage (Tharandter Wald im Erzgebirgsvorland) werden bestimmt. Der Vergleich über drei Vegetationsperioden (jeweils zwei Beprobungen im Herbst) gestattet eine Unterscheidung der Belastungssituationen. Erhöhte Ascorbatund Reststärke-Gehalte am Standort bei Oberbärenburg stehen unter den vorliegenden Bedingungen wahrscheinlich mit erhöhten Ozonbelastungen und/oder Magnesiumdefiziten im Zusammenhang. Bei einer Interpretation der Chlorophyllgehalte sind die Witterungssituationen der Beprobungsjahre zu berücksichtigen. In die Untersuchungen wurden zum Vergleich drei weitere Fichten unterschiedlichen, visuell erkennbaren Schädigungsgrades am Standort Oberbärenburg einbezogen.SummaryThe contents of ascorbate and residual starch are determined in spruce needles of the 2nd and 3rd needle age class from different groups of trees. The groups are located in an upper mountainous belt (near Oberbärenburg in eastern parts of Erzgebirge) and in a lower mountainous belt (Tharandt Forest in Erzgebirge piedmont). The degree of foliage and needle color is indistinguishable visually. Comparison extending over three growing seasons (two samplings each in autumn) uncovers distinct stress situations. Raised ascorbate and residual starch contents at the Oberbärenburg site are assumed to be related under the given conditions to enhanced ozone levels and/or magnesium deficits. Interpretation of the chlorophyll contents must take the weather conditions during the years of sampling into account. Three other spruces growing at the Oberbärenburg site were included in the investigations for comparison, and varied in the amount of visually recognizable damage.

Orientierende Untersuchungen zum Nachweis des Klebstoffantiels auf Holzpartikeln mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie

ZusammenfassungEin industrielles Spangemisch wurde mit drei bandelsüblichen Klebstoffen beleimt und anschließend mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie analysiert. Abgeleitet von qualitativen Untersuchungen läßt sich der Anteil an Harnstoff-Formaldehyd-Harz, Phenol-Formaldehyd-Harz und Polyvinylacetat im Holzpartikel-Bindemittel-Gemisch nachweisen. Entspechend der Klebstoffart werden Wellenzahlen angegeben, bei denen in Verbindung mit einem “inneren Standard” der Anteil des Bindemittels quantifizierbar ist.AbstractAn industrial mixture of wood particles was sized with three commercial glues and then analysed by means of FTIR-spectroscopy. This allows the portions of urea-formaldehyde-resin, phenol-formaldehyde-resin and polyvinyl acetate in the mixture of wood particles and agglutinant to be detected qualitatively. According to the kind of glue, wave numbers are given: in connection with an “internal standard” these allow the portion of agglutinant to be quantified.

Die Beziehungen neuartiger Waldschäden aller Fichtenbestände eines großen Waldgebietes im Mittleren Thüringer Wald zum ökologischen Komplex der Klima- und Bodenfaktoren

ZusammenfassungGanzflächige Falschfarben-Luftbildaufnahmen, Maßstab 1 : 5000, großer geschlossener Mittelgebirgs-Fichtenwaldgebiete mit “neuartigen Waldschäden” ermöglichen, die Beziehungen des aktuellen Schadzustandes (1993) von ca. 4500 Fichtenbeständen zum aktuellen Komplex der quantifizierten ökologischen und bestandesspezifischen Faktoren zu analysieren.Die chronische Immissionsbelastung, Schlüsselfaktor Ozon, wird, vorerst hypothetisch, als Funktion der Meereshöhe aus Meßwerten benachbarter Meßstationen abgeleitet.Die Analysenergebnisse belegen höchst signifikante, faktisch funktionale Beziehungen der Schädigung zur Strömungsgeschwindigkeit des Schadstoff-Reinluftgemisches, dem “Immissionsfluß”, repräsentiert durch die Faktoren Höhe ü. NN, Bestandesalter und reduzierte Bestandesdichte.Die so formalisierten Wirkungsmodelle zur Quantifizierung des aktuellen Schadzustandes führten zu ersten hypothetischen Modellen der mittelfristigen Schadensprognose, basierend auf der als Funktion steigender Dauer der Immissionsbelastung schwindenden flächenbezogenen Repräsentanz der Baumart Fichte; die schadbedingte Reduktion der Bestandesdichte folgt der Summenfunktion des Wahrscheinlichkeitsintegrals nach GaüSS, einem biologisch relevanten Trend.Die Wirkungsmodelle gründen sich auf praxisrelevante Schlüsselfaktoren und bieten zwingende Grundsätze zur waldbaulichen Behandlung des verbreiteten Fichtenwaldes der Gegenwart.SummaryAnalysis of the relations of the actual state of damage (1993) of about 4500 spruce stands to the actual complex of the quantified and stand-specific factors was facilitated by whole-area false-coloured aerial photographs, scale 1 : 5000, of large entire spruce forest highland regions with “novel” forest damage.The chronical stress imposed by air pollution, key factor ozone, is -for the time being hypothetically-derived as a function of the altitude above sea level from the measured values obtained from neighbouring measuring stations.Highly significant, really functional relationships of damage to the velocity of flow of the pollutantclean air mixture, the so-called “air-pollutant flux”, represented by the factors of altitude above sea level, age of stand and reduced stand density, are proved by the analysis.The models of response so formalized in order to quantify the actual state of damage led to the first hypothetical models of medium-term damage prognosis, based upon the presence of the tree species spruce which is diminishing by area as a function of the increasing duration of air pollution stress; the reduction in stand density due to the damage follows the cumulative function of the probability integral after GAUSS, thus a rend of biological relevance.The models of response rely on key factors relevant to practice and offer binding theorems for silvicultural treatment of the present-day large-area spruce forest.

Lignin-Phenol-Bindemittel für die Holzwerkstoffherstellung@@@Lignin-phenol glues for the production of wooden materials: Die Reaktivität von Lignin-Phenol-Bindemitteln@@@Reactivity of lignin-phenol-glues

ZusammenfassungDie Reaktivität von Kondensationsbindemitteln ist ein entscheidendes Kriterium für ihren Einsatz und ihre Wirtschaftlichkeit. Sie wird bei den Lignin-Phenol-Bindemitteln vorrangig durch die molare Zusammensetzung des Syntheseansatzes, die Stoffkomponenten, den Kondensationsgrad, den Feststoffgehalt der Bindemittel und die Art und Menge der Härtungsmittel bestimmt.AbstractThe reactivity of condensation glues is a decisive criterion for their use and efficiency. As far as lignin-phenol-glues are concerned, they are mainly determined by molar composition of the synthesis materials, the material components, the degree of condensation, the solids content of the glues and the type and volume of the hardening agents.