Wood Quality Evaluation of Compression, Lateral, and Opposite Woods
저자
발행사항
춘천 : 강원대학교 대학원, 2021
학위논문사항
학위논문(박사)-- 강원대학교 대학원 : 산림바이오소재공학과 2021. 2
발행연도
2021
작성언어
영어
주제어
발행국(도시)
강원특별자치도
형태사항
127 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 김남훈
UCI식별코드
I804:42002-000000031916
소장기관
Compression wood (CW) is an undesirable raw material in the wood industry due to the abnormalities in anatomical, physical, and mechanical properties. Moreover, there is still a lack of comparative studies on wood qualities between compression, lateral (LW) and opposite woods (OW). Therefore, the wood quality of CW, LW, and OW in a stem wood from temperate and tropical conifers were investigated and compared to provide valuable information on wood quality.
Chapter 1 introduces the research background and literature reviews on the anatomical characteristics, crystalline characteristic, physical and mechanical properties, and fracture morphology of CW, LW and OW.
In chapter 2, the anatomical characteristics in the qualitative and quantitative aspects of CW, LW, and OW in the stem wood of Ginkgo biloba were investigated and compared. Optical microscopy and scanning electron microscopy were used to observe the anatomical characteristics of CW, LW, and OW. Moreover, the crystalline characteristics were carried out with an X-ray diffractometry. CW showed distinctive anatomical characteristics to LW and OW, while LW and OW had similar anatomical characteristics. CW showed the smallest relative crystallinity, and LW had slightly higher relative crystallinity than OW.
In chapter 3, the anatomical characteristics of CW, LW, and OW from Sumatran pine and Agathis were investigated and compared. In both species, CW showed distinctive anatomical characteristics to LW and OW, while LW and OW mostly showed similar anatomical characteristics. CW significantly showed distinctively different relative crystallinity from LW and OW in both species, while the crystal width of CW was similar with LW and OW in Sumatran pine and smaller in Agathis.
In chapter 4, the anatomical characteristics of CW were observed and compared with those of LW and OW in Korean red pine. The cross-field pitting characteristics were observed with optical and scanning electron microscopy. MFAs of CW, LW, and OW were carried out with the iodine staining method and optical microscopy. Crystalline characteristics and the chemical compound were observed by using the X-ray diffractometry and FT-IR spectrometry. The cross-field pitting characteristics of CW from Korean red pine were significantly different from those of LW and OW. MFA in CW was significantly greater than in LW and OW, while OW had the smallest MFA. Relative crystallinity and crystal width of CW were significantly lower than those of LW and OW, while OW had the highest value. CW and LW in the juvenile wood showed higher peaks specified to the lignin component, while OW had higher peaks corresponding to the carbohydrates component. In mature wood, CW showed higher peaks representing the lignin component, while the OW and LW showed more significant carbohydrate peaks.
In chapter 5, the physical and mechanical properties of CW was investigated and compared with those of LW and OW in Pinus merkusii and Agathis loranthifolia. The physical and mechanical properties were performed according to the Korean standard. CW showed the highest green density, oven-dry density, and longitudinal shrinkage and the smallest GMC, radial, tangential, and volumetric shrinkages. LW and OW showed a similarity in the GMC, radial, tangential shrinkages, and volumetric shrinkage. LW had a higher longitudinal shrinkage than OW. CW of both species showed the highest compressive strength, shear strength, while LW had similar shear strength to those of OW. The compressive strength of OW was slightly higher than that of LW.
In chapter 6, hardness and the fracture morphology of CW, LW, and OW in Pinus merkusii and Agathis loranthifolia were investigated and compared. The hardness test was performed according to Korean standard and the fracture morphology was analyzed with scanning electron microscopy. CW had higher hardness than LW and OW, while LW and OW mostly showed similar. The hardness fracture morphology of CW showed distinctive difference with those of LW and OW. LW and OW showed similar hardness fracture morphology.
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