Voda ima velik vpliv na lastnosti lesa. Še posebej so pomembna nihanja vlažnosti, ki so še posebej izrazita pri zunanjih aplikacijah. Dinamika vlaženja lesa ima vpliv na dimenzijsko stabilnost, pokanje in življenjsko dobo lesa. Zato je pomembno razumeti penetracijo in distribucijo vode v lesu. V tej študiji so bili simulirani tipični padavinski dogodki, ki ustrezajo namakanju lesa v vodo v trajanju 1 h. Vzorce smo slikali z magnetno resonanco (MRI) po 1 uri potopitve. Te meritve so bile uporabljene za določitev porazdelitve vode v lesa in za osvetllitev sprememb med sušenjem vzorcev petih vrst lesa: jedrovine domačega kostanja (Castanea sativa), jedrovine evropskega macesna (Larix decidua), beljave rdečega bora (Pinus sylvestris ) in smreke (Picea abies). Tako gravimetrična kot tudi MRI analiza sta pokazala, da je po 1 uri potopitve največja količina vode vpila beljava bora, sledil je smrekov les. Ugotovljeno je bilo, da so vsebnosti vsebine vlage bistveno nižje v jedrovini kostanja in macesna, kar se odraža v nižji intenziteti signala. Zunanji deli vzorcev so pokazali podobne vlažnosti pri vseh preučevanih lesnih vrstah, med tem ko smo pri osrednjem delu opazili večje razlike. Primerjava meritev MRI in gravimetrično določene vsebnosti vlage med sušenjem je potrdila meritve magnetnega polja in potrdila, da je metoda primerna za zagotavljanje celovitih informacij o kinetiki sušenja lesa.Revija Cellulose sodi med najvišje uvrščeno revijo znotraj področja Material Science, paper and Wood. Poleg tega članka smo na primerljovo temo objavili še naslednje prispevke: KRŽIŠNIK, Davor, BRISCHKE, Christian, LESAR, Boštjan, THALER, Nejc, HUMAR, Miha. Performance of wood in the Franja partisan hospital : Elektronski vir. Wood material science & engineering, ISSN 1748-0280, 2019, vol. 14, no. 1, str. 24-32, ilustr. http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17480272.2018.1438512, doi: 10.1080/17480272.2018.1438512. [COBISS.SI-ID 2878601]
COBISS.SI-ID: 2966665
Cilj študije je bil poiskati ustrezen sistem ne-kloriranih topil za ekstrakcijo in izolacijo čistega pinosilvina (PS) in pinosilvin monometilnega etra (PSMME) iz lesnih ostankov rdečega bora in smreke. Ekstrakcijo smo izvedli s sistemom za pospešeno ekstrakcijo pri visokem tlaku, za čiščenje in izolacijo čistih snovi pa smo uporabili flash kromatografijo. Natančneje, čist PS smo izolirali s sekvenčno flash kromatografijo v dveh ponovitvah z gradientnim načinom mobilne faze, s cikloheksanom (CH) in etil acetatom (EtOAc), začenši s 100% CH do 100% EtOAc. Ekstrakte smo kvalitativno in kvantitativno analizirali glede na vsebnosti PS in PSMME s plinsko kromatografijo z ionizacijskim detektorjem (GC-FID), plinsko kromatografijo sklopljeno z masnim detektorjem (GC-MS), tekočinsko kromatografijo visoke zmogljivosti (HPLC) in protonsko jedrsko magnetno resonančno (1H-NMR) spektroskopijo.
COBISS.SI-ID: 2989449
Razvili smo nov, nizkotemperaturni postopek depozicije rutilnih delcev TiO2 na površini smrekovega lesa. Dokazali smo nastanek koordinacijskih vezi TiO2-les, in sicer med titanijevimi ioni in hemicelulozami ter ligninom. Površine s TiO2 na lesu, predhodno obdelanem s SDS so postale močno vodoodbojne. Pokazali smo, da je s hidrotermalnim postopkom možno izločiti nano delce rutilnega TiO2 tudi na lesu, kar je novost v primerjavi z do sedaj objavljenimi podatki o tem načinu depozicije nanodelcev na najrazličnejših substratih, ne pa tudi na lesu. Druge izbrane objave na to temo so še: PORI, Pavel, PETRIČ, Marko. Enhancement possibilities for surface finished wood properties with hydrothermal deposition of titania particles. Pro Ligno, ISSN 1841-4737, 2017, vol. 13, nu. 4, str. 316-322. http://www.proligno.ro/ro/articles/2017/4/PORI.pdf. [COBISS.SI-ID 2836617] PORI, Pavel, OREL, Boris, VILČNIK, Aljaž, SEVER ŠKAPIN, Andrijana, PETRIČ, Marko. Influence of reaction conditions of the crystalline form of hydrothermally deposited TiO2 on surfaces of spruce wood. V: HORACEK, P. (ur.). InWood 2015 : Innovations in wood materials and process : Brno, Czech republic, May 19-22, 2015. Brno: Mendel University in Brno. 2015, str. 105-106. [COBISS.SI-ID 2388617]
COBISS.SI-ID: 2518153
Evropski kupci se zaradi naraščajoče okoljske ozaveščenosti vedno bolj izogibajo biocidni zaščiti lesa in uvozu tropskih lesnih vrst. Zato na pomenu vedno bolj dobivajo evropske lesne vrste, kamor sodi tudi pinija (Pinus pinea). Če želimo ta les uporabiti na prostem, mu moramo določiti odponost, iz katere bomo lahko sklepali na primerno rabo. V preteklosti smo odpornost lesa pripisovali predvsem prisotnosti biološko aktivnih sekundarnih metabolitov (ekstraktivov), najnovejši podatki kažejo, da ima na odpornost velik vpliv tudi odpornost lesa proti navlaževanju. Če se les med padavinskimi dogodki ne navlaži, oziroma se hitro posuši, bo pri uporabi na prostem dosegel daljšo življenjsko dobo, kot lesne vrste s slabo odpornostjo na navlaževanje. Metodologijo, ki smo jo razvijali tudi v Sloveniji, smo aplicirali na lesu pinije, katere količine na trgu bodo v prihodnosti znatno narastle. Z ekperimentalnim delom smo potrdili visoko vsebnost polarnih topilih topnih ekstraktivov v lesu, kot so na primer smole. Visoka vsebnost smole se odraža v dobri odpornosti proti glivam in navlaževanju. Metodologija razvita v okviru tega znastvenega pripsevka je primerna za vrednoteneje odpornosti manj znanih Evropskih in svetovnih lesnih vrst. V zadnjem obdobju pa jo apliciramo tudi na novih lesnih materialih, kamor sodi tudi modifciran les. Poleg tega članka smo na primerljovo temo objavili še naslednje prispevke: KRŽIŠNIK, Davor, LESAR, Boštjan, THALER, Nejc, HUMAR, Miha. Performance of bark beetle damaged Norway spruce wood against water and fungal decay. Bioresources, ISSN 1930-2126, 2018, vol. 13, iss. 2, str. 3473-3486. BRISCHKE, Christian, HESSE, Carola, MEYER-VELTRUP, Linda, HUMAR, Miha. Studies on the material resistance and moisture dynamics of Common juniper, English yew, Black cherry, and Rowan. Wood Material Science & Engineering, ISSN 1748-0272, 2018, vol. 13, iss. 4, str. 222-230. MEYER, Linda, BRISCHKE, Christian, ALFREDSEN, Gry, HUMAR, Miha, FLATE, Per Otto, ISAKSSON, Tord, LARSSON, Pia Brelid-, WESTIN, Mats, JERMER, Jöran. The combined effect of wetting ability and durability on outdoor performance of wood : development and verification of a new prediction approach. Wood Science and Technology, ISSN 0043-7719, 2017, vol. 51, no. 3, str. 615-637.
COBISS.SI-ID: 2890633
Pripravljene so bile taninske pene, izdelane iz ekstrakta tanina smreke (Picea abies) in obmorskega bora (Pinus pinaster). Proučevan je bil vpliv sestave in deleža procianidinov na gostoto pen, strukturo por in homogenost ter tlačno trdnost in tlačni modul izdelanih pen. Ugotovili smo, da obstaja optimalna količina smrekovega tanina, ki se odraža v peni z najmanjšo gostoto. Homogenost sestave smo povezali z deležem sredstva za premreženje, medtem ko delež površinsko aktivnega sredstva bistveno vpliva na morfologijo celic. Delna zamenjava borovega tanina s smrekovim zniža temperaturo med penjenjem ter vpliva na znižanje tlačne trdnosti in modula pen. Največji vpliv na potek reakcije je imel delež polifenolov ali obratno delež nečistoč (celuloznih sladkorjev), prisotnih v ekstraktu tanina.
COBISS.SI-ID: 1132970
Les je naravni material, ki se dandanes vse bolj uporablja v gradbene namene. Ker vse vrste lesa niso enako odporne, jih je potrebno primerno zaščititi. V naši raziskavi smo uporabili manj odporno smrekovino in jo zaščitili z nebiocidnimi rešitvami. Les smrekovine smo impregnirali s suspenzijo naravnega voska in ga termično modificirali. Termična modifikacija je potekala pri različnih temperaturah (100 °C, 185 °C, 200 °C, 215 °C in 230 °C). Sledila je impregnacija z naravnim voskom, ki je bila izvedena po dveh postopkih (potapljanje in vakuumska tlačna impregnacija), pri dveh različnih koncentracijah (2,5 % in 5 %). Preučevali smo kako termična modifikacija, način impregnacije in koncentracija suspenzije voska vplivajo na navzem vodne pare, mehanske lastnosti in odpornost proti glivam. Izkazalo se je da termična modifikacija v večji meri vpliva na izgubo mase vzorcev in s tem poslabšanju mehanskih lastnosti lesa, pozitivno pa vpliva na odpornost proti glivam. Pri določanju prodiranja vodne pare v les sta obe koncentraciji pokazali, da obdelava z voski pusti površino difuzijsko odprto. . Bolj kot sama koncentracija pa je pomemben način impregnacije lesa, pri čemer se je v večji meri izkazala vakuumska tlačna impregnacija. Poleg tega članka smo na primerljovo temo objavili še naslednje prispevke: LESAR, Boštjan, HUMAR, Miha. Use of wax emulsions for improvement of wood durability and sorption properties. European journal of wood and wood products, ISSN 0018-3768. [Print ed.], 2011, vol. 69, no.2, str. 231-238. LESAR, Boštjan, STRAŽE, Aleš, HUMAR, Miha. Sorption properties of wood impregnated with aqueous solution of boric acid and montan wax emulsion. Journal of applied polymer science, ISSN 0021-8995, 2011, vol. 120, no. 3, str. 1337-1345. LESAR, Boštjan, PAVLIČ, Matjaž, PETRIČ, Marko, SEVER ŠKAPIN, Andrijana, HUMAR, Miha. Wax treatment of wood slows photodegradation. Polymer degradation and stability, ISSN 0141-3910, 2011, vol. 96, no. 7, str. 1271-1278. LESAR, Boštjan, KRALJ, Polonca, HUMAR, Miha. Montan wax improves performance of boron-based wood preservatives. International biodeterioration & biodegradation, ISSN 0964-8305. [Print ed.], 2009, vol. 63, no. 3, str. 306-310.
COBISS.SI-ID: 2601097
Novi, okolji prijaznejši koncepti zaščite lesa pred glivnim razkrojem ne temeljijo na uporabi biocidov, temveč na povečanju vodoodbojnosti lesa. V članku poročamo o hidrofobizaciji in zmanjšanju ravnotežne vlažnosti smrekovega lesa s polimerizacijo vodoodbojnih monomerov v celičnih stenah smrekovine. Obdelava lesa z oktadeciltriklorosilanom je imela za posledico zmanjšanje navzema vode v preskušance, zmanjšanje sorpcije vodne pare in povečanje dimenzijske stabilnosti smrekovine. Dokazali smo, da sta vodoodbojnost in nižja ravnovesna vlažnost lesa povečali odpornost tretiranega lesa pred glivami rjave trohnobe in pred plesnimi. Poleg tega članka smo na primerljovo temo objavili še naslednje prispevke: WEIGENAND, Oliver, HUMAR, Miha, GEOFFREY, Daniel, HOLGER, Militz, CARSTEN, Mai. Decay resistance of wood treated with amino-silicone compounds. Holzforschung : International Journal of the Biology, Chemistry, Physics and Technology of Wood, ISSN 0018-3830. Tiskana izdaja, 2008, vol. 62, no. 1, str. 112-118. KUMAR, Anuj, RICHTER, Jan, TYWONIAK, Jan, HAJEK, Petr, ADAMOPOULOS, Stergios, PETRIČ, Marko, ŠEGEDIN, Urban. Surface modification of Norway spruce wood by octadecyltrichlorosilane (OTS) nanosol by dipping and water vapour diffusion properties of the OTS-modified wood. Holzforschung : International Journal of the Biology, Chemistry, Physics and Technology of Wood, ISSN 0018-3830. Tiskana izdaja, 2018, vol. 72, iss. 1, str. 45-56. https://www.degruyter.com/view/j/hfsg.2018.72.issue-1/hf-2017-0087/hf-2017-0087.xml, doi: 10.1515/hf-2017-0087. [COBISS.SI-ID 2801545] KUMAR, Anuj, RYPAROVÁ, Pavla, PETRIČ, Marko, TYWONIAK, Jan, HAJEK, Petr. Coating of wood by means of electrospun nanofibers based on PVA/SiO2 and its hydrophobization with octadecyltrichlorosilane (OTS). Holzforschung : International Journal of the Biology, Chemistry, Physics and Technology of Wood, ISSN 0018-3830. Tiskana izdaja, 2017, vol. 71, iss. 3, str. 225-231. https://www.degruyter.com/view/j/hfsg.ahead-of-print/hf-2016-0108/hf-2016-0108.xml?format=INT, doi: 10.1515/hf-2016-0108. [COBISS.SI-ID 2697097] PORI, Pavel, VILČNIK, Aljaž, PETRIČ, Marko, SEVER ŠKAPIN, Andrijana, MIHELČIČ, Mohor, SURCA, Angelja Kjara, NOVAK, Urban, OREL, Boris. Structural studies of TiO[sub]2/wood coatings prepared by hydrothermal deposition of rutile particles from TiCl[sub]4 aqueous solutions on spruce (Picea Abies) wood. Applied Surface Science, ISSN 0169-4332. [Print ed.], 2016, vol. 372, str. 125-138, ilustr. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433216305104, doi: 10.1016/j.apsusc.2016.03.065. [COBISS.SI-ID 2518153]
COBISS.SI-ID: 2593417
V preteklosti so bile razvite pene izdelane na osnovi tanina tipa fisetinidin in robetinidin, ekstrahiranega iz skorje mimoze (Acacia mearnsii) ali lesa kebrača (Schinopsis lorentzi) oz. tipa procianidin, ekstrahiranega iz skorje bora (Pinus pinaster in Pinus radiata). Omenjene pene so izkazale odlične lastnosti in v primerjavi s sintetičnimi penami nakazale možnost uporabe v različnih aplikacijah. Skorja smreke (Picea abies) ponuja velik potencialni vir tanina tipa procianidin iz katerega je mogoče izdelati taninske pene. V članku smo proučili primernost smrekovega tanina za izdelavo trdnih pen, ki so izkazale odlične mehanske lastnosti () 0,08 MPa) ter nizek koeficient prevodnosti toplote (( 0,045 W/mK) pri nizkih gostotah (( 50 kg/m3).
COBISS.SI-ID: 2380425
Predhodno sušene celulozne nanofibrile, pridobljene s postopkom liofilizacije, so bile kemično modificirane v heterogenem sistemu anhidrida ocetne kisline, piridina in dimetilformamida in vgrajene v polimerno osnovo polimlečne kisline (PLA). Modificirana oblika nanofibril (CNFac) z delno hidrofobno površino je nakazala dobre spojne lastnosti medfaznih nanokompozitnih komponent, s tem pa posledično izboljšane mehanske lastnosti izhodnih produktov. Mehanski parametri natezne trdnosti (TS), modula elastičnosti (MOE) in raztezka pri pretrgu (EB) nanokompozitnih vzorcev so se bistveno izboljšale ob nižjih utežnih dodatkih CNFac (2 in 5%), medtem ko povišanje utežnega dodatka CNFac (10 – 30%) prispeva k zniževanju EB in zviševanju TS in MOE. Mehanske lastnosti nanokompozitnih filmov se ob dodatku nemodificirane komponente CNF niso izboljšale. Dodatek acetiliranih nanofibril ne posega v spremembe transparentnih lastnosti nanokompozitnih filmov in izkazuje primerljive vrednosti absorbance ultravijolične in vidne svetlobe kot jih izkazujejo filmi na osnovi čiste PLA komponente. Nanokompozitni filmi ojačani z dodatkom nemodificiranih nanofibril izkazujejo slabše optične lastnosti filmov, kar je še posebej izrazito ob povišanih utežnih deležih ojačitvene komponente. Termične lastnosti nanokompozitnih filmov se z dodatkom nemodificirane komponente CNF ne spreminjajo bistveno, medtem ko z dodatkom CNFac v nizkih utežnih deležih (2 – 10 ut.%) vplivamo na povišane vrednosti entalpije in temperaturnega vrha hladne kristalizacije polimerne osnove PLA. Rezultati DSC sovpadajo z rezultati izmerjenih mehanskih parametrov za končne nanokompozitne formulacije. Nanokompozitne materiale z odličnimi mehanskimi karakteristikami je mogoče pridobiti le v primeru homogene porazdelitve CNF preko matrične komponente in dobre združljivosti medfaznih komponent. Ostali članki s področja raziskav nanoceluloze: ŽEPIČ, Vesna, POLJANŠEK, Ida, OVEN, Primož, SEVER ŠKAPIN, Andrijana, HANČIČ, Aleš. Effect of drying pretreatment on the acetylation of nanofibrillated cellulose. Bioresources, ISSN 1930-2126, 2015, vol. 10, 4, str. 8148-8167. http://www.ncsu.edu/bioresources/BioRes_10/BioRes_10_4_8148_Zepic_POSH_Props_Dried_Acetylated_Nanofibrill_Cellulose_7849.pdf. [COBISS.SI-ID 2454921] TSALAGKAS, Dimitrios, LAGAŇA, Rastislav, POLJANŠEK, Ida, OVEN, Primož, CSOKA, Levente. Fabrication of bacterial cellulose thin films self-assembled from sonochemically prepared nanofibrils and its characterization. Ultrasonics Sonochemistry, ISSN 1350-4177, 2016, no. 1, vol. 28), str. 136-143, ilustr., doi: 10.1016/j.ultsonch.2015.07.010. [COBISS.SI-ID 2418569] ŽEPIČ, Vesna, ŠVARA FABJAN, Erika, KASUNIČ, Marta, CERC KOROŠEC, Romana, HANČIČ, Aleš, OVEN, Primož, SLEMENIK PERŠE, Lidija, POLJANŠEK, Ida. Morphological, thermal, and structural aspects of dried and redispersed nanofibrillated cellulose (NFC). Holzforschung, ISSN 0018-3830. Tiskana izdaja, 2014, vol. 68, no. 6, str. 657-667. http://www.degruyter.com/view/j/hfsg-ahead-of-print/hf-2013-0132/hf-2013-0132.xml?format=INT, doi: 10.1515/hf-2013-0132. [COBISS.SI-ID 2176905]
COBISS.SI-ID: 2670985
Interakcija med fenologijo nastajanja ksilema (lesa) in podnebjem je pomembna za oceno rast in produktivnosti gozdov ter shranjevanja ogljika v biomasah v spreminjajočih se okoljskih razmerah. Preizkusili smo hipotezo, da vzorci nastajanja lesa ostajajo nespremenjeni kljub temperaturnim spremembam v hladnih ekosistemih. Proučevali smo mikro izvrtke tkiv, ki smo jih zbirali v tedenskih ali dvotedenskih intervalih skozi rastno dobo. Eksperimente smo izvajali od 1 do 13 let v obdobju 1998–2014. Proučevali smo preparate prečnih prerezov in spremljali faze nastajanja lesa, s poudarkom na začetku, zaključku in diferenciaciji ksilema. Zbirka podatkov je vključevala 1321 dreves 10 vrst iglavcev iz 39 območij na severni polobli z razponom povprečne letne temperature več kot 14 K. Fenološki dogodki in srednja letna temperatura območij so bili linearno povezani, pri čemer je bil interval med spomladanski in jesenski dogodki stalen po celotnem območju. Z naraščanjem temperature so se faze ekstenzije celic in odlaganja celičnih sten začele prej in končale kasneje kot na območjih z nižjim temperaturami. Obdobje nastajanja lesa se je linearno podaljšalo s povprečno letno temperaturo, od 83,7 dni pri -2 ° C do 178,1 dni pri 12 °C, s hitrostjo 6,5 dni na °C. Temperature za obdobje april – maj so omogočile najboljše modele za napoved datumov faz nastajanja lesa. Naše ugotovitve so pokazale enotnost procesa nastajanja lesa in pomen okoljskih razmer na začetku rasti. V scenarijih segrevanja okolja lahko pričakujemo, da se bo obdobje nastajanje lesa v hladnih biomih severne poloble sinhrono podaljšalo.
COBISS.SI-ID: 2558089