Navigation ▼

Show simple item record

dc.contributor.advisor Hapla, František Prof. Dr. Dr. de
dc.contributor.author Carrillo-Parra, Artemio de
dc.date.accessioned 2007-10-10T15:12:09Z de
dc.date.accessioned 2013-01-18T11:03:09Z de
dc.date.available 2013-01-30T23:51:28Z de
dc.date.issued 2007-10-10 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B105-5 de
dc.description.abstract Im Rahmen dieser Arbeit wurden die holztechnologischen Eigenschaften der im Nordosten Mexikos vorkommenden Baumart Prosopis laevigata untersucht. Die Prosopis-Arten kommen überwiegend auf ariden und semiariden Standorten vor. Sie dienen der Produktion von Tierfutter, Mehl, Gummi, Mulch und Kompost. Sie spielen auch eine wichtige Rolle für die Produktion von Honig. Das Holz wird zur Herstellung von Parkett, Möbeln und verschiedenen Dekorationsgegenständen verwendet. Die Hauptverwendung des Holzes liegt jedoch in der Nutzung als Brennstoff. Die Bedeutung der Prosopis-Arten sowohl in Mexiko als auch weltweit wird in Kapitel 1 dargestellt. Dabei wird auch auf die Verwendung, den Handel und die ökologische Bedeutung der Prosopis-Arten eingegangen. Die schnell wachsende Prosopis laevigata gehört zu den obligatorischen Kernholzbildnern und weist nur einen sehr geringen Splintanteil (ca. 2 3 cm Dicke) auf. Das Splintholz spielt bei der Holzverwendung praktisch keine Rolle. Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit ausschließlich das Kernholz untersucht. In den Kapiteln 2 und 3 folgen die holzanatomische Beschreibung und die chemische Analyse der Inhaltsstoffe im Kernholz. Weiterhin wurden auch die Größe, Häufigkeit und Verteilung der Gefäße wie auch der Libriformfasern und der Parenchymzellen untersucht und mit anderen Prosopis-Arten verglichen. Die chemische Zusammensetzung des Holzes, die Verteilung von Lignin und phenolischen Verbindungen sowie der Extraktstoffe in den Harzkanälen, Parenchymzellen und der S2-Zellwand wurden mittels UV-Massenspektrophotometrie bestimmt. Die chemischen Analysen ergaben einen Gehalt an Holocellulose zwischen 61,7 und 64,5% und einen Gehalt an Klason-Lignin zwischen 29,8 und 31,4%. Das Holz enthielt einen hohen Anteil an Extraktstoffen (14,1 bis 16,0%), darunter auch Katechin, Epikatechin und Taxifolin. Die Eigenschaften des Holzes werden unter anderem auch durch die klimatischen Bedingungen am natürlichen Standort beeinflusst. Die wesentlichen physikalischen und mechanischen Holzeigenschaften wurden anhand von Versuchsbäumen aus vier verschiedenen Regionen Nordost Mexikos in ihrer Variabilität dargestellt. Kapitel 4 beschreibt die physikalischen und mechanischen Eigenschaften, wie Dichte, Quellung und Schwindung, statischen und dynamischen E-Modul, Biegefestigkeit sowie Härte. Die Ergebnisse zeigten, dass das Holz sehr dimensionsstabil ist und mittlere bis hohe Festigkeitseigenschaften hat. Dabei wurden je nach Herkunft unterschiedliche Werte ermittelt. Das Holz von P. laevigata ist sehr resistent gegen biologischen Abbau. Die natürliche Dauerhaftigkeit des Kernholzes wurde nach ENv 807 in einem standardisierten Erdsubstrat bestimmt. Die Dauerhaftigkeit extraktstofffreien Holzes gegenüber Basidiomyceten wurde über Wuchshemmung von Coniophora puteana und Trametes versicolor, verursacht durch die Zugabe von Extraktstoffen über heißes Wasser, wässrige Ethanollösung, wässrige Acetonlösung und Cyclohexan, bestimmt. Wie in Kapitel 5 beschrieben, zeigte das Kernholz einen sehr geringen Verlust bei der Masse und dem dynamischen E-Modul nach 32 Wochen im Bodenkontakt. Der geringe Massenverlust (0,4 bis 1,5%) wurde auch nach einem 16-wöchigen Test gegen die Basidiomyceten Coniophora puteana, Trametes versicolor, Irpex lactus und Pleurotus ostreatus festgestellt (in Anlehnung an EN 113). Die natürliche Dauerhaftigkeit des Holzes entspricht der Klasse 1 (sehr dauerhaft) nach EN 350-1. Die Extraktstoffe hatten einen mittleren bis hohen Einfluss auf das Wachstum von C. puteana und T. versicolor nach Einbringung in ein Malz-Agar-Medium. Der Einfluss der Extraktstoffe war in Konzentrationen über 1000 ppm deutlich größer. Die Kapitel 6 und 7 stellen die Ergebnisse der Schnellbewitterung und der Verleimungsversuche dar. Das Holz wies eine sehr hohe Dimensionsstabilität und Bewitterungsbeständigkeit auf. Im Allgemeinen wechselte die Farbe des Holzes von P. laevigata von braun nach weiß. Delta C (Maß für die Veränderung von Farbe) stieg von 5,6 auf 9,6. Die Rissbildung trat seltener auf als bei Fagus sylvatica, aber häufiger als bei Tectona grandis. Die Scherfestigkeit des Holzes wurde nach der Verleimung mit Melamin-Formaldehydharz (MF) und Polyvinylactetat (PVAc) ermittelt. Die Scherfestigkeit des mit Melamin-Formaldehyd-Harzen verleimten feuchten Holzes zeigte, dass P. laevigata auch für die Anwendung im Außenbereich geeignet ist (bislang nur im Innenbereich verwendet). Zusammenfassend kann gesagt werden, dass der Verwendung des Holzes von P. laevigata aufgrund der Dichte, des Sorptionsverhaltens, der Bewitterungsbeständigkeit, der hohen natürlichen Dauerhaftigkeit und der hohen Scherfestigkeit nach der Verleimung kaum Grenzen gesetzt sind. Die im Rahmen dieser Arbeit untersuchten Holzeigenschaften von Prosopis laevigata sowie die Verwendungsmöglichkeiten dieser Baumart zeigen, dass es sich aus Sicht der Forst- und Holzwirtschaft lohnt, diese Baumart zu fördern und zielgerichtet verwendungsorientiert zu untersuchen. de
dc.format.mimetype application/pdf de
dc.language.iso eng de
dc.rights.uri http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.html de
dc.title Technological Investigation of Prosopis leavigata Wood from Northeast Mexico de
dc.title.alternative Technologische Untersuchung an Prosopis laevigata - Holz aus Nordosten Mexikos de
dc.type doctoralThesis de
dc.title.translated Technological Investigation of Prosopis leavigata Wood from Northeast Mexico de
dc.contributor.referee Hapla, František Prof. Dr. Dr. de
dc.date.examination 2007-09-14 de
dc.subject.dnb 500 Naturwissenschaften de
dc.description.abstracteng This study describes the anatomical properties of Prosopis laevigata trees found in northeast Mexico. The chemical composition and the topochemical distribution of lignin and phenolic compounds are described along with the deposition of extractives in pit canals, parenchyma cells, and the fiber S2 layer using UV microspectrophotometry (UMSP). The main physical and mechanical characteristics of trees from four different areas of northeast Mexico are presented. The natural durability of wood samples from various regions is determined through use of the soil-bed test ENpr 807. The durability of extractive-free wood specimens toward basidiomycetes is investigated as is the growing inhibition of Coniophora puteana and Trametes versicolor caused by extractives obtained by using hot water, ethanol-water, acetone-water, and cyclohexane. The shear strength of the wood after being glued with melamine formaldehyde (MF) and Polyvinyl acetate (PVAc) is measured. The effect of artificial weathering is also discussed. The Prosopis genus normally grows on arid and semi-arid land. It is used as a source of fodder for domestic animals, of flour for human consumption, and as a source of gums, mulch or compost. It also plays an important role in the production of honey. The wood is used to produce parquet lumber, furniture and decorative hand-crafted items; however, its main use is still as a source of fuel. The importance of the Prosopis species, both within Mexico and around the globe, is presented in Chapter 1. Its use, distribution and ecological importance are also discussed. An anatomical description and an analysis of its chemical composition are given in Chapters 2 and 3, respectively. The size, proportion and distribution of the wood s fiber structure, of its vessels and of its ray parenchyma cells are discussed and compared with those of other Prosopis species. The chemical wood composition reveals a holocellulose content of between 61.7 - 64.5% and a Klason lignin content of between 29.8 - 31.4% within the heartwood tissue. A large percentage of extractive compounds (14.1 to 16.0 %) are found within the wood, including catechin, epicatechin and taxifolin. The characteristics of the trees and, consequently, the properties of the wood are influenced by weather conditions in its natural habitats. Chapter 4 deals with the physical and mechanical properties, including density, swelling and shrinkage, as well as the modulus of elasticity, and the modulus of rupture and hardness. The results reveal that this wood is very stable with regard to dimensional changes and that it has medium to high wood strength. Differences in properties of wood grown in different areas are also presented. P. laevigata wood is highly resistant to decay. As described in Chapter 5, its heartwood has a very low mass loss and a dynamic modulus of elasticity loss after 32 weeks of soil contact. Low mass loss (0.4 to 1.5 %) is also found after 16 weeks of exposure to the basidiomycetes Coniophora puteana, Trametes versicolor, Irpex lacteus and Pleurotus ostreatus in a modified EN 113.The natural durability is classified as Class 1 (very durable) according to European Standard EN 350-1. Extractives have a moderate to large effect on C. puteana and T. versicolor growth after dissolving in a malt-agar medium; the extractives are most effective at 1000 ppm concentration. Artificial weathering and bonding properties are presented in Chapters 6 and 7. The wood has high stability with respect to dimensional changes and displays a great resistance to artificial weathering. The general appearance of P. laevigata changed from brown to white; Delta C (change of colour) increased from 5.6 to 9.6 and there were fewer crack formations than in Fagus sylvatica species but more than in Tectona grandis. Shear strength results obtained after gluing Prosopis wood (normally used for indoor applications) with Melamine Formaldehyde (MF) adhesives under wet condition demonstrate that Prosopis is suited for use in outdoor application. In summary, it must be emphasised that the density, the wood stability with regard to moisture changes and artificial weathering, the high natural durability, and, finally, the high amount of shear strength after bonding are parameters which point to an almost limitless number of indoor and outdoor applications for this wood. The analyses of the properties of P. laevigata wood as well as those of feasible wood uses done in this study have revealed some very important elements worthy of further research and development within the forestry and wood sciences. de
dc.contributor.coReferee Kües, Ursula Prof. Dr. de
dc.contributor.thirdReferee Koch, Gerald PD Dr. de
dc.subject.topic Forest Sciences and Forest Ecology de
dc.subject.ger Holztechnologie de
dc.subject.ger Holzarten de
dc.subject.ger Holzchemie de
dc.subject.ger Holzphysik de
dc.subject.eng Wood technology de
dc.subject.eng anatomy de
dc.subject.eng chemistry de
dc.subject.bk 48.46 de
dc.subject.bk 48.86 de
dc.subject.bk 48.46 de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1596-4 de
dc.identifier.purl webdoc-1596 de
dc.affiliation.institute Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie de
dc.subject.gokfull YXG 000: Holzanatomie {Forstbenutzung} de
dc.subject.gokfull YXG 000: Holzanatomie {Forstbenutzung} de
dc.identifier.ppn 573777128 de

Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record