Fuktdiffusion i träbaserade skivor några data

8911051

Liu Tong, Birgit Östman

Fuktdiffusion i träbaserade

skivor

Några data

Trätek

L i u Tong B i r g i t Ostman F U K T D I F F U 5 I 0 N I TRÄBA5ERADE SKIVOR - Några d a t a TräteknikCentrum, Rapport P 8911051 Nyckelord composite materials diffusion coefficient moisture movement panel products sorption

wood based panels

I N N E H Å L L S F Ö R T E C K N I N G SAMMANFATTNING Sid INLEDNING - BAKGRUND 4 T e o r e t i s k bakgrund 4 PROVNINGSMETODIK - SORPTION 5 DIFFUSIVITET - DATA 7 JÄMFÖRELSE MED ANDRA DATA 12

SLUTSATSER 15 REFERENSER 16

SAMMANFATTNING

D i f f u s i v i t e t e n för några o l i k a träbaserade s k i v o r har uppmätts med den s k sorptionsmetoden. Resultaten r e d o v i s a s d e l s som d i f f u s i v i t e t , D, baserad på s k i v m a t e r i a l e t s f u k t h a l t , d e l s som d i f f u s i v i t e t , <S , baserad på l u f t e n s f u k t h a l t . Båda u t t r y c k s i samma enhet, m2/s, men har o l i k a s t o r l e k s o r d n i n g varför d e t är v i k t i g t a t t ange v i l k e n som avses. I b y g g n a d s f y s i k a l i s k a sammanhang föredras i allmänhet S , men S kräver kännedom om s o r p t i o n s -isotermen för a t t kunna beräknas u r s o r p t i o n s d a t a .

Resultaten jämförs med l i t t e r a t u r d a t a och v i s a r god överensstämmelse. Sorp-tionsmetoden kan därför vara e t t a l t e r n a t i v t i l l den v a n l i g a r e s k kopp-metoden. Sorptionsmetoden är enklare r e n t e x p e r i m e n t e l l t men kräver mer be-räkningar som behöver p r e c i s e r a s för a t t ge tillräcklig noggrannhet. Bland annat i n v e r k a r det s k övergångsmotståndet v i d y t a n . Overgångsmotståndet kan f n i n t e separeras från den t o t a l t uppmätta d i f f u s i o n e n .

INLEDNING - BAKGRUND

F u k t d i f f u s i o n genom s k i v o r har främst b e t y d e l s e i k l i m a t a v s k i l j a n d e kon-s t r u k t i o n e r . Ofta är d e t önkon-skvärt a t t kon-s k i v o r n a är diffukon-sionkon-söppna för a t t underlätta u t t o r k n i n g av b y g g f u k t och inifrån kommande f u k t och för a t t undvika s k a d l i g kondens, ökande i s o l e r t j o c k l e k a r har accentuerat problemet. D i f f u s i o n e n av vattenånga är av störst i n t r e s s e i d e t allmänna f a l l e t . Hur s t o r den ar beror på f l e r a f a k t o r e r , t ex m a t e r i a l e t s p o r o s i t e t och andelen öppna p o r e r , f u k t h a l t och temperatur. Då d e t gäller träbaserade s k i v o r i n -verkar även parametrar som l i m t y p , e v e n t u e l l a t i l l s a t s e r och y t b e h a n d l i n g . I en t i d i g a r e s t u d i e av o l i k a provningsmetoder redovisades r e s u l t a t för f y r a m a t e r i a l : massivt trä samt t r e o l i k a s k i v t y p e r ( L i u 1988). Dessa mate-r i a l hade p mate-r o v a t s e n l i g t både den t mate-r a d i t i o n e l l a s k koppmetoden och e n l i g t en nyare mer oprövad t e k n i k , den s k sorptionsmetoden. Y t t e r l i g a r e några s k i v t y p e r har p r o v a t s med sorptionsmetoden. Dessa nya data redovisas här tillsammans med motsvarande t i d i g a r e redovisade data för a t t ge en över-s i k t . Deöver-söver-sutom över-sammanöver-ställöver-s data från andra över-s t u d i e r av träbaöver-serade över-s k i v o r . T e o r e t i s k bakgrund

Trä och träbaserade s k i v o r är a n i s o t r o p a m a t e r i a l , d v s de har mer e l l e r mindre o l i k a s t r u k t u r och o l i k a egenskaper i m a t e r i a l e t s o l i k a r i k t n i n g a r . För massivt trä är s k i l l n a d e r n a särskilt s t o r a mellan l o n g i t u d i n e l l r i k t n i n g och t a n g e n t i e l l / r a d i e l l r i k t n i n g . För s k i v o r är det i stället s k i l l n a -der mellan genom s k i v a n s p l a n och i skivans p l a n .

D i f f u s i o n e n av vattenånga d e f i n i e r a s för v a r j e r i k t n i n g som f u n k t i o n av f u k t h a l t e n genom e k v a t i o n e n : ^ = i L ( d 4 w ) ( 1 ) i t å X 6 X där w är f u k t h a l t e n i m a t e r i a l e t , kg/m^ t " t i d e n , s D " d i f f u s i v i t e t e n baserad på m^/s fuktinnehållet i m a t e r i a l e t X " r i k t n i n g i m a t e r i a l e t

Ekvationen kan också s k r i v a s : 6 t 5 7 ^ 6 t

där v är f u k t h a l t i l u f t e n , kq/m^ 6 " d i f f u s i v i t e t e n baserad på m^/s

f u k t h a l t i l u f t e n

D och i kan räknas om s i n s e m e l l a n då s o r p t i o n s i s o t e r m e n för m a t e r i a l e t är känd. De anges i samma enhet men har o l i k a numeriskt värde, varför d e t a l l -t i d k l a r -t mås-te anges v i l k e n d i f f u s i v i -t e -t som avses. I b l a n d används andra namn, t ex ånggenomsläpplighet för L (SS 02 15 8 2 ) . I standarden d e f i n i e r a s också begreppet ånggenomgångsmotstånd, z = d/^, där d är m a t e r i a l e t s t j o c k -lek. Anggenomgångsmotståndet anges i s/m ( t i d i g a r e o f t a som mm Hg"h*m2/g). Ur b y g g n a d s f y s i k a l i s k synpunkt t o r d e d i f f u s i v i t e t baserad på l u f t e n s f u k t -h a l t , d v s ^, vara a t t föredra.

PROVNINGSMETODIK - SORPTION

För a t t studera d i f f u s i o n av vattenånga genom s k i v m a t e r i a l används v a n l i g e n den s k koppmetoden varav det f i n n s f l e r a v a r i a n t e r , t ex den svenska s t a n -dardmetoden SS 02 15 82. E t t a l t e r n a t i v som s t u d e r a t s i e t t t i d i g a r e arbete är s k s o r p t i o n s m e t o d i k ( L i u 1987 och 1988). Sorptionsmetodik innebär a t t p r o v e t s viktändring r e g i s t r e r a s med jämna t i d s i n t e r v a l l v i d k o n d i t i o n e r i n g från jämvikt v i d e t t k l i m a t t i l l jämvikt v i d e t t annat. Vanligen tätas pro-vens kanter så a t t d i f f u s i o n e n bestäms för en r i k t n i n g i t a g e t .

M e d e l d i f f u s i v i t e t e n , Dgy, bestäms genom ( C r a n k ) :

Dav = 0,0492 . "-2 ( 3 ) ( t ) i / 2

där L är p r o v e t s längd i d i f f u s i o n s r i k t n i n g e n m ( t ) 2 / 2 " t i d e n t i l l hälften av viktökningen s

t i l l jämvikt uppnåtts

MedeJvärdet av Dgy för a d s o r p t i o n och d e s o r p t i o n används, om möjligt, för a t t förbättra noggrannheten. M e d e l d i f f u s i v i t e t e n kan e n l i g t Stamm (Siau 1984) anses vara den "sanna d i f f u s i v i t e t e n " v i d f u k t k v o t e n u:

u = U2 + 2/3 (U2 - u i ) ( 4 ) där u^ och U2 är den lägre r e s p e k t i v e högre jämviktsfuktkvoten

före och e f t e r en s o r p t i o n s t e s t .

D i f f u s i v i t e t e n S kan därefter beräknas om s o r p t i o n s i s o t e r m e n är känd ( L i u 1988). S o r p t i o n s i s o t e r m e n ger m a t e r i a l e t s jämviktsfuktkvot, u, som f u n k t i o n av r e l a t i v a l u f t f u k t i g h e t e n , < | > . Sambandet mellan d i f f u s i v i t e t e r n a J och D kan u t t r y c k a s som:

Si = D • Z • du ( 5 )

^ vs d<f) där Vg är ånghalten i l u f t v i d mättnad (kg/m-') " trämaterialets t o r r d e n s i t e t (kg/m^) ^ " s o r p t i o n s i s o t e r m e n s l u t n i n g dt P r o v m a t e r i a l e n u t g j o r d e s av kommersiella träbaserade s t a n d a r d s k i v o r . De r e -dovisas i t a b e l l 1 . P r o v b i t a r n a kanttätades med neoprenlim och aluminium-f o l i e , som t i d i g a r e v i s a t s i g vara ångtätt ( L i u 1987).

TABELL 1. P r o v m a t e r i a l . T j o c k l e k D e n s i t e t P r o v s t o r l e k ( h e l t t o r r ) mm kg/m^ mm F i b e r s k i v o r : Halvhård (våt process) _12,1 690 80 X 60 MDF ( t o r r process) 9,8 710 120 X 100 Hård board (våt process) 6,2 870 120 X 100

Porös board (våt process) 12,9 210 120 X 100

Spånskivor ( t o r r p r o c e s s ) : Ureaharts (UF) 12,0 610 80 X 60 Urea-melaminharts (UMF) 12,1 650 120 X 100 F e n o l h a r t s (PF) 11,9 670 120 X 100 Plywood: F e n o l h a r t s (PF) 12,0 420 80 X 60 Massivt trä: F u r u s p l i n t 10,0 520 0 78

P r o v n i n g s k l i m a t e n redovisas i t a b e l l 2. Proverna v a r indelade i två

grupper, A och B, som k o n d i t i o n e r a d e s s a m t i d i g t i o l i k a k o n d i t i o n e r i n g s r u m . TABELL 2. P r o v n i n g s k l i m a t v i d 20 "C. M a t e r i a l grupp A B 65 _ förkondi-t i o n e r i n g 65 % RH 31 80 It 65 65 I I 90 93 I I 65

Proverna förkonditionerades t i l l jämvikt v i d 65 % RH och 20 "C från e t t t o r r a r e k l i m a t . Därefter placerades de d i r e k t i nästa k l i m a t och vägdes r e -gelbundet, först v a r j e dag, sedan med längre i n t e r v a l l t i l l jämvikt. Mellan v a r j e n y t t k l i m a t återkonditionerades proven t i l l 65 % RH, 20 "C, för a t t jämföra a d s o r p t i o n och d e s o r p t i o n och för a t t få e t t medelvärde härav för bättre p r e c i s i o n i beräkningarna.

DIFFUSIVITET - DATA

D i f f u s i v i t e t e n , D, genom s k i v a n s p l a n , baserad på f u k t h a l t e n i s k i v m a t e r i a -l e t redovisas i f i g u r 1 för s a m t -l i g a provade s k i v o r . I f i g u r 2 ges även d i f f u s i v i t e t e n , S » baserad på f u k t h a l t e n i l u f t e n för de s k i v o r där även s o r p t i o n s i s o t e r m e n uppmätts, se f i g u r 3. Det framgår a t t det f i n n s s k i l l n a -der för f i b e r s k i v o r främst beroende på d e n s i t e t , för spånskivor beroende på typ av bindemedel och a t t d i f f u s i v i t e t e n för plywood är jämförelsevis låg. Ovannämnda data avser m e d e l d i f f u s i v i t e t e n v i d a d s o r p t i o n och d e s o r p t i o n . G e n e r e l l t s e t t är d i f f u s i v i t e t e n högre v i d d e s o r p t i o n än v i d a d s o r p t i o n , v i l k e t framgår av t a b e l l 3.

D i f f u s i v i t e t e n i skivans p l a n har också uppmätts i några f a l l (genom a t t s k i v y t a och två k a n t e r tätats). Därvid har de båda r i k t n i n g a r n a i p l a n e t åtskiljts. För f i b e r s k i v o r och spånskivor kan man t a l a om en t i l l v e r k n i n g s -r i k t n i n g och en tvä-rs-riktning, fö-r plywood ä-r a n t a l e t s k i k t ( p l y ) i ena r i k t n i n g e n a l l t i d större. R e s u l t a t e n i f i g u r 4 v i s a r a t t f i b e r s k i v o r verkar ha störst s k i l l n a d mellan de två r i k t n i n g a r n a i p l a n e t , v i l k e t kan förkla-ras av den våta p r o c e s s t e k n i k e n som r i k t a r f i b r e r n a något. V a n l i g spånskiva där spånen ströas t o r r t har mindre s k i l l n a d e r . D i f f u s i v i t e t e n i skivans plan är för s a m t l i g a provade s k i v o r ca 10 gånger större än d i f f u s i v i t e t e n genom skivans p l a n . Denna s k i l l n a d t y c k s dock vara mindre än s k i l l n a d e n mellan l o n g i t u d i n e l l och t a n g e n t i e l l / r a d i e l l r i k t n i n g hos massivt trä, också i f i g u r 4.

Förstoringar: D. 10"'° m2/s Fiberskivor 50 60 70 0, 10"'° m2/s porös halvhird D. 10"'° m2/s 2i ' \ -Spånskivor UF-lim D. 10"'° fn^/s halvh&rd Fiberskivor hörd RF 90 % 100 Spånskivor UMF • ^ - ^ — — n — =

- t — ^ — f = l P F

RF 10 D, 10"'° (Tf/s 4 21-Plywood Trä Furusplint (tång) Plywood 30 60 70 So 60 70 D. 10"" m2/s 80 90 % 100 80 90 o/o 100 Plywood Trä Furusplint (tong) I Plywood RF Sb 70 80 90 % 100 F i ^ u r J . . D i f f u s i v i t e t , D, baserad på f u k t h a l t e n i a k i v M t e r i a l e t v i d o l i k a r e l a t i v a l u f t f u k t i g h e t e r . Data för s o r p t i o n genom skivans p l a n .

1.5

5,10"^ mVs

1.5

Spanskiva

KO

_UF-lim

Halvhård

0.5

_fiberskiva

-1

RF

50 60 70 80 % 90 1 5

5.10"^ mVs

1 ' ' ' \ ' 1 '

Furusplinrt (+ang) /

•

/ Plywood

»- "

IX)

0^

Oi) 90

60

70

80 % ^

Figur 2. D i f f u s i v i t e t , S , baserad på f u k t h a l t e n i l u f t e n v i d o l i k a r e l a -t i v a l u f -t f u k -t i g h e -t e r . Da-ta för s o r p -t i o n genom skivans p l a n ( L i u 1988).

10 30 29 20 la 10 fuktkvot, % Furusplint (tång) HalvhÄrd fiberskiva

RF %

90 100 F i g u r 3. S o r p t i o n s i s o t e r m e r v i d 20 "C för några av de provade m a t e r i a l e n ( L i u 1988). D, 10'^° m2/s so i skivans plan HalvhÄrd fiberskiva 60

genom skivans plan

70 RF 90 % 90 10 D. 10"''. (n2/s 4 h 90 i skivans pion SpAnskiva UF-lim

genom skivans plan

30 20 10 h D, 10"'° m2/s 50 Plywood i skivans plan

genom skivans plan RF 60 70 80 % 90 _ D. 10""°. m2/s 90 I r Furusplint fang/rad »/o 90 F i g u r 4. D i f f u s i v i t e t D (baserad på f u k t h a l t e n i s k i v a n ) i skivans p l a n (två r i k t n i n g a r ) och genom skivans p l a n .

TABELL 3. D i f f u s i v i t e t D genom skivans p l a n v i d adsorp-t i o n och d e s o r p adsorp-t i o n samadsorp-t medelvärde ( b a s e r a adsorp-t på f u k t h a l t i m a t e r i a l e t ) .

11

M a t e r i a l D i f f u s i v i t e t 10-10 m2/s K l i m a t i n t e r v a l l , % RH v i d 20 "C

31/65 65/80 65/90 65/93

Halvhård board adsorp 0,72 1,00 1,35 1,54

desorp 0,99 1,30 1,67 1,87 medel 0,85 1,13 1,51 1,71 MDF adsorp 0,35 0,50 0,68 0,77 desorp 0,50 0,65 0,84 0,95 medel 0,43 0,58 0,76 0,86 Hård board adsorp 0,18 0,25 0,34 0,39 desorp 0,25 0,33 0,42 0,47 medel 0,22 0,29 0,38 0,43

Porös board adsorp 3,0 4,2 5,7 6,2

desorp 4,1 5,7 7,0 7,9

medel 3,6 4,9 6,3 7,0

UF spånskiva adsorp 0,26 0,73 0,84 0,93

desorp 0,51 1,31 1,56 1,69

medel 0,39 1,02 1,22 1,31

UMF spånskiva adsorp 0,05 0,07 0,09 0,10

desorp 0,07 0,11 0,13 0,16 medel 0,06 0,09 0,11 0,13 PF spånskiva adsorp 0,03 0,04 0,06 0,07 desorp 0,05 0,07 0,09 0,10 medel 0,04 0,06 0,07 0,08 Plywood PF adsorp 0,17 0,22 0,30 0,34 desorp 0,25 0,36 0,45 0,52 medel 0,21 0,28 0,37 0,43 F u r u s p l i n t adsorp 26,5 26,1 24,7 24,5 ( l o n g ) desorp 28,7 27,8 26,1 25,4 medel 27,6 27,0 25,4 25,0 F u r u s p l i n t adsorp 0,34 0,45 0,68 0,74 ( t a n g / r a d ) desorp 0,39 0,66 0,89 0,95 medel 0,37 0,55 0,79 0,84

12

JÄMFÖRELSE MED ANDRA DATA

Det f i n n s förhållandevis få d i r e k t a s t u d i e r av d i f f u s i v i t e t e n hos träbase-rade s k i v o r ( B r i s t o w ; Lehmann; Schultz and K e l l y ; T v e i t ) . Några samman-ställningar f i n n s ( L i u 1986; Nevander och Elmarsson; Roman; Träinformation) liksom mer p u n k t v i s a data (Andersson; Lundgren).

N y l i g e n har f l e r t a l e t av dessa data sammanställts på e t t utmärkt och över-skådligt sätt ( N i l s s o n ) tillsammans med y t t e r l i g a r e några mer svåråtkomliga data. Några exempel ges i f i g u r 5. I f i g u r 6 jämförs N i l s s o n s l i t t e r a t u r -data med de -data som presenteras i denna r a p p o r t (och som d e l v i s härrör från L i u 1988). Det framgår k l a r t a t t även dessa data l i g g e r i samma i n t e r -v a l l .

D i f f u s i v i t e t e n mätt med s o r p t i o n s m e t o d i k och koppmetodik har samma s t o r -l e k s o r d n i n g , men mätt med s o r p t i o n verkar f u k t h a -l t s b e r o e n d e t vara större. En orsak kan vara a t t d e t i n t e är exakt samma s t o r h e t e r som mätts. Sorption är en t r a n s i e n t d i f f u s i o n s p r o c e s s , som även i n k l u d e r a r s k spänningsutjämning ( s t r e s s r e l a x a t i o n ) . Koppmetoden, å andra sidan, är en ren d i f f u s i o n s -process under konstanta b e t i n g e l s e r . Hur d e t t a påverkar förloppen är f n i n t e känt. Liknande s k i l l n a d e r har o b s e r v e r a t s i andra s t u d i e r som r e f e r e -ras av L i u (1986, 1988). Dessutom s p e l a r t r o l i g e n övergångsmotstånd v i d ytan en v i s s r o l l . Dessa kan ännu i n t e k v a n t i f l e r a s , men i n t r e s s a n t a s t u d i e r pågår för a t t bestämma deras inverkan (Wadsö).

I t a b e l l 4 har y t t e r l i g a r e några l i t t e r a t u r d a t a sammanställts (Gaze m f l ) . De i n k l u d e r a r andra s k i v t y p e r , plywood, waferboard och g i p s s k i v o r där det i övrigt f i n n s få s t u d i e r . För plywood verkar v a r i a t i o n e r n a vara s t o r a , v i l -ket kan bero både på träslag och på hur väl limmet är fördelat över ytan i de o l i k a l i m s k i k t e n .

F u k t t r a n s p o r t e n kan även anges som ånggenomgångsmotstånd, v i l k e t är den en-het som rekommenderas i Svensk Standard. Värdet u t t r y c k t i denna enen-het är beroende av m a t e r i a l e t s t j o c k l e k , som därför måste anges.

13 ^[lÖ^mVs] 4 + Porös board ^Tveit(1966) ^ Saarlmaa & ^ Rautlainen(1988) \_ Lehmann(1972) 370 Asfalt i mpr. R F [•/.] 25 50 75 100 ^Do-^mVsJ Hard board S y Saarlmaa 8. / Rautiainen(B88) y Tveit(1966) _L Lehmann(1972) Lundgren(1967) ^4^^^ J e2Z> Bristowdgee) _ ^ ' J— Asfatt Impr. - " g ^ ^ ^ ^ ; ^ ^ 0 ' ) * * ^ r d a d

F i g u r 5. L i t t e r a t u r d a t a för porösa och hårda f i b e r s k i v o r sammanställda av N i l s s o n (1988). S(id'mVs) SpQnskivQ L(u (1988) kopp-metod sorpTion J(10"*mVs) Sp&nskivo 0,5 20 40 60 80 »O 20 40 60 80 100 W Kopontn (1985) Saarlmaa 1 ^ Rautlalrwn(19B8) \y Tv«lt (1966) J L»hmann(1972) % ^ Lundgren (1967) Andtrsson0985) J C S Jordanason t Sjöbarg (»86) ^•^T HalvhArd b 1.*- Liu 11988 1^ sorption RF [•/.] 1.6 1.0 f 08 • 0.6 0.44-Halvhård board ^ • : röST^C^faltlmpr. , Saarlmaa i / Rautlaln*n(1988) TveH(1966) \ Lehmann(1972) L u n d g r a n (1967) 9 5 0 ^ A s f a l t l m p r . pp ^.,,] 25 50 75 100

F i g u r 6. D i f f u s i v i t e t s d a t a från denna s t u d i e ( t . v . ) jämförda med l i t t e r a -t u r d a -t a sammans-tällda av N i l s s o n (1988).

14

TABELL 4. L i t t e r a t u r d a t a .

Ski v t y p _{D i f f u s i v i t e t , S , 10-^ m2/s}

Gaze S c h u l t z Roman Nevander o. N i l s s o n o. K e l l y Elmarsson 1) 2) 1) 3) Denna s t u d i e Plywood interiör exteriör formskiva PF-lim RF-lim UF-lim PVAc-lim Utan l i m Ospec. F i b e r s k i v o r por 1)3 a a s f a l t i m p r medelhård hård " oljehärd Spånskivor Waferboard Cementspån-skiva Cementfiber-skiva Träullsskiva M i n e r a l u l l 15 kg/m^ M i n e r a l u l l 200 kg/m^ Gipsskiva Trä 0,1-2,2 0,02-0,44 2-10 1-9 0,4-2,5 0,5-1 0,14-0,4 0,10-0,22 0,3-2,7 0,02-0,15 3-9 0,2-4 0,68 1,3 1,0 1,7 0,67 2,6 1,3 0,32 0,14 0,52 0,63 0,38-0,44 4,5 4-8 1,5-2,5 0,2-0,3 0,5-8 2-3 0,2-2 0,03-1 / v 0,1 24 8 0,1-0,5 0,3-1,2 0,1-1,3 0,2-1,4 0,2-1,3 ( t a n g ) 1) Omräknat från ånggenomgångsmotstånd. 2) "- " k o n d u k t i v i t e t s k o e f f i c i e n t e r " . 3) I n t e r v a l l för l i t t e r a t u r d a t a sammanställda av N i l s s o n .

15 SLUTSATSER

F u k t d i f f u s i v i t e t e n i träbaserade s k i v o r är beroende av r e l a t i v a l u f t f u k t i g -heten, v i l k e t gäller för f l e r t a l e t m a t e r i a l . För träbaserade s k i v o r har dessutom d e n s i t e t och l i m t y p en r e l a t i v t s t o r i n v e r k a n . F u k t t r a n s p o r t e n u t -t r y c k -t som ånggenomgångsmo-ts-tånd (s/m) är -t j o c k l e k s b e r o e n d e .

För f i b e r s k i v o r som t i l l v e r k a s inom e t t b r e t t d e n s i t e t s i n t e r v a l l har d e n s i t e t e n störst b e t y d e l s e . T i l l s a t s e r och behandlingar, t ex oljehärdning, i n -verkar också.

För spånskivor verkar l i m t y p e n ha störst b e t y d e l s e , så a t t f e n o l h a r t s och melaminharts ger lägre d i f f u s i v i t e t än u r e a h a r t s .

För plywood har också l i m t y p e n s t o r b e t y d e l s e , men v a r i a t i o n e r n a verkar vara större, t r o l i g e n beroende på hur väl limmet täcker ytan mellan de o l i k a fanérskikten. Fenolhartslimmad plywood (som dominerar i Sverige) har låg d i f f u s i v i t e t , i allmänhet lägre än motsvarande trä.

F u k t d i f f u s i o n e n i skivans p l a n är ca 10 gånger större än genom skivans plan ( v i d d e n s i t e t e r 400-700 kg/m^). Denna s k i l l n a d är dock mindre än s k i l l n a d e n mellan r a d i e l l / t a n g e n t i e l l och l o n g i t u d i n e l l r i k t n i n g i massivt trä.

O l i k a provningsmetoder och v a r i a t i o n e r mellan de provade m a t e r i a l e n för-svårar jämförelser mellan o l i k a p u b l i c e r a d e data, men r e s u l t a t e n är ändå förhållandevis samstämmiga.

Denna s t u d i e har v i s a t a t t f u k t d i f f u s i v i t e t e n kan bestämmas genom s o r p t i o n som e t t a l t e r n a t i v t i l l den v a n l i g a r e koppmetoden. Sorptionsmetoden är enkl a r e och kan ge tienklenklförenklitenkliga data om tienklenklräckenkligt a n t a enkl mätpunkter ( k enkl i -mat) används. Även f u k t h a l t s b e r o e n d e t kan bestämmas på d e t t a sätt. Hyste-r e s i s e f f e k t e Hyste-r böHyste-r hållas undeHyste-r k o n t Hyste-r o l l . VidaHyste-re böHyste-r pHyste-rovkHyste-roppaHyste-rna i n t e vaHyste-ra för små för a t t undvika s t o r a ytövergångsmotstånd.

Overgångsmotståndens i n v e r k a n behöver k v a n t i f i e r a s för o l i k a d i f f u s i o n s -processer såsom s o r p t i o n och koppmetodik, v i l k e t bör leda t i l l en bättre förståelse av observerade s k i l l n a d e r .

En lämplig provningsmetodik för s o r p t i o n föreslås i denna s t u d i e och v i r e -kommenderar a t t metoden studeras v i d a r e .

TACK

Ove Söderström, Trätek, har b i d r a g i t med värdefulla synpunkter under arbe-t e arbe-t s gång ocn på r a p p o r arbe-t e n , för v i l k e arbe-t v i arbe-t a c k a r honom varmarbe-t.

16

REFERENSER

Andersson, A-C: V e r i f i c a t i o n o f c a l c u l a t i o n methods f o r moisture t r a n s p o r t i n porous b u i l d i n g m a t e r i a l s . Swedish Council f o r B u i l d i n g Research D6:1985.

B r i s t o w , 3.A.: Vattenånggenomgång genom f i b e r s k i v o r . WCL-meddelande n r 40 B (1968).

Crank, J.: The mathematics o f d i f f u s i o n . Second E d i t i o n . Clarendon Press, Oxford (1975).

Gaze, A.3.: P e r m e a b l i t i y o f timber and timber based p r o d u c t s . TRADA, Re-search Report 6/86 (1986).

Koponen, H: Dependences o f moisture d i f f u s i o n c o e f f i c i e n t s on wood and

wooden panels on m o i s t u r e content and wood p r o p e r t i e s . Rapper och trä, No 12, 740-745 (1985).

Lehmann, W.F.: M o i s t u r e - s t a b i l i t y r e l a t i o n s h i p s i n wood-based composite boards. For. Prod. 3. V o l . 22, No. 7, 53-59 (1972).

L i u Tong: Moisture Transport i n Wood and Wood-based Panels - A L i t e r a t u r e Survey. TräteknikCentrum Rapport P 8609056 (1986).

L i u Tong: Muisture Transport i n Wood and Wood-based Panels - A Pre-study o f S o r p t i o n Methods. TräteknikCentrum Rapport P 8712078 (1987).

L i u Tong: Moisture Transport i n Wood and Wood-based Panels - Comparison o f the Cup and S o r p t i o n Methods. TräteknikCentrum Rapport I 8802014 (1988).

Lundgren, S.A.: Träskivor som byggnadsmaterial, Del 1. Doktorsavhandling, Nyköping (1967).

Nevander, L.E. och Elmarsson, B.: Fukthandbok. Svensk Byggtjänst (1981). N i l s s o n , L-0.: Fukttransportegenskaper hos trä och träbaserade s k i v o r - en

b y g g n a d s f y s i k a l i s k i n v e n t e r i n g och analys av kunskaper och kunskaps-behov. CTH, Avd för Byggnadsmaterial, Publ P-88:4 (1988).

Roman, B.: Byggskivor. Svensk Byggtjänst, Rapport n r 16 (1984).

S c h u l t z , T.P. and K e l l y , M.W.: Steady s t a t e d i f f u s i o n o f moisture through plywood. Wood Science, V o l . 13, No. 1 , 14-17 (1980).

Siau, 3.F.: Transport processes i n wood. Springer Verlag (1984).

Svensk Standard SS 02 15 82: Byggmaterial - Provning - Vattenånggenomgångs-motstånd (1980).

Träinformation, Stockholm: Träfasader (1977).

T v e i t , A.: Measurement o f m o i s t u r e s o r p t i o n and moisture p e r m e a b i l i t y o f porous m a t e r i a l s . Norges Byggforskning, Rapport 45 (1966).

Wadsö, L.: The s o r p t i o n method, o l d and new i d e a s . LTH, Byggnadsmaterial-lära, Rapport TVBM-3040 (1989).

Detta digitala dokument skapades med anslag från

Stiftelsen Nils och Dortlii

Troédssons forskningsfond

Trätekn i kCentr u m

I N S T I T U T E T F O R T R A T E K N I S K F O R S K N I N G Box 5609,114 86 STOCKHOLM

Besöksadress: Drottning Kristinas väg 67 Telefon: 08-14 53 00

Telex: 144 45 tratek s Telefax: 08-11 61 88 Huvudenhet med kansli

Asenvägen 9,552 58 JÖNKÖPING Telefon: 036-12 60 41 Telefax: 036-16 87 98 ISSN 0283-4634 93187 SKELLEFTEÅ Besöksadress: Bockholmsvägen Telefon: 0910-652 00 Telex: 650 31 expolar s Telefax: 0910-652 65