Shape stability of laminated veneer products

• This thesis is about the shape stability of laminated veneer products.Laminated veneer products consist of veneers bonded together with adhesive into a predetermined shape. Such products are used in several contexts but especially in furniture manufacture. Deviation from the intended shape is a problem for both manufacturers and customers of the final products. The shape stability of laminated veneer products depends on a variety of material and process parameters, and this thesis identifies several important factors that influence shape stability. The purpose of this thesis is to find ways to decrease distortion and improve shape stability so that product quality can be improved.Different ways of measuring shape stability, both in an industrial environment and in a more research-based context, are presented in this thesis. Various studies have been conducted to evaluate the influence of different material and process parameters on shape stability. The parameters studied were species (beech and birch), adhesive system (bio-based adhesives, adhesive systems based on urea formaldehyde), adhesive distribution on the veneer, climate, moisture content and fibre orientations of the veneers, as well as orientation of the individual veneers in an assembly.The results clearly show that the fibre orientation of the veneer strongly influences the shape stability of a laminated veneer product. This means that products can show considerable distortion (particularly twist) if the fibre orientation of the veneer is orientated in an unsuitable way in the assembly before moulding. The effect of fibre orientation on shape stability can be very small directly after moulding, but it increases considerably when the moulded product is subjected to a change in moisture content. In general, a change in moisture content leads to distortion. Moisture change alone, however, results in a controlled distortion.An asymmetrical construction coupled with different moisture contents of the veneers in an assembly before moulding will result in poor shape stability of the product. Other studied parameters had a low impact on shape stability, although beech resulted in more distortion and poorer shape stability than birch.In order to produce shape-stable laminated veneer products, the veneers should be conditioned to a uniform moisture content and sorted with regard to fibre orientation before bonding. The orientation of the veneers is highly important regarding both fibre orientation and the loose or tight side of the veneer. If shape stability is the main target, the loose sides of peeled and sliced veneers should be oriented in the same manner.

• Formstabilitet hos formpressade fanerprodukterLars Blomqvist Denna licentiatavhandling behandlar formstabilitet hos formpressade fanerprodukter.Formpressade fanerprodukter består av faner som sammanfogats med lim till en förutbestämd form. Metoden används i många sammanhang inom snickeriindustrin men under senare år är tillämpningen främst för tillverkning av möbler och inredning. Avvikelse från avsedd form hos de formpressade produkterna är ett stort problem för både tillverkare och kunder. Orsakerna till avvikelser i form kan relateras till både materialet och processen men också till hur produkten används. Det har i praktiken visat sig vara svårt att entydigt identifiera de viktigaste orsakerna till försämrad formstabilitet. I arbetet med denna avhandling har flera viktiga orsaker till försämrad formstabilitet kunnat fastställas och därmed har produkternas kvalitet kunnat förbättras och produktionsprocesserna effektiviseras.Avhandlingen presenterar några olika metoder för att kunna bestämma formstabiliteten. Metoderna är anpassade både för industriella och för mer forskningsrelaterade förhållanden. Studier har genomförts för att utvärdera inverkan av olika material- och processparametrar på formstabiliteten hos några utvalda formpressade produkter. De undersökta parametrarna var träslag (rödbok och björk), limsystem (biobaserade bindemedel och limsystem baserade på urea-formaldehyd), limspridning, klimat, jämviktsfuktkvot, fiberorintering hos faner samt orienteringen av faner i den specifika produkten.Resultaten visar entydigt att fanerens fiberorientering har en avgörande inverkan på formstabiliteten. Detta innebär att produkterna avsevärt kan avvika från den önskade formen, speciellt avseende skevning, om fanerens fiberorientering avviker på ett otillbörligt sätt vid sammanfogningen. Formfelen är vanligtvis små direkt efter sammanfogningen men kan öka avsevärt när produktens fuktkvot förändras, vilket är normalt vid användning.En osymmetrisk konstruktion med avseende på fuktkvoten hos faneren resulterade också i försämrad formstabilitet. Andra undersökta parametrar visade sig i jämförelse med fiberorientering och fukt ha en betydligt lägre inverkan på formstabiliteten. Träslaget björk visade sig dock vara mer formstabilt än rödbok.Orienteringen av faneren är också viktig när det gäller orienteringen av fram- respektive baksidan hos svarvade och knivskurna faner. Baksidan hos sådana faner har sprickor som en följd av skärprocessen vilka påverkar fanerets egenskaper. Om formstabilitet är det främsta målet bör faneren sammanfogas med baksidan orienterad åt samma håll genom hela konstruktionen, vilket normalt inte är fallet vid sammanfogningen. Detta kan dock leda till ökad förekomst av synliga sprickor i produktens ytor.För att producera formstabila formpressade fanerprodukter bör faneren vara väl konditionerade till önskad jämviktsfuktkvot och före sammanfogningen ska faneren sorteras med avseende på fiberorienteringen. Sammanläggningen är också viktig så att avvikelse i fiberorientering inte åstadkoms genom felaktig sammanläggning.

Ämnesord

LANTBRUKSVETENSKAPER  -- Lantbruksvetenskap, skogsbruk och fiske -- Skogsvetenskap (hsv//swe)

AGRICULTURAL SCIENCES  -- Agriculture, Forestry and Fisheries -- Forest Science (hsv//eng)

Nyckelord

adhesive

beech

birch

bending

laminated veneer products

moulding

shape stability

spring-back

twist

veneer

Forestry and Wood Technology

Skog och träteknik

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

lic (ämneskategori)