Suitability of Different Variants of Polyethylene Glycol Impregnation for the Dimensional Stabilization of Oak Wood

Abstract

Abstract:The common method to impregnate wood with polyethylene glycol (PEG) is to store the samples for several weeks in aqueous PEG-solution, allowing for diffusion of PEG into the wood. As this method is poorly suited for industrial application, an alternative approach based on vacuum-pressure treatment is evaluated in the present study. Using European oak wood and three variants of PEG, including silane-functionalized PEG, impregnation experiments at different PEG concentrations were performed. Significant uptake of PEG resulted in clearly altered wood-water relations and improved dimensional stability of oak wood. These results are discussed in terms of stability in humid and aqueous environments, and in terms of effects of the anatomy of oak wood on differences in dimensional stabilization observed along the radial and tangential anatomical directions, respectively. While both of the PEG variants perform better with an anti-shrinkage efficiency of up to 80%, the PEG-silane variant performs less effectively in this respect; however PEG-silane is clearly predominant in case of water extraction.

Gaseous decomposition products from wood degradation via thermogravimetric and fourier transform infrared analysis during thermal modification of beech and pine woods

“…Wood thermal modification is an environmentally friendly method and has been widely used to improve dimensional stability (Rowell et al 2009;Srinivas and Pandey 2012;Meints et al 2018), decrease hygroscopicity, and improve durability against weathering, among other characteristics in wood (Kamdem et al 2002;Kocaefe et al 2007;Herrera et al 2015;Li et al 2017;Croitoru et al 2018;Shen et al 2018;Wood et al 2018). All these improvements have a close relationship to wood chemical and physical modification, which change as a result of thermal degradation.…”

Incidencia de la impregnación de madera con alcohol polivinilico y polietilenglicol en algunas propiedades físicas y mecánicas de Pino oocarpa

“…En relación con las mayores eficiencias anti-hinchazón ASE tangencial, se lograron con los tratamientos de impregnación de PEG con peso molecular de 1500 al 40 % de concentración, y con PVA tanto para las concentraciones de 20 % y 40 %, y adición de zeolita al 7 % de concentración; no presentando diferencia significativa entre ellos, pero con diferencia significativa con los demás tratamientos. Los anteriores resultados son iguales a los obtenidos para otras maderas (Alma et al 1996, Paz y Sanabria 2000, Ohmae et al 2002, Sun et al 2016, Meints et al 2018. Estas mejoras se deben atribuir principalmente a los efectos de los polímeros en la reticulación y aumento del engrosamiento de la pared celular, por lo que se reducen las tensiones intercelulares y se obtienen menos contracciones y dilataciones en la madera.…”

“…Y el otro es la adición de monómeros, polímeros u oligoelementos como el caso del alcohol polivinílico (PVA), para el relleno de cavidades de células grandes de la madera que pueden condensarse y reticularse; para de esta manera modificar las propiedades de la madera y disminuir la contracción total o parcialmente (Krause et al 2003, Hill 2006, Rowell 2006, Chiozza et al 2018. Son varios los estudios con diferentes especies que han corroborado los aumentos de la estabilidad dimensional en la madera, mediante la impregnación de mezclas de agente hinchante de la pared celular de PEG 600 y PEG 1000 (Paz y Sanabria 2000, Jeremic et al 2007, Bjurhager et al 2010, Meints et al 2018, Ermeydan 2018. El tratamiento con la impregnación de PVA como agente de reticulación en la red porosa de la madera y polimerización en su estructura, causa un aumento en las propiedades mecánicas de flexión estática y compresión paralela al grano (Devi et al 2003, Yildiz et al 2005, Cai et al 2007, Li et al 2010, Holloway et al 2010, Zheng et al 2014, Tan et al 2015, Sun et al 2016, Kwak et al 2018, Solikhin et al 2018, Gadhave et al 2019, y una mejoría en la estabilidad dimensional (Alma et al 1996, Sun et al 2016, Olaniran et al 2019.…”

Modification of spruce wood by UV-crosslinked PEG hydrogels inside wood cell walls

“…This is somewhat expected due to the structure of hydrogels and PEG itself. It was reported that PEG impregnated/modified wood take up more moisture than controls even though they have better dimensional stability [44,45].…”