1 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 VSEBINA / CONTENTS Letnik 69, številka 2 / Volume 69, Number 2 117 125 132 134 136 3 5 21 37 49 59 71 83 97 107 • Uvodnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Editorial Jo ž e K r opiv še k • Inter-tree variability of autumn leaf phenology of European beech (Fagus sylvatica) on a site in Ljubljana, Slovenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Variabilnost jesenske listne fenologije med drevesi navadne bukve (Fagus sylvatica) na rastišču v Ljubljani N ina Škrk, Ang e la Balz ano , Z alik a Čr e pinšek, K a t arina Čuf ar • Wood identification of charcoal with Confocal Laser Scanning Microscope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Identifikacija lesa oglja s pomočjo konfokalne laserske vrstične mikroskopije Ang ela Balz ano , K a t arina Čuf ar , Luk a K rž e, Mak s Mer ela • Barvila za les iz tujerodnih invazivnih rastlin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wood dyes from invasive alien plants Monik a Hor v a t, Jernej Iskr a, Ma tjaž P a vlič, Jur e Žig on, Mak s Mer ela • Anorganska onesnažila v odsluženih oknih . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inorganic pollutants in used windows Boš tjan Le sar , Miha Humar • Določanje statičnega in dinamičnega modula elastičnosti bukove vezane plošče . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Determination of dynamic and static modulus of elasticity of beech plywood Mir an Merhar • Optimizacija CNC tehnologije pri izdelavi umetniškega izdelka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Optimization of CNC technology in the manufacturing process of an artistic product K a t arina R emic, Mir an Merhar • Plasma treatment of spruce wood changes its dielectric properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Obdelava smrekovega lesa s plazmo spremeni njegove dielektrične lastnosti Sebas tian Dahle , Jur e Žig on, Mark o P e trič, Mirk o K ariž • Razvoj trdnosti polivinilacetatnega lepilnega spoja pri lepljenju furnirja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Development of polyvinyl acetate adhesive bond strength when gluing veneer T oni Šauperl, Jaša Sar ažin, Milan Še rnek • Uporaba odpadne plastike za izdelavo lepil za lepljenje lesa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Use of waste plastics for the preparation of adhesives for wood bonding Milan Šernek, V anja T uričnik, R o žle R e pič, Bog dan Šeg a Novice / News • Prof. dr. Katarina Čufar – prejemnica Zoisovega priznanja za pomembne dosežke in Zlate plakete Univerze v Ljubljani . . . . . . . . . . Prof. Dr. Katarina Čufar received the Zois Prize for important achievements and the Golden Plaque of the University of Ljubljana Milan Šernek, Mark o P e trič • Zaslužni profesor, prof. dr. dr. h.c. Niko Torelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Professor Emeritus, Prof. Dr. Dr. h.c. Niko Torelli Primo ž Ov en • Prof. dr. Lidija Zadnik Stirn je prejela prestižno nagrado “DONALD MICHIE - ALAN TURING” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prof. Dr. Lidija Zadnik Stirn received the prestigious “Donald Michie - Alan Turing” award Leon Oblak • Eli Keržič je dobitnica Jesenkove nagrade za najboljšo študentko magistrskega študija v letu 2019 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eli Keržič was awarded as the best M.Sc. student of the Biotechnical Faculty in 2019 Miha H umar , Viljem V ek • 13. srečanje kluba alumnov Oddelka za lesarstvo BF UL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13th annual meeting of the alumni club of the Department of Wood Science and Technology BF UL K a t arina Čuf ar , Boš tjan Le sar 2 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Les/Wood Izdajatelj/Publisher Univ erz a v Ljubljani, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Oddelek z a lesar s tv o University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, Department of Wood Science and Technology Jamnik arje v a 101, 1000 Ljubljana, Slo v enija Glavna urednica/Editor-in-chief K a t arina Čuf ar , Slo v enija, e-poš t a: k a t arina.cuf ar@b f .uni-lj.si Odgovorni urednik/Managing editor Jo ž e K r opiv šek, Slo v enija, e-poš t a: jo z e.kr opiv sek@b f .uni-lj.si Tehnični urednik/Technical editor An t on Zupančič, Slo v enija, e-poš t a: an t on. z upancic@b f .uni-lj.si Uredniški odbor/Editorial board Chris tian Brischk e, Nemčija / Germany Alan Criv ellar o , V elik a Brit anija / United Kingdom Dominik a Gornik Buč ar , Slo v enija / Slovenia Miha Humar , Slo v enija / Slovenia Denis Jelačić, Hr v ašk a / Croatia Leon Oblak, Slo v enija / Slovenia Primo ž Ov en, Slo v enija / Slovenia K rishna K. P ande y , Indija / India Manuela R omagnoli, It alija / Italy K e vin T . Smith, ZD A / USA Milan Šernek, Slo v enija / Slovenia Rupert Wimmer , A v s trija / Austria Jezikovni pregled/Proofreading Darja V r anjek (slo v ensk o besedilo/Slovene text) P aul St eed (anglešk o besedilo/English text) Oblikovanje/Design Andr ej Bajt Tisk/Print Tisk arna R oboplas t d. o. o ., Ljubljana N a tisnjeno v decembru 2020 v 100 iz v odih./Printed in December 2020 in 100 copies. ISSN 0024-1067 (tisk ana v erzija/printed version) ISSN 2590-9932 (sple tna v erzija/on-line version) http://www.les-wood.si/ Periodičnost/Frequency Dv e š t e vilki le tno/Two issues per year Les/Wood je referiran v mednarodnih bibliografskih zbirkah Les/Wood is indexed in the international bibliographic databases A GRIS, CAB Ab s tr act A v t or sk e pr a vice obja vljenih člank o v si pridrž uje z alo žnik Les/W ood Copyright of the published articles is owned by the publisher Les/Wood Iz dajanje r e vije sofinancir a Ja vna ag encija z a r azisk o v alno deja vnos t R epublik e Slo v enije (ARR S) The journal is co-financed by Slovenian Research Agency (ARRS) 3 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 UVODNIK / EDITORIAL Z a ur edniš tv o / F or the edit orial t eam Jo ž e K r opiv šek Le t o 2020, ki se poč asi izt ek a, je bilo posebno v v eč pogledih. N ajbolj g a je z aznamo v ala pande mija c o vida-19, ki je močno ome jila fizične s tik e , pr ed - v se m pa po v sem spr emenila naše de lo in poslo vne na v ade. Dobe sedno če z noč smo bili prisilje ni pr eiti v (sk or aj) po v sem digit alno k omunicir anje in de lo na dalja v o. Izk az alo se je , da smo v pr e t eklos ti očitno de lo v ali v pr a v o smer , saj nas t a pr ehod ni po v sem us t a vil. T udi v ur edniš tvu r e vije Les/Wood smo do - k az ali s v ojo digit alno pismenos t in de lo ne mot eno nadalje v ali t er ž e v po znih pomladanskih mesecih, k o je r a vno poje njal pr vi v al epidemije , iz dali z a t ak - r a t načrt o v ano š t e vilk o. P odobna situacija je bila pri iz daji t e š t e vilk e . N a dalja v o so br e z v ečjih z aple t o v pot ek ali v si ur edniški ses t anki, de lo na sk upnih dok u - men tih t er v sa k omunik acija z a v t orji in r e ce nz e n ti. Isk r ena h v ala v se m de le žnik om v t em pr ocesu z a nji - ho v o pripr a vlje nos t na spoprije manje z no vimi izzivi. Le t o 2020 pa si bomo z apomnili tudi po odme v - nih dog odkih, ki so z e lo pome mbni z a slo v e nsk o le - sar sk o znanos t, saj je t a z njimi dobila priznanje z a s v ojo odličnos t in sploše n družbeni pome n. N ajvišje drž a vno priznanje z a pome mbne znans tv enor azisk o - v alne dose žk e, Z oiso v o priznanje , je k onec le t a 2020 pr eje la pr of . dr . K a t arina Čuf ar z a s v oje r azisk o v alne dose žk e na podr očju r az v oja de ndr okr onologije in znanos ti o le su, k ar je v elik a potr dit e v nje ne odlič - nos ti in dolg ole tne g a tr deg a de la na t eh podr očjih. Hkr a ti pa je t o dok az, da se dose žki v le sar ski znano - s ti lahk o k osajo z najpomembne jšimi znans tv enimi dose žki z drugih podr očij, npr . fizik e in k e mije . Pr of . dr . K a t arina Čuf ar je pr eje la tudi Zla t o plak e t o Uni - v erz e v Ljubljani z a izje mne znans tv enor azisk o v alne dose žk e, z a z gledno pe dag ošk o de lo t er z a z aslug e pri kr epitvi ugle da univ e rz e. T o priznanje je z g o v orno ž e samo po sebi in podčrtuje pr ej z apisano. Še eno pome mbno priznanje slo v e nski le sar ski znanos ti je bilo izk az ano z imeno v anje m pr of . dr . dr . h.c. N ik o - laja T or ellija z naziv om »z aslužni pr of esor Univ e rz e v Ljubljani«, ki g a Univ e rz a v Ljubljani podeljuje upok o - je nim pr of esoric am in pr of esorjem z a pr epo zna v en prispe v e k pri de lo v anju, ugle du in r az v oju Univ e rz e v Ljubljani. Omeniti je se v e da potr e bno tudi pr es tižno nagr ado “Donald Michie - Alan T uring ” , ki jo je z a s v o - je znans tv enor azisk o v alno de lo pr eje la pr of . dr . Lidi - ja Z adnik Stirn. K ot dok az odličnos ti naših š tuden tk in š tuden t o v pa z v elikim v ese lje m izpos t a vljamo Eli K e ržič, ki je dobila Je senk o v o nagr ado z a najboljšo š tuden tk o magis tr sk e g a š tudija na Biot e hniški f ak ul - t e ti v le tu 2019, k ar je tudi pome mbno priznanje k a - k o v os ti š tudija le sar s tv a. V se t e nagr ade in priznanja v t ej š t e vilki podr obno pr eds t a vljamo , saj so z e lo po - membni k ot dok az sedanje odličnos ti le sar sk e znano - s ti pri nas, hkr a ti pa k ot tr dna in ne pogr ešljiv a osno v a z a njen r az v oj v prihodnos ti. Na Oddelk u z a lesar s tv o se lahk o poh v alimo še z vr s t o z elo dobrih, če ne k ar izjemnih diplom, ki so bile z ag o v arjane v sep t embru 2020. K ar dv a pr v os t openj - sk a diploman t a K a t arina R emic (UNI) in T oni Šauperl (V SŠ) s t a ključne dele r azisk a v iz s v ojih diplomskih del pripr a vila v obliki k ak o v os tnih znans tv enih člank o v in ju v soa v t or s tvu z men t orji obja vila v t ej š t e vilki r e vije. Med soa v t orji znans tv enih člank o v t e š t e vilk e so tudi naše dok t or sk e š tuden tk e in š tuden ti Nina Škrk, V anja T uričnik, R o žle R epič, Jaša Sar ažin in Jur e Žig on. Z elo smo v eseli, k o mladi pris t opijo k pisanju člank o v , saj s t em z ag ot a vljamo na eni s tr ani pot encial z a vrhunsk e znans tv enor azisk o v alne dose žk e, po drugi s tr ani pa skrbimo z a nadaljnji r az v oj s tr ok o vne t erminologije. Z a r az v oj r e vije Les/Wood pa je nedv omno po - memben še en dog odek. P ot em k o smo v pr ejšnji š t e vilki r e vije ob znans tv enem člank u pionir sk o uv edli obja v o originalnih poda tk o v in f ot ogr a fij na R epo zit o - riju Univ erz e v Ljubljani (RUL), s t a t o pr ak so v t ej š t e - vilki upor abila pri s v ojih člankih tudi Sebas tian Dahle s soa v t orji in Nina Škrk s soa v t orji. Z di se, da se je na t a način t ak šna pr ak sa uv elja vila in s t em Les/Wood s t opa v k or ak z v odilnimi mednar odnimi r e vijami. 4 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 V e rjame m, da bos t e v t ej š t e vilki r e vije našli v e - lik o z animiv eg a br anja. Lepo pa s t e tudi v ablje ni, da pripr a vit e s v oje prispe vk e in nam jih pošlje t e z a ob - ja v o v prihodnji(h) š t e vilki(ah) t er s t em prispe v a t e k t emu, da bo r e vija pos t ala še boljša. Hv ala ž e vnapr e j. The y ear 2020, which is slowly c oming t o an end, w as special in se v er al r espects. Fir s t and f or e - mos t, it w as mark ed by the Covid-19 pandemic, which se v er ely limit ed ph y sic al c on t act and, mor e import an tly , c omple t ely chang ed our w ork and business habits. Lit er ally ov ernigh t, w e w er e f or ced t o swit ch t o (almos t) en tir ely digit al c ommunic a - tions and t elec ommuting. As it turned out, w e w er e obviously w orking in the righ t dir ection in the pas t, bec ause this tr ansition did not s t op us c omple t ely . W e also pr ov ed our digit al c ompe t ence in the edi - t orial boar d of Les/Wood and c on tinued our w ork smoothly , and alr eady in la t e spring , when the fir s t w a v e of the epidemic w as jus t ending , published the spring issue, as planned f or tha t time. It w as a similar s t ory f or this issue. All the edit orial mee t - ings, the w ork on c ommon documen ts, all the c om - munic a tion with author s and r e vie w er s w en t online without major issues. Man y thank s t o all those in - v olv ed in this pr ocess f or their willingness t o t ak e on ne w challeng es. The y ear 2020 will also be r emember ed f or its r esounding e v en ts, which w er e v er y import an t f or Slov enian w ood science, as it g ained r ec ognition f or its e x cellence and g ener al social import ance. The Z ois Priz e, the highes t s t a t e a w ar d of the R e - public of Slov enia f or the mos t import an t scien tific r esear ch achie v emen ts of the y ear , w as a t the end of 2020 a w ar ded t o Pr of . Dr . K a t arina Čuf ar f or her achie v emen ts in the de v elopmen t of dendr ochr o - nology and w ood science, which is a gr ea t c on fir - ma tion of her e x cellence and y ear s of har d w ork in these fields. A t the same time, this w as pr oof tha t achie v emen ts in w ood science c an c ompe t e with the mos t import an t achie v emen ts in other scien tific fields, such as ph y sics and chemis tr y . Pr of . Dr . K a t a - rina Čuf ar also r eceiv ed the Golden Plaque fr om the Univ er sity of Ljubljana f or outs t anding scien tif - ic r esear ch, e x emplar y t eaching and achie v emen ts in enhancing the univ er sity ’ s r eput a tion, a r ec og - nition tha t only c on firms her outs t anding abilities. Another import an t r ec ognition of Slov enian w ood science w as demons tr a t ed b y the appoin tmen t of Pr of . Dr . Dr . h.c. Nik olaj T or elli with the title “Pr o - f essor Emeritus of the Univ er sity of Ljubljana” , an a w ar d f or r e tir ed pr of essor s f or their r ec ogniz able c on tributions t o the oper a tion, r eput a tion and de - v elopmen t of the Univ er sity of Ljubljana. Of c our se, w e also need t o men tion the pr es tigious “Donald Michie - Alan T uring ” a w ar d r eceiv ed by Pr of . Dr . Lidija Z adnik Stirn. As a pr oof of the e x cellence of our s tuden ts, w e ar e especially pleased t o poin t out Eli K eržič, who r eceiv ed the Jesenk o Aw ar d f or the bes t Mas t er ’ s s tuden t 2019 a t the Biot echnic al F aculty , which is also an import an t r ec ognition of the high quality of the s tudy pr ogr ammes r ela t ed t o w ood science. All these a w ar ds and r ec ognitions ar e pr esen t ed in de t ail in this issue, as the y ar e an import an t pr oof of the curr en t ac ademic e x cellence of Slov enian w ood science, and also pr esen t a firm basis f or its futur e de v elopmen t. A t the Departmen t of W ood Science and T ech - nology , a number of v ery g ood, if not e x ceptional, diplomas w er e de f ended in Sept ember 2020. How - e v er , tw o gr adua t es – K a t arina R emic (Ac ademic Study Pr ogr amme in W ood Science and T echnology) and T oni Šauperl (Pr of essional Study Pr ogr amme in W ood Engineering) – pr epar ed the main findings of their diploma theses and c o-author ed them with their men t or s in the f orm of scien tific articles t o be published in this issue. The articles ar e both v v ery in t er es ting. Among the c o-author s of the scien tific articles in this issue ar e some of our PhD s tuden ts, Nina Škrk, V anja T uričnik, R o žle R epič, Jaša Sar ažin and Jur e Žig on. W e ar e v ery happy when y oung people s t art writing articles, bec ause it show s, on the one hand, the pot en tial f or scien tific e x cellence in r esear ch, and it also r epr esen ts a solid basis f or the further de v elopmen t of t echnic al t erminology in Slov enian. Additionally , anothe r e v e n t is undoub t edly import an t f or the de v e lopme n t of the journal Les/ Wood. Aft e r pionee ring the public a tion of original da t a and phot ogr aphs a t the R e posit or y of the Uni - v er sity of Ljubljana (RUL) in an earlie r issue, Se bas - tian Dahle and c o-author s, as w e ll as N ina Škrk and c o-author s, also used thi s pr actice in their articles in this issue. Thus, this appr oach see ms t o ha v e c augh t on, k e eping Les/Wood in s t ep with the le ading in t er - na tional journals. I am thus c on fiden t tha t y ou will find a lot of in - t er es ting r e ading in this issue. Y ou ar e also w e lc ome t o pr epar e and submit y our articles f or public a tion in futur e issues so tha t Les/Wood c an c on tinue t o de - v elop. Thank y ou in adv ance . 5 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 INTER-TREE VARIABILITY OF AUTUMN LEAF PHENOLOGY OF EUROPEAN BEECH (FAGUS SYLVATICA) ON A SITE IN LJUBLJANA, SLOVENIA VARIABILNOST JESENSKE LISTNE FENOLOGIJE MED DREVESI NAVADNE BUKVE (FAGUS SYLVATICA) NA RASTIŠČU V LJUBLJANI Nina Škrk 1* , Ang ela Balz ano 1 , Z alik a Čr epinšek 2 , K a t arina Č uf ar 1 UDK 630*181.8:630*176.1 Fagus sylvatica Original scien tific article / Iz virni znans tv eni članek R eceiv ed / Prispelo : 23. 11. 2020 Accep t ed / Spr eje t o: 2. 12. 2020 V ol. 69, No. 2, 5-20 DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/les-w ood.2020. v69n02a09 Abstract / Izvleček Abstract: Temporal variability of leaf senescence (autumn phenology) was observed in 2020 in 11 European beech (F agus s ylv a tic a) trees in Tivoli, Rožnik and Šišenski hrib Landscape Park in Ljubljana, Slovenia, and also observed for spring phenology in the same year. General leaf colouring, BBCH94, occurred between 19 and 24 October 2020, with lower inter-individual variability than that of leaf unfolding, BBCH11. The trees had active leaves (time between leaf unfolding and leaf colouring) between 177 and 199 days. In only three trees total leaf fall, BBCH97, occurred before 19 November 2020. Leaf colouring of the tree included in the long-term monitoring program of the Slovenian Environment Agency ARSO occurred on 24 October 2020. This is 7 days later than the 65-year average of the same tree/location and is ascribed to weather conditions. Investigation of tree tissues showed that the width of the last formed tree-ring in the wood varied between 0.39 and 9.61 mm and in the phloem between 0.09 and 0.26 mm, and that the tissues reflect the health condition of the trees. Keywords: leaf phenology, autumn, leaf colouring, leaf fall, wood formation, inter-individual variability, European beech (F agus s ylv a tic a), Slovenia Izvleček: V letu 2020 smo spremljali jesensko fenologijo listov 11 dreves navadne bukve (F agus s ylv a tic a) v Krajinskem parku Tivoli, Rožnik in Šišenski hrib v Ljubljani, Slovenija. Na teh drevesih smo spomladi 2020 spremljali proces olistanja. Splošno obarvanje listov, BBCH94, je nastopilo med 19. in 24. oktobrom 2020, v ožjem časovnem intervalu kot spomladansko olistanje, BBCH11. Drevesa so imela aktivne liste (čas med olistanjem in obarvanjem listov) od 177 do 199 dni. Samo s treh dreves je do 19. novembra 2020 odpadlo vse listje, BBCH97. Pri drevesu, ki je vključeno v dolgoletni program spremljanja fenologije listov Agencije Republike Slovenije za okolje ARSO, je obarvanje listov nastopilo 24. oktobra 2020, kar je za 7 dni kasneje od 65-letnega povprečja za isto drevo / lokacijo. Raziskave drevesnih tkiv so pokazale, da je znašala širina zadnje branike v lesu med 0,39 in 9,61 mm in v floemu med 0,09 in 0,26 mm in da tkiva nakazujejo zdravstveno stanje dreves. Ključne besede: fenologija, jesen, obarvanje listov, odpad listov, nastajanje lesa, variabilnost med osebki, bukev (F agus s ylv a tic a), Slovenija 1 INTRODUCTION 1 UVOD The main lea f phenology e v en ts in t emper a t e tr ees li k e Eur opean beech (Fagus sylvatica) ar e oft en divided in t o spring and autumn phenology . Spring phenology has g ener ally been s tudied mor e fr equen tly than autumn phenology (Gallina t e t al., 2015), which c o v er s the pr ocesses r ela t ed 1 Univ erz a v Lju bljani, Biot ehniš k a f ak ult e t a, Oddelek z a lesar s tv o , Jamnik arje v a 101, 1000 Ljubljana, SL O * e-mail: nina.skrk@b f .uni-lj.si 2 Univ erz a v Lju bljani, Biot ehniš k a f ak ult e t a, Oddelek z a agr onomijo , Jamnik arje v a 101, 1000 Ljubljana, SL O t o lea f senescence, includin g lea f c olouring and lea f f all be f or e the tr ee en t er s win t er dormancy (Žus t, 2015). Phenology is g ener ally driv en b y clima t e (Doi & T ak ahashi, 2008), but ther e e xis t species-specific r esponses t o clima t e (Ibáñe z e t al., 2010). Higher summer t emper a tur es g ener ally dela y the occurr ence of lea f senescence in beech in autu mn (Ču f ar e t al., 2012), and some models pr edict dela y ed lea f c olouring f or beech of 1.4 and 1.7 da y s per dec ade due t o pr ogr essing clima tic chang e (Delpi err e e t al., 2009). On the other hand, lea f senescence ma y be adv anced due t o summer dr ou gh t, e x tr emel y high t emper a tur es which damag e the lea v es, lo w t emper a tur es and 6 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: V ariabilnos t jesensk e lis tne f enologije med dr e v esi na v adne bukv e (Fagus sylvatica) na r as tišču v Ljubljani in v er sions (Schus t er e t al., 2014). Foliar senesce nce which c an be visually ob ser v ed is acc ompanied b y cessa tion of xylem and phloem f orma tion b y the c ambium, which c an only be s tudie d under the micr osc ope a ft er tissue sampling and pr epar a tion (Ču f ar e t al., 2008; Prislan e t al., 2013a, 2013b). The c ombina tion of the tw o appr oaches is ther e f or e of gr ea t r esear ch in t er es t (Čuf ar e t al., 2008; Do x e t al., 2020). Ob ser v a tions of lea f phenol ogy of Eur opean beech ar e included in the Slo v enian Na tional Phenologic al Ne tw ork of the Slo v enian En vir onmen t Ag ency (AR SO) within the Minis tr y of En vir onmen t and Spa tial Planning c oor dina t ed b y the In t erna tion al Phenologic al Gar dens (IPG) (The in t erna tional …, 2020; Chmiele w ski e t al., 2013; Žus t, 2015). In autumn the y monit or the g ener al lea f c olouring and lea f f all (Žus t, 2015). A s tudy based on da t a on lea f phenology in beec h c olle ct ed b y AR SO fr om 47 loc alities in Slo v enia (altitudes 55 t o 1,050 m a.s.l.) in the period 1955-2007, sho w ed tha t g ener al lea f c olouring occurr ed be tw een 2 Oct ober and 29 Oct ober (da y of the y ear (DO Y) 275-302). It occurr ed earlier a t higher altitudes (1.9 da y s ear lier per 100 m altitude incr ease). Lea f c olouring w as f ound t o be positiv ely c orr ela t ed with t emper a tur es fr om Augus t t o Sep t ember , wher eas long-t erm tr ends and r ela tion t o altitude w er e not s t a tis tic ally signific an t (Čuf ar e t al., 2012). In addition t o the long-t erm ob ser v a tions of AR SO on r epr esen t a tiv e tr ees, w e need be tt er kno wledg e on the v ariability of phenologic al e v en ts in the same species (in t er -individual or be tw een tr ee v ariability) and in the same tr ee (in tr a-individual or within tr ee v ariability). A s tudy on deciduous tr ees in t emper a t e la titudes sho w ed tha t the in t er - individual v ariability of spring phenology depends on the species, tr ee siz e and autumn phenology of the pr e viou s y ear (Denéchèr e e t al., 2019). The same s tudy pr oposed a minim um sample siz e of 23 tr ees t o f ollo w lea f senescen ce, and sho w ed tha t the within-pop ula tion a v er ag e s t andar d de via tion w as nearly tw o times lar g er f or lea f senescence (8.5 da y s) than f or budbur s t (4.0 da y s). A r ecen t s tudy on the v ariability of spring phenology , i.e. lea f de v elopmen t, in Eur opean beech gr o wing on a sit e in Ljubljana-Tiv oli, Slo v enia, sho w ed tha t g ener al lea f un f olding in diff er en t tr ees on the same sit e occurr ed within an in t er v al of almos t thr ee w eek s (be tw een 7 and 25 April 2020) (Škrk e t al., 2020a). Mor eo v er , the occurr ence and dur a tion of mor e pr ecisely de fined phases of lea f de v elopmen t sho w ed lar g e v aria tions within and be tw een tr ees. Among the ob ser v ed tr ees w as also a s t and ar d bee ch tr ee (Fagus sylvatica Har degsen, plan t iden tific a tion number 221, plan ting y ear 1969, origin German y) inclu ded in the long-t erm monit oring pr ogr am of AR SO; its lea f un f olding w as ob ser v ed on 14 April 2020, which w as 4 da y s earlier than the long- t erm a v er ag e of the same tr ee/loc a tion (Škrk e t al., 2020a). E arly lea f de v elopmen t in 2020 w as ascribed t o the abo v e- a v er ag e t emper a tur es in win t er 2019/2020. As the beech tr ees in Ljubljana-Tiv oli ob ser v ed in spring 2020 pr o vided v aluable in f orma tion on in t er -tr ee v ariability on spring phenology , w e c on tinued their monit oring till la t e autumn of 2020. The aim of the pr esen t s tudy is t o pr esen t the pr ogr ession of lea f senescence, especially lea f c olouring and lea f f all, and t o r ela t e them t o clima t e da t a and long-t erm lea f c olouring da t a f or beech in Ljubl jana. In additi on, w e e v alua t ed the c ondition of tr ee tissues, las t f ormed w ood and phloem, sampled ar ound the da y of g ener al lea f c olouring and their possible use t o e v alua t e the gr o w th pot en tial and health c ondition of the tr ees. 2 MATERIALS AND METHODS 2 MATERIAL IN METODE 2.1 STUDY SITE AND TREES 2.1 OPAZOVANA PLOSKEV IN DREVESA The select ed s tudy ar ea w as Tiv oli, R o žnik and Šišenski hrib Landsc ape P ark in Ljubljana. The 11 tr ees select ed f or ob ser v a tion w er e ob ser v ed daily f or lea f phenology in spring of 2020 (Škrk e t al., 2020a, 2020b). W e ob ser v ed the tr ees on thr ee loc a tions : (1) tr ees 11-19 and (2) tr ee 20 – all on the pa th w a y P od T urnom, near the w a t er r eser v oir; and (3) tr ee 30 near the Cekin Mansion, which is included in the long-t erm monit oring of the Slo v enian Na tional Phenologic al Ne tw ork (Fagus sylvatica Har degsen, plan t iden tific a tion number 221, plan ting y ear 1969, origin German y) of the Slo v enian En vir onmen t Ag ency as a part of the In t erna tion al Phenologic al Gar dens of Eur ope (Figur e 1). 7 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: In t er -tr ee v ariability of autumn lea f phenology of Eur opean beech (Fagus sylvatica) on a sit e in Ljubljana, Slov enia The g eogr aphic al c oor dina t es of tr ees and tr ee gr oup ar e be tw een 46.052697°- 46.058247° N, 14.489115° and 14.495366° E, and 307-316 m a.s.l. (Škrk e t al., 2020a). 2.2 FIELD OBSERVATIONS OF LEAF PHENOLOGY 2.2 TERENSKA OPAZOVANJA RAZVOJA LISTOV F or monit oring phenologic al phases of lea f c olouring w e visit ed the select ed tr ees be tw een 10 Sept ember and the end of Nov ember 2020. Fir s t, w e obser v ed them once a w eek, but then with the onse t of lea f c olouring and its in t ense pr ogr ess w e obser v ed them 3 times a w eek. W e t ook digit al phot os of all select ed tr ees. W e r ec or ded g ener al lea f c olouring (y ellowing) (BBCH94), which occur s when mor e than half of the lea v es turn y ellow in autumn (T able 1) (Žus t, 2015). In addition, w e also t ook not es on lea f f all, BBCH97, when 100% of lea v es f ell down fr om tr ees t o the gr ound (K och e t al., 2009; Žus t, 2015) if it occurr ed till 19 Nov ember 2020. F or a be tt er o v er vie w of lea f c olouring and lea f f all w e also t oo k panor amic phot os of the ob ser v ed sit e. Th e phot os w er e t ak en fr om the Nebotičnik sky scr aper and fr om the Ljubljana Cas tle hill. 2.3 CLIMATIC AND PHENOLOGICAL DATA FOR COMPARISON 2.3 KLIMATSKI IN FENOLOŠKI PODATKI ZA PRIMERJAVO T o illus tr a t e the w ea ther c onditions during the obser v ed lea f c olouring w e used the daily me t eor ologic al da t a, minimum and ma ximum t emper a tur es and sums of pr ecipit a tion f or Ljubljana f or the period Ma y -Nov 2020 and c ompar ed them t o the long-t erm a v er ag e f or Figure 1. Study trees on 10 September 2020 before the onset of autumn leaf colouring. Trees 11-20 belong to a beech forest site, while tree 30 grows in the park and is a clone (F agus s ylv a tic a Hardegsen) included in the International Phenological Gardens for long-term observations of leaf phenology conducted by ARSO. Slika 1. Preučevana drevesa 10. septembra 2020 pred nastopom jesenskega obarvanja listov. Drevesa 11–20 pripadajo območju bukovega gozda, medtem ko drevo 30 raste v parku in je klon (F agus s ylv a tic a Hardegsen), vključen v Mednarodni fenološki vrt za dolgoročno opazovanje fenologije listov, ki ga opravlja ARSO. Phase / Faza Name / Ime Description Opis faze BBCH94 Ge ner al lea f c olouring (y e llo wing) / Splošno obar v anje (rumene nje ) lis t o v Mor e than 50% of the lea v es turn y e llo w V e č k ot polo vic a lis t o v je sensk o obar v anih BBCH97 Ge ner al lea f f all / Splošno odpadanje lis t o v 100% of lea v e s f e ll do wn fr om tr ee s t o the gr ound 100 % lis t o v odpade z dr e v e s Table 1. Description of autumn phenological phases Preglednica 1. Opis jesenskih faz listne fenologije 8 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: V ariabilnos t jesensk e lis tne f enologije med dr e v esi na v adne bukv e (Fagus sylvatica) na r as tišču v Ljubljani 1981-2010. Clima tic da t a w er e obt ained fr om the online me t eor ologic al ar chiv e AR SO METE O (AR SO , 2020). The ob ser v ed lea f c olourin g w as c ompar ed with lo ng-t erm phenologic al da t a of g ener al lea f c olouring f or Ljubljana f or the period 1955-2019 fr om the da t abase of the Slo v enian Na tional Phenologic al Ne tw ork of AR SO (Žus t, 2015). 2.4 MICROCORE SAMPLING AND INCREMENT OF WOOD AND PHLOEM 2.4 ODVZEM MIKRO IZVRTKOV IN PRIRASTEK LESA IN FLOEMA As tr ee siz e and vit ality migh t a ff ect lea f phenology , w e also measur ed the diame t er s a t br eas t heigh t (1.3 m) f or 7 char act eris tic tr ees (number s 11, 12, 13, 14, 19, 20, 30). As tr ees gr o w in an import an t r ecr ea tion ar ea r epr esen ting the “ gr een lungs” of Ljubljana, the y c annot be c or ed t o de t e rmine their ag es. Ther e f or e, w e es tima t ed the ag e based on nearb y f elled tr ees. T o es tima t e the curr en t gr o w th with min imal tr ee w ounding , w e t ook micr oc or es fr om the 6 select ed tr ees. The micr oc or es w er e t ak en fr om the s t ems on 13 Oct ober 2020 with a T r ephor t ool a t 1.3 m abo v e gr ound. The micr oc or e s w er e pr ocessed in agr eemen t with the me thod olo gy of sample c oll ection and tissue pr epar a tion pr ot oc ol of Prislan e t al. (2013a, 2014). The 9 µm thick tr ans v er se sections s t ained with sa fr anin and as tr a blue w er e ob ser v ed with a Nik on eclip se 800 ligh t micr osc ope, and analy sed with NIS Elemen ts imag e analy sis pr ogr am. W e inspect ed the c ondition (s t a t e of diff er en tia tion, cell char act e ris tics) and measur ed the dim ensions (width and cell number) of the tissues including c ambium, las t f ormed xylem and phloem incr em en ts of 2020 along the thr ee r adial files (Prislan e t al., 2013a). Figure 2. Variability of leaf colouring (a) among trees and within the same tree, and (b) within the same branch on 31 October 2020 (DOY 305). Slika 2. Razlike v obarvanju listov (a) med drevesi in znotraj istega drevesa ter (b) znotraj iste veje 31. oktobra 2020 (dan 305). 9 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: In t er -tr ee v ariability of autumn lea f phenology of Eur opean beech (Fagus sylvatica) on a sit e in Ljubljana, Slov enia 3 RESULTS AND DISCUSSION 3 REZULTATI IN RAZPRAVA 3.1 DYNAMICS OF AUTUMN LEAF COLOURING IN 2020 3.1 DINAMIKA JESENSKEGA OBARVANJA LISTOV V LETU 2020 On 10 Sep t em ber 2020 the ob ser v ed tr ees had some y ello w lea v es, but the majority w er e gr een (Figur e 1). Aft er tha t da t e w e r ec or ded the gr adual onse t of lea f c olouring , which v aried within the same tr ee and be tw een the tr ees (Figur e 2). Lea f c olouring oft en fir s t occurr ed near the t op of a tr ee and pr ogr essed t o w ar ds the lo w er parts of the cr o wn. While the t op w as alr eady y ello w or the lea v es alr eady s t art ed t o f all, the lea v es a t the bott om of the tr ee c ould s till be gr een. Ther e w er e also gr e a t diff e r ences in pr ogr ess of lea f c olouring within the same br anches. Lea f c olouring w as slowly pr ogr essing fr om the end of Sept ember till mid-Oct ober , and bec ame f as t er especially a ft er 20 Oct ober , when mos t tr ees chang ed lea f c olour within a f e w da y s (Figur es 3, 4, 5). Gener al lea f c olouring , when mor e than 50% of lea v e s turned y ello w , as de fined b y IPG (T able 1), w as fir s t ob ser v ed in tr ees 12 and 14 (DO Y 293), tw o da y s la t er in tr ee 11 (DO Y 295), f ollo w ed b y tr ee 19 (DO Y 296). In tr ees 20 and 13 g ener al lea f c olouring w as ob ser v ed on 23 Oct ober (DO Y 297) (Figur es 4, 5, 6, T able 2). The phot os also sho w the dynamics of lea f f all. In t er es tingly , tr ee 14, which had the la t es t lea f un f olding in sprin g , w as the fir s t tr ee which los t all its lea v es b y the end of Oct ober . B y 19 No v ember , tr ees 11 and 12 also los t all their lea v es. T r ee 19 did not v ar y fr om other tr ees r eg ar ding timing of lea f c olouring , while in spring this tr ee had a v er y la t e lea f un f oldin g (Figur e 6, T able 2). T r ee 19 gr o w s solit ar y a ft er the nearb y tr ees w er e damag ed b y an ice s t orm in F ebruar y 2014, and has been r eport ed t o sho w a decline char act eriz ed b y dea th of shoo ts, twigs, br anches and tr anslucen t and spar se c anop y (Ogris, 2020). Compar ed t o the spring dynamics of lea f un f olding , when the diff er ence be tw een the earlies t and la t es t tr ee w as 18 da y s, the timing of g ener al lea f c ol ouring w as less v ariable; with a diff er ence be tw een the earlies t and the la t es t lea f c olouring of 5 da y s (T able 2). Lea f f all phase (BBCH97), when 100% of lea v es f all fr om tr ees t o the gr ound, mainly depends on Figure 3. Study site and trees in Tivoli, Rožnik forest as seen (a) from the Ljubljana Skyscraper (Nebotičnik) on 24 September (DOY 268) and (b) from the Ljubljana Castle on 30 October 2020 (DOY 304). Slika 3. Opazovano območje in drevesa na območju krajinskega parka Tivoli, Rožnik, fotografirana (a) z ljubljanskega Nebotičnika 24. septembra (dan 268) in (b) z Ljubljanskega gradu 30. oktobra 2020 (dan 304). 10 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: V ariabilnos t jesensk e lis tne f enologije med dr e v esi na v adne bukv e (Fagus sylvatica) na r as tišču v Ljubljani Figure 4. Phenology of leaf senescence in the observed beech trees between 18 September (DOY 262) and 25 October 2020 (DOY 299). Slika 4. Fenologija senescence listov opazovanih bukev med 18. septembrom (dan 262) in 25. oktobrom 2020 (dan 299). 11 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: In t er -tr ee v ariability of autumn lea f phenology of Eur opean beech (Fagus sylvatica) on a sit e in Ljubljana, Slov enia Figure 5. Phenology of leaf senescence in the observed beech trees between 28 October 2020 (DOY 302) and 22 November 2020 (DOY 327). Slika 5. Fenologija senescence listov opazovanih bukev med 28. oktobrom (dan 302) in 22. novembrom 2020 (dan 327). 12 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: V ariabilnos t jesensk e lis tne f enologije med dr e v esi na v adne bukv e (Fagus sylvatica) na r as tišču v Ljubljani curr en t c onditions (wind, r ain e t c). Gr adual lea f f all s t art ed soon a ft er lea f c olouring , with the e x cep tion of tr ee 30. T ot al lea f f all w as b y 19 No v ember 2020 only ob ser v ed in 3 tr ees, while on the other tr ees Figure 6. Tree 19 – detailed views of the crown with progressing leaf senescence from September till November 2020. Slika 6. Drevo 19 - podroben pogled na krošnjo in napredovanje senescence listov od septembra do novembra 2020. the lea v es wilt ed a ft er 21 No v ember when the t emper a tur e f ell belo w z er o f or the fir s t time. Aft er tha t time, and especially on tr ees 20 and 30, some of the lea v es r emained a tt ached t o the twigs. 13 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: In t er -tr ee v ariability of autumn lea f phenology of Eur opean beech (Fagus sylvatica) on a sit e in Ljubljana, Slov enia of the Slo v enian Na tional Phenologic al Ne tw ork included in the IPG (plan t nu mber 221), and is one of a series of g ene tic ally iden tic al tr ees tha t ar e plan t ed all o v er Eur ope (The in t erna tional …, 2020). Lea f c olouring in Ljubljana has v aried o v er time. The long-t erm (1955-2 019) a v er ag e da y of lea f c olouring is 18 Oct ober (DO Y 291, when not a leap y ear as in 2020). The earlies t lea f c olouring in this tr ee w as ob ser v ed on DO Y 270 (27 Sep t ember 1979), and the la t es t on DO Y 307 (3 No v ember 1991 and 1997) (Figur e 8). In 2020 lea f c olouring of tr ee 30 w as ob ser v ed on DO Y 298 (24 Oct ober 2020), which is 7 da y s la t er than the long-t erm a v er ag e. In Ljubljana ther e is a g ener al tr end t o w ar ds la t er lea f c olou ring , but Čuf ar e t al. (2012) sho w ed tha t the tr end w as not s t a tis tic ally signific an t in the period 1955-2007. Table 2. Dates of general leaf colouring compared to dates of leaf unfolding, days with active leaves (days between leaf unfolding and leaf colouring) and a note if the leaf fall occurred by 19 November 2020. Preglednica 2. Datumi splošnega obarvanja listov pri izbranih drevesih, datumi razvoja listov, dnevi z aktivnimi listi (dnevi med olistanjem in obarvanjem listov) in zaznamek, če je bil odpad listov zaključen do 19. novembra 2020. 3.2 LEAF COLOURING IN THE LIGHT OF LONG-TERM OBSERVATIONS 3.2 OBARVANJE LISTOV V LUČI DOLGOLETNIH OPAZOVANJ In tr ee 30 (inclu ded in the long -t erm phenology monit oring of AR SO) g ener al lea f c olouring occurr ed a t the la t es t da t e, on 24 Oct ober , DO Y 298 (Figur e 7, T able 2). On 22 No v ember (DO Y 327) the tr ee s til l had numer ous br o wn wilt ed lea v es in the upper part of the cr o wn (Figur e 5). This agr ees with the ob ser v a tion of numer ous wilt ed lea v es in the upper cr o wn ob ser v ed in spri ng of 2020. The wilt ed lea v es of the pr e vious y ear r emained on the tr ee till the un f oldin g of ne w lea v e s in spring (Škrk e t al., 2020a, 2020b). As men tioned be f or e, tr ee 30 is a r e f er ence tr ee f or Ljubl jana monit or ed in the fr ame w ork Tree / Drevo Leaf unfolding / Razvoj listov Leaf colouring / Obarvanje listov Days with active leaves / Dnevi z aktivnimi listi Leaf fall till 19 Nov 2020 / Odpad listov do 19.11.2020 Date / Datum DOY / Dan v letu Date / Datum DOY / Dan v letu Days / Dnevi 11 9.4.2020 100 21.10.2020 295 195 y es / da 12 9.4.2020 100 19.10.2020 293 193 y es / da 13 16.4.2020 107 23.10.2020 297 190 14 25.4.2020 116 19.10.2020 293 177 y es / da 19 22.4.2020 113 22.10.2020 296 183 20 7.4.2020 98 23.10.2020 297 199 30 14.4.2020 105 24.10.2020 298 193 A v e r ag e / P o vpr . 106 296 190 Minimum / Min. 98 293 177 Ma ximum / Mak s. 116 298 199 ST D 6.90 1.99 7.55 14 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: V ariabilnos t jesensk e lis tne f enologije med dr e v esi na v adne bukv e (Fagus sylvatica) na r as tišču v Ljubljani Figure 7. Progression of leaf colouring in tree 30 between 18 September (DOY 262) and 22 November (DOY 327) with detailed view of crown top. General leaf colouring occurred on 24 October 2020 (DOY 298). The tree (F agus s ylv a tic a Hardegsen, plant identification number 221, planting year 1969, origin Germany) is included in the long-term monitoring of the Slovenian National Phenological Network of the Slovenian Environment Agency (ARSO). Slika 7. Napredovanje obarvanja listov na drevesu 30 med 18. septembrom (dan 262) in 13. novembrom (dan 318) s podrobnim pogledom vrha krošnje. Splošno obarvanje listov se je zgodilo 24. oktobra 2020 (dan 298). Drevo (F agus s ylv a tic a Hardegsen, identifikacijska številka rastline 221, leto sajenja 1969, poreklo Nemčija) je vključeno v dolgoročno spremljanje fenologije v okviru Slovenske nacionalne fenološke mreže Agencije RS za okolje (ARSO). Figure 8. General leaf colouring of beech 30 in Ljubljana (plant 221, IPG) in the period 1955-2020 and the corresponding average (dotted line). DOY - day of the year. Data ARSO (2020). Slika 8. Dan obarvanja listov bukve 30 v Ljubljani (drevo 221, IPG) v obdobju 1955-2020 in pripadajoče povprečje (črtkana črta). DOY – zaporedni dan v letu. Podatki ARSO (2020). 15 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: In t er -tr ee v ariability of autumn lea f phenology of Eur opean beech (Fagus sylvatica) on a sit e in Ljubljana, Slov enia 3.3 WEATHER CONDITIONS AND THEIR IMPACT ON LEAF SENESCENCE 3.3 VREMENSKE RAZMERE IN NJIHOV VPLIV NA SENESCENCO LISTOV Summer 2020 in Slo v enia w as w armer (+0.9°C) and w e tt er (119% pr ecipit a tion) than the long-t erm a v er ag e 1981-2010. The surplus in t emper a tur e w as r ela tiv ely small in June and July , wher eas Augus t w as sign ific an tly w arm er than the long-t erm a v er ag e. Ne v ertheless, summer 2020 g ener ally had a lo w er t empe r a tur e than other summer s in the las t 5 y ear s. In Ljubljana the ma ximum summer t emper a tur e in 2020 w as 33.2°C , with 25 da y s with a ma ximum daily t emper a tur e of a t leas t 30°C (Fi gur e 9). The sum of pr ecipit a tion e x ceeded the lon g-t erm a v er ag e on mos t summer da y s in Ljubljana (Cegnar , 2020). Sept ember 2020 w as also w armer (+1.5°C) than the long-t erm a v er ag e in Ljubljana, but had only 90% of the long-t erm pr ecipit a tion. The las t 5 da y s of Sept ember w er e c ooler . The a v er ag e t emper a tur e in Oct ober w as 11.9°C, which is 0.6°C w armer than usual. The amoun t of pr ecipit a tion w as 138% c ompar ed t o the long-t erm a v er ag e. Ther e w as a sligh t c ool-w e t period a ft er 10 Oct ober 2020. Acc or ding t o the w ea ther c onditions in summer and autumn 2020, it w as less lik ely tha t summer t emper a tur es w ould damag e the lea v es and c ause pr ema tur e lea f c olouring. Ther e f or e, w arm and moder a t ely w e t c onditions in summer and autumn 2020 mos t lik ely f a v our ed la t er occurr ence of lea f c olouring and lea f f all. 3.4 CAMBIUM, WOOD AND PHLOEM AT THE TIME OF LEAF COLOURING 3.4 KAMBIJ, LES IN FLOEM V ČASU OBARVANJA LISTOV In v es tig a tion of tr ee tissues c ollect ed fr om the tr ees b y micr o-c oring in mid -Oct ober (ar ound the long-t erm a v e r ag e da y of lea f c olouring) sho w ed tha t w ood f orma tion w as c omple t ed in all tr ees, e x cep t in one (tr ee 30). Th e width of the las t f ormed tr ee ring 2020 in the w ood v aried be tw een 0.39 and 9.61 mm and in the phloem be tw een 0.09 and 0.26 mm (T able 3). The tr ees in g ener al had v er y narr o w la t e phloem with mainly 1-2 cells per r adial r o w . Figure 9. Minimum and maximum daily temperatures (T) and precipitation (P) in Ljubljana between May and November 2020 and average minimum and maximum temperatures for the period 1981-2010 (data ARSO, 2020). Slika 9. Minimalne in maksimalne dnevne temperature (T) ter padavine (P) v Ljubljani od maja do novembra 2020 in povprečne minimalne ter maksimalne temperature za obdobje 1981-2010 (podatki ARSO, 2020). 16 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 The ob ser v ed tr ees ar e char act eriz ed b y lar g e diame t er s and heigh ts (T able 3). The char act eris tics of tr ees 11-20 gr o wing on the loc a tion of na tur al beech f or es t de via t e fr om tho se of tr ee 30, which is a clone gr o wing in the phenologic al g ar den. T r ees 11-20 ha v e an es tima t ed ag e c a. 120- 150 y ear s based on tr ee-ring c oun t of the nearb y f elled tr ees. Th eir cr oss-sections sho w ed tha t the c ambium alr eady s t opped the pr oduction of w ood and ph loem, and tha t the w ood diff er en tia ting w as c omple t ed (with the e x cep tion of tr ee 30). The wid th of the las t f ormed xylem tr ee-ring 2020 (TR2020) v aried be tw een 0.39 and 2.34. T r ee 14 had the narr o w es t tr ee-rings especially a ft er 1993 (a v er ag e 0.38 mm f or 1994 -2020). T r ee 14 w as also the la t es t in spring phenology , the fir s t in lea f c olouring and the fir s t which los t all lea v es, in line with the findings of Fu e t al. (2014). T w o tr ees (13 and 19) sho w ed a pr onounced r eduction of tr ee- ring width in 2020, which migh t be r ela t ed t o tr ee decline r eport ed f or beech in Tiv oli (Ogris, 2020). T r ees 11-20 ha v e gr owth rings 2020 in the phloem be tw een 90 and 185 µm wide, with 3-5 early phloem (E) and 1-2 la t e phloem (L) cells. LP is g ener ally narr ow er than in tr ees a t P anšk a r ek a with similar clima tic c onditions (Prislan e t al., 2013a). The char act eris tics of tr ee 30 de via t ed fr om the ones of the other tr ees (T able 3). This is possibly Figure 10. Cross-sections of microcores showing: (a) wood, cambium and bark, and (b) detailed view of the tree 19 with last formed xylem tree-ring 2020 (TR2020), cambium (CC), non-collapsed phloem (NPh), divided in early (E) and late phloem (L), and part of the bark with collapsed phloem (CPh). Slika 10. Prečni prerezi mikro-izvrtkov, ki prikazujejo: (a) les, kambij in del skorje in (b) podroben pregled tkiv drevesa 19 vključno z zadnjo ksilemsko braniko 2020 (TR2020), kambijem (CC), nekolabiranim floemom (NPh), razdeljenim na rani (E) in kasni floem (L) ter delom kolabiranega floema (CPh). Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: V ariabilnos t jesensk e lis tne f enologije med dr e v esi na v adne bukv e (Fagus sylvatica) na r as tišču v Ljubljani 17 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Table 3. European beech (F agus s ylv a tic a), Ljubljana: tree diameter at breast height (DBH), 2020 xylem and phloem ring width, and number of cells in early and late phloem on DOY 287 (13 October, 2020). Preglednica 3. Navadna bukev (F agus s ylv a tic a), Ljubljana: premeri dreves na prsni višini (DBH), širine ksilemske in floemske branike, nastale v letu 2020, ter število celic v ranem in kasnem floemu na dan 287 (13. oktober 2020). Tree / Drevo DBH / Premer Xylem ring width 2020 / Širina ksilemske branike 2020 Phloem ring width 2020 / Širina floemske branike 2020 Early phloem / Rani floem Late phloem / Kasni floem [cm] [mm] [µm] Number of cells / Število celic 11 68 1.73 175 5 2 12 64 1.07 169 4 1 13 59 0.39 90 3 1 14 66 0.48 185 6 1 19 58 0.40 182 4 1 20 70 2.34 147 5 2 30 53 9.61 256 3 4 A v er ag e / P o vpr . 62 2.29 172 4 2 Minimum / Min. 53 0.39 90 3 1 Ma ximum / Mak s. 70 9.61 256 6 4 ST D 6.27 3.31 49.48 1.11 1.11 bec ause tr ee 30 is a clone, gr o w s in the park (c a. 600 m apart fr om the other ob ser v ed beech tr ees), had the smalles t diame t er , heigh t and possibly ag e (c a. 50-60 y ear s), the lar g es t xylem (9.61 mm) and phloem ring (256 µm) f ormed in 2020, and the wides t la t e ph loem (4 cells) . It w as the only tr ee wher e diff er en tia tion of the las t f ormed xylem w as not y e t c ompl e t ed (Figur e 10). The tr ee also had the la t es t lea f c olouring (Fig ur es 1, 3, 7, 8, T ables 2, 3) and lea v es which w er e wilt ed a t the end of No v ember , but ma y r emain on the tr ee till the ne x t lea f un f olding (as ob ser v ed in spring of 2020). 4 CONCLUSIONS 4 ZAKLJUČKI W e pr esen t in t er -tr ee v ariability in the autumn leaf phenology of select ed beech tr ees in Ljubljana, which w er e also monit or ed in spring of the same y ear , 2020 (Škrk et al., 2020a). Although ther e w er e lar g e diff er ences in the dynamics of spring phenology with an 18-da y diff er ence f or leaf unf olding phase, all select ed tr ees r eached leaf c olouring , phase BBCH94, within a 5-da y in t er v al betw een 19 and 24 Oct ober 2020. Although chang es w er e gr adual fr om mid-Sept ember , the y bec ame v ery r apid aft er 19 Oct ober , when a lar g e per cen t ag e of tr ee lea v es chang ed c olour within a f ew da y s. W e also obser v ed a high in tr a- individual v ariability . T r ees 12 and 14, which gr ow in the immedia t e vicinity , w er e the fir s t t o ha v e 50% of all lea v es c olour ed (DO Y 293). The las t leaf c olouring w as obser v ed in tr ee 30, which is a clone and is included in the In t erna tional Phenologic al Gar dens. In tr ee 30, leaf c olouring occurr ed 7 da y s la t er c ompar ed t o the long t erm a v er ag e (DO Y 298). Lea f senescence is mos tly a ff ect ed b y summer t emper a tur es and b y ma ximum t emper a tur es fr om Sep t ember t o Oct ober . Acc or ding t o AR SO , t emper a tur es in Ljubljana ar e g ener ally incr easing , which r esults in a g ener al dela y in lea f senescence in autu mn. On the ob ser v ed sit e the summer w as v er y w arm with an abo v e a v er ag e amoun t of pr ecipit a tion. Oct ober 2020 in particular w as w armer than long t erm a v er ag e, and it also had 38% mor e pr ec ipit a tion, whic h migh t f a v our a dela y in lea f c olouring. Since t emper a tur es ma y be a dominan t f act or , w e c an e xpect, in the c on t e x t of global w arming , dela y ed da t es of lea f senescence in ar eas without w a t er limit a tion, such as Ljubljana. Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: In t er -tr ee v ariability of autumn lea f phenology of Eur opean beech (Fagus sylvatica) on a sit e in Ljubljana, Slov enia 18 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 5 SUMMARY 5 POVZETEK Jesensk a f enologija lis t opadnih dr e v es, k ot je na v adna buk e v (Fagus sylvatica), pr oučuje obar v anje in odpadanje lis t o v , pr eden dr e v o v s t opi v zimsk o mir o v anje (Žus t, 2015) in tudi f enološk e dog odk e, po v e z ane s pr enehanjem k ambije v e pr oduk cije lesa in floema (Čuf ar e t al., 2008; Prislan e t al., 2013a, 2013b). Opaz o v anje lis tne f enologije na v adne bukv e je vključeno v Slo v ensk o nacionalno f enološk o mr e ž o Ag encije R S z a ok olje (AR SO) pri Minis tr s tvu z a ok olje in pr os t or (Žus t, 2015). Pr edhodna š tudija f enologije lis t o v bukv e je na osno vi poda tk o v , ki jih je zbr al AR SO na 47 r as tiščih po Slo v eniji (n admor sk e višine od 55 do 1.050 m) v ob dob ju 195 5-2007, pok az ala, da obar v anje v eč k ot polo vice lis t o v pri bukvi v Slo v eniji nas t opi od 2. do 29. ok t obr a. Obar v anje se poja vi pr ej na višjih nadmor skih višinah in je po zitivno po v e z ano s t emper a tur ami od a v gus t a do sep t embr a (Čuf ar e t al., 2012). V K r ajinsk em park u Tiv oli, R o žnik in Šišenski hrib v Ljubljani smo spomladi 2020 opaz o v ali 11 izbr anih buk e v in pridobili in f ormacije o r azlik ah spomladansk eg a r az v oja lis t o v med dr e v esi. Namen t okr a tne š tudije pa je bil spr emlja ti pr oces senescence lis t o v , zlas ti obar v anja in odpada lis t o v t er jih po v e z a ti z vr emens kimi in dolg or očnimi f enološkimi poda tki. P oleg t eg a smo ocenili s t anje dr e v esnih tkiv , k ambija, lesa in floema sr edi ok t obr a. Z a spr emljanje obar v anja lis t o v smo izbr ana dr e v esa opaz o v ali od 10. sep t embr a do k onc a no v embr a 202 0. Ob v sak em opaz o v anju smo jih f ot ogr a fir ali in pripr a vili g alerije slik (slik a 1, 4, 5, 6, 7). Z abele žili smo splošno obar v anje (rumenenje) lis t o v (BBCH94), k o se oba r v a v eč k ot polo vic a lis t o v (p r eglednic a 1), in odp ad lis t o v , ki se z aključi s f az o BBCH97, k o je 100 % lis t o v odpadlo z dr e v esa (Žus t, 2015). Z a boljši pr egled obar v anja in odpada lis t o v smo po sneli tudi panor amsk e f ot ogr a fije opaz o v aneg a r as tišč a. F ot ogr a fije smo posneli z ljubljansk eg a N ebotičnik a in z Ljubljansk eg a gr adu (slik a 3). Z a pr ouče v anje vr emenskih r azmer smo upor abili dne vne poda tk e z a Ljubljano iz sple tneg a me t eor ološk eg a arhiv a AR SO METE O . Obar v anje lis t o v smo primerjali z dolg or očnimi f enološkimi poda tki z a Ljubljano z a obdobje 1955-2019 iz baz e poda tk o v Slo v ensk e naciona lne f enološk e mr e ž e AR SO (Žus t, 2015). Opr a vili smo tudi odv z em mikr o iz vrtk o v pri 7 dr e v esih, izmerili pr emer e dr e v es in ocenili njiho v o s t ar os t. Mikr o iz vrtk e iz debel dr e v es smo od v z eli 13. ok t obr a 202 0 z or odjem T r ephor , jih obd elali in pripr a vili v skladu s pr ot ok olom, ki g a je pr edlag al Prislan s sod ela v ci (2013a, 2014) t er prip r a vili pr ečne pr er e z e z a opaz o v anje pod mikr osk opom. Splošno obar v anje lis t o v , BBCH94, je nas t opilo med 19. in 24. ok t obr om 2020, v o žjem č aso vnem in t er v alu k ot spomladansk o olis t anje, BBCH11. Dr e v esa so imela ak tivne lis t e (dne vi med olis t anjem in sploš nim ob ar v anjem lis t o v) od 177 do 199 dni. Samo s 3 dr e v es je do 19. no v embr a odpadlo v se lis tje (slik e 2, 4, 5, 6, 7, 8, pr eglednic a 2). Pri os t alih dr e v esih je po pr vi zmrz ali 21. no v embr a 2020 v se lis tje uv elo , a je pr edv sem pri dr e v esih 20 in 30 os t alo na dr e v esih. Pri dr e v esu 30, ki je vključeno v dolg ole tni pr ogr am spr emljanja f enol ogije lis t o v Ag encije R epublik e Slo v enije z a ok olj e AR SO , je obar v anje lis t o v nas t opilo 24. ok t obr a 2020, k ar je z a 7 dni k asneje od 65-le tneg a po vpr ečja z a is t o dr e v o / lok acijo (slik a 7, pr eglednic a 2). Na dr e v esu je bilo 22. no v embr a (DO Y 327) v z g ornjem delu kr ošnje še v edno v elik o uv elih lis t o v . P ole tje 2020 v Slo v eniji je bi lo t oplejše (+ 0,9 °C) in bolj vlažno (119 % pada vin) k ot dolg ole tno po vpr ečje 1981-2010, a manj vr oče k ot pole tja v z adnjih 5 le tih. K oličina pada vin v Ljubljani je bila pole ti z a manj k ot ods t ot ek manjša od dolg ole tneg a po vpr ečja. T udi sep t ember je bil t oplejši (+1,5 °C) od dolg ole tneg a po vpr eč ja, v endar je imel le 90 % dolg ole tnih pada vin. P o vpr ečna ok t obr sk a t emper a tur a je bila 11,9 °C , k ar je z a 0,6 °C v eč k ot obič ajno. K oličina pada vin je bila v primerja vi z dolg or očnim obdobjem v ečja (138 %). Opisane vr emensk e r azmer e so najv erje tneje vpliv ale na po znejše obar v anje in odpad lis t o v . Dr e v esa 11-20, ki r as t ejo ob v zno žju hriba na območju nek daj nar a vneg a buk o v eg a g o z da, so s t ar a približno 120-150 le t. Mikr osk op sk a analiz a tkiv je pok az ala, da je bila k ambije v a pr oiz v odnja t er s t em dif er e nciacija lesa in floema sr edi ok t obr a ž e z aključena (z izjemo dr e v esa 30). Širina z adnje br anik e v lesu , nas t ale v le tu 2020, je bila pri dr e v esih od 0, 39 do 2,34 mm. Dr e v o 14 je imelo najo žje br anik e in se je spo mladi olis t alo z adnje, Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: V ariabilnos t jesensk e lis tne f enologije med dr e v esi na v adne bukv e (Fagus sylvatica) na r as tišču v Ljubljani 19 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 jeseni pa se je pr v o obar v alo in odvr glo lis t e. Dr e v esi 13 in 19 s t a imeli v le tu 2020 manjši prir as t ek k ot v pr edhodnih le tih, k ar je mor da po v e z ano s hir anjem bukv e, ki so g a opazili tudi na območju Tiv olija (Ogris, 2020). Dr e v esa 11-20 so imela br anik e floema, nas t ale v le tu 2020, šir ok e od 90 do 185 µm, v r anem lesu smo z abele žili 3-5 celic, v k asnem pa 1-2 celici v r adialnih nizih. Dr e v o 30 se je v v seh pogledih r azlik o v alo od os t alih opaz o v anih dr e v es (pr eglednic a 3). T o je mor da z a t o , k er je dr e v o klon, ki r as t e v park o vnem delu Tiv olija. Ima najmanjši pr emer , višino in s t ar os t (približno 50–60 le t), najšir šo z adnjo k silemsk o (9,61 mm) in flo emsk o (256 µm) br anik o , t er najšir ši k asni floem (4 celice), dif er enciacija lesa z adnje br anik e pa sr edi ok t obr a še ni bila z aključena (slik a 10). Obar v anje lis t o v je pri t em dr e v esu nas t opilo najk asneje. S pr eds t a vljeno š tudijo smo orisali r azlik e v jesenski f enologiji med dr e v esi. SUPPLEMENT DODATEK The supplem en t r ela t ed t o this article is a v ailable online in the R eposit or y of the Univ er sity of Ljubljana (RUL) and c an be accessed thr ough h ttp s://r epo zit orij.uni-lj.si/IzpisGr adiv a. php?id=122429, and cit ed as Škrk e t al. (2020c). It c on t ains de t ailed phot os of lea f senescence in Eur op ean beech (Fagus sylvatica) (tr ee 30 in this s tudy) which is as a plan t nu mber 221 included in the long-t erm monit oring of the Slo v enian Na tional Phenologic al N e tw ork of the En vir onmen t al Ag ency of the R epublic of Slo v enia (AR SO) within the Minis tr y of the En vir onmen t and Spa tial Planning as a part of the In t erna tional Phenologic al Gar dens of Eur ope. Doda t ek, po v e z an s t em člank om, je pr os t o dos t open na sple tu v R epo zit oriju Univ erz e v Ljubljani (RUL). Dos t op do njeg a je mo ž en pr ek o po v e z a v e h ttp s://r epo zit orij.uni-lj.si/IzpisGr adiv a. php?id=122429 in se g a citir a k ot Škrk e t al. (2020c). Doda t ek v sebuje podr obne f ot ogr a fije senescence lis t o v pri na v adni bukvi Fagus sylvatica (dr e v o š t e vilk a 30 v t ej š tud iji), ki je k ot dr e v o z iden tifik acijsk o š t e vilk o 221 vključeno v dolg ole tno spr emljanje v okviru Sl o v ensk e nacionalne f enološk e mr e ž e Ag encije R epublik e Slo v enije z a ok ol je (AR SO) Minis tr s tv a z a ok olje in pr os t or R epublik e Slo v enije, ki je vključen v ak tivnos ti Mednar odnih f enoloških vrt o v E vr ope. ACKNOWLEDGEMENTS ZAHVALA The s tudy w as support ed b y the Slo v enian R esear ch Ag ency (pr ogr ams P4-0015 and P4- 0085 and y ou ng r esear cher s’ pr ogr am). Clima tic and lon g-t erm phenologic al da t a w er e pr o vided b y the Slo v enian En vir onm en t Ag ency (AR SO) within the Minis tr y of the En vir onmen t and Spa tial Planning. W e thank Ana Žus t f or her support with phenologic al da t a, as w ell as P aul St eed and Darja V r anjek f or English and Slo v ene languag e editing , r espectiv ely . Študijo je podprla Ja vna ag encija z a r azisk o v alno deja vnos t r epublik e Slo v enije ARR S (pr ogr ama P4- 0015 in P4-008 5 t er pr ogr am mladih r azisk o v alce v). Me t eor ološk e in dolg ole tne f enološk e poda tk e je posr edo v ala Ag encija R S z a ok olje (AR SO) pri Minis tr s tvu z a ok olje in pr os t or . Z ah v aljujemo se Ani Žus t z a v so pomoč t er P aulu St eedu in Darji V r anjek z a lek t orir anje anglešk eg a in slo v ensk eg a besedila. REFERENCES VIRI AR SO , arhiv me t eor oloških poda tk o v . (19. 11. 2020). R e trie v ed fr om h ttp s://me t e o.ar so. g o v .si/me t/ sl/ ar chiv e / Cegnar , T . (2020). P odnebne r azme r e v a v gus tu 2020 = Clima t e in Augus t 2020. N aše ok olje, 27 (8), 115. Chmiele w ski, F . -M., Heide r , S., Mor y son, S., & Bruns, E. (2013). In t e rna tional phe nologic al ob se r v a tion ne tw ork s - Conce p t of IP G and GPM. In M. D . Sch w artz (E d.), Phe nology: An In t e gr a tiv e En vir onme n t al Scie nce , 137-153. Čuf ar , K ., Prislan, P ., De Luis, M., & Grič ar , J . (2008). T r ee -ring v aria tion, w ood f orma tion and phe nology of be ech (Fagus sylvatica) fr om a r e pr e sen t a tiv e sit e in Slo v enia, SE Cen tr al Eur ope. T r ee s, 22 (6), 749-758. Čuf ar , K ., de Luis, M., Saz, M. A ., Čr e pinše k, Z., & K ajf e ž-Bog a t aj, L. (2012). T empor al shifts in le a f phe nology of be ech (Fagus sylvatica) de pend on ele v a tion. T r ee s, 26 (4), 1091-1100. Delpierr e, N., Dufr êne, E., Soudani, K., Ulrich, E., Cecchini, S., Boé, J ., & Fr anç ois, C. (2009). Modelling in t er annual and spa tial v ariability of lea f senescence f or thr ee deciduous tr ee species in Fr ance. Agricultur al and F or es t Me t eor ology , 149 (6-7), 938-948. Dené chè r e , R ., Delpie rr e, N ., Apos t ol, E. N ., Be r v eiller , D ., Bonne , F ., Cole, ... & Vincen t, G. (2019). The within-popula tion Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: In t er -tr ee v ariability of autumn lea f phenology of Eur opean beech (Fagus sylvatica) on a sit e in Ljubljana, Slov enia 20 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 v ariability of le a f spring and autumn phe nology is in fluenced b y t empe r a tur e in t empe r a t e de ciduous tr ee s. In t e rna tional Journal of Biome t e or ology , 1-11. Doi, H., & T ak ahashi, M. (2008). La titudinal pa tt erns in the phenologic al r esponses of lea f c olouring and lea f f all t o clima t e chang e in Japan. Global E c ology and Biog eogr aph y , 17 (4), 556-561. Do x, I., Grič ar , J ., Mar chand, L. J ., Le y s, S., Zucc arini, P ., Ge r on, C., Prislan, P ., ... & Campioli, M. (2020). Timeline of autumn phe nology in t empe r a t e de ciduous tr ee s. T r ee ph y siology , 40 (8), 1001-1013. Fu, Y . S. H., Campioli, M., Vit asse , Y ., De Boeck, H. J ., V an Den Be r g e , J ., AbdElg a w ad, H., ... & Jansse ns, I. A . (2014). V aria tion in le a f flushing da t e in fluences autumnal sene sce nce and ne x t y ear ’ s flushing da t e in tw o t empe r a t e tr ee species. Pr ocee dings of the N a tional Ac ade m y of Sciences, 111 (20), 7355-7360. Gallina t, A . S., Primack, R . B., & W agne r , D . L. (2015). Autumn, the ne glect e d season in clima t e chang e r e sear ch. T r ends in E c ology & E v olution, 30 (3), 169-176. Ibáñe z, I., Primack, R. B., Miller -Rushing , A . J ., Ellw ood, E., Higuchi, H., Lee, S. D ., K obori, H., & Silander , J . A . (2010). F or ec as ting phenology under global w arming. Philosophic al T r ansactions of the R oy al Socie ty B: Biologic al Sciences, 365 (1555), 3247-3260. K och, E., Bruns, E., Chmiele w ski, F . M., De fila, C., Lipa, W ., & Anne tt e, M. (2009). Guideline s f or Plan t Phe nologic al Ob ser v a tions W orld Clima t e Pr ogr amme. W orld Clima t e Da t a and Monit oring Pr ogr amme. Ogris, N . (2020). Hir anje na v adne bukv e po v se j Slo v eniji 2010-2019. N o vice iz v ar s tv a g o z do v , 13, 3-7. Prislan, P ., Grič ar , J ., de Luis, M., Smith, K . T ., & Čuf ar , K . (2013a). Phe nologic al v aria tion in xylem and phloem f orma tion in Fagus sylvatica fr om tw o c on tr as ting sit es. Agricultur al and f or e s t me t e or ology , 180, 142-151. Prislan, P ., Čuf ar , K ., K och, G., Schmitt, U ., & Gric ar , J . (2013b). R e vie w of ce llular and subcellular chang es in the c ambium. IA W A journal, 34 (4), 391-407. Prislan, P ., Grič ar , J ., & Čuf ar , K . (2014). W ood sample pr epar a tion f or micr osc opic analy sis. Univ e r sity of Ljubljana, Departmen t of W ood Science and T echnology . Schus t er , C., K ir chner , M., Jak obi, G., & Me nz el, A . (2014). Fr eque ncy of in v e r sions a ff ects sene sce nce phe nology of Acer pseudoplatanus and Fagus sylvatica. In t e rna tional Journal of Biome t eor ology , 58 (4), 485-498. Škrk, N ., Čr e pinše k, Z., & Čuf ar , K . (2020a). Phe nology of le a f de v e lopme n t in Eur opean be ech (Fagus sylvatica) on a sit e in Ljubljana, Slo v e nia in 2020. Les/W ood, 69 (1), 5-19. Škrk, N ., Čr e pinše k, Z., & Čuf ar , K . (2020b). Phe nology of le a f de v e lopme n t in Eur opean be ech (Fagus sylvatica) on a sit e in Ljubljana, Slo v enia in 2020 (da t a), [online] R e trie v ed fr om: h ttp s://r e po zit orij.uni-lj.si/IzpisGr adiv a. php?lang=slv&id=116807 Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K. (2020c). In t er -tr ee v ariability of autumn lea f phenology of Eur opean beech (Fagus sylvatica) on a sit e in Ljubljana, Slo v enia (da t a),[online] R e trie v ed fr om: h ttp s://r epo zit orij.uni-lj.si/IzpisGr adiv a.php?id=122429 The In t e rna tional Phe nologic al Gar dens of Eur ope. Humboldt Univ e r sity of Be rlin. (19. 11. 2020). R e trie v ed fr om h ttp: //ipg. hu-berlin.de Žus t, A . (2015). F enologija v Slo v eniji: Prir očnik z a f e nološk a opaz o v anja [Phenology in Slo v enia: Manual f or phe nologic al ob se r v a tions]. Minis tr y of En vir onmen t, Slo v enian En vir onmen t Ag ency , Ljubljana, Slo v e nia, 1-4. Škrk, N., Balz ano , A ., Čr epinšek, Z., & Čuf ar , K.: V ariabilnos t jesensk e lis tne f enologije med dr e v esi na v adne bukv e (Fagus sylvatica) na r as tišču v Ljubljani 21 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 WOOD IDENTIFICATION OF CHARCOAL WITH CONFOCAL LASER SCANNING MICROSCOPY IDENTIFIKACIJA LESA OGLJA S POMOČJO KONFOKALNE LASERSKE VRSTIČNE MIKROSKOPIJE Ang ela Balz ano 1* , K a t arina Čuf ar 1 , Luk a K rž e 1 , Mak s Mer ela 1 UDK 630*811:62-663.8 Original scien tific article / Iz virni znans tv eni članek R eceiv ed / Prispelo : 5. 10. 2020 Accep t ed / Spr eje t o: 4. 11. 2020 V ol. 69, No. 2, 21-35 DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/les-w ood.2020. v69n02a02 Abstract / Izvleček Abstract: Wood identification of barbecue charcoal from commercial packages of three retailers (B1, B2, B3) in Slove- nia and Croatia was performed with help of Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM). CLSM enabled us to image key identification features of charcoal wood that were compared with light micrographs of wood from the reference collection. Product B1 contained charcoal made exclusively of beech wood (F agus s ylv a tic a) and the declaration indi- cated the address of the producer, in Serbia which allowed traceability of the wood. The selection of wood species in product B2, consisted of red oak (Quer cus cerris or Q. rubr a), black locust (R obinia p seudoac acia), and cherry (Prunus a vium), which could originate from Serbia, and it did not contain tropical wood as stated on the package. Product B3 contained wood from at least four (sub)topical species which could not be exactly identified to species/genus level. The declaration on the product did not allow traceability of wood. As the risks of illegal logging are high for wood of (sub)tropical origin, our results support the initiative that the monitoring of the charcoal trade should be covered by the EUTR - European Timber Regulations. Keywords: charcoal, confocal laser scanning microscopy (CLSM), wood anatomy, wood identification, domestic wood species, tropical wood species, illegal logging Izvleček: Identifikacijo lesa oglja iz treh trgovin v Sloveniji in na Hrvaškem smo opravili s pomočjo konfokalne laserske vrstične mikroskopije (CLSM). Predstavili smo slike in opise ključnih znakov za identifikacijo lesa oglja in lesa iz refe- renčne zbirke. Izdelek B1 je vseboval oglje iz lesa bukve (F agus s ylv a tic a) in deklaracijo z natančnim naslovom proizva- jalca iz Srbije, ki omogoča sledenje izvora lesa. Izdelek B2 je vseboval oglje iz lesa enega od rdečih hrastov (Q. cerris ali Q. rubr a), robinije (R obinia p seudoac acia) in češnje (Prunus a vium). To potrjuje, da pošiljka ne vsebuje tropskega lesa, kot je navedeno na deklaraciji in da verjetno prihaja iz Srbije. Izdelek B3 je vseboval les iz vsaj štirih (sub)tropskih lesnih vrst, ki jih ni bilo mogoče natančno določiti. Ker so tropske vrste za oglje pogosto nezakonito posekane, se prid- ružujemo pobudi, da bi v Evropi nadzor trgovine z ogljem morali vključiti v Uredbo EU o lesu - EUTR. Ključne besede: oglje, konfokalna laserska vrstična mikroskopija (CLSM), anatomija lesa, identifikacija lesa, domače lesne vrste, tropske lesne vrste, nezakonita sečnja 1 INTRODUCTION 1 UVOD Char c oal is mainly used as a solid fuel f or hea t - ing. It is made thr ough the pr ocess of c arbonisa - tion, wher e w ood is burned in a lo w o xy g en en vi- r onmen t and v ola tile c omponen ts ar e r emo v ed thr ough p yr oly sis. The lo w er the per cen t ag e of v ol - a tile c omponen ts in the char c oal is, the higher its 1 Univ er sity of Lju bljana, Biot echni c al F aculty , Departmen t of W ood Science and T echnology , Ljubljana, Slo v enia * e-mail: ang ela.balz ano@b f .uni-lj.si Angela Balzano, Orcid ID: https://orcid.org /0000-0002-6494-5850 K atarina Čuf ar , Or cid ID: https:// or cid.or g /0000-0002-7403-3994 Maks Mer ela, Or cid ID: https:// or cid.or g /0000-0001-7927-2049 quality bec ause in this w a y char c oal burns cleaner , with little or no smok e (Oy edun e t al., 2012). W ood char c oal as a sour ce of ener gy has pla y ed an im- port an t r ole in human his t or y . In palaeobot an y it is ther e f or e an import an t macr obot anic al r emain pr o viding in f orma tion on the pas t en vir onmen t, plan t c ommunities, and e xploit a tion of r esour ces (Chabal, 1994; Asouti & Aus tin, 2005). In ar chae- ology it pr o vid es in f orma tion r ela t ed t o the use of w oo d b y pas t socie ties, in domes tic and ritual c on t e x ts (Scheel- Ybert e t al., 2010) and indic a t or s of hum an mob ility in the landsc ape (B yrne e t al., 2013). Char c oal fr om ar chaeologic al sit es (Begin & Mar guerie, 2002) and in na tur al soils is s tudied t o 22 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Balz ano , A., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: Iden tifik acija lesa oglja s pomočjo k onf ok alne laser sk e vr s tične mikr osk opije under s t and the ec onomics of the fuel, which de- scribes the r ela tionship be tw een humans and the f or es t (Mar guerie & Hunot, 2006). A clear e x ample ar e the s tudie s c onduct ed in P ompei, wher e the char c oal analy sis w as particularly f ocused t o fir e - w ood (Coubr a y , 2013; V eal, 2014). In Eu r ope, especially lar g e amoun ts of char c oal w er e used in pr e-indus trial times, be f or e it w as r e - placed b y the massiv e use of c oal and other sour c- es of ener gy . Fr om the w orldwide per spectiv e it s till r emains a crucial sour ce of ener gy in man y r egions. Acc or ding t o the F ood and Agricultur e Or g aniz a- tion of the Unit ed Na tions (F A O), half the w ood e x - tr act ed fr om f or es ts w orldwide is used t o pr oduce ener gy and about 17% is c on v ert ed in t o char c oal (F A O 2017; Haag e t al., 2020; Z emk e e t al., 2020). In Eur ope, char c oal is curr en tly mainly used f or barbe- ques, and Ger man y has the big g es t c onsump tion, with o v er 230 .000 t ons in 2018. Slo v enia is cur - r en tly not among the big pr oducer s or c onsumer s of char c oal, bu t in ancien t times gr ea t amoun ts of beech w ood char c oal w er e pr oduced and used in me t allur gy (Brus & Jarni, 2012; Cimper šek, 2012). Char c oal is oft en sold withou t tr aceability and the c ou n tr y of origin is not indic a t ed. As its tr ade is not y e t c o v e r ed b y the Eur opean Timber R egula- tions, EUTR, (EU) No. 995/201 0, it is suspect ed tha t c onsider able amoun ts of ille g ally cut timber fr om all ar ound the w orld ma y be sold in f orm of char - c oal. Th e r ecen t s tudy of Haag e t al. (2017; 2020) e x amined se v er al Eur opean c oun tries and sho w ed tha t char c oal on the mark e t, especially pr oducts without F SC or PEF C certific a t es (Hansen e t al., 1997), oft en c on t ains timber fr om sub tr opic al or tr opic al origin, and the declar a tions on the pack ag- ing w er e oft en inc orr ect and/ or inc omple t e, as also c on firmed b y the German c onsumer associa tion (Stiftung W ar en t es t, 2019). Char c oal fr om illeg al log ging c on tribut es t o f or es t degr ada tion, de f or - es t a tion, desertific a tion and soil er osion. During char c oal pr oduction high t emper a tur es and c arbonisa tion modif y the s tructur e of w ood (Leme e t al., 2007; Z emk e e t al., 2020). Despit e this, char c oal ma y pr eser v e crucial ana t omic al f ea tur es f or w ood iden tific a tion, especially in c ase of w ell- kno wn species with clear dia gnos tic f ea tur es (Prior & Alvin, 1983, 1986; Prior & Gasson, 1993; K w on e t al., 2009; Leme e t al., 2010; Gonç alv es e t al., 2012; Hubau e t al., 2013; Haag e t al., 2020; Z emk e e t al., 2020). Ho w e v er , g ood kno wledg e of w ood ana t om y c ombined with r e f er ence c oll ections and da t abases is needed f or the t a x onomic iden tific a tion of char - c oal w ood. As r eport ed in the lit er a tur e, the anal - y sis and iden tific a tion of char c oal based on w ood ana t om y ar e widely applied (e. g. Scheel- Ybert, 2000; Thér y -P arisot e t al., 2010; Dott e-Sar out e t al., 201 5; Andrič e t al., 2016). When w ood ana t om- ic al f ea tur es ar e not sufficien tly pr eser v ed, char c oal c ollections ar e especially imp ort an t sour ce of r e f er - ence ma t erial t o impr o v e iden tific a tion (Z emk e e t al., 2020). The iden tific a tion of char c oal w ood based on ana t omic al char act eris tics is thus an import an t w a y t o tr ack its origin and pr e v en t illeg al log ging and black mark e t sales. This c an be of gr ea t import ance f or ec os y s t em c onser v a tion and c an mak e an e ff ec - tiv e c on tribution not only t o the en vir onmen t but also socioec on omics, b y incr e asing the sus t ainabil - ity of the char c oal pr oduction chain (Gonç alv es & Scheel- Ybert, 2012). Although char c oal iden tific a tion is r ela tiv ely f easible f or t emper a t e and bor eal w ood species, the iden tific a tion of tr opic al and sub tr opic al spe- cies is mor e c omplic a t ed due t o the gr ea t biodiv er - sity and number of t a x a (Haag e t al., 2020). Iden tific a tion of ana t omic al tr aits in char c oal is g ener ally made on fr agmen ts not big g er than a f e w cen time tr es (Moser e t al., 2018). R e flect ed ligh t micr osc op y is oft en used t o the t a x on. The char - c oals ar e class ic ally iden tified based on ana t omi - c al f ea tur es ob ser v ed under the r e flect ed ligh t on pr epar ed surf aces (i.e., tr ans v er se, r adial, t ang en- tial). T o ob t ain thin sections f or ob ser v a tion under the tr ansmitt ed ligh t, time-c onsuming embedding me thods and adv anced equip men t such as sledg e-, r ot a tion- or cr y o-micr ot ome ar e needed (Lude - mann & Nelle, 2002; Di P asquale, 2009; Sch w e- ingruber , 2012 ; Beeckman e t al., 2020). Sc anning electr on micr osc op y with adequa t e sample pr epa- r a tion is also used t o visualise de t ailed ana t omi - c al tr aits (e. g., Bout ain e t al., 2010; Hubau e t al., 2013). R ecen tly , modern me thods lik e 3D-r e flect ed ligh t micr osc op y (Z emk e e t al., 2020) and Con f oc al Laser Sc anning Micr osc op y (CLSM) (Balz ano e t al., 2019; Čufar a t al., 2019) ha v e pr o v ed t o be use ful f or ob t aining thr ee-dimensional in f orma tion on the ana t omic al s tructur e of w ood, allo wing species iden tific a tion. 23 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Balz ano , A ., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: W ood iden tific a tion of char c oal with Con f oc al Laser Sc anning Micr osc op y The main adv an t ag e of CLSM is the possibility t o dir ectly ob ser v e the surf ace of in t er es t without time-c onsuming sample pr epar a tion, and a t the same time, thank s t o the 3D imag e acquisition, t o ob t ain an adequa t ely high r esolution t o r ec ognise w ood ana t omic al f ea tur es. A r e cen t s tudy of the quality of barbeque char - c oal (St ar e & Prislan, 2020) sho w ed tha t 10 out of 11 pr od ucts on the Slo v enian mark e t did not mee t the s t andar d f or char c oal quality SIS T EN 1860-2 (2005). Ho w e v er , St ar e and Prislan (2020) do not r eport on w ood iden tific a tion. In this article, w e c ollect ed and analy sed barbe- que char c oal sold b y thr ee r e t ailer s in Slo v enia and Cr oa tia. W e used CLSM t o iden tif y the char c oal w ood and show the pot en tial of the me thod f or iden ti- fic a tion on fr actur e plains without specific sample pr epar a tion. Furthermor e, w e aimed t o iden tif y which w ood species c an be f ound in select ed bar - beque char c oal pr oducts, if the w ood is of Eur opean origin or also import ed fr om (sub)t opic al ar eas, and finally , if the selection of w ood species agr ees with the declar a tions on the c ommer cial pr oducts. 2 MATERIALS AND METHODS 2 MATERIAL IN METODE W e r andomly c ollect ed char c oal fr om thr ee c onsignmen ts fr om loc al r e t ailer s. W e inspect ed the c on t en t of thr ee bags, B1, B2 and B3, and their declar a tion lab els (T able 1). The fir s t pr oduct B1 w as bou gh t in a small shop f or g ar dening pr oducts in Cr oa tia, kno wn f or high quality pr oducts fr om trus tw orth y sour ces; the lab el r eport ed the c oun - tr y of origin and e x act addr ess of the pr oducer in Serbia. The bag B2 w as boug h t in a small shop f or chemic al pr od ucts in Slo v enia. Its label r eport ed the c ou n tr y of origin – Serbia, and declar ed tha t the pr oduct did not c on t ain tr opic al w ood. The thir d bag B3 w as bough t in a supermark e t in Slo - v enia, which belongs t o an in t erna tional disc oun t chain tha t oper a t es thousand s of s t or es acr oss Eu - r ope and the Unit ed St a t es. Its label only r eport ed tha t the char c oal w as made f or the giv en chain. W e check ed the c on t en t of each bag and mac- r osc opic ally pr e-iden tified w ood species with help of a magnific a tion lens and gr ouped the char c oal pieces which pr esumably belong ed t o the same species. Finally , lar g er samples, possibly c on t aining ma tur e w ood of the s t em (a v oiding twigs and juv e- nile w ood), w er e select ed f or de t ailed inspection. The samples w er e split with a cutt er , t o ob t ain sub-samples of typic al w ood ana t omic al surf aces (tr ans v er se, t ang en tial and r adial) (Scheel- Ybert, 2004). The sub -samples of the same char c oal piece w er e labelled. The samples w er e put in a pe tri dish with t a- ble salt , and placed on the s t ag e of the Con f oc al Laser Sc anning Micr osc ope (CLSM) Olympus LEXT OLS5000 (Olympus Corpor a tion T oky o 163-0914, Japan) (Figur e 1) t o ob ser v e ana t omic al f ea tur es with the f ollo wing objectiv es: MPLFLN5x (nu - meric al apertur e 0.15, w ork ing dis t ance 20 mm), MPLFLN10xLEXT (numeric al apertur e 0.3, w orking dis t ance 10.4 mm), and LMPLFLN20XLEXT (numer - ic al apertur e 0.45, w orking dis t ance 6.5mm). B y mo ving the s t ag e in r eal-time, w e fir s t used the op - tic al s y s t em t o g e t a panor amic o v er vie w t o inspect the en tir e surf ace. Then, onc e w e de t ect ed the k e y iden tific a tion f ea tur es, high r esolution laser c on - f oc al imag es w er e acquir ed a t diff er en t f ocus po - sitions using the s tit ching fun ction. Measur emen ts of the ana t omic al tr aits w er e perf ormed with the OLS5000 imag e analy sis softw ar e. W ood iden tific a tion w as perf ormed with the a v ailable iden tific a tion k e y s and w ood ana t omic al lit er a tur e, dichot omous micr osc opic k e y s and il- lus tr a t ed descriptions of the species (e. g., Gr osser , 1977; Sch w eingruber , 1978, 1990; W ag en führ , 1996, 1999; Schoch e t al., 2004; Čufar & Zupančič, 2009; Signorini e t al., 2014). W ood iden tific a tion softw ar e such as DEL T A/ INTKEY f or micr osc opic and macr o- sc opic iden tific a tion of c ommer cial har dw oods and CITE S species (Rich t er & T r ock enbr odt, 1995; Rich t er & Dallwitz, 2000; Rich t er e t al., 2002, 2005), or pr o- gr ammes a v ailable online such as InsideW ood (IA W A c ommitt ee, 1989; InsideW ood, 2004 on w ar ds; Wheeler , 2011), and an a tlas and macr osc opic w ood iden tific a tion softw ar e pack ag e f or It alian timber species ( Ruffina tt o e t al., 2017, 2019; Ruffina t o & Criv ellar o , 2019) w er e used. W ood samples and ana- t omic al sections of the c ollection of the Departmen t of W ood Science and T echnology w er e used as a r e f er ence ma t erial. R e f er ence slides w er e ob ser v ed with a Nik on E clip se E 800 ligh t micr osc ope, and the micr ogr aphs w er e t ak en with a Nik on DS- fi1 digit al c amer a and NIS Elemen ts Br 3.0 softw ar e. 24 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Balz ano , A., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: Iden tifik acija lesa oglja s pomočjo k onf ok alne laser sk e vr s tične mikr osk opije 3 RESULTS AND DISCUSSION 3 REZULTATI IN RAZPRAVA CLSM enabled us t o ob ser v e the main w ood ana t omic al f ea tur es f or pr ecise iden tific a tion of the char c oal samples. Sample pr epar a tion only t ook f e w minut es t o split the char c oal and g e t an ori- en t ed fr actur e plain. It w as the mos t challenging t o ob t ain a clear cr oss-section. The 3D s y s t em of the micr osc ope all o w ed us t o c ap tur e high r esolution and sharp imag es, e v en if the surf aces of the sam- ples w er e not c omple t ely fla t. In this w a y w e c ould find k e y f ea tur es f or the iden tific a tion of domes tic species fr om t emper a t e Eur ope. W e r ec or ded also f our (sub)tr opic al t a x a wher e e x act w ood iden tifi- c a tion t o the le v el of species or g enus w as not pos - sible (T able 1). Figure 1. Charcoal observation: (A) Confocal Laser Scanning Microscope (CLSM) Olympus LEXT OLS5000 (Olympus Corporation Tokyo 163-0914, Japan), and (B) a detailed view of charcoal sample in a petri dish with table salt placed on the stage, under the objective of 20x magnification. Slika 1. Opazovanje oglja: (A) konfokalni laserski vrstični mikroskop (CLSM) Olympus LEXT OLS5000 (Olym- pus Corporation Tokyo 163-0914, Japonska) in (B) vzorec oglja v petrijevki s kuhinjsko soljo, na mizici mikroskopa pod objektivom 20-kratne povečave (podroben pogled). Consignment / Pošiljka Declaration label / Navedba na embalaži Taxon / Takson B1 small shop f or g ar dening pr oducts, Cr oa tia / manjša tr g o vina z a vrtne potr eb ščine, Hr v ašk a pr oduce d in Serbia, pr oduce r ’ s addr ess kno wn / pr oiz v e deno v Srbiji, naslo v pr oiz v ajalc a znan Fagus sylvatica B2 small shop f or cle aning pr oducts, Slo v enia / manjša tr g o vina s čis tili, Slo v enija dis tribut er ’ s addr e ss in Slo v e nia kno wn, made in Se rbia, no tr opic al w ood / dis tribut erje v naslo v v Slo v eniji znan, nar eje no v Srbiji, ni tr op ski les Prunus avium Quercus sp. Robinia pseudoacacia B3 supe rmark e t of an in t erna tional disc oun t chain, Slo v e nia / v eleblag o vnic a mednar odne disk on tne v e rig e , Slo v e nija made f or the chain / pr oiz v e deno z a pr odajno v e rig o T1 (sub)tr opic al spe cie s / (sub)tr op sk a vr s t a T2 (sub)tr opic al spe cie s / (sub)tr op sk a vr s t a T3 (sub)tr opic al spe cie s / (sub)tr op sk a vr s t a T4 (sub)tr opic al spe cie s / (sub)tr op sk a vr s t a Table 1. Wood identification of the investigated barbecue charcoal Preglednica 1. Identifikacija lesnih vrst raziskanega oglja za žar 25 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Balz ano , A ., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: W ood iden tific a tion of char c oal with Con f oc al Laser Sc anning Micr osc op y In the f ollo wing w e pr esen t the w ood ana t om y of the in v es tig a t ed char c oal as ob ser v ed with CLMS and imag es of the r e f er ence ma t erial fr om the c ol - lection ob ser v ed with a ligh t micr osc ope. 3.1 EUROPEAN BEECH, Fagus sylvatica, FAGACEAE 3.1 NAVADNA BUKEV, Fagus sylvatica, FAGACEAE The cr oss-section of the select ed sample c on- t ains dis tinct gr owth rings and gr owth ring boundar - ies demar c a t ed by thick er -w alled fibr es, r a y s of tw o dis tinct siz es, and lar g er r a y s nodded a t the gr owth ring boundaries. The dis tribution of v essels is dif - fuse-por ous t o semi-ring-por ous. A v er ag e t ang en tial v essel diame t er is up t o 80 µm. Axial par ench yma is apotr acheal, diffuse and diffuse-in-ag gr eg a t es (Fig- ur e 2 A , B). On the tangential section we can observe r a ys of two distinct siz es and vessels with simple perf or ation plates (Figur e 2 C, D). Small r a ys ar e mor e fr equent than the multiseriate ones (> 10 cells wide and com- monly >1000 µm high). The r adial section shows heter - ogenous r a ys (with body r a y cells pr ocumbent and one r ow of squar e mar ginal cells), and vessels with simple and scalarif orm perf or ation plates (Figur e 2 E, F). Figure 2. European beech F agus s ylv a tic a (A, C, E) wood from the collection of the Department of Wood Sci- ence and Technology, light microscopy and (B, D, F) charcoal, CLSM. (A, B) Cross-sections with diffuse-po- rous to semi-ring-porous distribution of vessels; (C, D) tangential section with rays of two sizes; (E, F) radial section with heterogenous rays (body ray cells procumbent with generally one row of square marginal cells) and vessels with simple perforation plates. Scale bars = 250 µm. Slika 2. Les navadne bukve F agus s ylv a tic a (A, C, E) iz zbirke Oddelka za lesarstvo; svetlobna mikroskopija in (B, D, F) oglje, tehnika CLSM. (A, B) prečna prereza, difuzen do polvenčast razpored trahej; (C, D) tangenci- alni prerez, dve velikosti trakov; (E, F) radialni prerez s heterogenimi trakovi (celice trakov ležeče, ob robu običajno ena vrsta kvadratnih robnih celic) in traheje z enostavnimi in lestvičastimi perforacijami. Merilne daljice = 250 µm. 26 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Balz ano , A., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: Iden tifik acija lesa oglja s pomočjo k onf ok alne laser sk e vr s tične mikr osk opije 3.2 CHERRY , Prunus avium, ROSACEAE 3.2 ČEŠNJA, Prunus avium, ROSACEAE The char c oal sample pr esen ts a cr oss-section with dis tinct gr o wth ring boundaries and semi-ring- por ous v essel dis tribution. A v er ag e t ang en tial diam- e t er of early w ood v essels is up t o 70 µm. Fibr e cell w alls ar e of medium w all thickness. Axial par ench y - ma is ab sen t or e x tr emely r ar e (Figur e 3 A , B). On the t ang en tial section w e c an see mainly up t o 4-se- ria t e and 15-30 cells high r a y s (Figur e 3 C , D). The r a- dial section c on t ains v essels with simple perf or a tion pla t es and dis tinct spir al thick enings thr oughout the en tir e bodies of the v essel elemen ts. Ra y s ar e main- ly he t er og enous with squar e cells mainly r es trict ed t o one mar ginal r o w (Figur e 3 E, F). The described ana t om y and g ood agr eemen t with the r e f er ence ma t erial indic a t es tha t the w ood belongs t o cherr y (Prunus avium) fr om the f amily R osaceae. Figure 3. Cherry, Prunus a vium (A, C, E) wood from the collection of the Department of Wood Science and Technology, light microscopy and (B, D, F) charcoal, CLSM. (A, B) Cross-section of semi-ring-porous wood, vessels solitary or in small clusters; (C, D) tangential section with mainly 3-seriate rays; (E, F) radial sec- tions with heterogeneous rays containing one marginal row of square cells, vessels with simple perforation plates and distinct spiral thickenings. Scale bars = 250 µm. Slika 3. Les češ nje Prunus a vium (A, C, E) iz zbirke Oddelka za lesarstvo; svetlobna mikroskopija in (B, D, F) oglje, tehnika CLSM. (A, B) prečna prereza polvenčasto poroznega lesa, traheje posamezne ali v manjših skupinah; (C, D) tangencialni prerez s pretežno 3-rednimi trakovi; (E, F) radialni prerezi s heterogenimi tra- kovi, ki vsebujejo po eno robno vrsto kvadratastih celic, traheje z enostavnimi perforacijami in spiralnimi odebelitvami. Merilne daljice = 250 µm. 27 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Balz ano , A ., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: W ood iden tific a tion of char c oal with Con f oc al Laser Sc anning Micr osc op y 3.3 RED OAK, Quercus sp., FAGACEAE 3.3 RDEČI HRAST, Quercus sp., FAGACEAE The sample is ring-por ous w ood, v essels ar e e x clusiv ely solit ar y and in la t e w ood arr ang ed in diag onal and/ or r adial pa tt ern. La t e w ood v essels ar e r ou nd and thick -w alled. E arly w ood v essels oc- c asionally c on t ains thin w alled tyloses. Gr ound tissue c onsis ts of v asicen tric tr acheids (ar ound the v essels) and librif orm fibr es of medium cell w all thickness. Axial par ench yma is pr edominan tly apo - tr acheal, diffus e and diffuse -in-ag gr eg a t es (Figur e 4 A , B). On the t ang en tial sec tion w e see homog e- nous r a y s of tw o dis tinct siz es. The y ar e uniseria t e and multiseria t e; the lar g e r a y s ar e >10 cells wide and > 1mm high (Figur e 3 C , D). V essels ha v e simple perf or a tions, r a y s ar e homog eneous (Figur e 3 C , D). The described f eatur es ar e typical f or r ed oaks, which ar e in our r egion (Slovenia and surr ounding countries) r epr esented by the native T urk ey oak (Q. cerris) or by artificially intr oduced American r ed oak (Q. rubra). The two r ed oaks can be distinguished fr om the white oaks in the r egion mainly r epr esented by the pedunculate (Q. robur) and sessile oak (Q. petraea) oak (Richter & Dallwitz, 2000; Mer ela & Čufar, 2013). Figure 4. Red oak, Turkey oak Quer cus cerris or American red oak Q. rubr a. (A, C, E) wood from the collection of the Department of Wood Science and Technology, light microscopy and (B, D, F) charcoal, CLSM. (A, B) cross-sections of ring porous wood with exclusively solitary vessels. In the latewood vessels are round, thick walled, and arranged in diagonal and/or radial pattern. Earlywood vessels contain few tyloses (B), ground tissue consists of tracheids (around the vessels) and fibres. Apotracheal axial parenchyma is diffuse and dif - fuse-in-aggregates; (C, D) tangential section with uniseriate to very large multiseriate rays; (E, F) radial sec- tion with homogeneous rays and vessels with simple perforation plates. Scale bars = 250 µm. Slika 4. Rdeči hrast, cer Quer cus cerris ali ameriški rdeči hrast Q. rubr a. (A, C, E) les iz zbirke Oddelka za lesarstvo; svetlobna mikroskopija in (B, D, F) oglje, tehnika CLSM. (A, B) prečna prereza venčasto poroznega lesa z izključno posameznimi trahejami. V kasnem lesu so traheje okrogle, debelostene in diagonalno in / ali radialno razporejene. Traheje ranega lesa vsebujejo malo til (B), osnovno tkivo je sestavljeno iz traheid (okoli trahej) in vlaken. Apotrahe - alni aksialni parenhim je difuzen in difuzen v agregatih; (C, D) tangencialni prerez z enorednimi in velikimi trakovi; (E, F) radialni prerez s homogenimi trakovi in traheje z enostavnimi perforacijami. Merilne daljice = 250 µm. 28 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Balz ano , A., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: Iden tifik acija lesa oglja s pomočjo k onf ok alne laser sk e vr s tične mikr osk opije 3.4 BLACK LOCUST, Robinia pseudoacacia, FABACEAE 3.4 ROBINIJA, Robinia pseudoacacia, FABACEAE The w ood is ring-por ous with early - and espe- cially la t e w ood v essels arr ang ed in clus t er s. T yloses ar e particularly abundan t in early w ood v essels. Fi - br es ha v e medium thick cell w alls. Axial par ench y - ma is par a tr acheal, sc an ty , v asicen tric, and alif orm (Figur e 5 A , B , C). On the t ang en tial section w e c an ob ser v e 3- or 4-cell wide r a y s, a xial par ench yma and v essel elemen ts ar e s t oried (Figur e 5 D , E, F). On the r adial section w e c an see v essels with sim- ple perf or a tion pla t es filled with tyloses and ho - mog eneous r a y s (Figur e 5 G, H, I). These f ea tur es helped us t o iden tif y black locus t, Robinia pseudoa- cacia fr om the f amily F abaceae-F aboideae. Figure 5. Black locust, R obin ia p seudoac acia (A, D, G) wood from the collection of the Department of Wood Science of Technology, light microscopy and (B, C, E, F, H, I) charcoal, CLSM. (A, B, C) Cross-section with ring porous wood, vessels arranged in clusters, earlywood vessels contain tyloses, axial parenchyma paratracheal vasicentric and aliform; (D, E, F) tangential sections with 3 or 4 seriate rays and storied axial parenchyma (D); (G, H, I) radial sections, vessels with simple perforation plates filled with tyloses and ho- mogeneous rays. Scale bars = 250 µm. Slika 5. Les robinije, R obinia p seudoac acia (A, D, G) iz zbirke Oddelka za lesarstvo; svetlobna mikroskopija in (B, C, E, F, H, I) oglje, tehnika CLSM. (A, B, C) prečna prereza venčasto poroznega lesa, traheje razporejene v gnezdih, traheje ranega lesa močno otiljene, aksialni parenhim paratrahealen, vasicentričen in krilast; (D, E, F) tangencialni prerezi s 3 - 4-rednimi trakovi in etažnim aksialnim parenhimom (D); (G, H, I) radialni pre- rezi, traheje z enostavnimi perforacijami, zapolnjene s tilami, trakovi homogeni. Merilne daljice = 250 µm 29 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Balz ano , A ., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: W ood iden tific a tion of char c oal with Con f oc al Laser Sc anning Micr osc op y 3.5 CHARCOAL MADE OF WOOD OF TROPICAL OR SUBTROPICAL WOOD ORIGIN 3.5 OGLJE IZ LESA TROPSKEGA ALI SUBTROPSKEGA IZVORA The B3 pack ag e of barbeque char c oal mainly c on t ained char c oal made of w ood species of (sub) tr opic al origin. W e c ould r ec ognise f our diff er en t t a x a (T1, T2, T3, T4) with se v e r al diagnos tic f ea tur es which do not appear in species of t emper a t e or bo - r eal f or e s ts. Ho w e v er , due t o the gr ea t number and ana t omic al v arie ty of sub tr op ic al or tr opic al species and lack of r e f er ence ma t erial, the ob ser v ed fr ag- men ts c ould not be assigned de finitiv ely t o either a sub tr opic al or tr opic al r egion. As e x act iden tific a- tion t o le v el of g enus or species w as not possible, and w e only pr esen t the w ood s tructur e of f our typic al samples (Figur es 6, 7). In T1 and T2 w e c ould obser v e all thr ee an- Figure 6. Diffuse porous species T1 and T2 of sub-tropical or tropical origin with diagnostically important anatomical features: (A) large vessels in radial multiples, axial parenchyma aliform, thick-walled fibres, (B) heterogenous ray with numerous crystals and vessels with simple perforations, (C) uniseriate rays, in- tervessel pits alternate to opposite, (D) large vessels, axial parenchyma aliform and banded, thick-walled fibres, (E) rays heterogenous, (F) rays and axial parenchyma storied. Scale bars = 250 µm. Slika 6. Difuzno porozni (sub)tropski vrsti T1 in T2 z diagnostično pomembnimi anatomskimi znaki: (A) veli- ke traheje v radialnih skupinah, aksialni parenhim krilast, vlakna z debelimi stenami, (B) heterogeni trak s številnimi romboidnimi kristali in stiloidi, traheje z enostavnimi perforacijami, (C) enoredni trakovi, interva- skularne piknje izmenične in nasprotne, (D) velike traheje, aksialni parenhim je krilast in v pasovih, vlakna z debelimi stenami, (E) heterogeni trakovi, (F) trakovi in aksialni parenhim v etažah. Merilne daljice = 250 µm 30 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Balz ano , A., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: Iden tifik acija lesa oglja s pomočjo k onf ok alne laser sk e vr s tične mikr osk opije Figure 7. Species of sub-tropical or tropical origin T3 and T4 with diagnostically important anatomical fea- tures: (A) large vessels filled with tyloses, axial parenchyma aliform - lozenge, thick-walled fibres, (B) rays homogenous mainly 2 cells wide, vessels with simple perforations and intervessel pits alternate, (C) large vessels, axial parenchyma banded, bands more than 3 cells wide, fibres very thick walled, (D) rays mainly 2 or 3 cells wide. Scale bar= 250 µm. Slika 7. Difuzno porozni (sub)tropski vrsti T3 in T4 (sub)tropskega ali tropskega izvora z diagnostično po- membnimi anatomskimi znaki: (A) velike traheje zapolnjene s tilami, aksialni parenhim krilast – romboidne oblike, vlakna z debelimi stenami, (B) homogeni trakovi široki pretežno 2 celici, traheje z enostavnimi per- foracijami in intervaskularne piknje izmenične, (C) velike traheje, aksialni parenhim v pasovih, širokih več kot 3 celice, vlakna debelostena, (D) trakovi v glavnem šir oki 2-3 celice. Merilne daljice = 250 µm 31 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Balz ano , A ., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: W ood iden tific a tion of char c oal with Con f oc al Laser Sc anning Micr osc op y a t omic al sections. T1 (Figur e 6 A , B , C) has lar g e v essels in r adial multiples, par a tr acheal alif orm a xial par ench yma, thick -w alled fibr es, he t er og e - nous r a y s with numer ous prisma tic and elong a t ed s tyloid cry s t als and v essels with simple perf or a- tions. Ra y s ar e uniseria t e, in t er v essel pits ar e al- t erna t e t o opposit e. T2 also has lar g e v essels, a xial par ench yma is par a tr acheal alif orm and banded, fibr es ar e thick w alled, r a y s ar e he t er og enous and 2 or 3 cells wide. Ra y s and a xial par ench yma ar e s t oried (Fig- ur e 6 D , E, F). Acc or ding t o the r ec ognised f ea tur es the w ood r esembles Dicorynia guianensis (An- g élique, basr alocus), F abaceae-Caesalpinioideae f amily with g eogr aphic al dis tribution in tr opic al South Americ a. On samples T3 and T4 w e c ould only obser v e tr ans v er se and t ang en tial surf aces. Both species ar e diffuse por ous with lar g e v essels and other f ea tur es indic a ting sub-tr opic al or tr opic al origin (Figur e 7). T3 has lar g e v essels filled with tyloses, a xial par ench yma alif orm - lo z eng e, thick -w alled fibr es, homog enous r a y s ar e mainly 2 cells wide, v essels ha v e simple perf or a tions and in t er v essel pits alt erna t e (Figur e 7 A , B). The s tructur e c an be described as Afzelia-lik e w ood type. Afzelia spp. (Af z elia, doussie), F abaceae-Ceasilpinoidae, fr om tr opic al Afric a. T4 has lar g e v essels and banded a xial par en- ch yma with bands mor e than 3 cells wide and thick - w alled fibr es (Figur e 7 C , D). Ra y s ar e mainly 2 or 3 cells wide. The w ood c ould be described as Lo- phira alata lik e type. Lophira alata (az obe, bong os- si), Ochnaceae, gr o w s in tr op ic al Afric a. Haag e t al. (2020) described w ood with similar v essel and a xial par ench yma char act eris tics as Milletia type w ood, ho w e v er in their c ase the w ood also had s t oried r a y s which w er e not f ound in our c ase. The a ttribution of f our har dw oods t o (sub) tr opic al origin is assumed on a c ombina tion of typic al w ood ana t omic al f ea tur es which do not ap- pear in t emper a t e or bor eal species (e. g., diffuse dis tribution of v ery lar g e v essels, no clear gr owth rings, no early - and la t e- w ood, abundan t par a tr a- cheal a xial par ench yma, s t oried s tructur es). Lack of f ea tur es lik e c olour , sapw ood/heartw ood dif - f er en tia tion, density , odour and pot en tial de f or - ma tion or loss of minut e s tructur es hamper mor e pr ecise iden tific a tion. 4 DISCUSSION AND CONCLUSIONS 4 RAZPRAVA IN ZAKLJUČKI As pr e viously demons tr a t ed, CLSM enables the r ec ognition of f ea tur es crucial f or w ood iden tific a- tion on v arious objects (Balz ano e t al., 2019; Čufar e t al., 2019), and this s tudy c on firms tha t the me th- od is also use ful f or iden tific a tion of char c oal w ood without special sample pr epar a tion. R eg ar ding the origin of w ood species and the issue of tr acea bility , our s tud y sho w s tha t the char - c oal fr om tw o r e t ailer s, pr od ucts B1 and B2, pr e- sumably origin a t ed in Serbia. Pr oduct B1 pr o v ed t o be e x clusiv ely made of beech w ood, as declar ed b y the label on the pack ag e, which also enabled tr ace - ability . Pr oduct B2 c on t ained r ed oak (Q. cerris or Q. rubra), blac k locus t (Robinia pseudoacacia ) and cherr y (Prunus avium). The species gr o w in Serbia and ar e not tr opic al, ther e f or e the s t a t emen t on the label “mad e in Serbia” and “no tr opic al w ood” c an be c on firmed. Ho w e v er , the declar a tion did not enable tr aceability of w ood sour ce. The declar a tion on pr oduct B3 fr om the big in t erna tional disc oun t supermark e t chain only r e - port ed tha t char c oal w as pr oduced f or the giv en chain. Ho w e v er , the c on t en t of a t leas t f our tr op - ic al species r e v ealed tha t w e w er e dealing with a pr oduct of the global mark e t, wher e the c oun tr y of w ood origin is not kno wn and the possibility of ille - g al log ging c annot be e x cluded. Char c oal is g ener ally c onsider ed of high qual - ity if it is dr y , solid, with pieces of unif orm siz e, does no t crumble e x cessiv e ly , emits hea t e v enly and bu rns (or smoulder s) with a small amoun t of smok e (St ar e & Prislan, 2020). The Eur opean s t an- dar d SIS T EN 1860-2: 2005 de fines pr ecise crit eria f or the quality of char c oal f or grilling and c on t ains fiv e k e y quality indic a t or s: (1) char c oal humidity (as lo w as poss ible or ≤ 8%), (2) quan tity of ash, (3) v ola tile c ompo und c on t en t (r ela t ed t o the amoun t of smok e,) (4) the amoun t of bound c arbon (pr o- portional t o the amoun t of hea t ener gy emitt ed per unit w eigh t of c oal and long er and cleaner c ombus - tion), and (5) the particle siz e of the char c oal. St ar e and Prislan (2020) t es t ed char c oal fr om 11 dis tribut er s in Slo v enia and f ound tha t only the Slo v enian pr oduct fr om the “ oglar sk a de ž ela” , or “ char c oal c oun tr y ” , had adequa t e quality . This pr oduct is pr obably c ompar able t o our B1 char c oal made of beech w ood. Our pr oduct B2 c on t ained a 32 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 lot of dus t, especially bec ause oak (due t o its w ood s tructur e) typic ally disin t egr a t ed in t o lamella lik e particles. Our B3 w as a lo w -price pr oduct fr om a big sup ermark e t chain; anot her pr oduct fr om the same chain tha t w as t es t ed f or char c oal quality w as f ound not t o mee t the s t andar d EN 1860-2 (2005) (St ar e & Prislan, 2020). The iden tific a tion of f our Eu r opean and f our (sub)tr opic al w ood species and inc omple t e in f or - ma tion on w oo d origin sho wn in this s tudy ar e in line with the si tua tion ob ser v ed in other Eur opean c oun tries. Ther e f or e, the g ener al public and pr o- f essionals should be notified tha t w ood fr om c om- mer cial pr oduc ts tha t is sold without pr oper dec- lar a tions c anno t be tr aced and ma y origina t e fr om illeg al lo g ging in dis t an t ar eas. As such, w e support the initi a tiv e tha t char c oal tr ading should be c on - tr olled and included in the c orr esponding anne x of the EU Timber R egula tion (EUTR). 5 SUMMARY 5 POVZETEK Z upor abo laser sk e k on f ok alne vr s tične mi- kr osk opije (Co n f oc al Laser Sc anning Micr osc op y – CLSM) smo r azisk ali lesno oglje z a ž ar . Pr e v erili smo upor abnos t me t ode z a pr epo zna v anje ana t omskih znak o v lesnih vr s t, iz k a t erih je oglje nar ejeno. Ž e- leli smo ug ot o viti, k a t er e lesne vr s t e v sebuje oglje v pr oda ji, če je les lok alneg a iz v or a ali uv o ž en in če iz vir a tudi iz g o z do v (sub)tr op sk eg a pasu. Z anima - lo nas je tudi, k ak šne poda tk e v sebujejo na v edbe (deklar acije) na pr oiz v odih. Pr e v erili smo pomen iden tifik acije lesa oglja z a ug ot a vljanje iz v or a lesa in ocenili, če je tudi v Slo v eniji mor da napr odaj oglje iz ileg alno posek aneg a tr op sk eg a lesa. Razisk ali smo 3 vr eče oglja iz tr eh tr g ovin. Pr vi iz- delek (B1) je bil k upljen v majhni tr g ovini z vrtnar skimi potr ebščinami na Hr v ašk em. Na embalaži je bil na v e- den t očen naslov pr oiz v ajalc a iz Srbije, k ar omog oč a sledljiv os t iz v or a lesa. Iz delek B2 smo k upili v manjši tr g ovini v Slov eniji. Na embalaži je bilo na v edeno , da iz delek ne vsebuje tr opsk eg a lesa in da je bil nar ejen v Srbiji. V r eč a B3 je bila k upljena v Slov eniji, v disk on tni tr g ovini v elik e mednar odne v erig e, ki upr a vlja tr g o- vine po E vr opi in ZD A. Napis na embalaži je na v ajal samo , da je iz delek nar ejen z a omenjeno v erig o. Oglje v sak e po same zne vr eče smo pr egledali pod lupo. Z a po dr obnejši pr egled smo izbr ali najpri - mernejše k ose, ki so po mo žnos ti v sebo v ali zr el (adult en) les debla in jih je bilo mog oče pripr a viti z a opaz o v anje z gr adbe lesa na v seh tr eh ana t om- skih r a vninah. Iz ogibali smo se lesu dr obnih v ej in juv enilnemu lesu. Izbr ane v z or ce smo r azlomili ali r az cepili z no ž em, da smo lahk o opaz o v ali pr ečno , r adialno in t ang encialno lomno po vr šino. Razlomljeno oglje smo pos t a vili v pe trije vk o s k uhinjsk o soljo in g a pr egledali s k on f ok alnim vr s tič- nim mikr osk opom (Con f oc al Laser Sc anning Mi- cr osc ope, CLSM) Olympus LEXT OLS5000 (Olympus Corpor a tion T oky o 163-0914, Japonsk a) z objek - tivi: MPLFLN5x (numerična odprtina 0,15, delo v - na r az dalja 20 mm), MPLFLN10xLEXT (numerična odprtina 0,3, delo vna r az dalj a 10,4 mm) in LMPL- FLN20XLEXT (numerična od prtina 0,45, delo vna r az dalja 6,5 mm) (slik a 1). S pr emik anjem mizice smo z op tičnim sis t emom najpr ej pridobili pano - r amsk o slik o z a pr egled celotne po vr šine. P oisk ali smo ključne lesnoana t omsk e iden tifik acijsk e znak e in s pomočjo funk cije ses t a vljanja slik z ajeli laser sk e k on f ok alne slik e visok e ločljiv os ti z v elik o globinsk o os trino. Meritv e dimenzij ana t omskih znak o v smo iz v edli s pr ogr amom z a analiz o slik e OLS5000. Iden tifik acijo lesa smo opr a vili s pomočjo r az- ličnih iden tifik acijskih ključe v in specialne lesno ana t omsk e lit er a tur e (npr . Gr osser , 1977; Sch w ein- gruber , 1978, 1990; W ag en füh r , 1996, 1999; Schoch e t al., 2004; Ču f ar & Zupančič , 2009; Signorini e t al., 2014). Z a mikr osk op sk o in makr osk op sk o iden tifik a- cijo lesa lis t a v ce v in lesnih vr s t s se znama CITE S smo upor abili pr ogr am DEL T A / IN TKEY (Rich t er & T r oc- k enbr odt, 1995 ; Rich t er & Dallwitz; Rich t er e t al., 2002, 2005) in sple tni r ačuna lniški ključ InsideW o- od (Insi deW oo d, 2004; Wheeler , 2011), ki t emelji na naboru mikr osk op skih znak o v z a iden tifik acijo lesa lis t a v ce v (IA W A c ommitt ee, 1989). V pomoč nam je bil tudi pr ogr amski pak e t z a makr osk op sk o iden tifik acijo lesa na it alijansk em tr gu (Ruffina tt o e t al., 2017, 2019) in a tlas z a makr osk op sk o iden tifi- k acijo lesa (Ruffina t o & Criv ellar o , 2019). K ot r e f e - r enčni ma t erial smo upor abi li les in mikr osk op sk e pr epar a t e iz zbirk e na Oddelk u z a lesar s tv o. R e f e- r enčne pr epar a t e smo opaz o v ali s s v e tlobnim mi- kr osk opom Nik on E clip se E 800, mikr of ot ogr a fije pa smo po sneli z digit alno k ame r o Nik on DS - fi1 in pr o- gr amom z a analiz o slik e NIS Elemen ts Br 3.0. Pr eds t a vljena š tudija je ena pr vih r azisk a v oglja z no v o mikr osk op sk o me t odo CLSM, ki se je izk az a- Balz ano , A., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: Iden tifik acija lesa oglja s pomočjo k onf ok alne laser sk e vr s tične mikr osk opije 33 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 la z a primerno , čepr a v se z gr adba lesa z ar adi viso - kih t em per a tur in k arboniz acije med iz dela v o oglja spr emeni. Domače vr s t e smo lahk o na t ančno iden - tificir ali, tudi z a t o , k er jih dobr o po znamo in imamo z anje na r azpolag o r e f er enčni ma t erial. V oglju so bile z as t opane tudi vr s t e, ki r as t ejo v sub tr op sk em in tr op sk em pasu. Oglje doba vit elja B1 je bilo nar ejeno iz lesa bukv e (Fagus sylvatica) (slik a 2, pr eglednic a 1). Pr odajalna na Hr v ašk em, kjer smo g a k upili, ž e le t a ponuja oglje is t eg a manjšeg a pr oiz v ajalc a iz Srbije, ki sl o vi po visoki k ak o v os ti. N a embalaži je bil na- t ančen naslo v pr oiz v ajalc a, k ar omog oč a sledljiv os t. Buk e v je tr adicionalna in najbolj cenjena vr s t a z a oglje v Slo v eniji in šir ši r egiji (Brus & Jarni, 2012; Cimper šek, 2012). V vr eči B2 smo iden tificir ali les eneg a od r de- čih hr as t o v , ce r a ali amerišk eg a r dečeg a hr as t a (Q. cerris ali Q. rubra), r obinije (Robinia pseudoacacia) in češnje (Prunus avium ). V se vr s t e, ki jih podr obno pr eds t a vljamo (slik e 3, 4, 5), uspe v ajo tudi v Srbiji, k ar je v skladu z napisom na embalaži „nar ejeno v Srbiji“ . N apis na embalaži tud i na v aja, da iz delek ne v sebuje tr op sk eg a lesa, k ar smo potr dili. Na emba- laži ni poda tk o v o pr oiz v ajalcu. V vr eči B3 iz tr g o vine v elik e mednar odne di- sk on tne v erig e je bilo oglje v saj š tirih tr op skih vr s t ne znaneg a iz v or a, na embalaži pa je bilo na v edeno samo , da je iz delek nar ejen z a omenjeno tr g o v sk o v erig o. Da gr e z a les (sub)tr op skih vr s t (slik a 6, 7) smo ug ot o vili na osno vi znak o v , ki jih naše domače vr s t e iz zmerno celinsk eg a ali hladneg a podnebneg a pasu nimajo. Pr eisk ane (sub)tr op sk e vr s t e so difuzno por o zni lis t a v ci z z elo v elikimi tr ahejami in obilnim par a tr ahealnim krilas tim ali tr ak as tim ak sialnim pa- r enhimom. Pri nobeni nismo z aznali jasno vidnih pri- r as tnih plas ti (br anik in le tnic) t er r aneg a ali k asneg a lesa. Dv e vr s ti s t a imeli ak sialne elemen t e r azpor e- jene v e t až ah. Ug ot o vljeni znaki niso z adošč ali, da bi na t ančno določili vr s t o , r od ali r egijo iz v or a, saj je na- bor (sub)tr op skih vr s t izr edno v elik, lesnoana t omsk e r azlik e med vr s t ami in r odo vi pa so pog os t o majhne. Pri iden tifik aciji smo pogr ešali znak e k ot so bar v a, r azlik a med belja v o in jedr o vino , v onj in g os t ot a, ki so se iz gubili pri pr edela vi lesa v oglje. Glede na na- v edeno smo lahk o samo na v edli znane tr op sk e vr s t e, ki imajo podobno z gr adbo k ot r azisk ani les. Razisk ana vr s t a T1 (slik a 6 A , B , C) ima diagno - s tično pomem bne znak e: v elik e tr aheje v r adialnih sk upinah, ak sialni par enhim krilas t, vlakna z debeli - mi s t enami, he t er og eni tr ak o vi s š t e vilnimi r ombo - idnimi kris t ali in s tiloidi, tr aheje z enos t a vnimi per - f or acijami, enor edni tr ak o vi, in t er v ask ularne piknje izmenične in naspr otne. V r s t a T2 je po naboru znak o v podobna lesu v r ste Dicorynia guianensis (Ang élique, basr alocus) iz družine F abaceae-Caesalpinioideae, ki uspe v a v tr op ski južni Ameriki. T3 ima podobno z gr adbo k ot vr s t e iz r odu Afzelia sp. (a f z eli a, doussie), F abaceae - -Ceasilpinoidae iz tr op sk e Afr ik e. T4 pa je podoben vr s ti Lophira alata (az obe, bo ng ossi), Ochnaceae iz tr op sk e Afrik e. Pri ug ot o vljenem naboru lesnih vr s t in popol - nem po manjk anju na v edb o iz v oru lesa, je B3 ti- pičen iz delek globalne tr g o vine, kjer sledljiv os t ni mog oč a. T o vr s tni iz delki so pog os t o tudi slab še k a- k o v os ti, k ar s t a pok az ala St ar e in Prislan (2020), ki s t a pr eisk ala iz delek iz is t e v erig e k ot je B3 in njeg o- v a k ak o v os t ni bila skladna s s t andar dom EN 1860-2 (2005). V gla vnem v elja, da je k ak o v os tno oglje suho , tr dno , s k osi enak omerne v elik os ti in se pr e tir ano ne dr ob i, t oplo t o oddaja enak omerno in g ori (o zir o- ma tli) z z elo malo dima (St ar e & Prislan, 2020). Pri t em E vr op ski s t andar d SIS T EN 1860-2:2005 opr e - deljuje na t ančna merila z a k ak o v os t oglja z a ž ar in na v aja pe t ključnih k az alnik o v z vidik a: (1) vlažnos ti oglja (čim nižja ali ≤ 8 %), (2) k oličine pepela, (3) v sebnos ti hlapnih sno vi (po v e z ane s k oličino dima), (4) k olič ine v e z aneg a ogljik a (sor azmerno s k oličino oddane t oplotne ener gije na enot o t e ž e oglja t er daljšim in čis t ejšim iz g or e v anjem) in (5) v elik os ti delce v oglja. St ar e in Prislan (2020) ug ot a vlja t a, da je imelo k ak o v os t skladno s s t andar dom samo slo - v ensk o oglje iz oglar sk e de ž ele, ki je po naši oceni primerljiv o z našim iz delk om B1. Čepr a v vr s t a lesa z a oglje ni vključena v krit erije s t andar da, se v Slo - v eniji prič ak uje, da je najbol jše oglje iz buk o vine. Ug ot o vljeni šir ok nabor dom ačih in tr op skih vr s t v pr eisk anih iz delkih s polic tr g o vin z a t o nak az uje, da bi bilo tr eba splošno in s tr ok o vno ja vnos t vključno z nadz ornimi slu žbami v Slo v eniji in šir ši r egiji o z a v es- titi, da tudi v primeru oglja po manjk anje sledljiv os ti po v ečuje ne v arnos t nedo v olj ene tr g o vine z lesom. Na osno vi ug ot o vit e v r azisk a v e se pridruž ujemo po ziv om ob se žnejših pr ojek t o v v E vr opi, da bi bilo tudi tr g o vino z ogljem tr eba nadz or o v a ti v skladu z Ur edbo EU o lesu (EUTR). Balz ano , A ., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: W ood iden tific a tion of char c oal with Con f oc al Laser Sc anning Micr osc op y 34 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 ACKNOWLEDGEMENTS ZAHVALE The s tudy w as support ed b y the Slo v enian R e - sear ch Ag ency (ARR S), pr ogr am P4-0015. W e thank Aleš Str až e f or pr o viding us samples of barbecue char c oal as w ell as P aul St eed f or English languag e editing. REFERENCES VIRI Andrič, M., T olar , T ., & T ošk an, B. (2016). Ok oljsk a arheologija in pa - le oe k ologija: palinologija, arheobot anik a in arheo z oologija. 1. iz d. Ljubljana, Z alo žba ZR C , ZR C S AZU . Asouti, E., & Aus tin, P . (2005). R e c ons tructing w oodland v eg e t a tion and its e xploit a tion b y pas t socie ties, based on the analy sis and in t erpr e t a tion of ar chaeologic al w ood char c oal macr o-r e - mains. En vir onmen t al Ar chae ology , 10(1), 1-18. Balz ano , A ., N o v ak, K ., Humar , M., & Čuf ar , K . (2019). Applic a tion of c on f oc al laser sc anning micr osc op y in de ndr ochr onology . Les/W ood, 68(2), 5-17. DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/le s- w ood.2019. v68n02a01 Beeckman, H., Blanc-Joliv e t, C., Boe schot e n, L., Br ag a, J ., Cabe z as, J . A ., Chaix, G., Cr ameri, S., Deg en, B., Dekle r ck, V ., Dormon tt, E., Espino z a, E., Gasson, P ., Haag , V ., Helmling , S., Hor ace k, M., K och, G., Lanc as t e r , C., Lens, F ., Lo w e, A ., & Schmitz, N . (2020). Ov er vie w of curr en t pr actices in da t a analy sis f or w ood ide n - tific a tion. A guide f or the diff e r e n t timbe r tr acking me thods. DOI: h ttp s://doi.or g /10.13140/R G.2.2.21518.79689 Bégin, Y ., & Mar guerie, D . (2002). Char act eriz a tion of tr ee macr or e - mains pr oduction in a r e ce n tly burne d c onif er f or e s t in north - ern Quebec, Canada. Plan t E c ology , 159(2), 143-152. Bout ain, J . R ., Br o wn, A . R ., W ebb, D . T ., & T o y ofuk u, B. H. (2010). Simplifie d pr ocedur e f or hand fr acturing , ide n tif ying , and cu - r a ting small macr ochar c oal r e mains. IA W A journal, 31(2), 139- 147. Brus, R ., & Jarni, K. (2012). Gene tsk a v ariabilnos t na v adne bukv e v Slo - v eniji. In: A . Bončina (E d.), Buk o vi g o z do vi v Slo v eniji: ek ologija in g ospodarjenje (pp. 31-44). Ljubljana, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Oddelek z a g o z dar s tv o in obno vljiv e g o z dne vir e. 31-44 Chabal, L. (1994). Apports r é ce n ts de l’ an thr ac ologie à la c onnais - sance de s pa y sag es passés: pe rf ormances e t limit es. His t oir e & mesur e, 317-338. Cimper šek, M. (2012). Zg odo vinski prik az r abe buk o vih g o z do v . In: A . Bončina (E d.), Buk o vi g o z do vi v Slo v eniji: ek ologija in g ospo - darje nje (pp. 293-326). Ljubljana, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Odd - elek z a g o z dar s tv o in obno vljiv e g o z dne vir e . Coubr a y , S. (2013). Combus tibles, mode s opér a t oir es de s bûch - er s e t ritue ls: l’ analy se an thr ac ologique. Collection de l’ E c ole fr anç aise de R ome, 468, 1433-1449. Čufar, K., & Zupančič, M. (2009). W ood ana t om y: ins tructions f or labor a t or y w ork. Ljubljana, Biot echnic al F aculty , Departmen t of W ood Science and T echnology , 98 p. Čufar, K ., Balzano, A., K rže , L., & Me r e la, M. (2019). W ood ide n tifi - c a tion using non-de s tructiv e c on f oc al laser sc anning micr os - c op y . Les/W ood 68(2), 19-29. DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/ le s-w ood.2019. v68n02a02 Dott e-Sar out, E., Car ah, X., & B yrne, C. (2015). N ot jus t c arbon: as - sessmen t and pr ospe cts f or the applic a tion of an thr ac ology in O ceania. Ar chaeology in Oceania, 50(1), 1-22. Eur opean s t andar d (2005). Appliances, solid fuels and fir eligh t er s f or barbecueing Barbecue char c oal and barbecue char c oal brique tt es. R equir emen ts and t es t me thods. BS EN 1860- 2:2005. F A O 2017 (2017). F A OS T A T Da t abase. F or e s tr y pr oduction and f or e s t tr ade (2017), h ttp://w w w . f ao.or g /f aos t a t/ en/#home Gonç alv es, T . A ., Mar c a ti, C. R ., & Schee l- Ybe rt, R . (2012). The e ff e ct of c arboniz a tion on w ood s tructur e of Dalber gia violacea, Str y - phnodendr on polyph yllum, T apirir a guiane nsis, V och y sia tu - c anorum, and P out eria t ort a fr om the Br azilian ce rr ado. Ia w a Journal, 33(1), 73-90. Gr osser , D . (1977). Hölz er Mitt eleur opas. Berlin, Heide lber g , N e w Y ork, Spring e r , 208 p. Haag , V ., K och, G., & K aschur o , S. (2017). W omit grillen wir da e i - g en tlich? Wisse nscha ftliche Un t er suchung en z e ig en, dass viele Char g e n z umindes t f e hlerha ft de klariert sind. Holz Z en tr al - bla tt, 143(38), 876. Haag , V ., Z emk e , V . T ., Le w andr o w ski, T ., Z ahne n, J ., Hir schber g er , P ., Bick, U ., & K och, G. (2020). The Eur opean char c oal tr ade . IA W A Journal, 1-15. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1163/22941932- bja10017 Hansen, E., Fle t cher , R ., Cashor e, B., & McDe rmott, C. (1997). F or e s t ce rtific a tion. F or es t Pr oducts Journal, 47(3), 16-22. Hubau, W ., V an de n Bulck e, J ., K itin, P ., Br aban t, L., V an Ack er , J ., & Beeckman, H. (2013). Comple men t ar y imaging t echnique s f or char c oal e x amina tion and ide n tific a tion. IA W A journal, 34(2), 147-168. IA W A Committ ee (1989). IA W A Lis t of micr osc opic f e a tur e s f or har dw ood ide n tific a tion. Whee l e r , E. A ., Baas, P ., Gasson, P . E. (E ds.). IA W A Bulle tin n.s., 10 (3), 226-332. InsideW ood (2004 on w ar ds). (16.4.2018). h ttp: //inside w ood. lib. ncsu.e du K w on, S. M., K im, N . H., & Cha, D . S. (2009). An in v e s tig a tion on the tr ansition char act eris tics of the w ood ce ll w alls during c arbon - iz a tion. W ood scie nce and t e chnology , 43(5-6), 487-498. Leme, C. L. D ., Cartwrigh t, C., & Gasson, P . (2010). Ana t omic al chang - es t o the w ood of Mimosa oph thalmocen tr a and Mimosa t e - nuiflor a when charr ed a t diff e r e n t t empe r a tur es. IA W A jour - nal, 31(3), 333-351. Leme, C. L. D ., Gasson, P ., & Cartwrigh t, C. (2017). Ana t omic al chang - es t o the w ood of Cr ot on sonderianus (Euphorbiace ae) when charr ed a t diff e r e n t t empe r a tur es. IA W A Journal, 38. 117-123. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1163/22941932-20170161 Lude mann, T ., & N elle , O . (2002). Die W a ̈lde r am Schauinsland und ihr e N ut -z ung dur ch Ber gbau und K o ̈hle r e i. F or s tliche V e r - suchs- und F or schung-sans t alt Baden-Württ ember g , Ab t eilung Bot anik und St andortsk unde, 15, Fr eibur g. Balz ano , A., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: Iden tifik acija lesa oglja s pomočjo k onf ok alne laser sk e vr s tične mikr osk opije 35 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Mar guerie, D ., & Hunot, J . Y . (2007). Char c oal analy sis and de ndr ol - ogy: da t a fr om ar chaeologic al sit es in north-w es t e rn Fr ance. Journal of ar chae ologic al science , 34(9), 1417-1433. Me r e la, M., & Čufar, K. (2013). Density and mechanic al pr opertie s of oak sap w ood v er sus he artw ood in thr e e diff e r e n t oak species. Dr vna Indus trija, 64 (4): 323-334. Moser , D ., N elle , O ., & Di P asquale, G. (2018). Timber ec onom y in the R oman Ag e: char c oal da t a fr om the k e y sit e of Her culaneum (N aples, It aly). Ar chaeologic al and An thr opologic al Sciences, 10(4), 905-921. Oy edun, A . O ., Lam, K . L., & Hui, C. W . (2012). Char c oal pr oduction via multis t ag e p yr oly sis. Chine se Journal of Che mic al Engine er - ing , 20(3), 455-460. Prior , J ., & Alvin, K . L. (1983). Structur al chang es on charring w oods of Dichr os t ach y s and Salix fr om southern Afric a. IA W A Journal, 4(4), 197-206. Prior , J ., & Alvin, K . L. (1986). Structur al chang es on charring w oods of Dichr os t ach y s and Salix fr om southern Afric a: the e ff e ct of mois tur e c on t en t. IA W A journal, 7(3), 243-250. Prior , J ., & Gasson, P . (1993). Ana t omic al chang es on charring six Af - ric an har dw oods. Ia w a Journal, 14(1), 77-86. R e gula tion, E. T . N o 995/2010 of the Eur opean P arliame n t and of the Council of 20 Oct obe r 2010 la ying do wn the oblig a tions of op - er a t or s who place timber and timbe r pr oducts on the mark e t. Rich t er , H. G., & T r ock e nbr odt, M. (1995). Comput e r g es tützt e Hol - z art e nbes timmung un t er Einsa tz de s DEL T A/INTK EY -Pr ogr am - mpak e t es. Holz als R oh- und W erk s t off , 53 (4), 215-219. Rich t er , H. G., & Dallwitz, M. J . (2000 on w ar ds). Commer cial timbe r s: de scrip tions, illus tr a tions, ide n tific a tion, and in f orma tion r e - trie v al. In English, Fr ench, Ge rman, P ortuguese and Spanish. V e r sion: Ma y 2000. Rich t er , H. G., Oelk er , M., & K rämer, G. (2002): macroHOLZdata – Computer-gestützte makroskopische Holzarte nbestimmung sowie Informationen zu Eige nschaften und Ve rwendung von N utzhölzern. CD-ROM, Holzfachschule Bad Wildungen, Se lbstverlag. Rich t er , H., G., Ge mbruch, K ., & K och, G. (2005). CITE S w oodID – In - no v a tiv e medium f or e duc a tion, in f orma tion and ide n tific a tion of CITE S pr ot e ct ed tr ade timber s. CD-R OM. F ede r al Ag ency f or N a tur e Conser v a tion (B fN ) and F ede r al R e se ar ch Cen tr e f or F or e s tr y and F or e s t Pr oducts (BFH), se lf -publishe d. Ruffina tt o , F ., Cr e monini, C., & Z anuttini, R . (2017). A tlan t e de i princi - pali legni pr e se n ti in It alia. T orino , 102 p. Ruffina tt o , F ., & Criv ellar o , A . (2019). A tlas of macr osc opic w ood ide n tific a tion, with a special f ocus on timbe r s used in Eur ope and CITE S -lis t ed spe cie s. Spring er N a tur e S witz e rland A G. Ruffina tt o , F ., Cas tr o , G., Cr emonini, C., Criv ellar o , A ., & Zanuttini, R. (2019). A ne w a tlas and macr osc opic w ood iden tific a tion softw ar e pack ag e f or It alian timber species. IA W A Journal, 1-19. Schee l- Ybe rt, R . (2000). V e g e t a tion s t ability in the Southe as t ern Br a - zilian c oas t al ar e a fr om 5500 t o 1400 14C yr BP de duce d fr om char c oal analy sis. R e vie w of P alaeobot an y and P alynology , 110(1-2), 111-138. Schee l- Ybe rt, R . (2004). T eoria e mé t odos em an tr ac ologia. 1. Con - sider aç õe s t eóric as e pe r spe ctiv as. Ar quiv os do Muse u N acio - nal, 62(1), 3-14. Schee l- Ybe rt, R ., Car omar o , C. F ., Casc on, L. M., Bianchini, G. F ., Beau - clair , M., P e r e ir a, E., & Guapindaia, V . B. (2010). Es tudos de pale oe tnobot ânic a, pale oambie n t e e paisag em na Amaz ônia Cen tr al e o e x e mplo do sude s t e-sul do Br asil. Ar que ologia Amaz ônic a, 2, 909-935. Schoch, W ., Helle r , I., Sch w eingrube r , F . H., & K ienas t, F . (2004). W ood ana t om y of ce n tr al Eur opean Spe cie s. Online v er sion: w w w . w oodana t om y .ch Sch w eingrube r , F . H. (1978). Micr osc opic W ood Ana t om y , S wiss F ed - er al Ins titut e of F or e s tr y R e sear ch, Birme nsdorf , 226 p. Sch w eingrube r , F . H. (1990). Ana t om y of Eur opean W oods, W SL/FNP , P aul Haup t, Bern, Stuttg art, 800 p. Sch w eingrube r , F . H. (2012). Micr ot ome Se ctions of Char c oal: –T e ch - nic al N ot e –. IA W A journal, 33(3), 327-328. Signorini, G., Giulio , G., & Fior a v an ti, M. (2014). Il Legno ne i Beni Cul - tur ali – guida alla de t e rminazione delle spe cie le gnose . 344 p. SIS T (2005). N apr a v e, tr dna g oriv a in napr a v e z a v žig anje ž ar a - 2. de l: Lesno oglje in brik e ti le sne g a oglja z a ž ar - Z ah t e v e in pr e - sk usne me t ode . SIS T EN 1860-2:2005. St ar e , D ., & Prislan, P . (2020). Lesno oglje z a ž ar . (16.9.2020). h ttp: // w cm. g o z dis.si/le sno-oglje-z a-z ar Stiftung W ar en t es t 2019. Grillk ohle . (3. 11. 2020). h ttp s://w w w . t es t. de /Grillk ohle -CSR-T es t -5474364-0/ Thér y -P arisot, I., Chabal, L., & Chrz a v z e z, J . (2010). An thr ac ology and t aphonom y , fr om w ood g a thering t o char c oal analy sis. A r e - vie w of the t aphonomic pr ocesse s modif ying char c oal assem - blag e s, in ar chaeologic al c on t e x ts. P alaeog eogr aph y , palae ocli - ma t ology , palae oe c ology , 291(1-2), 142-153. V e al, R . (2014). P ompeii and its Hin t e rland c onne ction: The fue l c on - sump tion of the house of the v es t als (c. Thir d Cen tur y BC t o AD 79). Eur opean Journal of Ar chae ology , 17(1), 27-44. W ag e n führ , R . (1996). Holz a tlas. Leip zig , F achbuch v erlag: 688 p. W ag e n führ , R . (1999). Ana t omie de s Holz es. Stuttg art, DR W V e rlag: 188 p. Whee ler , E. A . (2011). InsideW ood – A W eb r e sour ce f or har d w ood ana t om y . IA W A Journal, 32 (2), 199–211. Z emk e , V . T ., & Haag , V . (2020). W ood ide n tific a tion of char c oal with 3D-r e flect e d ligh t micr osc op y . IA W A Journal, 1-12. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1163/22941932-bja10033 Balz ano , A ., Čuf ar , K., K rž e, L., & Mer ela, M.: W ood iden tific a tion of char c oal with Con f oc al Laser Sc anning Micr osc op y 36 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 37 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 UDK 630*829.1:667.74:581.96 Iz virni znans tv eni članek / Original scien tific article Prispelo / R eceiv ed: 12. 11. 2020 Spr eje t o / Accep t ed: 4. 12. 2020 V ol. 69, No. 2, 37-48 DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/les-w ood.2020. v69n02a06 Abstract / Izvleček BARVILA ZA LES IZ TUJERODNIH INVAZIVNIH RASTLIN WOOD DYES FROM INVASIVE ALIEN PLANTS Monik a Hor v a t 1 , Jernej Iskr a 1* , Ma tjaž P a vlič 2 , Jur e Žig on 2 , Mak s Mer ela 2* 1 UVOD 1 INTRODUCTION V današnjem č asu se vse v eč po z ornos ti usmer - ja k pridobiv anju ma t erialov , spojin in upor abnih k emik alij iz nar a vnih vir ov . Pri izk orišč anju nar a vnih vir ov je potr ebno upoš t e v a ti, da pri njihov em izr ab- 1 Univ erz a v Ljubljani, F ak ult e t a z a k emijo in k emijsk o t ehnolo - gijo , V ečna pot 113, 1000 Ljubljana, SL O * e-mail: jernej.iskr a@fkk t.uni-lj.si 2 Univ erz a v Ljubl jani, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Oddelek z a lesar - s tv o , Jamnik arje v a 101, 1000 Ljubljana, SL O * e-mail: mak s.mer ela@b f .uni-lj.si Izvleček: Cilj raziskave je bil pripraviti različne tipe premazov na osnovi naravnih barvil, pridobljenih iz invazivnih tujerodnih rastlin ter iz ostankov proizvodnje papirja. Kot vir barvil smo uporabili ekstrakte iz octovca, japonskega dresnika, žlezave nedotike ter kanadske in orjaške zlate rozge. Podlaga za premaze sta bila les velikega pajesena in les navadnega divjega kostanja. Premaze smo opazovali vizualno, hidrofobnost premazanih površin pa ugotavljali z metodo merjenja stičnih kotov kapljic vode. Poleg prozornih in rjavo obarvanih premazov smo dosegli tudi intenzivna obarvanja, od rdeče, rumene, zelene, rjave do vijolične barve. S kombinacijo različnih komponent so se spreminjale hidrofobne lastnosti premazanih površin. Uspelo nam je pridobiti premaz z izrazito hidrofobnostjo, in sicer iz kombi- nacije ekstrakta iz cvetov orjaške zlate rozge in 3-(trietoksisilil)propil izocianata. V okviru raziskave je bil razvit postopek za pripravo barvnih ter transparentnih hidrofobnih premazov. S prisotnimi različnimi silanskimi molekulami in z aplikacijo premazov na površine lesov smo tako spremenili njihov izgled in izbolj- šali njihovo hidrofobnost. Ključne besede: Invazivne tujerodne rastline, naravna barvila, japonski dresnik, octovec, žlezava nedotika, kanadska zlata rozga, orjaška zlata rozga Abstract: The aim of the study was to produce different types of coatings based on natural dyes obtained from in- vasive alien plant species and residues after paper production. As a source of dye we used extracts of Rhus typhina, Japanese knotweed, Himalayan balsam and Canadian and giant goldenrod. The substrates for the application of the coating were the wood of the tree of heaven and the wood of the horse chestnut. The coatings were observed visual- ly, and the hydrophobicity of the coated surfaces was determined by measuring the contact angles of water droplets. In addition to the transparent and brown coloured coatings, we also achieved intense red, yellow, green, and brown and purple colourings. With a combination of different components, the hydrophobic properties of the coated surfac- es varied. By combining an extract of giant goldenrod flowers and 3-(triethoxysilyl)propyl isocyanate, we succeeded in producing a coating with pronounced hydrophobicity. A process for the production of coloured and transparent hydrophobic coatings was developed in this research. Through the presence of various silane-containing molecules and the application of the coating to wooden surfaces, we changed their appearance and improved their hydrophobicity. Keywords: Invasive alien plants, natural dyes, Japanese knotweed, staghorn sumac, Himalayan balsam, Canadian goldenrod, giant goldenrod ljanju ne upor abljamo sur ovin, ki lahk o pr eds t a vljajo vir hr ane. Z izk orišč anjem sur ovin ne smemo neg a- tivno vpliv a ti na ek osis t eme. Pr a v t ak o mor amo r a v - na ti tr ajnos tno in z ag ot a vlja ti, da izk oriščen ma t erial s t alno z ag ot a vlja potr eben vir r as tlinsk e biomase v nar a vi. In v azivne tujer odne r as tline (ITR) so r as tline, ki so vnesene na določeno območje, kjer pr ej niso uspe v ale. V nesene so lahk o s člov ek ovim posr ednim ali neposr ednim vpliv om. S s v ojim r azr ašč anjem in r azmno ž e v anjem pov zr oč ajo g ospodar sk o šk odo , so šk odljiv e z a z dr a vje ljudi, pr a v t ak o pa pov zr oč ajo šk o- do v nar a vi. Znano je, da ogr o ž ajo habit a t e, so v zr ok 38 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Hor v a t, M., Iskr a, J ., P a vlič, M., Žig on, J ., & Mer ela, M.: W ood dy es fr om in v asiv e alien plan ts z a upad biodiv erzit e t e in tudi z a rušenje r a vnov esij v ek osis t emih (K umar Rai & Singh, 2020). ITR v edno v ečji pr oblem pos t ajajo tudi v Slov eniji in jih je z a t o na določenih območjih potr ebno načrtno ods tr anje- v a ti (Str gulc-K r ajšek e t al., 2016). K ot t ak šne pr ed- s t a vljajo dober vir biomase z upor abno vr ednos tjo. S t o t ema tik o se sr ečujejo r azisk ov alci na pr ojek tu APPLA USE (h ttps://www .ljubljana.si/ sl/moja-ljublja- na/ applause/). V okviru naše r azisk a v e smo se osr e - dot očili na naslednje tujer odne in in v azivne r as tline: oct ov ec (Rhus typhina L.) / ang. s t aghorn sumac, japonski dr esnik (Fallopia japonica (Houtt.) R onse Decr .) / angl. japanese knotw eed, žle z a v a nedotik a (Impatiens glandulifera R o yle.) / angl. Himala y an balsam, k anadsk a zla t a r o z g a (Solidago canadensis L.) / angl. Canadian g oldenr od t er orjašk a zla t a r o z g a (Solidago gigantea L.) / angl. Gian t g oldenr od. Biomaso v spl ošnem ses t a vljajo celulo z a, he- micelulo z a, lign in t er sek unda rni me t aboliti, k ot so jedr o vinsk e sno vi, ek s tr ak tivi, čr eslo vine, t anini it d. Dele ž posame znih podenot je odvisen t ak o od r a- s tlinsk eg a ma t eriala k ot tudi od r as tlinsk e vr s t e. S pr ocesom delignifik acije se iz biomase pridobijo ce - lulo zna vlakna, ki so upor abna z a pr oiz v odnjo papir - ja. T ek om delig nifik acije pa, k ot odpadni ma t erial, nas t aja tudi ligninsk a lužnic a. Le-t a je ses t a vljena v v ečini iz lignina in sladk orje v . Lignin je makr omole - k ula, ki pr eds t a vlja edini tr ajnos tni vir ar oma t o v v nar a vi, sladk orji pa se lahk o upor abijo z a mikr obi - ološk o pr e tv orbo do polihidr ok sialk anoa t o v (PHA) (Bugnic ourt e t al., 2014; Klapis z e w ski e t al., 2018). Sek undarni me t aboliti so pr a v t ak o pomemben del biomase, ki me d drugim pr eds t a vljajo vir r azličnih s truk turnih tipo v nar a vnih bar vil. V z adnjem č asu v se bol j nar ašč a z animanje z a upor abo nar a vnih pr oduk t o v . Mednje spadajo tudi nar a vna bar vila, ki so v se bolj z až elena, saj so ok olju prijazna, bio - r az gr adljiv a in enos t a vna z a upor abo. Ras tlinsk a bar vila so enos t a vno dos t op na iz r azličnih delo v biomase. Upor abna so v š t e vilnih panog ah, k ot so bar v anje t ek s tilneg a ma t eriala t er v pr ehr ambni, f armace v tski in k o zme tični indus triji (Nambela e t al., 2020; Y usuf e t al., 2017). Japonski dr esnik pr eds t a vlja bog a t vir an tr a- kinonsk eg a deriv a t a emodina, ki je biološk o ak tiv - na spojina t er nar a vno rumeno bar vilo (Bech t old, 2009). Z a an tr akinone je značilno , da so v osnovni obliki obar v ani rumeno , s k emijsk o modifik acijo pa lahk o vpliv amo na njihov o obar v anos t t er na k emij- sk e in fizik alne las tnos ti (Gor don & Gr eg or y , 1987). Cv e t o vi domor odne zla t e r o z g e v sebujejo rumeno fla v onoidno bar vilo kv er ce tin, ki je biološk o po- membna spojina (T oiu e t al., 2019). S k emijsk o modi- fik acijo njeg o v e s truk tur e lahk o načrtno vpliv amo na njeg o v e las tnos ti in obar v anos t (Cas t añeda-Ov ando e t al., 2009; Flamini e t al., 2013). Bar vilo v t emno r dečih plodo vih oct o v c a je an t ociansk eg a tipa (W ang & Zhu, 2017; W u e t al., 2013). Manj pa je znaneg a o v sebnos ti fla v onoidov v cv e t ovih žle z a v e nedotik e. V cv e t ovih iz r odu Impatiens je pes tr a mešanic a fla v o- noido v , an t ocianinov , k umarino v in kinono v , ki obar - v ajo cv e tne lis t e vijolično (Vieir a e t al., 2016). Modifik acija po vr šin nar a vnih ma t erialo v , k ot je na primer les, je z až elena z vidik a z aščit e ma t eriala pr ed z unanjimi vplivi, z vidik a spr eminjanja iz gleda, izboljšanja njiho vih las tnos ti t er tudi z ar adi mo žnos- ti doda tneg a vnosa no vih funk cionalnos ti. Z a do- da tk e, ki tv orijo pr emaz e silansk eg a tipa, je značil- no , da se lahk o dobr o v e ž ejo na r azlične ma t eriale. Naknadna v e z a v a nar a vnih bar vil iz in v azivnih tuje- r odnih r as tlin na les pr eds t a vlja no v o podr očje nji- ho v e upor abe. Or g ano-silanski doda tki so z animivi Slika 1. Invazivne tujerodne rastline (od leve proti desni: octovec, japonski dresnik, žlezava nedotika, kanadska zlata rozga, orjaška zlata rozga) (Strgulc-Krajšek et al., 2016). Figure 1. Invasive alien plants (left to right: staghorn sumac, Japanese knotweed, Himalayan balsam, Ca- nadian goldenrod and giant goldenrod). 39 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Hor v a t, M., Iskr a, J ., P a vlič, M., Žig on, J ., & Mer ela, M.: Bar vila z a les iz tujer odnih in v azivnih r as tlin z ar adi mo žnos ti izboljšanja las tnos ti pr emaz om t er mo žnos ti vključitv e doda tnih funk cionalnos ti, k ot je na primer hidr of obnos t. Or g ano-silanski pr emazi omog oč ajo naknadno v e z a v o ek s tr ak tiv o v , lignina t er tudi polihidr ok sialk anoa t o v , ki se lahk o pridobijo z mikr obiološk o pr e tv orbo sladk orje v , ki so (t ak o k ot lignin), odpadek pri pr oiz v odnji papirja. Njiho v e las t - nos ti omog oč ajo pripr a v o k ak o v os tnih pr emaz o v z a z aščit o pr ed mikr oor g anizmi, vlag o t er tudi k or o zijo (Carlos de Har o e t al., 2019; Khan e t al., 2019). V okviru pr ojek t a APPLAUSE, »Od škodljivih do uporabnih tujerodnih rastlin z aktivnim vključeva- njem prebivalcev«, ki g a fina ncir a E vr op sk a sk up - nos t pr ek o pr ogr ama Urban Inno v a tiv e Actions, se ukv arjamo s pr e tv orbo in v azivnih tujer odnih r as tlin v k oris tne namene. Na F ak ult e ti z a k emijo in k emij- sk o t ehnologij o smo se pri š tudiji osr edot očili na nar a vna bar vil a iz oct o v c a, japonsk eg a dr esnik a, žle z a v e nedotik e t er k anadsk e in orjašk e zla t e r o z- g e t er na os t ank e, ki nas t anejo pri pr oiz v odnji pa- pirja (lig nin in PHA). Nar a vna bar vila, lignin in PHA smo sk ušali ink orporir a ti v pr e vlek e silansk eg a tipa. Osr edot očili smo se na pripr a v o bar vnih pr emaz o v , ki imajo doda tne funk ciona lnos ti k ot s t a an timi- kr obnos t in hi dr of obnos t. Z a nanos pripr a vljenih pr emaz o v smo izbr ali les ene difuzne in les ene v en- č as t o por o zne tujer odne lesne vr s t e. 2 MATERIALI IN METODE 2 MATERIALS AND METHODS Z a podlag e nanosa pr emaz o v smo na Oddelk u z a lesar s tv o Biot ehnišk e f ak ult e t e pripr a vili les dv eh tujer odnih vr s t, in sicer les v elik eg a pajesena (Ai- lanthus altissima (Mill.) S wingle) in les na v adneg a divjeg a k os t anja (Aesculus hippocastanum L.). K ot vir bar vil smo na F ak ult e ti z a k emijo in k emijsk o t ehnologijo upor abili ek s tr ak t e iz plodo v oct o v c a, k or enik in lis t o v japonsk eg a dr esnik a, cv e t o v žle- z a v e nedotik e t er plodo v orjašk e in k anadsk e zla t e r o z g e. V z or ce plodo v , lis t o v in k or enik (nabr anih na območju Mes tne občine Ljubljana) s t a nam doba vi- la partnerja pr ojek t a APPLA USE (podje tji Tisa d.o.o. in JP V OKASNA GA d.o.o.). V si pridobljeni v z or ci pr eds t a vljajo odpadni vir biomase, ki so jo pridobili pri ur ejanju z elenih po vr šin. K or enik e japonsk eg a dr esnik a smo pr edhodno zmleli v fr ak cije niv oja v elik os ti 1 mm, lis t e smo posušili, plodo v e r as tlin pa ločili od s t ebel t er jih upor abili s v e ž e. K emik ali- je (lignin, ε-k apr olak t on, TEPI (3-(trie t ok sisilil)pr opil iz ociana t), TMOS (trime t ok si(ok t adecil)silan), HCl (klor o v odik o v o kislino) in THF (t e tr ahidr ofur an) smo pridobili od podje tij Sigma Aldrich in Fluor ochem. 2.1 IZOLACIJA BARVIL 2.1 ISOLATION OF DYES Zmle t e k or enik e japonsk eg a dr esnik a smo 24 h mešali na mag ne tnem meša lu pri sobni t emper a- turi v diklor ome t anu. P o pr e t ečenem č asu smo k o- r enik e filtrir ali, t opilo pa uparili na r ot a v aporju pod zniž anim tlak om t er t ak o prid obili in t enzivno rume - no bar vilo. P osušene lis t e jap onsk eg a dr esnik a smo pri sobn i t emper a turi 24 h mešali v e t anolu t er jih z a t em filtrir ali. T ek oči pr eos t anek smo sk oncen tri- r ali pod zniž anim tlak om na r ot a v aporju t er iz olir ali z eleno bar vilo. Plodo v e oct o v c a in cv e t o v e žle z a v e nedotik e smo napr ej ločili od s t ebel, na t o pa jih če z noč pri sobni t emper a turi ek s tr ahir ali v e t anolu z Slika 2. Struktura emodina (A, japonski dresnik), kvercetina (B, zlata rozga) in antocianina (C, octovec). Figure 2. Structure of emodine (A, Japanese knotweed), quercetin (B, Canadian goldenrod,) and anthocyi- nin (C, staghorn sumac). 40 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 doda tk om HCl. P o 24 h smo plodo v e filtrir ali, pr e - os t anek pa sk oncen trir ali pri zniž anem tlak u. V pri- meru oct o v c a smo pridobili in t enzivno r deče nar a v - no bar vilo , v primeru žle z a v e nedotik e pa vijolično. T ak o cv e t o v e k anadsk e k ot orjašk e zla t e r o z g e smo ek s tr ahir ali v ace t onu pri sobni t emper a turi. P o 24 h smo plodo v e ods tr anili t er pr eos t anek posušili pod zni ž anim tlak om, s čimer smo pridobili s v e tlo rumeno bar vil o. Bar vili k anadsk e in orjašk e zla t e r o z g e s t a bili na vide z podobni. 2.2 PRIPRAVA BARVNIH PREMAZOV ZA LES 2.2 PREPARATION OF COATINGS FOR WOOD Pripr a vili smo šes t r azličnih tipo v pr emaz o v si - lansk eg a tipa na osno vi bar vil, PHA in lignina. Sin t e z a PHA: PHA smo pripr a vili iz k omer cialno dos t opneg a ε-k apr olak t ona. ɛ-k apr olak t onu (1 mmol) v THF (1 mL) smo dodali HCl (100 µL) in mešali 24 h pri sobni t emper a turi. T ak o pripr a vljeno r azt opino smo v na- dalje v anju upor abili z a pripr a v o pr emaz o v . Spodnja shema 1 prik az uje s truk tur o pripr a vljeneg a PHA . Shema 1. Struktura PHA Scheme 1. Structure of PHA. Sin t e z a pr emaz o v: 1. Tip B: 20 mg barvila in 0,1 mmol TEPI smo r aztopi- li v 1 mL THF ter mešali 24 h pri sobni temper aturi. 2. Tip B-PHA: 20 mg bar vila in 0,1 mmol TE PI smo r azt opili v 1 mL THF t er mešali 24 h pri sobni t emper a turi. Razt opino bar vila in pr edhodno pripr a vljeno r azt opino PHA smo z družili t er mešali če z noč pri sobni t emper a turi. 3. Tip B-lig: 20 mg bar vila in 0,1 mmol TEPI smo r azt opili v 1 mL THF t er mešali 24 h pri sobni t emper a turi. P o pr e t ečenem č asu smo dodali 30 mg lignina, HCl (0,1 mmol) t er TMOS (0,1 mmol). R eak cijsk o zmes smo mešali 24 h. 4. Tip B-PHA-lig: 20 mg bar vila in 0,1 mmol TEPI smo r azt opili v 1 mL THF t er mešali 24 h pri sobni t emper a turi. Razt opini bar vila in PHA smo z družili, dodali 30 mg lignina, HCl (0,1 mmol) t er TMOS (0,1 mmol) . K ončen pr emaz smo pridobili s 24-urnim mešanjem r eak cijsk e zmesi pri sobni t emper a turi. 2.3 PRIPRAVA LESENIH PODLAG 2.3 PREPARATION OF THE WOODEN SUBSTRATES Pri izbiri podlag je bilo osno vno v odilo upor a- biti les tujer odne vr s t e in hkr a ti izbr a ti eno vr s t o z v elikimi v enč as t o r azpor ejenimi por ami t er vr s t o z manjšimi difuzno r azpor ejenimi por ami. V eliki paje- sen ima izmed obr a vna v anih vr s t najv ečje por e in spada v sk upino v enč as t o por o znih vr s t z gr obo t e- k s tur o , na v adni divji k os t anj pa pr eds t a vlja difuzno por o zno vr s t o in z majhnimi por ami spada v sk upino leso v s fino t ek s tur o (T or elli, 1998). Dr e v esa so bila posek ana v okviru ak tivnos ti pr ojek t a APPLA USE. Primarno r azž ag o v anje s v e ž e posek anih hlodo v je bilo iz v edeno na manjši z asebni ž agi (K umše, Ig). Les je bil pr epeljan na skladišče JP V OKASNA GA , kjer se je sušil na pr os t em od decembr a 2019 do mar c a 2020. T ehnično sušenje lesa je pot ek alo v sušilnici Oddelk a z a lesar s tv o na k ončno vlažnos t lesa 8 %. Sušilne k ar ak t eris tik e so podr obno opisane v pri- spe vk u Pla v č ak a in sodela v ce v (Pla v č ak e t al., 2019). V z or ci lesa z a nanos pr emaz o v so bili pripr a vljeni v miz ar ski dela vnici Oddelk a z a lesar s tv o Biot ehnišk e f ak ult e t e. Na miznem kr o žnem ž ag alnem s tr oju smo r azž ag ali desk e na k ončne dimenzije, po vr šina lesa je bila finalno obdelana na debelinsk em sk obeljnem s tr oju t er pobrušena z vibr acijskim brusilnik om s papirji gr anulacij 120, 160, 180 in 220 (slik a 3). 2.4 NANOS PREMAZOV NA POVRŠINO LESOV 2.4 APPLICATION OF COATINGS ON THE WOOD SURFACES Les v elik eg a pajesena in na v adneg a divjeg a k os t anja smo pobar v ali s pr emazi tipa B , B-PHA , B-lig t er B-PHA -lig br e z v sebnos ti bar vila t er v priso - tnos ti v seh šes tih nar a vnih bar vil. Pr emaz e smo na les nan esli s č opičem t er jih pri sobni t emper a turi na zr ak u sušili 48 h (slik a 4). 2.5 ANALIZA PREMAZANIH POVRŠIN 2.5 ANALYSIS OF COATED SURFACES P osušene pr emaz e smo opaz ov ali t er po barvi in int enzit eti odt enk ov ocenjev ali vizualno , hidr of obnos t pr emaz anih povr šin pa smo določali na optičnem t en- ziometru - A tt ension thet a lit e (Biolin scientific, Espoo , Finsk a) na F ak ult eti z a k emijo in k emijsk o t ehnologijo. Hor v a t, M., Iskr a, J ., P a vlič, M., Žig on, J ., & Mer ela, M.: W ood dy es fr om in v asiv e alien plan ts 41 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Hor v a t, M., Iskr a, J ., P a vlič, M., Žig on, J ., & Mer ela, M.: Bar vila z a les iz tujer odnih in v azivnih r as tlin Slika 3. Izgled površin lesa velikega pajesena (slika levo) in navadnega divjega kostanja (slika desno). (P – prečni prerez, R – radialni prerez, T – tangencialni prerez). Figure 3. Appearance of the wood surfaces of Chinese sumac (left figure) and horse chestnut (right figure). (P – cross section, R – radial section and T – tangential section). Slika 4. Vzorci lesa nava- dnega divjega kostanja (zgornja polovica vzor- cev) in velikega pajesena (spodnja polovica vzor- cev), ki so premazani z različnimi barvili iz inva- zivnih tujerodnih vrst. Figure 4. Wood samples of horse chestnut (upper half of the samples) and Chinese sumac (bottom half of the samples) coa- ted with various dyes from invasive alien species. 42 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 B B-PHA B-lig B-PHA -lig Br e z bar vila / N o dy e oct o v ec (plodo vi) / s t aghorn sumac (fruits) japonski dr esnik (k or enik e) / Japanese knotw e ed (rhiz ome) japonski dr esnik (lis ti) / Japanese knotw e ed (le a v es) žlezava nedotika (cve tovi) / Himala y an balsam (flo w e r s) orjašk a zla t a r o z g a (cv e t o vi) / gian t g oldenr od (flo w er s) K anadsk a zla t a r o z g a (cv e t o vi) / Canadian g oldenr od (flo w er s) 3 REZULTATI IN RAZPRAVA 3 RESULTS AND DISCUSSION 3.1 BARVNI PREMAZI 3.1 COLOURED COATINGS Pr emazi tipo v B , B-PHA , B-lig in B-PHA -lig br e z prisotnos ti bar vila t er s prisot nos tjo bar vil iz ITR na lesu v elik eg a pajesena so prik az ani na sliki 5. P o- vr šine lesa, pr emaz ane s sil anskimi pr emazi br e z prisotnos ti bar vila, imajo bar v o nar a vneg a lesa, le v primeru pr emaz a B-lig in pr emaz a B-P AH-lig je odt enek bar v e lesa nek olik o t emnejši. T emnejši odt enek pripisujemo prisotnos ti lignina, ki je t em - no rja v . Pr emazi, ki smo jim dodali nar a vna bar vi- la, dajejo po vr šinam lesa in t enzivno obar v anje, od Hor v a t, M., Iskr a, J ., P a vlič, M., Žig on, J ., & Mer ela, M.: W ood dy es fr om in v asiv e alien plan ts Slika 5. Barvni premazi iz invazivnih tujerodnih vrst na lesu velikega pajesena. Prikazane površine lesa so dimenzij 2×2 cm. Figure 5. Coloured coatings from invasive alien species on Chinese sumac wood. The wood surfaces dimen- sions shown are 2×2 cm. 43 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 B B-PHA B-lig B-PHA -lig Br e z bar vila / N o dy e oct o v ec (plodo vi) / s t aghorn sumac (fruits) japonski dr esnik (k or enik e) / Japanese knotw e ed (rhiz ome) japonski dr esnik (lis ti) / Japanese knotw e ed (le a v es) žlezava nedotika (cve tovi) / Himala y an balsam (flo w e r s) orjašk a zla t a r o z g a (cv e t o vi) / gian t g oldenr od (flo w er s) K anadsk a zla t a r o z g a (cv e t o vi) / Canadian g oldenr od (flo w er s) Hor v a t, M., Iskr a, J ., P a vlič, M., Žig on, J ., & Mer ela, M.: Bar vila z a les iz tujer odnih in v azivnih r as tlin r deče, rumene, z elene, rja v e do vijolične. Bar vilo oct o v c a je t em no r deče bar v e, k ot lahk o vidimo v primeru pr emaz a tipa B. Ob prisotnos ti PHA -je v in lignina v pr emaz u nanos iz gubi r deč o bar v o , z a t o so ti pr emazi kljub prisotnemu bar vilu oct o v c a rja- vi. In t enzivno rumene pr em az e smo pripr a vili na osno vi bar vila iz k or enik japonsk eg a dr esnik a. V si tipi pr emaz o v dajo po vr šinam leso v in t enzivno ru- meno obar v anje. Z eleno bar vilo , pridobljeno iz lis - t o v japo nsk eg a dr esnik a, omog oč a pripr a v o z elenih pr emaz o v . Nar a vno bar vilo iz žle z a v e nedotik e je in - t enzivno vijolične bar v e. Z njeg o vim doda tk om smo pripr a vili vijolične pr emaz e, ki se dobr o v e ž ejo na les v elik eg a pajesena. Pr ema zi iz plodo v k anadsk e Slika 6. Barvni premazi iz invazivnih tujerodnih vrst na lesu navadnega divjega kostanja. Prikazane površine lesa so dimenzij 2×2 cm. Figure 6. Coloured coatings from invasive alien species on horse chestnut. The wood surfaces dimensions shown are 2×2 cm. 44 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 in orjašk e zla t e r o z g e pa prispe v ajo k s v e tlo rume - no/z elenemu obar v anju lesa. K ot lahk o vidimo iz r e z ult a t o v , s t a bar v a in in t enzit e t a odvisni od same ses t a v e pr emaz o v (sliki 5 in 6). V pliv na bar v o ima t ak o prisotnos t lignina k ot tudi PHA . S k ombinacijo r azličnih sub s tr a t o v lahk o pripr a vimo pr emaz e si - lansk eg a tipa r azličnih bar v . Iz gled po vr šin po vr šinsk o ob delanih leso v je poleg odt enk o v bar vil odvise n tudi od vr s t e pod - lag e, na k a t er o so bili pr emazi naneseni. Razlik e v v ečji po r o znos ti lesa v elik eg a pajesena in manjše por o znos ti lesa na v adneg a di vjeg a k os t anja so vpli - v ale na v e z a v o bar vil v s truk tur o leso v . V primeru lesa v elik eg a pajesena so bar vila t emneje obar v a- la odprt e por e v ečjih pr emer o v k ot pa os t alo lesno tkiv o na po vr šini lesa (slik a 5). V primeru lesa na- v adneg a divjeg a k os t anja pa so bar vila les obar v ala bolj enak omer no , in t enzivno t emnejše obar v anje por o z. tr ahej pa je z ar adi nji ho vih manjših pr eme - r o v manj izr azit o (slik a 6). V sa bar vila se na les v e ž ejo odlično , sušenje pot ek a pri sob ni t emper a turi in ne z ah t e v a po viša- nih t emper a tur . T ak o pripr a vljeni pr emazi so odpor - ni na spir anje v r azličnih t opilih, k ot s t a na primer v oda in e t anol. Slik a 6 prik az uje iz gled po vr šin lesa na v adneg a divjeg a k os t anja po nanosu pr emaz o v tipa B , B-P - HA , B-l ig in B-PHA -lig br e z bar vila t er po nanosu pr emaz o v z dodanimi bar vili. Bar vni pr emazi si - lansk eg a tipa dajejo podobn o obar v anje ne glede na upor abljen les – v eliki pajesen ali na v adni divji k os t anj. Les na v adneg a divjeg a k os t anja je v osno - vi nek ol ik o s v e tlejši, z a t o je sama in t enzit e t a bar v v primeru pr emaz o v na lesu divjeg a k os t anja v ečja. P obar v ana po vr šina ima v primerja vi z v elikim paje- senom tudi bo lj enot en o z. homog en vide z, k ar je posledic a fine t ek s tur e na v adneg a divjeg a k os t anja, saj les ne v sebuje v elikih por . T udi v po vr šine lesa divjeg a k os t anja se bar vila in t enzivno ab sorbir ajo. 3.2 STIČNI KOT KAPLJICE VODE NA PREMAZANIH POVRŠINAH LESA 3.2 WATER DROPLET CONTACT ANGLES ON COATED WOOD SURFACES Hidr of obne las tnos ti pr emaz anih leso v so bile primerjane na podlagi izmerjenih s tičnih k ot o v k a- pljic v ode, nanesenih na po vr šine v z or ce v . Meritv e s tičnih k ot o v so bile izmerjene po 10 s od nanosa k apljice na po vr šino lesenih v z or ce v , da se je k a- pljic a v ode ur a vnot e žila t er us t alila. Iz r e z ult a t o v , prik az anih v pr eglednici 1, lahk o vidimo , da ses t a- v a pr em az o v silansk eg a tipa močno vpliv a na v eli- k os t s tičneg a k ot a k apljice v ode, t ak o na lesu v eli- k eg a pajesena k ot tudi na lesu na v adneg a divjeg a k os t anja. Stični k ot v ode na lesu v elik eg a pajesena, ki ni bil pr ema z an z nobenim pr emaz om, je znašal 43,0° (± 1,6°). V si pr emazi, ki smo jih pripr a vili na osno vi silano v , nar a vnih bar vil, PHA in lignina, so po v eč ali v odoo dbojnos t lesa. Pr emazi tipa B (TEPI in bar vilo) na osno vi nar a vnih bar vil (r az en v prime- Hor v a t, M., Iskr a, J ., P a vlič, M., Žig on, J ., & Mer ela, M.: W ood dy es fr om in v asiv e alien plan ts B B-PHA B-lig B-PHA-lig Br e z bar vila / no dy e 43, 0° ± 1, 6° 65, 9° ± 2, 2° 109, 6° ± 0,6° 109, 9° ± 1, 8° Oct o v e c (plodo vi) / s t aghorn sumac (fruits) 84, 8° ± 0, 5° 62, 8° ± 2, 5° 96, 0° ± 1, 1° 95, 8° ± 2, 5° japonski dr e snik (k or enik e) / Japanese knotw ee d (rhiz ome) 124, 4° ± 0,1° 69, 7° ± 2, 4° 91, 7° ± 0, 3° 118, 2° ± 1, 6° japonski dr e snik (lis ti) / Japanese knotw ee d (lea v e s) 100, 0° ± 0,2° 87, 3° ± 2, 0° 108, 7 ° ± 0, 2° 124, 2° ± 0, 1° žlezava nedotika (plodovi) / Himala y an balsam (fruits) 92, 1° ± 2, 1° 79, 5° ± 2, 4° 96, 5 ° ± 1, 3° 106, 4° ± 1, 5° orjašk a zla t a r o z g a (plodo vi) / gian t g oldenr od (fruits) 139, 3° ± 0,4° 36, 4° ± 2, 4° 93, 0° ± 0, 1° 103, 8° ± 1, 0° k anadsk a zla t a r o z g a (plodo vi) / Canadian g oldenr od (fruits) 117, 5° ± 0,2° 75, 9° ± 2, 3° 98, 8° ± 0, 9° 126, 4° ± 1, 1° Preglednica 1. Stični koti kapljic vode na lesu velikega pajesena, premazanim z različnimi premazi. Table 1. Water droplet contact angles on Chinese sumac wood coated with different coatings. 45 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 ru oct o v c a) so po v eč ali v odoodbojnos t pr emaz a, saj so v si s tični k oti znašali v eč k ot 90°. Pri pr emazih tipa B-PHA (pr emazi z doda tk om PHA) so bili (t ak o br e z prisotnos ti bar vila k ot tudi z bar vili) s tični k oti nizki (med 36° in 87°). Stični k ot k apljice v ode je bil v primeru v seh pr emaz o v na osno vi lignina v ečji k ot 90°. Najboljše r e z ult a t e z vidik a hidr of obnos ti po vr - šin smo dosegli v primeru pr emaz a tipa B z doda t - k om bar vila iz cv e t o v orjašk e zla t e r o z g e, kjer je bil s tični k ot 139.3° (pr eglednic a 1). P odobne r e z ul t a t e s tičnih k ot o v v ode smo z as- ledili tudi pri pr emazih na lesu na v adneg a divjeg a k os t anja. R e z ult a ti so zbr ani v pr eglednici 2. Stični k ot k apljice v ode na nepobar v anem lesu je znašal 46,4°. Z aščitni sloj, ki je bil pripr a vljen iz pr emaz a B (TEPI in bar vilo), je tudi v t em primeru s k ombina - cijo nar a vnih bar vil iz k or enik japonsk eg a dr esnik a, lis t o v japonsk e g a dr esnik a, žle z a v e nedotik e t er k a- nadsk e in orjašk e zla t e r o z g e nar edil po vr šine bolj hidr of obne. Stični k oti k apljice v ode so tudi v t em primeru v prisotnos ti lignina, ne glede na doda t ek os t alih k ompo nen t v ečji k ot 90°. Stični k oti v ode na v z or cih, pr emaz anih s pr emaz om B-PHA , so bili tudi opazno nižji v primerja vi s s tičnimi k oti v ode na v z or cih, pr ema z anih z os t alim i pr emazi. V primeru lesa na v adneg a divjeg a k os t anja smo najv ečji s tični k ot v od e dobil i, k o smo pripr a vili pr emaz v k ombi - naciji bar vila iz plodo v orjašk e zla t e r o z g e in silana TEPI. Sti čni k ot k apljice v ode je znašal v t em prime- ru k ar 150,0° (slik a 7). Hor v a t, M., Iskr a, J ., P a vlič, M., Žig on, J ., & Mer ela, M.: Bar vila z a les iz tujer odnih in v azivnih r as tlin B B-PHA B-lig B-PHA-lig Br e z bar vila / no dy e 46, 4° ± 0, 9° 25, 0° ± 0, 5° 119, 4° ± 0, 1° 125, 1° ± 3,1° Oct o v e c (plodo vi) / s t aghorn sumac (fruits) 77, 8° ± 0, 9° 56, 9° ± 2, 6° 105, 4° ± 0, 6° 113, 8° ± 3,2° japonski dr e snik (k or enik e) / Japanese knotw ee d (rhiz ome) 117, 7° ± 0, 1° 93, 0° ± 0, 8° 109, 2° ± 0, 6° 123, 6° ± 0,8° japonski dr e snik (lis ti) / Japanese knotw ee d (lea v e s) 113, 6° ± 0, 9° 96, 2° ± 0, 4° 125, 9° ± 0, 4° 121, 0° ± 0,2° žlezava nedotika (plodovi) / Himala y an balsam (fruits) 102, 0° ± 2, 2° 87, 4° ± 1, 7° 106, 9° ± 1, 0° 125, 9° ± 2,1° orjašk a zla t a r o z g a (plodo vi) / gian t g oldenr od (fruits) 150, 0° ± 0, 4° 48, 5° ± 3, 1° 104, 7° ± 0, 5° 100, 2° ± 2,4° k anadsk a zla t a r o z g a (plodo vi) / Canadian g oldenr od (fruits) 106, 8° ± 0, 2° 88, 1° ± 3, 1° 109, 7° ± 0, 1° 122, 4° ± 1,8° Preglednica 2. Stični koti kapljic na lesu navadnega divjega kostanja, premazanim z različnimi premazi. Table 2. Water droplet contact angles on horse chestnut coated with different coatings. 4 SKLEPI 4 CONCLUSION S k omb inacijo nar a vnih bar vil t er sub s tr a t o v smo uspešno pripr a vili pr emaz e silansk eg a tipa r azličnih bar v , ki dajejo po vr šinam in t enzivna obar - v anja, od r dečeg a, rumene g a, z eleneg a, rja v eg a do vijoličneg a. Na obar v anje pomembno vpliv a Slika 7. Stični kot vode na lesu navadnega divjega kostanja, premazanim s premazom B s prisotnostjo barvila iz plodov orjaške zlate rozge. Figure 7. Contact angle of water on the wood of the horse chestnut coated with coating B with the pre- sence of dye from the fruits of the giant goldenrod. 46 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 prisotnos t lign ina in tudi PHA . Pr emazi z dodanim ligninom so nek olik o t emnejši. Dok az ali smo tudi, da na v e z a v o bar vila vpliv ajo ana t omsk e značilnos ti upor abljenih leso v . V primeru lesa v elik eg a pajese- na so bar vila t emneje obar v ala odprt e por e v ečjih pr emer o v , v primeru lesa na v adneg a divjeg a k os t a- nja pa so bar vila les obar v ala bolj enak omerno. V sa bar vila se na les v e ž ejo odličn o , so odporna na spi - r anje z e t anolo m in v odo , sušenje pa z ados tuje pri sobni t emper a turi. T ak o pripr a vljeni pr emazi z doda tk om nar a vne- g a bar vila, lign ina in PHA , v k ombinaciji s silanskimi pr ek urz orji so izk az o v ali tudi z elo izr azit e hidr of ob - ne las tnos ti. Na lesu pajesena se je k ot pr emaz z najboljšimi hid r of obnimi las tnos tmi izk az al pr emaz tipa B , z doda tk om bar vila iz cv e t o v orjašk e zla t e r o z g e (s tični k ot k apljice v ode 139,3°), na lesu divje- g a k os t anja pa pr emaz v k ombinaciji bar vila iz plo - do v orjašk e zla t e r o z g e in 3-(trie t ok sisilil)pr opil iz o- ciana t a. Stični k ot v odne k apljice je v t em primeru znašal k ar 150,0°. 5 POVZETEK 5 SUMMARY The e x tr action of r a w ma t erials fr om na tur al r esour ces is a vit al pr oject, but ideally the e xploit a- tion of the ma t erial has no neg a tiv e impact on the ec os y s t em, and tha t the ma t e rial is not a sour ce of f ood. In v asiv e alien plan ts ar e a suit able r esour ce which, when pr opag a t ed, c an ha v e neg a tiv e e ff ects on hab it a ts, the balance of ec os y s t ems, human health and the ec onom y . In the Applause pr oject w e f ocu sed on the e x tr action of r a w ma t erials fr om select ed in v asiv e alien plan ts: s t aghorn sumac, Japanese knotw eed, Himala y an balsam, Canadian g oldenr od and gian t g oldenr od. Cellulose fibr es c an be ob t ained b y delignific a tion plan t biomass, with black liquor as a b y -pr oduct. This c onsis ts mainly of ar oma tic macr omolecules of lignin and sug ar s, which c ould be a sour ce of polyh y dr o xylk anoa t es (PHA). Sec onda r y me t abolit es ar e also a sour ce of na tur al dy es, which ha v e been in gr ea t demand r ecen tly as the y ar e en vir on men t ally friendly and biodegr adable. The tr ea tmen t of w ooden surf aces with c oa t - ings is desir abl e in t erms of pr ot ection ag ains t e x - t ernal in fluences and the in tr oduction of additional functionalities. The binding of na tur al dy es fr om in - v asiv e alien plan ts t o w ood r e pr esen ts an un t apped field of applic a tion. Silane c oa tings enable the ad- ditional binding of dy es, ligni n and PHA . The s tudy f ocused on na tur al dy es fr om s t aghorn sumac, Japanese knotw eed, Himala y an balsam, Canadi - an g oldenr od and gian t g oldenr od and lignin and PHA , which c ou ld be e x tr act ed fr om the r esidues of paper pr oducti on. A t the F aculty of Chemis tr y and Chemic al T echnology w e pr epar ed e x tr acts fr om the fruits of s t aghorn sumac, rhiz omes and lea v es of Japanese knotw eed and flo w er s of Himala y an balsam, Canadian g oldenr od and gian t g oldenr od, which ser v ed as a sour ce of the dy es. Six diff e r en t types of silane c oa tings based on na tur al dy es, PHA and lignin w er e pr oduced. F or the sub s tr a t es w e pr epar ed w ood of tw o non-na - tiv e species, namely the tr ee of hea v en (Ailanthus altissima (Mill. ) S wingle), whi ch belongs t o a gr oup of ring por ous species with a c oar se t e x tur e, and the hor se ches tnut (Aesculus hippocastanum L.), which is a diff use por ous species with por es of small diame t er and belongs t o a gr oup of w oods with fine t e x tur e. W e pr epar ed the w ood samples in the Departm en t of W ood Science and T echnolo - gy and sanded them with paper s of grits 120, 160, 180 and 220. The w ood w as pain t ed with c oa tings of the types B , B-PHA , B-lig and B-PHA -lig without the addition of dy es and in the pr esence of all six na tur al dy es. The dried c oa tings w er e ob ser v ed and visually e v alua t ed, while the h y dr ophobicity of the c oa t ed surf aces w as c ompar ed with the measur e- men t of the c on t act angles of w a t er dr ople ts. During our r esear ch w e f ound tha t a c ombina - tion of na tur al dy es and sub s tr a t es c an be used t o pr oduce silane c oa tings with diff er en t c olour s. The surf aces of w ood c oa t ed with silane c oa tings with - out the pr esence of dy es ha v e the c olour of na tur al w ood, and c oa tings with the pr esence of na tur al dy es giv e the surf aces an in t ense c olour tha t r ang- es fr om r eddis h, y ello wish, gr eenish, and br o wnish t o purple. The pr esence of lignin and PHA also in - fluences the c olour . Coa tings with added lignin ar e sligh tly dark er . Diff er ences in the incr eased por os- ity of the tr ee of hea v en w oo d and the lo w por os- ity of the w oo d of the hor se ches tnut in fluenced the bin ding of the dy es in t o the w ood s tructur e. In the c ase of w ood fr om the tr ee of hea v en the dy es c olour ed dark er in the open por es with a lar g- er diame t er , wher eas the hor se ches tnut w ood w as Hor v a t, M., Iskr a, J ., P a vlič, M., Žig on, J ., & Mer ela, M.: W ood dy es fr om in v asiv e alien plan ts 47 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 mor e e v enly c olour ed. All the dy es w er e f ound t o bind perf ectly t o the w ood, w er e r esis t an t t o rins - ing with e than ol and w a t er , and dr ying a t r oom t emper a tur e w as sufficien t. The h y dr opho bic pr operties of the c oa t ed w oods w er e c ompar ed on the basis of the c on t act angles of w a t e r dr ople ts app lied t o the surf aces of the w ood samples. On the tr ee of hea v en w ood, the c oa ting with the bes t h y dr ophobic pr operties turned out t o be a type B c oa ting with the addition of a dy e fr om the flo w er s of the gian t g oldenr od (139.3°), while on the hor se ches tnut w ood the bes t h y dr opho bic pr operties w er e f ound f or a c oa t - ing with a c ombina tion of dy e fr om flo w er s of the gian t g oldenr od and silane TE PI., with a w a t er dr op - le t c on t act angle of 150.0°. W e thu s pr epar ed numer ou s silane c oa tings based on na tur al dy es fr om in v asiv e alien plan ts. W e de v eloped a pr ocess f or the pr oduction of c olour ed and tr anspar en t h y dr ophobic c oa tings c on t aining v arious silane molecules and lignin and PHA . B y adding na tur al dy es, lignin and PHA in c om- bina tion with the silane-c on t aining pr ecur sor s, w e w er e able t o impr o v e the pr operties of the w ood c oa tings. ZAHVALE ACKNOWLEDGEMENTS Pr ojek t APPLA USE sofinancir a E vr op ski sklad z a r egionalni r az v oj pr ek o pobude Urban Inno v a tiv e Actions (UIA). A v t orji se z ah v aljujejo Ja vni ag en- ciji z a r azisk o v alno deja vnos t R epublik e Slo v enije (ARR S), ki finan cir a pr ogr amsk o sk upino K emija z a tr ajnos tni r az v oj (P1-0134) in pr ogr amsk o sk upino Les in lignocelulo zni k ompo ziti (P4-0015). A v t orji se z a t ehnično po moč z ah v aljuj emo Luki K rž e tu, dipl. inž. les. t er Jo ž e tu Planinšiču, mag. inž. les. LITERATURA REFERENCES Bech t old, T . (2009). N a tur al c olor an ts – quinoid, naph thoquinoid and an thr aquinoid dy e s. In (pp. 151-182). Bugnic ourt, E., Cine lli, P ., Alv ar e z, V ., & Lazz eri, A . (2014). P olyh y - dr o xy alk anoa t e (pha): R e vie w of s yn thesis, char act e ris tics, pr ocessing and pot en tial applic a tions in pack aging. eXPRE SS P olyme r Le tt er s, 8, 791-808. DOI: h ttp s://doi.or g /10.3144/ e x - pr esspolymle tt.2014.82 Carlos de Har o , J ., Mag agnin, L., T urri, S., & Griffini, G. (2019). Lignin-based an tic orr osion c oa tings f or the pr ot e ction of alu - minum surf aces. A CS Sus t ainable Che mis tr y & Engine ering , 7(6), 6213-6222. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1021/ acssusche - meng.8b06568 Cas t añeda-Ov ando , A ., P ache c o-Hernánde z, M. d. L., P áe z-Her - nánde z, M. E., R odrígue z, J . A ., & Galán-Vidal, C. A . (2009). Che mic al s tudies of an thocy anins: A r e vie w . F ood Che mis - tr y , 113(4), 859-871. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/j. f ood - chem.2008.09.001 Flamini, R ., Ma ttivi, F ., De R osso , M., Ar apitsas, P ., & Ba v ar esc o , L. (2013). Adv anced kno wle dg e of thr ee import an t classe s of gr ape phe nolics: An thocy anins, s tilbe nes and fla v onols. In t e r - na tional Journal of Molecular Sciences, 14(10), 19651-19669. DOI: DOI: h ttp s://doi.or g /10.3390/ijms141019651 Gor don, P . F ., & Gr eg or y , P . (1987). An thr aquinone dy es. In P . F . Gor - don & P . Gr eg or y (E ds.), Or g anic chemis tr y in c olour (pp. 163- 199). Be rlin, Heide lber g: Spring er Be rlin Heide lber g. K han, T . A ., Lee , J . -H., & K im, H. -J . (2019). Chap t er 9 - lignin-based adhe siv es and c oa tings. In H. Ariffin, S. M. Sapuan, & M. A . Hassan (E ds.), Lignocellulose f or futur e bioec onom y (pp. 153- 206): Else vier . K lapis z e w ski, Ł., Sz ala ty , T ., & Je siono w sk i, T . (2018). Depolyme riz a - tion and activ a tion of lignin: Curr e n t s t a t e of kno wle dg e and pe r spe ctiv es. In. K umar Rai, P ., & Singh, J . S. (2020). In v asiv e alien plan t species: The - ir impact on en vir onme n t, ec os y s t e m ser vice s and human he alth. E c ologic al Indic a t or s, 111, 106020. DOI: h ttp s://doi. or g /10.1016/j.ec olind.2019.106020 Mans field, S. D ., K im, H., Lu, F ., & Ralph, J . (2012). Whole plan t ce ll w all char act eriz a tion using solution-s t a t e 2d nmr . N a tu - r e Pr ot oc ols, 7(9), 1579-1589. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1038/ npr ot.2012.064 N ambela, L., Haule, L. V ., & Mg ani, Q. (2020). A r e vie w on sour ce , chemis tr y , gr e en s yn the sis and applic a tion of t e x tile c olor an ts. Journal of Cleane r Pr oduction, 246, 119036. DOI: h ttp s://doi. or g /10.1016/j.jclepr o.2019.119036 Pla v č ak, D ., Gorišek, Ž., Str až e, A ., & Me r ela, M. (2019). Dr ying char act eris tics of w ood of in v asiv e tr ee species gr o wing in an urban en vir onme n t. Les/W ood, 68(2). DOI: h ttp s://doi. or g /10.26614/le s-w ood.2019. v68n02a03 Str gulc-K r ajše k, S., Bačič, M., & Jog an, J . (2016). In v azivne tujer od - ne r as tline v mes tni občini Ljubljana: Me s tna občina Ljubljana, Me s tna upr a v a, Odde lek z a v ar s tv o ok olja. T oiu, A ., Vlase, L., V odnar , D . C., Gheldiu, A . -M., & Onig a, I. (2019). So - lidag o gr aminif olia l. Salisb. (as t er ace ae) as a v aluable sour ce of bioactiv e polyphenols: Hplc pr ofile, in vitr o an tio xidan t and an timicr obial pot e n tial. Mole cule s, 24(14), 2666. T or elli, N . (1998). Lesna t e k s tur a. Vieir a, M. N., Win t erhalt er , P ., & Jerz, G. (2016). Fla v onoids fr om the flow er s of impa tiens glandulif er a r oyle isola t ed by high perf ormance c oun t er curr en t chr oma t ogr aph y . Ph yt ochemi - c al Analy sis, 27(2), 116-125. DOI: h ttps://doi.or g /10.1002/ pc a.2606 Hor v a t, M., Iskr a, J ., P a vlič, M., Žig on, J ., & Mer ela, M.: Bar vila z a les iz tujer odnih in v azivnih r as tlin 48 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Hor v a t, M., Iskr a, J ., P a vlič, M., Žig on, J ., & Mer ela, M.: W ood dy es fr om in v asiv e alien plan ts W ang , S., & Zhu, F . (2017). Che mic al c omposition and biologic al ac - tivity of s t aghorn sumac (Rhus typhina). F ood Che mis tr y , 237. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/j. f oodche m.2017.05.111 W u, T ., McCallum, J . L., W ang , S. N ., Liu, R . H., Zhu, H. H., & T sao , R . (2013). E v alua tion of an tio xidan t activitie s and chemic al cha - r act erisa tion of s t aghorn sumac fruit (Rhus hirta l.). F ood Che - mis tr y , 138(2-3), 1333-1340. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/j. f oodche m.2012.10.086 Y usuf , M., Shabbir , M., & Mohammad, F . (2017). N a tur al c olor an ts: His t oric al, pr ocessing and sus t ainable pr ospe cts. N a tur al Pr o - ducts and Biopr ospecting , 7(1), 123-145. DOI: h ttp s://doi. or g /10.1007/ s13659-017-0119-9 49 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 1 Univ erz a v Ljubljani, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Oddelek z a lesar - s tv o , Jamnik arje v a 101, 1000 Ljubljana, SL O * e-mail: bos tjan.lesar@b f .uni-lj.si UDK 630*839.8 Iz virni znans tv eni članek / Original scien tific article Prispelo / R eceiv ed: 17. 8. 2020 Spr eje t o / Accep t ed: 1. 10. 2020 V ol. 69, No. 2, 49-57 DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/les-w ood.2020. v69n02a01 Abstract / Izvleček Izvleček: Krožno gospodarstvo in uporaba sekundarnih surovin postajata vedno polj pomembna. Uporaba odslu- ženega lesa za materialno izrabo je trenutno še zelo slabo izkoriščena. Večino odsluženega lesa se namreč pora- bi v energetske namene. Eden od potencialnih virov odsluženega lesa so tudi stara lesena okna. Večino oken se v današnjem času zamenja zaradi neustreznih energetskih karakteristik, medem ko je les večine zamenjanih oken še brez znakov razkroja. Težavo pri uporabi lesa odsluženih oken za proizvodnjo novih izdelkov predstavljajo predvsem površinski premazi. V raziskavi smo preverili vpliv starosti, tipa in površinske obdelave na delež onesnažil. Iz okenskih profilov smo najprej odstranili vse nelesne materiale, profile razžagali po debelini, ter s tem preverili, kako globoko v les so prodrla anorganska onesnažila. Les smo analizirali z rentgenskim fluorescenčnim spektrometrom (in določili deleže posameznih anorganskih onesnažil (Cr, Cu, Cl, Fe, Zn, Pb). Rezultati so pokazali, da odslužena okna vsebujejo anorganska onesnažila zgolj na površini (do 5 mm globoko), količine onesnažil močno variirajo glede na starost oken in uporabljeno površinsko zaščito. Raziskava je pokazala, da so odslužena okna lahko surovina za proizvodnjo novih izdelkov in materialov, ob pogoju, da pred uporabo odstranimo površinski sloj. Ključne besede: anorganska onesnažila, odslužena okna, kaskadna raba lesa, les Abstract: Although the circular economy and use of secondary raw materials are becoming increasingly import- ant, recycled wood is currently still very poorly utilised, with most used to produce energy. One potential sources of recycled wood is old wooden windows. Many wooden windows are now being replaced due to inadequate energy characteristics, while such wood is often still in good condition, without signs of decay. The main problem with the use of wood from used windows for the production of new products is surface coatings. The study examined the influence of age, type and surface treatment on the proportion of inorganic pollutants. First, all non-wood materials were removed from the window profiles. Afterwards, the profiles were cut into the 5 mm thick slides, to measure how deeply the inorganic contaminants penetrated into the wood. The wood was analysed with an X-ray fluorescent spectrometer, and the concentrations of individual inorganic pollutants were determined (Cr, Cu, Cl, Fe, Zn, Pb). The results showed that the concentrations of inorganic pollutants depended on the age of the windows and the surface protection used. This study has shown that used windows can be a raw material for the production of new products and materials, provided that the surface layer is removed before use. Keywords: inorganic pollutants, used windows, cascading use of wood, wood 1 UVOD 1 INTRODUCTION K r o žno g ospodar s tv o je eden ključnih cilje v so- dobne politik e t ak o v E vr opi k ot v Slo v eniji. P olitik e s tr emijo h kr o žnemu g ospodar s tvu, z močnim pou- dark om na zmanjše v anju odpadk o v in učink o vit e iz- r abe vir o v (E C , 2014). T em tr endom mor a slediti tudi lesna indus trija, saj pr ojek cije k až ejo , da bo v E vr opi v naslednjem dese tle tju po vpr aše v anje pr eseglo po- ANORGANSKA ONESNAŽILA V ODSLUŽENIH OKNIH INORGANIC POLLUTANTS IN USED WINDOWS Boš tjan Lesar 1* , Miha Humar 1 nudbo lesa in na lesu osno v anih ma t erialo v (Man t au e t al., 2010). Kljub t emu da je les obno vljiv ma t e- rial, je njeg o v o pridobiv anje omejeno s prir as tk om in tr ajnos tnim g ospodarjenjem z g o z do vi. Do v oljen posek nam določ ajo tudi mednar odni spor az umi, k ot na primer L UL UCF (Land Use, Land-Use Chang e and F or es tr y) (P ee t er s & Elian t onio , 2020). Z a t o bo potr eben no v k oncep t upor abe lesa. V edno bolj se r az vija k ask adna r aba lesa, ki sledi ma t erialnemu t ok u pr ek o r azličnih življenjskih ciklo v . R e z ult a ti r az- isk a v k až ejo , da k ask adna r aba lesa v odi do manjše por abe vir o v v primerja vi z upor abo s v e ž eg a lesa, k ar se k až e v v ečji učink o vit os ti vir o v (46 % v primerja vi 50 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Lesar , B., & Humar , M.: Inor g anic pollut an ts in used windo w s z 21 %) na r a vni življenjsk eg a cikla (Risse e t al., 2017) the demand f or w ood c ould lik ely e x ceed its sus t a- inable supply within the ne xt dec ades. In r esponse t o this de v elopmen t, c asc ading , i. e. the sequen tial use of one unit of ma t erial in ma t erial applic a tions with ener gy g ener a tion as final s t ep, is e xpect ed t o enhance the r esour ce e fficiency of w ood utiliz a ti- on. In this c on t e xt, the objectiv e of this paper is t o de t ermine the r esour ce c onsump tion and r esour ce e fficiency of w ood c asc ading c ompar ed t o the use of primar y w ood t o pr o vide the same multiple fun- ctions. T o acc oun t f or r esour ce use and c alcula t e the e fficiency , e x er gy analy sis w as applied. The e x er gy of a ma t erial is the pot en tial w ork tha t c an be ob t a- ined fr om the ma t erial in the na tur al en vir onmen t. B y using Ex er gy Flo w Analy sis, k e y driv er s of e x er gy dissipa tion and thus hotspots f or impr o v emen t w er e iden tified. Ex er g e tic Lif e Cy cle Assessmen t w as applied t o de t ermine r esour ce use and the r esour - ce e fficiency a t a lif e cy cle le v el. The r esults indic a t e tha t c asc ading leads t o less r esour ce c onsump tion c ompar ed t o the use of primar y w ood, indic a t ed b y higher r esour ce e fficiency (46% v s. 21%. Na primer , upor aba masivneg a odsluž eneg a lesa z a pr oiz v odnjo lamelir anih nosilce v je z vidik a L CA 15 % do 150 % bolj ok oljsk o učink o vit a v primerja vi z ener g e tsk o izr abo odsluž eneg a lesa (Risse e t al., 2019)the de- mand f or r ene w able r esour ces lik e w ood is lik ely t o incr ease. T o sa tis f y the demand, c asc ading , i.e. the sequen tial use of one unit of a r esour ce in multiple applic a tions with ener gy r ec o v er y as the final s t ep, is a k e y c oncep t t o impr o v e the e fficiency of w ood utiliz a tion. T oda y , the s y s t ema tic w ood c asc ading is s till in its in f ancies and limit ed t o the do wncy cling of w ood, i.e. the degr ada tion of ma t erial quality . Ne w r ecy cling t echnologies ar e needed, which main t ain the ma t erial quality a t the beginning of the c asc ade chain and mobiliz e y e t unused r esour ces. Ther e f or e, a ne w r ecy cling t echnology f or r ec o v er ed solid w ood fr om c ons truction in t o glued lamina t ed timber pr o- ducts w as de v eloped. 1 T o iden tif y the en vir onmen- t al and ec onomic perf ormance of the pr ocess, the ec o-e fficiency w as assessed b y the join t applic a tion of lif e cy cle assessmen t (L CA . Kljub t emu v EU , v v eč- jih indus trijskih ener g e tskih obr a tih, k onč a ok oli 80 % odsluž eneg a lesa (Man t au e t al., 2012). Odsluž en les je vir z v elikim pot encialom, v en- dar so k ak o v os t, dimenzije in oblik e odsluž eneg a lesa z elo r azlične (Humar , 2010; Humar & Lesar , 2016). Najv ečji vir odsluž eneg a lesa je gr adbeni sek t or . Pri ods tr anje v anju s t arih objek t o v je približno 45 % lesa primerneg a z a ma t erialno izr abo (pr oiz v odnja iv er - nih ali vlaknenih plošč). 26 % t e k oličine lesa bi lah- k o pono vno upor abili t er t ak o dodali no v življenjski kr og in s t em podaljšali č as uskladiščeneg a ogljik a. Sedemindv ajse t ods t otk o v odsluž eneg a lesa bi bilo mog oče upor abiti z a pr oiz v odnjo drugih pr oiz v o- do v z visok o dodano vr ednos tjo (Höglmeier e t al., 2013). Z a z g or aj opisane namene se lahk o upor abi les, ki je le mehansk o obdelan in ne v sebuje one- snažil. V skladu z nemšk o dir ek tiv o z a odsluž en les, t a les sodi v k a t eg oriji A I in A II (Altholz v er or dnung , 2002; Humar & Lesar , 2016). T a dir ek tiv a je pr v a ce - los tno obr a vna v ala pr oblema tik o odsluž eneg a lesa, z a t o iz nje izhaja tudi v elik o nacionalnih z ak onodaj. V ti dv e k a t eg oriji ne mor emo r az vr s titi lesa, ki je po vr šinsk o obdelan. T ak šen primer so okna in vr a- t a, ki so najv ečkr a t obdelana z biocidnimi pr oiz v odi in po vr šinskimi pr emazi. Z a t o okna in vr a t a spadajo v A IV po nemški dir ek tivi, k ar pomeni, da dir ek ti- v a do v oljuje upor abo le z a ener g e tsk e namene. V skladu s slo v ensk o Ur edbo o pr edela vi ne v arnih odpadk o v v tr dna g oriv a (Ur . l. R S, 96/2014) odslu- ž ena okna r a vno t ak o sodijo pod odpadk e, ki jih ne smemo pr edelo v a ti v tr dna g oriv a, ki so namenjena splošni r abi (pr eglednic a 1). P omemben dok umen t, ki pr edpisuje mejne vr ednos ti onesnažil v odsluž e- nem lesu, so tudi pripor očila e vr op skih pr oiz v ajal- ce v plošč (EPF , 2004), ki pr edpisuje dele ž onesnažil v odsluž enem lesu z a pr oiz v odnjo lesnih k ompo zi- t o v . Z a okna je značilno , da v sebujejo onesnažila z g olj v po vr šinsk em sloju. P o vr šinsk o obdelan po vr - šinski sloj lahk o z r ela tivno enos t a vnimi me t odami ods tr animo in t ak o dobimo čis t les br e z onesnažil, ki g a lahk o upor abimo z a pr oiz v odnjo najr azličnejših iz delk o v (Ug o v šek, 2017) in pr edela v o v ener g en t e. V ečino odsluž enih ok en se danes z amenja pr ed- v sem z ar adi višjih z ah t e v po ener g e tski učink o vit o- s ti s t a vb, t ak o da je v ečina lesenih ok en br e z znak o v r azkr oja lesa. Iz upor abe prihajajo okna iz r azličnih č aso vnih obdobij. Z a posame zno č aso vno obdobje so značilni posame zni tipi ok en in njiho v a po vr šin- sk a obdela v a. P o znamo naslednje tipe ok en: enojna šk a tlas t a okna, v e z ana okna in enojna okna z iz ola- cijsk o z as t eklitvijo (St egne, 2015). Pri v sak em tipu ok en je prisot en r azličen dele ž lesa. P oleg prisotnih k o vinskih elemen t o v je gla vna o vir a pri upor abi lesa iz odsluž enih ok en njiho v a po vr šinsk a obdela v a. 51 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Lesar , B., & Humar , M.: Anor g ansk a onesnažila v odsluž enih oknih Z name nom k ar ak t eriz acije lesa odsluž enih ok en smo iz r azličnih vir o v pridobili odsluž ena okna iz r azlič nih obd obij t er jih analizir ali po r azličnih kri- t erijih glede v sebnos ti anor g anskih onesnažil. Gla v - ni namen t e r azisk a v e je do ločiti globino pr odor a onesnažil in s t em določiti dele ž lesa v ok enskih pr ofilih, ki g a lahk o upor abimo z a ma t erialno izr a- bo. Pr edvide v amo , da so k oncen tr acije onesnažil odvisne od tipa okna in po vr šinsk e z aščit e. Najv eč onesnažil je v po vr šinsk em sl oju do globine 5 mm, medt em k o osr ednji del pr ofila ni onesnaž en. Dele ž onesnažil je neodvisen od lesne vr s t e, iz k a t er e je iz delano okno. 2 MATERIALI IN METODE 2 MATERIAL AND METHODS Odsluž ena lesena okna smo pridobili iz tr eh r azličnih vir o v; iz podje tja M Sor a d.d. in Miz ar s tv o Willi Dolinar s.p. t er iz Ljublja nsk eg a r egijsk eg a cen- tr a z a r a vnanje z odpadki (R CER O Ljubljana). Izbr ali smo v eč v z or ce v , ki se med seboj čim bolj r azlik uje- jo. T ak o smo pridobili šes tindv ajse t r azličnih lesenih Preglednica 1. Mejne vrednosti za vsebnost onesnažil v odsluženem lesu (EPF 2004, Ur. l. RS, 96/2014) Table 1. Limit values of inorganic pollutants in recycled wood (EPF 2004, Ur. l. RS, 96/2014) Onesnažilo / Inorganic pollutant Priporočila EPF*/ Recommendation EPF* [mg/kg] Uredba o predelavi nenevarnih odpadkov**/ Regulation on non-hazardous waste treatment** [mg/kg] Arz en / Arsenic 25 2 Bak er / Copper 40 20 Fluor / Fluorine 100 100 K admij / Cadmium 50 2 K lor / Chlorine 1000 600 K r om / Chromium 25 30 P e n t aklor of e nol / Pentachlorophenol 5 3 S vine c / Lead 90 30 Živo sre bro / Mercury 25 0.4 * EPF , 2004 ** Ur . l. R S, 96/2014 ok en, ki so se med seboj r azlik o v ala po: tipu okna, lesni vr s ti, po vr šinski z aščiti, bar vi in s t ar os ti (pr e - glednic a 2). Najpr ej je bilo potr ebno okna r az s t a viti in ods tr aniti v se nelesne ma t eriale (os t ank e r azlič - nih pol iur e t anskih pen, silik ono v , k o vinskih delo v ok o vja in vijak o v t er s t ek el), ki bi lahk o pošk odo v ali s tr oje ali vpliv ali na r e z ult a t e. V nadalje v anju smo v z or ce o značili in v z dolžno r azž ag ali na tr ačni ž agi na 5 mm debele r e zine. Pri t em r azž ag o v anju smo pr a viloma dobili šes t r e zin t er osr ednji del (slik a 2). R e zine smo oš t e vilčili glede na po zicijo v ok ensk em pr ofilu. Med r e zinami je 2 milime tr ski r azmik, ki je posledic a r azž ag o v anja. 52 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Lesar , B., & Humar , M.: Inor g anic pollut an ts in used windo w s Slika 1. Del vzorcev odsluženih oken pred razžagovanjem z označenimi površinskimi sistemi. Figure 1. Some of the samples of used windows before sawing with marked surface coatings Preglednica 2. Pregled izbranih vzorcev odsluženih oken Table 2. Overview of used wooden windows samples Vrsta okna / Window type Površinska zaščita / Surface treatment Barva / Colour Lesna vrsta / Wood EN O JN O / single window pokrivni pr emaz / opaque paint siv a / gray smr e k a / spruce EN O JN O / single window tr anspr en tni pr emaz / low build stain r deč a / red smr e k a / spruce D V O JN O / double window pokrivni pr emaz / opaque paint be la / white smr e k a / spruce D V O JN O / double window pokrivni pr emaz / opaque paint be la / white smr e k a / spruce VE Z AN O / coupled window t ank oslojna laz ur a / low build stain r deč a / red smr e k a / spruce EN O JN O / single window pokrivni pr e maz / opaque paint be la / white smr e k a / spruce EN O JN O / single window de beloslojna laz ur a / high build stain rja v a / brown smr e k a / spruce EN O JN O / single window de beloslojna laz ur a / high build stain be la / white smr e k a / spruce PODBO J / frame t ank oslojna laz ur a / low build stain rja v a / brown smr e k a / spruce PODBO J / frame pokrivni pr emaz / opaque paint be la / white smr e k a / spruce PODBO J / frame de beloslojna laz ur a / high build stain rja v a / brown smr e k a / spruce PODBO J / frame tr anspar en tni pr e maz / low build stain rja v a / brown smr e k a / spruce 53 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Lesar , B., & Humar , M.: Anor g ansk a onesnažila v odsluž enih oknih V nadalje v anju smo v z or ce posame znih pla - s ti zmleli (v elik os t sit a < 1 mm) v r e z alnem mlinu (R e tsch SM 2000, Haan Nemčija). Iz zmle t eg a lesa smo z a v sak po same z en v z or ec okna iz delali po tri t able tk e na s tisk alnici (Chemple x, P alm City , FL , Z druž ene drž a v e Amerik e), ki smo jih v nadalje v a- nju analizir ali z r en tg enskim fluor escenčnim spek - tr ome tr om (T winX, O xf or d ins trumen ts, V elik a Bri- t anija) in dolo čili dele ž e pos ame znih anor g anskih onesnažil (Cr , Cu, Cl, F e, Zn, Pb). V se meritv e r az en določ anja klor a smo iz v edli s PIN de t ek t orjem (U = 26 kV , I = 115 μA , t = 300 s). Prisotnos t klor a smo določili pri is tih pog ojih s pr opor cionalnim de t ek - t orjem v helije vi a tmos f eri. 3 REZULTATI IN RAZPRAVA 3 RESULTS AND DISCUSSION V r azisk a vi smo poda tk e analizir ali v skladu z r azličnimi krit eriji, glede na vr s t o okna, tip pr emaz a in po zicijo v z or c a v oknu. Onesnažila smo sk upno analizir ali v 460 v z or cih. Najpr ej smo določili š t e vilo in dele ž v z or ce v s pr ese ž enimi mejnimi vr edno s tmi po ur edbi o pr e- dela vi nene v arnih odpadk o v v tr do g oriv o (Ur . l. R S, 96/2014). Najv ečkr a t smo v v z or cih z aznali pr ek or a- čit e v mejnih vr ednos ti z a s vinec (147 v z or ce v / 32 %), sled ili so v z or ci s pr ek or ačenim dele ž em kr oma (120 v z or ce v / 26 %), bakr a (69 v z or ce v / 15 %) in klor a (23 v z or ce v / 5% ). V ur edbi ni pos t a vljenih Vrsta okna / Window type Površinska zaščita / Surface treatment Barva / Colour Lesna vrsta / Wood PODBO J / frame de beloslojna laz ur a / high build stain črna / black smr e k a / spruce PODBO J / frame pokrivni pr emaz / opaque paint be la / white bor / pine VE Z AN O / coupled window pokrivni pr emaz / opaque paint be la / white smr e k a / spruce EN O JN O / single window pokrivni pr emaz / opaque paint be la / white smr e k a / spruce EN O JN O / single window tr anspar en tni pr emaz / low build stain rja v a / brown smr e k a / spruce VE Z AN O / coupled window pokrivni pr emaz / opaque paint be la / white smr e k a / spruce VE Z AN O / coupled window pokrivni pr emaz / opaque paint be la / white smr e k a / spruce VE Z AN O / coupled window tr anspar en tni pr e maz / low build stain rja v a / brown bor / pine EN O JN O / single window pokrivni pr emaz / opaque paint črna / black smr e k a / spruce EN O JN O / single window tr anspr en tni pr emaz / low build stain rja v a / brown smr e k a / spruce VE Z AN O / coupled window tr anspar en tni pr e maz / low build stain rja v a / brown smr e k a / spruce VE Z AN O / coupled window pokrivni pr emaz / opaque paint be la / white smr e k a / spruce EN O JN O / single window t ank oslojna l az ur a / low build stain r deč a / red smr e k a / spruce PODO J-VRA T / door frame pokrivni pr emaz / opaque paint be la / white smr e k a / spruce Slika 2. Shema razžagovanja elementov na rezine, kjer zelena barva predstavlja zunanji del (Z), oran- žna pa notranji (N) Figure 2. Scheme of sawing elements into slices, where green represents the outer part (Z) and oran- ge the inner part (N) 54 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Lesar , B., & Humar , M.: Inor g anic pollut an ts in used windo w s mejnih vr edno s ti z a ž ele z o in cink, z a t o z a njiju ni - mamo poda tk o v o pr ese ž enih vr ednos tih. V endar se je izk az alo , da so po višane vr ednos ti z a omenje- na elemen t a pri v z or cih, ki imajo visok e vr ednos ti, tudi ž e pri os t alih pr euče v anih elemen tih. Glede na tip okna se je izk az alo , da edino pri enojnih oknih nismo izmerili pr ese ž enih vr ednos ti z a pr euče v ane elemen t e, me dt em k o smo pri v seh os t alih z aznali pr ese ž ene vr ednos ti glede na ur ed- bo o pr edela vi nene v arnih odpadk o v v tr do g oriv o (pr eglednic a 3). T o k až e na smiselnos t, da so okna uvr ščena v IV r azr ed v skladu z Altholz dir ek tiv o , k a- mor se uvr šč a z aščit en les. V skladu z ur edbo o pr e - dela vi nene v arnih odpadk o v v tr do g oriv o (Ur . l. R S, 96/2014) lahk o t ak šen les up or abimo v ener g e tsk e namene z g olj v us tr e znih se žig alnic ah z us tr e zno ur ejenim filtr skim sis t emom in ok olje v ar s tv enim do v oljenjem. Se v eda pa t o v elja, če z a k uriv o upo - r abimo celotne ok ensk e pr ofile. V r azisk a vi smo ug ot o vili, da se v ečina one- snažil nahaja na po vr šini lesenih pr ofilo v . R e z ult a ti, prik az ani v pr eglednici 4, jasn o k až ejo , da so mejne vr ednos ti z a posame zna onesnažila pr ese ž ene z g olj v z unanjih obar v anih slojih. T o potrjuje dejs tv o , da po vr šinski pr emazi z a les pene trir ajo le v pr v e ce - lice na po vr šin i lesa, ki so longitudinalno odprt e. Le malo pr ema z a pa pene trir a tudi nek olik o globje pr ek o r adialnih tr ak o v (De Meijer , 2004). V zr oki z a onesnaž enje odsluž eneg a lesa z anor g anskimi one- snažili so lahk o r azlični, v endar pri oknih pr e vladu - jejo upor aba po vr šinskih pr emaz o v in obdela v a z bi - ocidnimi pripr a vki (CEN/T S 14961, 2005; Humar & Lesar , 2016). V r azisk a vi smo izmerili nek olik o pr ese - ž ene me jne vr ednos ti s vinc a tudi pri notr anjem (N3) v z or cu. Menimo , da je v zr ok z a pr ese ž eno vr ednos t v dejs tvu, da s posame znih v z or ce v na z g ornjem in spodnjem delu nismo ods tr anili po vr šinsk eg a sloja. T ak o smo poleg osr ednjeg a dela pr ofila pri pripr a vi v z or c a zmleli tudi nek aj po vr šinsk eg a pr emaz a, k ar je v zr ok z a po v eč anje dele ž a onesnažil. V r azlič nih obd objih so pr e vlado v ali posame- zni tipi ok en in tipi po vr šinsk e z aščit e. V splošnem v elja, da so s t ar ejša pr emazna sr eds tv a v sebo v ala v eč t e žkih k o vin in drugih onesnažil (CEN/T S 14961, 2005; Humar , 2010). S po v eč e v anjem ok oljsk e o z a- v eščenos ti in r az v ojem pr em azni sis t emi pos t ajajo v edno bolj ok oljsk o spr ejemljivi. T o dok az ujejo tudi pridobljeni r e z ult a ti našeg a t es tir anja (pr eglednic a 5). Najv išje dele ž e onesnažil smo določili pri pokriv - nem pr emaz u, ki je najs t ar ejši tip po vr šinsk e z ašči- t e na oknih, ki smo jih obr a vna v ali. Pri omenjenem Preglednica 3. Povprečne količine onesnažil v mg/kg v posameznih tipih lesnih oken. V rdeče obarvanih celicah so vrednosti s preseženo mejno vrednostjo po uredbi Ur. l. RS, 96/2014. Table 3. Average amounts of pollutants in mg/kg in individual types of wooden windows. In the red-colo- ured cells are values that exceed the limit value according to the regulation Ur l. RS, 96/2014. Vrsta okna / Window type Anorganska onesnažila / Inorganic pollutants [mg/kg] Cu Cr Cl Fe Zn Pb D V O JN O / double window 40 86 422 262 1372 46 EN O JN O / single window 4 11 245 208 27 15 PODBO J / frame 6 31 248 85 144 99 PODBO J-EN O JN O / frame single window 9 53 191 44 258 172 PODO J-VRA T / door frame 58 55 369 68 1602 31 VE Z AN O / coupled window 32 43 259 216 1127 34 pr emaz u smo določili pr ese ž e ne vr ednos ti z a bak er , kr om in s vinec, medt em k o smo pri t ank oslojni laz u- ri z aznali po višane vr ednos ti z a bak er in s vinec. Pri debeloslojni laz uri, ki je najn o v ejši tip po vr šinsk e z aščit e, smo v v z or cih našli z g olj pr ese ž eno vr ed- nos t z a bak er . Glede na t o , da je mejna vr ednos t le malenk os tno pr ese ž ena, sklepamo , da je do po viša- ne vr ednos ti najbrž prišlo z ar adi k or o zije k o vinskih delo v na oknu , medt em k o je majhna v erje tnos t, da bi bil z a po višane vr ednos ti bakr a v zr ok upor aba biocidnih z aščitnih sr eds t e v , ki v sebujejo bakr ov e 55 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Lesar , B., & Humar , M.: Anor g ansk a onesnažila v odsluž enih oknih Preglednica 4. Povprečne količine onesnažil v mg/kg glede na pozicijo odvzetega vzorca v oknu. V rdeče obarvanih celicah so vrednosti s preseženo mejno vrednostjo po uredbi Ur. l. RS, 96/2014. Pozicije vzorcev so označene na sliki 2. Table 4. Average amounts of pollutants in mg/kg according to the position of the sample taken in the window. In the red-coloured cells are values that exceed the limit value according to the regulation Ur. l. RS, 96/2014. Positions in windows are marked on figure 2. Pozicija vzorca v oknu / Position in window Anorganska onesnažila / Inorganic pollutants [mg/kg] Cu Cr Cl Fe Zn Pb N1 56 26 377 335 1044 99 N2 18 10 222 112 223 24 N3 17 14 221 134 423 30 SR 10 9 209 51 240 15 Z1 61 27 317 252 771 79 Z2 12 9 203 84 199 18 Z3 18 7 211 82 149 26 Preglednica 5. Povprečne količine onesnažil mg/kg v oknih glede na uporabljeno vrsto površinske zaščite in pozicijo odvzetega vzorca. V rdeče obarvanih celicah so vrednosti s preseženo mejno vrednostjo po uredbi Ur. l. RS, 96/2014. Table 5. Average amounts of contaminants mg / kg in windows according to the type of surface protection used and the position of the sample taken. In the red-coloured cells are values that exceed the limit value according to the Ur regulation Ur. l. RS, 96/2014. Površinska zaščita / Surface treatment Pozicija v oknu / Position in window Anorganska onesnažila / Inorganic pollutants [mg/kg] Cu Cr Cl Fe Zn Pb de beloslojna laz ur a / high build stain N1 8 4 379 330 38 24 N2 2 4 142 62 14 6 N3 3 3 130 76 9 5 SR 3 5 212 47 42 7 Z1 27 4 451 192 74 15 Z2 7 3 184 35 7 3 Z3 45 3 222 119 6 10 pokrivni pr emaz / opaque paint N1 97 47 469 275 2004 146 N2 31 15 271 103 412 30 N3 20 23 239 94 803 39 SR 18 15 206 40 492 24 Z1 97 49 295 168 1452 104 Z2 20 15 207 89 370 26 Z3 18 11 185 54 260 34 tr anspar en tni pr e maz / low build stain N1 17 5 243 424 106 64 N2 7 4 186 146 42 25 N3 15 5 215 187 48 24 SR 2 4 212 68 18 8 Z1 24 6 289 399 96 71 Z2 5 4 206 99 38 13 Z3 8 4 244 106 51 20 56 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Lesar , B., & Humar , M.: Inor g anic pollut an ts in used windo w s spojine. Bak er med impr egnacijo namr eč les obar - v a nek olik o z elenk as t o (Humar & Lesar , 2009), k ar pa z a okna ni z až eleno. K ot smo ž e omenili, je glede na po zicijo odv z e - t eg a v z or c a v pr ofilu ok en v ečina v z or ce v s pr ese ž e - no mejno vr ednos tjo tis tih z v ečjim dele ž em po vr - šinsk eg a pr emaz a. Pri os t alih v z or cih pa so vr ednos ti onesnažil bis tv eno nižje. Pri pokrivni in t ank oslojni laz uri se je še izk az alo , da imajo v z or ci na z unanji s tr ani ok en (Z1) še nek olik o višje vr ednos ti k ot v z or - ci na notr anji s tr ani (N1). V zr ok z a višje vr ednos ti na z unanji s tr ani je obna vljanje pr emaz a. Nek a t e- ri v z or ci odsluž enih ok en z debeloslojno laz ur o so imeli na z unan ji s tr ani ž e močno pošk odo v an po - vr šinski sloj. P o vr šinski sloj se je luščil od podlag e, z a t o je bil dele ž bar v e v analizir anem v z or cu nižji k ot na notr anj i s tr ani, kjer je bila bar v a še nepoš - k odo v ana. 4 ZAKLJUČEK 4 CONCLUSIONS Odsluž ena okna so us tr e zno klasificir ana k ot ne v ar en odpad ek po Ur edbi o pr edela vi nene v ar - nih odp adk o v v tr do g oriv o. V endar pa so onesnaži - la z g olj na po vr šini, k ar pomeni, da bi lahk o les od - služ enih ok en upor abili z a pr oiz v odnjo no vih ok en ali pa drugih lesenih iz delk o v . Pr edhodno pa bi bilo potr ebno ods tr aniti po vr šinski sloj. Menimo , da je najprimernejši način z a ods tr anje v anje po vr šinsk e- g a sloja sk obljanje, ž ag anje ali mor da tudi pesk anje. Ods tr anjen ma t erial je potr ebno odv aja ti ločeno od pr eos t alih lesnih os t ank o v v pr oiz v odnji, saj ods tr a- njen del lahk o v sebuje visok e k oncen tr acije anor - g anskih onesnažil. Pr er e zi pr ofilo v lesenih ok en so r ela tivno majhni, z a t o iz odsluž enih lesenih ok en lahk o pri- dobimo manjše k oličine čis t eg a lesa. T o je mog o- če tr enutno ek onomsk o gledano še neupr a vičeno , v endar pa bo v prihodnos ti ob pomanjk anju s v e ž e- g a lesa tudi t o ek onomsk o upr a vičeno. 5 POVZETEK 5 SUMMARY De v eloping the cir cular ec onom y is one of the k e y g oals of modern socie ties both in Slo v enia and Eur ope in g ener al, with a s tr ong emphasis on w as t e r eduction and r esour ce e fficiency (E C , 2014). The use of w ood in c asc ades is import an t t o r each this g oal. No w ada y s mos t r ecy cled w ood (ar ound 80%) is used f or c ombus tion. Ho w e v er , the lit er a tur e sho w s tha t 45% of w ood used in buildings c an be used f or r ec o v er y or r ecy cling , such as old w ooden win- do w s. Ho w e v er , acc or ding t o r egula tions old used windo w s c an be used only f or c ombus tion, bec ause the y ar e tr ea t ed with biocides and surf ace c oa tings, although such pollut an ts ar e c oncen tr a t ed only on the surf ace. The aims of our r esear ch w er e t o char - act eriz e the w ood of used windo w s, as ob t ained fr om diff er en t periods and with diff er en t surf ace c oa tings, and t o analy se it acc or ding t o diff er en t cri- t eria r eg ar ding the c on t en t of inor g anic pollut an ts. The main purpose w as also t o de t ermine the dep th wher e the c oncen tr a tion of inor g anic pollut an ts f ell under the limit v alue so tha t this w ood c ould be used f or r ecy cling or r ec o v er y . A t fir s t, all non-w ood ma t erials w er e r emo v ed fr om the windo w pr ofiles. Aft er w ar ds, the pr ofiles w er e cut in t o 5 mm thick slides, t o measur e ho w deep in t o the w ood the inor - g anic c on t aminan ts had pene tr a t ed. The w ood w as analy sed with an X -r a y fluor escen t spectr ome t er , and the pr oportions of individual inor g anic pollut - an ts w er e de t ermined (Cr , Cu, Cl, F e, Zn, Pb). The amoun ts of c on t aminan ts v aried depending on the type of windo w and surf ace c oa ting , mos t c on t am- inan ts ar e in the surf ace la y er t o a dep th of 5 mm, while the middle part of the pr ofile is not c on t ami- na t ed. Higher c oncen tr a tions of inor g anic pollut an ts w er e de t ermined in older windo w s. The main mes- sag e of the pr esen t r esear ch is tha t w ood fr om old windo w s c an be used f or r ec o v er y or r ecy cling if the c on t amina t ed surf aces ar e fir s t r emo v ed. ZAHVALA ACKNOWLEDGMENT Prispe v ek je r e z ult a t v eč med seboj po v e z anih pr ojek t o v , ki jih je sofinancir ala Ag encija z a r azisk o- v alno deja vnos t R S: P4-0015 - Pr ogr amsk a sk upina les in lignocelulo zni k ompo ziti, 0481-09 In fr as truk - turni cen t er z a pripr a v o , s t ar anje in t er ensk o t es ti- r anje lesa t er li gnocelulo znih ma t erialo v (IC LE S PS T 0481-09) in Pr ojek t a W oolf -OP20.03520, ki pot ek a v okviru pr ogr ama Raz v oj v erig vr ednos ti v okviru r azpiso v Str a t egije pame tne specializ acije. Z a t eh- nično pomoč pri pripr a vi in analizi v z or ce v se naj - lep še z ah v aljujemo š tuden tu Blaž u Dolinarju. 57 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Lesar , B., & Humar , M.: Anor g ansk a onesnažila v odsluž enih oknih VIRI REFERENCES Altholz v er or dnung (2002). V e r or dnung übe r An f or derung en an die V e r w ertung und Beseitigung v on Altholz (Altholz v er or dnung - AltholzV). 1–16. CEN /T S 14961 (2005). Solid biofue ls - Fue l specific a tions and classe s. EPF Indus tr y s t andar d (2014). The use of r e cy cled w ood w ood- based pane ls. (14.8.2020). h ttp s:// e ur opane ls.or g /wp-c on t e n t/uplo - ads/2018/09/EPF-St andar d- f or -panels-fr om-r ecy cled-w ood. pdf De Me ije r , M. (2004). A r e vie w of in t erf acial aspects in w ood c oa tin - gs: w e tting , surf ace ene r gy , sub s tr a t e pe ne tr a tion and adhe s - ion. C OS T E18, High P e rf ormance W ood Coa ting. Final Se minar , Januar y 2005, 1–16. Communic a tion fr om the Commission t o the Eur opean P arliame n t, the Council, the Eur opean E c onomic and Social Committ ee and the Committ ee of the R e gions. T o w ar ds a cir cular ec onom y: a z e r o w as t e pr ogr amme f or Eur ope. C OM/2014/0398 final, 1 (2014). DOI: h ttp s://doi.or g /10.1017/CBO9781107415324.004 CEN /T S 14961 (2005). Solid biofue ls - Fue l specific a tions and classe s. Höglmeie r , K ., W ebe r -Blaschk e , G., & Rich t er , K . (2013). P ot en tials f or c asc ading of r e c o v er ed w ood fr om building de c ons truction - A c ase s tudy f or south-eas t Ge rman y . R e sour ces, Conser v a tion and R e cy cling , 78, 81–91. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/j.r es - c onr ec.2013.07.004 Humar , M. (2010). Inor g anic pollut an ts in r e c o v er ed w ood fr om Slo - v enia and boar ds made of disin t egr a t ed w ood. The Open En vi - r onme n t al Enginee ring Journal, 3, 1–6. Humar , M., & Lesar , B. (2009). Ein fluss de r Ein t auchdaue r auf die Aufnahme v on Schutzmitt ellösung en, die Adsorp tion, die Ein - dringung und die Fixie rung v on K up f e r e thanolamin basie rt en Holz schutzmitt eln. Eur opean Journal of W ood and W ood Pr o - ducts, 67(3), 265–270. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1007/ s00107- 009-0317-1 Humar , M., & Lesar , B. (2016). Odsluž en le s – sur o vinski vir z v elikim pot encialom. Go z dar ski V e s tnik , 56(045), 1–12. Man t au, U ., Saal, U ., Prins, K ., St e ier e r , F ., Lindne r , M., V e rk erk, H., Eg g e r s, J ., Lee k, N ., Olde nbur g e r , J ., Asik ainen, A ., & An ttila, P . (2010). EUw ood - R e al pot en tial f or chang es in gr o w th and use of EU f or es ts. Final r eport. EUw ood, June, 106p. Man t au, U ., W eimar , H., & T obias, K . (2012). St andort e de r Holz wirt - scha ft - Holzr ohs t offmonit oring. Altholz im En tsor gungsmark t – Aufkommens- und V ertrie b ss truk tur 2010. P e e t e r s, M., & Elian t onio , M. (2020). R e se ar ch handbook on EU en vir onme n t al la w . h ttp s://w w w .elg ar online .c om/vie w/ e d - c oll/9781788970662/9781788970662.xml Risse , M., W ebe r -Blaschk e , G., & Rich t er , K . (2017). R e sour ce e f - ficiency of multifunctional w ood c asc ade chains using L CA and e x e r gy analy sis, e x e mplified b y a c ase s tudy f or Ge rma - n y . R e sour ces, Conser v a tion and R e cy cling , 126 (N o v e mbe r 2016), 141–152. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/j.r esc on - r e c.2017.07.045 Risse , M., W ebe r -Blaschk e , G., & Rich t er , K . (2019). E c o-e fficie ncy analy sis of r e cy cling r e c o v er ed solid w ood fr om c ons truction in t o lamina t e d timber pr oducts. Science of the T ot al En vir on - men t, 661, 107–119. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/j.scit o - t en v .2019.01.117 St e gne, V . (2015). St a vbno pohiš tv o. Sr e dnja Le sar sk a šola Maribor . Ug o v šek , A . (2017). R e Win - le se na okna iz odsluž e neg a le sa - M Sor a. ht tps://www .m-sor a.si/ si/novice/2017/10/182-R eWin-lese - na-okna-iz-odsluz e neg a-le sa Ur . l. R S, 96/2014 (2014). h ttp://w w w .pisr s.si/Pis. w eb/pr e gledPr ed - pisa?id=URED6504 58 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 59 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 1 UVOD 1 INTRODUCTION V e z ana plošč a je danes r az širjen ma t erial v gr adbeni in pohiš tv eni indus triji. Obič ajno je na- r ejena iz luščeneg a furnirja r azličnih dr ev esnih vr s t, kjer je v notr anjih plas t eh plošče furnir slab- še kv alit et e, na zunanjih vidnih pa boljše. Za upo- r abo v e z ane plošče v iz delkih, kjer so zunanji sloji vidni, se lahk o na zunanjih slojih upor abi tudi ple- meniti furnir . DOLOČANJE STATIČNEGA IN DINAMIČNEGA MODULA ELASTIČNOSTI BUKOVE VEZANE PLOŠČE DETERMINATION OF DYNAMIC AND STATIC MODULUS OF ELASTICITY OF BEECH PLYWOOD Mir an Merhar 1* UDK 630*862:539.32 Iz virni znans tv eni članek / Original scien tific article Prispelo / R eceiv ed: 13. 11. 2020 Spr eje t o / Accep t ed: 1. 12. 2020 V ol. 69, No. 2, 59-69 DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/ les-w ood.2020. v69n02a07 Izvleček / Abstract Izvleček: V raziskavi smo primerjali vrednosti dinamičnega in statičnega modula elastičnosti 7- in 11-slojne vezane plošče z različnimi kombinacijami usmeritve tkiva posameznih slojev furnirjev. Dinamični modul smo določili iz lastnih frekvenc prvega in drugega nihajnega načina nihanja, kjer smo uporabili Bernoulli-Eulerjevo enačbo, statični modul pa s 4-točkovnim upogibnim testom. Rezultati so pokazali, da ima vezana plošča največji modul elastičnosti pri usme- ritvi tkiva zunanjega sloja 0°, nato pa z naraščanjem kota modul pada. Dinamični modul je od statičnega v povprečju za 12 % večji pri 7-slojnih ploščah in za 14 % pri 11-slojnih ploščah. Dinamični modul, določen iz druge lastne frekven- ce, je v primerih, kjer ni vpliva striga, enak modulu iz prve lastne frekvence, ko pa se pojavi vpliv striga, se modul zniža. Iz omenjene raziskave lahko potrdimo, da sta tako statični kot tudi dinamični način določanja modula elastičnosti vzorcev vezane plošče ustrezna, vendar pa je treba pri dinamičnem načinu preveriti vpliv striga. Ključne besede: vezana plošča, bukev, modul elastičnosti, nihanje, statični test, strig Abstract: The study compared the values of the dynamic and static modulus of elasticity of 7- and 11-layer plywood with different combinations of the grain orientation of individual veneer layers. The dynamic modulus of elasticity was determined from the natural frequencies of the first and second vibration modes using the Bernoulli-Euler equa- tion, and the static modulus was determined using the 4-point bending test. The results showed that the plywood has the highest modulus of elasticity at the orientation of the wood grain of the outer layer 0°, and that the modulus decreases with increasing angle. The dynamic modulus is on average 12% higher than the static modulus for 7-layer boards and 14% higher for 11-layer boards. The dynamic modulus determined from the second natural frequency is equal to the modulus determined from the first natural frequency when there is no shear influence, but when shear influence occurs the value of the modulus decreases. From the above mentioned investigations it can be confirmed that both static and dynamic methods are suitable for determining the modulus of elasticity of plywood samples, but it is necessary to check the shear influence in the dynamic method. Keywords: plywood, beech, modulus of elasticity, vibration, static test, shear 1 Univ erz a v Ljubljani, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Oddelek z a le- sar s tv o , R o žna dolina, Ces t a VIII/34, 1000 Ljubljana, SL O * e-poš t a: mir an.merhar@b f .uni-lj.si; t ele f on: 01-320-3629 Les ima izr azit o aniz otr opne las tnos ti, ki jih lahk o v določenih primerih, k o usmerit e v tkiv a v v z dolžni, r adia lni in t ang encialni smeri so vpada s k oor dina tnim sis t emom v z or c a, sma tr amo k ot or - t otr opne. V primeru buk o vin e (Fagus sylvatica) je t ak o r azmerje modulo v elas tičnos ti med t ang enci- alno , r adialno in v z dolžno smerjo 1:2:12 (K ollmann & Côt e, 1975), v primeru smr ek e (Picea abies) pa celo 1:1 ,7:40. K er pa je v e z ana plošč a ses t a vljena iz sloje v furni rja z r azličnim i usmeritv ami tkiv a, lahk o omenjena r azmerja na niv oju plošče močno zmanjšamo. Na mehansk e las tnos ti v e z ane plošče je mo žno vpliv a ti z mehanskimi las tnos tmi upor a- bljeneg a lesa (Wilcz yński & W armbier , 2012) o z. z upor abljeno dr e v esno vr s t o (K allak as e t al., 2020), 60 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Merhar , M.: De t ermina tion of dynamic and s t a tic modulus of elas ticity of beech ply w ood š t e vilom sloje v , k ot tudi z usmeritv ami tkiv a posa - me znih sloje v t er t ehnološkim pos t opk om iz dela v e plošče (Bal, 2016; Šeg a & Šernek, 2018; Biadała e t al., 202 0). Na t og os t v e z ane plošče pa lahk o vpliv a- mo tud i z upor abo ume tnih vlak en (Bal, 2014; Sik o- r a e t al., 2019; S v oboda e t al., 2019). K er na mehansk e las tnos ti v e z ane plošče vpli - v amo na r azlič ne načine, so se z določ anjem me - hanskih las tno s ti ukv arjali ž e š t e vilni a v t orji. Ne - k a t eri so določ ali module elas tičnos ti s s t a tičnimi t es ti, kjer so primerjali t eor e tično izr ačunane vr ed- nos ti z izmerje nimi (Wilcz yński & W armbier , 2012), drugi pa pr euče v ali vpliv dimenzije pr eizk ušanc a na na t ančnos t izmerjeneg a mod ula elas tičnos ti (Y oshi - har a, 2012a). Dinamične me t ode so bile upor ablje - ne tudi z a določ anje modula elas tičnos ti gr adbenih s t en iz v e z aneg a lesa v nar a vni v elik os ti (Guan e t al., 2015; Guan e t al., 2019). Med me t odami z a določ anje las tnos ti lesa je z ar adi enos t a vnos ti najbolj r az širjen 3- in 4- t očk - o vni upogibni in t orzijski t es t plošč (Br ancheriau e t al., 2002; K rüg er & W ag en führ , 2020) t er dina- mične me t ode, kjer na podlagi izmerjenih las tnih fr ekv enc upogibneg a, t orzijsk eg a in v z dolžneg a ni- hanja določimo module elas tičnos ti in s trižne mo- dule. Pri upogibnem nihanju je lahk o v z or ec vpe t k onz olno (Hoffmann & W ertheimer , 2000; Merhar & Buč ar , 2008; R oohnia, 2014), kjer je potr ebno upoš t e v a ti t og os t vpe tja, ali pa ima pr os t a oba k on- c a (Haines e t al., 1996; Y oshihar a, 2012b; Gorišek e t al., 2018; Merhar & Humar , 2020). Pri slednjem lažje z ados timo r obnim pog ojem, da s t a s trig in momen t na obeh pr os tih k oncih enak a nič. T ak o pri k onz olnem vpe tju k ot pri pr os tih k oncih pa se lah- k o pri r azmerju med dolžino in debelino v z or c a, ki je manjša od 20, prične poja vlja ti vpliv s trig a (He- armon, 1958; Huang , 1960; Chui & Smith, 1990; Ip & T se, 2001). V lit er a turi z asledimo v ečinoma r azisk a v e o v e z anih plošč ah z medsebojno pr a v ok otnimi usmeritv ami posame znih slojev , medt em k o r az- isk a v , kjer bi imele plošče orien tir ane posame zne sloje pod k oti, manjšimi od 90°, v lit er a turi ni z as- lediti. Pr ednos t t ak šnih plošč je v t em, da v pri- merja vi s plošč ami, ki imajo plas ti usmerjene pr a- v ok otno eno na drug o , modul elas tičnos ti pada poč asneje s pov ečev anjem k ot a med orien t acijo tkiv a zunanjeg a sloja plošče in osjo v z or c a. Na- men r azisk a v e je t ak o iz dela ti 7- in 11-slojne v e z a- ne plošče z r azličnimi usmeritv ami tkiv a posame- znih slojev , iz k a t erih bomo nar edili pr eizk ušance z r azličnimi usmeritv ami zunanjeg a sloja tkiv a. Pr eizk ušancem bomo določili module elas tičnos ti z dinamičnim in s t a tičnim t es t om. R e zult a t e po- same znih t es t ov bomo medsebojno primerjali in t ak o določili mor ebitna ods t opanja vr ednos ti, do- bljena z r azličnimi t es ti, k ot tudi upor abnos t obeh met od pri določ anju modula elas tičnos ti v z or cev , ses t a vljenih iz slojev furnirja z r azličnimi usmerit - v ami tkiv a. 2 MATERIAL IN METODE 2 MATERIAL AND METHODS 2.1 PRIPRAVA VZORCEV 2.1 PREPARATION OF SPECIMENS Za potr ebe ek speriment a smo k upili po nar o- čilu nar ejen buk ov luščen furnir (Fagus sylvatica) s t angencialno s truktur o in nominalne debeli- ne 1,5 mm. Furnir je bil nar ejen iz eneg a hloda br e z vizualnih napak z enak omernim letnim pri- r as tk om. Lis t e furnirja v elik os ti 1400 mm x 600 mm smo najpr ej ur a vnov esili v labor at oriju pri k ons t antni t emper aturi 22 °C in r elativni zr ačni vlažnos ti 45 % do k ons t antne r a vnov esne vla- žnos ti lesa 6,7 %. P o ur a vnov ešanju smo izbr ali furnirje br e z vizualnih napak s čim bolj homoge- no t ek s tur o t er jih obr e z ali na dimenzije 600 mm x 600 mm. Iz izbr anih furn irje v smo iz delali 7- in 11-slojne v e z ane plošče z r azličnimi usmeritv ami posame- znih sloje v furnirja k ot prik az uje pr eglednic a 1. Z a iz dela v o plošč smo upor abili melamin-ur ea- f ormal- dehidno lepilo Meldur H97, ki smo mu dodali 1 % k a t aliz a t orja N H 4 Cl t er 5 % polnila (rž ena mok a) z a z višanje visk o znos ti. Zmes smo na t o 15 minut me - šali z elek tričnim mešalnik om, dokler nismo dobili homog ene me šanice. Lepilo smo nanašali z v aljč - k om, k oličina nanosa je znašala 180 g /m 2 . Ses t a vlje- ne ploš če smo na t o s tisk ali pri t emper a turi 130 °C in tlak om s tisk anja 1,6 MP a, s č asom s tisk anja z a 7-slojno plošč o 10 minut, z a 11-slojno plošč o pa 13 minut. P o s tisk anju smo plošč e zlo žili eno na drug o , jih ob t e žili in pu s tili en t eden, da so se ur a vno v esile. P o ur a vno v ešanju smo plošče obr e z ali na dimenzi - jo 550 mm x 550 mm in izmerili njiho v e debeline. 7-slojne plošče so imele debelino 9,9 mm, 11-sloj - ne pa 15,6 mm. 61 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Merhar , M.: Določ anje s t a tičneg a in dinamičneg a modula elas tičnos ti buk o v e v e z ane plošče St andar d z a določ anje modula elas tičnos ti z upogibnim t es t om, ki g a bomo opisali k asneje, dolo- č a, da je r az dalja med podpor ama 20-kr a tnik debeli- ne v z or c a. V našem primeru smo se t ak o odločili, da bomo nar edili v z or ce z r azmerjem dolžine/debeline, ki bo imelo vr ednos t 27. Iz 7-slojnih plošč smo na t o izr e z ali v z or ce dimenzije 270 mm x 40 mm, iz 11-sloj- nih plošč pa v z or ce dimenzije 410 mm x 40 mm. Iz 7-slojnih plošč z o znak ami 7A in 11-slojnih z o znak a- mi 11A smo izr e z ali v z or ce pod k oti v r azmik u 22,5°, in sicer 0°, 22,5°, 45°, 67,5°, 90°, -22,5°, -45° in -67,5° (slik a1), iz plošč 7P in 11P pa z ar adi simetrije samo pod k oti 0°, 22,5°, 45°, 67,5° in 90°, kjer k ot o značuje orien t acijo pr v eg a sloja furnirja glede na k oor dina tno os v z or c a (x - y -z) (slik a 2). Za vsak o k ombinacijo smo nar edili po dv a v z or c a ob pr edvidev anju, da med nji- ma ne bi smelo biti v ečjih ods t opanj, saj so bile v e- z ane plošče nar ejene iz furnirja z enak omernimi me- hanskimi las tnos tmi. Če bi prišlo do v ečjih ods t opanj modulov elas tičnos ti, bi nar edili doda tne v z or ce. 2.2 DOLOČANJE DINAMIČNEGA MODULA ELASTIČNOSTI 2.2 DETERMINATION OF DYNAMIC MODULUS OF ELASTICITY Module elas tičnos ti v z or ce v smo določili na dv a načina. Pr vi je bil na osno vi las tne fr ekv ence pr os t eg a nihanja v z or c a, drugi pa na osno vi podaj - nos ti s t a tično obr emenjeneg a v z or c a. Sloj / Ply no. 7 slojev / layers 11 slojev / layers 7A (°) 7P (°) 11A (°) 11P (°) 1 0 0 0 0 2 45 90 30 90 3 -45 0 -30 0 4 90 90 60 90 5 -45 0 -60 0 6 45 90 90 90 7 0 0 -60 0 8 - - 60 90 9 - - -30 0 10 - - 30 90 11 - - 0 0 Preglednica 1. Orientacija posameznih slojev izdela- ne vezane plošče. Table 1. Grain orientations of the individual layers of the produced plywood. Slika 1. Načrt izreza vzorcev iz 7-slojne vezane ploš- če tipa A. Vrednost kota označuje usmerjenost prve- ga sloja furnirja glede na koordinatno os vzorca. Figure 1. Cutting plan for 7-ply plywood type A. The angle value specifies the orientation of the first ve- neer layer with respect to the coordinate axis of the specimen. Slika 2. Vezana plošča s koordinatnim sistemom vzorca (x-y-z) in koordinatnim sistemom glede na usmerjenost tkiva (1-2-3). Figure 2. Plywood with specimen coordinate system (x-y-z) together with grain orientation coordinate system (1-2-3). Dinamični modul elas tičnos ti smo določili na osno vi Bernoulli-Eulerje v e dif er encialne enačbe, ki opisu je pr eč no nihanje v z or c a (Thomson, 1986; T ongue, 1996): 1 24 2 24 zz c tx ∂∂ = − ∂∂ 62 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Merhar , M.: De t ermina tion of dynamic and s t a tic modulus of elas ticity of beech ply w ood kjer je z pr oduk t pr os t or sk o u(x) in č aso vno odvisne funk cije q(t) 2 c pa 3 ρ je g os t ot a ma t eriala, A pr ečni pr er e z v z or c a, E modul elas tičnos ti in I v ztr ajnos tni momen t pr er e - z a. Če v s t a vimo enačbo 2 v enačbo 1 in upoš t e v amo r obne pog oje pr os t eg a nihanja v z or c a na obeh k on - cih, da s t a s trig in momen t enak a nič, 4 dobimo z upoš t e v anjem g ornjih pog oje v fr e- kv enčno enačbo z a pr os t o nihanje: 5 kjer je 6 pr v e tri r ešitv e enačbe 5 pa so: 7 Če z apiš emo fu nk cijo u(x), ki smo jo dobili pri r eše - v anju enačbe 1 in opisuje pr os t or sk o odvisno niha - nje v z or c a: kjer je C j k ons t an t a, ki jo določimo iz z ače tnih pog oje v . Iz sl ik e 3 je r az vidno , da ima pr os ti v z or ec pr v eg a ni - hajneg a načina v o zlišče na r az dalji malo v eč k ot 0,2 L t er malo manj k ot 0,8 L. Na t ančno r az daljo poišče - mo iz enačbe 8, t ak o da poiščemo r ešit e v enačbe: 9 ki znaša x 1 = 0,22 L t er x 2 = 0,7 8 L z a pr vi nihajni na- čin, t er x 1 = 0,13 L in x 2 = 0,87 L z a drugi nihajni na- čin. Če pri r eše v anju enačbe 1 upoš t e v amo še: 10 ( ) ( ) z uxqt = EI c A ρ = ( ) ( ) 0 0, 0 u uL ′′ ′′ = = ( ) ( ) 0 0, 0 u uL ′′′ ′′′ = = ( ) ( ) 1 cos L cos L ηη = c ω η = 12 3 4,73, 7,853, 10,996 LL L ηηη = = = ( ) jj jj jj LL LL z x C sin x sinh x D cos x cosh x LL LL ηηηη    =+++        ( ) ( ) ( ) ( ) jj jj sinh L sin L D cos L cosh L ηη ηη − = − 8 Če upo š t e v amo pr v o in drug o r ešit e v fr ekv enčne enačbe (enačba 7), dobimo pr os t or sk o odvisno ob - lik o nih anja pr os t eg a v z or c a z a pr vi in drugi nihajni način, k ot je prik az ano na sliki 3. Slika 3. Oblika upogibnega nihanja prosto vpetega vzorca v prvih dveh nihajnih načinih. Figure 3. The shape of the bending vibration of the free-free specimen in the first two vibration modes. ( ) 0 zx = 2 c ωη = 63 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Merhar , M.: Določ anje s t a tičneg a in dinamičneg a modula elas tičnos ti buk o v e v e z ane plošče 2.3 DOLOČANJE STATIČNEGA MODULA ELASTIČNOSTI 2.3 DETERMINATION OF STATIC MODULUS OF ELASTICITY V z or cem smo določili module elas tičnos ti tudi iz s t a tičneg a t es t a s 4-t očk o vnim upogibnim t es t om po s t andar du EN408-2010 (SIS T , 2010). Raz dalja med po dpor ami je znašala pri 7-slojnih v z or cih 178 mm, pri 11-slo jnih pa 276 mm, medt em k o je bila r az dalja med obr emenitv ama pri 7-slojnih v z or cih 58 mm, pri 11-slojnih pa 90 mm. Hitr os t pomik a je znašala 1,8 mm/min z a 7-slojn e v z or ce, t er 2,7 mm/ min z a 11-slojn e v z or ce. V z or ce smo obr emenili do porušitv e, na t o pa v linearnem območju med 20 % in 30 % mak simalne sile določili modul elas tičnos ti po enačbi: 13 kjer s t a F 1 in F 2 sili pri upogibu w 1 in w 2 , b in h sta širina in debelina v z or c a, l r az dalja med podpor a- ma, a pa r az dalja med podpor o in mes t om obr e- menitv e. t er enačbo 6, lahk o z apišemo: 11 o zir oma enačbo z a modul elas tičnos ti 12 kjer je ν j , las tna fr ekv enc a j-t eg a načina nihanja. Z a dolo č anje modula elas tičnos ti smo upor abili pr v o in drug o las tno fr ekv enc o nihanja v z or c a. V t a namen smo v z or ce podprli na lok aciji v o zlišč niha - nja, ki so se z a pr vi nihajni način nahajale na 0,22 L t er 0,78 L , z a drugi nihajni način pa na 0,13 L in 0,87 L. V z or ce smo na t o v zbudili s kladiv om, t ak o da so pr os t o pr ečno nihali. Časo vni posne t ek nihanja smo posneli z mikr of onom Bruel & Kjaer Tip 4939, me - rilno k artic o NI USB 6361 t er pr ogr amom LabVIEW pr oiz v ajalc a Na tional Ins trumen ts, kjer je fr ekv enc a v z or čenja znašala 100 kHz. Iz č aso vneg a posne tk a smo na t o s hit r o F ourierje v o tr ans f ormacijo (FFT) dobili fr ekv enčni spek t er nihanja, iz k a t er eg a smo na t o določili pr v o in drug o fr ekv enc o pr ečneg a ni - hanja v z or c a. Modul elas tičnos ti smo na t o izr ačuna - li s pomočjo enačbe 12. ( ) 2 2 2 j jj L EI c LA η ωη ρ = = Slika 4. Eksperimental- ni sistem za določanje dinamičnega modula elastičnosti. Figure 4. Experimental system for determina- tion of dynamic modu- lus of elasticity. 23 , 3 21 21 34 4 mg al a E ww bh FF − =  −  −  E LA LI LA LI j j j j = () = () ωρ η πν ρ η 24 4 24 4 2 () 64 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Merhar , M.: De t ermina tion of dynamic and s t a tic modulus of elas ticity of beech ply w ood 3 REZULTATI IN DISKUSIJA 3 RESULTS AND DISCUSSION Na sliki 5 so z a 11-slojne v z or ce prik az ani s t a- tični t er dinam ični moduli elas tičnos ti, določeni iz las tnih fr ekv enc pr v eg a in drug eg a nihajneg a na- čina. Dinamičn i moduli so pri v seh k ombinacijah usmeritv e tkiv a v ečji od s t a tičnih, pri obeh pa se vr ednos ti z a oba v z or c a z enakimi k ombinacijami usmeritv e sloje v ne r azlik uje t a bis tv eno , k ar potrju - je našo pr edpos t a vk o , da z ados tuje t a po dv a v z or c a z a v sak o k omb inacijo , še zlas ti, k er so plošče nar e - jene iz furnirje v s podobnim i las tnos tmi. Najv ečje vr ednos ti modulo v imajo v z or ci z usmeritvijo z una - njeg a sloja furnirja 0°, saj ima z unanji sloj z v z dolž - nim modulom najv ečji vpliv pri upogibnih de f orma- cijah. Pri t ej usmeritvi znaša po vpr ečni dinamični modul, določe n iz las tne fr ekv ence pr v eg a načina nihanja, 10040 MP a, iz drug eg a 9159 MP a, s t a tični pa 8159 MP a. S po v eče v anjem k ot a usmeritv e mo- duli padajo , t ak o pri v z or cih tipa A k ot tudi tipa P , kjer pa se mod ul pri slednjih z ope t po v eč a, k o se usmerit e v z un anjeg a sloja približ uje -90°. Moduli, določeni iz las tne fr ekv ence drug eg a nihajneg a na- čina, so v nek a t erih primerih r ahlo manjši od modu - lo v , določenih iz las tne fr ekv ence pr v eg a nihajneg a načina, k ar k až e na po v eč an vpliv s trig a. K er se vr ednos ti med dinamičnimi in s t a tičnimi moduli z elo malo r azlik ujejo , smo izr ačunali njiho - v a medsebojna r azmerja, ki so prik az ana na sliki 6. Razmerja med po vpr ečnimi dinamičnimi moduli iz pr v eg a nihajneg a načina in s t a tičnimi moduli nihajo med 1,0 2 in 1,23 o z. v po vpr ečju 1,14. Višje vr ed- nos ti di namičn ih modulo v so skladne z lit er a tur o , kjer a v t orji na v ajajo podobn e ug ot o vitv e (Gorišek e t al., 2018). Na sliki 6 so prik az ana tudi r azmerja med di - namičnim mod ulom iz drug eg a in pr v eg a nihajneg a načina. Modul a s t a pri v z or cih, nar ejenih iz plošče tipa A in usmer itv ah pr v eg a sl oja tkiv a -90° in -67,5°, sk or aj enak a, saj r azmerji znaša t a 1,02 in 1,01, na t o pa se prične r azlik a po v eče v a ti, k ar je r az vidno iz padanja r azmerja v se do vr ednos ti 0,9 pri k otu 0°. S po v eč e v anjem k ot a pa r azmerje prične z ope t r as- ti v se do vr ednos ti 1,01, ki jo dose ž e pri usmeritvi tkiv a 67,5°. Pri v z or cih, nar ejenih iz plošče tipa P , pa je r azmerje pri k otu -90° najmanjše in znaša 0,93, na t o nar ašč a do 1,01 pri k otu -45°, pot em pa z ope t pada do vr ednos ti 0,92 pri usmeritvi tkiv a 0°. V zr ok nihanja r azmerja med dinamičnim mo- dulom elas tičnos ti iz drug e in pr v e las tne fr ekv en- ce t er ods t opa nja od vr edno s ti 1 le ži v Bernoulli - -Eulerje vi enačbi (enačba 1). Omenjena enačba namr eč ne upo š t e v a vpliv a s trig a na las tno fr ekv en- c o pr eč neg a nihanja v z or c a, kjer se v elik os t vpliv a spr eminja z r azmerjem dolži ne in debeline v z or c a L/h, r azmerjem modula elas tičnos ti v v z dolžni sme - Slika 5. Moduli elastičnosti za 11-slojno vezano ploščo pri različnih usmeritvah prvega sloja, določeni iz sta- tične (E s ) in dinamične analize: E d1 – moduli iz frekvence prvega nihajnega načina, E d2 – moduli iz frekvence drugega nihajnega načina. a) vzorci, narejeni iz plošče z oznako A. b) vzorci, narejeni iz plošče z oznako P . Figure 5. Modulus of elasticity for 11-layer samples for different combinations of layer orientations from static (E s ) and dynamic tests: E d1 - modulus of elasticity determined from natural frequency of the first bending mode, E d2 - modulus of elasticity determined from natural frequency of the second bending mode. a) Samples made from plywood type A. b) Samples made from plywood type P . 65 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Merhar , M.: Določ anje s t a tičneg a in dinamičneg a modula elas tičnos ti buk o v e v e z ane plošče ri v z or c a in s trižnim modulom v r a vnini nihanja E x / G xz t er načinom las tneg a nihanja v z or c a. T ak o se pri r azmerju L/h, manjšem od 20 t er E/G v ečjem od 10 (Br ancheriau & Bailler es, 200 2; Br ancheriau, 2006), vpliv s trig a na las tne fr ekv ence prične močno po v e- če v a ti in se še doda tno po v eč a pri višjih nihajnih na- činih las tneg a nihanja, k až e pa se v v ečji podajnos ti v z or c a o z. posl edično v nižjih las tnih fr ekv enc ah. V primeru neupo š t e v anja vpliv a s trig a lahk o t ak o izr a- čunamo modu le elas tičnos ti, ki so bis tv eno manjši od dejanskih. V našem primeru je r azmerje L/h v ečje od 20 in znaša 26,3, v endar se vpliv s trig a kljub t emu poja vi pri višjih nihajnih načinih in v ečjem r azmerju E/G, k ot je t o v primeru v z or ce v tipa A in usmeritvijo tki- v a z una njeg a sloja 0°. Pri t ej vr ednos ti je izmerjen modul elas tičnos ti najv ečji, s t em pa je najvišje tudi r azmerje E/G in najv ečji vpli v s trig a. V pliv r azmerja E/G je t ak o lepo viden iz r azmerja dinamičnih mo- dulo v , ki ima najnižje vr edno s ti pri usmeritvi tkiv a z unanjeg a sloja 0° in znaša 0, 91, kjer je tudi modul najv ečji, na t o pa vpliv pada, vr ednos ti r azmerij mo- dulo v pa se z ope t približ ujejo 1. P odobno nihajo moduli pri 7-slojnih v z or cih, k ar prik az uje slik a 7, njiho v a r azmerja pa slik a 8. Dinamični moduli so v ečji od s t a tičnih, njiho v a r az- merja nihajo med 0,97 pa do 1,23, o z. v po vpr ečju 1,10 z a v z or ce tipa A , t er me d 0,86 do 1,22, o z. v po vpr ečju 1,12 z a v z or ce tipa P . Ra vno t ak o so r az- merja med dinamičnim mod ulom iz drug e in mo- dulom iz pr v e las tne fr ekv ence najvišja pri najnižjih modulih elas tičnos ti, o z. naj nižja pri najvišjih mo- dulih elas tičnos ti. Slika 6. Razmerja med povprečnimi vrednostmi di- namičnega in statičnega modula elastičnosti (E d1 / E s ), ter razmerja med dinamičnim modulom iz dru- ge in prve lastne frekvence (E d2 /E d1 ) za 11-slojne vzorce tipa A (11A) in tipa P (11P). Figure 6. Relationships between mean dynamic and static (Ed1/Es) modulus of elasticity and relation- ships between mean dynamic modulus from sec- ond and first natural frequency (E d2 /E d1 ) for 11-layer samples of type A (11A) and type P (11P). Slika 7. Moduli elastičnosti za 7-slojno vezano ploščo pri različnih usmeritvah prvega sloja, določeni iz sta- tične (E s ) in dinamične analize: E d1 – moduli iz frekvence prvega nihajnega načina, E d2 – moduli iz frekvence drugega nihajnega načina. a) vzorci, narejeni iz plošče z oznako A. b) vzorci, narejeni iz plošče z oznako P Figure 7. Modulus of elasticity for 11-layer samples for different combinations of layer orientations from static (E s ) and dynamic tests: E d1 - modulus of elasticity determined from natural frequency of the first bending mode, E d2 - modulus of elasticity determined from natural frequency of the second bending mode. a) Samples made from plywood type A. b) Samples made from plywood type P . 66 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Merhar , M.: De t ermina tion of dynamic and s t a tic modulus of elas ticity of beech ply w ood Iz r azmerij din amičnih modulo v iz drug eg a in pr v eg a nihajne g a načina lah k o sklepamo na na- t ančnos t določitv e dinamičneg a modula iz las tne fr ekv ence pr v eg a nihajneg a načina. V primeru, da je r azmerje enak o 1, pomeni , da je dinamičen mo- dul elas tičnos ti določen iz las tne fr ekv ence pr v eg a načina enak modulu, določen emu iz las tne fr ekv en- ce drug eg a načina, s t em pa lahk o potr dimo , da so določeni modu li enaki dejan skim. V naspr otnem primeru, k o je r azmerje manjše od 1, pa pomeni, da se je poja vil vpliv s trig a. K er je bilo pri v z or cih 11A r azmerje pri usmeritvi z unanjeg a tkiv a -90°, -67,5°in 67,5° pr ak tično enak o 1, na t o pa se je r az- merje pričelo zmanjše v a ti s po v eče v anjem modula elas tičnos ti in s t em tudi E/G r azmerja, lahk o z a tr di - mo , da je zmanjše v anje r azme rij modulo v posledic a po v eče v anja vpliv a s trig a. T ak o lahk o z g ot o v os tjo tr dimo , da je dinamični modul, določen iz drug e las tne fr ekv ence pr ečneg a nihanja v z or c a, manj- ši od dejansk e g a z ar adi vpliv a s trig a. P or aja pa se vpr ašanje glede vpliv a s trig a na modul, določeneg a iz pr v e las tne fr ekv ence, saj zmanjše v anje r azmer - ja mod ulo v po meni, da se vpliv s trig a po v ečuje z v eč anjem E/G k ot tudi z načinom pr os t eg a nihanja v z or c a, še v edno pa ne mor emo tr diti, k olik šen je vpliv pri pr v em nihajnem načinu. Če bi ž eleli dolo - čiti vpliv s trig a še na pr vi način in s t em na njeg o v o las tno fr ekv enc o o z. dinamični modul, bi bilo pot - r ebno names t o Bernoulli-Eu lerje v e dif er encialne enačbe upoš t e v a ti Timoshenk o v o , ki pri pr ečnem nihanju upoš t e v a tudi vpliv s trig a (Br ancheriau & Bailler es, 2002; Merhar & Humar , 2020). 4 ZAKLJUČKI 4 CONCLUSIONS Iz opr a vljene r azisk a v e lahk o potr dimo , da s t a t ak o dinamični k ot s t a tični način dol oč anja modu- lo v elas tičnos ti primerna z a določ anje elas tičnih las tnos ti v z or ce v iz v e z ane plošče s poljubnimi k om- binacijami usmerit e v tkiv a posame znih sloje v fur - nirja. V r ednos ti dinamičnih modulo v , določenih iz las tnih fr ekv enc pr v eg a nihajneg a načina so v ečje od s t a tičnih modulo v pri 7-slojnih plošč ah v po vpr e - čju z a 12 % in pri 11-slojnih z a 14 %. S primerjanjem dinamičnih modulo v , dol očenih iz pr v e in iz drug e las tne fr ekv ence, lahk o potr dimo t očnos t obeh mo- dulo v , k o je njuno r azmerje enak o 1. V naspr otnem primeru, k o je r azmerje med modulom iz drug e las tne fr ekv ence in modulom iz pr v e manjše od 1, pa t očnos ti modulo v ne mor emo potr diti, saj se po- ja vi vpliv s trig a, ki pa se z višanjem načina nihanja samo še po v ečuje. V pliv se k až e v las tni fr ekv enci, ki je nižja, k ot bi bila, če ne bi bilo vpliv a s trig a, posle - dično pa je nižji tudi modul elas tičnos ti, če z a izr a- čun upor abimo Bernoulli-Eulerje v o enačbo , ki vpli- v a s trig a ne upoš t e v a. V t ak šnih primerih bi bila bolj smi selna upor aba Timoshenk o v e enačbe (Br anche- riau & Bailler es, 2002; Merhar & Humar , 2020), ki upoš t e v a vpliv s trig a na pr ečno nihanje v z or c a. 5 POVZETEK 5 SUMMARY Ply w ood is no w a widely used ma t erial in the c ons truction and furnitur e in dus tries. It is usually pr oduced fr om peeled v enee r s of v arious tr ee spe- cies, with the v eneer s being of in f erior quality in the inner la y er s of the boar d and be tt er in the out - er , visib le la y er s. W ood has pr onounced anisotr opic pr operties, which c an be c onsider ed orthotr opic in cert ain c ases, if the orien t a tion of the gr ain in the longitudinal, r adial and t ang en tial dir ections c oin - cides with the c oor dina t e s y s t em of the sample. Ho w e v er , since ply w ood c on sis ts of v eneer la y er s Slika 8. Razmerja med povprečnimi vrednostmi di- namičnega in statičnega modula elastičnosti (E d1 / E s ) ter razmerja med dinamičnim modulom iz druge in prve lastne frekvence (E d2 /E d1 ) za 7-slojne vzorce tipa A (7A) in tipa P (7P). Figure 8. Relationships between mean dynamic and static (E d1 /E s ) modulus of elasticity and between mean dynamic modulus from second and first natu- ral frequency (E d2 /E d1 ) for 7-layer samples of type A (7A) and type P (7P). 67 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Merhar , M.: Določ anje s t a tičneg a in dinamičneg a modula elas tičnos ti buk o v e v e z ane plošče with diff er en t gr ain orien t a tions, high anisotr op y c an be gr ea tly r educed a t the le v el of the ply w ood. The me chanic al pr operties of the ply w ood c an thus be in fluenced b y the mechanic al pr operties of the w ood or tr ee species used, the number of la y er s as w ell as the gr ain orien t a tions of the individual la y er s and the t echnologic al pr oduction pr ocess in panel manuf actur e. In the lit er a tur e ther e ar e mainly s tudies on ply w ood with mutually perpen- dicular orien t a tions of individ ual la y er s, while s tud - ies wher e the boar ds w ould ha v e orien t ed individ - ual la y er s a t angles of less than 90° ar e much r ar er . The adv an t ag e of such boar ds is tha t, c ompar ed t o boar ds with mutually perpe ndicular orien t a tions of the la y er s, the modulus of elas ticity decr eases mor e slo wly with incr easing angle be tw een the gr ain orien t a tion of the out er la y er of the boar d and the a xis of the sample. In the s tudy , beech peeled v eneer (Fagus syl- vatica) with a t ang en tial s tructur e and a nominal thickness of 1.5 mm w as used t o pr oduce 7- and 11-ply ply w ood boar ds with diff er en t gr ain orien- t a tions of the individual la y e r s. The boar ds w er e pr oduced fr om c onditioned beech v eneer with an equilibrium mois tur e c on t en t of 6.7%. Select ed v eneer s w er e used t o pr odu ce panels with diff er - en t orien t a tion s of the indivi dual v eneer la y er s, as sho wn in T able 1. The melamine-ur ea- f ormalde- h y de adhesiv e Meldur H97 w as used t o pr oduce the boa r ds, t o which 1% NH 4 Cl c a t aly s t and 5% fill - er (r y e flour) w er e added t o incr ease the visc osity . The mix tur e w as then s tirr ed with an electric mix er f or 15 minut es un til a homog eneous mix tur e w as achie v ed. The adhesiv e w as applied with a r oller with the applic a tion of 180 g /m 2 . The ply w ood w as then c ompr essed a t a t emper a tur e of 130°C and a c ompr ession pr essur e of 1.6 MP a. The pr essing time w as 10 and 13 minut es f or the 7-la y er and 11-la y er boar ds, r espectiv ely . Aft er pr essing , the pla t es w er e s t ack ed on t op of each other and c ondi - tioned f or 1 w eek. The 7-la y e r pla t es w er e 9.9 mm thick and the 11-la y er pla t es w er e 15.6 mm thick. Fr om boar ds with diff er en t gr ain orien t a tions of indiv idual v eneer la y er s, 40 mm wide and 270 mm and 410 mm long samples w er e cut fr om the boar ds f or the 7- and 11-la y er boar ds, r espectiv ely . The samples fr om the 7A and 11A pla t es w er e cut a t an angle di ff er ence of 22.5°, namely 0°, 22.5°, 45°, 67.5°, 90° , -22.5°, -45° and -67.5°, (Figur e 1) and the samples fr om the 7P and 11P boar ds w er e cut only a t the angles of 0°, 22.5°, 45°, 67.5° and 90° due t o s ymme tr y (Figur e 2). The modulus of elas ticity w as de t ermined in tw o w a y s. The fir s t w as based on the na tur al fr e- quencies of the fir s t and sec on d tr ans v er se vibr a tion mode using the Bernoulli-Eul er equa tion. The sam- ples w er e supp ort ed a t the loc a tion of the nodes, which w as 0.22 L and 0.78 L f or the fir s t mode and 0.13 L and 0.87 L f or the sec ond mode (Figur e 3). The samples w er e then e x cit ed with a hammer so tha t the y c ould vibr a t e fr eely (Figur e 4). The vibr a- tion w as r ec or ded with a Bruel & Kjaer T ype 4939 micr ophone, an NI USB 6361da t a acquisition c ar d and Na tional Ins trumen ts’ LabVIEW pr ogr am with a sampling fr equency of 100 kHz. The fr equency spectrum of the vibr a tion w as then ob t ained fr om the time r ec or ds b y F as t F ourier T r ans f orm (FFT), fr om which the fr equencies of the fir s t - and sec ond tr ans v er se vibr a tion modes of the sample w er e de- t ermined (E qua tion 12). The sec ond me thod of de t ermina tion w as a s t a tic 4-poin t bending t es t acc or ding t o EN408- 2010, in which the dis t ance be tw een the supports f or 7- and 11-la y er specimens w as 178 and 276 mm, r espectiv ely , and the dis t ance be tw een the loads w as 58 and 90 mm, r espectiv ely . The loading r a t e w as 1.8 mm/min f or 7-la y er specimens and 2.7 mm/min f or 11-la y er specimens. The specimens w er e loaded un til f ailur e, and then the Y oung ’ s modulus w as de t ermined acc or ding t o E qua tion 9 in the linear r ang e be tw een 20% and 30% of ma xi- mal f or ce (E qua tion 13). The dynamic moduli ar e lar g er than the s t a tic ones in all c ombina tions of gr ain orien t a tion. Spec- imens with a v eneer out er la y er orien t a tion of 0° ha v e the highes t modulus v alues, since the out er la y er with a lo ngitudinal mod ulus has the gr ea t es t in fluence on fle x ur al s tiffness . F or this orien t a tion, the me an dynamic modulus de t ermined fr om the na tur al fr equency of the fir s t and sec ond vibr a tion modes is 1004 0 MP a and 9159 MP a, r espectiv ely , and the s t a tic modulus is 8159 MP a (Figur e 5). With incr easing orien t a tion angle, the modulus decr eas- es f or both type A and type P specimens and in - cr eases ag ain f or the la tt er when the orien t a tion of the out er la y er appr oaches -90°. The dynamic moduli of both fr equencies ar e almos t iden tic al in the samples of the type A pla t e 68 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Merhar , M.: De t ermina tion of dynamic and s t a tic modulus of elas ticity of beech ply w ood a t the orien t a tions of the fir s t gr ain la y er -90° and -67.5°, as their r a tio is 1.02 and 1.01, r espectiv e - ly (Figur e 6), and then the diff er ence begins t o in - cr ease, which is sho wn b y the decr ease of the r a tio t o a v alue of 0.9 a t an angle of 0°. As the angle in - cr eases, the r a tio begins t o gr o w ag ain, up t o a v al- ue of 1.01, which is r eached a t a gr ain orien t a tion of 67.5°. F or specimens made fr om type P pla t es, the r a tio is smalles t a t an angle of -90° and is 0.93, then inc r eases t o 1.01 a t -45° and decr eases t o 0.92 a t 0° gr ain orien t a tion. The r a tio of the dynamic moduli chang es due t o the in fluence of shear , which is not c onsider ed in the Bernoulli-Euler equa tion. The in fluence of the shear s t arts t o incr ease c onsider ably a t a L/h (leng th/thickness) r a tio of less than 20 and an E/G of mor e than 10, which is further incr eased b y higher vibr a tion modes. F or pla t es with 11 la y er s, the L/h r a tio is gr ea t er than 20 and is 26.3, but the shear e ff ect s till occur s a t higher vibr a tion modes and a higher E/G r a tio , as in the c ase of type A sam- ples and a gr ain orien t a tion of the out er la y er of 0°. A t this v alue, the measur ed modulus of elas ticity is highes t, and thus the E/G r a tio and its in fluence is also hig hes t. Th e in fluence of the E/G r a tio is ther e - f or e clearly visible in the dynamic modulus r a tio , which has the lo w es t v alues a t a gr ain orien t a tion of the out er la y er of 0° and is 0.91, wher e the mod - ulus is also highes t. Then the in fluence decr eases and the v alue of the modulus r a tio appr oaches 1. A simila r situa tion is giv en f or samples with 7 la y er s (Figur es 7 and 8). Fr om the r a tios of the dynamic moduli fr om the sec ond and fir s t vibr a tion modes w e c an c on- firm the accur acy of the de t ermina tion of the dy - namic modulus fr om the na tur al fr equency of the fir s t vibr a tion mode. If the r a tio is equal t o 1, it means tha t the dynamic modulus of elas ticity de- t ermined fr om the na tur al fr equency of the fir s t vibr a tion mode is equal t o the modulus de t er - mined fr om the na tur al fr equency of the sec ond vibr a tion mode, and thus w e c an c on firm tha t the moduli ar e equal t o the actual moduli. Other wise, if the r a tio is less than 1, it means tha t the in flu- ence of shear has occurr ed, and thus the accur acy of a giv en modulus of elas ticity is ques tionable. In the la tt er c ase, it is mor e appr opria t e t o use the T ymoshenk o equa tion, which also t ak es in t o ac- c oun t the in fluence of shear . ZAHVALA ACKNOWLEDGEMENT Z ah v ala gr e Ja vni ag enciji z a r azisk o v alno de- ja vnos t R epublik e Slo v enije z a finančno podpor o v okviru pr ogr amsk e sk upine P2-0182, Dominik u K o- dermanu z a pomoč pri pripr a vi v z or ce v t er Bog da- nu Šegi z a nas v e t e pri pripr a vi v e z anih plošč. VIRI REFERENCES Bal, B. C. (2014). Some ph y sic al and mechanic al pr opertie s of r e in - f or ce d lamina t e d v eneer lumbe r . Cons truction and Building Ma t erials, 68, 120-126. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/j.c on - buildma t.2014.06.042 Bal, B. C. (2016). Some t echnologic al pr opertie s of lamina t e d v eneer lumbe r pr oduce d with f as t -gr o wing poplar and euc alyp tus. Made r as: Ciencia y T ecnologia, 18(3), 413-424. DOI: h ttp s:// doi.or g /10.4067/S0718-221X2016005000037 Biadała, T ., Cz arnecki, R ., & Duk ar sk a, D . (2020). W a t er r e sis t an t ply - w ood of incr e ase d elas ticity pr oduce d fr om Eur opean w ood species. W ood R e se ar ch, 65(1), 111-123. Br ancheriau, L. (2006). In flue nce of cr oss section dimensions on Timoshe nk o’ s shear f act or - Applic a tion t o w ooden be ams in fr ee - fr ee fle x ur al vibr a tion. Annals of F or e s t Science, 63(3), 319-321. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1051/f or es t:2006011 Br ancheriau, L., & Bailler es, H. (2002). N a tur al vibr a tion analy sis of clear w ooden be ams: A theor e tic al r e vie w . W ood Science and T echnology, 36(4), 347-365. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1007/ s00226-002-0143-7 Br ancheriau, L., Bailler es, H., & Guit ar d, D . (2002). Comparison be - tw ee n modulus of elas ticity v alues c alcula t ed using 3 and 4 poin t be nding t es ts on w ooden samples. W ood Science and T echnology, 36(5), 367-383. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1007/ s00226-002-0147-3 Chui, Y . H., & Smith, I. (1990). In flue nce of r ot a t or y ine rtia, shear de f orma tion and support c ondition on na tur al fr eque ncies of w ooden be ams. W ood Science and T echnology, 24(3), 233- 245. DOI: h ttp s: //doi.or g /10.1007/BF01153557 Gorišek, Ž., Pla v č ak, D ., Str až e, A ., & Me r e la, M. (2018). T ehnološk e las tnos ti in upor abnos t le sa v elik eg a pajesena v primerja vi z le - som v elik eg a je sena/ T echnologic al pr opertie s and usability of chinese sumac w ood in c omparison with ash w ood. Les/W ood, 67(2), 29-44. DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/le s-w ood.2018. v67n02a03 Guan, C., Liu, J ., Zhang , H., W ang , X., & Zhou, L. (2019). E v alua tion of modulus of elas ticity and modulus of rup tur e of full-siz e w ood c omposit e pane ls support e d on tw o nodal-lines using a vibr a - tion t echnique . Cons truction and Building Ma t erials, 218, 64- 72. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/j.c onbuildma t.2019.05.086 Guan, C., Zhang , H., Zhou, L., & W ang , X. (2015). Dynamic de t e rmi - na tion of modulus of elas ticity of full-siz e w ood c omposit e pane ls using a vibr a tion me thod. Cons truction and Building 69 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Merhar , M.: Določ anje s t a tičneg a in dinamičneg a modula elas tičnos ti buk o v e v e z ane plošče Ma t erials, 100, 201-206. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/j.c on - buildma t.2015.10.008 Haines, D . W ., Leban, J . M., & Herbé, C. (1996). De t ermina tion of Y oung ’ s modulus f or spruce , fir and isotr opic ma t e rials b y the r e sonance fle x ur e me thod with c omparisons t o s t a tic fle x ur e and other dynamic me thods. W ood Science and T echnology, 30(4), 253-263. DOI: h ttp s: //doi.or g /10.1007/b f00229348 Hearmon, R . F . S. (1958). The in fluence of shear and r ot a t or y ine r - tia on the fr ee fle x ur al vibr a tion of w ooden be ams. British Journal of Applie d Ph y sics, 9(10), 381-388. DOI: h ttp s://doi. or g /10.1088/0508-3443/9/10/301 Hoffmann, J . A ., & W erthe imer , T . (2000). Can tile v er be am vibr a - tion. Journal of Sound and Vibr a tion, 229(5), 1269-1276. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1006/js vi.1999.2572 Huang , T . C. (1960). The e ff e ct of r ot a t or y ine rtia and of shear de - f orma tion on the fr eque ncy and normal mode equa tions of unif orm be ams with simple e nd c onditions. Journal of Applie d Me chanics, T r ansactions ASME, 28(4), 579-584. DOI: h ttp s:// doi.or g /10.1115/1.3641787 Ip, K . H., & T se, P . C. (2001). De t ermina tion of dynamic fle x ur al and shear moduli of thick c omposit e be ams using na tur al fr eque n - cies. Journal of Composit e Ma t erials, 35(17), 1553-1569. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1106/U0FU-9BR5-JN T G-B57R K allak as, H., R ohumaa, A ., V aherme ts, H., & K e r s, J . (2020). E ff ect of diff e r e n t har dw ood species and la y -up sche mes on the mechanic al pr opertie s of ply w ood. F or e s ts, 11(6), 1-13. DOI: h ttp s://doi.or g /10.3390/f11060649 K ollmann, F . F . P ., & Côt e , W . A . (1975). Principles of w ood scie nce and t echnology . Solid W ood. Be rlin, Ge rman y: Spring e r -V erlag. K rüg er , R ., & W ag e n führ , A . (2020). Comparison of me thods f or de - t ermining shear modulus of w ood. Eur opean Journal of W ood and W ood Pr oducts. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1007/ s00107- 020-01565-2 Me rhar , M., & Buč ar , B. (2008). De t ermina tion of c orr e ction c oe ffi - cien t f or dynamic modulus of e las ticity ob t aine d b y analy sing the fr eque ncy r esponse of a clampe d c an tile v e r specimen. Holz als R oh - und W erk s t off, 66(3), 233-235. DOI: h ttp s://doi. or g /10.1007/ s00107-007-0219-z Me rhar , M., & Humar , M. (2020). The in fluence of w ood modific a tion on tr ans f er function of a violin bridg e. Dr vna Indus trija, 71(2), 163-169. DOI: h ttp s://doi.or g /10.5552/dr vind.2020.1966 R oohnia, M. (2014). An es tima tion of dynamic modulus of elas tici - ty in c an tile v e r fle x ur al timber be ams. Dr vna Indus trija, 65(1), 3-10. DOI: h ttp s://doi.or g /10.5552/drind.2014.1229 Sik or a, A ., S v oboda, T ., Z abor sky , V ., & Ga ff o v a, Z. (2019). E ff ect of sele ct e d f act or s on the be nding de fle ction a t the limit of pr o - portionality and a t the modulus of rup tur e in lamina t e d v e - ne er lumbe r . F or e s ts, 10(5), 11. DOI: h ttp s://doi.or g /10.3390/ f10050401 SIS T (2010). Timber s tructur es - Structur al timbe r and glue d lami - na t ed timber - De t ermina tion of some ph y sic al and mechanic al pr opertie s. In SIST EN 408:2010 S v oboda, T ., Sik or a, A ., Z abor sky , V ., & Ga ff o v a, Z. (2019). Lamina t e d v eneer lumbe r with non-w ood c omponen ts and the e ff e cts of sele ct ed f act or s on its be ndability . F or e s ts, 10(6), 17. DOI: h ttp s://doi.or g /10.3390/f10060470 Še ga, B., & Še rne k, M. (2018). K rižno lamelir ani le s – las tnos ti in z ah t e v e / Cr oss-lamina t ed timbe r – char act eris tics and r e quir emen ts. Les/W ood, 67(2), 33-42. DOI: h ttp s://doi. or g /10.26614/le s-w ood.2018. v67n02a05 Thomson, W . T . (1986). Theor y of vibr a tion with applic a tion (2nd ed.). London ; S y dne y: G. Allen & Un win. T ongue , B. H. (1996). Principles of vibr a tion. N e w Y ork ; O xf or d: O x - f or d Univ er sity Pr ess. Wilcz yńsk i, M., & W armbier , K . (2012). Elas tic moduli of v eneer s in pine and bee ch ply w ood. Dr e wno, 188, 47-56. Y oshihar a, H. (2012a). In flue nce of the specimen de p th t o le ng th r a tio and lamina tion c ons truction on Y oung ’ s modulus and in- plane shear modulus of ply w ood measur ed b y fle x ur al vibr a - tion. BioR esour ce s, 7(1), 1337-1351. Y oshihar a, H. (2012b). Off -a xis Y oung ’ s modulus and off -a xis she ar modulus of w ood measur ed b y fle x ur al vibr a tion t es ts. Holz - f or schung, 66(2), 207-213. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1515/ HF .2011.118 70 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 71 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 OPTIMIZACIJA CNC TEHNOLOGIJE PRI IZDELAVI UMETNIŠKEGA IZDELKA OPTIMIZATION OF CNC TECHNOLOGY IN THE MANUFACTURING PROCESS OF AN ARTISTIC PRODUCT K a t arina R emic 1 , Mir an Merhar 1* UDK 674.057:004.896 Iz virni znans tv eni članek / Original scien tific article Prispelo / R eceiv ed: 30. 10. 2020 Spr eje t o / Accep t ed: 20. 11. 2020 V ol. 69, No. 2, 71-81 DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/les-w ood.2020. v69n02a05 Izvleček / Abstract Izvleček: V delu smo izvedli analizo optimizacije procesa obdelave umetniškega lesenega izdelka (okvir ogledala) na 3-osnem CNC stroju. Iz grafične slike smo najprej v programu ArtCAM izdelali 3D model, triangulirali njegovo površino in ustvarili STL datoteko. To smo naložili v program SolidWorks, kjer smo z njegovim dodatkom SolidCAM določili pa- rametre obdelave. Grobo obdelavo smo določili z operacijami HSR (high speed roughing), fino pa s HSM (high speed machining). Posamezne operacije smo primerjali in ugotovili, da bi najkrajši čas obdelave pri najboljši kvaliteti dobili pri izbiri HSR operacij »Contour Roughing«nato »Rest Roughing « ter HSM operacije »3D Constant Step Over «, znašal pa bi 4 ure in 1 minuto. Izdelano kodo smo preverili s simulacijo izdelave ter na koncu izdelali G kodo za naš izdelek. Ključne besede: CNC, les, pohištvo, rezkanje, SolidCAM, SolidWorks Abstract: The work analyses the optimisation of the manufacturing process of an artistic wooden product (mirror frame) with a 3-axis CNC machine. The 3D model was first made in ArtCAM, from where the STL file was later uploaded to SolidWorks. The parameters for the HSR (high-speed roughing), and HSM (high-speed machining) operations were determined in SolidCAM. The findings show that a combination of operations from HSR and HSM are the best choice, considering the shape of the model and the capabilities of the machine, as the best ratio between the quality of the surface and the time needed for the operation is provided by these. Operations differ with regard to the tool path and parameters that can be adjusted. The operations were compared and the best results are achieved when the HSR operations “Contour Roughing” and then “Rest Roughing” are used and when the HSM operation “3D Constant Step Over” is used, where the machining time amounted 4 hours and 1 minute. Finally the G code was made for our product. Keywords: CNC, wood, furniture, milling, SolidCAM, SolidWorks 1 Univ erz a v Ljubljani, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Oddelek z a le- sar s tv o , Jamnik arje v a 101, 1000 Ljubljana, SL O * e-poš t a: mir an.merhar@b f .uni-lj.si 1 UVOD 1 INTRODUCTION R e zbarjeno pohiš tv o je bilo sk o zi s t ole tja sim- bol spr e tnos ti iz delo v alc a (Auslander , 1998), kv a- lit e t a po vr šine pa je bila odvisna tudi od upor abl - jene dr e v esne vr s t e (Merhar e t al., 2020). T ak šnih mojs tr o v danes sk or aj ni v eč, po drugi s tr ani pa r očno r e zbarjenje z ah t e v a ogr omno č asa. P oja vila se je pola v t oma tizir ana r ešit e v: r e zk anje na CNC (Comput er Numeric al Con tr olled) s tr oju. V eč os- ni r ačunalnišk o krmiljeni (CNC) s tr oji omog oč ajo iz dela v o podob nih ume tniški h iz delk o v in s tilsk eg a pohiš tv a, z a s v oje delo v anje pa potr ebujejo G-k o- do. T o lahk o g enerir amo s CAM (Comput er Aided Manuf acturing) pr ogr amsk o opr emo , pri čemer do - ločimo obdelo v alne oper acije, t ak o da je iz dela v a čim bol j op timalna, kv alit e t a obdelane po vr šine pa čim boljša (K oleda e t al., 2019 ; Merhar e t al., 2019; Jo v ano vić e t al., 2020). Oper acije se r azlik ujejo glede na vr s t o in z ah t e vnos t iz delk a. Z izbir o pr a- vih oper acij us tv arimo primerno G-k odo , s tr oj pa nam iz dela lep, k ak o v os t en iz delek (Balič & P aho - le, 2008). Pr oblem se lahk o poja vi, k adar nimamo na v oljo us tr e zneg a o z. primerneg a r ačunalnišk eg a modela ali pa je t a neus tr e zne kv alit e t e. Z a t o je po - tr ebno skrbno pripr a viti r ačun alniški model iz delk a, ki g a ž elimo iz dela ti. St er eolit ogr a fir ane da t ot ek e (S TL) so bile r az vit e z namenom olajšanja hitr e iz dela v e pr ot o- tipov in so kmalu pos t ale ak tualne v modelir anju (R ypl & Bittnar , 2006). S TL modeli pr eds t a vljajo triangulir ano povr šino o z. mejo t elesa. Alg oritmi, ki us tv arijo trik otnik e, so z elo na t ančni, v endar pa nas t ali model ni g eome trijsk o iden tičen izhodišču. P ovr šina namr eč ni ses t a vljena iz krivin in k om- plek snih g eome trijskih oblik, ampak iz ogr omno 72 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 R emic, K., & Merhar , M.: Op timiz a tion of CNC t echnology in the manuf acturing pr ocess of an artis tic pr oduct majhnih trik otnik ov . P og os t o se t ak šna triangula- cija upor ablja pri me t odi k ončnih elemen t ov , pri t em r egulir amo in spr emljamo k ak ov os t trik otni- k ov t ak o , da upoš t e v amo dolžino s tr anic trik otni- k a. Zah t e v ana kv alit e t a je odvisna od primer a do primer a (Béche t e t al., 2002). V elik okr a t se z g odi, da je povr šina iz delana iz pr e v elikih trik otnik ov , ki so najbolj pr oblema tični, saj ne z ag ot a vljajo z a- dos tne k ak ov os ti povr šine. V t ak šnih primerih je potr ebno »glajenje« o zir oma manjšanje trik otni- k ov . P ovr šina se r az deli na manjše in t erpolir ane podenot e, k ar imenujemo »Butt erfly scheme«. V z adnji f azi r ek ons truk cije se g enerir a mr e ž a (»mesh«), ki jo ses t a vljajo občutno manjši trik ot - niki (R ypl & Bittnar , 2006). Nadgr adnja pr ogr ama SolidW ork s je mog oč a z do da tk om So lidCAM, ki je namenjen načrt o v an- ju s tr ojn išk e ob dela v e t er iz dela vi G k ode. Glede na model, ki g a ž elimo obdela ti, izber emo s tr oj, poti obdela v e in vr s t o r e zk alneg a or odja. Pr ogr am po - nuja r azlične mo žnos ti obde la v e z r azličnimi ob - lik ami or odij (F ace Mill, Bull Nose Mill, End Mill, Lollipop Mill, Ball Nose Mill , T aper Mill, Slot Mill …). Pri obdela vi S TL modelo v se upor abljajo oper a- cije »iMachinin g«, ki a v t oma tizir ano us tv arja poti gibanja or odja, da dose ž emo čim v ečjo učink o vit os t obdela v e. iMachining z ajema oper aciji HSR (High Speed R oughin g) in HSM (High Speed Milling) z a 3-osne CNC s tr oje in s tr a t egije z a 5-osne CNC s tr o- je. Pr ed z ače tk om mor amo de finir a ti g eome trijo (tridimenzionalen model, ki g a ž elimo obdela ti), or odje (us tv arimo in shr anim o lahk o poljubno š t e- vilo or odij, ki jim določimo par ame tr e), omejitv e (meja r e zk anja ), pr ehode ( globina odv z ema), način pr ehajanja in gibanja or odja t er doda tne specifik a- cije, ki so v e z ane na vr s t o izb r ane oper acije (Solid - CAM, 2015). Namen r azisk a v e je pr eučiti t ehnološk e pos - t opk e obdela v e s tilsk eg a okvirja ogledala t er iz de- la ti tridimenzionalen (3D) r ačunalniški model, z anj izbr a ti primerne oper acije o z. k ombinacije oper acij t er g enerir a ti G-k odo , s k a t er o bi lahk o iz delali naš iz delek tudi na CNC s tr oju. Še posebej smo se osr e- dot očili na iz dela v o us tr e zneg a r ačunalnišk eg a mo- dela iz delk a t er izbir o pr a vih oper acij, k ar nam je služilo k ot osno v a z a iz dela v o G k ode. 2 MATERIAL IN METODE 2 MATERIALS AND METHODS Izhodiščno slik o s tilsk eg a okvirja ogledala, ki je bila HD (High De finition) r esolucije, smo odprli v pr ogr amu Adobe Phot oshop CC , in najpr ej dodali »La y er« črne bar v e, mu izbris ali »La y er Mask« in g a hier arhično umes tili pod izho diščno slik o. Na t o smo z or odjem »Quick Selection T ool« na t ančno o zna- čili o z adje in pazili, da pri t em ne o značimo delo v okvirja. Izbr ali smo »Select In v er se« in na t o pr a- vilnos t o značeneg a dela pr e v erili s uk az om »Quick Mask«. Pr ogr am ArtCAM glob ine modela določ a po sis t emu bar v . K er črna bar v a pr eds t a vlja globino 0 mm, smo mor ali o z adju spr em eniti bar v o v enotno , črno. K o smo bili z na t ančno s tjo izbir e z ado v oljni, smo z uk az om »Select and Mask« ods tr anili o z adje, pri t em pa smo z a ž eleno izh odišče izbr ali »La y er« črne bar v e, ki smo g a pr edhodno us tv arili. Dobi - li smo bar vni model na črnem o z adju, z a t o smo v z a vihk u »Imag e« izbr ali podk a t eg orijo »Mode« in slik o iz R GB (r e d, gr een, blue) bar vne pale t e spr e- menili v »Gr a y sc ale«. 2.1 OBLIKOVANJE STL MODELA 2.1 STL MODELING Ur ejeno slik o smo nalo žili v pr ogr am ArtCAM (ArtCAM). Izbr ali smo no v o da t ot ek o in sicer mo ž- nos t »F r om Imag e File«. Izbr ali smo mo žnos t me t o- de določe v anja »Imag e Siz e« in določili širino 1500 mm, višino pa je pr ogr am glede na r azmerje s tr anic izr ačunal sam (1428,5 mm). K er smo imeli na sliki ok oli modela še nek aj o z adja, je t o pomenilo , da bo model nek olik o manjših dimenzij od tis tih, ki smo jih dolo čili. Ž e na z ače tk u smo določili mak simalno višino , ki je bila 35 mm. Pr ogr am nam je po potr ditvi dimenzij odprl dv a okna, ene g a z dv odimenzional - no slik o in ene g a z izhodiščem z a 3D model (slik a 1). 2D slik o bi lahk o še ur ejali v pr ogr amu ArtCAM, v endar t o ni bilo potr ebno , saj smo v se opr a vili ž e v Phot oshopu. Naš model je bil ž e v z ače tk u r azme - r oma do br e kv alit e t e, v endar je bila z a iz dela v o pri- mernih trik otn ik o v po vr šina pr egr oba. V or odjarni v r az delk u »R elie f t ools« smo z a t o izbr ali oper acijo »Smooth R elie f«, s k a t er o smo z gladili po vr šino. Op timalno gladk os t g eome trije smo dosegli s š tiri- mi pr ehodi glajenja. Na t o smo , pr a v t ak o v r az del- k u »R elie f T ool s«, izbr ali oper acijo »Cr ea t e T riangle Mesh«. Z a par ame tr e triangu lacije smo določili t o- ler anc o 0,01 mm in izbr ali mo žnos t iz dela v e modela 73 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 R emic, K., & Merhar , M.: Op timiz acija CNC t ehnologije pri iz dela vi ume tnišk eg a iz delk a z r a vno hrb tno po vr šino (»Clo se With A Fla t Plane«) t er z uk az om »Cr ea t e T riangles« iz delali triangulir a- no po vr šino. Dobljeno g eome trijo , ki je bila ses t a vl- jena iz 221656 trik otnik o v , smo shr anili k ot »Binar y S TL File« in jo iz v o zili k ot S TL model (slik a 2). 2.2 PROGRAMIRANJE IN OPERACIJA HSR 2.2 PROGRAMMING AND HSR OPERATION V pr ogr amu SolidW ork s smo iz delali sur o v ec. Naš S TL model je imel dimenz ije 1257 mm x 1347,5 mm x 33,5 mm, sur o v ec smo iz delali z nek aj mili - me tri nadmer e. V pr ogr amu SolidCAM smo upo - r abili uk az »Ne w Milling S TL « in nalo žili našo S TL da t ot ek o. Izbr ali smo CNC obdelo v alni s tr oj in sicer 3-osni F ANUC. K oor dina tni sis t em smo z a z ače t ek določili pr a v ok otno na po vr ši no z uk az om »Normal t o Curr en t Vie w«. Določili smo sur o v ec (»St ock«), k a t er eg a dimenzije smo dolo čili glede na dimenzije modela z uk az om »T ak e Mod el Dimensions«. Na t o smo z uk az om »Insert Comp onen ts« nalo žili pr ej us tv arjen sur o v ec, ki smo g a z uk azi »Ma t e« por a v - nali t ak o , da smo popolnoma pr ekrili S TL model. P ono vno smo izbr ali sur o v ec (»St ock«), t okr a t smo z a način določ e v anja izbr ali mo žnos t »3D Model« in na t o k ot CAD model izbr ali sur o v ec, ki smo g a nalo žili. P opr a vili smo k oor dina tni sis t em, t ak o da smo z a način določe v anja izbr ali mo žnos t s tr emi t očk ami in o značili tri k ot e sur o v c a, da je bil k oor - dina tni sis t em pos t a vljen v spodnji le vi k ot. Z ačeli smo z oper acij o HSR, kjer smo sur o v ec gr obo ob - delali. Z uk az oma »Add Milling Oper a tion« in na t o »3D HSR« smo izbr ali tip obdela v e. HSR ima v eč mo žnos ti obdela v e, z a t o smo izbr ali vr s t o t ehno - lošk eg a pr ocesa. K ot pr v o v arian t o smo pr e v erili Slika 1. 2D slika in osnutek 3D modela v programu ArtCAM Figure 1. 2D picture and 3D model draft in ArtCAM Slika 2. Končan STL model Figure 2. Final STL model 74 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 R emic, K., & Merhar , M.: Op timiz a tion of CNC t echnology in the manuf acturing pr ocess of an artis tic pr oduct »HM R oughing «. Izbr ali smo ž e pr ej oblik o v an k o- or dina tni sis t em »MA C 1 (1-P osition)«, z a t ar č o ob - dela v e pa smo izbr ali S TL model. Izbr ali smo r e zk ar tipa »END MILL« s pr emer om 30 mm, mak simalno globino r e zk anja 38 mm in podajno hitr os tjo 2500 mm/min. Omog očili smo funk cijo samodejneg a izr ačuna dolžine or odja (»Ca lcula t e minimum t ool lengh t«). R očno smo nas t a vili omejitv e, t ak o da smo izb r ali z g ornji z unanji in z g ornji notr anji r ob su- r o v c a, »Boundar y – T ool R ela tion« pa smo določili k ot »Ex t ernal«. V pr ehodih (»P asses«) smo določili r e zk anje z nad mer o 2 mm od s t ene in t al modela s t oler anc o 0,4 mm. K or ak odv z emanja ma t eriala po globini smo izbr ali 17 mm, tip odv z emanja ma t eria- la po globini pa je bil »Cons t an t«. Pr ehode or odja po širini smo določili k ot pr emik z a 90 % pr emer a r e zk arja, način pr ehodo v pa smo izbr ali »Ca vity« (slik a 3). Z a z g ornjo smo izbr ali 0 mm, z a spodnjo mejo oper acije pa -34 mm. V r az delk u »St epdo wn« smo izbr ali mo žnos t »Op timiz e Z le v el« in določili, da je z adnji niv o posnemanja debeline 0 mm. Pri izbiri poti (»Link«) smo se odločili z a »Bi-dir ectional«, saj bo t ak o r e zk ar obdelo v al v obe smeri gibanja. Minimalni pr em er pr ofila z a r e zk anje je bil določen a v t oma tsk o (33 mm). K ot način posnemanja ma t e - riala smo izbr ali »Plung e r amping«, kjer se r e zk ar pos t opoma ugr e z a (slik a 4). Z uk az om »Sa v e and Calcula t e« smo oper acijo shr anili inhkr a ti pr e v erili, pr a vilnos t nas t a vit e v . V naspr otnem primeru bi nam pr ogr am ja vil napak o. Pr ogr am nam izriše pot ek poti (slik a 5). Us tr e znos t par ame tr o v smo na t o pr e v er ili še s simulacijo ope- r acije v načinu »Solid V erif y«. K er smo ž eleli najti najbolj op timalno oper acijo , smo pr e v erili še os t ale mo žnos ti, ki nam jih ponuja pr ogr am SolidCAM. P a- Slika 3. Parametri „Passes“ pri operaciji »HM Roughing « Figure 3. “HM Roughing” operation “Passes” parameters 75 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 R emic, K., & Merhar , M.: Op timiz acija CNC t ehnologije pri iz dela vi ume tnišk eg a iz delk a r ame tri in nas t a vitv e g eome trije, or odja in omejit e v so os t ali enaki. K or ak e globin e odv z ema in odmik e or odja po širin i pa smo določili čim bolj primerljiv o. Pr e v erili smo še oper aciji »Con t our R oughing« in »Ha t ch R oughing«. Izhodišče z a naslednjo oper acijo je pr eds t a vlja- la oper acija »Con t our R ough ing«. Z desnim klik om na t o oper acij o v dr e v esu se nam odpr ejo mo ž- nos ti, izbr ali smo »Add Milling Oper a tion« in na t o »3D HSR«. Ž eleli smo gr obo ods tr aniti še pr eos t a- li ma t e rial, ki g a z v ečjim r e zk arjem nismo mogli, z a t o smo z a tip obdela v e izb r ali »R es t R oughing«. Geome trija je bila izbr ana ž e od pr ejšnje oper aci- je. Izbr ali smo r e zk ar tipa »B ALL NOSE MILL« s pr e- mer om 12 mm, mak simalno globino odv z ema 24 mm in podajno hitr os tjo 300 0 mm/min. Omog očili smo fun k cijo »Calcula t e mini mum t ool lengh t«. Z a omejitv e (»Con s tr ain t bound aries«) smo omog očili a v t oma tsk o izb ir anje. V pr ehodih smo določili k o- Slika 4. Parametri „Link“ pri operaciji »HM Roughing « Figure 4. “HM Roughing” operation “Link” parameters Slika 5. Izrisana pot orodja pri operaciji »HM Roughing« Figure 5. “HM Roughing” operation tool path 76 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Slika 6. Surovec po “Solid Verify” simulaciji operaci- je “Rest Roughing” Figure 6. Workpiece after “Solid Verify” simulation for “Rest Roughing” operation R emic, K., & Merhar , M.: Op timiz a tion of CNC t echnology in the manuf acturing pr ocess of an artis tic pr oduct r ak odv z emanja ma t eriala po globini (12 mm) in izbr ali, da r e zk amo z nadmer o 2 mm od s t ene in t al t er t oler anc o 0,4 mm. Minim alni pomik or odja po širini smo dolo čili k ot 6,5 mm, mak simalni pomik pa smo omog očili in je znašal 11,7 mm. Omejitv e »Z -T op« in »Z -Bott om« smo določili glede na z g or - nji in spodnji r ob sur o v c a. V z a vihk u »Adap tiv e s t ep do wn« smo do ločili a v t oma tsk o dodajanje pr eho- do v k ot »None« in omog oči li op timizir anje niv oja po glob ini, pri t em smo z a z adnji niv o ods tr anje v an- ja ma t e riala izb r ali 2 mm. P ot or odja smo izbr ali k ot »Bi-dir ectional«, pri t em je bil minimalni pr emer pr ofila z a posnemanje ma t eriala 0 mm. V z a vihk u »Ramping« smo izbr ali način »Plung e r amping«. Z a k on tr olo oper acije smo po shr anje v anju z uk az om »Sa v e and Calc ula t e« iz v edli simulacijo s »Solid V e - rif y« (slik a 6). 2.3 OPERACIJA HSM 2.3 HSM OPERATION Bolj na t ančno in fino smo naš model obdelali z izbir o oper acije »3D HSM« . Z desnim klik om na oper acijo »R es t Machining«, ki je izpisana v dr e v e- su oper acij, se nam odpr e mo žnos t »Add Milling Oper a tion«, izbr ali smo »3D HSM«. Najpr ej smo pr e v erili tip op er acije »Cons t an t Z Machining«, kjer or odje v enakih k or akih odv z ema ma t erial po glo- bini. Ge ome trija r e zk anja je bila izbr ana ž e od pr ej, pr a v t ak o k oor dina tni sis t em . Izbr ali smo is ti r e z- k ar k ot pri oper aciji »R es t R oughing« t er omog očili mo žnos t »Calc ula t e minimum t ool leng th«. Meje obdela v e smo določili z a v t oma tskim g enerir anjem (»Cr ea t ed aut oma tic ally«) glede na ciljno g eome t - rijo , »Boundar y – T ool R ela tion« pa smo določili k ot »Ex t ernal«. V pr ehodih smo določili, da r e zk amo z nadmer o 0,5 mm od t al in od s t ene, saj smo pr edpo - s t a vili, da bo po k onč ani obdela vi potr ebno še r oč- no brušenje in smo ž eleli ohr aniti debelino. Hkr a ti smo do segli manj izr azit r elie f , ki prikrije mor ebit - na ods t opanja , ki bi lahk o nas t ala pri triangulaciji. K or ak odv z ema po globini je bil 1,5 mm, omog očili smo fu nk ciji »Smoothing« in »De t ect fla t ar eas«. »Z -t op« in »Z -bott om« s t a bila določena glede na najvišjo in najnižjo t očk o sur o v c a. Izbr ali smo mo ž- nos t a v t oma tsk eg a dodajanja pr ehodo v (»Aut oma- tic ally insert e x tr a passes«), z na t ančnos tjo 0,1 mm in pomi k om or odja po širini 1,5 mm. Omog očili smo funk cijo »Op timiz e Z le v el« in določili debelino z ad- njeg a pr ehoda 0 mm. Najmanjši odv z em ma t eriala po debelini smo določili k ot 0,5 mm. Smer odv z e - Slika 7. Surovec po operaciji „Constant Z Machining“ Figure 7. Workpiece after “Constant Z Machining” operation 77 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 R emic, K., & Merhar , M.: Op timiz acija CNC t ehnologije pri iz dela vi ume tnišk eg a iz delk a manja smo de finir ali k ot »Bi-dir ectional«. Z a s tr a- t egijo smo dol očili posnemanje »Pr ofile r amping«. Najv ečji k ot z a posnemanje smo določili 10º, naj - manjši pr emer posnemanja pa 0,01 mm. Oper acijo smo shr anili z uk az om »Sa v e and Calcula t e«. K v ali - t e t o oper acije smo pr e v erili s »Solid V erif y« simu - lacijo , ki nam je pok az ala iz gled in gladk os t k ončne po vr šine (slik a 7). Pri enakih o zir oma primerljivih par ame trih smo pr e v erili še oper acije »Hybrid Con - t an t Z«, »Helic al Machining« , »Linear Machining«, »Radial Machining«, »Spir al Machining«, »Mor - phed Machinin g«, »3D Cons t an t St ep Ov er«, »3D Corner Off se t«, »Off se t Cutti ng« in »P ar allel P encil Milling«. 2.4 VPLIV STL MODELA 2.4 EFFECT OF THE STL MODEL Pr eden smo pričeli s primerja v o oper acij, smo mor ali iz dela ti primerno S TL da t ot ek o. P o z orni smo mor ali biti, da smo po vr šino pr edhodno do v olj z gla- dili. T ak o smo z ag ot o vili, da trik otniki, ki so nas t ali pri triangulacij i po vr šine, nis o bili pr e v eliki. V pri- meru pr e v eliki h trik otnik o v bi bila g eome trija po vr - šine našeg a okvirja neus tr e zna. Gladk os t smo z ag o- t o vili s š tirimi pr ehodi glajenja v pr ogr amu ArtCAM. Pri manj pr ehodih bi bila po vr šina bodič as t a, pri v eč pr ehodih pa bi po vr šina pos t ala pr e v eč plošč a t a, r elie f pa bi bil plit ek. Če bi model z gladili samo z enim pr ehodom, bi bila po vr šina pr egr oba (slik a 8) in t ek s tur a pr e v eč izr azit a. Če pa bi model z gladili z 10 pr ehodi, bi bila t ek s tur a pr e v eč z abrisana (slik a 9). Čepr a v bi imeli v eč trik otnik o v (237236), nam v t em primeru t o ne bi omog očilo bolj kv alit e tneg a iz delk a. 3 REZULTATI IN RAZPRAVA 3 RESULTS AND DISCUSSION Op timiz acijo CNC t ehnologije pri iz dela vi ume tnišk eg a iz delk a smo iz v edli s primerja v o r azličnih vr s t oper acij in poisk ali t ak šno k ombinacijo le-t eh, da je bilo r azmerje med k ak o v os tjo in č asom iz dela v e najboljše, saj v pr ak si CNC s tr oja ne mor emo obr emeniti z a v eč dni z a iz dela v o eneg a sameg a iz delk a. Pri gr obi obdela vi smo spr emljali r azlične k ak ov os ti povr šin pri r azličnih v arian t ah oper acije HSR. Upoš t e v a ti smo mor ali omejitv e upor abljeneg a r e zk arja Izbr ali smo r e zk ar z r ela tivno v elikim pr emer om, da nam gr oba obdela v a ne bi v z ela pr e v eč č asa, z ar adi česar v pr vi oper aciji nismo mogli globo por e zk a ti r elie f a našeg a modela. T o je pomenilo , da smo po k onč ani pr vi oper aciji HSR mor ali doda ti še oper acijo »R es t Slika 8. Tekstura STL modela pri enem prehodu glajenja Figure 8. The texture of the STL model after one smoothing pass Slika 9. Tekstura STL modela pri desetih prehodih glajenja Figure 9. The texture of the STL model after ten smoothing passes 78 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 R oughing«. Hkr a ti r e zk arja nismo ž eleli pr e v eč obr emeniti, z a t o odv ečneg a ma t eriala v pr vi HSR oper aciji nismo ods tr anili v enem pr ehodu ampak v dv eh (pomik or odja po globini smo izbr ali 17 mm, po širini pa 27 mm). Med seboj smo primerjali oper acije »HM R oughing«, »Con t our R oughing« in »Ha t ch R oughing«. Izpus tili smo oper acijo »Hybrid R yb R oughing«, saj je namenjena z elo specifični oper aciji (r e zk anje t ankih s t en). Na t ej t očki obdela v e k ak ov os t povr šine z a nas ni bila ključneg a pomena, osr edot očili smo se na hitr os t obdela v e. Pri primerljivih par ame trih smo primerjali potr ebne č ase z a iz v edbo. Izbr ana podajna hitr os t je bila 2500 mm/min, če bi izbr ali npr . 1000 mm/ min, bi bil č as obdela v e daljši. Ž eleni r e zult a t smo najhitr eje dosegli z oper acijo »Con t our R oughing« (pr eglednic a 1), z a t o smo jo izbr ali k ot us tr e zno in na podlagi t e oper acije iz v ajali nadaljnje. Preglednica 1. Časi trajanja prve operacije HSR rez- kanja pri primerljivih parametrih Table 1. Times needed for the first HSR milling ope- ration with comparable parameters R emic, K., & Merhar , M.: Op timiz a tion of CNC t echnology in the manuf acturing pr ocess of an artis tic pr oduct Z op er acijo »R es t R oughing« smo na t o gr obo po - r e zk ali še pr eos t ali odv ečen ma t erial, k ar nam je v nadaljnjih oper acijah (HSM ) skr ajšalo č as. Izbr a- li smo manjši r e zk ar s pr emer om 12 mm, da smo lahk o gr obo obdelali tudi de t ajle. P omik or odja po globini smo izbr ali 12 mm, po širini pa smo določi - li minim alni po mik (6,5 mm) in mak simalni pomik (11,7 mm). K er je bil odv z em ma t eriala manjši k ot pri pr ejšnji oper aciji, smo dolo čili v ečjo podajno hit - r os t (3000 mm/min). Oper acija »R es t R oughing« bi bila iz v edena v 28 minut ah in 51 sek undah. Pri fini obdela vi (oper acija HSM) smo upor abili is ti r e zk ar k ot pri oper aciji »R es t R oughing«. Z ar adi oblik e r e zk arja (»B ALL NOSE MILL«) smo lahk o do - segli v ečjo gladk os t po vr šine in manj izr azit e r az e, pod po g ojem da je bil pomik or odja po globini do v olj majhen. Pri v seh v arian t ah HSM oper acije smo upor abili primerljiv e par ame tr e: pomik or odja po globini in širini je bil 1,5 mm, smer r e zk anja pa »Bi-dir ectional«. Z ar adi neus tr e znos ti smo ž e vna- pr ej izlo čili nek aj vr s t oper acij , pri k a t erih pot or odja ni pokriv ala ce lotne po vr šine našeg a modela (slik a 10). Izločili smo oper acije: »Boundar y Machining«, »Horiz on t al Machining«, »P encil Milling« in »R es t Machining«. K er smo ž eleli najti najbolj op timalno oper a- cijo , smo mor ali upoš t e v a ti t ak o č as, potr eben z a iz v edbo k ot k ončno kv alit e t o po vr šine. V pr egled- nici 2 lahk o vid imo č ase, potr ebne z a iz v edbo posa - me znih oper acij HSM. Da bi bili č aso vno učink o viti, smo izlo čili v se oper acije, ki bi z a iz v edbo potr ebo- v ale v eč k ot 3 ur e in pol. T ak o smo izločili »Cons t an t Vrsta operacije Čas trajanja operacije [h:min:s] HM R oughing 0:51:46 Con t our R oughing 0:28:22 Ha t ch R oughing 0:37:45 Slika 10. Poti orodja pri operacijah. a) „Rest Machining“, b) „Boundary Machining“, c) „Pencil Milling“ in d) „Horizontal Machining“ Figure 10. Tool paths for “Rest Machining”, “Boundary Machining”, “Pencil Milling” and “Horizontal Machining” operations 79 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 R emic, K., & Merhar , M.: Op timiz acija CNC t ehnologije pri iz dela vi ume tnišk eg a iz delk a Z Machining«, »Helic al Machi ning«, »Radial Machi - ning«, »Morphed Machining«, »3D Corner Off se t« in »P ar allel P encil Milling«. Preglednica 2. Časi trajanja prve operacije HSM rez- kanja pri primerljivih parametrih Table 2. Times needed for the first HSM milling ope- ration with comparable parameters 4 ZAKLJUČKI 4 CONCLUSIONS V r azisk o v alnem delu smo prik az ali iz dela v o pr ogr ama z a ob dela v o ume tnišk eg a iz delk a (okvirja z a ogledalo) na 3-osnem CNC s tr oju. Model smo us tv arili iz dv odimenzionaln e slik e, g a pr e tv orili v 3D oblik o in po vr šino triangulir ali, da smo dobi - li S TL model, ki je služil k ot de finicija g eome trije po vr šine z a ob dela v o na CNC s tr oju. Dosegli smo cilj op timiz acije, ki s t a nam g a omog očili z elo hitri a z a upor abnik a enos t a vni oper aciji HSR in HSM. Do napak lahk o pride z ar adi nepr a vilno določenih mej obdelo v anja, v t em primeru bi r e zk ar z ašel v t elo iz delk a in g a po šk odo v al ali pa bi določen del iz del- k a os t al neobdelan. Celot en pr oces obdela v e je dok aj z amuden, saj bi z upor abo naše G-k ode potr ebo v ali 4 ur e 1 minut o in 31 sek und, da bi dobili ž elen iz delek. V pr ak si je kljub na t ančni iz dela vi in majhnemu k or a- k u odv z ema potr ebno še r očno brušenje r az. K ak o- v os t k ončneg a iz delk a bi lahk o izboljšali z upor abo manjšeg a k or ak a odv z ema in r e zk arje v z manjšim pr emer om, s čimer bi dosegl i v ečjo gladk os t po vr - šine, v endar pa bi t o bis tv eno podaljšalo č as iz dela- v e. Naš pr ogr am je bil us tv arjen z a 3-osni s tr oj, če bi okvir iz delo v ali na 5-osnem, bi bil iz delek k onč an hitr eje. Na t o smo med seboj primerjali k ak ov os t povr - šine pri pr eos t alih oper acijah. T o so bile: »Linear Machining«, »Spir al Machining«, »Hybrid Cont ant Z«, »Off set Cutting« in »3D Cons t ant St ep Ov er«. Pri oper acijah »Linear Machining«, »Spir al Machining« in »Off set Cutting« so pr ehodi or odja enak omerni in ni opaziti, da bi or odje kje z ašlo globlje v sur ov ec. V en- dar pa so z ar adi načina gibanja/poti or odja, r az e vid- ne in mot eče, saj ne pot ek ajo v zpor edno z geometrijo našeg a modela, z a t o smo t e oper acije izločili. Pri oper aciji »Hybrid Cons t ant Z« so bili nek at eri pr ehodi or odja po krivinah pr ekinjeni, z ato smo opazili dele povr šine, ki niso bili dovolj enak omerni. Raz e t e- čejo v smeri geometrije modela in niso mot eče. Ope- r acija »3D Cons t ant St ep Ov er« nam je dala najboljše r e zult at e. P ovr šina je enak omerno obdelana (nek olik o slabše k ot pri »Linear Machining«, v endar občutno bolj k ot pri »Hybrid Cons t ant Z«). Raz e so neizr azit e, delno v zpor edne z geometrijo modela (slik a 11). Pri izbiri oper acij »Contour R oughing«, »R es t R oughing« in »3D Cons t ant St ep Ov er« bi z a iz dela vo našeg a mo- dela potr ebov ali 4 ur e 1 minuto in 31 sek und. P o izbo- ru oper acije smo z desnim klik om na »Oper ations« v dr ev esu izbr ali »GCode All« in nato »Gener at e« t er iz delali G k odo z a naš pr ogr am. Vrsta operacije Čas trajanja operacije [h:min:s] Cons t an t Z Machining 3:33:25 Hybrid Cons t an t Z 3:07:44 Helic al Machining 3:40:54 Line ar Machining 2:43:40 Radial Machining 4:43:52 Spir al Machining 2:36:17 Morphed Machining 4:35:51 3D Cons t an t St e p Ov e r 3:04:18 3D Corner Off se t 3:30:22 Off se t Cutting 2:54:45 P ar allel P encil Milling 3:30:22 Slika 11. Smer in izrazitost raz na surovcu po opera- ciji »3D Constant Step Over « Figure 11. Course and distinctness of scratches on workpiece after “3D Constant Step Over” operation 80 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 R emic, K., & Merhar , M.: Op timiz a tion of CNC t echnology in the manuf acturing pr ocess of an artis tic pr oduct 5 POVZETEK 5 SUMMARY The w ork c arried out in this s tudy de t er - mined the op timal milling oper a tion f or manuf ac- turing an artis tic pr oduct (mirr or fr ame) in a CNC machine. The basic pictur e w as opened in Adobe Phot oshop CC and mask ed, so a black backgr ound w as achie v ed, then the “ Gr a y sc ale”« filter was applied. The picture was than uploaded to the ArtCAM wher e the dimensio ns w er e de t ermined. The model tha t w as aut oma tic ally cr ea t ed needed some smoothi ng. When the op timal t e x tur e w as achie v ed, an S TL model w as cr ea t ed with the “Cr e- a t e T riangle Mesh” oper a tion . The final number of triangles in the S TL model w as 221,656. The S TL model w as la t er uploa ded t o SolidCAM, as w as the w orkpiece tha t w as cr ea t ed be f or ehand in SolidW ork s. Both the model and w orkpiece w er e aligned and positioned in a c oor dina t e s y s t em. With the c ommands “ Add Milling Oper a tion” and “3D HSR” the type of pr ocessing w as chosen. “HM R oughing ” w as the fir s t oper a tion whose adequa - cy w as check ed. The par ame t er s f or the oper a tion w er e si milar if not equal. The chosen “End Mill” had a di ame t er of 30 mm, ma ximal milling dep th 38 mm and f eed 2500 mm/min . The “Boundar y -T ool R ela tion” w as se t a t “Ex t ernal” , in the “P asses” sec- tion milling w as se t with an off se t of 2 mm and t ol - er ance of 0.4 mm. The milli ng dep th w as 17 mm and mil ling type w as “Cons t an t ” . The t ool s t ep w as select ed as 90% the leng th of the diame t er . The up - per bou ndar y w as a t 0 mm and the lo w er boundar y a t -34 mm. “Lin k” w as se t as “Bi-dir ectional” , allo w - ing the t ool t o mill in both w a y s. The minimal mill - ing diame t er w as chosen aut oma tic ally . St epdo wn w as se t as “Plung e Ramping ” . The oper a tions “Con - t our R oughing ” and “Ha t ch R oughing ” w er e also check ed, and the f ormer w as the op timal one. The HSR gr oup of oper a tions also off er s a special “R es t R oughing ” oper a tion which w as used t o r oughly r e - mo v e mor e e x cess ma t erial. The HSR oper a tions w er e f ollo w ed with HSM oper a tions. A smaller t ool w as used (a ball nose mill with diame t er 12 mm). The fir s t oper a tion t es t ed fr om the gr ou p w as “Cons t an t Z Machining ” . The off se t w as chosen t o be 0.5 mm, bec ause the final pr oduct is g oin g t o need manual polishing. The s t ep do wn w as 1.5 mm, and the function “Smoothing ” w as enabled. Minimal s t ep do wn w as se t t o 0.5 mm, and the dir ection of milling w as se t t o “Bi-dir ec - tional” . St ep o v er w as se t t o 1.5 mm. Using similar par ame t er s other oper a tions w er e t es t ed (“Hybrid Cons t an t Z ” , “Helic al Machining ” , “Linear Machin - ing ” , “Radial Machining ” , “Spir al Machining ” , “Mor - phed Machinin g ” , “3D Cons t an t St ep Ov er ” , “3D Corner Off se t ” , “ Off se t Cuttin g ” and “P ar allel P encil Milling ”). E v er y oper a tion w as check ed with a “Sol - id V erif y ” simu la tion, wher e the es tima t ed quality of the final pr oduct and time needed f or the oper - a tion w er e f ound. Some oper a tions w er e le ft out, as the y ar e v er y specific and un suit able f or our model. In the HSR oper a tion gr oup the op timal one turned out t o be “Con t our R oughing ” , as it w as the f as t es t, needing jus t 28 minut es and 22 sec onds. The “R es t R ough - ing ” oper a tion needed 28 minut es and 51 sec onds. When the HSM oper a tions w er e e v alua t ed, both the time needed and final quality w er e t ak en in t o c onsider a tion. The oper a tions tha t needed mor e than 3 hour s and 30 minut es t o perf orm w er e e v al- ua t ed fir s t, and the r es t of them w er e e v alua t ed b y the look of the surf ace. The op timal one w as “3D Cons t an t St ep Ov er ” . All thr ee chosen oper a tions t og e ther (“Co n t our R oughin g ” , “R es t R oughing ” and “3D Cons t an t St ep Ov er ”) w er e finished in 4 hour s 1 minut e and 31 sec on ds. Finally the G c ode w as g ener a t ed f or our pr ogr am. ZAHVALA ACKNOWLEDGEMENTS Razisk a v a je bila opr a vljena v okviru diplom - sk eg a dela z a z aključek Univ erzit e tneg a š tudija Lesar s tv a – 1. s t opnja. Delo je bilo opr a vljeno na K a t edri z a mehansk e obdelo v alne t ehnologije lesa, Oddelk a z a lesar s tv o , Biot ehnišk e f ak ult e t e, Univ er - z e v Ljubljani. VIRI REFERENCES ArtCAM. Delc am launches ne w ArtCAM Pr o softw ar e f or artis tic CADCAM. R e trie v ed fr om h ttp://w w w .delc am.c om. tw/ art - c am/ne w s/pr ess_article0bd7.h tml?r ele aseId=440 Auslande r , L. (1998). T as t e and P o w e r: Furnishing Modern Fr ance: Univ e r sity of Calif ornia Pr e ss. Balič, J ., & P ahole, I. (2008). Pr oiz v odne t ehnologije . Maribor: F ak ul - t e t a z a s tr ojniš tv o. 81 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 R emic, K., & Merhar , M.: Op timiz acija CNC t ehnologije pri iz dela vi ume tnišk eg a iz delk a Béche t, E., Cuillie r e , J . C., & T r ochu, F . (2002). Ge ner a tion of a finit e elemen t ME SH fr om s t er eolithogr aph y (S TL) file s. CAD Com - put er Aided Design, 34(1), 1-17. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/ S0010-4485(00)00146-9 Jo v ano vić, J ., Smajić, S., & Beljo Lučić, R . (2020). In flue nce of diff e - r e n t machining on the surf ace r oughness of be ech w ood sam - ple s. P aper pr esen t ed a t the Sus t ainability of F or e s t -Based Indus trie s in the Global E c onom y - Pr ocee dings of Scien tific P aper s. K oleda, P ., Bar cík, Š., S v or eň, J ., N ašč ák, L., & Dobrík, A . (2019). In - flue nce of cutting w edg e tr ea tme n t on cutting po w e r , machi - ne d surf ace quality , and cutting e dg e w ear when plane milling oak w ood. BioR e sour ces, 14(4), 9271-9286. DOI: h ttp s://doi. or g /10.15376/bior e s.14.4.9271-9286 Me rhar , M., Buc ar , D . G., & Me r e la, M. (2020). Machinability R e se - ar ch of the Mos t Common In v asiv e T r ee Spe cie s in Slo v enia. F or e s ts, 11(7). Me rhar , M., Še g a, B., & Gornik, B. D . (2019). The in fluence of the r - mal modific a tion on the machining pr opertie s of be ech w ood. Les/W ood, 68, 15-24. DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/le s-w o - od.2019. v68n01a02 R ypl, D ., & Bittnar , Z. (2006). Ge ner a tion of c omput a tional surf ace meshe s of S TL mode ls. Journal of Comput a tional and Applie d Ma the ma tics, 192(1), 148-151. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/j. c am.2005.04.054 SolidCAM (2015). SolidCAM 2015 HSR/HSM Module User Guide: So - lidCAM. 82 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 83 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 1 INTRODUCTION Plasma tr ea tmen ts ar e a g ood t ool t o modi - f y the surf ace of w ood-base d ma t erials and t ailor them t o w ar ds v arious applic a tions, such as impr o v - ing their c ompa tibility with a giv en c oa ting (Žigon e t al., 2018; Altg en e t al., 201 9). The plasma has e f - f ects on the tr ea t ed surf aces thr ough v arious ph y s- ic al and chemic al pr ocesses (W olk enhauer e t al., 2008; Altg en e t al., 2015), ther eb y modif ying the surf ace fr ee ener gy (Blanchar d e t al., 2009), e t ch- ing the surf ace s (Jamali & E v ans, 2011) or activ a ting them (Žigon e t al., 2019a). Th is also impr o v es pene- tr a tion and adhesion of the c oa tings, as w ell as the final pr operties of the f ormed surf ace s y s t em (Dam, PLASMA TREATMENT OF SPRUCE WOOD CHANGES ITS DIELECTRIC PROPERTIES OBDELAVA SMREKOVEGA LESA S PLAZMO SPREMENI NJEGOVE DIELEKTRIČNE LASTNOSTI Sebas tian Dahle 1* , Jur e Žig on 1 , Mark o P e trič 1 , Mirk o K ariž 1 UDK 630*829.9:538.956 Original scien tific article / Iz virni znans tv eni članek R eceiv ed / Prispelo : 5. 10. 2020 Accep t ed / Spr eje t o: 10. 11. 2020 Abstract / Izvleček Abstract: The effects of dielectric barrier discharge (DBD) plasma treatment on the dielectric properties of Norway spruce wood (Picea abies (L.) Karst.) were investigated using dielectric analysis. Dielectric constant (i.e. permittivity) and loss coefficient were determined at various frequencies. The resulting changes on lamellae specimens of different thicknesses were compared with the change in mass and moisture content. A significant influence of the plasma was found, leading to an increase of the dielectric constant by about 2%, and a decrease of sample mass directly after the plasma treatment by approx. 14%, whereas a reduction in moisture content by only about 0.6% and a corresponding change in loss coefficient were detected. Overall, the mechanisms of the observed changes remain unclear and seem mainly uncorrelated with the hitherto known chemical changes in wood surfaces caused by similar plasma discharges. Keywords: wood, Norway spruce = Picea abies, plasma, dielectric constant, moisture content Izvleček: Vpliv obdelave z dielektrično barierno razelektritveno (DBD) plazmo na dielektrične lastnosti smrekovega lesa (Picea abies (L.) Karst.) smo raziskovali z dielektrično analizo. Pri različnih frekvencah smo določili dielektrično konstanto in faktor dielektričnih izgub. Nastale spremembe na vzorcih lamel različnih debelin smo primerjali s spre- membo mase in vlažnosti. Ugotovljen je bil pomemben vpliv obdelave s plazmo, kar je povzročilo povečanje diele- ktrične konstante za približno 2 % in zmanjšano maso vzorca neposredno po plazemski obdelavi, medtem ko je bilo zaznano zmanjšanje vlažnosti za približno 0,6 % in ustrezno povečanje tangensa izgubnega kota. Na splošno mehaniz- mi opaženih sprememb ostajajo nejasni in se zdijo v glavnem nepovezani z do zdaj znanimi kemičnimi spremembami na površinah lesa, ki jih povzročajo podobne plazemske razelektritve. Ključne besede: les, navadna smreka = Picea abies, plazma, dielektrična konstanta, vlažnost 1 Univ er sity of Lju bljana, Biot echni c al F aculty , Departmen t of W ood Science and T echnology , Jamnik arje v a 101, 1000 Lju - bljana, Slo v enia * e-mail: sebas tian.dahle@b f .uni–lj.si V ol. 69, No. 2, 83-95 DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/les-w ood.2020. v69n02a03 2017; Lis t on e t al., 1993; W olk enhauer e t al., 2009; W olf & Spar a vigna, 2010; De Cademart ori e t al., 2016; P erisse e t al., 2017; R einpr ech t e t al., 2018). K r ál e t al. (2015) f ound tha t the dep th of the chemic al modific a tion b y a non-thermal plasma is in the or der of 100 nm inside the w ood sub s tr a t e. Ho w e v er , the dep th of in fluence of plasma tr ea t - men ts migh t be deeper than sho wn b y chemi- c al mod ific a tion of the solid ma t erial. Haase and c o-w ork er s (2019) f ound an e t ching of pits, which incr eased the sub s tr a t es’ por osity and thus en- hanced the pene tr a tion of liquids applied a ft er plasma tr ea tmen t. Mor eo v er , W ascher e t al. (2014) pr oposed a possible tr ea tmen t inside v essels, which chang es the pr operties inside the ma t erial. This w ould inc lude the o v er all e ff ectiv e or inner surf ace of the w ood samples. Non-thermal plasmas ar e c apable of incr eas- ing the e v apor a tion r a t es of liquids, including w a t er 84 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Obdela v a smr ek o v eg a lesa s plazmo spr emeni njeg o v e dielek trične las tnos ti (c. f . Gamalee v e t al., 2019), which w ould a ff ect the mechanic al, electric al, and dielectric pr operties of a w ood en specimen. This als o applies t o w ooden w orkpieces, as pr e viously sho wn on a w e t beech sub s tr a t e a ft er 1 minut e of loc alised DBD plasma tr ea tmen t (Figur e 1). The plasma-tr ea t ed spot on the specimen’ s surf ace is signific an tly drier , and thus its c olour s t ands out fr om the r es t of the s till w e t surf ace. The impact of plasma tr ea tmen ts f or utilisa tion in gluing and c oa ting applic a tions is thus mor e c om- ple x than oft en assumed. In tr oducing a gr adien t of the mois tur e c on t en t will lik ely chang e the w e tting , drying and curing of c oa tings and glues. Mor eov er , both, mois tur e c on t en t and dielectric pr operties ar e de t ermining f act or s during mos t plasma tr ea tmen ts, which influence the electric fields and thus a ff ect f ac- t or s such as the tr ans f er of ener gy , the g as t emper a- tur es, and the r a t es of plasma-chemic al r eactions. The dielectric pr operties of a non-c onducting ma t erial describe the in t er action of the ma t erial with electric fields. The main in t er actions ar e the ab sorp tion and s t or ag e of electric pot en tial ener - gy in the f orm of polarisa tion within the dielectric ma t erial (dielectric c ons t an t ε’, c. f . eq. 1), and the dissipa tion or loss of part of this ener gy when the electric field is r emo v ed (loss c oe fficien t δ, ak a loss t ang en t, c. f . eq. 2) (James, 1975). The dielectric c ons t an t is the r a tio of the c apacit ance f ormed b y tw o me t al pla t es with a ma t erial be tw een them, t o the c apacit ance of the same pla t es with air (or a v acuum) be tw een them. (1) (2) In or der t o pr operly dis tinguish be tw een elec - tric al and dielectric pr operties, and t o de t ermine the fr equency dependence, a c ombined induc - t ance, c apacit ance and r esis t ance (L CR) me tr e is used (Nik olo v a e t al., 2018). Se v er al f act or s a ff ect the dielectric c ons t an t of w ood, fr om the mois tur e c on t en t, densi ty , and w ood orien t a tion (longitudi - nal, r adial, t ang en tial), t o t em per a tur e and salinity (T or g o vnik o v , 1993; Sik der e t al., 2009). This is highligh t ed in Norimot o’ s 1976 o v er - vie w on the dielectric pr operties of v arious w ood Figure 1. Wet beech substrate after 1 minute of localised DBD plasma treatment; the plas- ma-treated part of the surface (middle of the figure) standing out as being significantly dri- er than the rest of the speci- men. Slika 1. Moker substrat iz buko- vine po 1 minuti lokalizirane ob- delave z DBD plazmo; s plazmo obdelani del površine (sredina slike) izstopa kot bistveno bolj suh od preostalega vzorca. ’– ’’ j εε ε = ’’/ ’ tanδεε = 85 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Plasma tr ea tmen t of spruce w ood chang es its dielectric pr operties species and lignocellulosic ma t erials, and their de- pendence on t emper a tur e and mois tur e c on t en t. In r ela tion t o v arious micr o w a v e tr ea tmen t and c om- put er t omogr aph y applic a tions, the loc al dielectric function inside the w ood ma t erial is an import an t f act or (c. f . Boer o e t al., 2018), giving rise t o v arious models and g ener alised descrip tions of the dielec- tric pr operties of w ood (Daian e t al., 2006). In this s tudy , w e in v es tig a t e the chang e in di - electric pr operties in spruce induced b y an air plas - ma tr ea tmen t. Further , mass and mois tur e c on t en t measur emen ts ar e pr esen t ed in or der t o discuss possible mechanisms. W e ho pe t o impr o v e the un - der s t anding of these pr ocesses tha t de t ermine the out c omes of plasma tr ea tmen ts f or w ood-based sub s tr a t es. 1 UVOD Obdela v a s plazmo pr eds t a vlja dobr o or odje z a spr eminjanje las tnos ti po vr šin ma t erialo v na osno - vi lesa in njiho v o prilag ajanje r azličnim aplik acijam, npr . z a izboljšanje njiho v e z družljiv os ti s pr emazi (Žig on e t al., 2018; Altg en e t al., 2019). Plazma vpli - v a na obdelane po vr šine s fizik alnimi in k emičnimi pr ocesi na po vr šinah obdelo v ance v (W olk enhauer e t al., 2008; Altg en e t al., 201 5), s čimer spr eminja pr os t o ener gijo po vr šin (Bla nchar d e t al., 2009), jedk a (Jamali & E v ans, 2011 ) ali ak tivir a po vr šine (Žig on e t al., 2019a). T o izboljša tudi pr odir anje in oprijem pr emaz o v t er k ončne las tnos ti po vr šinsk e- g a sis t ema (Dam, 2017; Lis t on e t al., 1993; W olk en- hauer e t al., 2009; W olf & Spar a vigna, 2010; De Cademart ori e t al., 2016; P e risse e t al., 2017; R e - inpr ech t e t al., 2018). K r ál e t al. (2015) so ug ot ovili globino k emijsk e modifik acije z ne t ermično plazmo 100 nm znot - r aj lesneg a subs tr a t a. Globina vpliv a plaz emsk e obdela v e pa je lahk o globlja k ot pok až e k emijsk a analiz a modifik acije tr dneg a ma t eriala. Haase e t al. (2019) so ug ot ovili jedk anje pik enjskih odpr - tin, k ar je pov eč alo por o znos t lesne s truk tur e in s t em pov eč alo pr odir anje t ek očin, nanesenih po plaz emski obdela vi. Nadalje, W ascher e t al. (2014) na v ajajo mo žno obdela v o znotr aj celičnih lumno v in s t em spr emi- njanje las tnos ti v por o znem ma t erialu. T o vključuje celotno specifično po vr šino znotr aj v z or ce v lesa. Ne t ermične plazme po v eč ajo hitr os t izhlape - v anja t ek očin, vključno z v odo (Gamalee v e t al., 2019), k ar vpliv a na mehansk e, elek trične in diele- k trične las tnos ti lesneg a v z or c a. T o pok až e tudi iz- pos t a vit e v mokr eg a buk o v eg a sub s tr a t a lok alizir ani obdela vi z DBD plazmo z a 1 minut o (slik a 1). Mes t o na po vr šini v z or c a, obdelano s plazmo , je zna tno osušeno , z a t o njeg o v a bar v a iz s t opa v primerja vi s pr eos t alo po vr šino. V pliv pl az emsk e obdela v e na upor abo pri le- pljenju in pr em az o v anju je bolj z aple t en, k ot se pog os t o domne v a. Gr adien t vlažnos ti bo v erje tno spr emenil omočit e v , sušenje in utrje v anje pr ema - z o v in lepil. P oleg t eg a s t a vlažnos t in dielek trične las tnos ti odloč ilna deja vnik a pri v ečini plaz emskih obdela v , ki vpliv ajo na elek trična polja in t ak o vpli - v ajo na pr enos ener gije, t em per a tur o plino v in hi - tr os ti plaz emskih k emijskih r eak cij. Dielektrične las tnos ti nepr ev odneg a ma t eri- ala opisujejo in t er ak cijo ma t eriala z električnimi polji. Gla vni in t er ak ciji s t a absorpcija in shr anje- v anje električne pot encialne ener gije v obliki po- lariz acije znotr aj dielektričneg a ma t eriala (dielek - trična k ons t an t a ε’ , glej enačbo 1) in odv ajanje ali iz guba dela t e ener gije ob ods tr anitvi električneg a polja (f akt or dielektričnih iz gub δ, tudi t ang ens iz gubneg a k ot a, glej enačbo 2) (James, 1975). Di- električna k ons t an t a je r azmerje med k apacitiv - nos tjo , ki jo tv orit a dv e k ovinski plošči z ma t eri- alom med njima, in k apacitivnos tjo enakih plošč z zr ak om (ali v ak uumom) med njima. Za pr a vilno r azlik ov anje med električnimi in dielektričnimi las tnos tmi in z a določit ev fr ekv enčne odvisnos ti se upor ablja k ombinir ani merilnik induktivnos ti, k apacitivnos ti in upornos ti (L CR) (Nik olov a et al., 2018). Na dielektrično k ons t an t o lesa vpliv a v eč deja vnik ov , k ot so vlažnos t, g os t ot a, orien t acija lesa (v z dolžno , r adialno , t ang encialno), t emper a- tur a in vsebnos t soli (T or g ovnik ov , 1993; Sik der et al., 2009). T o je prik az ano in r azlo ž eno v Norimot o v em pr egledu iz le t a 1976 o dielek tričnih las tnos tih r az- ličnih vr s t lesa in lignocelulo znih ma t erialo v t er nji - ho vi od visnos ti od t emper a tur e in v sebnos ti vlag e. V z v e zi z r azličn imi aplik acijami z a mikr o v alo vno ob - dela v o in r ačun alnišk o t omogr a fijo je lok alna diele- k trična funk cija znotr aj lesneg a ma t eriala pomem- ben deja vnik (Boer o e t al., 2018), k ar je po v zr očilo r az v oj r azličnih modelo v in opiso v dielek tričnih las t - nos ti lesa (Daian e t al., 2006). 86 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Obdela v a smr ek o v eg a lesa s plazmo spr emeni njeg o v e dielek trične las tnos ti V t ej š tudiji smo r azisk o v ali spr emembe diele- k tričnih las tno s ti lesa smr ek e, ki jih po v zr oči ob - dela v a z zr ačno plazmo. Nadalje so pr eds t a vljene meritv e mase in vlažnos ti z namenom r azpr a v e o mo žnih mehanizmih. Na t a način bi lahk o izboljšali r az ume v anje pr oceso v , ki do loč ajo r e z ult a t e pla - z emsk e obdela v e lesnih sub s tr a t o v . 2 MATERIALS AND METHODS 2 MATERIALI IN METODE 2.1 PLASMA TREATMENT PROCESS The surf ace of each individ ual sample w as tr ea t ed with a dielectric barrier dischar g e (DBD) de vice (also kno wn as a dir ect Cold A tmospheric Plasma, diCAP) tha t g ener a t e s a non–thermal plas - ma in air a t a tmospheric pr essur e (R ehn & Viöl, 2003; Altg en e t al., 2016; Žigon e t al., 2019b) in a se tup as depic t ed in Figur e 2. The par ame t er s of an alt erna ting high v olt ag e (fr equency 5 kHz, 15 kV peak v olt ag e) w er e r egula t ed via a high v olt ag e g ener a t or (c. f . Žigon e t al., 2019a, b). Plasma w as ignit ed be tw een the surf ace of the tr ea t ed speci- men (mo ving r a t e 3 mm·s –1 ) and a tubular cer amic hose (Al 2 O 3 , thickness 2.5 mm) with a r ound br ass electr ode with a diame t er of 15 mm. The dis t ance be tw een the dielectric and the surf ace of the spec- imen w as se t t o 1 mm. All samples w er e tr ea t ed individually t o r educe holding times be tw een tr ea t - men t and sub sequen t measur emen ts. 2.1 POSTOPEK OBDELAVE S PLAZMO P o vr šina v sak eg a posame zneg a v z or c a je bila obdelana z dielek trično barierno r az elek tritv eno plazmo (DBD) (znano tudi k ot neposr edna hladna a tmos f er sk a plazma, diCAP), ki v zr ak u us tv arja ne- t ermično plazmo pri a tmos f er sk em tlak u (R ehn & Viöl, 2003; Altg en e t al., 2016; Žig on e t al., 2019b) in k a t er e shema je prik az ana na sliki 2. P ar ame tri izmenične visok e nape t os ti (fr ekv enc a 5 kHz, 15 kV najvišja nape t os t) so bili r egulir ani pr ek visok onape - t os tneg a g ener a t orja (Žig on e t al., 2019a, b). Plazma se je us tv arila med po vr šino obdelo v anc a (hitr os t gi- banja 3 mm s -1 ) in k er amično ce vjo (Al 2 O 3 , debelina 2,5 mm) z okr oglo medeninas t o elek tr odo s pr eme- r om 15 mm v notr anjos ti. Raz dalja med dielek trik om in po vr šino obdelo v anc a je bila nas t a vljena na 1 mm. V se v z or ce smo obdelali posamično , da smo skr ajšali č as med obdela v o in naslednjimi meritv ami. 2.2 DIELECTRIC MEASUREMENTS Dielectric analy sis (DE A) in v olv es measuring chang es of the dielectric pr operties of the ma t erial b y using an impedance analy ser ov er man y or der s of magnitude of fr equency . Dielectric measur emen ts ar e c arried out b y measuring the v olt ag e and curr en t be tw een a pair of electr odes in or der t o de t ermine the c onduct ance and c apacit ance of the ma t erial placed be tw een the electr odes (Šernek & K amk e, 2007). Fr om these measur emen ts the dielectric c on- s t an t and loss c oe fficien t c an be de t ermined. Figure 2. Schematic representa- tion of the used plasma setup. Slika 2. Shematski prikaz upora- bljene naprave s plazmo. 87 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Plasma tr ea tmen t of spruce w ood chang es its dielectric pr operties Radial cut lamellas with thic knesses of 3 mm and 5 mm w e r e cut with a laser fr om spruce (Pi- cea abies (L.) K ar s t.), pr oducing fiv e w ooden discs f or each thickn ess, each with a diame t er of 55 mm. Discs edg es w er e sanded t o r emo v e the charr ed ma t erial, which c ould a ff ec t the measur emen ts. The r esidual mois tur e c on t en t of the discs amoun t - ed t o appr o x. 9.4%. The w ooden discs w er e w eighed be f or e mea - suring the initial dielectric pr operties, immedia t ely a ft er c onducting the plasma tr ea tmen t described in 2.1, and be f or e each measuring of the dielectric pr operties. Di electric meas ur emen ts w er e c on - duct ed immedia t ely a ft er pla sma tr ea tmen t and 24 and 48 hour s a ft er . Measur emen ts of dielectric pr operties w er e c arried out a t r oom t emper a tur e using an Agilen t 4285A L CR me tr e t og e ther with an Agilen t 16451B Dielectric T es t Fix tur e. The dielectric pr operties w er e de t ermined within a fr equency r ang e of 79 kHz t o 25 MHz. A measuring me thod with an air g ap of 1 mm be tw een the upper e lectr ode and samples w as used t o me asur e the dielectric pr operties with - out the in fluence of the samples’ c onductivity . The r esulting da t a w er e a v er ag ed fr om mea - sur emen ts of all equal sampl es be f or e de t ermining the diel ectric c ons t an t and lo ss c oe fficien t of w ood, f ollo wing Šernek and K amk e (2007). 2.2 DIELEKTRIČNE MERITVE Dielek trična analiz a (DE A) vključuje merjenje spr ememb dielek tričnih las tnos ti ma t eriala pri r az- ličnih fr ekv enc ah z upor abo impedančneg a analiz a- t orja. Dielek trične meritv e se iz v ajajo z merjenjem nape t os ti in t ok a med par om elek tr od, s čimer se ug ot o vi pr e v odnos t in k apacitivnos t ma t eriala, na- meščeneg a med elek tr odam a (Šernek & K amk e, 2007). Iz t eh merit e v lahk o določimo dielek trično k ons t an t o in f ak t or dielek tričnih iz gub. Iz vsak e smr ek ov e (Picea abies (L.) K ar s t.) lamele debelin 3 in 5 mm z r adialno orien t acijo lesnih vlak en smo z laserjem izr e z ali po pe t lese- nih disk ov s pr emer om 55 mm. R obov e disk ov smo pobrusili, da smo ods tr anili z ogleneli ma t erial, ki bi lahk o vpliv al na meritv e. Vlažnos t disk ov je bila približno 9,4 %. Lesene disk e smo s t eh t ali pr ed z ače tnim mer - jenjem dielek tričnih las tnos ti, tik po obdela vi s plaz - mo (po s t opek opisan v t očki 2.1) t er pr ed v sakim merjenjem dielek tričnih las tnos ti. Dielek trične las t - nos ti smo mer ili t ak oj po obd ela vi s plazmo t er po 24 in 48 ur ah po obdela vi. Meritv e dielek tričnih las tnos ti smo iz v edli pri sobni t emper a turi z upor abo merilnik a L CR Agilen t 4285A sk upaj z napr a v o z a merjenje dielek tričnih las tnos ti tr dih sno vi Agilen t 16451B. Dielek trične las tnos ti so bi le določene v fr ekv enčnem obmo - čju od 79 kHz do 25 MHz. Z a merjenje dielek trič- nih las tnos ti br e z vpliv a pr e v odnos ti v z or ce v je bila upor abljena me t oda z zr ačno r e ž o 1 mm med z g or - njo elek tr odo in v z or cem. Nas t ali poda tki so bili iz me rit e v v seh enakih v z or ce v po vpr ečeni pr ed do ločitvijo dielek trične k ons t an t e in t ang ensa iz gubn eg a k ot a lesa na način, k ot s t a g a opisala Šernek in K amk e (2007). 2.3 MOISTURE CONTENT AND MASS CHANGE The impact of the plasma tr ea tmen t on the mois tur e c on t en t and mass chang e c oinciding with tha t w er e de t ermined on spruce r adial cut lamel- las siz ed 50 mm × 35 mm × 3.1 mm. Mois tur e c on - t en ts w er e measur ed using a Gann Hy dr ome tt e M 4050 with a r am-in electr ode M18, se t t o the man- uf actur er ’ s par ame t er s f or spruce w ood. The mass chang e during plasma tr ea tmen ts w er e measur ed using a Me ttler T oledo PB1502 sc ale. Video r ec or d- ings of the tr ea tmen t sho win g the sample and the displa y of the sc ale w er e analy sed fr ame b y fr ame t o yield tw o v alues per sec ond (full r ec or ding a v ail - able t og e ther with all the r a w da t a). 2.3 SPREMEMBA VSEBNOSTI VLAGE IN MASE V pliv ob dela v e s plazmo na vlažnos t in sor az- merno spr eme mbo mase smo določili na smr ek o vih r adialno r e z anih lamelah v elik os ti 50 mm × 35 mm × 3,1 mm. Lesno vlažnos t smo izmerili z vlag ome- r om Gann Hy dr ome tt e M 4050 z v s t a vljeno elek tr o- do M18, nas t a vljeno na pr oiz v ajalče v e par ame tr e z a smr e k o v les. Spr ememba mase med obdela v o s plazmo je bila izmerjena s t eh tnic o Me ttler T oledo PB1502. Iz posne tk o v obdela v e s plazmo , ki prik a- z ujejo v z or ce in merilo , smo z ajeli po dv e meritvi vr ednos ti na sek undo (na v oljo celotno snemanje sk upaj z v semi neobdelanimi poda tki). 88 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Obdela v a smr ek o v eg a lesa s plazmo spr emeni njeg o v e dielek trične las tnos ti 3 RESULTS AND DISCUSSION In Figur e 3, the dielectric pr operties in the r ang e fr om 0 t o 25 MHz f or spruce disk s with a thickness of 3 mm ar e sho wn be f or e plasma tr ea t - men t (blue line), dir ectly a ft er plasma tr ea tmen t (pink line), 24 hour s a ft er plasma tr ea tmen t ( gr e y line) and 48 hour s a ft er plasma tr ea tmen t (y el- lo w line). Dir ectly a ft er the plasma tr ea tmen t, the dielectric c ons t an t w as incr eased b y about 2%, which is c on tr ar y t o e xpect a tions with r eg ar d t o dr ying pr ocesses. As the mois tur e c on t en t de- cr eases and v ola tile or g anic c ompounds e v apor a t e fr om the specimen the dielectric c ons t an t should decr ease, bec ause of the higher dielectric c on- s t an t of the e v apor a t ed c ompounds as c ompar ed t o the r esidual ma t erial (c. f . Norimot o & Y amada, 1972; James, 1975; T or g o vnik o v , 1993). The e f - f ect does r emedia t e o v er time, as c an be clearly seen fr om measur emen ts a ft er 24 and 48 hour s. Ho w e v er , the r emedia tion appear s t o diff er o v er the fr equency r ang e, being particularly f as t er in the r ang e abo v e 20 MHz, wher eas a lar g er dielec- tric c ons t an t is r e t ained particularly belo w 5 MHz, e v en a ft er 48 hour s. Based on the measur ed chang e in dielectric c ons t an t, it is possible t o tr y and es tima t e the dep th of the e ff ect imposed b y the plasma tr ea tmen t b y assuming dis tinct v alues of the base dielectric c on - s t an t ε 1 o v er a thickness of d 1 inside the sample, as w ell as a dielectric c ons t an t ε 2 in a la y er of thick - ness d 2 , which w as chang ed b y the plasma within no mor e than one or der of magnitude. The se tup is e ff ecti v ely r e pr esen t ed b y a serious of planar c a- pacit or s with cr oss-sectional ar ea A of c apacit ance C (see eq. 3), yielding a t ot al e x t ernal c apacit ance of C tot (see eq. 4). Figure 3. Dielectric constant of spruce discs, thickness 3 mm Slika 3. Dielektrična konstanta smrekovih diskov debeline 3 mm 89 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Plasma tr ea tmen t of spruce w ood chang es its dielectric pr operties (3) (4) Simple tr ans f orma tions of equa tions 3 and 4 f or an initial dielectric c ons t an t ε, a measur ed chang e by 2% and a ma ximum loc al chang e of a f act or of 10, yield the r ela tiv e thicknesses of the unmodified bulk d bulk and the modified la y er d mod as giv en by eq. 5, which c an be simplified in t o eq. 6. This amoun ts t o a modified la y er thickness d mod of 2.2% of the r e- maining unmodified bulk d bulk , i.e. 66 µm modific a- tion depth within the 3 mm lamellae. It should be not ed tha t these figur es ov er es tima t e typic al chang- es in the dielectric c ons t an t imposed by chemic al modific a tions in w ood, thus lik ely under es tima ting the actual modific a tion depth by a signific an t f act or . Figur e 4 sho w s measur emen ts of the dielectric c on - s t an t in the r ang e fr om 0 t o 25 MHz f or spruce disk s with a thickness of 5 mm. Da t a ar e sho wn f or the specimen be f or e plasma tr ea tmen t (blue line), di - r ectly a ft er plasma tr ea tmen t (pink line), 24 hour s a ft er pl asma tr ea tmen t ( gr e y line), and 48 hour s a ft er plasma tr ea tmen t (y ello w line). In c on tr as t t o the 3 mm disk s, the v olume dielectric c ons t an t f or the 5 mm disk s does not sho w a signific an t chang e due t o the plas ma tr ea tmen t, but a sligh t decr ease in the r egion abo v e 20 MHz is not able 24 hour a f - t er the tr ea tmen t. This diff er ence be tw een 3 mm and 5 mm thic k disk s indic a t es the limit ed dep th of the plasma tr ea tmen t ’ s e ff ect. Since the e ff ect is s till w ell pr onounced with the in t egr a t ed dielec- tric pr operties of 3 mm thick specimens, but bar ely visible a t all a t 5 mm thick specimens, the impact / C Ad ε = 11 1 12 tot C CC −−− = + ( ) ( ) [ ] ( ) / 1.02 • / / 10 • bulk mod bulk mod dd d d εε ε +=+   [ ] 0.2 / 8.98 • mod bulk dd = Figure 4. Dielectric constant of spruce discs, thickness 5 mm Slika 4. Dielektrična konstanta smrekovih diskov debeline 5 mm (5) (6) 90 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Obdela v a smr ek o v eg a lesa s plazmo spr emeni njeg o v e dielek trične las tnos ti of the plasma tr ea tmen t on the dielectric pr oper - ties seems t o be in the ar ea near the surf ace. The me thod used f or measuring dielectric pr operties sho w s the a v e r ag e dielectric c ons t an t thr ough the sample. Figur e 5 pr esen ts the loss c oe fficien ts f or 3 mm spruce discs be f or e plasma tr ea tmen t (blue line), dir ectly a ft er plasma tr ea tmen t (pink line) and 24 hour s a ft er plasma tr ea tmen t ( gr e y line). The lo w es t loss c oe fficien ts in the en tir e fr equency r ang e ar e r epr e sen t ed b y the un tr ea t ed sub s tr a t es; ho w e v er , the incr ease in los ses appear s insignifi - c an t ag ains t na tur al v aria tions of the ma t erial. The chang es in diel ectric permittivity (c. f . fig. 3) ar e thus not r e flect ed in an incr eased ab sorp tion of ener gy out of alt erna ting electric al fields. Since both the dielectric perm ittivity and the loss c oe fficien t ar e typic ally mos t e ff ect ed b y changing mois tur e c on - t en ts a t fr equencies belo w 100 kHz, the loss c oe ffi- cien t e v en mor e so than the dielectric c ons t an t (c. f . James, 1975), it seems unlik ely tha t these e ff ects ar e c aused mer ely b y an enhanced e v apor a tion of v ola tile c ompounds fr om the surf ace, which is kno wn t o appear during plasm a tr ea tmen ts (Altg en e t al., 2015, 2016). In or der t o in v es tig a t e possib le c auses f or the chang es in dielectric c ons t an t and loss c oe fficien t, the mass chang e of a 50 mm × 35 mm × 3.1 mm spruce lamella w as ob ser v ed thr oughout and a f - t er the plasma tr ea tmen t pr ocess. An e v alua tion of the mass chang e o v er 120 s a ft er being e xposed t o plasm a r ela tiv e t o the w eigh t be f or e the plasma tr ea tmen t is giv en in the da t ase t (see supplemen t al ma t erial and r a w da t a). Figur e 6 sho w s a c omparison be tw een the mass and c orr espon ding mois tur e c on t en t of a specimen be f or e and a ft er plasma tr ea tmen t, as w ell as the r ela tiv e chang e of both pr operties. The e ff ect of Figure 5. Loss coefficient of spruce discs, thickness 3 mm Slika 5. Faktor dielektričnih izgub smrekovih diskov debeline 3 mm 91 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Plasma tr ea tmen t of spruce w ood chang es its dielectric pr operties enhanced e v apor a tion, r emo v al of small v ola tile or g anic c ompo unds and the decr ease of mois tur e c on t en t within the part of the w ood near the sur - f ace is kno wn in the lit er a tur e (c. f . Altg en e t al., 2015, 2016), and the measur ed mois tur e r eduction of 0.6% c orr ela t es w ell with curr en t kno wledg e. Ho w e v er , a monit oring of the w eigh t thr oughout the pla sma tr ea tmen t r e v ealed a s tr ong er r educ- tion than e xpect ed. During the plasma tr ea tmen t, electr os t a tic in t er actions r ender ed the measur ed w eigh ts in v alid ; the diff er en tial w eigh ts sho wn in fig. 6 w er e thu s t ak en only a ft er the specimen had been r emo v ed fr om the g ap undernea th the plas - ma electr ode. The s tr ongly r educed w eigh t a ft er the plasma tr ea tmen t, amou n ting t o appr o x. 86% of the in itial w e igh t slo wly r ose ag ain o v er tw o min - ut es t o appr o x. 88% of the initial w eigh t. Despit e s tr ong v aria tions (due t o the airflo w in the labor a- t or y), the t endency is clearly visible and the e x t en t of the ph y sic al w eigh t loss w ell e x ceeds all e xpect a- tions fr om me asur emen ts on chang es in chemic al c omposition fr om earlier pub lic a tions. A further in - v es tig a tion the impact of plasma on w ood samples in t erm s of w e igh t chang e w ould be w orth while t o be tt er under s t and the unde rlying pr ocesses and impr o v e the s t a tis tics of the measur emen ts. The in fluence of plasma tr ea tmen ts on the chemis tr y of w ood sub s tr a t es is typic ally c onsid - er ed t o be on the or der of magnitude of 1 µm (K r ál e t al., 2015). Ho w e v er , it has been sug g es t ed tha t the plasma migh t be ignit ed some wha t deeper in the w oo d ma t e rial (W ascher e t al., 2014), which is Figure 6. Mass and residual moisture content (rMC) of a spruce lamella with a thickness of 3 mm before and after plasma treatment, as well as the relative changes of mass and rMC Slika 6. Masa in vlažnost smrekove lamele debeline 3 mm pred obdelavo s plazmo in po njej ter relativne spremembe mase in vlažnosti. 92 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Obdela v a smr ek o v eg a lesa s plazmo spr emeni njeg o v e dielek trične las tnos ti in line with the measur ed chang e in mois tur e c on - t en t. Mor eo v e r , the ob ser v ed chang e in dielectric permittivity , particularly f or the 3 mm thick lamel- lae, clearly r equir es a deeper in fluence thr oughout a lar g e part of the specimen, which c orr esponds w ell t o the ob ser v ed w eigh t loss a ft er plasma tr ea tmen t. Fr om both the kno wn chemic al e ff ects and the measur ed chang e in mois tur e c on t en t, it is clear tha t the w eigh t loss and chang e in dielec- tric permittivity mus t include other driving mech- anisms. This deduction is further support ed b y the fr equency -dependen t chang e in dielectric par ame - t er and the chang e in dielectric loss c oe fficien t r el- a tiv e t o this. It is w orth noting , ho w e v er , tha t r esid- ual char g e migh t s till ha v e a minor in fluence on the measur ed w eigh t, and tha t the ab solut e v alues of r esidual mois tur e c on t en t (rMC), as measur ed via an elec tric mois tur e me tr e, do diff er fr om the a v - er ag e 9.4 % rMC de t ermined thr ough mass chang e during o v en dr ying. Ther e f or e, further s tudies ar e r equir ed t o illu mina t e the pr ocesses c ausing these ob ser v a tions. 3 REZULTATI IN RAZPRAVA Na sliki 3 so prik az ane diel ek trične las tnos ti v obmo čju me rit e v od 0 do 25 MHz z a smr ek o v e disk e debeline 3 mm pr ed obdela v o s plazmo (mo- dr a krivulja), neposr edno po obdela vi s plazmo (r o žna t a krivulja), 24 ur po obdela vi s plazmo (siv a krivulja) in 48 ur po obdela vi s plazmo (rumena kri- vulja). N eposr edno po obdela vi s plazmo se je di - elek trična k ons t an t a po v eč ala z a približno 2 %, k ar je v naspr otju s prič ak o v anji v po v e z a vi s sušenjem. K o se vlažnos t lesa zmanjšuje in hlapne or g ansk e spojine iz v z or c a izhlapijo , se mor a zmanjša ti tudi dielek trična k ons t an t a z ar adi v ečje dielek trične k ons t an t e upa rjenih spojin v primerja vi s pr eos- t alim ma t erialom (Norimot o & Y amada, 1972; Ja- mes, 1975; T or g o vnik o v , 1993 ). Učinek se sč asoma zmanjša, k ot je r az vidno iz me rit e v po 24 in 48 ur ah. V endar se z di, da se zniž anje r azlik uje glede na fr e- kv enc o meritv e, saj je hitr ejše v območju nad 20 MHz, medt em k o se v ečja dielek trična k ons t an t a še ohr anja pod 5 MHz. Na pod lagi izmerjene spr emembe dielek trič- ne k ons t an t e je mog oče pos k usiti oceniti globino učink a, ki g a po v zr oči plaz e msk a obdela v a, t ak o da pr edpos t a vimo r azlične vr ednos ti osno vne di - elek trične k ons t an t e ε 1 pri debelini sloja d 1 znotr aj v z or c a in dielek trične k ons t an t e ε 2 v plas ti debeline d 2 , ki jo je plazma spr emenila z a najv eč 1-kr a tnik vr ednos ti. Princip lahk o učin k o vit o pr eds t a vimo z z apor edjem plo šč a tih k onden z a t orje v s pr er e z om A in k apacitivnos tjo C ( glej enačbo 3), k ar daje sk upno z unanjo k apacitivnos t C tot ( glej enačbo 4). Pr epr os t e tr ans f ormacije enačb 3 in 4 z a z ače - tno dielektrično k ons t an t o ε pr ed obdela v o s plazmo , izmerjena spr ememba dielektrične k ons t an t e z a 2% in najv ečja lok alna spr ememba z a f akt or 10 dajejo r ela tivno debelino nespr emenjeneg a ma t eriala d bulk in spr emenjene plas ti d mod , k ot je podano z enačbo 5, ki jo je mog oče poenos t a viti v enačbo 6. Od t od se lahk o izr ačuna spr emenjeno debelino plas ti d mod , ki znaša 2,2 % ma t eriala, k ar absolutno pomeni glo- bino modifik acije 66 µm v 3 mm debelih lamelah. Opo z oriti je tr eba, da je t a ocena pr etir ana glede na tipične spr emembe dielektrične k ons t an t e, ki izhaja- jo iz prič ak ov anih k emičnih spr ememb v lesu, in t ak o v erjetno podcenjujejo dejansk o globino modifik acije. Slik a 4 prik az uje meritv e diel ek trične k ons t an- t e v območju od 0 do 25 MHz z a smr ek o v e disk e debeline 5 mm. P oda tki so prik az ani z a v z or ec pr ed obdela v o s plaz mo (modr a krivulja), neposr edno po obdela vi s plaz mo (r o žna t a kr ivulja), 24 ur po obde - la vi s plazmo (siv a krivulja) in 48 ur po obdela vi s plazmo (rumena krivulja). V naspr otju z diski debe- line 3 mm diel ek trična k ons t an t a disk o v z debelino 5 mm ne k až e bis tv ene spr emembe z ar adi obdela - v e s plazmo , le r ahlo zmanjšanje v območju nad 20 MHz je opazno 24 ur po obdela vi s plazmo. T o k až e na omejeno globino učink a plaz emsk e obdela v e, ki je v edno dobr o izr až ena s spr emenjenimi dielek - tričnimi las tnos tmi v z or ce v debeline 3 mm, v endar pri v z or cih debeline 5 mm k omaj vidna. Upor ablje - na me t oda me rjenja dielek trične vr ednos ti namr eč meri po vpr ečno vr ednos t na merjenem v z or cu. Slik a 5 prik azuje f ak t or dielek tričnih iz gub z a smr ek ov e disk e debeline 3 mm pr ed obdela v o s plazmo (modr a krivulja), neposr edno po obdela vi s plazmo (r o žna t a krivulja), 24 ur po obdela vi s plazmo (siv a krivulja) in 48 ur po obdela vi s plazmo (rume- na krivulja). Najnižji f ak t or dielek tričnih iz gub v ce- lotnem fr ekv enčnem območju je bil z aznan pri ne- obdelanih pr eizk ušancih, pov eč anje iz gub pa se z di ne značilno glede na nar a vno v ariabilnos t lesa. Spr e- membe dielek trične k ons t an t e ( glej slik o 3) se t ak o ne odr až ajo v pov eč ani absorpciji ener gije iz izmenič- 93 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Plasma tr ea tmen t of spruce w ood chang es its dielectric pr operties nih elek tričnih polj. K er na dielek tričnos t in f ak t or di- elek tričnih iz gub obič ajno najv eč vpliv a spr eminjanje vlažnos ti lesa pri fr ekv enc ah pod 100 kHz, na f ak t or dielek tričnih iz gub celo bolj k ot na dielek trično k on- s t an t o (James, 1975), se ne z di z elo v erje tno , da so ti učinki posledic a z g olj pov eč aneg a izhlape v anja hla- pnih spojin s povr šine, z a k a t er o je znano , da se poja- vi med obdela v o s plazmo (Altg en e t al., 2015, 2016). Da bi r azisk ali mo žne v zr ok e z a spr emembo di - elek trične k ons t an t e in f ak t orja dielek tričnih iz gub, je bila spr eme mba mase smr ek o v e lamele 50 mm × 35 mm × 3,1 mm izmerjena med pos t opk om pla - z emsk e obdela v e in po njej. V naboru poda tk o v je podana ocena spr emembe mase v 120 s po izpos t a- vitvi pla zmi glede na maso pr ed obdela v o s plazmo (prik az ano v doda tnih neobdelanih poda tkih). Slik a 6 prik az uje primerja v o mase smr ek o v e lamele in njen e us tr e zne v sebnos ti vlag e v v z or cu pr ed in po ob dela vi s plazmo t er r ela tivno spr e- membo obeh las tnos ti. V pliv po v eč aneg a izhlape - v anja, ods tr anje v anja majhn ih hlapnih or g anskih spojin in padanja vlažnos ti v po vr šinsk em delu lesa je znan v lit er a turi (prim. Altg en e t al., 2015, 2016), izmerjeno zmanjšanje z a 0, 6 % pa prič ak o v ano. V endar je spr emljanje spr em embe mase s plaz em - sk o obdela v o pok az alo močnejše zmanjšanje, k ot je bilo prič ak o v ano. Med obdela v o s plazmo so elek - tr os t a tsk e in t er ak cije po v zr očile, da so bile izmerje - ne mase nepr a vilne, z a t o so na sliki 6 prik az ane me - ritv e od tr enutk a, k o se v z or ec ods tr ani iz r e ž e pod plaz emsk o elek tr odo. Močno zmanjšana masa po plaz emski obd ela vi (približno 86 % z ače tne mase) se je v dv eh minut ah poč asi spe t dvignila na prib - ližno 88 % z ače tne mase. Kljub v elikim nihanjem v meritv ah mase (z ar adi giban ja zr ak a v labor a t oriju z v z g on skimi učinki) je t endenc a jasno vidna in ob - seg iz gube mase močno pr eseg a v sa prič ak o v anja glede na na v edene spr emem be k emijsk e ses t a v e iz pr ej omenjenih publik acij. P otr ebno je nadalje v a- nje r azisk o v anja vpliv a plazm e na v z or ce lesa glede na spr eminjanje njiho v e mase, da bi bolje r az umeli osno vne pr ocese in izboljšali z anesljiv os t merit e v . V pliv obdela v e s plazmo na k emijsk e las tnos ti lesneg a sub s tr a t a je z abele ž en do globine r eda v eli- k os ti 1 µm (K r ál e t al., 2015). P oleg t eg a smo pr edvi- de v ali, da se pl azma lahk o poja vi tudi nek olik o glob - lje znotr aj leseneg a ma t eriala, npr . v odprtih por ah (W ascher e t al., 2014). T o potrjuje tudi r azmer oma močno spr eme njena izmerjena vlažnos t lesa in g o- v ori o globini učink a bis tv eno pod 1 µm debelim po - vr šinskim sloje m, čepr a v t eg a v pr edhodnih r azisk a- v ah s FTIR spek tr osk opijo ni bilo mog oče potr diti. V pliv pl azme na opaž eno spr emembo dielek trične k ons t an t e pa je očit en zlas ti pri 3 mm debelih la- melah, k ar dobr o us tr e z a ug ot o vljeni iz gubi mase po obdela vi s plazmo. Iz znanih k emijskih učink o v in izmerjene spr emembe vlažnos ti lesa je r az vidno , da mor a t a iz guba mase in spr ememba dielek tričnih las tnos ti vključe v a ti tudi drug e v zr ok e. T ak šno skle- panje je podpr t o s fr ekv enčno odvisno spr emembo dielek tričnih par ame tr o v in r ela tivno spr emembo t ang ensa iz gubneg a k ot a. V endar je tr eba omeniti, da bi lah k o imeli mor ebiti pr eos t ali elek trični naboji še v edno manjši vpliv na izmerjeno t e ž o t er da se ab solutne vr ednos ti vlažnos ti, izmerjene z elek trič- nim merilnik om vlag e, r azlik ujejo od po vpr ečnih 9,4 % vlažnos ti, določenih s spr emembo mase med sušenjem v sušilnik u. Z a r azjasnit e v t eh pr oceso v in opaz o v anj pa so potr ebne nadaljnje š tudije. 4 SUMMARY • Dis tinct rise in dielectric permittivity a ft er plas - ma tr ea tmen t, particularly on thinner lamellae and t o w ar ds higher fr equencies w ell abo v e 1 MHz, but negligible chang e of loss c oe fficien t. • Minor r eduction of r esidual mois tur e c on t en t, but s tr ong w eigh t r eduction in plasma-tr ea t ed w ood lamella. • Dielectric pr operties ar e a ff ect ed b y plasma tr ea tmen t much deeper within the bulk ma t e - rial than has pr e viously been r eport ed f or the ma ximum dep th of chemic al modific a tions b y plasma tr ea tmen ts. 4 POVZETEK • Izr azit dvig dielek trične k ons t an t e po obdela vi s plazmo , zlas ti pri t anjših v z or cih in višjih fr e- kv enc ah pr ecej nad 1 MHz, v endar z anemarlji - v a spr ememba t ang ensa iz gubneg a k ot a. • Majhn o zmanjšanje lesne vlažnos ti, v endar močno zmanjšanje mase pri leseni lameli, ob - delani s plazmo. • Obdela v a s plazmo vpliv a na dielek trične las t - nos ti v elik o globlje v ma t erialu, k ot so doslej por oč ali glede najv ečje globine k emičnih mo- difik acij pri obdela vi lesa s plazmo. 94 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Acknowledgements: The author s ackno wledg e the pr o vision of the mois tur e me t er b y the gr oup of Pr of . Dr . Ž. Gorišek. This pr oject has r eceiv ed funding fr om the Eur opean Union’ s Horiz on 2020 r esear ch and in - no v a tion pr ogr amme under gr an t agr eemen t No 745936. The author s ackno wledg e further financial support fr om the Slo v enian R esear ch Ag ency (r e - sear ch pr ogr am funding No. P4–0015, “ W ood and lignocellulosic c omposit es”). Zahvala: A vtorji se z ah v aljujemo sk upini pr of . dr . Ž. Gorišk a, da je omogočila upor abo merilnik a lesne vlažnos ti. T a pr ojek t je pr ejel sr eds tv a iz r azisk o v alneg a in in o v acijsk eg a pr ogr ama E vr op sk e unije Ob z orje 2020 v okviru pog odbe š t. 745936. A v t orji se z ah v aljujemo z a finančno podpor o Ja vni ag enciji z a r azisk o v alno deja vnos t R epublik e Slo v enije (finan cir anje r azisk o v alneg a pr ogr ama š t. P4-0015, “Les in lignocelulo zni k ompo ziti”). Supplemental information and raw data: Supplemen t al ma t erial and all r a w da t a c an be accessed open ly via the author ’ s ins titutional r e - posit or y a t h ttp s://r epo zit orij.uni-lj.si/IzpisGr adiv a. php?lang=slv&id=121368 , and cit ed as Dahle e t al. (2020). Dodatne informacije in neobdelani podatki: Doda tni ma t erial in v si osno vni poda tki, ki so na v oljo v odpr t em dos t opu pr ek a v t orje v eg a ins ti- tucionalneg a r epo zit orija na sple tni s tr ani h ttp s:// repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=sl- v&id=121368, naj bodo citir ani Dahle e t al. (2020). REFERENCES LITERATURA Altg e n, D ., Bellmann, M., W ascher , R ., Viöl, W ., & Mai, C. (2015). En - hancing mechanic al pr opertie s of particle boar ds using plasma tr ea t ed w ood particles. Eur . J . W ood Pr od., 73: 219-223. Altg e n, D ., A vr amidis, G., Viöl, W ., & Mai, C. (2016). The e ff e ct of air plasma tr ea tme n t a t a tmosphe ric pr essur e on thermally modi - fie d w ood surf ace s. W ood Sci. T echnol., 50:1227–1241. Altg e n, D ., Grigsb y , W ., Altg e n, M., Rautk ari, L., & Mai, C. (2019). An - aly zing the UF r esin dis tribution in particle boar ds b y c on f oc al laser micr osc op y . Composit e s, P art A , 125: 105529. Bar dak, S., Sarı, B., N emli, G., K ır cı, H., & Bahar oğlu, M. (2011). The e ff e ct of dé c or pape r pr opertie s and adhe siv e type on some pr opertie s of particle boar d. In t e rna tional Journal of Adhe sion & Adhe siv es, 31:412-415. Blanchar d, V ., Blanche t, P ., & Rie dl, B. (2009). Surf ace ene r gy modi - fic a tion b y r adiofr e quency inductiv e and c apacitiv e plasmas a t lo w pr essur e s in sug ar maple: An e xplor a t or y s tudy . W ood and Fibe r Science, 41(3):245-254. Boer o , F ., F ede li, A ., Lamini, M., Ma ff ong e lli, M., Monleone, R ., P as - t orino , M., Randazz o , A ., Salv adè , A ., & Sansalone, A . (2018). Micr o w a v e t omogr aph y f or the Inspe ction of w ood ma t e rials: Imaging s y s t em and e xperimen t al r e sults. IEEE T r ans. Micr o w . Theor y , 66(7):3497-3510. Dahle, S., Žigon, J ., P e trič, M., & K ariž, M. (2020). Plasma tr ea t - men t of spruce w ood chang e s its diele ctric pr opertie s: r e sear ch da t a underlying the article . (10. 11. 2020). R e - trie v e d fr om h ttp s://r epo zit orij.uni-lj.si/IzpisGr adiv a. php?lang=slv&id=121368 Daian, G., T aube , A ., Birnboim, A ., Daian, M., & Shr amk o v , Y . (2006). Modeling the die lectric pr opertie s of w ood. W ood Sci. T echnol, 40: 237-246. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1007/ s00226-005-0060-7 Dam, T . N . (2017). En vir onmen t al e nhancing adhe sion pr opertie s of W ood-Plas tic Composit es b y plasma a t a tmospheric pr es - sur e. 2017 In t e rna tional Con f er e nce on S y s t em Science and Engine ering (ICSSE), 652-655. ISBN : 978-1-5386-3422-6. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1109/ICSSE.2017.8030956 De Cademart ori, P . H. G., Car v alho , A . R ., Mar ang oni, P . R . D ., Ber - t on, M. A . C., Blanche t, P ., Muniz, G. I. B., & Mag alhães, W . L. E. (2016). Adhe sion pe rf ormance and film f orma tion of acr ylic emulsion c oa ting on medium de nsity fibe rboar d tr ea t ed with Ar plasma. In t e rna tional Journal of Adhe sion & Adhe siv es, 70: 322-328. Gamale e v , V ., Iw a t a, N ., Hori, M., Hir ama tsu, M., & It o , M. (2019). Dir e ct T r ea tmen t of Liquids using lo w -curr e n t ar c in ambien t air f or biomedic al applic a tions. Appl. Sci., 9(17): 3505. DOI: h ttp s://doi.or g /10.3390/ app9173505 Haase , J . G., Leung , L. H., & E v ans, P . D . (2019). Plasma pr e-tr e a t - men ts t o impr o v e the w e a ther r e sis t ance of polyur e thane c oa tings on black spruce w ood. Coa tings, 9(1):8. Is t ek, A ., A y demir , D ., & Ak su, S. (2010). The e ff e ct of dé c or pape r and r e sin type on the ph y sic al, mechanic al, and surf ace quality pr opertie s of particle boar ds c oa t ed with impr e gna t e d dé c or pape r s. BioR e sour ces, 5(2):1074-1083. Jamali, A ., & E v ans, P . D . (2011). E t ching of w ood surf aces b y glo w dischar g e plasma. W ood Scie nce and T e chnology , 45:169-182. Jame s, W . L. (1975). Diele ctric pr opertie s of w ood and har dboar d: v aria tion with t empe r a tur e, fr eque ncy , mois tur e c on t en t, and gr ain orie n t a tion (V ol. 245). Departmen t of Agricultur e , F or e s t Se r vice, F or e s t Pr oducts Labor a t or y . K e skin, H., & T ekin, A . (2011). Abr asion r e sis t ances of ce llulosic, s yn - the tic, polyur e thane, w a t e rborne and acidhar de ning v arnishes used w oods. Cons tr . Build. Ma t e r ., 25:638-643. K r anbuehl DE (1997). In: Diele ctric spectr osc op y of polymeric ma t e - rials: fundamen t als and applic a tions, A CS, 1997. p. 303. Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Obdela v a smr ek o v eg a lesa s plazmo spr emeni njeg o v e dielek trične las tnos ti 95 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 K r ál, P ., Ráhe l, J ., Stupa v sk á, M., Šraje r, J ., K límek, P ., Mishr a, K .P ., & Wimmer , R . (2015). XPS de p th pr ofile of plasma–activ a t ed sur - f ace of be ech w ood (Fagus sylvatica) and its impact on poly - vin yl ace t a t e t ensile shear bond s tr e ng th. W ood Sci. T echnol., 49: 319-330. Lis t on, E. M., Martinu, L., & W erthe imer , M. R . (1993). Plasma sur - f ace modific a tion of polyme r s f or impr o v e d adhe sion: a critic al r e vie w . J . Adhes. Sci. T e chnol., 7(10):1091-1127. N ik olo v a, B. M., N ik olo v , G. T ., Gie v a, E. E., & Rusk o v a, I. N . (2018). Di - electric Pr ope rtie s Me asur e me n t of Fle xible Sub s tr a t e s. Pr oc. XXVII In t e rna tional Scien tific Con f er e nce Ele ctr onics - ET2018, Se p t ember 13 - 15, 2018, So z opol, Bulg aria. N orimot o , M., & Y amada, T . (1972). Diele ctric Pr ope rtie s of W ood VI: On the Diele ctric Pr ope rtie s of the chemic al c ons tituen ts of w ood and the die lectric anisotr op y of w ood. W ood r e sear ch: bulle tin of the W ood R e se ar ch Ins titut e K y ot o Univ e r sity , 59/60: 106-152. N orimot o , M. (1976). Die lectric pr ope rtie s of w ood. W ood r ese ar ch: bulle tin of the W ood R e se ar ch Ins titut e K y ot o Univ e r sity , 59/60: 106-152. N emli, G., & Hizir oglu, S. (2009). E ff ect of pr ess par ame t e r s on scr a t ch and abr asion r e sis t ance of o v erlaid particle boar d pan - els. J . Compos. Ma t er ., 43(13): 1413-1420. P e risse , F ., Me necier , S., Duff our , E., V ache r , D ., Monier , G., Des tr e - be cq, J . -F ., Cz arniak, P ., Gór ski, J ., & Wilk o w ski, J . (2017). MDF tr ea tme n t with a Diele ctric Barrier Dischar g e (DBD) t or ch. In t. J . Adhe s. Adhes., 79:18-22. R e hn, P ., & Viöl, W . (2003). Diele ctric barrier dischar g e tr ea tme n ts a t a tmosphe ric pr essur e f or w ood surf ace modific a tion. Holz R oh- W erk s t., 61:145–150. R e inpr e ch t, L., Tiňo , R ., & Šomšák, M. (2018). Adhe sion of c oa tings t o plasma modified w ood a t accele r a t e d w ea thering. In: Eur o - pe an Con f er e nce on W ood Modific a tion 2018 (E CWM9), Arn - he m, The N e the rlands (On-line Pr ocee dings). E d. Cr e eme r s, J ., Hoube n, T ., Tje er dsma, B., Militz, H., Jung e, B., Gootjes, J ., 205-209. R olle ri, A ., & R off ae l, E. (2010). In flue nce of the surf ace r oughness of particle boar ds and their pe rf ormance t o w ar ds c oa ting. Made r as cie ncia y t e cnologia, 12(2):143-148. Še rne k, M., & K amk e, F . A . (2007). Applic a tion of die lectric analy sis f or monit oring the cur e pr ocess of phe nol f ormalde h y de adhe - siv e. In t e rna tional Journal of adhesion and adhe siv es, 27(7), 562-567. Sik der , S. S., Uddin, K . A ., Rahman, M. M., & Bhuiy an, A . H. (2009). E ff ect of salinity on dynamic die lectric pr opertie s of Sundori w ood of Bangladesh. Bangladesh J . Ph y s., 7-8:55-61. T or g o vnik o v , G. I. (1993). Diele ctric pr opertie s of w ood-based ma t e - rials. In Diele ctric Pr ope rtie s of W ood and W ood-Based Ma t e - rials, (pp. 135-159). Spring e r , Berlin, Heide lber g. V e ig el, S., Grüll, G., Pinkl, S., Ober sriebnig , M., Mülle r , U ., & Gindl-Al - tmutt er , W . (2014). Impr o ving the mechanic al r e sis t ance of w a - t erborne w ood c oa tings b y adding ce llulose nanofiber s. R e act. Funct. P olym., 85:214-220. W ascher , R ., A vr amidis, G., V e tt er , U ., Damm, R ., P e t er s, F ., Militz, M., & Viöl, W . (2014). Plasma induced e ff e cts within the bulk ma t e rial of w ood v ene er s. Surf ace & Coa tings T echnology , 259:62-67. W olf , R ., & Spar a vigna, A . C. (2010). R ole of plasma surf ace tr ea t - men ts on w e tting and adhesion. Enginee ring , 2:397-402. W olk e nhaue r , A ., Militz, H., & Viöl, W . (2008). Incr eased P V A -glue ad - he sion on particle boar d and fibr e boar d b y plasma tr ea tme n t. Holz R oh- W erk s t., 66:143-145. W olk e nhaue r , A ., A vr amidis, G., Haus w ald, E., Loose, S., Viöl, W ., & Militz, H. (2009). In v es tig a tions on the dr ying be ha viour of adhe siv es on plasma-tr ea t ed w ood ma t e rials. W ood R e s., 54(1):59-66. Žigon, J ., P e trič, M., & Dahle, S. (2018). Diele ctric barrier dischar g e (DBD) plasma pr e tr ea tmen t of lignoce llulosic ma t e rials in air a t a tmosphe ric pr essur e f or their impr o v e d w e tt ability: a lit er - a tur e r e vie w . Holz f or schung , 72(11):972–911. Žigon, J ., P e trič, M., & Dahle, S. (2019a). Artificially ag ed spruce and be ech w ood surf aces r e activ a t ed using FE -DBD a tmosphe ric plasma. Holz f or schung , 73(12), 1069-1081. Žigon, J ., Z aplotnik, R ., A y a t a, Ü., P e trič, M., & Dahle, S. (2019b). The in fluence of artificial w e a thering and tr ea tme n t with FE– DBD plasma in a tmosphe ric c onditions on w e tt ability of w ood surf aces. 3. N ie der sächsische s S ymposium Ma t erialt echnik, Claus thal, 14. bis 15. F ebruar 2019. T agungsband 3. N iede r - sächsisches S ymposium Ma t erialt echnik 7:559. Dahle, S., Žig on, J ., P e trič, M., & K ariž, M.: Plasma tr ea tmen t of spruce w ood chang es its dielectric pr operties 96 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 97 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 RAZVOJ TRDNOSTI POLIVINILACETATNEGA LEPILNEGA SPOJA PRI LEPLJENJU FURNIRJA DEVELOPMENT OF POLYVINYL ACETATE ADHESIVE BOND STRENGTH WHEN GLUING VENEER T oni Šauperl 1 , Jaša Sar ažin 1 , Milan Šernek 1* UDK 630*824.839 Iz virni znans tv eni članek / Original scien tific article Prispelo / R eceiv ed: 27. 10. 2020 Spr eje t o / Accep t ed: 10. 11. 2020 V ol. 69, No. 2, 97-106 DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/les-w ood.2020. v69n02a04 Izvleček / Abstract Izvleček: V prispevku je predstavljen razvoj strižne trdnosti dveh polivinilacetatnih (PVAc) lepil: Mekol D3 in Mekol SPECIAL pri lepljenju furnirja v odvisnosti od časa stiskanja. Poleg testiranja trdnosti lepilnega spoja po vročem sti- skanju smo proučevali tudi vpliv hlajenja na končno trdnost PVAc lepilnega spoja. Graditev strižne trdnosti PVAc lepilnega spoja med vročim stiskanjem smo ugotavljali s pomočjo sistema za avtomatizirano vrednotenje zlepljenosti (ABES). Temperatura stiskanja je bila konstantna in je znašala 80 °C medtem, ko smo čas stiskanja povečevali od 30 do 300 sekund s 30-sekundnimi intervali. Vpliv hlajenja na končno trdnost PVAc lepilnega spoja smo ugotavljali po 5-sekundnem in 30-sekundnem hlajenju. Na podlagi raziskave smo ugotovili, da je strižna trdnost PVAc lepilnih spojev naraščala s časom stiskanja in se je po določenem času približala konstantni vrednosti. Ugotovili smo značilne razlike v trdnosti spojev, zlepljenjih z Mekol D3 in Mekol SPECIAL ter statistično značilen vpliv hlajenja na trdnost lepilnih spojev. Ključne besede: ABES, furnir, lepilni spoj, PVAc, strižna trdnost, temperatura Abstract: This article presents the development of the shear strength of two polyvinyl acetate (PVAc) adhesives: Me- kol D3 and Mekol SPECIAL when bonding veneer depending on pressing time. Besides testing the strength of the ad- hesive bond after hot pressing, we also investigated the effect of cooling on the final strength of PVAc adhesive bonds. The shear strength development of the PVAc adhesive bond during hot pressing was determined using an Automated Bonding Evaluation System (ABES). The pressing temperature was constant and was 80 °C, while the pressing time was extended from 30 to 300 seconds in 30-second intervals. The effect of cooling on the final strength of the PVAc adhesive bond was determined after cooling times of 5 and 30 seconds. Based on the investigations, we found that the shear strength of PVAc adhesive bonds increased with the pressing time and approached a constant value after a certain time. We found significant differences in the strength of adhesive bonds glued with Mekol D3 and Mekol SPECIAL and a statistically significant effect of cooling on the strength of the adhesive bonds. Keywords: ABES, veneer, adhesive bond, PVAc, shear strength, temperature 1 Univ erz a v Ljubljani, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Oddelek z a lesar - s tv o , Jamnik arje v a 101, 1000 Ljubljana, SL O * e-poš t a: milan.sernek@b f .uni-lj.si 1 UVOD 1 INTRODUCTION Najpog os t eje upor abljena lepila z a oplemeni - t enje o zir oma oblag anje lesnih plošč s furnirjem so iz sk upine ur ea- f ormaldehidnih (UF) in polivi - nilace t a tnih (P V Ac) lepil. UF lepila utrjujejo hitr o in z ag ot a vljajo kv alit e tne spo je, v endar v sebujejo f ormaldehid, ki je šk odljiv z a upor abnik e in ok olje. Z amenjamo jih lahk o s P V Ac lepili, ki niso šk odljiv a z a z dr a vje in ok olje, v endar utrjujejo nek olik o po - č asneje. K er so P V Ac lepila t ermoplas tna o zir oma plas t omerna, lahk o izpos t a vit e v lepljence v višjim t emper a tur am po v zr oči le z enje, mehč anje in po - pušč anje lepilnih spoje v (R esnik, 1997). Obič ajna P V Ac lepila so najpog os t eje upor abljena z a nek on - s truk cijsk o lepl jenje lesa in drugih por o znih ma t eri- alo v , kje r lepiln i spoji niso neposr edno izpos t a vljeni z unanjim vr em enskim deja vnik om. Z dopolnje v a- njem osno vne r ecep tur e lepil nih mešanic s pomoč - jo r azlič nih do da tk o v lahk o pripr a vimo tudi P V Ac lepila, ki so od pornejša na v odo , vlag o in po višano t emper a tur o (Šernek & K utnar , 2008). Z a nas t anek kv alit e tnih lepilnih v e zi je izr edno pomembno z ag ot a vljanje us tr e zne hitr os ti utrje- v anja lepila t er s t em po v e z aneg a z ados tneg a č asa s tisk anja leplje nce v . Pr a v t ak o je pomembno po zna- 98 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šauperl, T ., Sar ažin, J ., & Šernek, M.: De v elopmen t of poly vin yl ace t a t e adhesiv e bon d s tr eng th when gluing v eneer v anje vpliv a t emper a tur e na las tnos ti ž e utrjeneg a lepilneg a spoja (EN 14257, 2006). Z a t o je potr eb- no celot en pr oces utrje v anja lepilneg a spoja med lepljenjem us tr e zno nadz or o v a ti in r egulir a ti, da dose ž emo us tr e zno k ončno tr dnos t lepilneg a spoja (Thoemen e t al., 2010). Z a pr ouče v anje gr aditv e tr dnos ti lepilneg a spoja v odvisn os ti od č asa s tisk anja in vpliv a hla - jenja na tr dno s t spoja je z elo primerna me t oda z a spr emljanje di namik e gr adit v e tr dnos ti lepilneg a spoja o zir oma sis t em z a a v t oma tizir ano vr edno - t enje zlepljeno s ti (ABE S – an. Aut oma t ed Bonding E v alua tion S y s t em). Napr a v a ABE S (slik a 1) omog o- č a pr ou če v anje s trižne tr dno s ti lepilneg a spoja pri lepljenju lesa in r azličnih drugih ma t erialo v , pod na t ančno nad z or o v animi deja vniki: t emper a tur o , č asom in tlak om s tisk anja (Humphr e y , 1993, 2014). V elik a pr ednos t t e r azisk o v alne opr eme je, da lahk o z njo na t ančno nadz orujemo in določ amo par ame - tr e s tisk anja, ki odločilno vpliv ajo na r az vijanje tr d- nos ti lepilnih spoje v . Najvplivn ejši spr emenljivki, pri k a t erih se f ormir ajo no v onas t ale v e zi v lepilu, s t a t emper a tur a in č as s tisk anja. Utrje v anje lepila lahk o pojas nimo k ot pr oces, v k a t er e m se lepilo pri določenih pog ojih iz t ek oče oblik e spr emen i v tr dno. Utrjeni lepilni spoji pr ed- s t a vljajo po v e z a v o med posam e znimi elemen ti v le- pljencu in celotnemu iz delk u dajejo k ončno tr dnos t. T r dnos t lepilne g a spoja je od visna od r azličnih de- ja vnik o v: vr s t e upor abljeneg a lepila, t emper a tur e in č asa s tisk anja, doda tk o v , č asa hlajenja lepilneg a spoja, id r . (Šau perl, 2020). Na s trižno tr dnos t odlo - čilno vpliv a tud i vlažnos t lesa pri lepljenju. Pr eizk u- šanci, lepljeni iz furnirja z nižjo vlažnos tjo , so do - seg ali višje s trižne tr dnos ti UF lepilneg a spoja. Pri furnirjih z višjim i vlažnos tmi (11,0 % in 13,1 %) se je s trižna tr dnos t lepilneg a spo ja zmanjšala sk or aj z a pe tino (Šernek, 1999). Z a pr ouče v anje utrje v anja lepilneg a spoja se po- leg ABE S upor abljajo tudi drug e me t ode, k ot so npr . t ermomehansk a analiz a (T ermomechanic al Analy sis – TMA), dielek trična analiz a (Dielectric Analy sis – DE A) in dinamična mehansk a analiz a (Dynamic Mechanic al Analy sis – DMA). Primerljiv a me t oda, ki se pog os t o upor ablja z a pr ouče v anje tr dnos ti lepil- neg a spoja, je tudi dinamik a gr aditv e s trižne tr dnos ti (DGS T), ki je prir ejena po me t odologiji ABE S. T r dnos t lepilneg a spoja je bila s pomočjo ABE S in drugih primerljivih me t od pr ouče v ana v š t e vil - nih pr edhodni h r azisk a v ah z r azličnimi lepili in na Slika 1. ABES - Sistem za avtomatizirano vrednotenje zlepljenosti Figure 1. ABES - Automated Bonding Evaluation System 99 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šauperl, T ., Sar ažin, J ., & Šernek, M.: Raz v oj tr dnos ti polivinilace t a tneg a lepilneg a sp oja pri lepljenju furnirja r azličnih sub s tr a tih. Lepljenje r azličnih lignocelulo - znih ma t erialo v med seboj je pr eizk ušal Martins s sodela v ci (2013). V nek aj r azisk a v ah so z a lepljenje upor abili furnir in pr ouče v ali gr adit e v tr dnos ti UF lepilneg a spoja pri r azličnih t emper a tur ah s tisk anja, dele žih dodaneg a k a t aliz a t orja in r azličnih s t opnjah hlajenja po s tisk anju. Višje t emper a tur e s tisk anja in v ečji dele ži dodaneg a k a t aliz a t orja so pospešili utrje v anje UF lepilneg a spoja (K unc, 2009; Cos t a e t al., 201 3). Pir c (2019) je ug ot o vil, da hlajenje vr o- čeg a lepilneg a spoja ni bis tv eno vpliv alo na k ončno tr dnos t UF lepi lneg a spoja. Još t in Šernek (2009) s t a v r azisk a vi ug ot o vila, da je bila gr adit e v f enol- f or - maldehidneg a (FF) lepilneg a spoja odvisna pr ed- v sem od č asa s tisk anja in ses t a v e FF lepila. Cilj r azisk a v e je bil ug ot o viti r az v oj tr dnos ti le- pilneg a spoja pri lepljenju furnirje v z dv ema r azlič - nima P V Ac lepi loma. Ug ot a vljali smo gr adit e v s triž- ne tr dnos ti P V Ac lepilneg a spoja pri r azličnih č asih s tisk anja in k ons t an tni t emper a turi 80 °C. K er so P V Ac lepila pla s t omerna, smo ug ot a vljali tudi vpliv t emper a tur e o zir oma hlajenja po vr očem s tisk anju na k ončno tr dnos t lepilneg a spoja. 2 MATERIALI IN METODE 2 MATERIALS AND METHODS Pr eizk ušanci so bili iz delani skladno s s t andar - dom AS TM D7998 (2019) z a t es tir anje z napr a v o ABE S. En s trižni pr eizk ušanec s t a ses t a vljala dv a li- s tič a buk o v eg a (Fagus sylvatica L.) furnirja debeline 0,84 mm. Dolžina posame zneg a furnirja je znašala 117 mm, širina pa 20 mm. Pripr a vili smo jih na nap- r a vi z a r e z anje furnir skih lis tiče v z a t es tir anje z ABE S, ki omog oč a na t ančno r e z anje in s t em z ag ot o vi pr ed- pisano po vr šino lepilneg a spoja (100 mm 2 ). ABE S s fik sno pos t a vitvijo vpenjalnih čeljus ti na t ančno de- finir a zmer aj enak o pr eklopno po vr šino pr eizk ušan- ce v 5 mm x 20 mm z a lepljenje (slik a 2). P o v sak em s trižnem t es tu smo s pomočjo kljunas t eg a merila individualno izmerili dimenziji pr eklopa in na t ančno izr ačunali po vr šino posame zneg a lepilneg a spoja. Furnir sk e lis tiče smo pr ed lepljenjem klima tizir a- li pri sobnih pog ojih pri t emper a turi 25 °C in r ela tivni zr ačni vlažnos ti 50 %. P ovpr ečna r a vnov esna vlažnos t klima tizir aneg a buk ov eg a furnirja je znašala 7,7 %. Z a leplje nje smo upor abili dv e disperzijski P V Ac lepili z a lepljen je lesa: Mek ol D3 in Mek ol SPE CIAL. Obe lepili s t a v t ek oči in vnapr ej pripr a vljeni obliki. Mek ol D3 je P V Ac lepilo z a lepljenje v seh dr e v esnih vr s t, kjer je z ah t e v ana v ečja v odoodpornos t in od - pornos t pr oti višjim t emper a tur am. Lepilo Mek ol SPE CIAL je primerno z a sploš no lepljenje lesa, pa- pirja, k art ona in drugih por o znih ma t erialo v . S pomočjo pr eliminarnih merit e v smo z as t a- vili pot ek gla vne r azisk a v e z a ug ot a vljanje r az v oja s trižne tr dnos ti P V Ac lepilneg a spoja pri lepljenju furnirja v odvisnos ti od č asa s tisk anja. V se pr eiz- k ušance smo lepili pri t emper a turi s tisk anja 80 °C. Stisk anje P V Ac lepilnih spoje v je bilo iz v edeno pri r azličnih č asih s 30-sek undnim in t er v alom na r azponu od 30 do 300 s. Pr ouče v ali smo tudi vpliv hlajenja lepilneg a spoja t ak oj po vr očem s tisk anju na njeg ov o tr dnos t. Hlajenje vr očih lepilnih spojev na ABES omo- goča napr a v a s s tisnjenim zr ak om, ki po k onča- nem s tisk anju v obliki izvlečeneg a mehanizma (slik a 3) obda lepilni spoj t er g a ohladi. Učinek hlajenja na s trižno tr dnos t PV Ac lepilnih spojev smo ugot a vljali po 5 in 30-sek undem hlajenju. Za k ontr olno sk upino nismo upor abili hlajenja s s tis- njenim zr ak om, ampak smo t es tir ali vr oče lepilne spoje. Za vse tri pos topk e lepljenja smo izmerili t emper aturne pr ofile v lepilnem spoju s t ermoč- lenom tip K (slik a 4). Slika 2. Preizkušanec za ABES predstavljata dva furnirja, z lepilnim spojem na površini preklopa 5 mm x 20 mm Figure 2. Test piece for ABES composed of two veneers with bonded overlap of 5 mm x 20 mm surface area 100 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šauperl, T ., Sar ažin, J ., & Šernek, M.: De v elopmen t of poly vin yl ace t a t e adhesiv e bon d s tr eng th when gluing v eneer Sk upno smo iz v edli 6 r azličnih k ombinacij merit e v: • Mekol D3 – t es tir anje s trižne tr dnos ti, iz v ede - no po vr očem s tisk anju, • Mekol SPECIAL – t es tir anje s trižne tr dnos ti, iz- v edeno po vr očem s tisk anju, • Mekol D3 + 5 s hlajenja – t es tir anje s trižne tr dnos ti, iz v edeno po vr očem s tisk anju in 5-se- k undnem hlajenju, • Mekol SPECIAL + 5 s hlajenja – t es tir anje s triž- ne tr dn os ti, iz v edeno po vr očem s tisk anju in 5-sek undnem hlajenju, • Mekol D3 + 30 s hlajenja – t es tir anje s triž- ne tr dn os ti, iz v edeno po vr očem s tisk anju in 30-sek undnem hlajenju, • Mekol SPECIAL + 30 s hlajenja – t es tir anje s trižne tr dnos ti, iz v edeno po vr očem s tisk anju in 30-sek undnem hlajenju. Meritv e smo opr a vljali pri 10 č asih s tisk anja in nar edili 6 pono vit e v . Sk upno smo t ak o t es tir ali 360 pr eizk ušance v . Gr adit e v tr dnos ti lepilneg a spoja smo določ ali na podl agi s trižne tr dnos ti, ki je de finir ana k ot kv o- cien t med mak simalno poruš no silo (F m ax ) o zir oma silo loma lepilneg a spoja in po vr šino pr eklopa (A). 3 REZULTATI IN RAZPRAVA 3 RESULTS AND DISCUSSION Na sliki 4 so prik az ane po vpr ečne t emper a tur e P V Ac lepilnih spoje v med pr ouče v anjem z ABE S. V minia turni vr oči s tisk alnici s t emper a tur o 80 °C se je t emper a tur a lepilnih spoje v iz sobne t emper a tu- r e po 20 s približ ala nas t a vljeni t emper a turi in bila k ons t an tna do odprtja s tisk alnice po pr e t ek u izbr a- Slika 3. Hlajenje preizkušanca po odprtju vroče stiskalnice na ABES Figure 3. Cooling of the lap-joint test piece after opening the hot press on the ABES 101 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šauperl, T ., Sar ažin, J ., & Šernek, M.: Raz v oj tr dnos ti polivinilace t a tneg a lepilneg a sp oja pri lepljenju furnirja neg a č asa s tisk anja. Pr eizk ušanci, ki niso bili hlaje - ni s s tisnjenim zr ak om, so bili t es tir ani 3 - 4 s po odprtju s tisk alnice, pri t empe r a turi malo nad 70 °C , tis ti s 5 s hlaje njem približno pri 40 °C , tis ti s 30 s hlajenjem pa pri t emper a turi okr og 27 °C. Na sliki 5 so pr eds t a vljeni r e z ult a ti gr aditv e s trižne tr dnos ti P V Ac lepilnih spoje v obeh upor a- bljenih lepil po vr očem s tisk anju (3 - 4 s po odpr - tju s tisk alnice) , br e z hlajenja s s tisnjenim zr ak om. Pr eds t a vljeni krivulji s t a si po obliki podobni in si - cer najp r ej s trm o r as t e t a, na t o se r as t upoč asni in s trižna tr dnos t se v obeh primerih lepil približ a neki k ončni vr ednos ti. P odr obnejša analiz a obeh krivulj r as ti s triž- ne tr dn os ti po k až e, da je bila na z ače tk u s tisk anja tr dnos t enak a nič, saj je bilo lepilo v t ek očem s t a- nju in še ni z ačelo utrje v a ti. K o je t emper a tur a v lepilnem spoju nar asla, je lepilo z ačelo in t enzivne- je odda ja ti v od o in utrje v a ti, k ar je pomenilo s tr - mo r as t s trižne tr dnos ti. Z nadaljnjim nar ašč anjem t emper a tur e v lepilnem spoju in podaljše v anjem č asa s tisk anja je lepilo v se bolj utrje v alo , k ar se je odr až alo na po s t opni r as ti tr dnos ti spoja. Na t o se je r as t tr dnos ti upoč asnila, saj se je utrje v anje lepila z aključe v alo. Pr oti k oncu s tisk anja se je tr dnos t spo - ja približ ala neki k ons t an tni vr ednos ti. Strižna tr dnos t Mek ol D3 lepilnih spoje v je po z ače tnih 30 s lepljenja dosegla 0,85 N/mm 2 (slik a 5) in na t o nar ašč ala t er po 300 s znašala 3,05 N/ mm 2 . Pri leplje nju pr eizk ušance v z lepilom Mek ol SPE CIAL pa lah k o ug ot o vimo , da so po vpr ečne s triž- ne tr dnos ti doseg ale pr ecej nižje vr ednos ti k ot pri Mek ol D3. Najvišjo s trižno tr dnos t je Mek ol SPE - CIAL lepilni spo j doseg el po 240 s in sicer 1,83 N/ mm 2 . Z a obe pr ouče v ani lepil i lahk o ug ot o vimo , da s trižna tr dnos t lepilnih spoje v ni bila visok a, k ar je prič ak o v ano , saj s t a obe P V Ac lepili plas t omerni in jima tr dnos t pri po višani t emper a turi pade. Če t ak lepilni spoj ohl adimo , se mu tr dnos t po v eč a, k ar je prik az ano v nadalje v anju. Slik a 6 prik az uje tri krivulje gr aditv e s trižne tr dnos ti Mek ol D3 lepilnih spoje v , ki so izr ačunane k ot po vpr ečje šes tih merit e v . Ug ot o vimo lahk o , da je tr dno s t lepil nih spoje v s č asom nar ašč ala. V se tri Slika 4. Temperatura lepilnega spoja glede na različne č ase hlajenja Figure 4. Temperature of the adhesive bond for different cooling times 102 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šauperl, T ., Sar ažin, J ., & Šernek, M.: De v elopmen t of poly vin yl ace t a t e adhesiv e bon d s tr eng th when gluing v eneer Slika 5. Rast strižne trdnosti PVAc lepilnih spojev v odvisnosti od časa stiskanja Figure 5. Shear strength development of PVAc adhesive bonds and its dependence on pressing time Slika 6. Graditev strižne trdnosti Mekol D3 lepilnih spojev pri različnih č asih hlajenja Figure 6. Shear strength development of Mekol D3 adhesive bonds at different cooling times 103 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šauperl, T ., Sar ažin, J ., & Šernek, M.: Raz v oj tr dnos ti polivinilace t a tneg a lepilneg a sp oja pri lepljenju furnirja krivulje v pr v em delu segr e v anja lepilneg a spoja (iz sobne t emper a tur e na t emper a tur o s tisk anja) s tr - mo nar ašč ajo. V drug em delu t emper a tur a lepilne - g a spoja dose ž e t emper a tur o 80 °C , r as t tr dnos ti se upoč asni in krivulja pos t aja bolj linearna. V z aključ - nem delu se posame zne krivulje približ ujejo mak si - malni dose ž eni s trižni tr dnos ti Mek ol D3 lepilneg a spoja pri danih pog ojih. Ug ot o vili smo , da je bila tr dnos t pri lepilnem spoju, t es tir anem po vr očem s tisk anju, najnižja in je znašala 3,05 N/mm 2 , sledila je tr dno s t pr eizk ušance v , ki so bili hlajeni 5 s in je znaša 5,72 N/mm 2 . Najvišjo tr dnos t in sicer 8,69 N/ mm 2 smo ug ot o vili pri lepilnem spoju, ki je bil po s tisk anju 30 s hlajen s s tisnjenim zr ak om. K rivulje na sliki 7 prik azujejo gr adit e v s trižne tr dnos ti Mek ol SPE CIAL lepilneg a spoja pri r azličnih č asih hlajenja po vr očem s tisk anju. P onovno lahk o vidimo , da so najvišjo s trižno tr dnos t lepilneg a spoja (7,61 N/mm 2 ) izk az ov ali pr eizk ušanci, ki so bili 30 s hlajeni, na t o tis ti s 5 s hlajenjem (4,54 N/mm 2 ), naj- nižjo vr ednos t (1,81 N/mm 2 ) pa so imeli vr oči lepilni spoji o zir oma tis ti br e z hlajenja s s tisnjenim zr ak om. Z aključimo lah k o , da je na po v eč anje s trižne tr dnos ti lepilni h spoje v obeh pr ouče v anih P V Ac le- pil odlo čilno vpliv alo hlajenje o zir oma t emper a tu- r a lepiln eg a spoja med s trižnim t es t om. T o je bilo prič ak o v ano , saj s t a lepili plas t omerni, k ar pome- ni, da ima t em per a tur a v elik vpliv na njune tr dno - s tne las tnos ti. Plas t omeri se pri segr e v anju namr eč mehč ajo in jim tr dnos t pada o zir oma nar ašč a, če jih ohlajamo. V nadalje v anju so pr eds t a vljene osno vne s t a ti- s tične primerja v e (ANO V A) pr ouče v anih k ombinacij načino v hlajen ja (pr eglednic a 1) in vr s t lepil (pr egle - dnic a 2) po najd aljšem, 300 s č asu vr očeg a s tisk anja, k o so bile v ečinoma izmerjene najvišje vr ednos ti s trižne tr dnos ti. Razlik e med v semi pr eizk ušenimi k ombinacijami so se izk az ale z a s t a tis tično značilne. Z aključimo lahk o , da je imel izbor pos t opk a hlajenja v ečji vpliv na k ončno s trižno tr dnos t lepilneg a spoja (v se p- vr ednos ti < 0,00000 - pr eglednic a 1) od vr s t e izbr aneg a lepila (v se p- vr ednos ti med 0,00030 in 0,01402 - pr eglednic a 2). Slika 7. Graditev strižne trdnosti Mekol SPECIAL lepilnih spojev po različnih č asih hlajenja Figure 7. Shear strength development of Mekol SPECIAL adhesive bonds after different cooling times 104 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šauperl, T ., Sar ažin, J ., & Šernek, M.: De v elopmen t of poly vin yl ace t a t e adhesiv e bon d s tr eng th when gluing v eneer Meritve po 300 s vročega stiskanja / Measurements after 300 s of hot pressing 0 s hlajenja / 0 s of cooling 5 s hlajenja / 5 s of cooling 30 s hlajenja / 30 s of cooling Mekol Special P o vpr ečje / average [N /mm 2 ] 1, 81 4, 54 7, 61 St d. odklon / st. dev. [N /mm 2 ] 0, 35 0, 35 0, 63 P o v eč anje gle de na pr ejšnjeg a z a / increment in relation to the previous condition → 151, 0% 67, 7% Značilnos t r azlik med po vpr ečji (P - vr ednos t) / significance of the dif. between means (P-value) → 2, 24E -07 2, 48E -06 Mekol D3 P o vpr ečje / average [N /mm 2 ] 3, 05 5, 72 8, 69 St d. odklon / st. dev. [N /mm 2 ] 0, 38 0, 58 0, 52 P o v eč anje gle de na pr ejšnjeg a z a / increment in relation to the previous condition → 87, 5% 51, 9% Značilnos t r azlik med po vpr ečji (P - vr ednos t) / significance of the dif. between means (P-value) → 6, 28E -06 6, 66E -06 Meritve po 300 s vročega stiskanja / Measurements after 300 s of hot pressing Mekol SPECIAL Mekol D3 0 s hlajenja / 0 s of cooling P o vpr ečje / average [N /mm 2 ] 1, 81 3, 05 P o v eč anje D3 glede na Special / increment of D3 in relation to the SPECIAL → 68, 8% Značilnos t r azlik me d po vpr ečji (P - vr e dnos t) / significance of the dif. between means (P-value) → 0, 00030 5 s hlajenja / 5 s of cooling P o vpr ečje / average [N /mm 2 ] 4, 54 5, 72 P o v eč anje D3 glede na Special / increment of D3 in relation to the SPECIAL → 26, 1% Značilnos t r azlik me d po vpr ečji (P - vr e dnos t) / significance of the dif. between means (P-value) → 0, 00297 30 s hlajenja / 30 s of cooling P o vpr ečje / average [N /mm 2 ] 7, 61 8, 69 P o v eč anje D3 glede na Special / increment of D3 in relation to the SPECIAL → 14, 2% Značilnos t r azlik me d po vpr ečji (P - vr e dnos t) / significance of the dif. between means (P-value) → 0, 01402 Preglednica 1. Statistična primerjava med različnimi postopki hlajenja po 300 s vročega stiskanja Table 1. Statistical comparison between different cooling procedures after 300 s of hot pressing Preglednica 2. Statistična primerjava med PVAc lepiloma po 300 s vročega stiskanja Table 2. Statistical comparison between PVAc adhesives after 300 s of hot pressing 105 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šauperl, T ., Sar ažin, J ., & Šernek, M.: Raz v oj tr dnos ti polivinilace t a tneg a lepilneg a sp oja pri lepljenju furnirja Analiz a pr ocesa utrje v anja obeh P V Ac lepil z ABE S je pok az ala, da je mog oče s sis t emom z a a v - t oma tizir ano vr ednot enje zlepljenos ti pridobiti z elo k oris tne poda tk e z a nas t a vit e v par ame tr o v s tisk a- nja pri lepljenju lesa. Razisk ali smo vpliv č asa s tisk a- nja in č asa hlaj enja po s tisk anju na tr dnos t lepilnih spoje v , v nada lje v anju r azisk a v pa bi bilo smiselno pr oučiti še vpliv r azlične t em per a tur e s tisk anja na hitr os t utrje v anja P V Ac lepilnih spoje v . 4 SKLEPI 4 CONCLUSION Na podlagi r e z ult a t o v merit e v tr dnos ti lepilne- g a spoja dv eh r azličnih P V Ac lepil, t es tir anih s po- močjo ABE S ins trumen t a, smo ug ot o vili, da je r as t s trižne tr dnos ti P V Ac lepilneg a spoja odvisna od č asa s tisk anja. Daljši č asi s tisk anja z ag ot a vljajo v ečje oddajanje v ode iz lepilneg a spoja v les in s t em višjo tr dnos t spoja. K er s t a obe lepili plas t omerni, je na tr dnos t lepilneg a spoja vpliv alo tudi hlajenje po vr o- čem s tisk anju o zir oma t emper a tur a lepilneg a spoja med t es tir anjem. Pri lepilu Mek ol SPE CIAL je tr dnos t po 5-sek undnem hlajenju nar asla iz 1,81 N/mm 2 na 4,54 N/mm 2 t er na 7,61 N/mm 2 po 30-sek undnem hlajenju. P odobno se je izk az alo pri lepilnih spojih, zlepljenih z lepilom Mek ol D3 in sicer je tr dnos t po 5-sek undem hlajenju nar asla iz 3,05 N/mm 2 na 5,72 N/mm 2 t er na 8,69 N/mm 2 po 30-sek undnem hlaje- nju. V pliv hlajenja je bil pri obeh lepilih s t a tis tično značilen. Pr a v t ak o so bile ug ot o vljene značilne r az- lik e v tr dnos ti spoja glede na vr s t o lepila. 5 POVZETEK 5 SUMMARY The bonding of w ood and other w ood-based ma t erials is one of the mos t import ant t echnological s t eps in w ood pr ocessing. The need f or aff or dable pr oducts manuf actur ed as quickly as possible incr eas- es the import ance of gluing in the short es t possible time. High-quality cur ed adhesiv e bonds ar e a basic r equir ement f or success ful further pr ocessing and the long service lif e of the glued elements (K unc, 2009). A s tr ong er adhesiv e bond c an be achie v ed by e xt ending the pr essing time, but this incr eases the c os t of the supplied thermal ener gy and r educes pr oduction c apacity . Manuf actur er s of glued w ood ar e ther e f or e c ons t an tly s triving t o find an optimal pr essing time tha t off er s a g ood balance be tw een the r equir ed perf ormance of the pr oducts and ac- cept able pr oduction c os ts. T o enable short er pr ess- ing times and thus r educe pr oduction c os ts, early , f as t and immedia t e f orma tion of the adhesiv e bond s tr eng th is import an t (Thoemen e t al., 2010). In this s tudy , the shear s tr eng th de v elopmen t of poly vin yl ace t a t e adhesiv e s when gluing v eneer w as de t ermined as a functio n of pr essing time a t c ons t an t pr ess t emper a tur e. Since P V Ac adhesiv es ar e thermoplas tic adhesiv es, w e in v es tig a t ed the in fluence of the c ooling a ft er hot pr essing on the final s tr eng th of the adhesiv e bonds in addition t o t es ting the s tr eng th a ft er hot pr essing. Beech (Fagus sylvatica L.) 0.84 mm thick v e- neer w as used t o pr oduce the shear s tr eng th spec- imens. The t es t specimens measur ed 117 mm x 20 mm and had a mois tur e c on t en t of 7.7%. W e used tw o diff er en t P V Ac disper sion adhesiv es: Mek ol D3 and Me k ol SPE CIAL. Mek ol D3 is a higher quality P V Ac adhesiv e suit able f or bonding when gr ea t er r esis t ance of the bonded join ts t o mois tur e and w a t er is r equir ed. Mek ol SPE CIAL is an adhesiv e suit able f or less demanding bonding and bonding of ma t erials with higher por osity . The shear s tr eng th of the P V Ac adhesiv e bond w as de t ermine d using an Aut oma t ed Bonding E v al- ua tion S y s t em (ABE S). The pr essing t emper a tur e w as c on s t an t a t 80 °C , while the pr essing time f or each measur emen t w as be tw een 30 sec onds and 300 sec onds, with an in t er v al of 30 sec onds. The e ff ect of c oolin g on the final s tr eng th of the P V Ac adhesiv e bond w as de t ermined a t c ooling times of 5 and 30 sec onds. Six r epe titions w er e perf ormed f or each pr essing time. The shear s tr eng th of P V Ac adhesiv e bonds incr eased with the pr essing time and appr oached a c ons t an t v alue a ft er a cert ain time. The shear s tr eng th de v elopmen t cur v es of the tw o P V Ac adhe- siv es w er e similar , e v en though ther e w er e signifi- c an t diff er ences in the s tr eng th of adhesiv e bonds glued with Mek ol D3 and Mek ol SPE CIAL. Ther e w as also a s t a tis tic ally signific an t e ff ect of c ooling on the s tr eng th of the adhesiv e bonds. The t es t ed speci- mens achie v ed signific an tly higher bond s tr eng th under the in fluence of c ooling than those t es t ed hot. The highes t shear s tr eng th (8.69 N/mm 2 ) w as de t er - mined a ft er 300 sec onds of hot pr essing with Mek ol D3 adhesiv e, f ollow ed by 30 sec onds of c ooling. 106 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šauperl, T ., Sar ažin, J ., & Šernek, M.: De v elopmen t of poly vin yl ace t a t e adhesiv e bon d s tr eng th when gluing v eneer ZAHVALA ACKNOWLEDGEMENT Razisk a v a je nas t ala v okviru pr ogr amsk e sk u- pine P4 -0015, pod okriljem Ag encije r epublik e Slo - v enije z a r azisk o v alno deja vnos t (ARR S). Nak up na- pr a v e ABE S je bil sofinancir an iz ARR S r azpisa P17 in pr oj ek t a W ooB Adh (En vir onmen t ally - friendly bioadhesiv es fr om r ene w abl e r esour ces), ki je del pr ogr ama ERA CoBioT ech t er Minis tr s tv a R epublik e Slo v enije z a iz obr až e v anje, znanos t in šport. LITERATURA REFERENCES AS TM D7998 – 19 (2019). St andar d T es t Me thod f or Me asuring the E ff ect of T emper a tur e on the Cohesiv e Str e ng th De v elopmen t of Adhe siv es using Lap She ar Bonds unde r T ensile Loading. 7 s tr . DOI: h ttp s: //doi.or g /10.1520/D7998-19 Cos t a, N . A ., P e r e ir a, J ., F err a, J ., Cruz, P ., Martins, J ., Mag alhães, F . D ., Me ndes, A ., & Car v alho , L. H. (2013). E v alua tion of Bonding P e rf ormance of Amino P olyme r s Using ABE S. The Journal of Adhe sion 90 (1):80-88. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1080/002184 64.2013.784693 EN 14257 (2006). Adhesiv es - W ood adhesiv es - Det ermination of t ensile s tr eng th of lap joints at elev at ed t emper atur e (W A T T ’91). 6 s tr . Humphr e y P . (1993). De vice f or t es ting adhe siv e bonds, US P a t e n t 5176028. Humphr e y P . (2014). Adhe siv e E v alua tion S y s t ems. Aut oma t ed Bon - ding E v alua tion S y s t em (ABE S). (6.10.2020). h ttp s://w w w . adhesiveev aluations ys t ems.com/pr oducts/ automat ed-bon - ding-e v alua tion-s y s t em Još t, M., & Še rne k, M. (2009). She ar s tr e ng th de v e lopme n t of the phe nol- f ormalde h yhde adhe siv e bond during cur e . W ood Science and T ehnology , 43, 1/2: 153–166. DOI: h ttp s://doi. or g /10.1007/ s00226-008-0217-2 K unc, D . (2009). Raz v oj tr dnos ti ur ea- f ormaldehidne g a le pilneg a spo - ja med utrje v anje m. Diplomsk o de lo. Ljubljana, Biot ehnišk a f a - k ult e t a, Odde lek z a lesar s tv o , 44 s tr . Martins, J ., P e r e ir a, J ., Coelho , C., F err a, J ., Me na, P ., Mag alhães, F ., & Car v alho , L. (2013). Adhe siv e bond s tr e ng th de v e lopme n t e v alua tion using ABE S in diff e r e n t lignoce llulosic ma t e rials. In - t erna tional Journal of Adhe sion & Adhe siv es 47: 105-109. DOI: h ttp s://doi.or g /10.1016/j.ijadhadh.2013.08.003 Pir c, G. (2019). V pliv t emper a tur e s tisk anja na dinamik o tr dnos ti le - pilne g a spoja. Magis tr sk o de lo. Ljubljana, Biot ehnišk a f ak ult e - t a, Odde lek z a lesar s tv o , 46 s tr . R e snik, J . (1997). Lepila in le pljenje le sa. 1. pona tis. Ljubljana, Univ e r - z a E dv ar da K ar de lja v Ljubljani, Biot e hnišk a f ak ult e t a, Odde lek z a lesar s tv o , 103 s tr . Šaupe rl, T . (2020). Raz v oj tr dnos ti polivinilace t a tneg a le pilneg a spoja pri le plje nju furnirja. Diplomsk o de lo. Ljubljana, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Odde lek z a lesar s tv o , 34 s tr . Še rne k, M. (1999). V pliv bis tv enih de ja vnik o v na pe ne tr acijo in tr d - nos t UF le pilneg a spoja pri le pljenju buk o vine . Magis tr sk o de lo. Ljubljana, Biot e hnišk a f ak ult e t a, Odde lek z a lesar s tv o , 111 s tr . Še rne k, M., & K utnar , A . (2008). P olivinilace t a tna le pila z a le s. Les, 60, 10: 364–369. Thoemen, H., Irle , M., & Še rne k, M. (2010). W ood-Based P anels-An In tr oduction f or Spe cialis ts. Brunel Univ e r sity Pr ess, London, ISBN 978-1-902316-82-6, 203-204. 107 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 UPORABA ODPADNE PLASTIKE ZA IZDELAVO LEPIL ZA LEPLJENJE LESA USE OF WASTE PLASTICS FOR THE PREPARATION OF ADHESIVES FOR WOOD BONDING Milan Šernek 1* , V anja T uričnik 2 , R o žle R epič 3 , Bog dan Šeg a 1 UDK 630*824.8:678.86 Iz virni znans tv eni članek / Original scien tific article Prispelo / R eceiv ed: 16. 11. 2020 Spr eje t o / Accep t ed: 30. 11. 2020 V ol. 69, No. 2, 107-116 DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/les-w ood.2020. v69n02a08 Izvleček / Abstract Izvleček: Odpadne plastike je čedalje več, zato poskušamo najti različne načine njenega recikliranja in ponovne upora- be. Reciklirani termoplastični polimeri predstavljajo zanimiv potencial za izdelavo lepil, zato je bil cilj naše preliminarne raziskave proučiti primernost odpadnega polistirena za izdelavo lepil za lepljenje lesa. Lepilne mešanice smo izdelali tako, da smo odpadne polistirenske lončke (L) in žličke (Ž) za kavo razrezali na manjše koščke in jih ločeno raztopili v 5 različnih topil: butil acetat (BA), dimetilformamid (DMF), tetrahidrofuran (THF), limonen (L) in aceton (AC). Z njimi smo izdelali lepljence iz dveh bukovih lamel (F agus s ylv a tic a L.), ki smo jih 10 minut stiskali v hidravlični stiskalnici pri tempe- raturi 150 °C in tlaku 12 barov. Za ugotavljanje kakovosti zlepljenosti smo izvedli strižni preizkus z univerzalnim testir- nim strojem Zwick/Roell Z005. Ugotovili smo, da so preizkušanci, zlepljeni z lepilno mešanico Ž-DMF, dosegli povprečno strižno trdnost 6,5 N/mm 2 , preizkušanci, zlepljeni z L-DMF, pa 3,8 N/mm 2 . Vsi ostali preizkušanci so izkazovali nižjo trdnost lepilnega spoja oziroma so večinoma razpadli že po vročem stiskanju ali kasneje med žaganjem v preizkušance. V nadaljnjih raziskavah bomo obetajoči lepilni mešanici modificirali in optimizirali parametre stiskanja z namenom doseganja kakovosti zlepljenosti, ki ustreza standardnim zahtevam za plastomerna lepila za notranjo uporabo. Ključne besede: lepilo, les, odpadna plastika, polistiren, strižna trdnost, ponovna uporaba plastike Abstract: There is more and more plastic waste, so we try to find different ways to recycle and reuse it. Recycled ther - moplastic polymers represent an interesting potential for the production of adhesives, so the aim of our preliminary in- vestigations was to examine the suitability of waste polystyrene for the production of adhesives for wood bonding. The adhesive mixtures were prepared by cutting waste polystyrene cups (L) and coffee spoons (Ž) into smaller pieces and dis- solving them separately in five different solvents: Butyl acetate (BA), Dimethylformamide (DMF), Tetrahydrofuran (THF), Limonene (L) and Acetone (AC). From these we prepared composite samples of two beech lamellae (F agus s ylv a tic a L.), which were pressed for 10 minutes in a hydraulic press at a temperature of 150 °C and a pressure of 12 bar. In order to determine the quality of the bonding, we carried out a shear test with a Zwick/Roell Z005 universal testing machine. We found that the test specimens bonded with the adhesive mixture Ž-DMF achieved an average shear strength of 6.5 N/ mm 2 and the test specimens bonded with L-DMF achieved 3.8 N/mm 2 . All other test specimens showed a lower strength of the adhesive bonds, or they mostly delaminated after hot pressing or later during sawing into test specimens. In further research work we will modify these promising adhesive mixtures and optimise the pressing parameters in order to achieve bonding quality that meets the standard requirements for thermoplastic adhesives for interior applications. Keywords: adhesive, wood, waste plastics, polystyrene, shear strength, reuse of plastic 1 UVOD 1 INTRODUCTION 1.1 ODPADNA PLASTIKA 1.1 WASTE PLASTICS Upor aba plas tičnih iz delk ov je izjemno r az- širjena, z a t o se k opiči čedalje v eč plas tičnih od- 1 Univ erz a v Ljubljani, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Oddelek z a lesar - s tv o , Ljubljana, SL O * e-poš t a:milan.sernek@b f .uni-lj.si 2 K ompe t enzz en trum Holz GmbH, A v s trija 3 Z a v od z a gr adbeniš tv o R epublik e Slo v enije padk ov , ki onesnažujejo naše ok olje. Različne inicia tiv e posk ušajo omejiti/z amenja ti upor abo plas tičnih iz delk ov , kljub t emu pa se še v edno ogr omne k oličine plas tik e upor ablja z a iz delk e, ki se po upor abi z a vrž ejo. Pr ek omerna pr oiz v odnja in neodg ov orna upor aba plas tik e, iz k a t er e iz vir ajo r esne ek ološk e t e ž a v e in nepopr a vljiv a šk oda, je pov e z ana pr edvsem s sor azmerno enos t a vno iz- dela v o iz delk ov iz plas tik e, njihov o nizk o ceno in dolg o življenjsk o dobo (Achilias e t al., 2012; T ullo , 2018; Sc ott, 2018). 108 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., T uričnik, V ., R epič, R ., & Šeg a, B.: Use of w as t e plas tics f or the pr epar a tion of adhesiv es f or w ood bonding Let a 2017 je bila letna pr oizvodnja plas tik e na glo- balni r a vni 230 milijonov ton, v letu 2020 pa naj bi se pov ečala na k ar 400 milijonov ton (T awfik et al., 2017). Glede na nar aščajoči družbeni pritisk na skrb z a ok olje in sedanje tr ende v smeri kr o žneg a gospodar s tv a, bi bila najboljša mo žnos t r a vnanja s plas tičnimi odpadki njihov a pr edela v a v določene k emijsk e spojine (mo- nomer e) z z aht ev ano čis tos tjo in k ak ovos tjo , ki bi se ponovno upor abila k ot sur ovina pri is ti polimeriz aciji ali v drugih pos topkih (Or daz-Quint er o et al., 2020). K r o žno g ospodar s tv o po s v oji z asno vi deluje obno vitv eno in r eg ener a tivno , k ar pomeni, da ma- t eriali nenehno kr o žijo po sis t emu »z aprt e z ank e«. V primeru plas tik e t o pomeni hkr a tno ohr anjanje njene vr ednos ti v g ospodar s tvu br e z šk ode z a ok o- lje (Ledsham, 2018). P o por oč anju Fundacije Ellen MacArthur se po v eč k ot 40 le tih po pr vi uv edbi uni- v erz alneg a simbola z a r eciklir anje, r eciklir a le 14 % plas tične embalaž e, ki se upor ablja po v sem s v e tu, medt em k o je 40 % k onč a na odlag ališčih in 32 % v ek osis t emih. Pr eos t alih 14 % se se žig a ali je name- njene pridobiv anju ener gije. Družba se mor a danes oddaljiti od linearneg a poslo vneg a modela in misel- nos ti »v z emi-upor abi-z a vrzi« in t ak o pr eiti na kr o žno g ospodar s tv o. T o pa vključuje izboljšanje r eciklir a- nja, spodbujanje pono vne upor abe, us tv arjanje tr g a z a r eciklir ane ma t eriale in pr eoblik o v anje iz delk o v . Plas tične ma t e riale je mog oče r eciklir a ti na r az- lične načine, z ah t e vnos t r ecik lir anja pa se r azlik uje glede na vr s t o polimer a, oblik o in vr s t o embalaž e o zir oma iz delk a. T og e iz delk e iz eneg a polimer a je pr epr os t eje in bolj ek ono mično r eciklir a ti k ot v ečplas tne in v ečk omponen tne iz delk e. T ermopla- s ti o zir oma pla s t omeri, vključno s PET (polie tilen - t er e ft ala t), PE (polie tilen) in PP (polipr opilen) imajo v elik pot encial z a mehansk o r eciklir anje, medt em k o dur omer o v , k ot so nenasičeni polies tri, epok si - dne smole ali PMMA/ A TH (npr . k err ock) ni mog oče mehansk o r eciklir a ti. Ti se lahk o le pono vno upor a- bijo k ot polnilni ma t erial, k o se pr edhodno pr e tv o- rijo v manjše delce (Hope w ell e t al., 2009; V o vk e t al., 201 7). V elik izziv pr eds t a vljajo tudi k ompo zitni polimeri, pri k a t erih je s tr ošek r eciklaž e z elo v elik. T o vr s tni ma t eriali se lahk o dodajajo k ot polnilo pri iz dela vi drugih ma t erialo v , np r . as f alt a (V o vk, 2017). Odpadni t ermoplas ti so z ar adi ug odnih las tnos ti in r ela tivno enos t a vneg a r eciklir anja z animivi z a iz- dela v o lesno-plas tičnih k ompo zit ov (WPC). Odpadna plas tik a, ki pr eds t a vlja v ečji del k ompo zit a, je r ecikli- r ana, polnilo , v t em primeru lesna mok a/vlakna, pa so nar a vni ma t erial. K ončni ma t erial je v primerja vi s plas tik o ojač an, ok olju prijaz en k ompo zit. T ovr s tni k ompo ziti se upor abljajo v a vt omobilski indus triji, gr adbeniš tvu in drugih iz delkih šir ok e potr ošnje. Za z ag ot a vljanje us tr e znih mehanskih las tnos ti k ompo- zit a je potr ebno dodaja ti doda tk e z a izboljšanje adhe- zije med polimer om in lesnimi delci (P olett o , 2017). Glede na tip plas tik e lahk o plas tične odpadk e r az vr s timo v 7 sk upin, k ot prik az uje pr eglednic a 1 (po v z e t o po Seluk ar e t al., 2014). Identifikacijska številka plastike / Plastic Identification Code Tip plastičnih odpadkov / Type of Plastic Waste Ime plastike / Name of Plastic Tipična uporaba plastike / Common Application of Plastic 1 PET P olie tilen t e r e ft ala t / Polyethylene Terephthalate Plas t enk e, f olije / Bottles, Films 2 HDPE P olie tilen visok e g os t ot e / High Density Polyethylene Embalaž a, vr e čk e / Packaging, Shopping Bags 3 PVC P olivinil klorid / Polyvinyl Chloride Ce vi, z a v e se , kr editne k artice, f olije / Water pipes, Curtains, Credit card, Packaging films 4 LDPE P olie tilen nizk e g os t ot e / Low Density Polyethylene V r ečk e, iz ola t orji / Plastic bags, Wire Cloth 5 PP P olipr opi len / Polypropylene V r ečk e , igr ače / Plastic Bags, Toys 6 PS P olis tir e n / Polystyrene Pr ehr ansk a embalaž a, iz olacijski ma t eriali / Food Boxes, Insulation Materials 7 Os t alo P oliamid, polik arbona t / Polyamide, Polycarbonate Spe cialni nameni in upor aba / Special purpose and application Preglednica 1. Razvrščanje plastičnih odpadkov Table 1. Classification of plastic waste 109 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., T uričnik, V ., R epič, R ., & Šeg a, B.: Upor aba odpadne plas tik e z a iz dela v o lepil z a lepljenje lesa 1.2 UPORABE ODPADNE PLASTIKE PRI LEPLJENJU LESA 1.2 APPLICATION OF WASTE PLASTICS FOR BONDING OF WOOD P or aba lepil z a lepljenje lesa in iz dela v o lesnih k ompo zit ov nar ašč a. Upor abljajo se pr edvsem f ormal- dehidna lepila, ki utrjujejo pri povišani t emper a turi. Zar adi z ah t ev po zmanjšev anju emisij f ormaldehida iz k ončnih pr oiz v odov pa r azisk ov alci v elik o po z ornos t pos v eč ajo alt erna tivnim r ešitv am. Ena izmed mo ž- nos ti je upor aba t alilnih lepil, ki utrjujejo pr edvsem fizik alno in pri k a t erih ni emisij hlapnih spojin med upor abo lepljeneg a pr oiz v oda. Do nek e mer e lahk o k ot t alilno lepilo upor abimo tudi t ermoplas tične poli- mer e, ki jih r eciklir amo iz odpadk ov . S t em pris t opom t ak o zmanjšamo k oličino t eh odpadk ov na deponijah in posledično pr oiz v edemo pr odukt e, ki niso šk odljivi z a z dr a vje ljudi in ok olje (K ajak s et al., 2012). T ak šna lepila iz odpadne plas tik e bi lahk o pr eds t a vljala nov o g ener acijo t alilnih lepil (Grinber gs, 2010). T a w fik e t al. (2017) so z a iz dela v o lignocelulo z- neg a k ompo zit a upor abili riž e v o slamo in polis tir en. K ompo zit so iz delali s pos t op k om vr očeg a s tisk anja pri 170 °C in tlak u 4 bar e, ki so g a v z drž e v ali 10 mi- nut. P o ž arno odpornos t k ompo zit a so z ag ot o vili z doda tk om r e t ar dan t o v , k ar pa lahk o ima neg a tiv en vpliv na mehansk e las tnos ti (Esk ander e t al., 2018). T ak o iz delan k ompo zit je mo žna alt erna tiv a sedan- jim lesno-plas tičnim k ompo zit om, k a t er eg a pr ed- nos t je, da je iz delan iz odpadneg a ma t eriala, ki bi v naspr otnem primeru k onč al v nar a vi ali na deponiji. Cui e t al. (2010) so v eni izmed r azisk a v names t o ž e uv elja vljenih lepil z a lepljenje v e z anih plošč upor a- bili plas tične vr ečk e iz polie tilena, polipr opilena, poli- vinil klorida in polis tir ena. Pr eizk ušali so vpliv k oličine plas tičnih ma t erialov , t emper a tur e in č asa s tisk anja na k ončne las tnos ti v e z anih plošč. A vt orji na v ajajo , da je optimalna k oličina plas tičnih ma t erialov v spoju 100 g /m 2 . Višja t emper a tur a s tisk anja pripomor e k nižji visk o znos ti omenjenih ma t erialov , k ar posledič- no izboljša adhe zijo. Najvišjo tr dnos t so r azisk ov alci dosegli pri t emper a turi 150 °C in č asom s tisk anja 6 minut. Pridobljeni k ompo zit z adošč a minimalnim z a- h t ev am tr dnos ti, emisij f ormaldehida pa ni. Del Mene zzi e t al. (2016) so z a iz dela v o slojna - t eg a furnirneg a lesa (L VL) upo r abili r azlične k oličine polis tir ena. L VL se pog os t o upor ablja v gr adbene namene, z a lepljenje pa se upor abljajo dur omer - ne smole, ki izk az ujejo dobr e mehansk e las tnos ti. T r dnos t lepilne g a spoja L VL , dose ž ena pri lepljenju s polis tir enom v labor a t orijskih pog ojih, je bila z a- dos tna, v endar pa je na t em podr očju po mnenju a v t orje v potr ebnih še v elik o doda tnih r azisk a v . Y ang e t al. (2011) so z doda janjem k olof oni - je, f enolne smole, iz ociana t a, benz oil per ok sida in dibutil ft ala t a v polis tir en pripr a vili lepilo , ki je po tr dnos ti primerljiv o o zir oma boljše k ot k omer cialno belo po livinil ace t a tno (P V Ac) lepilo z a les. K ot na- v ajajo a v t orji, lepilo utrjuje 3,5 ur e pri t emper a turi 70 °C in naj bi bilo primerno z a lepljenje lesa, plas - tik e, s t ekla, papirja in drugih vlaknas tih ma t erialo v . K ajak s e t al. (2012) so v s v oji r azisk a vi dok az ali, da je iz odpad ne plas tik e (HDPE – polie tilen viso - k e g os t ot e, PP - polipr opilen , PU - poliur e t an, P A6 - poliam id) mo žno iz dela ti lesne k ompo zit e, ki so po tr dnos ti primerljivi s k ompo ziti, zlepljenimi s k on - v encionalnimi lepili. T ermoplas ti lahk o pr odir ajo do 40 μm globok o v les in z ag ot a vljajo dobr o adhe zijo. Lepilni spoji so v odoodporni, t ak o da so k ompo ziti primerni z a up or abo na pr os t em. A v t orji izpos t a vl- jajo visok o s trižno tr dnos t, ki je bila dose ž ena pri lepljenju s PE, PU in P A6 vlakni (5,6 MP a do 10 MP a) in pr eseg a s trižno tr dnos t k on v encionalne v e z ane plošče, zlepljene s f enol- f ormaldehidnim lepilom. Jasri e t al. (2014) so iz delali lepilo iz r eciklir a- neg a polis tir ena, ki je imelo primerljiv e mehansk e las tnos ti z nek a t erimi k omer cialnimi lepili z a les. A v t orji so lepiln o mešanic o pripr a vili t ak o , da so po - lis tir en r azt opili v t opilu na osno vi e t anola (R ON 95) v r azmerju EPS:R ON 95 = 1:1. 1.3 RECIKLIRANJE POLISTIRENA 1.3 RECYCLING OF POLYSTYRENE P olis tir en je z e lo r az širjen in upor aben t ermo - plas tni ma t erial, v endar njeg o vi odpadki (še po - sebej ek spand ir an polis tir en) pr eds t a vljajo v elik ok oljski pr oble m, saj v nar a vi z elo poč asi r azpada, danes pa g a v ogr omnih k oličinah najdemo v morju (T a w fik, 2017). P olis tir en ((C 8 H 8 ) n ) je polime rni ma t erial, ses- t a vljen iz monomernih enot s tir ena (C 8 H 8 ) (L y e & Aw , 200 3) in je z ar adi ug odnih las tnos ti in šir ok e upor abe tr e tji najbolj pog os t o upor abljen t ermo - plas t na plane tu (pr ednjačit a samo še polie tilen in polip r opilen ). Najpog os t eje se upor ablja v pr e- hr ambni indus triji k ot embalaž a, najdemo pa g a tudi k ot z aščitn i ma t erial pri tr ansportu ali pa k ot t oplotni iz ola t or (L y e & Aw , 2003). Z ar adi nizk e g os- 110 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., T uričnik, V ., R epič, R ., & Šeg a, B.: Use of w as t e plas tics f or the pr epar a tion of adhesiv es f or w ood bonding t ot e, dobr e t oplotne iz ola tivnos ti, odpornos ti in dobrih mehanskih las tnos ti je z elo z as t opan v ob - liki ek spandir aneg a polis tir ena (L y e & Aw , 2003), k a t er eg a odpa dki pa z ar adi poč asneg a r azpadanja pr eds t a vljajo z elo v elik ok oljs ki pr oblem (T a w fik e t al., 201 7). Pri pr oiz v odnji iz delk o v iz ek spandir ane- g a polis tir ena se kr oglice po lis tir ena segr ejejo in ek spandir ajo , k asneje pa se vbriz g ajo v k alupe, kjer jih s pomočjo v odne par e segr ejejo in t ak o ek span - dir ajo do r obo v k alupa. K er se plas t polis tir ena ob k alupu nek olik o zmehč a, t o priv ede do gladk e po vr - šine iz delk o v o zir oma poliz delk o v (L y e & Aw , 2003). 95 % ek spand ir aneg a polis tir ena pr eds t a vlja zr ak, k ar pomeni, da pri njeg o vi pr edela vi iz v eli- k eg a v olumna odpadk o v prid obimo r ela tivno malo polis tir ena. Mehansk e in es t e tsk e las tnos ti r ecik - lir aneg a polis tir ena so dobr e , njeg o v a cena pa niz - k a. E den izmed mo žnih način o v pono vne upor abe polis tir ena je iz dela v a lepila, saj je dobr o t open v r azličnih t opilih k ot so bencin , ace t on, butil ace t a t, limonen ipd. V s tik u s t opilom se prične r azt aplja - ti, njeg o v v olum en pa se dr as tično zmanjša (Curiac e t al., 2017). Lisper guer e t al. (2013) na v ajajo , da je r ecik lir an po lis tir en mog oče doda tno izboljša ti z dodajanjem lignina, saj ž e pri doda tk u 2 % lignina izk az uje boljšo t ermično s t abilnos t. Seluk ar e t al. (2014) so v eni izmed š tudij iz odpadneg a polis ti- r ena z upor abo t opil (bencin, ace t on, t oluen) na enos t a v en način iz delali lepi lo. Najv ečjo lepljiv os t so dosegli z upor abo bencina in t oluena, medt em k o le-t a z ace t onom ni bila dose ž ena. Cilj naše pr eliminarne r azisk a v e je bil v r azlič - nih t opi lih r azt opiti polis tir en iz odpadnih plas tičnih žličk in lončk o v z a k a v o t er g a upor abiti z a iz dela v o lepila z a lepljenje lesa. 2 MATERIALI IN METODE 2 MATERIALS AND METHODS 2.1 MATERIALI 2.1 MATERIALS Z a leplj enje smo upor abili r adialne lamele iz buk o vine (Fagus sylvatica L.), ki so bile klima tizir a- ne v s t andar dn i klimi s t empe r a tur o 20 °C in r ela tiv - no zr ačno vlažnos tjo 65 %. Lepilne mešanice smo pripr a vili iz polis tir ena, iz k a t er eg a so bili iz delani lončki in žličk e z a k a v o , ki se upor abljajo v k a vnih a vt oma tih in pr eds t a vljajo v elik dele ž plas tičnih odpadk ov . Lončki z a k a v o so iz obar v aneg a polis tir ena, žličk e pa iz čis t eg a polis tir e - na. Odpadna plas tik a iz lončk ov in žličk je bila čis t a in suha, br e z os t ank ov pijače. Razr e z ali smo jo na manj- še k oščk e z ar adi hitr ejšeg a in lažjeg a r azt apljanja v t o- pilih. Za r azt apljanje plas tik e smo upor abili 5 r azličnih t opil: acet on (R oth), dimetilf ormamid – DMF (R oth), butil acet a t (Sigma-Aldrich), t etr ahidr ofur an – THF (R oth, Bernd K r aft GmbH) in limonen (Mer ck K GaA). Sk upno smo pripr a vili 10 lepilnih mešanic, polo- vic o iz žličk in polo vic o iz lončk o v . Lepilne mešanice smo pripr a vili v s t eklenih posodah, kjer smo zmešali plas tik o in t opilo v ut e žnem r azmerju 1:1. Mešanice smo spr v a t emeljit o mešali, da se je r azt opila v ečina k oso v plas tik e, na t o pa smo mešanice pus tili s t a ti če z noč. Pri r azt apljanju smo si pomag ali tudi z vi- sok o fr ekv enčno k adjo. P o 16 ur ah so bile mešanice po v ečini homog ene in gladk e. Lepilne mešanice iz žličk so bile tr anspar en tne, iz lončk o v pa motno rja- v e. Mešanice žličk v butil ace t a tu, t e tr ahidr ofur anu in limonenu so bile kris t alno čis t e, medt em k o s t a bili mešanici žličk v ace t onu in dime tilf ormamidu motni (slik a 1). Upor abljene lepilne mešanice in nji- ho v e o znak e so pr eds t a vljene v pr eglednici 2. LEPILNE MEŠANICE IZ ŽLIČK / ADHESIVE MIXTURES FROM SPOONS LEPILNE MEŠANICE IZ LONČKOV / ADHESIVE MIXTURES FROM CUPS O ZN AKA / LABEL POMEN / MEANING O ZN AKA / LABEL POMEN / MEANING Ž-BA Žli čke + Butil acetat / Spoons + Butyl acetate L-B A Lončki + Butil ace t a t / Cups Butyl acetate Ž-DMF Žličke + Dimetilformamid / Spoons + Dimethylformamide L-DMF Lončki + Dime tilf ormamid / Cups + Dimethylformamide Ž-THF Žli čke + Tetrahidrofuran / Spoons + Tetrahydrofuran L-THF Lončki + T e tr ahidr ofur an / Cups +Tetrahydrofuran Ž-L Žličke + Limone n / Spoons + Limonene L-L Lončki + Limonen / Cups + Limonene Ž-AC Žličke + Ace ton / Spoons + Acetone L-A C Lončki + Ace t on / Cups + Acetone Preglednica 2. Lepilne mešanice iz odpadne plastike in različnih topil Table 2. Adhesive mixtures from plastic waste and different solvents 111 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., T uričnik, V ., R epič, R ., & Šeg a, B.: Upor aba odpadne plas tik e z a iz dela v o lepil z a lepljenje lesa 2.1 METODE 2.1 METHODS Z a ug ot a vljanje k ak ov os ti zlepljenos ti lesa z le- pilnimi mešanic ami iz odpadne plas tik e smo iz dela- li lepljence, ki so bili zlepljeni iz dv eh posk obljanih buk ovih lamel dimenzij 500 mm × 150 mm × 5 mm. Lepilni povr šini smo obrusili z brusnim papirjem gr a- nulacije 240 in na povr šino ene lamele s pomočjo lopa tice r očno nanesli 200 g /m 2 lepilne mešanice. Na t o smo lameli z družili in ju v hidr a vlični s tisk alnici 10 minut s tisk ali pri t emper a turi 150 °C in tlak u 12 bar ov . P o s tisk anju smo lepljence obt e žili in poč ak ali, da so se ohladili. Iz njih smo na t o izž ag ali pr eizk ušan- ce z a ug ot a vljanje s trižne tr dnos ti lepilneg a spoja po s t andar du SIS T EN 205:2016 (slik a 2), ki so bili 150 mm dolgi (l 1 ) in 20 mm šir oki (b ). Strižna povr šina pa je bila dolg a 10 mm (l 2 ) in smo jo iz delali t ak o , da smo na v saki s tr ani pr eizk ušanc a z až ag ali ut or do lepilne- g a spoja o zir oma sk o zi obe 5 mm debeli lameli (s). Z a v sak o lepiln o mešanic o smo pripr a vili 10 pr eizk ušance v . Pr eizk ušance smo med r azž ag o v an- jem us tr e zno o značili in jih r az vr s tili glede na upo - r abljene lepiln e mešanice (p r eglednic a 2) t er jih na t o sedem dn i klima tizir ali v s t andar dni klimi (T = 20 °C , φ = 65 %). Strižni pr eizk us smo opr a vili z univ erz alnim t es tirnim s tr ojem Z wick/R oell Z005. V sak emu pr eiz- k ušancu smo pr ed vpe tjem v s tr oj izmerili dolžino (l 2 ) in širino (b) s trižne plosk v e (A) z digit alnim kl- junas tim merilom t er poda tk e merit e v vnesli v r a- čunalniški pr ogr am t es tXper t. Pr eizk ušanec smo na t o vpeli v vpenjalne čeljus ti s tr oja in g a s hitr os tjo 50 mm/min ob r emenili z na t e zno silo do porušitv e (F max ). Strižno tr dnos t (f v ) smo izr ačunali po enačbi: Slika 1. Raztopljene žličke (prozorno) in lončki za kavo (rjavo) v različnih topilih Figure 1. Dissolved spoons (transparent) and coffee cups (brown) in different solvents Žlička / Spoon Lonček / Cup max max 2 v FF f A lb = = × Slika 2. Strižni preizkušanec za ugotavljanje kako- vosti zlepljenosti Figure 2. Shear specimen for determination of bonding performance 3 REZULTATI IN RAZPRAVA 3 RESULTS AND DISCUSSION 3.1 SPLOŠNA OPAŽANJA 3.1 GENERAL OBSERVATIONS Med pripr a v o lepilnih meš anic iz odpadne plas tik e in med lepljenjem smo opazili nek aj z ani - mivih las tnos ti in posebnos ti, ki lahk o vpliv ajo na uspešnos t lepljenja: 112 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., T uričnik, V ., R epič, R ., & Šeg a, B.: Use of w as t e plas tics f or the pr epar a tion of adhesiv es f or w ood bonding • Lepilni mešanici z ace t onom s t a bili ž e od z ače t - k a najb olj visk o zni, med nan ašanjem pa je t opi - lo z elo hitr o izhlape v alo in se je visk o znos t hitr o po v eče v ala, z ar adi česar je bil nanos z elo ot e ž en. • Lepilne mešanice z dime tilf ormamidom in t e tr a- hidr ofur anom so bile z elo močneg a in neprije tne- g a v onja (smr ad). • Mešanice z bu tilace t a t om in limonenom so bile gladk e in homog ene. Visk o znos t je bila primerna z a nanašanje. • Lamele, ki so bile zlepljene z lepilno mešanic o , kjer je bilo t opilo limonen, so se pri odpir anju s tis- k alnice t ak oj r az slojile. Med vr očim s tisk anjem ni izpar elo do v olj limonena in lepilni spoj ni utr dil. • Pri lepilni mešanici iz lončk ov in dime tilf ormamida se je na povr šini izloč ala t ek oč a snov rja v e bar v e, ki smo jo z mešanjem br e z t e ž a v spe t homog enizir ali. • V se lepilne mešanice iz lončk ov so bile na splošno bolj heter ogene in obarv ane v primerja vi z mešanicami iz žličk, ki so bile precej pr oz orne in bolj homogene. • Lepilne mešanice, pripr a vljene iz k a vnih lončk ov , so bile na splošno bolj visk o zne od tis tih iz žličk. T o pripi- sujemo primesem, s k aterimi so bili lončki obarv ani. P omembna ug ot ovit ev je tudi, da lepljenje pri sobni t emper a turi ni bilo uspešno , o zir oma je s tis- k anje tr ajalo pr etir ano dolg o (v eč dni), da se je us tv a- ril delno tr den spoj, kljub t emu pa je v lepilnem spoju še v edno os t al del t opila. T a ug ot ovit ev je botr ov ala odločitvi, da s tisk anje iz v edemo v vr oči s tisk alnici pri t emper a turi 150 °C, ki pospeši pr oces izhlapev anja in izpar ev anja t opila iz lepilne mešanice. Hkr a ti pa lahk o visok a t emper a tur a pomeni popolno mehč anje plas- tik e v lepilni mešanici, z a t o t ak spoj ni tr den in pri- dobi tr dnos t šele, k o g a po s tisk anju ohladimo. Če so napet os ti v lesu po s tisk anju v elik e z ar adi t emper a- turneg a in vlažnos tneg a gr adien t a, lahk o lepilni spoj med pr ocesom hlajenja popus ti z ar adi t eh poja v ov . 3.1 STRIŽNA TRDNOST LEPILNIH SPOJEV 3.1 SHEAR STRENGTH OF ADHESIVE BONDS Ug ot o vili smo , da s t a dv e lepilni mešanici iz žličk (Ž -B A in Ž -DMF) zlepili bu k o v e lamele, medt em k o tri lepilne mešanice iz žlič k (Ž -THF , Ž -L in Ž -A C) niso zlepile bu k o vih lamel in je v ečina pr eizk ušan - ce v r azpadla ž e med ž ag anjem ali pr ed iz v edbo s trižneg a t es t a (slik a 3). Slika 3. Strižna trdnost preizkušancev, zlepljenih z lepilnimi mešanicami iz žličk Figure 3. Shear strength of test specimens glued with adhesive mixtures from spoons 113 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., T uričnik, V ., R epič, R ., & Šeg a, B.: Upor aba odpadne plas tik e z a iz dela v o lepil z a lepljenje lesa Slika 4. Strižna trdnost preizkušancev, zlepljenih z lepilnimi mešanicami iz lončkov Figure 4. Shear strength of test specimens glued with adhesive mixtures from cups Lepilna mešanica / Adhesive mixture Ž-DMF L-DMF f v Lom po lesu / Wood failure f v Lom po lesu / Wood failure Št. / No. N /mm 2 % N /mm 2 % 1 5, 7 0 1, 8 0 2 5, 6 0 4, 7 0 3 2, 9 0 2, 2 0 4 7, 1 0 1, 8 0 5 7, 0 0 4, 0 0 6 8, 3 25 9, 3 50 7 4, 6 0 7, 8 50 8 8, 4 0 6, 1 0 9 8, 4 0 0, 0 0 10 6, 6 25 0, 0 0 P o vpr ečje / Average 6, 5 5 3, 8 10 St -DEV / ST-DEV 1, 7 10 3, 0 20 Preglednica 3. Rezultati strižnega testa za obetajoči lepilni mešanici Table 3. Shear test results for a promising adhesive mixture 114 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., T uričnik, V ., R epič, R ., & Šeg a, B.: Use of w as t e plas tics f or the pr epar a tion of adhesiv es f or w ood bonding P odoben r e z ul t a t je bil pri lepilih iz lončk o v . Dv e lepilni me šanici iz lončk o v (L-DMF in L-A C) s t a zlepili buk o v e lamele, medt em k o tri lepilne meša- nice (L- B A , L-T HF in L-L) niso zlepile buk o vih lamel in je v ečina pr eizk ušance v r azpadla ž e med ž ag an- jem ali pr ed iz v edbo s trižneg a t es t a (slik a 4). Izmed v seh upor abljenih t opil se je z a pripr a- v o lepil nih me šanic najbolje obneslo t opilo dime- tilf ormamid (DMF), saj so pr eizk ušanci, zlepljeni z lepilno mešanic o Ž -DMF , dosegli po vpr ečno s trižno tr dnos t 6,5 N/mm 2 , z L-DMF zlepljeni pr eizk ušanci pa 3,8 N/mm 2 . V si os t ali pr eizk ušanci so izk az o v ali nižje tr dnos ti lepilneg a spoja, o zir oma so v ečinoma po lepljenju ali ž ag anju r azpadli. Na osno vi r e z ult a t o v s trižne tr dnos ti in ods t ot - k a loma po lesu pr eizk ušance v , ki so bili zlepljeni z lepilnima mešanic ama Ž -DMF in L-DMF (pr egled- nic a 3), lahk o ug ot o vimo , da ti mešanici izk az uje- t a določen pot encial z a iz dela v o lepil iz odpadne plas tik e. Naslednji r azisk o v alni k or ak bo op timiz a- cija par ame tr o v s tisk anja (pr edv sem t emper a tur e) in pos t opk a hl ajenja lepljenc e v t ak oj po s tisk anju. Pr edpos t a vljamo , da bi z us tr e zno modifik acijo le- pilne mešanice in pos t opk a lepljenja lahk o dosegli z ados tne s trižne tr dnos ti spo je v z a notr anjo upor a- bo po SIS T EN 204:2016 (10 N/mm 2 ). 4 SKLEPI 4 CONCLUSION Pr eliminarna r azisk a v a mo žnos ti upor abe od- padne plas tik e (žličk e (Ž) in lončki (L) z a k a v o) z a iz dela v o lepilnih mešanic z a lepljenje lesa je po- k az ala, da je izmed pe tih upor abljenih t opil z a pri- pr a v o lepilne mešanice bilo obe t ajoče z g olj t opilo dime tilf ormamid (DMF). Pr eizk ušanci, zlepljeni z lepilno mešanic o Ž -DMF , so dosegli povpr ečno s trižno tr dnos t 6,5 N/mm 2 , pr eizk ušanci, zleplje- ni z L-DMF , pa 3,8 N/mm 2 . Os t ali pr eizk ušanci so izk az ov ali bodisi nižje tr dnos ti lepilneg a spoja o zi- r oma so v ečinoma r azpadli po vr očem s tisk anju ali ž ag anju v pr eizk ušance. V nadaljnjih r azisk a v ah bomo obe t ajoči lepilni mešanici modificir ali in optimizir ali par ame tr e s tisk anja z namenom do- seg anja k ak ov os ti zlepljenos ti, ki us tr e z a s t andar d- nim z ah t e v am z a plas t omerna lepila z a notr anjo upor abo. 5 POVZETEK 5 SUMMARY The use of plas tic pr oducts is e x tr emely wide- spr ead, which is wh y ther e is an incr easing amoun t of plas tic w as t e tha t pollut es our en vir onmen t. V ar - ious ini tia tiv es ar e tr ying t o limit the use of plas tic pr oducts, but hug e amoun ts of plas tic ar e s till used f or pr oducts tha t ar e thr o wn a w a y a ft er use. Plas tic ma t erials c an be r ec y cled in diff er en t w a y s, and the c omple xity of r ecy cling v aries de- pending on the type of polymer , the shape and type of pack aging or pr oduct. Thermoplas tic poly - mer s tha t ar e r ecy cled fr om w as t e c an be used f or a v arie ty of pu rposes, including the pr oduction of adhesiv es. A v er y c ommon and use ful thermoplas - tic ma t erial is poly s tyr ene. It is mos t oft en used in the f oo d indus tr y as pack agin g , but it is also f ound as a pr ot ectiv e ma t erial during tr ansport or as a thermal insula t or . One possib le w a y t o r euse poly - s tyr ene is t o pr oduce an adhesiv e. The aim of our pr eliminar y in v es tig a tions w as t o dissolv e poly s tyr ene fr om plas tic w as t e spoons (Ž) and c off ee cup s (L) in v arious solv en ts and t o pr oduce an adhesiv e f or bonding of w ood. The ad- hesiv e mix tur es w er e made fr om poly s tyr ene fr om which c off ee cup s and c off ee spoons w er e made. W e cut it in t o smaller pieces so tha t it c ould dis- solv e in solv en ts mor e quickly and easily . Fiv e dif - f er en t solv en ts w er e used t o dissolv e the plas tic: Ace t one (A C), Dime th ylf ormamide (DMF), Butyl ac- e t a t e (B A), T e tr ah y dr ofur an (THF) and Limonene (L). W e ha v e pr oduced a t ot al of 10 adhesiv e mix - tur es, half fr om spoons and half fr om cup s. The ad- hesiv e mix tur e s w er e pr oduc ed in glass c on t ainer s in which plas tic and solv en t w er e mix ed in a w eigh t r a tio of 1:1 (T able 2). In or der t o de t ermine the quality of bon ding with adh esiv e mix tur es made of plas tic w as t e, w e made bo nded assemblies fr om tw o pla ned beech w ood lamellas (Fagus sylvatica L.) with dimensions of 500 mm × 150 mm × 5 mm. The adhesiv e surf ace w as sanded with 240 grit sandpaper and then 200 g /m 2 of adhesiv e mix tur e w as applied b y hand with a spa tula t o the surf ace of one lamella. The samples w er e then c ompr essed in a h y dr aulic pr ess f or 10 min ut es a t a t emper a tur e of 150 °C and a pr essur e of 12 bar . Aft er pr essing , the samples w er e c ooled and then cut in t o t es t specimens t o de t ermine the shear s tr eng th of the adhesiv e bonds acc or ding t o the s t andar d SIS T EN 115 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., T uričnik, V ., R epič, R ., & Šeg a, B.: Upor aba odpadne plas tik e z a iz dela v o lepil z a lepljenje lesa 205: 2016 (Figu r e 2). The shear t es t w as perf ormed with a Z wick/R oell Z005 univ er sal t es ting machine. It w as f ound tha t tw o adhesi v e mix tur es fr om spoons (Ž -B A and Ž -DMF) partially bonded the beech lamella e, while thr ee adhesiv e mix tur es fr om the spoons (Ž -THF , Ž -L and Ž - A C) w er e not success ful and mos t of the specimens disin t egr a t ed alr eady during cutting or be f or e the shear t es t w as perf ormed (Fig ur e 3). A similar r esult w as ob t ained with adhesiv es fr om cup s. T w o adhesiv e mix tur es fr om cup s (L-D MF and L- A C) partially bonded the beech lamellas, wher eas thr ee adhesiv e mix tur es (L- B A , L-THF and LL) w er e no t success ful (Figur e 4). Fr om the r esults of the shear s tr eng th of the specimens tha t w er e bonde d with adhesiv e mix - tur es Ž -DMF and L-DMF (T able 3), it c an be c on - cluded tha t these mix tur es ha v e a cert ain pot en tial f or the pr oduc tion of adhesiv es fr om plas tic w as t e. T es t specimens bonded with Ž -DMF adhesiv e achie v ed an a v er ag e shear s tr eng th of 6.5 N/mm 2 , and specimens bonded with L-DMF achie v ed 3.8 N/ mm 2 . Th e ne x t r esear ch s t ep will be t o op timise the pr essing par ame t er s (especially t emper a tur e) and the c ooling pr ocess of the adhesiv es immedia t ely a ft er ho t pr essing. It is assumed tha t with appr opri - a t e modific a tion of the adhesiv e mix tur e and the bonding pr ocess, the r equir ed shear s tr eng ths of adhesiv e bonds f or in t erior applic a tions acc or ding t o SIS T EN 204: 2016 (10 N/mm 2 ) c an be achie v ed. ZAHVALA ACKNOWLEDGEMENT Razisk a v a je nas t ala v okviru pr ogr amsk e sk upi - ne P4-0015, pod okriljem Ag encije R epublik e Slo v e- nije z a r azisk o v alno deja vnos t (ARR S). LITERATURA REFERENCES Achilias, D . S., Andriotis, L., K outsidis, I. A ., Louk a, D . A ., N ianias, N . P ., Sia f ak a, P ., T sagk alias, I., & T sin tz ou. G. (2012). R e cen t adv anc - es in the chemic al r e cy cling of polyme r s (PP , PS, LDPE, HDPE, P V C , PC , N ylon, PMMA). V : Ma t erial R e cy cling T r ends and P e r - spectiv es. Ur . Achilias, D . InT e chOpe n: London, UK . Cui, T ., Song , K ., & Zhang , S. (2010). R e se ar ch on utilizing r e cy cled plas tic t o mak e en vir onme n t - friendly ply w ood. F or e s tr y Stud - ie s in China, 12(4): 218–222. Curiac, A . S., P e tr e , A ., St oic a, A . G., & Sandu, S. A . (2017). Pr epa - r a tion of adhe siv es fr om the e xpandable poly s tyr ene w as t e. Journal of Y oung Scie n tis t, V ol. V : 21-26. Del Me ne zzi, C. H. S., N ak amur a, A ., Queir o z, F ., & Cout o , M. (2016). Pr eliminar y e v alua tion of lamina t e d v eneer lumbe r bonded with e xpande d poly s tyr e ne. Eur . J . W ood Pr od., 74: 759–761. Elle n MacArthur F ounda tion. Cir cular E c onom y (h ttp s://w w w .e llen - mac arthurf ounda tion.or g /) Esk ande r , S. B., T a w fik, M., & T a w fic, M. L. (2018). Me chanic al, flam - mability and thermal de gr ada tion char act eris tics of rice s tr a w fibe r -r e cy cle d poly s tyr ene f oam har d w ood c omposit e s inc or - por a ting fir e r e t ar dan ts. Journal of Thermal Analy sis and Calo - rime tr y , 132: 1115-1124. Grinbe r gs, U ., K ajak s, J ., & R e ihmane, S. (2010). Usag e of ec ologic ally pe rpe ctiv e adhe siv es f or w ood bonding. Scien tific Journal of Rig a T echnic al Univ e r sity: Ma t erial Science and Applie d Che m - is tr y , 22(1): 114-118. Hope w ell, J ., Dv or ak, R., & K osior , E. (2009). Plas tics r ecy cling: chal - leng es and opportunities. Phil. T r ans. R. Soc. B., 364: 2115-2126. Jasri, M. A . H. M., Af e ndi, M., Zulk epli, N . N ., Basir om, I., N urhashi - ma, S., Abu, N ., Y ahud, S., Amin, N . A . M. (2014). T ensile she ar s tr e ng th of w ood adhe siv e fr om r ecy cled poly s tyr ene . Applie d Me chanics and Ma t e rials, 554: 3-6. K ajak s, J ., R e ihmane, S., Grinbe r gs, U ., & K alnins, K . (2012). Use of in - no v a tiv e en vir onme n t ally frie ndly adhe siv es f or w ood v ene er bonding. Pr ocee dings of the Es t onian Ac adem y of Sciences, 61, 3: 207-211. Lisper guer , J ., N uñe z, C., & P e r e z-Guerr er o , P . (2013). Structur e and thermal pr opertie s of malea t ed lignin-r e cy cled poly s tyr ene c omposit e s. J . Chil. Chem. Soc., 58, 4: 1937-19740. L y e , S. W ., & Aw , H. D . (2003). P o w de r adhe siv e moulding of r e cy cled e xpandable poly s tyr ene . Plas tics, Rubber and Composit es, 32, 8-9: 368-376. Or daz-Quin t er o , A , Monr o y -Alonso , A ., & Saldív ar -Guerr a, E. (2020). Thermal p yr oly sis of P oly s tyr ene aide d b y N itr o xide end- fun - cionality . Experimen ts and Modeling. Pr oce sse s, 8, 432: 1-26. P ark , Y . J ., & K im, H. J . (2003). Hot -me lt adhesiv e pr opertie s of EV A/ ar oma tic h y dr oc arbon r e sin ble nd. In t. J . Adhe s. Adhe s., 23(5): 383-392. P ole tt o , M. (2017). Me chanic al, dynamic mechanic al and morpho - logic al pr opertie s of c omposit e s based on r e cy cled poly s tyr ene fille d with w ood flour w as t es. Made r as, Cienc. t ecnol., 19, 4, pp.433-442. Sc ott, A . (2018). Not -so- f an t as tic plas tic. Chem. Eng. Ne w s, 96: 16-18. Se luk ar , N . B., Lande, C. V ., & Ing ole, C. G. (2014). W as t e Thermoc ol t o adhe siv e f or be tt er e n vir onme n t. In t e rna tional Journal of Inno v a tiv e R e se ar ch in Adv anced Engine ering , V olume 1, Issue 6: 98-101. SIS T (2016). Razvrstitev plastomernih lepil za les za nekonstrukcijsko uporabo (SIS T EN 204: 2016). SIS T (2016). Lepila - Lepila za les za nekonstrukcijsko uporabo - Ugo- tavljanje natezno-strižne trdnosti spojev s preklopom (SIS T EN 205:2016). T a w fik, M., Esk ande r , S. B., & N a w w ar , G. A . M. (2017). Har d - w ood-c omposit e s made of rice s tr a w and r e cy cled poly s tyr ene f oam w as t es. J . Appl. P ollym. Sci. 116 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., T uričnik, V ., R epič, R ., & Šeg a, B.: Use of w as t e plas tics f or the pr epar a tion of adhesiv es f or w ood bonding T ullo , A . H. (2018). Figh ting ocean plas tics a t the sour ce . Che m. Eng. N e w s, 96: 28-34. V o vk, M., Be ličič, A ., & Še rne k, M. (2017). Se s t a v a, las tnos ti, upor aba in r e ciklaž a K e rr ock a. Les/W ood, 66(2), 57-69. DOI: h ttp s://doi. or g /10.26614/le s-w ood.2017. v66n02a06 Win ther , T ., Bannerman, J ., Sk ogs t ad, H., Johansson, M. K . G., Jac ob - son, K ., & Samuelsson, J . (2015). Adhe siv es f or adhering poly - s tyr ene plas tic and their long-t erm e ff e ct. Studies in Con v er sa - tion, 60, 2: 107-120. Y ang , M., Sui, W ., Qin, Y ., & N ie , Y . (2011). Study on r e cy cling of w as t e s tyr of oam f or adhe siv e. Adv anced Ma t erials R e se ar ch, 181- 182: 975-978. 117 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 V rhunsk a znan s tv enic a in pedag oginja, pr of . dr . K a t arina Čuf ar je k onec le t a 2020, v pr v em t ed- nu decembr a, pr ejela dv e z ar es pr es tižni priznanji: Z oiso v o priznanje z a pomembne znans tv enor az- isk o v alne dose žk e z a r az v oj dendr okr onologije in znanos ti o lesu in Zla t o plak e t o Univ erz e v Ljublja - ni z a izjemne znans tv enor azisk o v alne dose žk e, z a z gledno pedag ošk o delo t er z a z aslug e pri kr epitvi ugleda univ erz e. Pr of . dr . K a t arina Čuf ar je Z oiso v o priznanje z a pomembne dose žk e pr ejela z a r az v oj znanos ti o lesu, posebej z a dose žk e in r az v oj na podr očju ana- t omije lesa in dendr okr onologije t er z a pr enos zna- nja na podr očja k ulturne dediščine in arheologije, s čimer je tr ajno prispe v ala k r az v oju znans tv eno- r azisk o v alne in r az v ojne deja vnos ti na podr očju bi- ot ehnik e in humanis tik e v R epubliki Slo v eniji. Pr of . dr . K a t arina Čuf ar t er sodela vk e in sodela v ci doma in po s v e tu so v v ečle tnih r azisk a v ah pojasnili najpo- membnejše fiziološk e pr ocese, pr edv sem tis t e, po- v e z ane z delo v anjem k ambija t er nas t ajanjem lesa in sk orje v dr e v esih (Čuf ar e t al., 2008c; Prislan e t al., 2011, 2013; Grič ar e t al., 2014). T e pr ocese v odi- PROF. DR. KATARINA ČUFAR – PREJEMNICA ZOISOVEGA PRIZNANJA ZA POMEMBNE DOSEŽKE IN ZLATE PLAKETE UNIVERZE V LJUBLJANI PROF. DR. KATARINA ČUFAR RECEIVED THE ZOIS PRIZE FOR IMPORTANT ACHIEVEMENTS AND THE GOLDEN PLAQUE OF THE UNIVERSITY OF LJUBLJANA Milan Šernek 1* , Mark o P e trič 1 V ol. 69, No. 2, 117-124 DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/les-w ood.2020. v69n02a10 Izvleček / Abstract 1 Univ erz a v Ljubl jani, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Oddelek z a lesar - s tv o , Jamnik arje v a 101, 1000 Ljubljana, SL O * e-mail: milan.sernek@b f .uni-lj.si Izvleček: Prof. dr. Katarina Čufar je konec leta 2020 prejela dve prestižni priznanji: Zoisovo priznanje za pomembne znanstvenoraziskovalne dosežke za razvoj dendrokronologije in znanosti o lesu in Zlato plaketo Univerze v Ljubljani za izjemne znanstvenoraziskovalne dosežke, za zgledno pedagoško delo ter za zasluge pri krepitvi ugleda univerze. Kratko predstavljamo nagrajenko in njeno raziskovalno delo. Ključne besede: dendrokronologija, znanost o lesu, anatomija lesa, državno priznanje, zlata plaketa univerze Abstract: At the end of 2020, Prof. Dr. Katarina Čufar received two prestigious awards: the Zois Prize for important scientific research achievements in the development of dendrochronology and wood science, which is a state award of the Republic of Slovenia, and Golden Plaque from the University of Ljubljana for outstanding scientific research, exemplary teaching and achievements in enhancing the university’s reputation. We briefly introduce the prize-winner and her work. Keywords: dendrochronology, wood science, wood anatomy, award jo notr anji in ok oljski deja vniki, pr edv sem klima, nji- ho v vpliv pa je z abele ž en v ana t omiji lesa (Balz ano e t al., 2018). Les s s v ojimi celic ami in tkivi z a t o pr ed- s t a vlja arhiv ski z apis pr e t eklih dog odk o v , ki jih pr ou- čuje dendr okr onologija. Dendr okr onologija t emelji na pr ouče v anju lesa br anik, r azmejenih z le tnic ami, kjer v pr vi f azi ug ot o vijo , v k a t er em le tu je les nas t al in s t em les da tir ajo. V mnogih primerih je da tir anje in ug ot a vljanje s t ar os ti tudi k ončni cilj r azisk a v . Da- tir anje je hkr a ti v elik izziv , saj naša k ulturna dedišči- na hr ani tudi v eč tisoč le t s t ar e pr edme t e (Čuf ar e t al., 2014b). Nagr ajenk a je opr a vila pionir sk o delo na podr očju dendr okr onologije v Slo v eniji, kjer je bilo najpr ej tr eba ses t a viti r e f er enčne kr onologije (Čuf ar e t al., 2008b). Delo na t em podr očju ne bo nik oli z a- r es k onč ano , saj bi v idealnem primeru potr ebo v ali kr onologije gla vnih dr e v esnih vr s t z a v sa in t er esna obdobja in območja v Slo v eniji, z a k ar pa je se v eda nujno delo šir ok eg a kr og a sodela vk in sodela v ce v t er in t er disciplinarno in mednar odno sodelo v anje. Iz sledki r azisk o v alneg a dela pr of . K a t arine Ču - f ar s sodela vk ami in sodela v ci so pomag ali, da lahk o tudi v Slo v enij i upor abljamo dendr okr onologijo z a ug ot a vljanje s t ar os ti lesa v objek tih k ot so na pri- mer k ol išč ar sk e naselbine na Ljubljansk em barju in najs t ar ejše leseno k olo na s v e tu (Čuf ar e t al., 2010; Čuf ar & V elušček, 2012). Uv edba dendr okr onologi - 118 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., & P e trič, M.: Pr of . Dr . K a t arina Čuf ar r eceiv ed the Z ois Priz e f or import an t achie v emen ts and the Golden Plaque of the Univ er sity of Ljubljana je je omog očila , da danes v emo , k daj na t ančno so bile me d le ti 3770–2450 pr . n. š t. naseljene posa - me zne k olišč ar sk e naselbine na Ljubljansk em barju (Čuf ar e t al., 2015). Da tir anje je omog očilo boljše r az ume v anje življenja ljudi na našem o z emlju v pr az g odo vini t er njiho v e po v e z anos ti s k ultur ami v šir šem g eogr a f sk em območju. R e z ult a ti in skrbno hr anjen arheološki les iz r azisk a v so ključni z a na- daljnje t emeljne r azisk a v e, k ot je na primer pr ouče- v anje g ene tik e in migr acij hr as t a v obdobju 10.000 le t po z adnji po ledenitvi (W agner e t al., 2018). Ma- t erial so por abili tudi z a r azisk a v e g ospodarjenja z g o z dnimi viri v daljni pr e t eklos ti (Out e t al., 2020). Pri mnogih lesnih k ons truk cijah in pr edme tih, pomembnih z a našo k ulturno dediščino , dendr okr o- nologija pomag a poleg s t ar os ti ug ot a vlja ti tudi iz v or lesa t er originalnos t in vr ednos t pr edme t o v , k ar naj- bolje prik az ujejo r azisk a v e ume tniških in upor abnih pr edme t o v , glasbenih inš trumen t o v t er k ons truk cij r azličnih s t a vb od gr ado v , cerkv a, palač t er mes tnih in kmečkih s t a vb, od biv ališč do k o z olce v (Čuf ar e t al., 2014a, 2017, 2020). Ma t erial in r e z ult a ti iz ome- njenih r azisk a v so pripomogli k r ek ons truk ciji klime v Slo v eniji z a z adnjih 500 le t in v E vr opi z a z adnjih 2000 le t (Čuf ar e t al., 2008a; Cook e t al., 2015). Raz v oj dendr okr onologije nagr ajenk a s s v ojimi sodela vk ami in sodela v ci gr adi na tr dni osnovi po zna- v anja ana t omije lesa in fiziologije dr ev es. Pr a v z a t o so izr edno pomembne r azisk a v e živih dr ev es, kjer dendr okr onologija, na v e z ana na klima t ologijo , med drugim pojasnjuje, k aj omejuje in k aj podpir a r as t do- ločenih dr ev es in dr ev esnih vr s t na določenem obmo- čju, k ar je posebej pomembno t akr a t, k o se gla vni de- ja vniki (npr . klima) spr eminjajo in je pr e živ etje dr ev es ogr o ž eno (Čuf ar et al., 2014a; Cailler et et al., 2017; Nov ak et al., 2017). T emeljne r azisk a v e šir še sk upine na podr očju delov anja k ambija t er nas t ajanja lesa (k silema) in sk orje (še posebej floema), ki vključuje- jo dr ev esa iz pr et e žno zmerno celinskih (Cun y et al., 2015; Martine z del Cas tillo et al., 2018), hladnih alp- skih (R ossi et al., 2016; Li et al., 2017) in vr oče suhih sr edo z emskih ok olij (De Luis et al., 2013; Nov ak et al., 2013; Prislan et al., 2016), so prinesle š t evilna bazična spo znanja. T a spo znanja pa so nadgr adili z upor abo sa t elitskih poda tk ov (Decuyper et al., 2020) in opa- z ov anjem lis tne f enologije dr ev es (Škrk et al., 2020). Slika 1. Zoisovo priznanje prof. dr. Katarina Čufar za pomembne dosežke za razvoj dendrokronologije in znanosti o lesu. Figure 1. Zois Prize for Prof. Dr. Katarina Čufar for important achievements in the development of den- drochronology and wood science. 119 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., & P e trič, M.: Pr of . dr . K a t arina Čuf ar – pr ejemnic a Z oiso v eg a priznanja z a pomembne dose žk e in Zla t e plak e t e Univ erz e v Ljubljani Iz sledki r azisk a v so bili pr eds t a vljeni v pr es ti- žnih obj a v ah, ki jih je s v e t o vna znans tv ena sk upnos t pr epo znala in dobr o spr ejela, k ar se odr až a tudi v visoki citir anos ti obja v (Bibliogr aph y…, 2020a, b). Iz bi bliogr a fije nagr ajenk e je r az vidno , k ak o po - membno je sodelo v anje t er delo r azisk o v alk in r az- isk o v alce v v Slo v eniji t er k ak o je domače dose žk e potr ebno in mog oče vpe ti v delo mednar odnih k on - z or cije v . Pri t em nagr ajenk a deluje tudi k ot gla vna ur ednic a r e vije Les/W ood, kje r z ur edniškim delom in obja vljanjem skrbi z a slo v e nski je zik in slo v ensk o znans tv eno izr az oslo vje. Na kr a tk o opis ane t emeljne in aplik a tivne r azi- sk a v e se t esno pr eple t ajo in medsebojno dopolnju - jejo , z a t o smo v eseli, da je bi lo delo K a t arine Čuf ar pr epo znano in nagr ajeno z drž a vnim priznanjem. R edna pr of esoric a dr . K a t arina Čuf ar je na po - dr očju znanos ti o lesu tudi iz vr s tna in med š tuden ti izjemno priljub ljena pedag oginja. Naključje je hot e- lo , da ji je pr a v v is t em t ednu, k ot ji je bilo podeljeno Z oiso v o priznanje, k ot ugledni mednar odni r azisk o- v alki in odlični pr eda v a t eljici tudi Univ erz a v Ljublja - ni pode lila ene g a s v ojih najviš jih priznanj, Zla t o pla - k e t o. Pr of . Čuf arje v a je K a t edr o z a t ehnologijo lesa, ki jo v odi, pos t a vila na s v e t o vni z emlje vid odlično opr emljenih labor a t orije v , v k a t er eg a r adi prihaja - jo tuji znans tv eniki in š tuden ti. Z a v z e t o skrbi tudi z a pr enos znan ja v pr ak so. S v oje vrhunsk e iz sledk e obja vlja v najug lednejših s v e t o vnih publik acijah, ob t em pa ji v edno uspe poisk a ti č as z a najr azličnej - še z ah t e vne v ods tv ene funk cije in ne naz adnje, z a prijazno besedo s v ojim sodel a v cem, k o se sluč ajno sr eč amo na hodnik u ali ob k a vici. Sodela v ci Odd elk a z a lesar s tv o na Biot ehniški f ak ult e ti smo se obeh ugledn ih priznanj naše peda- g oginje in r azis k o v alk e, pr of . dr . K a t arine Čuf ar , izje- mno r az v eselili in ji iskr eno čes tit amo! V erjamemo , da se našim če s titk am pridruž uje t e tudi v si os t ali, ki z njo t ak o ali drug ače sodelu je t e, ali pa jo po zna t e k ot s v ojo sedanjo ali biv šo pr of esoric o. Slika 2. Predavanje v mikroskopirnici na Oddelku za lesarstvo. Foto: Angela Balzano. Figure 2. Lecture in a microscopy classroom at the Department of Wood Science and Technology. Photo: Angela Balzano. 120 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., & P e trič, M.: Pr of . Dr . K a t arina Čuf ar r eceiv ed the Z ois Priz e f or import an t achie v emen ts and the Golden Plaque of the Univ er sity of Ljubljana Slika 3. Najstarejše kolo na svetu z osjo staro 5150 let hrani Mestni muzej Ljubljana MGML. Večino temelj- nih raziskav lesa kolesa in drugih najdb iz koliščarskih naselbin na Ljubljanskem barju so v sodelovanju z Inštitutom za arheologijo ZRC SAZU opravili na Oddelku za lesarstvo Biotehniške fakultete. Foto: Rado Likon, (Vrhunci…, 2020). Figure 3. The oldest wheel in the world with an axle is 5,150 years old and is kept by the City Museum of Lju- bljana MGML. Most of the basic research on the wood of the wheel and other finds from pile-dwelling settle - ments of Ljubljansko barje was conducted at the Department of Wood Science and Technology of the Biotech- nical Faculty, in cooperation with the Institute of Archeology RC SASA. Photo: Rado Likon (Vrhunci…, 2020). Slika 4. Dendrokrono- loška analiza violine za določitev starosti in ori- ginalnosti inštrumen- ta. Foto: Rado Likon, (Vrhunci…, 2020). Figure 4. Dendrochrono- logical analysis of a vio- lin to determine the age and origin of the instru- ment. Photo: Rado Likon (Vrhunci…, 2020). 121 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., & P e trič, M.: Pr of . dr . K a t arina Čuf ar – pr ejemnic a Z oiso v eg a priznanja z a pomembne dose žk e in Zla t e plak e t e Univ erz e v Ljubljani In the fir s t w eek of Decemb er 2020, our t op scien tis t and t eacher , Pr of . Dr . K a t arina Čuf ar , r e - ceiv ed tw o truly pr es tigious a w ar ds: the Z ois Priz e f or imp ort an t scien tific r ese ar ch achie v emen ts in the de v elopmen t of dendr ochr onology and w ood science, and Golden Plaque fr om the Univ er sity of Ljubljana f or ou ts t anding scien tific r esear ch, e x em - plar y pedag ogic al w ork and achie v emen ts t o en- hance the r eput a tion of the Univ er sity . K a t arina Čuf ar r eceiv ed the Z ois Aw ar d f or import an t achie v emen ts f or the de v elopmen t of w ood science, especially in the field of w ood ana t - om y and dend r ochr onology and f or the tr ans f er of kno wledg e on cultur al herit ag e and ar chaeology . In this w a y , she c on tribut ed t o scien tific r esear ch and de v elopmen t in the fields of both the lif e sciences and humanities in the R epublic of Slo v enia. K a t arina Čuf ar , in c ooper a tion with c olleagues fr om Slo v enia and ar ound the w orld, has spen t man y y ear s s tudying the mos t import an t ph y sio - logic al pr ocesses in tr ees, in cluding those r ela t ed t o c ambium activity and the f orma tion of w ood and bark (Čuf ar e t al., 2008c; Prislan e t al., 2011, 2013; Grič ar e t al., 2014). Such pr ocesses ar e driv en b y in t ernal and en vir onmen t al f act or s, especially cli - ma t e, and their in fluence is r ec or ded in w ood ana t - om y (Balz ano e t al., 2018). W ood with its cells and tissues ther e f or e r ep- r esen ts an ar chiv e of pas t e v en ts, which is in v es ti- g a t ed b y dendr ochr onology . Dendr ochr onology is the s tudy of tr ee-rings and is based on cr oss-da t - ing , which c an be used t o de t ermine in which c al- endar y ear the w ood w as f ormed. Dendr ochr o- nology thus mak es it possible t o da t e the w ood, which is some times the ultima t e g oal of r esear ch. Ho w e v er , such da ting c an be a gr ea t challeng e, as Slo v enian cultur al herit ag e also c on t ains objects tha t ar e thousands of y ear s old (Čuf ar e t al., 2014 b). K a t arina Čuf ar pioneer ed the field of dendr o- chr onology in Slo v enia, wher e r e f er ence chr o- nologies fir s t had t o be es t ablished (Čuf ar e t al., 2008b). The cr ea tion of such chr onologies some- times seems t o be a ne v er -ending pr oject. Ideal- ly w e need chr onologies of the main tr ee species f or all periods of in t er es t, and all r egions in g eo- gr aphic ally he t er og eneous Slo v enia. This r equir es w ell-or g anised t eam w ork with br oad in t er discipli- nar y and in t erna tional c ooper a tion. Slika 5. Fenološko opazovanje rumenenja listja na bukvah iz krajinskega parka Tivoli – Rožnik v Ljubljani. Foto: Rado Likon, (Vrhunci…, 2020). Figure 5. Phenological observation of leaf yellowing in beech in the Tivoli - Rožnik Landscape Park in Lju- bljana. Photo: Rado Likon (Vrhunci…, 2020). 122 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., & P e trič, M.: Pr of . Dr . K a t arina Čuf ar r eceiv ed the Z ois Priz e f or import an t achie v emen ts and the Golden Plaque of the Univ er sity of Ljubljana The r esear ch w ork of K a t arina Čuf ar and her c olleagues helped us t o de t ermine the ag e of w ood in pile-dw elling se ttlemen ts in the Ljubljan- sk o barje and the oldes t w ooden wheel in the w orld (Čuf ar e t al., 2010; Čuf ar & V elušček, 2012). Dendr ochr onology has made it possible t o de t er - mine e x actly when the pile-dw elling se ttlemen ts a t Ljubljansk o barje w er e inhabit ed in the period be tw een 3770 and 2450 BC (Čuf ar e t al., 2015). Da ting this made it possible t o be tt er under s t and the lif e and cultur al c onnections of people in the dis t an t pas t. The r esear ch r esults and c ar e fully pr eser v ed ar chaeologic al w ood enabled further basic r esear ch, such as the DNA s tudy , which e x - plained ho w popula tions of oak tr ees chang ed in space and time o v er a period of 10,000 y ear s a ft er the las t glacia tion (W agner e t al., 2018). The ma t e - rial w as also used t o s tudy w oodland manag emen t in the dis t an t pas t (Out e t al., 2020). F or c ons tructions and objects of cultur al her - it ag e, dendr ochr onology help s t o de t ermine the origin of w ood and the origin ality and v alue of ob - jects, which is bes t sho wn b y s tudies of music al in - s trumen ts and c ons tructions of c as tles, chur ches, palaces and v arious buildings , including rur al ar chi - t ectur e (Čuf ar e t al., 2014a, 2017, 2020). The ma t e - rial and r esults of numer ous s tudies ha v e enabled r ec ons truction of the clima t e in Slo v enia o v er the las t 500 y ear s, and in Eur op e o v er the las t 2,000 y ear s (Čuf ar e t al., 2008a; Cook e t al., 2015). K a t arina Čuf ar t og e ther with c olleagues de v el- oped dendr ochr onology on a solid f ounda tion of w ood science, including w oo d ana t om y and tr ee ph y siology . Sh e sho w ed tha t the s tudy of living tr ees is necessar y t o r ela t e dendr ochr onology t o clima t ology and e xplain the f act or s tha t limit tr ee gr o w th. This is particularly import an t when the clima t e chang es and the sur viv al of tr ees is thr ea t - ened (Čuf ar e t al., 2014a; Cai ller e t e t al., 2017; No- v ak e t al., 2017). Basic r esea r ch b y a wider gr oup on c ambium activity and the f orma tion of w ood (xylem) and bark (especially phloem) in tr ees fr om t emper a t e c on tinen t al (Cun y e t al., 2015; Martin- e z del Cas tillo e t al., 2018), c old alpine (R ossi e t al. 2016; Li e t al. 2017) and ho t dr y Medit err anean en vir onmen ts (De Luis e t al., 2013; No v ak e t al., 2013; Prislan e t al., 2016) ha v e pr oduced a num - ber of fundamen t al findings. These w er e sc aled up t o s tudies using r emot e sensing da t a (Decuyper e t al., 2020) and t err es trial ob ser v a tions of lea f phe- nology in tr ees (Škrk e t al., 2020). Mos t of the pa- per s w er e publ ished in pr es tigious public a tions and ackno wledg ed b y the global scien tific c ommunity , which is r e flect ed in a high cit a tion fr equency (Bib - liogr aph y 2020 a, b). The bib liogr aph y of K a t arina Čuf ar sho w s tha t the ar duous w ork of r esear cher s in Slo v enia c an and mus t be in t egr a t ed in t o the w ork of in t erna- tional c onsortia. K a t arina Ču f ar also ser v es as ed- it or -in-chie f of the journal Les / Wood and is also in v olv ed in the de v elopmen t of Slo v enian scien tific t erminology . The basic and applied r ese ar ch brie fly de- scribed her e ar e closely in t ertwined and c omple - men t each oth er , so w e ar e pleased tha t the w ork of K a t arina Čuf ar has been r ec ogniz ed and a w ar ded the high s t a t e a w ar d of the R epublic of Slo v enia. K a t arina Čuf ar is a full pr of essor who is kno wn as an e x cellen t t eacher in the field of w ood science. She is e x tr eme ly popular among s tuden ts. Coinci - den t ally , in the same w eek tha t the Z ois Priz e w as a w ar ded t o her , the Univ er sit y of Ljubljana pr esen t - ed her with one of its highes t a w ar ds, the Golden Plaque. As an in t erna tionally r ec ogniz ed r esear cher and ou ts t andin g t eacher , Pr of . Čuf ar has put the Departmen t of W ood Science and T echnology and the t eam she heads in W ood Science on the w orld map of w ell-equipped labo r a t ories with highly qualified and friendly s t a ff . Ther e f or e, the W ood Science t eam is a v er y popular partner , and the labor a t ories ar e c ons t an tly visit ed b y scien tis ts and s tuden ts of all gr ades fr om all o v er the w orld. K a t a- rina Čuf ar is als o activ ely in v olv ed in the tr ans f er of kno wledg e in t o pr actice. T og e ther with c o-author s she pub lishes in the mos t pr es tigious public a tions. A t the same time, she alw a y s manag es t o find time f or numer ous challenging manag emen t functions and, las t but not leas t, f or a friendly c on v er sa tion with her c ollea gues when w e happen t o mee t in the hallw a y or o v er a c off ee. The s t a ff of the Departmen t of W ood Science of Biot echnic al F aculty ar e v er y happ y and pr oud tha t ou r t eac her , scien tis t and c olleague Pr of . Dr . K a t arina Čuf ar has r ece iv ed both pr es tigious a w ar ds. W e sin cer ely c ongr a tula t e her! W e belie v e tha t all those who ha v e w ork ed with her in one w a y or another , or g ot t o kno w her as a t eacher , join us in c ongr a tula ting her . 123 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Šernek, M., & P e trič, M.: Pr of . dr . K a t arina Čuf ar – pr ejemnic a Z oiso v eg a priznanja z a pomembne dose žk e in Zla t e plak e t e Univ erz e v Ljubljani VIRI REFERENCES Balz ano , A ., Čuf ar , K ., Ba ttipaglia, G., Me r e la, M., Prislan, P ., Ar onne , G., & De Micc o , V . (2019). X ylog ene sis r e v eals the g enesis and ec ologic al signal of IADF s in Pinus pinea L. and Arbutus unedo L. Annals of Bot an y , 121 (6), 1231-1242. Caille r e t, M., Janse n, S., R obert, E., Desot o , L., … Čuf ar , K ., Le v anič, T ., & Martíne z-Vilalt a, J . (2017). A s yn thesis of r adial gr o w th pa tt erns pr eceding tr ee mort ality . Global Chang e Biology , 23 (4): 1675-1690. Cook, E. R ., Se ag er , R ., K ushnir , Y ., Briff a, K . R ., … Čuf ar , K ., … Le v anič, T ., … & Z ang , Ch. (2015) Old w orld meg adr ough ts and pluvials during the c ommon er a. Science adv ance s, 1 (10): 1-9. Cun y , H. E., Ra thg eber , C. B.K ., Fr ank, D ., … Prislan, P ., … Grič ar , J ., ... Čuf ar , K ., … & F ournier , M. (2015). W oody biomass pr oduction lags s t em-girth incr e ase b y o v e r one mon th in c onif e r ous f or - es ts. N a tur e plan ts, 1, article 15160. Čufar, K ., De Luis, M., Eckstein, D., & K ajfe ž-Bogataj, L. (2008a). Re constructing dry and wet summers in SE Slove nia from oak tre e-ring serie s. International Journal of Biometeorology 52: 607–615. Čufar, K ., De Luis, M., Zupančič, M., & Eckstein, D. (2008b). A 548- year long tre e-ring chronology of oak (Quercus spp.) f or SE Slo v enia and its signific ance as da ting t ool and clima t e ar chiv e T r ee-ring r esear ch 64 (1): 3-15. Čufar, K ., Prislan, P., De Luis, M., & Gričar, J. (2008c). Tree-ring variation, wood formation and phe nology of be ech (Fagus sylvatica) fr om a r e pr e sen t a tiv e sit e in Slo v enia, SE Cen tr al Eu - r ope . T r e es, 22, 749-758. Čufar, K ., K romer, B., Tolar, T ., & V e lušče k, A . (2010). Da ting of 4th millennium BC pile -dw ellings on Ljubljansk o barje , Slo v enia. Journal of Ar chaeologic al Science 37 (8), 2031-2039. Čufar, K ., & Ve lušče k, A. (2012). Les s koliščarskih naselbin na Ljubljanske m barju in nje gov razisk ovalni potencial. Les 64 (3- 4), 49-56. Čufar, K ., Bizjak, M., K it ek K uzman, M., Me r e la, M., Gr abne r , M., & Brus, R . (2014a). Cas tle Pišece, Slo v enia - building his t or y and w ood ec onom y r e v eale d b y de ndr ochr onology , de ndr opr o v - enancing and his t oric al sour ce s. Dendr ochr onologia, 32 (4), 357-363. Čufar, K., Grabner, M., Morgós, A., Martinez Del Castillo, E., Merela, M., & De Luis, M. (2014b). Common climatic signals affecting oak tree-ring growth in SE Central Europe. Trees, 28, 1267–1277. Čufar, K ., Me re la, M., & Erič, M. (2014). A Roman barge in the Ljubljanica rive r (Slove nia) : wood ide ntification, de ndrochronological dating and wood preservation research. Journal of archaeological science, 44 (1), 128-135. Čufar, K ., Tege l, W., Me re la, M., K r ome r , B., & V e lušče k, A . (2015). Ene olithic pile dw ellings south of the Alp s pr ecise ly da t ed with tr ee -ring chr onologie s fr om the north. Dendr ochr onologia, 35 (1), 91-98. Čufar, K ., Beuting, M., Demšar, B., & Me r ela, M. (2017). Da ting of violins : the in t erpr e t a tion of de ndr ochr onologic al r e ports. Journal of cultur al herit ag e , 27, S44 - S54. Čufar, K ., Dolž an Erž e n, T ., K rž e, L., & Me r e la, M. (2020). Den - dr ok r onološk e r azisk a v e poslik anih kmečkih skrinj iz zbirk e Gor enjsk eg a muz eja v K r anju. Les / W ood 69 (1), 33-45. Decuype r , M., Chá v e z, R . O ., Čuf ar , K ., Se r gio , A ., Es t a y , S. A ., Cle v - er s, J . G. P . W ., … & Sass-Klaassen, U . (2020). Spa tio-t empor al assessmen t of be ech gr o w th in r e la tion t o clima t e e x tr e mes in Slo v enia – An in t egr a t ed appr oach using r e mot e sensing and tr ee -ring da t a. Agricultur al and F or e s t Me t e or ology 287 107925. De Luis, M., Čuf ar , K ., Di Filippo , A ., N o v ak, K ., …& Smith, K . T . (2013). Plas ticity in de ndr oclima tic r esponse acr oss the dis tri bution r ang e of aleppo pine (Pinus halepensis). PloS one, 8 (12), 1-13. Grič ar , J ., Prislan, P ., Gr y c, V ., V a vr čík, H., De Luis, M., & Čuf ar , K . (2014). Plas tic and loc ally adap t ed phe nology in c ambial sea - sonality and pr oduction of xylem and phloem ce lls in Picea abies fr om t emper a t e en vir onme n ts. T r ee ph y siology , 34 (8), 869-881. Li, X., Liang , E., Grič ar , J ., R ossi, S., Čuf ar , K ., Ellison, A . M. (2017). Critic al minimum t empe r a tur e limits xylog e nesis and main - t ains tr ee lines on the southe as t ern Tibe t an Pla t eau. Science Bulle tin, 62 (11), 804-812. Martine z Del Cas tillo , E., Prislan, P ., Grič ar , J ., Gr y c, V ., Me r ela, M., … & Čuf ar , K . (2018). Challe ng es f or gr o w th of be ech and c o-oc - curring c onif e r s in a changing clima t e c on t e x t. Dendr ochr ono - logia, 52, 1-10. N o v ak, K ., De Luis, M., Saz, M. A ., Long ar es, L. A ., … Čuf ar , K ., Grič ar , J ., … & Smith, K . T . (2016). Missing rings in Pinus halepensis : the missing link t o r e la t e the tr ee -ring r e c or d t o e x tr e me cli - ma tic e v e n ts. Fr on tier s in Plan t Science, 7, article 727. Out, W ., Baitting e r , C., Čufar, K ., Lopez Bultó, O., Hänninen, K ., V e r - mee r e n, C. (2020). Iden tific a tion of w oodland manag emen t b y analy sis of r oundw ood ag e and diame t er: N eolithic c ase s tud - ie s. F or e s t E c ology and F or es t Manag eme n t, 467: 1-14. Prislan, P ., Schmitt, U ., K och, G., Grič ar , J ., & Čuf ar , K . (2011). Se asonal ultr as tructur al chang es in the c ambial z one of be ech (Fagus sylvatica) gr o wn a t tw o diff e r e n t altitude s. IA W A Journal, 32 (4), 443–459. Prislan, P ., Grič ar , J ., De Luis, M., Smith, K . T ., & Čuf ar , K . (2013). Phe - nologic al v aria tion in xylem and phloem f orma tion in Fagus sylvatica fr om tw o c on tr as ting sit es. Agricultur al and F or e s t Me t e or ology , 180, 142-151. Prislan, P ., Grič ar , J ., N o v ak, K ., Martine z Del Cas tillo , E., De Luis, M., … & Čuf ar , K . (2016). Cambial rh y thm of Pinus halepensis and Pinus sylvestris fr om diff e r e n t en vir onme n ts indic a t e tr ee ad - ap t a tion t o loc al c onditions. Fr on tie r s Plan t Sciences, 7, Article 1923. Škrk, N ., Črepinše k, Z., & Čufar, K . (2020). Phe nology of le a f de v e lop - men t in Eur opean be ech (Fagus sylvatica) on a sit e in Ljublja - na, Slo v enia in 2020 = F enologija r az v oja lis t o v na v adne bukv e (Fagus sylvatica) na r as tišču v Ljubljani v le tu 2020. Les / W ood 69 (1), 5-19. W agne r , S., Lag ane , F ., Se guin-Orlando , A ., Schube rt, M., … Čuf ar , K ., … & Orlando , L. (2018). High-thr oughput DN A sequencing of ancien t w ood. Molecular E c ology , 27 (5), 1138-1154 124 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Internetni viri / Web sources Bibliogr aph y of K a t arina Čuf ar - C OBISS K ooper a tivni online biblio - gr a f ski sis t em Osebna bibliogr a fija z a obdobje 1980-2020. (10.12.2020a). h ttp: // sple t02.iz um.si/ c obiss/bibliogr aph y?c o - de =02937 Bibliogr aph y of K a t arina Čuf ar – Or cid. (10.12.2020b). h ttp s:// or cid. or g /0000-0002-7403-3994) V rhunci slo v e nsk e znanos ti v luči nagr aje nce v z a izje mne dose žk e 2020 - dok umen t arni film. (10.12.2020). h ttp s://w w w .rtv slo. si/4d/ arhiv/174736192?s=tv Šernek, M., & P e trič, M.: Pr of . Dr . K a t arina Čuf ar r eceiv ed the Z ois Priz e f or import an t achie v emen ts and the Golden Plaque of the Univ er sity of Ljubljana 125 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Univ erz a v Lju bljani je najv e čja in najs t ar ejša univ erz a v Slo v eniji, ki z a s v oj us t ano vni dan š t e- je 3. decembe r 1919, k o je na Univ erzi pot ek alo pr v o pr eda v anje v slo v ensk em je zik u. Univ erz a v Ljublj ani t a jubilej v sak o le t o obele ž uje v okviru Tedna Univerze v Ljubljani z or g aniz acijo r azličnih sla vnos tnih dog odk o v , med drugim tudi s podelit - vijo č as tnih naziv o v , plak e t, nagr ad in priznanj. Na iz v edbo T edna Univ erz e v le tu 2020 je močno vpliv a epidemija c o vid-19, z a t o je Univ erz a v Ljubljani z a pr eds t a vit e v najodličnejših r azisk o v alnih dose žk o v , pr ejemnic in pr ejemnik o v č as tnih naziv o v , plak e t, nagr ad in prizn anj pripr a vila posebno sple tno s tr an z nag o v or om pr of . dr . Ig orja P apič a, r ek t orja Univ er - z e v Ljubljani, ki je dosegljiv a na po v e z a vi h ttp s:// w w w .uni-lj.si/t edenuniv erz e/. Čas tni naziv z aslužni pr of esor so v le tu 2020 pr ejeli trije up ok ojeni pr of esorji Biot ehnišk e f ak ul - t e t e Univ erz e v Ljubljani, pr of . dr . Borut Bohanec, pr of . dr . P e t er Raspor in, k ar sodela v ce Oddelk a z a lesar s tv o še po sebej v eseli, tudi pr of . dr . dr . h.c. Ni- k olaj T or elli. N aziv z aslužna pr of esoric a in z aslužni pr of esor Univ e rz a v Ljubljani podeljuje upok ojenim pr of esoric am in pr of esorjem Univ erz e v Ljubljani z a pr epo zna v en prispe v ek pri delo v anju, ugledu in r a- z v oju Univ erz e v Ljubljani. R edni pr of esor in č as tni dok t or dr . Nik olaj T o- r elli (r oj ., Ljublj ana, 4. julij 194 0) je ma turir al (1959) ZASLUŽNI PROFESOR, PROF. DR. DR. H.C. NIKO TORELLI PROFESSOR EMERITUS, PROF. DR. DR. H.C. NIKO TORELLI Primo ž Ov en 1* V ol. 69, No. 2, 125-131 DOI: h ttp s://doi.or g /10.26614/les-w ood.2020. v69n02a11 Izvleček / Abstract 1 Univ erz a v Ljubljani, Biot ehnišk a f ak ult e t a, Oddelek z a le- sar s tv o , Jamnik arje v a 101, 1000 Ljubljana, SL O * e-mail: primo z.o v en@b f .uni-lj.si Izvleček: Prof. dr. dr. h.c. Nikolaj Torelli je konec leta 2020 postal zaslužni profesor Univerze v Ljubljani. Naziv zaslužna profesorica in zaslužni profesor Univerza v Ljubljani podeljuje upokojenim profesoricam in profesorjem za prepozna- ven prispevek pri delovanju, ugledu in razvoju Univerze v Ljubljani. V prispevku predstavljamo zaslužnega profesorja in njegovo delo. Ključne besede: zaslužni profesor, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, lesarstvo, gozdarstvo Abstract: At the end of 2020, Prof. Dr. Dr. h.c. Nikolaj Torelli became a Professor Emeritus of the University of Ljubljana. The title of Professor Emeritus is awarded to retired Professors for their significant contributions to the operation, rep- utation, and development of the University of Ljubljana. We briefly introduce our new Professor Emeritus and his work. Keywords: professor emeritus, University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, wood science and technology, forestry na Klasični gimnaziji v Ljublja ni in le t a 1964 diplo - mir al na Go z dar sk em oddelk u Biot ehnišk e f ak ult e t e Univ erz e v Ljubljani z nalog o »Prispe v ek k sinek olo - giji t erm ofilnih in k ser ofilnih hr as t o vih g o z do v kli - maz onalneg a k ar ak t erja« t er z a diplomsk o nalog o pr ejel univ erzit e tno š tuden tsk o Pr ešerno v o nagr a- do. Med le ti 1966 in 1968 je k ot fit ocenolog službo - v al na Bir oju z a g o z dar sk o načrt o v anje v Ljubljani in si pri t er ensk em delu iz os tril občut ek z a po v e z a v o med g o z dno-g ojitv enimi ukr epi in kv alit e t o lesa. Le t a 1968 je pr e v z el mes t o asis t en t a v K a t edri z a t ehnologijo lesa na Oddelk u z a lesar s tv o na Biot eh- niški f ak ult e ti Univ erz e v Ljubl jani in se s t em z a v e z al lesar s tvu v pedag ošk em, s tr ok o vnem in znans tv e - nem smislu. V obdobju 1972 -79 je bil š tipendis t in z unanji aspir an t na Humboldt o vi univ erzi v Berlinu. Le t a 1974 je magis trir al s podr očja t ehnologije lesa na Univ erzi v Ljubljani, le t a 1979 pa je na F ak ult e ti z a biolo šk e znanos ti Humbold t o v e univ erz e v Berli- nu dok t orir al (dr . r er . na t.) z disert acijo z naslo v om „Beitr ag z ur Ök ologie und Ph y siologie der f ak ult a ti- v en F arbk ernbildung bei der R otbuche (Fagus silva- tica L.)“ . E tiologija sek undarn ih spr ememb v lesu je pos t ala ena izmed osr ednjih t em v njeg o v em r azi- sk o v alnem opu su. V š tudijsk em le tu 1978/79 je na t akr a tnem VT O ZD z a lesar s tv o pr e v z el pr eda v anja iz pr edme t o v Ana t omija lesa in T ehnologija lesa, na VT O ZD z a g o z dar s tv o pa pr eda v anja pri pr edme tu Biologija lesa. Le t a 1979 je pos t al pr eds t ojnik K a- t edr e z a t ehnologijo lesa in v naslednjih dv ajse tih le tih us tv aril pr epo zna vno podobo K a t edr e v do - mačem in mednar odnem s tr ok o vnem ok olju. Le t a 126 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Ov en, P .: Pr of essor Emeritus, Pr of . Dr . Dr . h.c. Nik o T or elli je 1990 habiliti r al v r edneg a pr of esorja z a podr očje T ehnologija lesa. Z a izjemen prispe v ek na pedag o- šk em in r azisk o v alnem podr očju na šir ok em podr o- čju lesar skih znanos ti v mednar odnem ok olju, mu je Univ er sit ä t für Bodenk ult ur (BOK U) na Dunaju le t a 1998 podelila naslo v č as tni dok t or (dr . h.c.). K malu z a t em (1999) je spr ejel no v s tr ok o vni izziv , pos t al je dir ek t or Go z dar sk eg a inš titut a Slo v enije, ki g a je uspešn o v odil v se do upok ojitv e le t a 2008. K ot z ag o v ornik z držneg a multifunk cionalneg a g os- podarjenja z g o z dom in k ot izjemen po zna v alec lesa je uspešno v zpos t a vil t esnejše sodelo v anje med g o z dar sk o in lesar sk o s tr ok o. T udi po upok ojitvi je os t al ak tiv en pedag og , r azisk o v alec in ploden pisec. Od le t a 2011 je član S v e t a z a v ar o v anje ok olja pri Slo v enski ak ademiji znanos ti in ume tnos ti in s v e t o- v alec S AZU z a podr očje nar a v oslo vja. Pr of . dr . dr . h.c. T or elli je znans tv eno in r azisk o- v alno delov al na šir šem podr očju lesar s tv a, k ar je vključe v alo r azisk a v e ana t omskih, bioloških, fizik al- nih in mehanskih las tnos ti lesa, specialna podr očja dr e v esne fiziologije, pr edv sem f enomene s t ar anja in abscisije dr e v esnih tkiv , odziv dr e vja na mehansk a in polucijsk a pošk odov anja, k ak ov os t lesa, ki nas t aja v t ak šnih r azmer ah, mo žnos ti bioelek trične k ar ak t eri- z acije dr e v esne k ondicije z a napov ed pr e živ e tv enih mo žnos ti dr e vja v normalnih in s tr esnih r azmer ah, k ompartmen t aliz acijo r azkr oja v dr e vju, e tiologijo di- sk olorir aneg a lesa, obenem pa je r az vijal arboris tik o. K ot odg o v orni r azisk o v alec ali sodela v ec je pr of . dr . dr . h.c. T or elli usmerjal v eč domačih in mednar o- dnih r azisk o v alnih pr ojek t o v . Med drugi m je bil v od- ja 5. sklopa v sejug oslo v ansk eg a pr ogr ama De t ek ci ja in spr emljanje fiziološk eg a s t anja g o z dneg a dr e vja in spr emembe na lesu z ar adi zr ačne polucije t er k o- or dina t or nacionalnih r azisk o v alnih pr ojek t o v K v al i- t e t a, modifici r anje in z aščit a lesa, Mokr o sr ce pri jel- ki, Uv ajanje certificir anja g o z do v in lesnih iz delk o v v Slo v eniji t er Ana t omsk e in fiziološk e spr emembe v sk orji in lesu z ar adi šk odljivih vpliv o v ok olja in me- Slika 1. Zaslužni profesor, prof. dr. dr. h.c Nikolaj Torelli z ekipo v Chiapasu, Mehika, leta 1989. Figure 1. Professor Emeritus, Prof. Dr. Dr. h.c. Nikolaj Torelli with the team in Chiapas, Mexico, in 1989 127 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Ov en, P .: Z aslužni pr of esor , pr of . dr . dr . h.c. Nik o T or elli hanskih pošk odo v anj. K ot r azisk o v alec je delo v al v pr ogr amski sk upini Lesar s tv o in v pr ogr amski sk upi- ni Go z dna biologija, ek ologija in t ehnologija. P osebej v elja poudariti njeg o v o mednar odno r azisk o v alno deja vnos t, saj je k ot gla vni r azisk o v a- lec v odil 4 jug oslo v ansk o-amerišk e pr ojek t e (npr . Machining and R ela t ed Ch ar act eris tics of Fiv e W ood Species fr om Ba y ang a R egion (Cen tr al Afri- c an R epublic), P ossible Alt erna tions of W ood in Air P ollut ed T r ees), pri enem slo v ensk o-amerišk em pa je bil ključni sodela v ec (R esear ch on Ph y sic al and Mechanic al Pr operties of T r opic al W ood Species), bil je tudi gla vni r azisk o v alec pri mednar odno z elo odme vnem jug oslo v ansk o-mehišk em pr ojek tu (Es - tudio pr omocio nal de 43 especies tr opic ales f or es- t ales Me xic anas). Pr of . dr . dr . h.c. T or elli je k ot s tr o- k o vnjak z a tr ajnos tno r abo tr op skih g o z do v r azisk al las tnos ti v eč k ot 70 manj znanih tr op skih lesnih vr s t v osr ednji Afrik i in Mehiki. T ak o je po dv akr a t obi - sk al Cen tr alno Afrišk o R epub lik o in G v ajano , t er z a potr ebe t akr a tneg a Slo v enija lesa iz delal ek spertizi o mo žnos ti izr abe tr op skih g o z do v . Njeg o v o najob - širnejše delo je š tudija o biolo ških, k emijskih, fizik al- nih, mehanskih in t ehnološki h las tnos tih 43 lesnih vr s t iz tr op skih g o z do v Mehik e (Estudio promocio- nal de 43 especies tropicales forestales Mexicanas , S ARH Me xic o.D .F . 1983, 603 s tr). T o delo je omog o- čilo grupir anje slabo po znani h lesnih vr s t glede na podobnos ti t ehnoloških las tnos ti in k ončne upor a- be, k ar je bilo osno v a z a pr ehod od pr e vladujoče, biološk o in g o z dar sk o uničuj oče visok o selek tivne sečnje le nek a t erih t ehnološ k o izpos t a vljenih vr s t (npr . mahag on ija/ c aobe (Swietenia macrophylla) in cedr ele (Cedrela odorata)) k ur a vnot e ž enemu g ospodarjenju s tr op skimi g o z do vi in r abi v eč lesnih vr s t. Gr upir anj e lesnih vr s t na podlagi las tnos ti je pomemben prispe v ek k z držnemu g ospodarjenju z bo t anično z elo he t er og enimi tr op skimi g o z do vi, vključujoč certificir anje in o znače v anje leso v . V ob - dobju med 1977 in 1988 je pr of . dr . dr . h.c. T or elli k ot r azisk o v alec ali k ot iz v edenec F A O k ar de v e tkr a t obisk al Mehik o , kjer je bil v eč le t s v e t o v alec mehi- šk e vlad e z a po dr očje r abe tr op skih g o z do v in le t a 1988 tudi g ene r alni k oor dina t or mednar odne s tr o- k o vne sk upine pri iz dela vi T r op sk eg a g o z dar sk eg a ak cijsk eg a pr ogr ama F A O z a Mehik o. K ot r azisk o v alec in pedag og se je pr of . dr . dr . h.c. T or elli z a v edal, da je s tr ok o vna t erminologija ključna z a r az v oj lesar s tv a k ot znanos ti. V r s t o le t je delo v al k ot pr edsednik Lesar sk e t erminološk e k o- misije in k ot član Sek cije z a t erminološk e slo v arje Inš titut a z a slo v enski je zik Fr ana Ramo v ša S AZU t er sodelo v al pri nas t ajanju najv ečjih slo v enskih lek si - k ogr a f skih del. Pr of . dr . dr . h.c. T or elli je bil pisec g esel z a g o z dar s tv o , lesar s tv o in papirniš tv o z a En - ciklopedijo Slo v enije (Mladin sk a knjig a, MK), V eliki splošni lek sik on (Drž a vna z alo žba Slo v enije, D ZS) in z a slo v ensk o nacionalno enciklopedijo Slo v enik a (MK). Na t em mes tu v elja posebej izpos t a viti s tr o- k o vni sl o v ar Les & sk orja (1990), ki os t aja nepogr eš- ljiv š tudijski pripomoček v pedag ošk em pr ocesu Oddelk a z a lesar s tv o. Pr of esor T or elli je opr a vil tudi ob se žno ur ednišk o delo , bod isi k ot član ur edniških odbor o v ali ur ednik. V obdobju 1996-2007 je delo - v al k ot gla vni ur ednik r e vije Les/W ood in uspel s tr o- k o vno r e vijo dvigniti na niv o osr ednje nacionalne znans tv ene publik acije z a po dr očje lesar s tv a, ki g a je r e vija ohr anila v se do danes. Pr of . dr . dr . h.c. T or elli je samos t ojno ali v soa v - t or s tvu obja vil v eč k ot 80 iz virnih znans tv enih član - k o v , od t eg a 24 s f ak t orjem vpliv a, sk upaj pa ima v poda tk o vni bazi Cobiss 962 z apiso v . Bil je men t or 62 diploman t om, men t or pri 5 znans tv enih magis t eri- jih, in men t or 8 dok t or andom , ki danes delujejo k ot uspešni r azisk o v alci in pedag ogi na univ erz ah in in - š titutih. S v oje iz sledk e je pr eds t a vil na š t e vilnih k on - f er enc ah doma in v tujini. Znans tv enor azisk o v alno in pedag ošk o deja vnos t je nenehno dopolnje v al s poljudno znans tv eno in s tr ok o vno publicis tik o , ki je odločilno prisp e v ala k pr epo zna vnos ti lesa k ot s tr a- t ešk e sur o vine drž a v e Slo v enije, lesar s tv a k ot s tr ok e in znan os ti t er k pr omociji Oddelk a z a lesar s tv o , s t em pa tudi Bio t ehnišk e f ak ul t e t e in Univ erz e v Lju - bljani v slo v ensk em ja vnem pr os t oru. K ot izr eden po zna v alec lesa in t ehnoloških pr oceso v je os t al v t esnem s tik u s slo v ensk o lesno indus trijo in pod - je tjem r edno s v e t o v al pri r eše v anju najr azličnejših t ehnoloških in pr ocesnih izziv o v . Pr of . dr . dr . h.c. T or elli je ak tivno delo v al v š t e- vilnih s tr ok o vnih or g aniz acijah doma in v tujini, z a t o je potr ebno izpos t a viti tudi njeg o v o v ods tv eno in or g aniz acijsk o deja vnos t. V obdobju med 1981 in 1985 je bil pr of . dr . dr . h.c. Nik o T or elli dv akr a t names tnik pr eds t ojnik a t akr a tneg a VT O ZD z a lesar - s tv o , od le t a 1985 do 1987 pa pr eds t ojnik (VT O ZD) Oddelk a z a lesar s tv o. Bil je podpr edsednik S v e t a Oddelk a z a lesar s tv o , član S v e t a Biot ehnišk e f ak ul- t e t e, član s v e t a Univ erz e E dv ar da K ar delja t er član 128 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Ov en, P .: Pr of essor Emeritus, Pr of . Dr . Dr . h.c. Nik o T or elli pr ojek tneg a s v e t a in znans tv eno r azisk o v alneg a s v e t a z a biot ehnišk e v ede pri R SS. Med drugim je bil le t a 1986 član or g aniz acijsk eg a odbor a 18. s v e t o v - neg a IUFR O k ongr esa (18th IUFR O W orld Congr ess), ki je pot ek al v Ljubljani, v okviru t eg a dog odk a pa je bil tudi or g aniz a t or sa t elitsk eg a ses t ank a In t erna- tional Socie ty of W ood an t omis ts (IA W A). V r s t o le t je delo v al k ot nacionalni z as t opnik v EUREKA -F or es t and w ood indus tr y in v t ehnišk em k omit eju C OS T z a g o z dar s tv o , lesar s tv o in papirniš tv o. V okviru Ja vne ag encije z a r azisk o v alno deja vnos t R epublik e Slo v enije in Minis tr s tv a z a iz obr až e v anje, znanos t in šport, je pr of . dr . dr . h.c. T or elli član Pr ogr amsk eg a s v e t a Ciljneg a r azisk o v alneg a pr ogr ama „Z ag ot o vi- mo si hr ano z a jutri“ . Bil je tudi dolg ole tni član ali pr edsednik Drž a vne pr edme tne k omisije z a ma t eri- ale z a splošno ma tur o Drž a vneg a izpitneg a cen tr a. Pr of esor T or elli je v r azmišljanjih o s v ojem delu najv ečkr a t izpos t a vil, da je nenehno delo v al pr edv sem k ot pr of esor . In r e s je v spominu š t e vil - nih g ener aciji š tuden t o v os t al z apisan k ot odličen pr eda v a t elj in k ot izjemen po zna v alec lesa, dr e v esa in g o z da, ki je znal v s v oja pr eda v anja na duho vit in iz vir en način v tk a ti anek dot e iz s v e t a ume tnos ti in nepr ecenljiv e izk ušnje iz s v oji h ek spedicij v tr op skih pr edelih Afrik e in Mehik e. Na Oddelk u z a lesar s tv o Biot ehnišk e f ak ult e t e je pr eda v al na celotni iz obr a- ž e v alni v ertik ali, na višješolsk em, visok ošolsk em s tr ok o vnem, un iv erzit e tnem in magis tr sk em š tudiju pr edme t e k ot so Ana t omija lesa, T ehnologija lesa, Zgr adba in las tnos ti lesa, Bio lošk e, mehansk e, fizi - k alne las tnos ti lesa. Pr eda v al je tudi na Oddelk u z a g o z dar s tv o in obno vljiv e g o z dne vir e, kjer je uv edel no v pr edme t Arboris tik a, na Ak ademiji z a lik o vno ume tnos t - smer oblik o v anje in tudi na F ak ult e ti z a diz ajn, kjer med drugim deluje tudi k ot pr odek an z a š tud ijsk e z ade v e. Izr edno t esne s tik e je g ojil z Univ er sit ä t für Bodenk ultur (BOK U) na Dunaju in s t akr a tnim inš titut om Bundes f or schungsans t alt für F or s t - und Holz wirtscha ft v Hambur gu (BFH) (sedaj Thünen Ins titut), kjer je v ečkr a t pr eda v al. Z aslužni pr of esor , pr of . dr . dr . h.c. T or elli je z a s v oje pedag ošk o , znans tv eno in s tr ok o vno delo pr ejel v eč uglednih nagr ad in priznanj, med k a t e- rimi v elja izpos t a viti Certific a tion of Appr ecia tion US Dep t. of Agricultur e z a uspešno v odenje dv eh jug oslo v ansk o-ameriških in slo v ensk o-ameriških pr ojek t o v (1983 in 1994), priznanje ob 10. oble tni - ci mehišk e g ener alne dir ek cije „Dir eccion Gener al par a el Desarr ollo F or es t al, Me xic o City , (1983), k ot edini tujec dos lej pa je prijel pr es tižno nacionalno mehišk o prizna nje z a g o z dar s tv o (Merit o nacional f or es t al, 1986), Zla t o plak e t o Univ erz e v Ljubljani z a posebne dose žk e na podr očju iz obr až e v anja in r azi- sk a v (1993), č as tni dok t or a t (dr . h.c.) Univ er sit ä t für Bodenk ultur (BOK U) na Dunaju (1998), Jesenk o v o priznanje (2001) Biot ehnišk e f ak ult e t e z a najv ečje dose žk e na po dr očju pedag ošk e, r azisk o v alne in s tr ok o vne deja vnos ti s podr očja biot ehniških v ed, imeno v anje z a Ambasadorja v znanos ti R epublik e Slo v enije (2004), Zla t o plak e t o Z v e z e lesarje v Slo v e- nije (2008) z a 10-le tno ur edniš tv o s tr ok o vno-znan - s tv ene r e vije Les/W ood, »Pr iznanje z a življenjsk o Slika 2. Prof. dr. dr. h.c. Nikolaj Torelli in prof. dr. Gottfried Halbwachs z Universität für Bodenkultur (BOKU) Dunaj na terenu v Sloveniji leta 1998 (Foto: K. Čufar). Figure 2. Prof. Dr. Dr. h.c. Nikolaj Torelli and Prof. Dr. Gottfried Halbwachs from the Universität für Bodenkultur (BOKU) Vienna during the fieldwork in Slovenia in 1998. (Photo: K. Čufar). 129 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Ov en, P .: Z aslužni pr of esor , pr of . dr . dr . h.c. Nik o T or elli delo« Z druž enja lesne in poh iš tv ene indus trije pri GZS na podr očju po v e z o v anj a g o z dar s tv a in lesar - s tv a t er z a izjemne znans tv ene in pedag ošk e dose ž- k e (2017) t er »Življenjsk o nagr ado« Go z dar sk eg a Inš titut a Slo v enije (2017). Z aslužni pr of esor , pr of . dr . dr . h.c. Nik o T or elli je s s v ojim pedag oškim, s tr ok o vnim in r azisk o v alnim delo v anjem v domačem in mednar odnem s tr ok o v - nem pr os t oru gr adil pr epo zna vno podobo lesar s tv a k ot znanos ti, Oddelk a z a lesar s tv o Biot ehnišk e f a- k ult e t e t er s t em tudi Univ er z e v Ljubljani, k ar je s podelitvijo č as tneg a naziv a z aslužni pr of esor pr e- po znala tudi Univ erz a v Ljub ljani. Naj na k oncu t e kr a tk e pr eds t a vitv e poudarim o , da je pr of esor dr . dr . h.c. Nik olaj T or elli osebn os t, ki se z a v z ema z a mor alno in e tično drž o , na v dušujoč pripo v edo v alec, k onciz en pisec in nepogr ešljiv sog o v ornik o šir ok em spek tru huma nis tičnih, družbenih in znans tv enih t em, ki seg ajo od klasične glasbe, slik ar s tv a, civiliz a- cije Maje v do sodobnih tr endo v v lesar s tvu, g o z dar - s tvu in izziv o v podnebnih spr ememb, če omenimo le nek a t er e. Čas tni naziv z aslužni pr of esor je pr of . dr . dr . h.c. T or elli pr ejel v le tu 2020, k o je pr azno v al tudi visok osebni jubilej, z a t o mu sodela vk e in so- dela v ci t er alumne in alumni Oddelk a z a lesar s tv o iskr eno čes tit amo in ž elimo tr dneg a z dr a vja in v eli- k o us tv arjalnih tr enutk o v tudi v prihodnje. POVZETEK SUMMARY Pr of . Dr . Dr . h.c. Nik olaj T or elli r eceiv ed the title of Pr of essor Emeritus of the Univ er sity of Ljubljana a t the end of 2020. This is a w ar ded t o r e tir ed Pr o- Slika 3. Prof. dr. dr. h.c. Nikolaj Torelli in prof. dr. dr. h.c. mult. Walter Liese z Univerze Hamburg po preda- vanjih na Oddelku za lesarstvo Biotehniške fakultete decembra 2005. (Foto: K. Čufar) Figure 3. Prof. Dr. Dr. h.c. Nikolaj Torelli and Pr of . Dr . Dr . h.c. mult. W alt er Liese a ft er the lectur es a t the De- partmen t of W ood Science and T echnology of the Biot echnic al F aculty in December 2005. (Phot o: K. Čuf ar) 130 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Ov en, P .: Pr of essor Emeritus, Pr of . Dr . Dr . h.c. Nik o T or elli f essor s f or their signific an t c on tributions t o the op - er a tion, r eput a tion, and de v elopmen t of the Uni- v er sity of Ljub ljana. Nik olaj T or elli, Full Pr of essor a t the Univ er sity of Ljubljana, honor ar y doct or of the Univ er sit ä t für Bodenk ul tur (BOK U) in Vienna, Ambassador of the R epublic of Slo v enia in Science, member of the Council f or En vir onmen t al Pr ot ec - tion and c onsu lt an t f or na tur al sciences a t the Slo - v enian Ac adem y of Sciences and Arts, de f ended his doct or al dissert a tion a t Humboldt -Univ er sit ä t z u Berlin (1979). He w as the head of the Chair of W ood Science a t the Departmen t of W ood Science and T echnology , Biot echnic al F aculty , Univ er sity of Ljubljana f or tw en ty y ear s, wher e he le ft an indeli - ble mar k on the r esear ch and pedag ogic al tr adition. In 1999 he accep t ed a ne w pr of essional challeng e, when he bec ame the dir ect or of the Slo v enian F or - es tr y Ins titut e and success fully led it un til his r e tir e- men t in 2008. As an adv oc a t e of sus t ainable multi - functional f or es t manag emen t and an e x cep tional authority in w ood s tructur e and pr operties, he suc- cess fully es t ablished close c ooper a tion be tw een f or es tr y and w ood science. His main r esear ch t op - ics w er e the ana t omic al, bi ologic al, ph y sic al and mechanic al pr operties of w ood, special ar eas of tr ee ph y siology , especially the phenomena of ag- ing and ab scis sion of tr ee tissues, the r esponse of tr ees t o mechanic al and pollution damag e, the quality of w oo d pr oduced in such c onditions, the possibilities of bioelectric al char act eriz a tion of tr ee c onditions f or pr edicting the sur viv al of tr ees under normal and s tr ess ful cir cums t ances, c ompartmen- t aliz a tion of dec a y in tr ees, ae tiology of disc olour ed w ood, while also de v elopin g arboricultur e. Pr of . Dr . Dr . h.c. T or elli c on tribut ed t o the t erminology in w oo d science, w ood t echnology , f or es tr y and, pulp and paper in the lar g es t le xic ogr aphic Slo v e- nian w ork s, lik e the Ency clopaedia of Slo v enia, and the Gr ea t Gener al Le xic on. Fr om 1996 t o 2007, he w as edit or -in-chie f of our jou rnal Les / W ood and manag ed t o r aise it t o the le v el of the cen tr al na- tional scien tific journal in the field of w ood science and t ec hnology . Pr of . Dr . Dr . h.c. T or elli has dir ect ed se v er al na tiona l and in t erna tional r esear ch pr ojects as a principal r esear cher , and this in t erna tional r e - sear ch activity should be high ligh t ed in this c on t e x t. He led f our Y ug osla v -Americ an pr ojects (e. g., Ma- chining and R e la t ed Char act eris tics of Fiv e W ood Species fr om Ba y ang a R egion (Cen tr al Afric an R e - public) and P ossible Alt erna tions of W ood and Air P ollut ed T r ees). He w as the main r esear cher in an in t erna tional Y ug osla v -Me xic an pr oject, wher e he s tudied the biologic al, chemic al, ph y sic al, mechan- ic al, and t echnologic al pr operties of 43 w ood spe- cies fr om the tr opic al f or es ts of Me xic o (Es tudio pr omocional de 43 especies tr opic ales f or es t ales Me xic anas, S ARH Me xic o. D .F . 1983, 603 p.). This w ork enabled gr ouping poorly kno wn w ood species acc or ding t o similarity of t echnologic al pr operties and end use, which w as the basis f or the tr ansition fr om dominan t, highly selectiv e des tructiv e f elling of only some t echnologic ally e xposed species (e. g. mahog an y/ c aoba (Swietenia macrophylla )) and cedr ela (Cedrela odorata)) t o sus t ainable tr opic al f or es t manag emen t and the use of se v er al w ood species. Gr ouping of tr ee species on the basis of char act eris tics is an import an t c on tribution t o the sus t ainable manag emen t of bot anic ally v er y he t - er og eneous tr opic al f or es ts, including the certific a- tion and labelli ng of f or es ts. In the period be tw een 1977 and 1988 , Pr of . Dr . Dr . h.c. T or elli visit ed Me xi - c o nine times as a r esear cher or F A O e xpert, wher e he w as an adviser t o the Me xic an g o v ernmen t on tr opic al f or es t use f or se v er al y ear s and in 1988 also the g ener al c oo r dina t or of the in t erna tional e xpert gr oup of the F A O T r opic al F or es tr y Action Pr ogr am f or Me xic o. He has r eceiv ed se v er al pr es tigious na- tional and in t erna tional a w ar ds and r ec ognitions, including the pr es tigious Me xic an Na tional F or es t - r y Aw ar d (Merit o nacional f or es t al, 1986) which occupies a special place, as t o da t e he is the only non-Me xic an na tional t o ha v e r eceiv ed this. He w as closely associa t ed with the in t erna tional c ommuni - ty in w ood science. He w as a member of the or - g anizing c ommitt ee of the 18th In t erna tional Union of F or es tr y Or g aniz a tion (IUFR O) W orld Congr ess, which t ook pla ce in Ljubljana in 1986, wher e he w as also the or g aniz er of the sa t ellit e mee ting of the In t erna tional Socie ty of W oo d Ana t omis ts (IA W A). F or man y y ear s, he w ork ed as a na tional r epr esen t - a tiv e in the EUREKA - F or es t and w ood indus tr y and in the C OS T t ec hnic al c ommitt ee f or f or es tr y , w ood science and t echnology and papermaking. He had close c on t acts with the Univ e r sit ä t für Bodenk ultur (BOK U) in Vien na, with the Bundes f or schungsan - s t alt für F or s t - und Holz wirtscha ft in Hambur g (BFH) (no w the Thün en Ins titut e), Univ er sit ä t Hambur g , and T ec hnische Univ er sit ä t Dr esden, wher e he has 131 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Ov en, P .: Z aslužni pr of esor , pr of . dr . dr . h.c. Nik o T or elli lectur ed fr equen tly . In the memories of man y g en- er a tions of s tuden ts, who had privileg e t o a tt end his lectur es and c omple t e their theses under his super vision, Pr of . Dr . Dr . h.c. Nik olaj T or elli, r emains an insp iring lectur er , kno wn f or his e x cep tional er - udition in w ood science, w ood t echnology and f or - es t manag eme n t, who w ea v ed anecdot es fr om the w orld of art and the in v aluable e xperiences g ained fr om his e xpeditions in the tr opic al r egions of Afric a and Me xic o in t o his lectur es in a witty and original w a y . Pr of essor Emeritus, Pr of essor Dr . Dr . h.c. Nik o- laj T or elli is a per sonality c ommitt ed t o mor ality and e thics, an inspiring narr a t or , writ er and discus - sion partner able t o critic ally r e flect on br oad r ang e of humanis tic, social and scien tific t opics, r eaching fr om classic al music, pain ting , Ma y an civiliz a tion, t o modern tr ends in w ood science, f or es t manag e- men t and the actual challeng es of clima t e crisis, t o men tion only some of them. He r eceiv ed the hon - or ar y title of Pr of essor Emer itus in 2020, when he also celebr a t ed a signific an t per sonal anniv er sar y , and thu s both his c olleagues and alumni of the De- partmen t of W ood Science and T echnology of Bi- ot echnic al F aculty sincer ely c ongr a tula t e him, and wish hi m g ood health and man y cr ea tiv e y ear s in the futur e. VIRI REFERENCES Bibliogr a fija - Dr . Nik olaj T or elli [01641] Osebna bibliogr a fija z a obdob - je 1964-2019 - C OBISS K ooper a tivni online bibliogr a f ski sis t em, h ttp:// sple t02.iz um.si/ c obiss/bibliogr aph y?c ode=01641 (11. 12. 2020) T ede n univ e rz e v Ljubljani, h ttp s://w w w .uni-lj.si/t ede nuniv e rz e/ (11. 12. 2020) 132 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Les/Wood Novice/News Prof. dr. Lidija Zadnik Stirn je prejela prestižno nagrado „DONALD MICHIE - ALAN TURING“ Prof. Dr. Lidija Zadnik Stirn received the prestigious “Donald Michie - Alan Turing” award Leon Oblak V elik o je z aposlenih na ljubljanski univ erzi, ki so z v sem sr cem pr edani s v ojemu delu. Med t emi pa nek a t eri še pos ebej iz s t opajo s s v ojim neusahljivim en tuziazmom in se tudi v zr e lih le tih še v edno t ak o z a v z e t o pos v eč ajo pedag ošk emu, r azisk o v alnemu in s tr ok o vnemu delu, k ot bi bili na z ače tk u ak a- demsk e k arier e. S t akim z ano som in na v dušenjem je s v oje delo do upok ojitv e opr a vljala tudi pr of . dr . Lidija Z adnik Stirn. K o se je pr ed le ti upok ojila, smo v si, ki smo z nj o sodelo v ali in jo dobr o po znali, v e- deli, da ž eli, pr edv sem pa, da je sposobna Biot eh- niški f ak ult e ti in ljubljanski univ erzi še v elik o da ti. In r e s se njene znans tv ene in s tr ok o vne ak tivnos ti z upok ojitvijo niso k onč ale. Še napr ej k ot v abljena pr eda v a t eljic a nas t opa na š t e vilnih mednar odnih k on f er enc ah, simpo zijih in dela vnic ah s podr očja oper acijskih r azisk a v , še nap r ej pomag a pri or g a- niz aciji mednar odnih k on f er enc, v odenju sek cij t er je članic a pr ogr amskih in or g aniz acijskih odbor o v v E vr opi, ZD A t er drug od po s v e tu. O njenem delu pri- č ajo š t e vilna priznanja, ki jih je pr ejela. Le t a 2016 ji je t akr a tni r ek t or podelil naziv z a- služna pr of esoric a Univ erz e v Ljubljani, ki g a pr ej- mejo tis ti, ki so pomembno prispe v ali k r az v oju znans tv eneg a ali ume tnišk eg a podr očja, ob t em pa pr edano opr a vljali pedag ošk o in men t or sk o delo. Lis tine z aslužnih pr of esorje v ne pomenijo le izr az a z ah v ale Univ er z e, ampak tud i iskr eno ž eljo po na- daljnjem sodelo v anju. Pr of . dr . Lidija Z adnik Stirn t o ž eljo na najbo ljši mo žni nači n udejanja. Še napr ej os t aja v elik a pr omot ork a Bio t ehnišk e f ak ult e t e in Univ erz e v Ljubljani. K onec le t a 201 8 je v pr os t orih no v e Ek onom - sk e f ak ult e t e (WU) na Dunaju , na sla vnos tni seji ob 40-le tnici A v s trijsk eg a druš tv a z a oper acijsk e r az- isk a v e (ÖGOR), na k a t er o je bila k ot č as tna g os tja po v abljena, pr ejela naziv č as tne članice A v s trijsk e- g a druš tv a z a oper acijsk e r azisk a v e (ÖGOR). A v s trij- ci nj ene g a dolg ole tneg a dela na podr očju oper acij - skih r azisk a v doma in v s v e tu t er njeneg a v elik eg a prispe vk a k r az v oju oper acijs kih r azisk a v na t eor e - tičnem, aplik a tivnem in pub licis tičnem podr očju, t ak o v in t er disciplinarnem k ot in t ernacionalnem ok olju, niso spr egledali. Z adnje v vr s ti pomembnih priznanj pa je pr e- s tižna nagr ada „DONALD MICHIE - ALAN TURING“ z a izjemen prispe v ek k r az v oju in pr omociji in f or - macijsk e družbe, ki jo je pr of . dr . Lidija Z adnik Stirn pr ejela z a s v oj e življenjsk o delo. Nagr ada ji je bila podeljena ok t obr a 2020 na Inš titutu Jo ž e f St e f an v okviru multik on f er ence In f ormacijsk a družba (In f or - ma tion Socie ty – IS). Na pe t dne vnem znans tv enem sr eč anju je ok oli 160 r azisk o v alce v pr eds t a vilo s v oje najno v ejše r azisk a v e in odkritja z r azličnih podr očij in f ormacijsk e družbe. Sple tne pr eds t a vitv e v okvi- ru samos t ojnih k on f er enc in dela vnic se je udele- žilo sk or aj 300 obisk o v alce v . Pr of . dr . Lidija Z adnik Stirn je pr v a ž ensk a, ki je pr ejela t o nagr ado in pr v a sodela vk a Biot ehnišk e f ak ult e t e, ki se je pridružila uglednim r azis k o v alcem in znans tv enik om, ki so doslej pr ejeli t o pr es tižno priznanje, z a k a t er o je plak e t o oblik o v al Osk ar K og oj . Z aposleni na Biot eh- niški f ak ult e ti smo z elo ponos ni na našo k olegic o in ji z a nagr ado iskr eno čes tit amo , pri nadaljnjem delu pa ji ž elimo še v elik o uspeho v . 133 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Les/Wood Novice/News Ther e ar e man y people a t the Univ er sity of Lju - bljana who ar e wholeheart edly c ommitt ed t o their w ork. Some of them, ho w e v er , s t and out abo v e all f or their ine xhaus tible en thusiasm, and e v en in their mor e ma tur e y ear s s till de v ot e themselv es with as much passion t o their educ a tional, scien tific and pr of essional w ork as the y did a t the beginning of their ac ademic c ar eer s. One of these is Pr of . Dr . Lidija Z adnik Sti rn, who c on tinued t o w ork with full en thusiasm un til her r e tir em en t. When she r e tir ed some y ear s ag o , e v er y one who had w ork ed with her and kne w her w ell, kne w tha t she alw a y s main - t ained her in t er es t and g a v e all she c ould t o her w ork a t the Biot echnic al F aculty and the Univ er si - ty of Ljubljana . Mor e than tha t, her scien tific and pr of essional activities did no t end with her r e tir e- men t. She is s till a gues t lectur er a t numer ous in t er - na tional c on f er ences, s ymposia and w ork shop s in the field of oper a tional r esear ch, c on tinues t o help or g anise in t erna tional c on f er ences, leads sections and is a member of pr ogr am and or g anising c om- mitt ees in Eur ope, the US A and ar ound the w orld. The numer ous a w ar ds she has r eceiv ed ar e t es ti- mon y t o her w ork. In 2016, the then R ect or a w ar ded her the ti- tle Pr of essor Emerit a of the Univ er sity of Ljubljana, which is giv en t o those who ha v e made an import - an t c on tributio n t o the de v elopmen t of science or art, while a t the same time dedic a ting themselv es t o educ a tional and men t oring w ork. The chart er of Merit orious Pr of essor s is not only an e xpr ession of gr a titude t o the Univ er sity , but also a sincer e wish f or further c oo per a tion. Pr of . Dr . Lidija Z adnik Stirn fulfils this wish in the bes t possible w a y , and r e - mains a gr ea t support er of the Biot echnic al F aculty and the Univ er sity of Ljubljana. A t the end of 2018, she w as a w ar ded the title of honor ary member of Aus trian Socie ty f or Oper - a tions R esear ch a t the F aculty of E c onomics (WU) in Vienna in a f ormal session on the occ asion of the 40th anniv er sary of Aus trian Socie ty f or Oper - a tions R esear ch (ÖGOR), t o which she w as in vit ed as gues t of honour , and r eceiv ed the title of hon- or ary member of the ÖGOR. The Aus trians ha v e not ov erlook ed her man y y ear s of w ork in the field of Oper a tions R esear ch a t home and abr oad, and her major c on tribution t o the de v elopmen t of the subject in theor e tic al, applied and journalis tic fields, both in an in t er disciplinary and in t erna tion- al en vir onmen t. The las t in a series of import an t a w ar ds is the pr es tigious “Do nald Michie - Alan T uring ” a w ar d f or outs t anding c on tributions t o the de v elopmen t and pr omotion of the in f orma tion socie ty , which Pr of . Dr . Lidij a Z adn ik Stirn r eceiv ed f or her lif e’ s w ork. The a w ar d w as pr esen t ed t o her in Oct ober 2020 a t the Jo ž e f St e f an Ins titut e during the Multic on f er - ence In f orma tion Socie ty (IS ). During the fiv e-da y scien tific c on f er ence, ar ound 160 r esear cher s pr e- sen t ed their la t es t r esear ch and disc o v eries fr om v arious ar eas of the in f orma tion socie ty . The online pr esen t a tions w er e a tt ended b y almos t 300 visi - t or s a t individu al c on f er ences and w ork shop s. Pr of . Dr . Lidij a Z adni k Stirn is the fir s t w oman t o r eceiv e this a w ar d and the fir s t emplo y ee of Biot echnic al F aculty , joining the outs t anding r esear cher s and scien tis ts who ha v e r eceiv ed this pr es tigious priz e, f or whi ch a pl aque designed b y Osk ar K og oj w as pr oduced. The s t a ff of Biot ec hnic al F aculty is v er y pr oud of our c olleague, sincer ely c ongr a tula t e her on this a w ar d, and wish her e v er y success in her futur e w ork. 134 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Les/Wood Novice/News Eli Keržič je dobitnica Jesenkove nagrade za najboljšo študentko magistrskega študija v letu 2019 Eli Keržič was awarded as the best M.Sc. student of the Biotechnical Faculty in 2019 Miha Humar , Viljem V ek Eli K eržič, magis tric a inž enirk a lesar s tv a, je pr e- jela Jesenk o v o nagr ado k ot najboljša š tuden tk a na magis tr skih š tudijskih pr ogr amih Biot ehnišk e f ak ul - t e t e v le tu 2019. Študijsk e ob v e znos ti na š tudiju drug e s t opnje lesar s tv a (MSc) je opr a vila s po vpr eč - no oceno 9,94 , ki je najvišja ocena na Biot ehniški f ak ult e ti v le tu 2019. Eli K eržič je z odlik o z aključila diplomsk o nalogo na univ erzit etnem š tudiju 1. s t opnje, odlično ocenje- no pa je bilo tudi njeno z aključno delo na magis tr sk em š tudijsk em pr ogr amu 2. s t opnje z naslov om »Ek s tr ak - tivi v lesu debel, gr č in v ej bele jelk e t er njihov fungi- cidni pot encial«. Za magis tr sk o nalogo , ki jo je iz delala pod ment or s tv om doc. dr . Viljema V ek a, je Eli K eržič let a 2019 pr ejela f ak ult etno Pr ešernov o nagr ado. Magis tr sk o delo je bilo z asno v ano in opr a vlje- no na K a t edri z a k emijo lesa in drugih lignocelulo - znih ma t erialo v na Oddelk u z a lesar s tv o Biot ehni - šk e f ak ult e t e Univ erz e v Ljubljani. V sebina nalog e je bila de finir ana v sodelo v anju s partnerjem iz g ospo - dar s tv a, podje tjem Ar s Pharm ae d.o.o. Razisk a v a je bila z asno v ana na dr e v esih bele jelk e (Abies alba ), iz k a t er ih je Eli iz olir ala v z or ce lesa debla, gr č in v ej. V z or ce lesa je zmlela in jih na t o ek s tr ahir ala v sis t e- mu z a pospešeno ek s tr ak cijo. Ek s tr ak t e je pr eisk ala gr a vime trično , spek tr of ot ome trično in kr oma t o- gr a f sk o , t er določila njiho v fungicidni in an tiok sida - tivni pot encial. R e z ult a ti r azi sk a v e so pok az ali, da gr če in v eje v sebujejo najv eč hidr ofilnih ek s tr ak ti- v o v , manj jedr o vina, najmanj pa belja v a. Najv eč f e - nolnih spojin je ek s tr ahir ala iz delo v gr č, ki so bile vključene v belja v o , t er iz delo v v ej tik ob deblu. Eli je dok az ala, da so pr e vladu joče f enolne spo - jine v gr č ah jelk e lignani. Ug ot o vila je, da iz vlečki iz jelo vine z a vir ajo r as t gliv r azkr oje v alk lesa in izk az u- jejo v elik an tiok sida tiv en pot encial. Z aščitno funk ci- jo f e nol nih ek s tr ak tiv o v v lesu je pripisala njiho vim bioak tivnim las tnos tim, ob t em pa izpos t a vila, da je lahk o tudi manj k ak o v os t en les pomemben sur o- vinski vir dr ag ocenih nar a vnih učink o vin. Del r e z ult a t o v iz magis tr sk eg a dela je Eli K eržič s soa v t orji obja vila v naši r e viji Les/W ood v člank u z naslo v om Op timiz a tion of acceler a t ed solv en t e x tr action (ASE) of silv er fir w ood (Abies alba Mill.). Eli K eržič se je le t a 2019 vpisa la na in t er disciplinarni dok t or ski š tud ijski pr ogr am Bio znanos ti, znans tv e- no pod r očje Les in biok ompo ziti, t er se k ot mlada r azisk o v alsk a z aposlila na Odd elk u z a lesar s tv o Bio - t ehnišk e f ak ult e t e Univ erz e v Ljubljani. Eli K eržič, Mas t er of W ood Science, r eceiv ed the Jesenk o Aw ar d as the bes t s tuden t in the Mas- t er ’ s pr ogr ams of the Biot echnic al F aculty in 2019. She c omple t ed her e x ams a t the Mas t er ’ s le v el Eli Keržič, dobitnica Jesenkove nagrade za najboljšo študentko magistrskega študija v letu 2019. Foto: Željko Stevanić, IFP d.o.o. Eli Keržič awarded as the best M.Sc. student of the Biotechnical Faculty in 2019. Photo: Željko Stevanić, IFP d.o.o. 135 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Les/Wood Novice/News and de t ermined their fungicidal and an tio xida tiv e pot en tial. The r esear ch show ed tha t br anches and bark c on t ained the mos t h y dr ophilic e xtr acts, with less in heartw ood and the leas t in sapw ood. She e xtr act ed mos t of the phenolic c ompounds fr om the parts of the br anches. Eli K eržič pr ov ed tha t the pr edominan t phe- nolic c ompounds in fir knots ar e lignans. She f ound tha t fir e xtr acts inhibit the gr owth of w ood-de- s tr oying fungi and ha v e a gr ea t an tio xidan t po- t en tial. Eli a ttribut ed the pr ot ectiv e function of phenolic e xtr acts in w ood t o their bioactiv e pr op- erties, poin ting out tha t e v en low -quality w ood c ould be an import an t sour ce of v aluable na tur al activ e ingr edien ts. Some of the r esults of this mas t er ’ s thesis w er e published b y Eli K eržič and c o-author s in our jour - nal Les / Wood in an article en titled “ Op timiz a tion of acceler a t ed solv en t e x tr action (ASE) of silv er fir w oo d (Abies alba Mill.)” . In 2019 Eli K eržič en- r olled in the in t er disciplinar y PhD pr ogr am in Lif e Sciences, in the scien tific field of W ood and Bio - c omposit es. She is curr en tly emplo y ed as a y oung r esear cher in the Departmen t of W ood Science and T echnology of the Biot echnic al F aculty of the Uni- v er sity of Ljubljana. (MSc) of W oo d Science and T echnology with the gr ade 9.94, which w as the hig hes t gr ade a t the F ac- ulty in 2019. Eli K eržič c omple t ed her diploma thesis in the 1 st (BSc) le v el univ er sity c our se with dis tinction, and her thesis in the 2 nd (MSc) le v el mas t er ’ s c our se, with the title “Ex tr acts in silv er fir s, br anches and twigs of silv er fir and their fungicidal pot en tial” , w as als o giv en e x cellen t mark s. F or her mas t er ’ s thesis, which she wr ot e under the men t or ship of Doc. Dr . Viljem V ek, Eli K eržič w as a w ar ded the F ac- ulty ’ s Pr ešer en Priz e in 2019. The mas t er ’ s thesis w as designed and c om- ple t ed a t the Chair of Chemis try of W ood and Other Lignocellulosic Ma t erials a t the Departmen t of W ood Science and T echnology of the Biot ech- nic al F aculty of the Univ er sity of Ljubljana. The c on t en t of the thesis w as de fined in c ooper a tion with a partner fr om indus try , the c ompan y Ar s Pharmae d.o.o. The r esear ch w as based on an in- v es tig a tion of Silv er fir (Abies alba), fr om which Eli isola t ed w ood samples fr om trunk s, br anches and bark. She gr ound the w ood samples and then e xtr act ed them in an acceler a t ed e xtr action s y s- t em. She e x amined the e xtr acts gr a vime tric ally , spectr ophot ome tric ally and chr oma t ogr aphic ally 136 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Les/Wood Novice/News 13. srečanje kluba alumnov Oddelka za lesarstvo BF UL 13th annual meeting of the alumni club of the Department of Wood Science and Technology BF UL K a t arina Čuf ar , Boš tjan Lesar Člani AL UMNI kluba Oddelk a z a lesar s tv o Bio - t ehnišk e f ak ult e t e Univ erz e v Ljubljani (OL BF UL) so se 26. 11. 2020 zbr ali na tr adicionalnem 13. sr eč anju. V ok oliščinah pandemije c o vid 19 je bilo t o hkr a ti tudi pr v o sr eč anje alumno v , ki je pot ek a- lo pr ek o sple t a. Sr eč anja se je udele žilo v eč k ot 45 udele ž enk in udele ž ence v v seh g ener acij. Pr ogr am je v sebo v al f ormalni del s kr a tkimi pr eds t a vitv ami in ne f ormalno sple tno druž enje. Udele ž enci so v okviru k onf er enčneg a dela por oč ali o nov os tih in dog ajanjih v z adnjem letu. K a t arina Čuf ar in Boš tjan Lesar s t a k ot v odji pr eds t a vila živ ahno deja vnos t alumnov v okviru Univ erz e v Ljubljani, ki ima pr of esionalno pla t - f ormo h ttps:// alumniul.online/, pr ek o k a t er e se v klub lahk o v članijo vsi, ki so z aključili š tudij na Univ erzi v Ljubljani. Or g anizir an je v sek cije, naša se imenuje »BF - Klub alumnov lesar s tv a« in g a podpir a t er dopolnjuje sek cija AL UMNI klub Od- delk a z a lesar s tv o v okviru Druš tv a lesarjev Slo- v enije (DSL). V odenje DSL je v le tu 2020 pr e v z el mag. T omaž K ušar , z aposlen na Oddelk u z a lesar s tv o , ki je na sr eč anju pr eds t a vil živ ahno delo v anje druš tv a. No v os ti na Oddelk u z a lesar s tv o je pr eds t a vil pr of . dr . Mark o P e trič, no vi pr odek an z a podr očje lesar s tv a z a obdobje od 1. 10. 2020 do 30. 9. 2022. Mark a P e trič a naši alumni po znajo k ot odličneg a pr of esorja in znans tv enik a, ki je bil v obdobju 1. 10. 2002 – 30. 9. 2004 names tnik pr odek ana, v obdob - ju od 1. 10. 200 4 do 30. 9. 2010 pa k ar tri manda t e pr odek an z a podr očje lesar s tv a. Na sr ečanju se je pr edst a vila tudi gener acija 1985 – 1990, ki letos pr aznuje 30. obletnico di- plome. Z besedo jo je orisala mag. Majda K anop, r a vnateljica Sr ednje lesar sk e šole Ljubljana, kjer so v zgojili številne alumne, ki so uspešno nada- ljev ali in z aključili študij na naši f ak ulteti. V letu 1985 se je na univerzitetni študij lesar stv a vpi- salo ok oli 60 študentk in študentov , do z aključk a pa jih je prišlo 27. Danes jih 13 deluje v lesar ski panogi, 3 v šolstvu, 11 pa na drugih podr očjih (inšpektor at, turiz em, ministr stvo , občina, priv at …). Gener acija je ost ala povez ana in se sr ečuje sk or aj vsak o leto , vsakič v drugi r egiji. T udi nji- hovo sr ečanje so v letu 2020 z ar adi pandemije or g anizir ali pr ek o ZOOMa. Alumen R obert Gomišček je pr eds t a vil nov o k olek cijo YPSI chair , inov a tivnih in lepih iz delk ov podje tja Linea r d.o.o., od ideje do tr enutk a, k o so pripr a vljeni z a pr eds t a vit e v na tr gu. V ne f ormalnem delu je pot ek alo sr eč anje in t e- r esnih sk upin po ločenih virtualnih pr os t orih. Ude- le ž enci so bili najpr ej r az deljeni v sk upine po izbr ani po v e z o v alni las tnos ti, na t o pa so med sk upinami lahk o pr ehajal i. V majhnih sk upinah so se r az vile živ ahne r azpr a v e o pr e t eklos ti, sedanjos ti in pri- hodnos ti alum no v in s tr ok e, izzivih š tudija in dela v r azmer ah pandemije, poslo v in osebnih s tik o v . S pog o v ori smo os v e žili s tik e, k ar ohr anja sk upnos t živ o in ak tivno. Druž enje po sk upinah je pok az alo , da je tudi video sr eč anje lahk o z animiv o. Sr eč anje so or g anizir ale sodela vk e in sodela v ci Oddelk a z a lesar s tv o (OL) v sodelo v anju z Druš tv om lesarje v Slo v enije, k amor je v članjena v ečina alu - men in alumno v . P oleg z g or aj omenjenih se pose- bej z ah v aljujemo dr . Ma t eju Još tu in dr . Jo ž e tu K r o- piv šk u z a odlič no načrt o v anje, iz v edbo in t ehnično podpor o video k on f er ence. Hv ala tudi dr . Da v orju K ržišnik u z a neutrudno podp or o v v seh f az ah or g a- niz acije in iz v edbe sr eč anja t er se v eda v sem udele- ž enk am in udele ž encem, ki so z dobr o v oljo pripo - mogli, da je sr eč anje uspelo. 137 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020 Les/Wood Novice/News V v elik o pomo č delo v anju kluba je s t alna pod - por a s tr ok o vnih s v e t o v alk dr . T anje P ot očnik Mesa- rić z Bio t ehnišk e f ak ult e t e (BF) in Barbar e Bar ag a t er Tine Malenšek K ojić z Univ erz e v Ljubljani. Upamo , da se kmalu spe t sr eč amo , in t o v živ o. Alumni of the Departmen t of W ood Science and T ec hnolog y of the Biot ec hnic al F aculty , Univ er - sity of Ljubljan a (OL BF UL) g a ther ed on No v ember 26, 2020 a t the 13th tr aditi onal annual mee ting. This w as also the fir s t online alumni mee ting , due t o the pandemic. The mee ting w as a tt ended b y mor e than 45 participan ts of all g ener a tions. The pr ogr am includ ed a f ormal part, with short pr es- en t a tions, as w ell as an in f ormal part. The participan ts r eport ed on the mos t impor - t an t ne w s. K a t arina Čuf ar and Boš tjan Lesar , the leader s of the alumni, pr esen t ed the liv ely activi- ties of the club within the Univ er sity of Ljubljana, which has a pr of essional pla tf orm h ttp s:// alumniul. online/ thr ough which all those who ha v e c omple t - ed their s tudies a t the Univ er sity c an join. It is or - g aniz ed in t o sections, and our s is c alled “BF - Klub alumno v lesar s tv a “ , and is support ed and supple - men t ed b y the AL UMNI club section of the pr of es- sional associa tion “Druš tv o lesarje v Slo v enije” (DSL) h ttp://w w w .ditles.si/. In 2020, the manag emen t of DSL w as t ak en o v er b y Mag. T omaž K ušar , a s t a ff member of the Departmen t of W ood Science, who pr esen t ed de t ails of the activities of the associa tion. Ne w de v elopmen ts a t the Departmen t of W ood Science w er e pr esen t ed by Pr of . Dr . Mark o P e trič, the curr en t vice-dean elect ed f or the pe- riod 1.10.2020 t o 30.9.2022. Man y alumni know Mark o P e trič as an e x cellen t pr of essor and scien- tis t, who also led the departmen t in the period 1.10.2004 - 30.9.2010. The alumni of the g ener a tion 1985-1990, cel- ebr a ting the 30th anniv er sar y of gr adua tion, w er e pr esen t ed b y Mag. Majda K anop, the principal of the Sec ondar y Carpen t er Sch ool in Ljubljana, who helped educ a t e man y alumni who success fully c on - tinued and c omple t ed their s tudies a t the OL BF . She r em inded us tha t in 1985 about 60 s tuden ts enr olled in the univ er sity s tudy of W ood Science and T ec hnology , and 27 of them success fully gr ad- ua t ed. T oda y , 13 of them w ork in the W ood Science and T ec hnolog y sect or , thr ee in educ a tion, and 11 in other fields (inspect or a t es, t ourism, minis tries, municipalities, and priv a t e e n t erprises). The g en- er a tion has r em ained c onnect ed and mee ts almos t e v er y y ear , each time in a diff er en t r egion of Slo v e- nia, although their 2020 mee ting w as also or g an- iz ed as a video c on f er ence. R obert Gomišček pr esen t ed the Y p si chair fr om the Line a-R d.o .o. He also in tr oduced a c ollection of inno v a tiv e and aes the tic pr oducts, t aking us fr om the initi al idea t o the final pr oduct r eady f or pr es- en t a tion on the mark e t. The in f ormal part w as a mee ting of s t ak ehold- er s in virtual br eak out r ooms. The participan ts w er e fir s t divided in t o gr oups, but a ft erw ar ds the y c ould mov e be tw een them. These small gr oups pr ovided an en vir onmen t f or liv ely discussions about the pas t, pr esen t, and futur e of alumni, and of W ood Science and T echnology , the challeng es of s tudying , t eaching and business during the pan- demic, as w ell as other issues. W e thus r e fr eshed man y of our per sonal link s, which help t o k eep the c ommunity aliv e and activ e. Virtual socializing in gr oup s sho w ed tha t e v en video mee tings c an be in t er es ting. The e v en t w as or g aniz ed b y the s t a ff of the Departmen t of W ood Science and T echnology in c ooper a tion with “Druš t - v o lesarje v Slo v enije” . In addition t o the abo v e-men - tioned c olleagues, w e espec ially thank Dr . Ma t ej Još t and Dr . Jo ž e K r opiv šek f or their e x cellen t t ech- nic al support of the video c on f er ence. Thank s also t o Dr . Da v or K ržišnik f or his tir eless support in all phases of the or g aniz a tion and implemen t a tion, and of c our se t o all participan ts in the mee ting. W e thank the pr of essional advis or s Dr . T anja P ot očnik Mesarić fr om the Biot echnic al F aculty (BF), as w ell as Barbar a Bar ag a and Tina Malenšek K ojić fr om the Univ er sity of Ljubljana f or their c ons t an t sup - port with the activities of alumni club. W e all hope t o mee t ag ain liv e v er y soon. 138 Les/Wood, Vol. 69, No. 2, December 2020