35 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 VPLIV PLAZEMSKE OBDELAVE POVRŠINE LESA NA LEPLJENJE BUKOVINE S POLIURETANSKIM LEPILOM INFLUENCE OF PLASMA SURFACE TREATMENT ON BONDING OF BEECH WOOD WITH POLYURETHANE ADHESIVE Martin Capuder 1, ², Neja Bizjak Štrus ², Sebastian Dahle ², Bogdan Šega², Milan Šernek ² * UDK članka: 630*824.85:52-726 Prispelo / Received: 14.10.2024 Izvirni znanstveni članek / Original scientific article Sprejeto / Accepted: 17.10.2024 . Izvleček / Abstract Izvleček: V raziskavi je bil proučen vpliv plazemske obdelave površine na lepljenje bukovine s konstrukcijskim enokomponentnim poliuretanskim lepilom. Uporabljen je bil les navadne bukve (Fagus sylvatica L.) brez obarvanja in les bukve z rdečim srcem, učinkovitost lepilnih spojev pa je bila ovrednotena s testiranjem strižne trdnosti in delaminacije v skladu s standardom SIST EN 14080:2013. Rezultati so pokazali, da je plazemska obdelava izboljšala omočljivost površine, vendar ni prispevala k izboljšanju kakovosti lepilnih spojev. Pri bukovini z rdečim srcem je bila ugotovljena višja stopnja loma po lesu, pri čemer pa so bile strižne trdnosti lepilnega spoja nižje. Z uporabo poliuretanskega lepila pri lepljenju bukovine smo v večini primerov dosegli zahteve standarda glede strižne trdnosti lepilnega spoja, vendar pa lepilni spoji niso dosegli zahtev standarda za delaminacijo lepilnih spojev. Raziskava ni pokazala večjih razlik med lepljenjem bukovine brez obarvanj in bukovine z rdečim srcem. Ključne besede: Konstrukcijsko lepljenje, les, navadna bukev = Fagus sylvatica, rdeče srce, plazemska obdelava površine, poliuretansko lepilo Abstract: The study investigated the effects of plasma surface treatment on bonding beech wood with structural one-component polyurethane adhesive. The wood used included European beech (Fagus sylvatica L.) without discolouration and red-heart beech, and the efficiency of the adhesive joints was evaluated by testing shear strength and delamination according to the SIST EN 14080:2013 standard. The results showed that plasma treatment improved the wettability of the surface but did not contribute to enhancing the quality of the adhesive joints. In the case of red-heart beech, a higher degree of wood failure was observed, while the shear strengths of the adhesive joints were lower. Using polyurethane adhesive for bonding beech wood did not meet the standard requirements for adhesive joint delamination. The study did not show significant differences in bonding between beech wood without discolouration and red-heart beech. Keywords: structural bonding, wood, European beech = Fagus sylvatica, red heart, plasma surface treatment, polyurethane adhesive 1 UVOD 1 INTRODUCTION Lepljenje lesa je eden ključnih procesov za do- seganje polnega potenciala lesa (Ammann, 2015)– tudi kot gradbenega materiala, ki bi pripomogel k zmanjšanju CO 2 izpustov celotnega gradbenega sektorja. V Sloveniji, ki je pogosto predstavljena kot gozdnata dežela, se pričakuje, da bo do leta 2030 vsaka javna zgradba vsebovala vsaj 30 odstotkov lesa oz. lesnih izdelkov. Ta cilj je del širše strategije za povečanje trajnosti gradbenih praks in zmanjša- nje okoljskega vpliva gradbenega sektorja (Uradni list Republike Slovenije, 2017). V Sloveniji večino lesa, ki se uporablja v grad- bene namene, predstavljajo iglavci, predvsem smreka. V zadnjih letih v slovenskih gozdovih naraš- ča delež listavcev in je bukev postala najbolj zasto- pana drevesna vrsta (Zavod za gozdove Slovenije, Vol. 73, No. 2, 35-48 DOI: https://doi.org/10.26614/les-wood.2024.v73n02a04 1 Zavod za gradbeništvo Slovenije, Dimičeva ulica 12, 1000 Ljubljana, Slovenija ² Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za lesarstvo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, Slovenija * e-mail: milan.sernek@bf.uni-lj.si 36 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Influence of plasma surface treatment on bonding of beech wood with polyurethane adhesive 2024). Tradicionalno uporabljena za energetske namene, pohištvo in galanterijske izdelke, ima za- radi dobrih mehanskih lastnosti velik potencial tudi kot konstrukcijski les, kar se v nekaterih primerih že izkazuje v praksi. Po nemškem tehničnem so- glasju (Z-9.1-679, 2018) sta tako smrekov/bukov kot bukov lepljeni lamelirani les (GLT–ang. glued laminated timber) odobrena za uporabo v kon- strukcijske namene v okviru razreda uporabnosti 1, skladno z EN 1995-1-1. Ena od možnih in morda bolj smotrnih uporab bukovine pa je njena uporaba za nosilne elemente iz lepljenega furnirja t.i. slojnat furnirni les ali LVL (ang. laminated veneer lumber). Razred uporabnosti 1 predvideva uporabo bukovi- ne le v notranjih oz. pokritih prostorih, kjer se ne pričakuje dlje časa trajajoče visoke relativne zračne vlažnosti. Pogoj je predvsem posledica dimenzij- ske nestabilnosti bukovine ter posledic, ki jih le-ta prinaša za lepilni spoj. Zaradi dimenzijske nesta- bilnosti ima namreč bukovina precej višje stopnje delaminacije pri standardnih delaminacijskih tes- tih (EN 14080:2013, aneks C), kar za npr. lepljenje s poliuretanskim lepilom (PUR) pogojuje uporabo vodne raztopine predpremaza pred lepljenjem. Uporaba le-tega podaljša čas priprave lepljencev pred stiskanjem, saj je potrebna njegova aktivacija po nanosu (ca 10 min), potreben čas stiskanja pa je podvojen glede na lepljenje brez predpremaza, kar posledično podaljša in podraži tudi proces same iz- delave lepljenca (Bamokina Moanda et al., 2022). V preteklosti je bilo izvedenih že več raziskav na temo obdelave površine, ki bi izboljšala lepljenje bukovi- ne brez uporabe predpremaza. Moanda in sodelav- ci (2022) so preiskovali vpliv t.i. »mikrostrukture«, ki so jo dosegli z uporabo posebnih skobeljnih no- žev, vendar so bili rezultati celo slabši od klasične obdelave površine s skobljanjem. Obširno študijo glede različnih obdelav lesa pred lepljenjem so iz- vedli tudi Kläusler in sodelavci (2014), le-ta je poka- zala, da sta t.i. čelno skobljanje (ang. face milling) in brušenje površine rezultirala v večjem deležu loma po lesu lepilnih spojev. Novejša študija (Hänsel et al., 2023) je pokazala podobne rezultate in potrdila prednosti čelnega skobljanja. Pojav rdečega srca pri bukvi je dokaj pogost, nastanek le-tega pa je v večini primerov posledica mehanskih poškodb drevesa (npr. odlom veje), kar je v primeru vetrolomov in snegolomov neizbežno (Torelli, 2001). Na območju rdečega srca je zaradi otiljenja trahej zmanjšana permeabilnost lesa, kar bi lahko vplivalo na kakovost lepljenja. Na površini diskoloriranega lesa je vrednost pH malenkost višja, vendar lahko to pri procesu lepljenja zanemarimo (Schmidt et al., 2012). Na temo lepljenja tovrstnega lesa je bilo narejenih že nekaj raziskav, npr. Aicher (2006), Ohnesorge (2010) in Schmidt (2010). Faša- lek (2019) v svojem delu povzema več raziskav na temo lepljenja neobarvane in diskolorirane bukovi- ne, kjer je v splošnem ugotovljeno, da ima rdeče srce lahko vpliv na večjo stopnjo delaminacije le- pilnih spojev, vendar se ob ustrezno daljšem času stiskanja le-ta zmanjša, nasprotno pa je več raziskav potrdilo, da pojavnost rdečega srca ne vpliva na re- zultate preskusov strižne trdnosti lepilnih spojev. Glede na omenjene raziskave različnih obde- lav površine bi uporaba plazme v primeru izdelave lepljencev lahko predstavljala praktično rešitev za implementacijo v industriji, saj je učinek plazme ta- kojšen (ni aktivacijskega časa), naprava pa bi lahko bila nameščena neposredno v liniji za skobeljnim strojem. Plazma je delno ali popolnoma ioniziran plin, ki vsebuje ione, elektrone, reaktivne spojine, radikale in fotone. Plazmo lahko ustvarimo z na- pravami preko termalne ali pa elektromagnetne energije (Fridman, 2008; Gurnett & Bhattacharjee, 2005; Tendero et al., 2006). Tvorjeno plazmo lahko delimo na termične in netermične razelektritve. Pri termičnih razelektritvah so elektroni in drugi plinski delci v termodinamskem ravnovesju, kar pomeni, da imajo vsi delci podobno energijsko porazdeli- tev. Nasprotno pa so pri netermičnih razelektritvah elektroni nosilci večine energije, medtem ko plinski delci ostajajo pri znatno nižjih energijskih nivojih (Fridman, 2008; Kim, 2004; Kogelschatz, 2003; Sa- mal, 2017). Temperatura netermične plazme lah- ko zaradi temperaturnega neravnovesja ostane na manj kot 10 °C nad sobno temperaturo in je tako primerna za obdelavo bioloških ter drugih toplotno občutljivih materialov (Fridman, 2008; Kogelschatz, 2003; Shin et al., 2022; Weltmann et al., 2010). Lah- ko se generira pri podtlaku ali pa pri atmosferskem tlaku (ATNP) (Viöl et al., 2012). V določenih industrijskih panogah je, zaradi obsega obdelovalnih površin, najbolj uporabna ATNP . Uporablja se predvsem za predpripravo povr- šine, kot npr. čiščenje in razmaščevanje. Plazemsko aktiviran plin ima zelo visoko energijo delcev, ki v stiku s površino omogočajo ter pospešujejo kemij- 37 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Vpliv plazemske obdelave površine lesa na lepljenje bukovine s poliuretanskim lepilom ske reakcije. Trki z reaktivnimi delci pa povzročijo migracijo atomov, desorpcijo nečistoč, cepitev ke- mijskih vezi, polimerizacijo, oksidacijo površine itd. (Blanchard et al., 2009). S plazmo tudi aktiviramo površino, zvišamo njeno hidrofilnost ter omogoči- mo nastanek kisikovih reaktivnih zvrsti, kot so ozon, hidroksidni ion, vodikov peroksid, hidronijev ion in drugi (Klébert et al., 2022; Thanu et al., 2019). V atmosferskem tlaku poznamo več načinov generiranja ATNP , med katerimi so najpogostejše razelektritve s korono, dielektrična barierna raze- lektritev (DBD) in plazemski curek (Cvelbar, 2007). Slednji lahko vključuje različne vrste konfiguracij, kar vpliva na močno razlikovanje med fizičnimi in kemijskimi lastnostmi generirane plazme (Penkov et al., 2015). Plazemski curek zaradi svoje oblike premaguje ovire omejenosti v delovnem prostoru (npr. ukrivljenost površine), slabost take konfigura- cije pa je omejitev velikosti površine, ki jo lahko ob- delamo (posledica velikosti šobe). V tej študiji smo se odločili za uporabo sistema s plazemskim cur- kom, ki je podoben plazemski razelektritvi drsnega loka, saj se ta najpogosteje uporablja v različnih in- dustrijah (PlasmaTreat OpenAir). ATNP je zaradi opisanih lastnosti primerna tudi za predobdelavo lesa (Žigon et al., 2018). Plaz- ma ima pozitivne učinke na omočljivost površine in adhezijo premaznih sredstev in lepil na vodni osnovi (Žigon et al., 2019). Plazma očisti površino lesa ter jo oksidira, kar nakazuje povečana tvorba vezi ogljik-kisik, kot so npr. alkoholi in karboksilne skupine, ter zmanjšanje vezi med ogljikom in vo- dikom v celulozi, hemicelulozi in ligninu. Prav tako zaradi nastanka radikalov in anionov pride do več- je polarnosti površine (Avramidis et al., 2009; Král et al., 2015). Učinkovitost plazemske obdelave se vrednoti z merjenjem stičnega kota med tangento na površino kapljice polarne ali nepolarne tekoči- ne s stično površino. To je zanesljiva in enostavna metoda, ki hitro ovrednoti stanje površine obde- lovanca po plazemski obdelavi. Določanje stičnega kota je možno tudi z uporabo lepila namesto vode, kar omogoča natančnejše določanje, kako sestava lepila, vključno z viskoznostjo in kemično sestavo, vpliva na stični kot (Shi & Gardner, 2001). Tovrstne meritve bi lahko opravili tudi s PUR lepilom, vendar bi bilo to zahtevnejše. Hkrati pa ima omočitev pri PUR lepilu manjši vpliv na končno trdnost spoja, saj je glavni mehanizem adhezije te vrste lepil kemična vez. Stični kot je odvisen od proste energije površi- ne ter drugih lastnosti (Gardner et al., 1991). Predobdelava lesa s plazmo je v prejšnjih štu- dijah pokazala izboljšan oprijem poliuretanskih premazov (npr. Žigon, 2021a; Acda et al., 2012). Za poliuretanska lepila je bilo dokazano, da se po predobdelavi z nizkotlačno (Novák et al., 2015; Sa- fin et al., 2021) in DBD plazmo povečuje oprijem (Žigon et al., 2021b). Izboljšan je tudi oprijem po- liuretanskih lepil na plazemsko predobdelanih po- vršinah lesno-plastičnih kompozitov (Nečasová et al., 2019). V nekaterih od teh primerov so bile iz- boljšave le zanemarljive (Safin et al., 2021). Povod za izvedbo raziskave je bilo pomanjkanje raziskav o vplivu plazemskega curka na kakovost lepilnih spo- jev s poliuretanskimi lepili. Cilj raziskave je bil proučiti možnosti izboljša- nja kakovosti lepilnih spojev pri lepljenju konstruk- cijskih lameliranih izdelkov iz bukovine s poliure- tanskimi lepili. Pred lepljenjem trdih listavcev je namreč, za zadostitev določenih zahtev glede kako- vosti zlepljenosti, potrebna uporaba vodne raztopi- ne predpremaza, ki podaljša čas in poviša stroške izdelave lepljencev. Standard SIST EN 14080:2013 sicer ne določa obvezne uporabe predpremaza, saj je standard namenjen predvsem za lepljene lameli- rane izdelke iz lesa iglavcev in topola, kjer uporaba predpremazov ni potrebna. Čeprav ta standard lah- ko uporabimo za lepljene lamelirane izdelke iz lesa trdih listavcev, pa ne omogoča označevanja takšnih izdelkov z oznako CE. V raziskavi je bila zato prouče- na uporaba plazemskega curka, ki izboljša omočlji- vost površine, kar omogoča takojšnjo pripravo na lepljenje. Tehnologija je primerna tudi za posodobi- tev obstoječe proizvodnje brez večjih predelav. 2 MATERIALI IN METODE 2 MATERIALS AND METHODS Celoten postopek eksperimenta s ključnimi po- udarki je predstavljen na sliki 1. 2.1 PRIPRAVA LEPLJENCEV 2.1 PREPARATION OF SAMPLES Za izdelavo lepljencev smo uporabili les na- vadne bukve (Fagus sylvatica L.). Iz razpoložljive- ga materiala smo izbrali deske brez vidnih napak (grče, odklon vlaken, razpoke ipd.) ter razločili tudi med deskami neobarvane bukovine in bukovine z 38 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Influence of plasma surface treatment on bonding of beech wood with polyurethane adhesive rdečim srcem. Za eksperiment smo izbirali deske s tangencialno in polradialno usmeritvijo vlaken na lepljeni površini. Najprej smo deske razžagali na la- mele dimenzij 22 mm × 400 mm × 115 mm (debeli- na × dolžina × širina) nato pa lamele 14 dni kondici- onirali v prostoru z normalnimi pogoji (T = 20 ± 2 °C, relativna zračna vlažnost = 65 ± 5 %). Dimenzije la- mel smo določili na podlagi dimenzij preizkušancev, predpisanih v SIST EN 14080:2013, ki smo jih v na- daljevanju testirali. Po kondicioniranju smo vse la- mele obojestransko poskobljali do končne debeline 20 mm, nato pa polovico lamel plazemsko obdelali s plazemskim pramenom, polovica pa jih je ostala neobdelanih ter pripravljenih na lepljenje. Del s plazmo obdelanih in neobdelanih lamel z debelino 20 mm smo pustili v prostoru z normalno klimo ter jih lepili po 7 dneh od mehanske obdelave površin. Lamele smo med seboj ločili, da sta bili obe ploskvi izpostavljeni zraku (ploskve lamel se niso stikale). Plazemska obdelava je potekala s Plasmatreat Openair ® enoto v podjetju Rogač Plus d. o. o. (Ore- hova vas, Slovenija). Za obdelavo lamel smo upo- rabili šobo RD1004 z nastavkom PTF570/1 z D4 iz- hodom, in generatorjem tipa FG5001 s parametri 250 V, 12,7 A, 21 kHz in PCT 100 %. Šoba je bila od lamel oddaljena 4 mm, hitrost premikanja šobe preko substrata pa je bila 10 m/min. Obdelane la- mele smo zapakirali v aluminijasto folijo, saj smo s tem med prevozom zavarovali plazemsko obdelane površine pred nečistočami in zmanjšali deaktivacijo površine. Vrednotenje stičnega kota smo opravi- li s prenosnim merilnikom BTH Surface Analyst SA 5001. Merjenje stičnega kota je bilo zgolj informa- tivne narave – za potrditev pravilno nastavljenih parametrov in spremljanja učinkovitosti obdelave. Opravljena je bila po ena meritev na serijo, pri če- mer je bila le-ta opravljena na mestu, kjer ni bilo vidnih poškodb, grč ipd. Dan po plazemski obdelavi smo lamele v sti- skalnici zlepili s konstrukcijskim enokomponentnim poliuretanskim lepilom (Purbond HB S209, Locti- te–Henkel), pri čemer smo upoštevali priporočena navodila proizvajalca lepila in standarda SIST EN 14080:2013. Lamele, ki niso bile plazemsko obdela- ne, smo lepili takoj po skobljanju. Podatki o karak- teristikah lepljenja so podani v preglednici 1. Zlepili smo 12 štirislojnih lepljencev. Te smo 7 dni hranili v prostoru z normalnimi pogoji, nato pa iz njih izža- gali preizkušance za strižni in delaminacijski preiz- kus. Za strižni preizkus smo potrebovali preizkušan- ce dimenzij 100 mm × 48 mm × 48 mm ± 0,5 mm, za delaminacijski preizkus pa 100 mm × 105 mm × 75 mm ± 0,5 mm (debelina × dolžina × širina). Iz vsakega lepljenca smo izdelali po 4 strižne in po 2 delaminacijska preizkušanca. 2.2 TEST STRIŽNE TRDNOSTI 2.2 SHEAR STRENGTH TEST Testiranje strižne trdnosti lepilnih spojev (opre- deljeno v aneksu D standarda SIST EN 14080:2013) je potekalo na računalniško podprtem testirnem stroju Z100 (Zwick/Roell, Ulm, Nemčija). Vsak spoj na izbranih preizkušancih smo obremenili in v pro- gramu odčitali silo, potrebno za porušitev spoja ter vizualno ocenili delež loma po lesu na 10 % na- tančno (0, 10, 20 … 90, 100 %). Po eksperimentu je sledila statistična analiza pridobljenih podatkov. Slika 1. Shema eksperimenta Figure 1. Experiment flowchart 39 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Vpliv plazemske obdelave površine lesa na lepljenje bukovine s poliuretanskim lepilom 2.3 DELAMINACIJA LEPILNIH SPOJEV 2.3 DELAMINATION OF THE ADHESIVE JOINTS Delaminacijski test smo izvedli v skladu s stan- dardom SIST EN 14080:2013, aneks C. Standard predpisuje tri različne metode/režime impregnacije in sušenja (A, B in C). Pri izvedenem eksperimentu smo uporabili metodi B in C. Vsem metodam je sku- pna vakuumsko–tlačna impregnacija preizkušancev v vodi, kateri sledi sušenje v sušilni komori. Preizkušance smo postavili v impregnacijsko komoro ter z distančniki iz HDPE mreže omogočili, da je destilirana voda prišla do vseh površin preiz- kušancev. Najprej smo vzpostavili podtlak, ki iz celic izsesa zrak in tako omogoči boljši tok vode v lumen celic, nato pa nadtlak, ki omogoči polnjenje celic z vodo. Po impregnaciji smo preizkušance sušili v su- šilni komori pri predpisani temperaturi, vlažnosti in hitrosti gibanja zraka. Pri sušenju smo preizkušance razmaknili in čela obrnili vzporedno s tokom zra- ka ter s tem zagotovili enakomerno sušenje. Ko je masa preizkušancev dosegla 110 % začetne mase, smo izmerili stopnjo delaminacije posameznih spo- jev. Ocenitev delaminacije smo izvedli neposredno po sušenju na preizkušancih. Pred in po delamina- ciji smo preizkušance optično prebrali z namiznim optičnim bralnikom. Po eksperimentu je sledila sta- tistična analiza pridobljenih podatkov. 2.3.1 Delaminacijski test – metoda B 2.3.1 Delamination test – method B Preizkušance smo stehtali in izmerili dolžino spojev, nato pa smo jih potopili v korito z destilira- no vodo in ga vstavili v tlačno komoro. Najprej smo preizkušance 30 minut izpostavili podtlaku med 70 in 85 kPa, nato pa vzpostavili nadtlak med 500 in 600 kPa za 2 uri. Po impregnaciji smo preizkušan- ce sušili pri temperaturi zraka 65–75 °C z relativno zračno vlažnostjo 8–10 % in hitrostjo zraka 2,5 m/s, med 10 in 15 ur oziroma tako dolgo, da je njihova masa dosegla 110 % začetne mase. 2.3.2. Delaminacijski test – metoda C 2.3.2 Delamination test – method C Preizkušance smo stehtali in izmerili dolžino spojev, nato pa smo jih potopili v korito z destilira- no vodo, ki smo ga vstavili v tlačno komoro. Najprej smo preizkušance 30 minut izpostavili podtlaku med 70 in 85 kPa, nato pa vzpostavili nadtlak med 500 in 600 kPa za 2 uri. Sledil je ponoven cikel podtlaka in nadtlaka. Po impregnaciji smo preizku- šance sušili 90 ur pri temperaturi zraka 25–30 °C z relativno zračno vlažnostjo 25–35 % in hitrostjo zraka 2,5 m/s. 3 REZULTATI IN DISKUSIJA 3 RESULTS AND DISCUSSION Testirali in med seboj primerjali smo štiri raz- lične metode obdelave površine pred lepljenjem. Obdelave smo primerjali tudi med obema tipoma bukovine. Testirali smo vpliv lepljenja na sveže sko- bljanem lesu (kontrola), en teden starem skoblja- nem lesu (staran), plazemsko obdelanem lesu, ki smo ga lepili en dan po obdelavi (plazma) ter en te- den po obdelavi s plazmo (starana plazma). Način plazemske obdelave smo izbrali glede na velikost izmerjenega stičnega kota. Preglednica 2 prikazu- je stični kot v različnih časovnih intervalih: takoj po plazemski obdelavi, 24 ur ter 7 dni po obdelavi. Kontaktne kote so izmerili v podjetju v različnih ča- sovnih intervalih na referenčnih lamelah. Pred vsa- kim merjenjem stičnega kota so bile lamele odvite iz aluminijaste folije (enako kot pred lepljenjem). Opazimo lahko, da je vrednost stičnega kota pred obdelavo višja pri neobarvani bukovini, po obdela- vi s plazmo pa sta vrednosti stičnega kota znatno manjši in dokaj podobni. Iz podatkov lahko opazi- mo postopno poviševanje stičnega kota po enem in sedmih dneh po obdelavi. Nižje vrednosti stične- ga kota predstavljajo boljšo omočljivost površine. Predpostavljamo, da se vrednost stičnega kota te- Preglednica 1. Parametri lepljenja bukovih lamel s poliuretanskim lepilom. Table 1. Bonding parameters of beech lamellae with polyurethane adhesive. Lepilo / Adhesive 1C-PUR, HB S209, Loctite Ročni nanos lepila / Manual adhesive application quantity 160 g/m² (enostranski nanos / one side application) Tlak stiskanja / Press pressure 1 MPa Pogoji stiskanja / Press conditions 23 °C, 53 % RZV / RH Čas stiskanja / Pressing time 120 min 40 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Influence of plasma surface treatment on bonding of beech wood with polyurethane adhesive stnih lamel spreminja enako kot vrednost stičnega kota na lamelah, ki smo jih imeli shranjene v pro- storu z normalnimi pogoji. Pred merjenjem stičnega kota smo gravime- trično določili vlažnost ter gostoto lesa. Rezultati so prikazani v preglednici 3. 3.1 STRIŽNA TRDNOST LEPILNEGA SPOJA 3.1 SHEAR STRENGTH OF ADHESIVE JOINT Analiza podatkov testa strižne trdnosti lepilne- ga spoja je pokazala, da plazemska obdelava ni ime- la vpliva na kakovost lepljenja. Sprva smo primerjali dosežene strižne trdnosti lepilnih spojev vseh štirih metod predobdelave lamel znotraj tipa bukovine. Rezultati so prikazani v preglednici 4, kjer vidimo, da med povprečnimi strižnimi trdnostmi ni statistič- no signifikantnih razlik znotraj skupine (tip bukovi- ne), kar je potrdil tudi test enosmerna ANOVA (n= 8–16, P > 0,05). Sledila je primerjava metod predobdelav po parih, kjer smo primerjali kako predobdelave vpli- vajo na lepljenje testiranih tipov bukovine. Izvede- na statistična analiza za primerjavo parov je bil Stu- dentov t-test. Iz rezultatov v preglednici 4 opazimo, da metoda predobdelave površine nima statistično značilnega vpliva na vrsto bukovine (n = 8–16, P > 0,05). Plazemska obdelava ni pripomogla k boljše- mu lepljenju, prav tako tudi en teden star skobljan Preglednica 2. Stični koti (CA) kapljice vode na bu- kovi lameli pred in po plazemski obdelavi (PO). Table 2. Contact angle (CA) of water drop on beech lamellae surface before and after plasma treatment (PT). CA pred PO / before PT po PO / after PT 24 ur po PO / 24h after PT 7 dni po PO / 7 days after PT B / W 71° 25° 38° 45° RS / RH 52° 29° 35° 49° Preglednica 3. Povprečna vlažnost in gostota lamel neobarvane bukve (B) in bukovih lamel z rdečim srcem (RS) s standardno napako. Table 3. Average moisture content and density of normal “white” beech (W) and red heart (RH) beech wood lamellae with standard deviation. CA Vlažnost / moisture content [%] Gostota / density [kg/m³] B / W 11,0 ± 0,6 732 ± 45 RS / RH 13,1 ± 0,1 691 ± 10 Preglednica 4. Rezultati testa strižnih trdnosti s povprečnimi vrednostmi in standardno napako (SE) z do- danimi rezultati enosmerne ANOVA (eA) za metode predobdelave znotraj tipa bukovine, skupnim Studen- tovim t-testom (Stt sk.) za primerjavo vseh metod znotraj tipa bukovine med neobarvano bukovino (B) in bukovino z rdečim srcem (RS) ter Studentov t-test (Stt) za primerjavo metode predobdelave med tipoma bukovine. (*) P < 0,05 Table 4. Results of the shear strength test with added results of one-way ANOVA (eA) for pre-treatment methods within beech wood type, combined Student’s t-test (Stt comb.) for comparison of all methods within beech wood type between white (W) and red heart (RH) beech wood, and Student’s t-test (Stt) for comparison of pre-treatment methods between beech wood types. (*) P < 0.05 Kontrola / control (n= 16) Plazma / plasma (n= 16) Staranje / aged (n= 8) Starana plazma / aged plasma (n= 8) P (eA) Post Hoc Tukey test P (Stt sk.) povp./ mean [MPa] SE [MPa] povp./ mean [MPa] SE [MPa] povp./ mean [MPa] SE [MPa] povp. / mean [MPa] SE [MPa] B / W 13,74 0,297 13,40 0,295 13,44 0,528 13,01 0,402 > 0,05 - 0,0067* RS / RH 12,97 0,285 12,91 0,267 12,51 0,282 12,71 0,209 > 0,05 - P (Stt) > 0,05 > 0,05 > 0,05 > 0,05 41 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Vpliv plazemske obdelave površine lesa na lepljenje bukovine s poliuretanskim lepilom les nima slabših lepilnih sposobnosti od sveže sko- bljanega lesa. Večina lepilnih spojev pri vseh načinih predob- delave pri obeh tipih bukovine dosega zadostno strižno trdnost, ki jo narekuje standard SIST EN 14080:2013, kjer je navedeno, da mora povpreč- na strižna trdnost lepilnih spojev (ob ustreznem odstotku loma po lesu) po enem tednu pri sobnih pogojih dosegati vsaj 6 N/mm² (= 6 MPa). Dobljene vrednosti strižne trdnosti so pričakovano višje, kot v primeru iglavcev, in primerljive z vrednostmi, ki jih je dosegel Pecman (2016) – 13,5 do 13,9 MPa, vendar nižje od vrednosti, ki jih je dosegel Luedtke (2015) – 19,6 do 22,3 MPa. Rezultati strižne trdnos- ti lepilnega spoja so grafično predstavljeni na sliki 2. 3.2 OCENA LOMA PO LESU PO TESTU STRIŽNE TRDNOSTI 3.2 EVALUATION OF PERCENTAGE OF WOOD FAIL- URE AFTER SHEAR STRENGTH TEST Lom po lesu je bil ocenjen neposredno po strižnem testu spoja. Ocenjevali smo ga vizualno z opazovanjem in zaokroževali na deset procentov natančno. V preglednici 5 so strnjeni rezultati loma po lesu, kjer smo z enosmernim ANOVA testom pri- merjali metode predobdelave znotraj tipa bukovi- ne. Opazimo, da znotraj tipa bukovine ni statistič- no značilne razlike med metodami predobdelave (n = 8–16, P > 0,05), Studentov t-test vseh metod znotraj tipa bukovine pa je pokazal, da je med nji- ma statistično značilna razlika (n = 48, P = 4.31e –9 ). Na podlagi tega lahko zaključimo, da ima bukovina z rdečim srcem višje deleže loma po lesu kot neob- arvana bukovina. Razlike med metodami predobdelave je po- kazal tudi parni test med tipoma bukovine, kjer je statistična značilna razlika pri vseh metodah pre- dobdelave. Če primerjamo strižno trdnost in lom po lesu rdečega srca (slika 3, zgoraj), en rezultat pade pod mejo standarda EN 14080:2013, en pa je mejen, vendar le-ta ustreza predlogu zahtev, ki jih za li- stavce predlagata Aicher in Ohnesorge (2011). Pri rezultatih neobarvane bukovine (slika 3, spodaj) opazimo, da 9 rezultatov ne pride v okvir zahtev standarda, vendar pa so le-ti na meji predloga zah- tev, 10 rezultatov pa je na meji zahtev standarda. Ugotovili smo, da je odstotek loma po lesu višji pri preizkušancih iz rdečega srca v primerjavi s preizkušanci iz neobarvane bukovine. Naspro- tno pa vrednosti strižne trdnosti, ki so manjše za približno 1 MPa, kažejo na to, da je strižna trdnost Slika 2. Vrednosti strižne trdnosti po skupinah (kontrola, plazemska obdelava, staranje, starana plazma) za neobarvano bukev (B) in rdeče srce (RS). Figure 2. Shear strength values by groups (control, plasma treatment, aging, aged plasma) for white beech (W) and red heart (RH). 42 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Influence of plasma surface treatment on bonding of beech wood with polyurethane adhesive bukovine z rdečim srcem nižja od strižne trdnosti neobarvane bukovine. Slednje bi lahko potrdili ali ovrgli s strižnim preizkusom lesa. V našem prime- ru bi lahko vzrok za nižjo strižno trdnost iskali v nekoliko višji vlažnosti lesa z rdečim srcem, kar se običajno kaže v nižji tlačni trdnosti lesa (Fu et al., 2021). Vlažnost lesa smo sicer določali iz odrezkov po končnem razžagovanju lamel, kar pomeni, da so lahko bili preizkušanci ob testu že uravnovešeni na enako vlažnost. Razlog za manjše vrednosti strižne trdnosti bi lahko bila tudi nižja gostota lesa rdečega srca (preglednica 3). Poleg lastnosti lesa pa bi na re- zultate lahko vplivala tudi orientiranost lamel. 3.3 DELAMINACIJA LEPILNIH SPOJEV 3.3 DELAMINATION OF ADHESIVE JOINTS Rezultati delaminacije lepilnih spojev so zbra- ni v preglednici 6. Najprej smo eksperiment izvedli po metodi B v skladu s standardom EN 14080:2013. Med seboj smo primerjali metode predobdelave znotraj tipa bukovine (preglednica 6). Ugotovili Slika 3. Soodvisnost po- sameznih meritev strižne trdnosti in loma po lesu za neobarvano bukovi- no in rdeče srce, skupaj z okvirjem standarda EN 14080:2013 (polna črta) in predlogom zahtev Ai- cherja in Ohnesorgeja (črtkana črta). B- neob- arvana, RS – rdeče srce, P-plazma, S – starana, SP – starana plazma. Figure 3. Correlation of individual measurements of shear strength and wood fracture for white beechwood and red heartwood, along with the framework of the EN 14080:2013 standard (solid line) and the pro- posed requirements by Aicher and Ohnesorge (dashed line). B–white, RS–red heartwood, P– plasma, A–aged, AP–aged plasma. 43 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Vpliv plazemske obdelave površine lesa na lepljenje bukovine s poliuretanskim lepilom smo, da med metodami predobdelave pri neob- arvani bukovini ni razlik (Kruskal-Wallisov test, n = 2–4, P > 0,05), pri rdečem srcu pa zaznamo stati- stično značilno razliko med metodami (P = 0,036). Največjo stopnjo delaminacije so imeli preizkušan- ci, katerih lamele so bile obdelane s plazmo, naj- manjšo pa vzorci, pri katerih je med lepljenjem in skobljanjem minil en teden (Post Hoc Dunnov test). Na podlagi rezultatov iz metode B smo se od- ločili, da izvedemo tudi metodo C istega standar- da. Iz rezultatov v preglednici 6 opazimo, da se ne razlikujejo bistveno od rezultatov metode B. Znot- raj metod predobdelave pri neobarvani bukovini ni statistično značilnih razlik, so pa znotraj rdečega srca. Statistična analiza je bila opravljena po Kru- skal-Wallisovem testu, pri rdečem srcu pa dodat- no še po Post Hoc Dunnovem testu. Dodatno je bil opravljen še t-test, kjer smo med seboj primerjali vrednosti delaminacije po metodi B in C. Statistično značilna razlika (P = 0,012) je le za kontrolo neobar- vane bukovine, kjer je delaminacija nižja pri metodi C, v primerjavi z metodo B. Drugje test ni pokazal statistično značilne razlike. Standard SIST EN 14080 predpisuje, da je sku- pna delaminacija lepilnih spojev za metodo B ma- ksimalno 4 oz. 8 %, za metodo C pa 10 %. Vsi naši preizkušanci so izkazovali bistveno večjo delami- nacijo in niso zadostili zahtevam standarda. Razlog za preveliko delaminacijo bi lahko bila usmeritev vlaken med dvema zlepljenima lamelama (po stan- dardu so to tangencialne lamele) in s tem povezano generiranje visokih napetosti med testom delami- nacije. Orientacijo lahko opazujemo na sliki 4, kjer je opazna tudi delaminacija po sušenju. Večina la- mel RS je bila bolj radialno orientiranih, kar bi lahko botrovalo k večji stopnji delaminacije. Nekaj lamel pri neobarvani bukovini je bilo povsem tangenci- alnih (slika 4a), kjer pa opazimo, da imata zgornji in spodnji lepilni spoj precej večjo stopnjo delami- nacije kot srednja dva, kljub uporabi tangencialnih lamel. Glede na podatke iz literature (preglednica 7), so stopnje delaminacije v našem primeru večje. V literaturi smo iskali samo rezultate testov, kjer je bilo uporabljeno Purbond lepilo (lepilo proizvajalca Loctite–Henkel). 4 ZAKLJUČEK 4 CONCLUSIONS Pri testu strižne trdnosti lepilnih spojev smo pri bukovini z rdečim srcem zaznali večji delež loma po lesu, vendar je bila strižna trdnost teh spojev nižja kot pri neobarvani bukovini. Obdelava s plazmo je prispevala k znižanju stič- nega kota – plazma izboljša omočitev površine, kar Preglednica 5. Rezultati loma po lesu po strižnem testu z dodanimi rezultati enosmerne ANOVA (eA) za metode predobdelave znotraj tipa bukovine, skupnim Studentovim t-testom (Stt sk.) za primerjavo vseh metod znotraj tipa bukovine med neobarvano (B) in bukovino z rdečim srcem (RS) ter Studentov t-test (Stt) za primerjavo metode predobdelave med tipoma bukovine. (*) P < 0,05, (***) P > 0,001 Table 5. Results for wood failure in percentage terms after the shear strength test with added results of one-way ANOVA (eA) for pre-treatment methods within the beech wood type, combined Student’s t-test (Stt comb.) for comparison of all methods within the beech wood type between white (W) and red heart (RH) beech wood, and Student’s t-test (Stt) for comparison of pre-treatment methods between beech wood types. (*) P < 0.05, (**) P > 0.001 Kontrola / control (n= 16) Plazma / plasma (n= 16) Staranje / aged (n= 8) Starana plazma / aged plasma (n= 8) P (eA) Post Hoc Tukey test P (Stt sk.) povp. / mean [%] SE [%] povp./ mean [%] SE [%] povp./ mean [%] SE [%] povp. / mean [%] SE [%] B / W 44,4 8,2 38,1 6,0 37,5 10,1 27,5 5,6 > 0,05 - 4,31e -9 *** RS / RH 78,1 5,2 66,9 6,7 77,5 8,2 61,3 6,4 > 0,05 - P (Stt) 0,0015* 0,0032* 0,0083* 0,0014* 44 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Influence of plasma surface treatment on bonding of beech wood with polyurethane adhesive Preglednica 6. Rezultati delaminacije lepilnih spojev po metodi B in C po standardu EN 14080:2013 z do- danimi rezultati Kruskal-Wallisovega testa (KW) za metode predobdelave znotraj tipa bukovine, Post Hoc Dunnovega testa za podatke, kjer je P < 0,05, ter Studentovega t-testa (Stt) za primerjavo metode predob- delave med tipoma bukovine (B – dela, RS – rdeče srce). (*) P < 0,05 Table 6. Results of the delamination of adhesive joints according to Methods B and C of the EN 14080:2013 standard, with additional results from the Kruskal-Wallis test (KW) for pre-treatment methods within the beech wood type, post-hoc Dunn’s test for data where P < 0.05, and Student’s t-test (Stt) for comparing the pre-treatment method between the beech wood types (W – white beech, RH – red heart beech). (*) P < 0.05 Kontrola / control (n= 4) Plazma / plasma (n= 4) Staranje / aged (n= 2) Starana plazma / aged plasma (n= 2) P (KW) Post Hoc Dunn test Met. B povp./ mean [%] SE [%] povp./ mean [%] SE [%] povp./ mean [%] SE [%] povp./ mean [%] SE [%] B / W 88,6 5,58 91,3 7,24 71,2 8,99 79,7 7,63 > 0,05 - RS /RH 57,9 5,59 87,94 3,31 47,65 6,46 86,7 1,42 0,036* P ≥ SP ≥ K > S P (Stt) > 0,05 > 0,05 > 0,05 > 0,05 Met. C povp./ mean [%] SE [%] povp./ mean [%] SE [%] povp./ mean [%] SE [%] povp./ mean [%] SE [%] B / W 82,1 3,79 84,1 4,65 50,3 5,96 91,7 2,54 > 0,05 - RS / RH 77,1 3,30 95,1 1,57 73,1 2,59 91,7 0,35 0,028* P ≥ SP ≥ K > S P (Stt) > 0,05 > 0,05 > 0,05 > 0,05 Slika 4. Preizkušanca po delaminacijskem testu z vidnim potekom branik (zelene črte). Figure 4. Test specimen after the delamination test. Green lines indicate the direction of the growth rings. 45 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Vpliv plazemske obdelave površine lesa na lepljenje bukovine s poliuretanskim lepilom pa ni imelo vpliva na kvalitetnejše lepljenje s PUR lepilom. Enotedensko staranje lepilne površine ni nega- tivno vplivalo na rezultate strižnega preizkusa. Sta- rana površina je imela nepričakovano boljše rezul- tate delaminacije. Upoštevati je potrebno, da smo za delaminacijo uporabili le 2 preizkušanca starane površine in je zato rezultat v okviru statistične vari- abilnosti lastnosti lesa. Stopnje delaminacije po postopkih B in C se le malenkost razlikujejo, po obeh metodah pa ne dosegamo vrednosti, ki jih določa standard SIST EN 14080:2013. Glede na to, da je uporaba plazme dokazano koristna v aplikacijah, kjer se uporabljajo vodotopni premazi ter lepila, ki vsebujejo vodo, bi bilo smisel- no izvesti podoben eksperiment s konstrukcijskim melamin-urea-formaldehidnim (MUF) lepilom, kjer bi imela boljša omočitev verjetno večji vpliv na ka- kovost lepljenja. 5 POVZETEK 5 SUMMARY This study explores the effects of plasma sur- face treatment on the bonding of European beech (Fagus sylvatica) wood with structural one-compo- nent polyurethane (PUR) adhesive. A focus is placed on two types of beech: non-discoloured beech and red-heart beech, the latter known for its distinct colouration in the central part of a stem. The re- search aimed to assess the effectiveness of plasma treatment on these woods, with shear strength and delamination tests performed in accordance with the related standards. The use of wood as a con- struction material is increasingly favoured due to its potential to reduce CO 2 emissions. In Slovenia, beech has become the predominant tree species in forests, though Norway spruce (Picea abies) is commonly used in construction nowadays. While beech is often used for furniture and energy pur- poses, its mechanical properties suggest it has po- tential as a structural material. However, beech’s tendency to swell and shrink with changes in mois- ture more than the commonly used spruce creates challenges for adhesive bonding, often resulting in higher delamination, particularly when polyu- rethane adhesives are applied. Plasma treatment is considered a possible solution, offering imme- diate surface activation without the delays associ- ated with traditional priming processes. Lamellae of non-discoloured and discoloured beech wood were conditioned, planed and then treated with a plasma jet system in the study. Plasma treatment is recognized as enhancing the surface properties of materials, including wood, by increasing wettabili- ty — a critical factor for effective bonding. Follow- ing plasma treatment, the lamellae were bonded with PUR adhesive, and the adhesive joints were tested for shear strength and resistance to delam- ination. Additionally, the effects of surface aging were explored by bonding some lamellae one week after treatment. The results indicated that while the plasma treatment improved the wettability of the wood surfaces, as evidenced by a reduced contact angle of water droplets, this improvement did not result in better bonding performance with PUR adhesive. Shear strength tests showed no significant enhancement in the adhesive joints, regardless of whether the wood had undergone plasma treatment. Interestingly, a higher wood failure percentage was demonstrated by red-heart beech in shear tests, but with lower overall shear strengths compared to common beech. The aging of treated surfaces for a week did not negatively affect shear strength, suggesting that plasma treat- ment’s effects on surface chemistry are relatively stable over short periods. Delamination testing re- vealed that none of the samples met the standard Preglednica 7. Delaminacija lepilnih spojev buko- vih nosilcev, lepljenih s Purbond lepili brez uporabe predpremaza. Table 7. Delamination of adhesive joints in beech joints bonded with Purbond adhesive without the use of a primer. Avtor, uporabljeno lepilo / Author, adhesive used Delaminacija / delamination (%) (Luedtke et al., 2015), HB S109 metoda B normalen čas stiskanja: 62, 66 podvojen čas stiskanja: 40, 50 (Bamokina Moanda et al., 2022), HB S109 metoda B med 30 in 50 za skobljano po- vršino, nad 60 za mikrostruk- turirano površino (Pecman et al., 2016), HB S209 metoda A:71, metoda B:62, metoda C:52 46 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Influence of plasma surface treatment on bonding of beech wood with polyurethane adhesive requirements, which specify maximum allowable delamination rates for adhesively bonded wood joints. Particularly high delamination rates were observed in plasma-treated samples of red-heart beech, even exceeding those of untreated samples in some instances. This suggests that while plasma treatment can modify surface properties to make them more receptive to adhesives, it does not nec- essarily guarantee improved long-term bonding performance, especially with PUR adhesives. In- creased moisture content likely contributed to the lower shear strength observed in red-heart beech joints, underscoring the need for longer condi- tioning prior to adhesive bonding processes. The study’s results indicate that although plasma treat- ment is beneficial for increasing wettability, it may not sufficiently address the bonding challenges associated with beech wood when using PUR ad- hesives. Ultimately, it is suggested by the research that exploring alternative adhesives, such as mel- amine-urea-formaldehyde (MUF), might yield bet- ter results, since these water containing adhesives could potentially benefit more from the improved surface wettability provided by plasma treatment. Additionally, the orientation of wood grain appears to influence delamination outcomes, as variations in lamella alignment could affect stress distribution and failure modes during testing. The nuanced in- teractions between wood surface treatments and adhesives are underscored by this study, emphasiz- ing the importance of tailored bonding strategies to suit the specific properties of wood species like beech. Future work should aim to refine plasma treatment protocols and test different adhesive formulations, potentially paving the way to achiev- ing durable and reliable bonds in beech wood ap- plications, especially in structural uses where ad- hesive performance is critical. Understanding these dynamics will be essential in advancing the use of wood as a sustainable construction material, in line with broader environmental goals. ZAHVALA ACKNOWLEDGEMENT Raziskavo je finančno podprla Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije (ARIS), v okviru programov P4- 0015, P2-0273 in P4-0430, kot tudi raziskovalnega projekta N2-0280. Prav tako se avtorji zahvaljujejo za finančno podporo Nacionalnega znanstvenega centra Poljske v okviru razpisa OPUS v programu Weave, št. 2021/43/I/ST8/00554. Posebna zahvala gre podjetju Rogač Plus d.o.o., ki nam je omogoči- lo uporabo njihove plazemske naprave za obdelavo materiala. VIRI REFERENCES Aicher, S., & Reinhardt, H. W. (2006). Delaminierungseigenschaf- ten und Scherfestigkeiten von verklebten rotkernigen Bu- chenholzlamellen. Holz als Roh- und Werkstoff, 65(2), 125– 136. DOI: https://doi.org/10.1007/s00107-006-0114-7 Aicher, S., & Ohnesorge, D. (2011). Shear strength of glued laminated timber made from European beech timber. European Journal of Wood and Wood Products, 69(1), Article 1. DOI: https://doi. org/10.1007/s00107-009-0399-9 Acda, M. N., Devera, E. E., Cabangon, R. J., & Ramos, H. J. (2012). Effects of plasma modification on adhesion properties of wood. International Journal of Adhesion and Adhesives, 32, 70–75. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2011.10.003 Ammann, S. D. (2015). Mechanical performance of glue joints in structural hardwood elements (p. 1 Band) [ETH Zurich; Appli- cation/pdf]. DOI: https://doi.org/10.3929/ETHZ-A-010575524 Avramidis, G., Hauswald, E., Lyapin, A., Militz, H., Viöl, W., & Wolken- hauer, A. (2009). Plasma treatment of wood and wood-based materials to generate hydrophilic or hydrophobic surface cha- racteristics. Wood Material Science and Engineering, 4(1–2), 52–60. DOI: https://doi.org/10.1080/17480270903281642 Bamokina Moanda, D., Lehmann, M., & Niemz, P . (2022). Investiga- tion of the impact of micro-structuring on the bonding perfor- mance of beechwood (Fagus sylvatica L.). Forests, 13(1), 113. DOI: https://doi.org/10.3390/f13010113 Nečasová, B., Liška, P ., Kelar, J., & Šlanhof J. (2019). Comparison of adhesive properties of polyurethane adhesive system and wo- od-plastic composites with different polymers after mechani- cal, chemical and physical surface treatment. Polymers, 11(3), 397. DOI: https://doi.org/10.3390/polym11030397 Blanchard, V., Blanchet, P ., & Riedl, B. (2009). Surface energy modi- fication by radiofrequency inductive and capacitive plasmas at low pressures on sugar maple: An exploratory study. Wood and Fiber Science, 41. Cvelbar, U. (2007). Osnove fizike kisikove plazme. Vakuumist, 1/2, 24–33. URL: https://www.dlib.si/details/URN:NBN:SI:doc- -2L3S7ZLD Čufar, K., Gorišek, Ž., Merela, M., Kropivšek, J., Gornik Bučar, D., & Straže, A. (2017). Lastnosti bukovine in njena raba–Properti- es of beechwood and its use. Les/Wood, 66(1), 27–39. DOI: https://doi.org/10.26614/les-wood.2017.v66n01a03 47 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Vpliv plazemske obdelave površine lesa na lepljenje bukovine s poliuretanskim lepilom Fašalek, A. (2019). Optimizacija sestave hibridnih lepljenih lamelira- nih nosilcev [Magistrsko delo, A. Fašalek]. Repozitorij Univer- ze v Ljubljani. URL: https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva. php?lang=slv&id=113416 (15.10.2024) Fridman, A. (2008). Plasma chemistry. Cambridge University Press. DOI: https://doi.org/10.1017/cbo9780511546075 Fu, W.-L., Guan, H.-Y ., & Kei, S. (2021). Effects of moisture content and grain direction on the elastic properties of beech wood based on experiment and finite element method. Forests, 12(5), 610. DOI: https://doi.org/10.3390/f12050610 Gardner, D. J., Generalla, N. C., Gunnells, D. W., & Wolcott, M. P . (1991). Dynamic wettability of wood. Langmuir, 7(11), 2498– 2502. DOI: https://doi.org/10.1021/la00059a017 Gurnett, D. A., & Bhattacharjee, A. (2005). Introduction to Plasma Physics: With Space and Laboratory Applications. Cambridge University Press. DOI: https://doi.org/10.1017/ CBO9780511809125 Hänsel, A., Tröger, J., Rößler, M., Brachhold, N., & Niemz, P . (2023). Influence of surface treatment on the bonding quality of wood for load-bearing purposes. Wood Material Science & Enginee- ring, 18(6), 2128–2139. DOI: https://doi.org/10.1080/174802 72.2023.2269138 Kim, H.-H. (2004). Nonthermal plasma processing for air-pollu- tion control: a historical review, current issues, and future prospects. Plasma Processes and Polymers, 1(2), 91–110. DOI: https://doi.org/10.1002/ppap.200400028 Kläusler, O., Hass, P ., Amen, C., Schlegel, S., & Niemz, P . (2014). Imp- rovement of tensile shear strength and wood failure percenta- ge of 1C PUR bonded wooden joints at wet stage by means of DMF priming. European Journal of Wood and Wood Products, 72(3), 343–354. DOI: https://doi.org/10.1007/s00107-014- 0786-8 Klébert, S., Mohai, M., & Csiszár, E. (2022). Can plasma surface treatment replace traditional wood modification methods? Coatings, 12(4), 487. DOI: https://doi.org/10.3390/coatin- gs12040487 Kogelschatz, U. (2003). Dielectric-barrier discharges: their history, discharge physics, and industrial applications. Plasma Che- mistry and Plasma Processing, 23, 1–46. DOI: https://doi. org/10.1023/A:1022470901385 Král, P ., Ráhel’, J., Stupavská, M., Šrajer, J., Klímek, P ., Mishra, P . K., & Wimmer, R. (2015). XPS depth profile of plasma-activated surface of beech wood (Fagus sylvatica) and its impact on poly- vinyl acetate tensile shear bond strength. Wood Science and Technology, 49(2), 319–330. DOI: https://doi.org/10.1007/ s00226-014-0691-7 Letno poročilo Zavoda za gozdove. Zavod za gozdove Slovenije. URL: http://www.zgs.si/zavod/publikacije/letna_porocila/index. html. Dostopano (12. 9. 2024) Luedtke, J., Amen, C., Van Ofen, A., & Lehringer, C. (2015). 1C-PUR- -bonded hardwoods for engineered wood products: Influen- ce of selected processing parameters. European Journal of Wood and Wood Products, 73(2), 167–178. DOI: https://doi. org/10.1007/s00107-014-0875-8 Ohnesorge, D., Richter, K., & Becker, G. (2010). Influence of wood properties and bonding parameters on bond durability of Euro- pean Beech (Fagus sylvatica L.) glulams. Annals of Forest Scien- ce, 67(6), 601. DOI: https://doi.org/10.1051/forest/2010014 Pecman, K. (2016). Lepljen lameliran les iz bukovine: diplomsko delo– visokošolski strokovni študij [Diplomsko delo, K. Pecman]. Re- pozitorij Univerze v Ljubljani. URL: https://repozitorij.uni-lj.si/ IzpisGradiva.php?lang=slv&id=158794 (15.10.2024) Penkov, O. V., Khadem, M., Lim, W.-S., & Kim, D.-E. (2015). A review of recent applications of atmospheric pressure plasma jets for materials processing. Journal of Coatings Technology and Re- search, 12(2), 225–235. DOI: https://doi.org/10.1007/s11998- 014-9638-z Rushanovich Safin, R., Khasanshin, R., Galyavetdinov, N., Salim- garaeva, R., Mukhametzyanov, S., Safina, A., & Kraysman, N. (2021). Improving the physical and mechanical performance of laminated wooden structures by low-temperature plasma tre- atment. Polymers, 13(2), 252. DOI: https://doi.org/10.3390/ polym13020252 Samani, R., & Molaei, H. (2019). Enhancement of bonding perfor- mance of wood surface using atmospheric pressure plasma treatment. Surface and Coatings Technology, 361, 25–35. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2018.11.026 Sarrazin, B., & Verchère, A. (2007). Advanced technology for sur- face treatment of wood. Composites Part A: Applied Scien- ce and Manufacturing, 38(5), 1130–1137. DOI: https://doi. org/10.1016/j.compositesa.2006.05.007 Schmidt, M., Glos, P ., & Wegener, G. (2010). Verklebung von Bu- chenholz für tragende Holzbauteile. European Journal of Wood and Wood Products, 68(1), 43–57. DOI: https://doi. org/10.1007/s00107-009-0387-1 Schmidt, M., Thönnißen, A., Knorz, M., Windeisen, E., & Wegener, G. (2012). Relevant wood characteristics for gluing beech and ash with regard to discoloration. European Journal of Wood and Wood Products, 70: 319–325 Shi, S. Q., & Gardner, D. J. (2001). Dynamic adhesive wettability of wood. Wood and Fiber Science, 33(1), 58–68. URL: https:// www.researchgate.net/publication/265550144 SIST EN 14080:2013. Lesene konstrukcije – Lepljeni lamelirani les in lepljeni masivni les. Škerjanc, M., & Omerzel, D. (2015). Determining the effect of plasma treatment on wood surface characteristics and their influence on adhesive bonding. Wood Research, 60(4), 635–646. Stecher, S. J., & Heyne, S. (2021). Influence of atmospheric pressure plasma on wood wettability and bonding quality. European Journal of Wood and Wood Products, 79(4), 977–985. DOI: https://doi.org/10.1007/s00107-021-01762-5 Torelli, N. (2001). Odziv drevja na globoke in površinske poškodbe na primeru bukve (Fagus sylvatica L.) s poudarkom na nastanku in ekologiji ranitvenega lesa (“rdeče srce”) (pregled). Gozdarski vestnik 59, 2: 85–95. Tulliani, J.-M., & Malucelli, G. (2009). The effects of the micro-struc- ture of wood on bonding performance. Wood and Fiber Scien- ce, 41(3), 293–303. 48 Les/Wood, Vol. 73, No. 2, December 2024 Capuder, M., Bizjak Štrus, N., Dahle, S., Šega, B., & Šernek, M.: Influence of plasma surface treatment on bonding of beech wood with polyurethane adhesive Uradni list Republike Slovenije (2017). Uredba o zelenem javnem na- ročanju. Uradni list Republike Slovenije, št. 51/17. URL: https:// pisrs.si/pregledPredpisa?id=URED7202 (21.10.2024) Varga, M., & Török, M. (2022). Effect of atmospheric pressure plasma treatment on the adhesive bonding of wood and wo- od-based materials. International Journal of Adhesion and Adhesives, 114, 102531. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijad- hadh.2022.102531 Vilar, E., & Guedes, J. P . (2019). Effects of low-temperature plasma treatment on the wettability of wood surfaces. Applied Scien- ces, 9(1), 114. DOI: https://doi.org/10.3390/app9010114 Wöhler, M., & Möhring, J. (2019). Ageing of atmospheric pressure plasma treated wood surfaces: Impact on adhesion perfor- mance. International Journal of Adhesion and Adhesives, 95, 102391. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2019.102391 Ziegler, A., Omerzel, D., & Koller, M. (2021). Investigating the effects of atmospheric pressure plasma treatment on wood surface energy and adhesive bonding performance. Journal of Adhes- ion Science and Technology, 35(16), 1745–1764. DOI: https:// doi.org/10.1080/01694243.2020.1800546 Žigon, J. (2021a). Interactions of a waterborne coating with plasma pre-treated densified beech wood. European Journal of Wood and Wood Products, 79, 1383–1394. DOI: https://doi. org/10.1007/s00107-021-01716-z Žigon, J., Saražin, J., Šernek, M., Kovač, J., & Dahle, S. (2021b). The effect of ageing on bonding performance of plasma treated beech wood with urea-formaldehyde adhesive. Cellulose, 28, 2461–2478. DOI: https://doi.org/10.1007/s10570-021- 03687-z Žigon, J., Petrič, M., & Dahle, S. (2018). Dielectric barrier discharge (DBD) plasma pretreatment of lignocellulosic materials in air at atmospheric pressure for their improved wettability: a litera- ture review. Holzforschung, 72(11), 979–991. DOI: https://doi. org/10.1515/hf-2017-0207