Syfte: Trä är ett förnyelsebart material som bidrar till mindre miljöpåverkan än andra material. Klimatförändringen leder till ökad nederbördsmängd som ställer högre krav på beständighet hos fasader, samtidigt ska ytterligare miljöpåverkan undvikas i bästa mån. Denna rapport utreder modifierat trä, ett sätt att förbättra träs beständighet som inte kräver underhåll och är ett alternativ för framtiden. Målet är att jämföra tre modifieringsmetoder, acetylering, furufrylering och värmebehandling, med cederträ beträffande beständighet, miljöpåverkan, kostnad och utseende för att öka användandet av modifierat trä som trärent fasadmaterial. Metod: Litteraturstudie visade på forskningsfronten för modifieringsmetoderna och dokumentanalysen gav kompletterande data om produkternas miljöpåverkan, utseende och beständighet. Intervjuer gav inblick i aktörernas roller vid valet av fasadmaterial samt klargjorde kostnader för metoderna. Ytterligare intervjuer gav kompletterande data till dokumentanalysen och visade skillnaden mellan beständighet och miljö- påverkan för modifieringsmetoderna. Observationer gjordes för värmebehandlat trä och furfurylerat trä. Resultat: Arkitekter och förvaltare har en stor påverkan på valet av fasad men det är beställaren som fattar beslut. För beställaren är priset den viktigaste parametern och därför skulle de flesta byggherrar välja värmebehandlat trä, det billigaste alternativet. Dock rangordnade de flesta miljöpåverkan som den viktigaste parametern som visar på att aktörerna går mot att använda metoder som är bra för miljön. Acetylerat trä visade sig vara det alternativet som forskare föredrar ur beständighetssynpunkt. Det är viktigt att veta vilka parametrar som är väsentliga för byggnaden och utifrån dem avgöra om fasaden är värd kostnaden som modifierat trä medför. Konsekvenser: Att använda modifierat trä är dyrt, men ett billigare alternativ än cederträ. Aktörerna tycker dig se en framtid för dessa metoder, men eftersom metoderna är dyra är marknaden begränsad till nischade beställare eller detaljplaner och främst användbara i mindre projekt. För att öka användandet av modifierat trä krävs större kunskap på marknaden, flera referensobjekt som kan hjälpa beställare att välja metoden samt tid och pengar i projekt för att utvärdera och välja modifierat trä. Begränsningar: Dokumentanalysen gav användbar empiri, men utbudet var begränsat då det fanns gott om information om vissa behandlingsmetoder och mindre om andra. Intervjuerna gav mycket empiri men visade på en okunskap om metoderna ute i branschen, trots avgränsningen till aktörer som aktivt arbetar med trä i byggnaden, vilket gjorde sista frågeställningen svårbesvarad. Överlag är en begränsning att det endast finns ett fåtal fasader med modifieringsmetoderna att utreda, vilket gjorde observationerna svåra.

I Sverige finns en lång tradition kring användandet av trä för konstruktionsändamål. I den storskaligabyggindustrin har det dock kommit att handla mycket om stål och betong och detta gäller inteminst för konstruktioner utomhus såsom broar. I träkonstruktioner har speciellt infästningarna storbetydelse då dessa är svåra att skydda från fukt, vilket gör att träets begränsande beständighetblir en anledning att välja andra material. Genom kemisk modifiering av trä, så kallad acetylering,kan detta beständighetsproblem lösas, dock med risk för kraftigt ökade materialkostnader. Syftetmed detta arbete var att undersöka möjligheterna kring så kallade limträhybrider av kemiskt modifieradbjörk och omodifierad gran. Tanken är att erhålla god beständighet i svårskyddade delarav en limträbalk, t.ex. vid knytpunkter, utan att behöva använda modifierat trä i hela balken.Genom att fingerskarva samman de två materialen kan det acetylerade materialet användas justintill infästningen och sedan övergå till obehandlat trä i områden som lättare kan skyddas från riskför röta med hjälp av till exempel konstruktionstekniskt träskydd. Mer specifikt handlar arbetetom att studera hur en sådan typ av hybridkonstruktion beter sig när den testas i fyrpunktsböjning.Speciellt undersöktes hur och var brottet uppkom samt balkarnas böjhållfasthet och styvhet.Dessutom undersöktes, med hjälp av småskaliga tester, hur acetyleringen av björk påverkar dessE-modul och hållfasthet.Studien är baserad på både experimentella försök och numerisk analys. Fyrpunktsböjning användesvid försök på hybridbalkarna och materialtesterna. Finita elementmetoder användes för attförutspå var brott kommer att uppstå samt hur området vid fingerskarvarna påverkas av den storaskillnaden i svällningsegenskaper mellan obehandlat trä och det mer dimensionsstabila modifieradeträet.Resultaten indikerade att den acetylerade björken hade större spridning med avseende på det undersöktamaterialegenskaperna jämfört med omodifierad björk. Testerna av hybridbalkarna visadepå stora problem kring fingerskarvarna beroende på problem vid limningen och även lokala defekter.Resultaten visade även en klar förbättring gällande balkarnas styvhet då limträbalkarnasmittpartier bestod av björk.Även de finita elementberäkningarna indikerade att brott kan förväntas i fingerskarvarna samtatt problem kan uppstå som följd av att limträet av omodifierad gran sväller vid uppfuktning ijämförelse med limträet av acetylerad björk. Vidare forskning föreslås bland annat kring utvecklingav lim som lämpar sig för såväl barr- som lövträ, obehandlat- som acetylerat material samtfingerskarvning. Resultaten av studien visar på goda utsikter att förbättra limträets styvhet ochböjhållfasthet samt en möjlighet till att lösa problem med fukt kring infästningar.

Since prehistoric time man has used wood to build their environment. The material’s availability combined with its good mechanical properties has often made it the material of choice. Like all materials exposed to natures degradative processes the properties of wood decreases over time. Rot, UV radiation and attacks by insects and pests damage wood if not protected. Since we want what we build to consist, optimizing our building materials durability is of great interest. Techniques and methods for increasing the endurance of wood have been developed in several different places and for a long time. Three reinvented methods to modify wood and its properties are heat treatment, acetylation and furfurylation. This work examines the durability problems that occur to wood used as façade material, and methods for increasing the durability are identified. By conducting a literature review three, in Sweden only small-scale established, methods of modifying wood are being examined. Most of the treatment methods increase the biological resistance in exchange for weakened mechanical properties. Modified wood often has similar characteristics as conventional pressure-treated wood, why a transition from environmentally hazardous pressure-treatment to wood modification would be an environmental benefit. In connection with the work the design of a single family home was made. By applying the results encountered in the work of wood treatments, we found that the most appropriate choice of façade material for the single family home is furfurylated wood. There is currently no large-scale commercial production of modified wood in Sweden. Since we have a good access to forests in Sweden, there is a strong tradition of timber construction and there are environmental benefits in reducing the use of pressure-treated wood, we see great potential in developing a Swedish production of modified wood.

Lignin, en av huvudkomponenterna i lignocellulosabiomassa, utgör en stor mängd av sidoströmen från massaindustrin. Lignin är aromatiska makromolekyler som förekommer i rikliga mängder i naturen och uppvisar unika antioxidant-, uv-skyddande, anti-ultravioletta, antikorrosiva och antimikrobiella egenskaper, etc. Ligninbaserade produkter är ännu inte kommersialiserade eftersom de är begränsade av den kemiska heterogeniteten hos lignin som separerats från olika råvaror och producerats i olika industriella processer. Istället förbränns lignin vanligtvis för värme- och elproduktion efter extraktion. Tillvägagångssätt för att bevara värdefulla egenskaper hos lignin och samtidigt övervinna begränsningar har blivit heta ämnen. I detta projekt genomfördes kemiska modifieringar av kraftlignin från olika naturliga råvaror, gran och eukalyptus, där fenolgrupperna ersattes av alkylgrupper med olika kedjelängder (kolnummer 1, 6 och 12). De kemiska strukturerna och de termiska egenskaperna hos kraftlignin studerades med en kombination av analytiska metoder. Egenskaperna hos två typer av tekniska kraftligniner och dess derivat undersöktes även för jämförelse. Resultaten visade att kemiskt modifierat lignin kan vara ett lovande råmaterial för förädlade produkter som till exempel ligninbaserade nanopartiklar. / Lignin, one of the major components in lignocellulose biomass, makes up a large amount of sidestream from the pulp industry. As an abundant feedstock of bio- originated aromatic macromolecules, lignin shows unique antioxidant, UV-protective, anticorrosive, and antimicrobial properties, etc. However, limited by the chemical heterogeneity of lignin separated from different bioresources and industrial procedures as well as its recalcitrance as macromolecules, lignin-based products are not yet commercialized, while lignin is commonly burnt for heat or power generation after extraction. Approaches of preserving valuable properties of lignin meanwhile overcoming limitations have become heated topics. In this project, chemical modifications of kraft lignin from different natural bio-origins, spruce and eucalyptus, were conducted, with alkyl groups of various chain lengths (carbon numbers 1, 6 and 12) substituting the phenolic groups. A combination of analytical methods for characterizing the chemical structures and thermal properties of kraft lignin and chemically modified kraft lignin were studied. Meanwhile, the characteristics of two kinds of technical kraft lignin and their derivatives were investigated for comparison. Results highlighted that chemically modified lignin could be a promising material to serve as a feedstock for value-added products such as lignin-based nanoparticles.