Laminar sorption and swelling theory for wood and cellulose

Summary The known requirements for the sorption and swelling of wood are reviewed. These are shown to be compatible, in the case of softwoods, with the following simplified model. The fibers are continuous with either rectangular or circular cross sections and lumen of the same shape with a constant size. The fiber walls consist of concentric lamina made up of small repeating units 100 Å by 100 Å, consisting of a microcrystalline core surrounded by an amorphous sheath. All sorption and swelling occurs at the surfaces of or within the amorphous sheath. The major portion of the sorption and swelling is inter-laminar with just sufficient intra-laminar sorption and swelling to avoid laminar distortion. Calculations give the generally accepted internal sorption surface for water of about 200 square meters per gram. The portion of the total sorption that is intra-laminar varies from 5 ... 20 percent in going from wood with a specific gravity of 0.3 ... 1.0. Thickness of sorption in water molecules per sorption site vary from 6.1 ... 4.9 for inter-laminar sorption and 0.35 ... 1.35 for intra-laminar sorption in going from wood with a specific gravity of 0.3 to one of 1.0. Similar values are obtained from experimental swelling data where lumen cross sections change. Similar calculations for super swelling of wood and pulps show that laminar separations may become sufficiently great to be microscopically visible. The calculations show that bound water fiber saturation points for wood normally fall in the range of 25 ... 40 percent. Super swollen wood, chemically isolated fibers and beaten fibers may as a result of reduced restraints have fiber saturation points greater than 150 percent. The latter are attributed to dispersion or diffusion forces rather than the conventional bound water forces of hydrogen bonding for intact wood.

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Zusammenfassung Die bekannten Bedingungen für die Sorption und Quellung von Holz werden erörtert. Sie sind auf Nadelholz unter Anwendung des folgenden, vereinfachten Modells anwendbar. Die Fasern sind durchgehend und haben rechteckigen oder kreisförmigen Querschnitt, mit Zellhohlräumen gleicher Form und konstanter Größe. Die Faserwände bestehen aus konzentrisch angeordneten Schichten, die wiederum aus kleinen, sich wiederholenden 100 ×100 großen Einheiten zusammengesetzt sind; diese wiederum bestehen aus einem mikrokristallinen Kern, umgeben von einer amorphen Auflagerung. Alle Sorptions- und Quellungsvorgänge finden an der Oberfläche oder innerhalb dieser amorphen Auflagerung statt; sie spielen sich in der Hauptsache in der Schicht selbst ab (inter-laminar), jedoch findet genügend Zwischenschicht-Sorption und-Quellung (intra-laminar) statt, um Verformungen der Schichten zu vermeiden. Durch Berechnung erhält man die allgemein anerkannte Größe der inneren Sorptionsfläche für Wasser von etwa 200 m²/g. Der Anteil der intra-laminaren Sorption an der Gesamtsorption schwankt zwischen 5 und 20% bei Holz mit Rohdichten von 0.3 bis 1.0. Die Schichtdicke der sorbierten Wassermoleküle je Sorptionsstelle liegt für inter-laminare Sorption zwischen 6.1 und 4.9, und für intra-laminare Sorption zwischen 0.35 und 1.35 bei Holz mit Rohdichten zwischen 0.3 bis 1.0. Ähnliche Werte ergaben sich aus experimentell ermittelten Quellungsdaten bei Zellhohlräumen mit sich änderndem Querschnitt. Vergleichbare Berechnungen der Super-Quellung des Holzes und des Zellstoffes zeigen, daß laminare Abtrennungen so groß werden können, daß sie mikroskopisch sichtbar werden. Sie zeigen ferner, daß die Fasersättigungspunkte bei gebundenem Wasser meist zwischen 25 und 40% liegen. Extrem gequollenes Holz, chemisch herausgelöste und gemahlene Fasern können aufgrund verringerter Behinderung Fasersättigungspunkte über 150% erreichen. Diese letztere Erscheinung ist eher den Dispersions- oder Diffusionskräften zuzuschreiben als den Kräften aus Wasserstoffbrücken des gebundenen Wassers im intakten Holz.

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Paper No. 2743 of the Journal Series of the N. C. State University Agricultural Experiment Station, Raleigh, North Carolina.

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Anselme Payen award paper of the Cellulose, Wood and Fiber Div., Am. Chem. Soc. presented at their 156th National Meeting in Atlantic City, New Jersey, September, 1968.     

Movement of fluids in wood — Part I: Flow of fluids in wood

Summary The flow of fluids and diffusion through wood follow different laws and vary in effectiveness through different structures. For this reason this review has been divided into two parts, Part I covers flow of fluids and part II diffusion. The conclusions drawn here involve Part I only.Voids in wood vary in size from vessels in hardwoods, which are visible under very low magnification, down to spaces of molecular size. Voids in dry unbulked cell walls of wood cannot exceed a few per cent of the Volume. Reported findings of much higher values are in error due to the fact that the contained moisture and any bulking material in the cell walls was not taken into account. Only polar fluids can penetrate the cell walls where they are held in solid solution by an attractive force greater than that of wood for itself. Flow of this bound liquid through the cell walls is negligible compared to that through the permanent openings in the pit membranes. This fine pit structure controls the rate of flow of fluids through softwoods, the pressure drop occurring in the fiber cavities being negligible compared to that occurring across the pit membrane openings. In the case of hardwoods the pits share this resistance to flow with fine openings in tyloses in the vessels. Flow is 100 to 200 times greater in the fiber direction than transversely for softwoods under the same pressure because about that many more pits have to be traversed per unit distance. From various flow considerations the average effective pit membrane openings range from 10 to 200 millimicrons in radius, the smaller values being for impervious heartwood and the larger values for pervious sapwood.The rate of flow of fluids through wood is highly affected by the presence of air or other gases. Only when great precautions are taken to remove dissolved air can reproducable constant rates of flow be obtained. Considerably more pressure has to be applied to force a gas-liquid interface through wood than to cause flow of the liquid alone. The pressure to cause the first bubble of gas to appear through a liquid saturated specimen of wood as a result of displacement of the liquid can, together with the surface tension, be used to calculate the largest effective radius of all of the paths in parallel, where the effective radius is the smallest radius of each path in series. The maximum radius of the fiber cavities, the maximum effective radius of the pit membrane openings for passage through one pit in each path, and the approximate average maximum effective radius of the pit membrane openings for passage through a large number of pits in series can be calculated from displacement measurements on softwood cross sections varying from the thinnest possible sections to sections many fiber lengths thick. These values for a white cedar sapwood are 30 microns, 2 microns and 0.1 to 0.2 microns respectively. The latter values are 3 to 6 times the most probable pit membrane opening sizes obtained from measurements of the reduction in flow of humidified air through wood as a result of condensation occurring in the communicating openings. The combined data show that the most effective pit membrane openings may range from 0.01 to 2.0 m or more in radius. Considerable resistance to impregnation of wood is afforded by the small openings in resistant species due to the fact that the surface tension effect in the fine communicating openings has to be overcome. This is true even for the impregnation of dry wood, as vapor may condense ahead of the advance of liquid. In order to avoid these surface tension effects, gas phase treatments should be tried.Movement of free water in the drying of water saturated wood is restriced to [1] movement created by an internal hydrostatic head resulting from heating above the boiling point of water or to [2] drying of completely watersaturated wood under conditions such that the drying tension set up in the largest pit membrane opening of a fiber exceeds the proportional limit in compression perpendicular to the grain of the fiber. In this case the fiber collapses as water flows under tension from the fiber cavity. When the resistance to collapse exceeds the drying tension evaporation of water will occur from the largest pit opening and then recede into the fiber cavity. The wet line of the specimen will hence move inwards without internal loss of moisture above the wetline. A normal diffusion controlled drying gradient extends inwards to the fiber saturation point followed by an abrupt increase in moisture content to the original value.Usually the fiber cavities of wood contain some air in bubbles larger than the largest pit membrane openings. In this case free water moves under the drying tension without causing collapse due to the relief of internal stress because of the expansion of the air. Under these conditions the moisture distribution above the fiber-saturation point is a smooth continuation of the portion below the fiber-saturation point. This liquid movement of free water is not a diffusion, but it is controlled by the diffusion below the fiber-saturation point.It is thus evident that the movement of free liquids in wood is quite complex and affected by a number of different factors, the most important of which are to be considered in this paper.

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Zusammenfassung Die Strömung von Flüssigkeiten durch das Holz einerseits und die Diffusion andererseits folgen jeweils verschiedenen Gesetzen und unterscheiden sich in ihrer Auswirkung je nach dem betroffenen Teil des Holzgefüges. Die vorliegende Arbeit wurde deshalb in zwei Teilen abgefaßt. Der vorliegende Teil I behandelt die Strömung von Flüssigkeiten, Teil II die Diffusion. Die Ergebnisse des ersten Teiles können wie folgt zusammengefaßt werden.Die Hohlräume im Holz variieren in Form und Größe von großen Gefäßen in Laubhölzern, die man sehon bei geringen Vergrößerungen erkennen kann, bis hinab zu kleinsten Zwischenräumen von molekularer Größenordnung. Die Hohlräume in trockenem ungequollenem Holz können einen Anteil von weingen Prozent nicht überschreiten. Berichte über wesentlich höhere Werte sind insofern falsch, als hierbei die in den Zellwänden enthaltene Feuchtigkeit und sämtliche füllenden Stoffe nicht mit in Rechnung gestellt werden. Nur polare Flüssigkeiten können in die Zellwände eindringen, wo sie in fester Lösung durch eine Kraft festgehalten werden, die größer ist als die Kohäsionskraft im Holze selbst. Der Fluß dieser gebundenen Flüssigkeit durch die Zellwände ist vernachlässigbar gering im Vergleich zu dem, der ständig durch die Öffnungen der Tüpfelmembranen stattfindet. Diese Elemente des Tüpfelaufbaues regeln die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeiten in Weichhölzern, da der Druckabfall in den Faserhohlräumen im Vergleich zu demjenigen, der durch die Membranöffnungen bedingt wird, vernachlässigbar klein ist. Bei den Harthölzern teilen die Tüpfel diesen Strömungswiderstand zusammen mit feinen Öffnungen in den Thyllen, die sich in den Gefäßen befinden. Die Strömung ist in Längsrichtung 100 bis 200 mal größer als bei Weichhölzern in Querrichtung bei gleichem Druck, da bei diesen wesentlich mehr Tüpfel je Längeneinheit durchströmt werden müssen.Auf Grund verschiedener Beobachtungen läßt sich feststellen, daß die effektive mittlere Weite der Tüpfelmembranöffnungen einen Radius zwischen 10 und 200 m haben; die kleineren Werte gelten für das wenig durchlässige Kernholz, die größeren für das durchlässigere Splintholz.Der Flüssigkeitsstrom durch das Holz wird weiterhin in hohem Maße von der Gegenwart von Luft oder anderen Gasen beeinflußt. Nur unter Anwendung verhältnismäßig aufwendiger Vorkehrungen zur Entfernung der in Lösung gegangenen Luft ist es möglich, reproduzierbar gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeiten zu erhalten. Gegenüber einem reinen Flüssigkeitsstrom benötigt man für ein Flüssigkeits-Gasgemisch einen wesentlich höheren Druck, um es durch das Holz zu führen. Der Druck, der notwendig ist, um die erste Gasblase als Ergebnis einer Flüssigkeitsverdrängung in einem flüssigkeitsgesättigten Holz zu erzeugen, kann zusammen mit der Oberflächenspannung zur Berechnung des größten wirksamen Radius aller parallel laufenden Durchflußwege verwendet werden, wobei dieser wirksame Radius gleichzeitig auch der kleinste Radius aller in Serie, d. h. hintereinander liegenden Durchflußwege ist. Der größte Radius der Faserhohlräume, der größte wirksame Radius der Tüpfelmembranöffnungen für den Durchfluß durch einen Tüpfel jedes Durchflußweges und der mittlere größte wirksame Radius der Tüpfelmembranöffnungen für den Durchfluß durch eine größere Anzahl hintereinander liegender Tüpfel kann mit Hilfe von Verdrängungsmessungen an Weichholzquerschnitten, deren Dicke vom Mikrotomschnitt bis zum mehrere Faserlängen dicken Stück reicht, berechnet werden. Diese Dicken betragen für White cedar Splintholz 30 m, 2 m bzw. 0,1... 0,2 m. Die letztgenannten Zahlen sind das drei- bis sechsfache der am häufigsten auftretenden Größe der membranöffnungen, Sie wurden durch Messung des Abfalles der Durchflußmenge feuchter Luft durch Holz, der durch Kondensationserscheinungen in den zusammenhängenden Öffnungen zustande kam, ermittelt. Die errechneten Daten lassen erkennen, daß der Radius der am häufigsten auftretenden wirksamen Tüpfelmembranöffnungen zwischen 0,01 und 0,02 m liegt. Der große Widerstand gegen die Imprägneirung von Holz muß auf die sehr kleinen Membranöffnungen bei den schwer zu imprägnierenden Holzarten zurückgeführt werden, und zwar auf Grund der Tatsache, daß die Oberflächenspannung in den jeweiligen öffnungen der Feinstruktur überwunden werden muß. Dies gilt auch für die Imprägnierung von trockenem Holz, da die dampfförmige Phase schon vor der vordringenden Flüssigkeit kondensieren kann. Um also diese Oberflächenspannungseffekte zu umgehen, erscheint es sinnvoll, Behandlungsverfahren mit gasförmigen Mitteln zu entwickeln.Die Bewegung von freiem Wasser während der Trocknung wassergesättigten Holzes ist beschränkt 1. auf eine Bewegung, die durch ein inneres hydrostatisches Druckgefälle infolge der Erwärmung über den Siedepunkt des Wassers herbeigeführt wird, oder 2. auf die Trocknung von wassergesättigtem Holz unter der Bedingung, daß die Trocknungsspannung, die sich in der größten Tüpfelmembranöffnung einer Faser ausbildet, die Proportionalitätsgrenze für den Druck senkrecht zur Faserrichtung überschreitet. In diesem Falle kollabiert die Faser, da das Wasser unter Zugspannung aus dem Faserhohlraum ausfließt. Ist jedoch der Widerstand gegen den Zellkollaps größer als die Trocknungsspannung, so tritt an der größten Tüpfelöffnung Verdampfung ein und anschließend der Rückfluß in den Faserhohlraum. Die Feuchtigkeitszone in einer Holzprobe wird also in Richtung auf das Zentrum zu immer kleiner, ohne daß die Feuchtigkeit innerhalb der Zone selbst absinkt. Ein gewöhnliches diffusionsgesteuertes Feuchtigkeitsgefälle erstreckt sich nach innen bis zum Fasersättigungspunkt, gefolgt von einem plötzlichen Feuchtigkeitsanstieg bis zum Ausgangswert.Im Normalfalle enthalten aber die Faserhohlräume des Holzes einige Luftblasen, die größer sind als die größte Tüpfelmembranöffnung. Dabei fließt das freie Wasser unter der Trocknungsspannung ab, ohne daß ein Kollaps eintritt, da die innere Spannung auf Grund der Ausdehnung der Luft herabgemindert wird. Unter diesen Bedingungen bildet die Feuchtigkeitsverteilung oberhalb des Fasersättigungspunktes einen ziemlich glatten Übergang zu dem Teil unterhalb des Fasersättigungspunktes. Diese Art der Feuchtigkeitsbewegung des freien Wassers ist zwar keine Diffusion, aber sie wird durch die Diffusion unterhalb des Fasersättigungspunktes gesteuert. Aus all dem geht klar hervor, daß die Bewegung freier Flüssigkeiten in Holz sehr komplex ist und von einer ganzen Reihe verschiedener Faktoren beeinflußt wird, deren wichtigste hier besprochen werden sollen.

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Contribution from the School of Forestry, North Carolina Agricultural Experiment Station, Raleigh, North Carolina, published with the approval of the Director of Research as Paper No. 2141 of the Journal Series.     

Piezoelectricity as a fundamental property of wood

Summary The piezoelectric effect in wood, i.e. the occurrence of electric polarization under mechanical stress and also of mechanical strain in an electric field, was accounted for by considering the uniaxial orientation of cellulose crystallites in fibers and their monoclinic symmetry. A shear stress in one plane, including the grain direction, produced electrical polarization perpendicular to it. The value of the piezoelectric modulus for wood was approximately one twentieth of that of a quartz crystal.The chemical treatments which transform the lattice structure from cellulose I to II or III, increased the piezoelectric modulus. However, gamma-ray irradiation up to a dose sufficiently high to decrease the molecular weight had only little influence on the piezoelectric modulus.The variation with temperature of the phase angle between sinusoidal stress and polarization showed a maximum of advanced phase around room temperature and a maximum of delayed phase at about-100°C. Dielectric and viscoelastic measurements indicated that the former was caused by the dielectric loss due to water at a temperature above freezing and the latter by the viscoelastic loss due to local vibrations of cellulose molecules.The piezoelectric polarization in wood can be utilized in technical problems such as the measurement of shock velocity in timber. The physiological meaning of the piezoelectrical effect in plants has not been investigated.

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Zusammenfassung Der piezoelektrische Effekt in Holz, d. h. das Auftreten einer elektrischen Polarisation unter mechanischer Spannung und ebenso das Auftreten mechanischer Verformungen in einem elektrischen Feld wird als Folgeerscheinung der einachsigen Orientierung der Cellulosekristallite in den Holzfasern und durch deren monokline Symmetrie erklärt. Es wurde beobachtet, daß eine Scherspannung in einer Ebene, welche in Faserrichtung liegt, eine elektrische Polarisation senkrecht dazu hervorruft. Die Größe des piezoelektrischen Moduls für Holz betrug etwa 1/20 des piezoelektrischen Moduls eines Quarzkristalls.Chemische Behandlungen, welche die Gitterstruktur der Cellulose I in diejenige von Cellulose II und III umformen, erhöhen gleichzeitig den piezoelektrischen Modul. Dagegen zeigte eine Behandlung mit -Strahlen selbst bis zu einer Dosisleistung, die ausreichte, um das Molekulargewicht zu erniedrigen, nur geringen Einfluß auf den piezoelektrischen Modul.Die Temperaturabhängigkeit des Phasenwinkels zwischen einer S-förmig verlaufenden Spannung und der Polarisation zeigt ein Maximum der vorauseilenden Phase etwa bei Raumtemperatur und ein Maximum der nachlaufenden Phase bei etwa-100°C. Dielektrische und viskoelastische Messungen ließen erkennen, daß die Dielektrizität auf Grund dielektrischer Verluste von Wasser über 0°C zustande kommt und daß die Viskoelastizität durch viskoelastische Verluste auf Grund örtlicher Schwingungen von Cellulosemolekülen entsteht.Die piezoelektrische Polarisation bei Holz kann für die Lösung technischer Probleme, wie z. B. bei der Messung der Schallgeschwindigkeit in Holz praktisch eingesetzt werden. Die physiologische Bedeutung des piezoelektrischen Effekts in lebenden Pflanzen ist bisher noch unbekannt.

     

Diffusion

Summary Diffusion can occur in a porous swelling material, such as wood, under three different types of gradients through different parts of the structure. Duffusion of a solute can occur under a concentration gradient through the microscopically visible solvent filled void structure, irrespective of whether the wood swells. When it does swell the wood, additional diffusion can occur through the bound part of the liquid. Diffusion of nonswelling gases and vapors is confined to the microscopically visible voids. It occurs under a vapor pressure gradient. Bound swelling liquids can diffuse through the cell walls under a bound liquid gradient. It is also possible for continuous vapor diffusion through the coarse capillary structure to occur in parallel with continuous bound liquid diffusion through the cell walls. The two may also be in series combination. This necessitates condensation of vapor on a cell wall after passing through the voids under a vapor pressure gradient followed by passage through the cell wall under a bound liquid gradient and re-evaporation into the next void.These complex combinations of diffusion paths under different motivating gradients have been theoretically analyzed on the basis of diffusion being analogous to electrical conduction where conductivities in parallel are additive and reciprocals of conductivities (resistances) in series are additive. It is thus possible to combine the cross sections and lengths of the different diffusion paths together with separately determined diffusion coefficients on simpler systems in parallel and series combination so as to obtain theoretical combined effective diffusion coefficients.All, or only part, of the six different structures shown in equation (6) may be involved in diffusion through wood. In the case of diffusion of a solute through wood saturated with a swelling solvent, all of the structures are effective. Solution of the equation for diffusion in the fiber direction shows that the fractional fiber cavity cross section almost entirely controls the rate, whereas in the transverse directions the rate is largely controlled by the communicating structure. This is in agreement with experimental diffusion and electrical conductivity measurements, which give diffusion coefficients relative to that of the solute in bulk solvent equal to the fractional fiber cavity cross-section, corrected for the taper of the fibers. The experimental diffusion coefficients, relative to that through the solvent in bulk in the transverse directions, ranged from 0.01...0.06 compared to the elctrical conductivity values of 0.02...0.033, and a theoretical value of 0.0445 over a similar range in specific gravities.Relative diffusion coefficients for the diffusion of a solute through wood saturated with a non-swelling solvent will be less due to the fact that the terms C _a , C _e and C _c in equation (6) will be zero. These same terms are also eliminated in the diffusion of gases and non-swelling vapors through wood. When all of the diffusion is considered to be free vapor diffusion, the theoretical values are about 30 times the experimental values for transverse diffusion of carbon dioxide, but only about twice for longitudinal diffusion. If the discrepancies are considered to be entirely due to hindered diffusion occurring through the pit membrane openings, hindered diffusion coefficients 1/40 and 1/30 of the free diffusion are obtained, due to the fact that many of the openings are smaller than the mean free path of the gas.Measurements of the continuous bound water diffusion in the wood substance have been made by filling the voids of the wood with a low fusion metal that expands slightly upon solidification. These values vary but slightly between species and are independent of the specific gravity of the wood, as the E values of equation (14) take the specific gravity into account. The values in the fiber direction are about twice those in the radial direction and three times those in the tangential direction. The diffusion coefficients increase with an increase in temperature in proportion to the vapor pressure of water. This indicates that bound water diffusion must be a molecular phenomenon involving many single molecular jumps rather than being a mass movement of liquid. This is similar to the previously observed diffusion of various bound liquids through polymers [Bagley, Long 1955]. Under conditions where the rate of movement is diffusion controlled, the diffusion coefficients also increase exponentially with an increase in moisture content.All of the possible paths through wood may be effective both for steady state and dynamic diffusion through wood. The general equation (6) becomes equation (17) which involves free vapor diffusion, hindered vapor diffusion, and bound water diffusion. The logarithm of the theoretically calculated diffusion coefficient varies inversely with the reciprocal of the absolute temperature for a given specific gravity, indicating that a constant activation energy is involved. Experimental diffusion coefficients calculated from moisture gradient, steady state and rate of drying data give values only slightly lower than the theoretical values when corrected to the same specific gravity. When the drying temperatures are corrected from oven temperatures to effective drying temperatures, the agreement is further improved. The fact that the experimental values determined by rate of drying are in quite good agreement with the steady state values, is a good indication that the rate measurements are diffusion controlled.The evidence here presented clearly indicates the complexity of fluid movement in wood and points out the areas in which further experimentation is desired.

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Zusammenfassung Diffusion tritt in einem porigen quellfähigen Material, wie z. B. Holz, auf, und zwar je nach Art des unterschiedlichen Materialgefüges mit drei verschiedenen Gradienten-Typen. Diffusion eines gelösten Stoffes kann aufgrund eines Konzentrationsgefälles durch die mikroskopisch sichtbaren, mit Lösung gefüllten Hohlräume des Gefüges hindrurch stattfinden, ohne Rücksicht darauf, ob die Lösung das Holz zum Quellen bringt. Bringt sie das Holz zum Quellen, so kann eine zusätzliche Diffusion durch den bis dahin gebundenen Teil der Flüssigkeit stattfinden. Die Diffusion nichtquellender Gase und Dämpfe ist auf die mikroskopisch sichtbaren Hohlräume beschränkt. Sie entsteht durch das Dampfdruckgefälle. Gebundene, quellende Flüssigkeiten können durch Zellwände diffundieren, wenn ein Gefälle gegen die gebundene Flüssigkeit entsteht. Ebenso besteht die Möglichkeit, daß eine kontinuierliche Dampfdiffusion durch die grobe Kapillarstruktur hindurch gleichzeitig mit einer kontinuierlichen Diffusion des gebundenen Flüssigkeitsanteils durch die Zellwand hindurch stattfindet. Beide Erscheinungen können auch in hintereinander folgender Kombination auftreten. Dies setz die Kondensation des Dampfes an der Zellwand nach Durchströmen eines Hohlraumes aufgrund eines Druckgefälles voraus, gefolgt vom Durchtritt durch die Zellwand aufgrund des Gefälles gegen den gebundenen Flüssigkeitsanteil und anschließende neuerliche Verdampfung in den nächsten Hohlraum hinein.Diese komplexen Kombinationen von Diffusionswegen bei jeweils unterschiedlichen Gefällebedingungen wurden analysiert unter der Annahme einer Analogie zwischen Diffusion und elektrischer Leitfähigkeit, wobei parallelgeschaltete Leitfähigkeiten als additiv und reziproke Leitfähigkeiten, d. h. Widerstände, hintereinandergeschaltet als ebenfalls additiv gelten. Es ist auf diese Weise möglich, Querschnitte und Längen der verschiedenen Diffusionswege zusammen mit gesondert bestimmten Diffusionskoeffizienten auf einfachere Systeme in Parallel-oder Serienanordnung zu übertragen, um dadurch theoretisch ermittelte, kombinierte, effektive Diffusionskoeffizienten zu erhalten.Bei der Diffusion durch Holz können entweder alle der sechs in Gl. (16) aufgeführten Konstanten oder nur ein Teil von ihnen beteiligt sein. Inden Fällen, bei denen ein gelöster Stoff durch Holz diffundiert, das mit einem quellenden Lösungsmittel gesättigt ist, sind alle Konstanten beteiligt. Die Auflösung der Gleichung für die Diffusion in Faserrichtung zeigt aber, daß der anteilige Querschnitt des Faserhohlraumes nahezu vollständig die Diffusionsgesch windigkeit bestimmt, wogegen bei der Diffusion in den Querrichtungen die Geschwindigkeit weitgehend durch die verbindenden Gefügeteile in dieser Richtung geregelt wird. Diese Erwägungen stehen in Übereinstimmung mit experimentellen Diffusions- und elektrischen Leitfähigkeits-messungen, aus denen sich Diffusionskoeffizienten errechnen lassen, die jenen entsprechen, die für die Diffusion eines gelösten Stoffes im reinen Lösungsmittel zutreffen, was dem anteiligen Querschnitt eines Faserhohlraumes, korrigiert hinsichtlich der spitz zulaufenden Faserenden, gleichzusetzen ist. Die experimentell ermittelten Diffusionskoeffizienten, entsprechend jenen für das reine Lösungsmittel und für Querdiffusion, bewegten sich zwischen 0,01 und 0,06, die elektrischen Leitfähigkeitszahlen liegen im Vergleich dazu zwischen 0,02 und 0,033; schließlich ergibt sich ein theoretischer Wert von 0,0445 für einen vergleichbaren Dichtebereich.Die entsprechenden Diffusionskoeffizienten für die Diffusion eines gelösten Stoffes durch Holz, das mit einem nichtquellenden Lösungsmittel gesättigt ist, liegen niedriger, weil die Konstanten C _a , C _e und C _c in Gl.(6) Null werden. Sie entfallen ebenso bei der Diffusion von Gasen und nichtquellenden Dämpfen durch Holz. Wird die gesamte Diffusion als freie Dampfdiffusion betrachtet, so erreichen die theoretischen Werte etwa das 30fache der experimentell ermittelten Werte für die Querdiffusion von Kohlendioxyd, allerdings nur das zweifache der experimentellen Werte für die Längsdiffusion. Sofern man sich entschließt, die eben erwähnten Unterschiede gänzlich auf die durch die Tüpfelmembranöffnungen behinderte Diffusion zurückzuführen, so erhält man Koeffizienten der behinderten Diffusion, die 1/40 und 1/30 der freien Diffusion betragen. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, daß viele der in Rechnung gestellten Öffnungen kleiner sind als der angenommene mittlere Durchtrittsquerschnitt. Messungen zur Diffusion des gebundenen Wassers in die Holzsubstanz wurden in der Weise durchgeführt, daß man die Hohlräume des Holzes mit einem leicht schmelzenden Metall füllte, das sich bei der Verfestigung nur sehr wenig ausdehnt. Die erhaltenen Werte schwanken nur wenig zwischen den einzelnen Holzarten und erweisen sich als unabhängig von der Dichte des Holzes, da die E-Werte der Gl. (14) die Dichte in Rechnung stellen. Die Diffusionswerte in Faserrichtung betragen etwa das zweifache jener in Radialrichtung und das dreifache jener in Tagentialrichtung. Die Diffusionskeoffizienten wachsen mit steigender Temperatur proportional zum Dampfdruck des Wassers an. Dies gibt einen Hinweis darauf, daß die Diffusion gebundenen Wassers eher den Charakter einer molekularen Erscheinung hat, die ihrerseits eine Reihe von einfachen molekularen Verbindungsschritten einschließt, als denjenigen der Bewegung einer Flüssigkeitsmasse. Diese Vorgänge besitzen also Ähnlichkeit mit der schon früher beobachteten und geschilderten Diffusion verschiedener gebundener Flüssigkeiten durch Polymere [Bagley, Long 1955]. Unter der Bedingung, daß die Bewegungsgesch windigkeit durch Diffusion gesteuert wird, wachsen die Diffusionskoeffizienten ebenfalls exponentiell mit dem Anstieg des Feuchtigkeitsgehaltes.Alle der möglichen Diffusionswege durch das Holz sind sowohl bei ruhender und dynamischer Diffusion wirksam. Die allgemeine Gleichung (6) wird zur Gl. (17), welche die freie Dampfdiffusion, die behinderte Dampfdiffusion und die Duffusion gebundenen Wassers einschließt. Der Logarithmus des theoretisch errechneten Diffusionskoeffizienten ändert sich im umgekehreten Sinne mit dem reziproken Wert der absoluten Temperature bei einer gegebenen Dichte, was darauf hinweist, daß an dem Vorgang eine konstante Aktivierungsenergie beteiligt ist. Experimentelle Diffusionskoeffizienten, die mit Hilfe des Feuchtigkeitsgefälles, des Fauchtigkeitsgleichgewichts und der Trocknungsgeschwindigkeit errechnet wurden, ergeben Werte, die nur wenig unter den theoretischen Werten liegen, soferndiese auf die gleiche Dichte korrigiert wurden. Korrigiert man ferner die Trocknungstemperturen, und zwar von den Kammertemperaturen auf die tatsächlichen Trocknungstemperaturen, so wird die Übereinstimmung der Werte nochmals verbessert. Die Tatsache, daß die experimentell mit Hilfe der Trocknungsgeschwindigkeit bestimmten Werte gut mit den Feuchtigkeits-Gleichgewichtswerten übereinstimmen, gibt einen deutlichen Hinweis darauf, daß die Messungen der Trocknungsgeschwindigkeit durch die Diffusion bestimmt sind.Die hier angegebenen Beweise zeigen ziemlich klar die Komplexität der Flüssigkeitsbewegung in Holz auf und lassen jene Gebiete erkennen, in denen weitere experimentelle Forschung sinnvoll erscheint.

     

Dimensional stability of wood-plastic combinations to moisture changes

Summary Anti-shrink efficiency (ASE) measurements were made on four wood-plastic combinations (WPC). The WPC test d were made from loblolly pine and yellow-poplar impregnated with polymethylmethacrylate, P (MMA), and a poly(styrene-acrylonitrile), P (ST+ACN).The ASE values were much higher with P (ST+ACN) than with P (MMA) for both species of wood and were higher for yellow-poplar than for loblolly pine for both polymer species The high ASE for the P(ST+ACN) WPC systems is explained by the fact that this comonomer solution swells the wood during treatment and thus creates a bulking action. The maximum ASE values were obtained at intermediate polymer loadings (50% full) rather than at very high polymer loadings. The reason for this was that the samples shrank during treatment when the polymer loading was high, therefore the sample was stressed. During the swelling these stresses were relieved causing greater than normal swelling.

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Zusammenfassung Die Wirkung einer Schwindungs-Vergütung wurde an vier Holz-Kunststoff-Kombinationen gemessen. Diese Holz-Kunststoff-Kombinationen bestanden aus Lobolly pine und Gelbpappel jeweils imprägniert mit Polymethylmetracrylat P (MMA) und mit Polystryrenacrylonitril P (ST+ACN).Die Werte für die Schwindungsvergütung lagen bei beiden Holzarten für P (ST+ACN) höher als für P (MMA) und ebenso für Gelbpappel bei beiden Kunststoffen höher als für Lobolly pine. Die bessere Wirkungsweise des P (ST+ACN) wird durch die Tatsache erklärt, daß dieses Monomer das Holz während der Behandlung quellen läßt, wodurch ein raumfüllender Prozeß in Gang kommt. Die höchsten Werte der Schwindungs-Vergütung wurden bei einer mittleren Beladung mit Polymeren (rd. 50%) erzielt; sie waren besser als bei sehr hoher Polymer-Beladung. Ursache hierfür war ein Schwinden der Proben während der Behandlung mit hoher Polymer-Beladung, wodurch die Proben unter Spannung kamen. Während der Quellung wurden diese Spannungen aufgehoben und hatten dann eine übernormale Quellung zur Folge.

     

Grundlagen und Erfahrungen der phytopathologischen Prognose im tschechoslowakischen Rübenbau

Zusammenfassung In der vorstehenden Übersicht konnte die Organisation und Durchführung des für die Zuckerrübe bedeutsamen Prognosendienstes nur kurz erörtert werden.Das gesamte Material über phytopathologische Prognose (allgemeiner theoretischer, praktischer und spezieller Teil für einzelne Pflanzenkulturen) befindet sich in den Lehrtexten, die demnächst im erweiterten und umgearbeiteten Umfang zur Veröffentlichung kommen sollen. In der Praxis befassen wir uns in der Regel mit der Prognose von Frühjahrs- und Bodenschädlingen, Rübenfliege (Pegomyia hyoscyami), Blattläusen (bes.Aphis = Doralis fabae), Viruskrankheiten (Beta Virus 2 und 4) und Blattfleckenkrankheit (Cercospora beticola).Trotz der vielen Resultate und der jahrzehntelangen Forschung (wir verarbeiten jährlich annähernd 100 000 Daten, abgesehen von den speziellen prognostischen Beobachtungen) stehen wir — gemessen an dem Arbeitsziel — immer noch am Anfang des Problems der Prognostik von Rübenschädlingen und Rübenkrankheiten. Je nach den vorliegenden Ergebnissen müssen die ausgearbeiteten Methoden ständig verbessert, ergänzt und den gegenwärtigen Bedingungen angepaßt werden.Zur Zeit bewähren sich am besten systematisch vorgenommene Bodengrabungen und phytopathologische Bodenanalysen, außerdem die Verfolgung der Populationsdichte, auch bei Schädlingen, die nicht im Boden überwintern (z. B. Kontrolle der abgelegten Eier mittels der Zweigzählmethode bei Winterwirten oder der Blattzählmethode bei Sommerwirtspflanzen, z. B. Signalisation der geflügelten Blattläuse). Dazu kommt die Ermittlung des Zusammenhanges mit der Witterung (einschl. phänologischer Beobachtungen und Schädlingsgradation). Schließlich sei auch die Kartierung und grafische Verarbeitung statistischer Angaben genannt, nach denen wir den Befallsherd der Rübenschädlinge und Rübenkrankheiten bestimmen und die Gefahr für die Rübenanbaugebiete langfristig vorauszusagen versuchen.Anschrift der Verfasserin:M. Drachovská, Prag 2, Dittrichova 20 — SR.     

Insektizide Flächenbehandlung im „Ultra-low-volume”-Verfahren

Zusammenfassung Technisch reines Malathion mit 96% Wirkstoffgehalt kann mit Flugzeugen in einer Aufwandmenge von 0,3–1,2 l/ha ausgebracht werden. Wasser, Öl, Netzoder Haftmittel sind bei dieser neuen Methode (Ultra-low-volume) nicht erforderlich. Wegen des außergewöhnlich geringen Spritzbrühebedarfs sind bei großflächiger Anwendung große Kosteneinsparungen zu erreichen. Es werden kurz Einzelheiten aus den in Kreta zur Bekämpfung der Olivenfliege durchgeführten Versuchen mitgeteilt. Nachdem aufgrund von neuen Versuchen das Verfahren nicht nur von Starrflügelflugzeugen, sondern auch von Hubschraubern und Bodengeräten angewendet werden kann, zeigt sich hier ein neuer Weg des gezielten Einsatzes von Pflanzenschutzmitteln, der auch im kleinparzellierten Mitteleuropa von Interesse sein dürfte. Die Auswirkungen des Verfahrens in toxikologischer und biologischer Hinsicht werden aufgezeigt und zur Diskussion gestellt.(Anm. der Schriftleitung: Das vom Verf. behandelte Verfahren wirft noch ungelöste Probleme in toxikologischer Hinsicht auf, so z. B. wie ist die Rückstandssituation in Verbindung mit der Tolerierung von Insektizid-Höchstmengen? Zurückhaltung bei der Empfehlung der Übertragung auf unsere Verhältnisse erscheint zunächst gerechtfertigt.)     

The effect of extractives on water-vapor sorption by wood

Summary The woods of different species vary widely in the nature and amount of their extractive content with a resultant variation in their sorption characteristics. This is particularly evident in the case of tropical woods, many of which are characterized by high extractive content. The nine species included in this study ranged from 3... 17 percent in extractive content. As determined from their desorption isotherms these species ranged from 20.5... 32.8 percent in fiber saturation point prior to extraction, and from 30.4... 38.0 percent after the removal of extractives with a series of neutral solvents. An analysis of variance showed that the variation in fiber saturation point among these species was reduced by about one-half following extraction in desorption and by approximately 7/8 in adsorption.The results of this study lead to several conclusions.The principal effect of extractives is to depress the sigmoid isotherm in the upper range of relative humidity, typically above 60 ... 70 percent. Isotherms of extracted and unextracted wood coincide very closely at relative humidities below about 60 percent.Based on these nine species, the increase in fiber saturation point resulting from the removal of extractives is greatest for a species with a low initial fiber saturation point and least for a species with a high initial fiber saturation point. Model equations accounted for 68 percent of the increase in desorption and 78 percent of the increase in adsorption. The remaining variance is presumed to be due to differences in chemical composition and physical organization of the skeletal cell wall.By employing the Hailwood-Horrobin model equation in analyzing the data, it was possible to partition the sorbed moisture as monomolecular and polymolecular sorption. The presence of extractives has very little effect on the amount of moisture sorbed as a monolayer on the internal surfaces of the cell wall (Langmuir sorption). In contrast, the sorption of moisture in polymolecular layers is reduced in greatly varying degree consistent with the theory of bulking action whereby the extractive substance within the cell wall precludes moisture from occuping the same space.By means of a regression analysis of monomolecular moisture vs. the constant M (a measure of the availability of bonding sites for sorption) in the Hailwood-Horrobin equation, it is evident that monolayer sorption increases with increased availability of bonding sites in both unextracted and extracted wood. By similar analysis polymolecular sorption also increases with increased surface activity in the case of extracted wood, but this effect is completely masked in the analysis of unextracted wood by the predominant bulking action. Total sorption, dominated by polymolecular sorption, shows similar relationships. Only in the case of essentially extractive-free wood can total sorption be expected to reflect the availability of molecular sorption sites and hence reveal variations in degree of crystallinity, cell wall compactness, or chemical composition to a significant degree.

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Zusammenfassung Die verschiedenen Holzarten schwanken hinsichtlich der Art und der Menge ihrer Extraktstoffe in weiten Bereichen, was sich in gleicher Weise in einer Schwankung ihres sorptions verhaltens ausdrückt. Diese Erscheinung tritt bei tropischen Hölzern besonders deutlich hervor, von denen eine ganze Reihe durch hohe Extraktstoffgehalte gekennzeichnet sind. Die in der vorliegenden Arbeit untersuchten neun Holzarten besaßen zwischen 3 und 17 Prozent Extraktstoffgehalt. Anhand der Desorptionsisothermen könnten bei diesen Holzarten die Fasersättigungspunkte vor der Extraktion zwischen 20,5 und 32,8 Prozent und nach der Extraktion mit einer Reihe von neutralen Lösungsmitteln, zwischen 30,4 und 38,0 Prozent liegend festgestellt werden. Eine Varianzanalyse zeigte, daß die Streuung der Fasersättigungspunkte der genannten Holzarten im Anschluß an die Extraktion für die Desorption auf etwa 1/2 und für die Adsorption auf rund 7/8 zurückging. Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchungen lassen folgende Schlüsse zu.Die Wirkung der Extraktstoffe zeigt sich allgemein in einer Abflachung der Isothermenkurve im oberen Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit, besonders oberhalb 60 ... 70 Prozent. Die Isothermen der extrahierten und nichtextrahierten Hölzer liegen bei relativen Luftfeuchtigkeiten unterhalb von 60 Prozent verhältnismäßig nahe beieinander. Die mit den gewählten 9 Holzarten erzielten Ergebnisse zeigen, daßdie aufgrund der Extraktion eingetretene Erhöhung des Fasersättigungspunktes für die Holzarten mit ursprünglich niedrigem Fasersättigungspunkt am größten und für die Holzarten mit ursprünglich hohem Fasersättigungspunkt am geringsten war. Mit Hilfe entsprechender Gleichungen wurde für die Desorption ein Anstieg von 68 Prozent und für die Adsorption ein solcher von 78 Prozent errechnet. Die verbleibende Restvarianz wird auf Unterschiede im chemischen Aufbau und in der physikalischen Anordnung der Zellwände des Stützgewebes zurückgeführt.Die Anwendung der Hailwood-Horrobin-Modellgleichung zur Analyse der gefundenen Werte ermöglicht eine Unterscheidung der sorbierten Feuchtigkeit in eine monomolekulare und eine polymolekulare Sorption. Danach zeigt sich, daß das Vorhandensein von Extraktstoffen einen nur geringen Einfluß auf jene Feuchtigkeitsmenge ausübt, die als Monoschicht an die inneren Oberflächen der Zellwand sorbiert wird (Langmuir-Sorption). Im Gegensatz hierzu wird die Feuchtigkeitssorption in polymolekularen Schichten in allerdings sehr unterschiedlich hohem Grade vermindert. Dies steht in Übereinstimmung mit der Bulking-Action-Theorie, die besagt, daß die Extraktstoffe in der Zellwand die Feuchtigkeit daran hindern den gleichen Raum einzunehmen.Mit Hilfe einer Regression von der monomolekular adsorbierten Feuchtigkeit auf die Konstante M der Hailwood-Horrobin-Gleichung (=Maß für das Vorhandensein von freien Bindungsstellen für die Sorption) kann deutlich gemacht werden, daß die monomolekulare Sorption mit dem zunehmenden Vorhandensein von freien Bindungen sowchl im nichtextrahierten als auch im extrahierten Holz ansteigt. Mit Hilfe eines ähnlichen Analysenganges läßt sich zeigen, daß die polymolekulare Sorption bei extrahiertem Holz mit seiner gesteigerten Oberflächenaktivität ebenfalls zunimmt. Dieser Einfluß ist aber bei nichtextrahiertem Holz durch das Überwiegen der Bulking-Action vollständig überdeckt und daher nicht erkennbar. Die Gesamtsorption, die durch die polymolekulare Sorption wesentlich bestimmt wird, zeigt ähnliche Beziehungen. Allein im Falle vollständig extraktstoffreien Holzes kann man annehmen, daß die Gesamtsorption ein adäquates Bild von der Zugänglichkeit freier Bindungen für die molekulare Sorption wiedergibt, so daß hierdurch Schwankungen des Kristallinitätsgrades, der Zellwanddichte oder der chemischen Zusammensetzung in signifikanter Weise zu erkennen sind.

     

Beiträge zur Dichtebestimmung der Feldmäuse(Microtus arvalis Pallas) auf Grünland mit einigen Beobachtungen auf Grund des Fallenfang-Materials

Zusammenfassung Vor Bekämpfungsmaßnahmen und für die Prüfung von Mitteln gegen Feldmäuse(Microtus arvalis Pallas) sind Dichtebestimmungen erforderlich. Es wurden deshalb verschiedene Methoden hinsichtlich ihrer Brauchbarkeit für größere Grünland-Areale überprüft. Dabei wurde zunächst 5 Tage hintereinander auf drei Grünlandflächen mit einer konstanten Zahl Schlagfallen versucht, die Feldmäuse auszufangen. Ein Totalfang als Dichtebestimmung war auf diese Weise jedoch nicht möglich. Eine Verkürzung der Fangperiode auf einige Tage gelang mit einer großen Anzahl Fallen, die der Zahl der Mäuselöcher angepaßt waren. Wenn die Mäuselöcher 4 Tage vor dem Fallenaufstellen zugetreten wurden, konnte nach 3 Nächten die Fangzeit abgeschlossen werden. Fänge, die jedoch mehr als eine Nacht in Anspruch nehmen, eignen sich nicht für Dichtebestimmungen größerer Gebiete. Das Zutreten der Löcher läßt sich nicht immer durchführen. An Hand vieler Fänge einer Nacht läßt sich auf Grünland unter den Verhältnissen Nordwestdeutschlands am besten ein Bild über die Bestandsdichite und ein Überblick über ein größeres Gebiet gewinnen. Auf Grund der Erfahrungen der Jahre 1956–1960 werden Richtlinien für eine vorläufige Einteilung und Bewertung der Bestandsdichte und damit im Zusammenhang Bekämpfungshinweise gegeben. Die vorgeschlagene Methode dient im wesentlichen den Belangen des Warndienstes im praktischen Pflanzenschulz, weniger Populationsforschungen und anderen Fragestellungen.Aus dem gesammelten Tiermaterial konnte außerdem festgestellt werden, daß die Kleinsäugetierfauna auf Grünland des Untersuchungsgebietes sehr artenarm ist. Das Geschlechterverhältnis der gefangenen Feldmäuse war nicht konstant. Der Weibchenanteil war jedoch im August/September durchweg höher. Lebensfähige erwachsene Feldmäuse mit Bein- und Schwanzstummeln kommen auch im Freiland vor.Herrn Oberlandwirtschaftsrat Dr. K. V. Stolze zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Schädlingsbekämpfung bei Erhaltung einer gesunden und reizvollen Erholungslandschaft am Beispiel des Stechmückenproblems

Zusammenfassung Die Anwendung von Giftstoffen zur Bekämpfung von Schadorganismen gehört zu den naturwidrigen Maßnahmen. Aber auch die Umformung der natürlichen. Umwelt in die menschliche — ein Prozeß, der nicht aufgehalten werden kann — zählt hierzu, sofern es nicht gelingt, sich für die Gestaltung von Landschaften, für die Gestaltung unserer Umwelt schlechthin, auf Maßnahmen zu besinnen oder bewußt solche zu entwickeln, die letztendlich nicht zerstörerisch, sondern aufbauend, d. h. stets im Lebendigen wirken. Dies bedeutet, daß Lebensbedingungen für die betreffenden Schadorganismen ungünstiger zu gestalten sind, bei Erhaltung einer gesunden Landschaftsstruktur.Lange Zeit galt die Entwässerung von Gebieten als eine der elegantesten Maßnahmen zur Lösung von Stechmückenproblemen. Entwässerungen sind aber nur dort durchzuführen, wo menschlichen Eingriffen zufolge der Grundwasserspiegel nicht bereits bedenklich abgesunken ist. Und wo können wir uns noch eine weitere Senkung desselben leisten? Die Stechmücken stehen in engsten Wechselbeziehungen mit den Wasserstandsverhä ltnissen ihrer Umgebung und bilden mit dem Wasserhaushalt einer Landschaft, der wiederum witterungsbedingt ist, eine Ganzheit höherer Ordnung. Um hier in die Massenentwicklung plageerregender Stechmücken landschaftsschonend einzugreifen, ist der Wasserhaushalt entsprechend zu regulieren. Mit einer über das Jahr hin gleichmä ßigen Bewässerung von Mückenbrutgebieten und der annähernden Konstanthaltung des Wasserspiegels wird den in unseren Breiten zur Plage werdenden Mückenarten der GattungAëdes die Möglichkeit zur Massenentwicklung genommen, denn die im Trockenen liegenden Eier sind zum Schlüpfen der im Wasser lebenden Larven auf Überflutungen angewiesen, die nun nicht mehr eintreten können.

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Summary Conservation of a natural human environment inspite of pest control especially measures against mosquitoes The application of poisonous substances in pest control means a measure contradicting natural conditions. However, the conversion of the natural environment into a human environment — a process which cannot be stopped — would also have to be counted under this heading unless it will be possible to recall, or develop intentionally, measures for landscape development, for shaping the human environment as such that eventually will not have destructive but rather constructive effect, i. e. that take effect within the context of life. This means that the living conditions of the pests concerned will have to be designed to be less favourable for them while a sound landscape structure is maintained. For all long time, drainage has been considered as one of the most elegant measures to resolve mosquito problems. Drainage can be formed, however, only in situations where, due to human interference, the groundwater level has not yet decreased to a critical degree. And where could we still afford a reduction beyond the present level? The life of mosquitoes is closely interrelated with water levels in their habitat. Together with the hydrologic conditions of a given region which in turn depend on climate, a superordinate entity is formed. In this case, control of a mass development of mosquitoes as a pest does not affect the environment, is achieved by a corresponding adjustment of hydrologic conditions. A uniform water supply to mosquito breeding areas and maintenance of an approximately constant water level over the year will eliminate the risk of a mass development of mosquitos of the genusAëdes meaning pests at our geographical latitude, because flooding (which cannot take place any more) will be required for the eggs deposited at dry sites; otherwise, the larvae which are aquatic could not hatch.

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Zu dieser Problematik wurde auf der Tagung der Deutschen Gesellschaft für angewandte Entomologie in Freiburg 1974 unter dem Thema Ein naturgemäßes Verfahren zur Bekämpfung von Stechmücken (Diptera: Culicidae) vorgetragen.     

Schäden an Saatgut durch Lagerung auf chemisch geschütztem Holz

Zusammenfassung Bei Untersuchungen über Schäden an Saatgut durch Lagerung auf chemisch geschütztem Holz fanden eine Hülsenfrucht (Erbsen) und eine Ölfrucht (Raps) sowie vergleichsweise bereits früher geprüftes Getreide (Weizen) Berücksichtigung. Die hauptsächlich laboratoriumsmäßig angelegten Versuche erstreckten sich auf drei mit amtlichen. Prüfzeichen versehene Holzschutzmittel, und zwar ein BF-Salz (bifluoridhaltig), ein SF-Salz (silicofluoridhaltig) sowie ein Borpräparat. Als Maßstab für die Schädigungen diente die Beeinträchtigung der Keimfähigkeit. Dabei wurde folgendes festgestellt:Für die Gefährdung des Weizens durch die drei Schutzmittel ergab sich eine Bestätigung schon veröffentlichter Befunde: Das BF-Salz war schädlicher als das SF-Salz, während sich das Borpräparat als harmlos erwies.Gleichsinnige Unterschiede in der Auswirkung der drei Präparate auf das Saatgut zeigten sich bei Erbsen und Raps. Das nach Anwendung der beiden Fluorsalze jeweils ermittelte Ausmaß der Keimfähigkeits beeinträ chtigungen war bei den drei Saatgutarten größenordnungsmäßig im allgemeinen gleich stark.Eine Herabsetzung der Keimfähigkeit ließ sich durch Einschalten einer 8wöchigen Wartezeit zwischen der Durchführung der Schutzmaßnahmen und der Belegung des Holzes mit Saatgut nicht vermeiden.Fur die Praxis ergibt sich aus den Untersuchungen unter Einbeziehung früherer Erkenntnisse erneut die Mahnung, bei der Lagerung von Saatgut auf chemisch behandeltem Holz gegebenenfalls geeignete Vorsichtsmaßnahmen zu beachten. Inwieweit sich letztere auch auf noch nicht berücksichtigte Schutzmitteltypen und andersartiges Saatgut zu beziehen haben, muß noch dahingestellt bleiben.

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Summary In investigations about the damage on seeds by storage on chemically protected wood experiments were carried out with peas, rape-seed and wheat, the latter has already been examined before. Laboratory-experiments were carried out with 3 officially recommended wood-protecting-agents, i.e. 1 BF-salt (bifluoride), 1 SF-salt (silicofluoride) and 1 boron-salt. Damages caused by the wood-protecting-agents were shown by the degree of reduction of the germination capability of the seeds.For wheat already published results were corroborated: The BF-salt was more harmful than the SF-salt and the boron-salt did not cause damages. The results obtained with peas and with rape-seed were generally comparable with those from wheat.An interval of 8 weeks between the wood protecting measures and the storage of the seed on the protected wood did not reduce the harmfulness of the agents.The results of this study together with those of former investigations show that it advisable to take precautions when seeds are stored on chemically protected wood. If other kinds of wood-protecting agents have similar effects still has to be investigated.

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Die Durchführung der Untersuchungen wurde dankenswerter Weise von der Deutschen Gesellsctiaft für Holzforschung e. V. finanziell unterstützt.     

Ein neuer Holzschädling für Mitteleuropa Der amerikanische Splintholzkäfer (Lyctus planicollis Lec.)

Zusammenfassung Der amerikanische Splintholzkäfer (Lyctus planicollis Lec.) ist in den Jahren 1950 und 1951 aus Nordamerika mit Hickoryholz nach Österreich eingeschleppt worden.Auf Grund des gezüchteten Materials sind Beschreibungen aller Entwicklungsstadien dieses Holzinsekts gegeben und mit Bildern illustriert. Die Durchschnittsgrößen und die Grenzwerte (in Klammern) für Mannchen und Weibchen zusammen lauten: Länge der Imagines 3,2 mm (2,3 bis 5,4 mm), Breite der Imagines 0,8 mm (0,6–1,3 mm), Kopfbreite 0,6 mm (0,5–1,0 mm), Halsschildbreite 0,7 mm (0,5–1,2 mm), Flügeldeckenlänge 2,2 mm (1,8–3,2 mm).Die Flugzeit dauerte im Laboratorium bei Temperaturen zwischen 14 und 25° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30–55% vom 14.3. bis zum 8.9. im Jahre 1953 und begann im Jahre 1954 bereits am 5.1. Die Imagines leben 10–35 Tage. Sie sind lichtscheue Tiere; ihre Copula dauert nur einige Sekunden. Die Ausfluglöcher sind kreisrund und messen 0,9–2,0 mm.Die Lebensweise ist ausführlich behandelt.MitLyctus planicollis waren in schwächerem Anteil eineTrogoxylon- und eineBostrychus-Art vergesellschaftet, beide Angehörige der amerikanischen Insektenfauna.Von Parasiten wurde eine BrackwespeMonolexis fuscicornis Foerster (Fam.Braconidae) gezüchtet, die ebenfalls eine amerikanische Art ist.Die Fraßholzarten sind: Hickory-Holz, Walnuß, Eiche, Esche, Ahorn, Ulme, Robinie, Mahagoni-Holz, Sycomore-Holz, Bambusrohr, Pappel und Weide.Die Larven sind nur imstande, die Depots an Stärke, Zucker und Eiweißstoffen aus den Holzzellen sich mittels Symbionten (Bakterien) durch die Fermente Carbohydrasen und Proteasen zu erschließen. Lyctus planicollis tritt sowohl in geschlossenen Räumen als auch auf offenen Lagerpläten auf und befällt die verschiedenartigsten Gegenstände und zwar sowohl Roh- als auch Fertigwaren.Zur Vorbeugung gehört: luftige, trockene, lange Lagerung des Holzes und Bestreichen mit verschiedenartigen Lösungen bzw. Farben.Als Bekämpfung ist zu empfehlen: Mehrstündiges Dämpfen des befallenen Materials bei 65° C (die unterste Grenze liegt bei einer Stunde bei 16 mm Holzstärke) und verschiedene, oben genau angeführte chemische Bekämpfungsmittel.     

Theory of the shrinkage of wood

Summary The wood, composed of alternate earlywood and latewood lamellae, forms a statically indeterminate system with two redundants. The redundant forces are the shearing forces arising at the edge of the boundary between earlywood and latewood in the longitudinal and in the tangential directions of wood. By determining the redundant forces according to the theory of statically indeterminate systems, we know the state of stress and the state of detormation of the wood element and thus can determine its shrinkage and stresses in the longitudinal, tangential and radial directions.

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Zusammenfassung Holz ist aus Früh-und Spätholzlamellen aufgebaut und bildet damit ein statisch unbestimmtes System mit zwei statisch unbestimmten Größen. Diese statisch unbestimmten Größen sind die Scherkräfte, die in longitudinaler und tangentialer Richtung an den Kanten der Grenzschicht zwischen Früh-und Spätholz entstehen. Bestimmt man die statisch unbestimmten größen nach der Theorie der statisch unbestimmten Systeme, so kennt man den Spannungs-und Verformungszustand der Gefügeteile des Holzes und ist damit in der Lage, scine Schwindung und Schwindspannungen in longitudinaler, tangentialer und radialer Richtung zu berechnen.

     

Longitudinal shrinkage of wood — Part I: Longitudinal shrinkage of thin sections

Summary The possibility of using microtomed longitudinal sections of wood for the study of longitudinal shrinkage has been investigated using hoop pine (Araucaria cunninghamii Ait.). Cutting of the sections was shown to distort them and to affect their subsequent shrinkage. However, by increasing the inclination angle of the microtome knife, sections could be cut without change in longitudinal dimensions. The longitudinal shrinkage behaviour of such sections more than 80 m thick was little different from that of thicker sawn specimens.Measurements of longitudinal shrinkage using this technique showed that very thin sections (40 m) had greater longitudinal shrinkage than sawn wood. Partial delignification with sodium chlorite also increased longitudinal shrinkage. The longitudinal shrinkage was reproducible over successive cycles of moisture content change but not reversible, the length of a specimen at a given moisture content being less during desorption than at the same moisture content during adsorption. It is considered likely that the longitudinal shrinkage of wood is markedly affected by stresses which develop within the cell wall as the wood dries.

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Zusammenfassung Die Möglichkeit, Mikrotom-Längsschnitte zur Prüfung der Längsschwindung zu verwenden, wurde an Hoop Pine (Araucaria cunninghamii Ait.) geprüft. Dabei zeigte sich, daß die Längsschnitte beim Schneiden verschoben werden, was die nachfolgende Schwindung beeinflußt. Nachdem der Schnittwinkel des Mikrotommessers vergrößert worden war, konnten die Schnitte ohne Veränderung der Längsabmessungen abgetrennt werden. Das Längsschwindungs-Verhalten solcher Schnitte von über 80 m Dicke unterschied sich nur wenig von demjenigen dickerer, gesägter Proben.Messungen der Längsschwindung mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens zeigten, daß sehr dünne Schnitte (40 m) eine größere Längsschwindung aufweisen als gesägte Schnitte. Die teilweise Delignifizierung mit Natrium Chlorit erhöhte ebenfalls die Längsschwindung. Die Längsschwindung blieb während aufeinanderfolgender zyklischer Feuchtigkeitsänderungen reproduzierbar, war aber nicht umkehrbar. Die Länge einer Probe war, bei gleichem Feuchtigkeitsgehalt während der Desorption geringer als während der Adsorption. Es darf als wahrscheinlich angesehen werden, daß die Längsschwindung des Holzes deutlich durch Spannungen beeinflußt wird, die sich beim Trocknen des Holzes innerhalb der Zellwand entwickeln.

     

Freilanduntersuchungen anPterochloroides persicae (Chol.) undBrachycaudus helichrysi (Kltb.), zwei häufigen Aphiden des Mandelbaumes im Libanon

Zusammenfassung Geographisch liegt das Land Libanon an der Ostküste des Mittelmeeres und umfaßt von Ost nach West eine Küstenebene und zwei parallele Gebirgsketten, den Libanon und den Antilibanon, die in N-S Richtung streichen. Die zwei Gebirgsketten sind durch ein hohes und breites Tal getrennt. Die Küstenebene und der westliche Rand des Libanon bilden einen humiden Biotop infolge der höheren jährlichen Regenmengen und höherer relativer Luftfeuchtigkeit gegenüber dem übrigen gegen Osten gelegenen Land; letzteres wird als trockener Biotop bezeichnet. Im ersten Biotop sinken die Wintertemperaturen selten bis O°, während im zweiten Biotop die Temperaturen im Winter bis einige Grad unter O° C liegen. Beide Biotope haben genügend Bodenfeuchtigkeit für das Wachstum von Mandelbäumen. Zwei Aphidenarten befallen den Mandelbaum im Libanon.Die rindensaugende AphidePterochloroides persicae wird an Mandelbäumen beider Biotope gefunden, hat aber in jedem einen verschiedenen biologischen Lebenszyklus, Im feuchten und wärmeren Biotop vermehren sich die Kolonien thelytok parthenogenetisch während des ganzen Jahres, Jahr für Jahr; im trockenen und kälteren Biotop haben hingegen fast 100% der Individuen eine holozyklische Vermehrungsbiologie. Im letzteren Fall erscheinen Sexuales im späten Oktober und Männchen wie ovipare Weibchen im Oktober-November. Wintereier werden vom späten Oktober bis Mitte Jänner abgelegt. Das Schlüpfen findet von Mitte Jänner bis Mitte März statt. Die ersten Fundatrices erreichen das Imaginalstadium in der zweiten Aprilwoche. Die erste Generation der Fundatrigeniae ist zeitlich im Mai vorhanden. Alatae erscheinen in verschiedener Zahl im Juni-Juli und wandern auf andere Mandel- oder Pfirsichbäume der Umgebung ab und verlieren zeitweise die Neigung, sehr eng in einer Kolonie zu leben, Im Juli erscheinen wieder parthenogenetische Alatae, und ihre Nachkommen haben wieder die charakteristische enge Lebensweise in der Kolonie. Kaum eine unter 10 000 Individuen einer Kolonie des trockenen Biotops hat eine anholozyklische Biologie während des ganzen Jahres. Der größte klimatologische Unterschied zwischen den beiden Biotopen liegt in der Temperatur (siehe Tab. 1 und 2) und ist wahrscheinlich jener Faktor, der für die holozyklische Vermehrung vonP. persicae im kälteren trockenen Biotop verantwortlich ist. Die Arten sind von der Anwesenheit von Ameisen nicht abhängig, da sie die Eigenschaft haben, den Honigtau wegzuschleudern. Doch besucht eine Anzahl von Ameisen die Kolonien um den Honigtau, der reichlich von allen Stadien abgeschieden wird, aufzunehmen, Parasitierung fehlt im Libanon vollständig. Die blattrollende Mandel-AphideBrachycaudus helichrysi hat in beiden Biotopen holozyklische Biologie. Die Wintereier werden etwa Mitte März verlassen, sowohl im humiden wie auch im trockenen Biotop. Die Fundatrix und wenigstens zwei ungeflügelte Generationen von Fundatrigeniae bilden sich von Mitte März bis Mitte Juni. Die größte Menge der nach Mitte Mai entstandenen Individuen sind Alatae. Die Mehrzahl der nach dieser Zeit auf Mandel vorzufindenden Individuen ist parasitiert, während der Rest von der Mandel auf die Sommerwirte wandert. Die Nahrungsaufnahme vonB. helichrysi bewirkt nicht nur starkes Einrollen der Blätter, sondern auch Wachstumshemmungen und unregelmä ßige Verkrümmungen der Mandelzweige. Die Arten erzeugen reichliche Mengen von Honigtau und sind von Ameisen gut besucht.Beide,P. persicae undB. helichrysi sind mit systematischen Bekämpfungsmitteln der Phosporestergruppe leicht zu bekämpfen.

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Summary Geographically, the country of Lebanon lies on the eastern shores of the Mediterranean Sea, and comprises from west to east, a coastal plain, and two parallel chains of mountains, the Lebanon and the Anti-Lebanon that run in a north-south direction. The two chains are separated by a high and wide valley. The coastal plain and the western slope of the Lebanon from a humid biotope due to a higher annual rainfall and a higher relative humidity than the rest of the country to the east; this latter is termed the dry biotope. In the first biotope winter temperatures rarely fall to freezing, while in the second biotope temperatures fall several degrees below zero centigrade in winter. Both biotopes, however, have enough moisture in the soil to grow almond trees. Two species of aphids infest the almond tree throughout Lebanon.The bark-infesting peach aphid,Pterochloroides persicae, is found on almonds in two different biotopes, but follows in each a different biological lifecycle. In the humid and warmer coastal biotope, the colonies show parthenogenetic mode of reproduction throughout the year, in the dry and colder interior biotope almost only a holocyclic reproduction occurs. In the latter case, sexuales appear in late October, and males and oviparous females appear during October-November. Winter eggs are laid from late October to mid-January; egg hatching takes place from mid-January to mid-March. The first fundatrices become adult in the second week of April. The first generation of fundatrigeniae is completed by early May. Alatae appear in varying numbers during June- July and move to other almond or peach trees in the vicinity. Individuals in the colonies dwindle in numbers during early June, and temporarily lose the habit of being very closely serrated in a colony. In July, alatae reappear, and their progeny regain the characteristic closely-serrated habit of colonial life. The major climatological difference between the two biotopes is thermal, (see Tables 1 and 2) and is probably the one that is responsible for the holocyclic reproductive biology ofP. persicae in the colder dry biotope. The species does not depend on ant attendance due to their ability to eject their honeydew. Nevertheless, a number of ants visit the colonies to feed on honeydew that is copiously excreted by larvae and adults. Predatism is quite rare while parasitism seem to be entirely absent in Lebanon,The leaf-curling almond aphidBrachycaudus helichrysi on follows a holocyclic biology in both biotopes. The winter eggs hatch in about mid-March in the humid as well as the dry biotopes. The fundatrix, and at least two apterous generations of fundatrigeniae are formed from mid-March till mid-June. The largest number of individuals formed after mid-May are alatae. The majority of individuals found on almonds after that date are either preyed upon or parasitized, while the rest leave the almond to the summer host. The feeding ofB. amygdalinus not only results in severe leaf curling, but also causes growth-stunting and very irregular curvature of almond twigs. The species produces copious amounts of honeydew and is well attended by ants.BothP. persicae and B.helichrysi are easily controllable with systemic pesticides of the phosphoric ester group.

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Zur Publikation genehmigt am 25.6. 1971 in Journal Nr. 349 durch die Faculty of Agricultural Sciences, American University of Beirut, Beirut Libanon, in connection with the Aphid Research Project.     

Specific gravity and shrinkage of open grown Ponderosa pine

Summary Wood specific gravity and shrinkage determinations were made on disks cut at 16-foot intervals from eight open-grown wide ringed second-growth ponderosa pines. This wood differed from forest grown narrower-ringed wood by having somewhat lower values for specific gravity and radial and tangential shrinkage and slightly higher values for axial shrinkage. Wood from the lowermost (stump) disks was denser and often had excessive axial shrinkage and irregular grain. At higher levels in the tree excessive axial shrinkage was limited to a 1... 2-inch core including the first 2... 3 growth rings. With these exceptions, the wideringed wood was uniform in quality. Slightly higher stumps were advocated if more uniform quality along the length of the butt log is desired.

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Zusammenfassung An Holz von Zweitwuchs-Ponderosa pine wurden die Rohdichte und die Schwindung bestimmt. Zu diesem Zweck wurden in Abständen von 4.8 m Stammscheiben entnommen. Das Holz dieser Bäume unterschied sich von jenen aus Altbeständen mit engen Jahrringen durch etwas niedrigere Rohdichtewerte sowie etwas niedrigere Radial-und Tangentialschwindung und durch etwas höhere Werte der Längsschwindung. Das Holz der aus dem Stammfuß entnommenen Scheiben erwies sich als dichter und zeigte häufig anormal hohe Schwindung und unregelmäßigen Faserverlauf. In den höher gelegenen Stammteilen beschränkte sich die übernormale Längsschwindung auf den Kernteil mit rund 25... 50 mm Durchmesser, d. h. auf den Bereich der ersten 2... 3 Jahrringe. Von diesen Ausnahmen ab-gesehen, zeigte das weitringige Holz eine ziemlich gleichmäßige Qualität. In diesem Zusammenhang wird empfohlen, den Fällungsschnitt etwas höher als gewölnlich anzusetzen, wenn es darauf ankommt, auch für den Erdstamm gleichmäßigere Holzqualität zu erzielen.

     

Longitudinal shrinkage of wood — Part II: The relation between Longitudinal shrinkage and structure

Summary Models put forward by Preston and Kelsey to represent the longitudinal shrinkage of wood have been extended to take into account shearing stresses between microfibrils and between fibres. Mathematical relationships have been developed and previous models shown to be approximations to that developed here.The suitability of the model from various points of view and the variations in the model parameters with changing moisture content are discussed.The effect of the cross-cutting of the fibres occurring in thin microtomed sections, the effect of delignification and the incidence of an anomalous hysteresis are also discussed.Curves are given for the parameters of the models developed and these are discussed in the light of the results reported in Part I of this paper.It is concluded that the non-linearity observed in the longitudinal shrinkage moisture content relationship is due to the development of restraint against slipping of the chain molecules along one another and that this restraint is caused by increasing inter-chain molecular bonding with decreasing moisture content. It is also suggested that the irreversible interfibrillar shearing strain is a cause of the hysteresis.

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Zusammenfassung Die von Preston und Kelsey entworfenen Modelle zur Darstellung der Längsschwindung von Holz wurden von den Verfassern erweitert und zwar im Hinblick auf Scherspannungen zwischen Mikrofibrillen und zwischen Fasern. Es wurden mathematische Beziehungen aufgestellt und gezeigt, daß früher entwickelte Modelle dem hier entworfenen angenähert entsprechen. sprechen.Die Eignung des Modells wird von verschiedenen Gesichtspunkten aus beleuchtet und die Anderungen der Modellparameter bei wechselndem Feuchtigkeitsgehalt werden erörtert. Der Einfluß des Querschneidens der Fasern beim Mikrotomschnitt, der Einfluß der Delignifizierung und das Auftreten einer anomalen Hysterese werden besprochen.Die Parameter der entwickelten Modelle sind als Kurven dargestellt; diese werden unter Berücksichtigung der in der ersten Mitteilung veröffentlichten Ergebnisse erörtert.Als Schlußfolgerung ergibt sich, daß die Nichtlinearität, die in der Beziehung zwischen Längsschwindung und Feuchtigkeitsgehalt beobachtet wurde auf die Entwicklung eines gewissen Widerstandes gegen das gegenseitige Gleiten der Kettenmoleküle zurückkzuführen ist, und daß dieser Widerstand durch eine Zunahme der zwischen den Ketten bestehenden Molekularverbindungen bei abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt verursacht wird.Ebenso wird vorgeschlagen, die irreversible Scherverformung zwischen den Fibrillen als Ursache für die Hysterese anzusehen.

     

Beständigkeit der Wirksamkeit von Holzschutzmitteln mit flüchtigen Anteilen gegen Insekten

Zusammenfassung Giftwerte (Grenzwerte der insektentötenden Wirkung nach DIN 52 165) und vorbeugende Wirkung (nach DIN 52 163) gegen Hausbock-Eilarven wurden für einige Fluor-Verbindungen und eine Anzahl öliger Holzschutzmittel des Handels nach 10- bis 12jähriger Lagerung des behandelten Holzes bestimmt.Die Giftwirkung der geprüften Fluor-Verbindungen wird nach Abschluß der Fluorwasserstoff-Abgabe im Laufe der Zeit nicht mehr vermindert. Der Unterschied zwischen den Ergebnissen nach 4wöchiger und 10jähriger Lagerung der behandelten Proben war nicht groß. Praxisnahe Prüfungen auf einem Dachboden ergaben bei vorschriftsmäßiger Anwendung der Fluor-Verbindungen noch nach 10 Jahren Holzlagerung vorbeugenden Schutz, der sich in längerer Zeit ohne Feuchtigkeitseinflüsse kaum vermindern dürfte.Bei öligen Holzschutzmitteln mit Gehalt an synthetischen Kontaktinsektiziden blieben die Giftwerte über 10 bis 12 Jahre lang nahezu unverändert. Die vorbeugende Wirkung eines Randschutzes verminderte sich, und zwar bei Dachboden-Lagerung mit einer Jahres-Durchschnittstemperatur von rund 12°C mehr als bei dauernder Lagerung in einem 20°C-Klimaraum. Ein Teil der älteren Präparate ohne Kontaktinsektizide hatte nach 10 Jahren seine Schutzwirkung verloren. Eine Anzahl der geprüften neueren öligen Holzschutzmittel dagegen verhinderte bei einer Anwendungsmenge von 100 bis 200 g je m² Holzfläche noch nach 10 bis 12 Jahren Dachboden-Lagerung sogar jeden Beginn eines Einnagens von Hausbock-Eilarven. Bei sachgemäßer Anwendung ist bei geeigneten öligen Holzschutzmitteln mit einer langen Wirkungsdauer zu rechnen.     

Rupture of pit membranes during embedding procedures

Summary Embedding of small wood blocks for study of changes in pit structure during treatments of wood, such as various drying methods, may cause considerable damage to the pit membranes. The sapwood of three species was studied: Sitka spruce, Douglas-fir, and Pacific silver fir. Drying was done by air-drying, freeze-drying, and solvent-seasoning. The principal embedding medium used was butyl-methyl methacrylate. Other media used were celloidin, paraffin, and commercial epoxy and polyester resins.Damage to tracheid bordered pit membranes was found with all media and most woods and drying conditions, although there was much variation. In wood embedded in methacrylate monomers, the damage ranged from nearly aspirated pits, even in unseasoned wood which was solvent exchanged and diffusion embedded, to tori protruding from the aperture and to tori completely dislodged and removed from the pit cavity.The greatest pit damage occurred with nerver-dried wood, which was solvent exchanged and diffusion embedded. Air-dried spruce embedded in celloidin and commerically dried spruce embedded either in epoxy or methacrylate showed no appreciable displacement of tori. Freeze-drying of wood reduced but did not eliminate pit aspiration although the results are somewhat confounded with the effects of embedding. Embedded freeze-dried wood also showed pit damage. In solvent-exchanged embedded wood less aspiration occurred.Rupture of the pit membrane and torus displacement is probably caused by the stresses and plastic flow in the shrinking embedding medium during polymerization of resin systems or cooling of non-resin systems. Care must be taken in observing results of wood treatments that the observations are not brought about by the embedding method itself.

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Zusammenfassung Die Einbettung kleiner Holzproben zur Untersuchung der Tüpfelstrukturänderungen bei der Behandlung von Holz, z. B. durch verschiedene Trocknungsverfahren, kann zu erheblichen Beschädigungen der Tüpfelmembranen führen. Untersucht wurde das Splintholz dreier Holzarten: Sitka-Fichte, Douglasie und die Pazifik-Silbertanne. Die Trocknung erfolgte durch Luft-, Gefrier- und Lösungsmitteltrocknung. Als Einbettungsmittel wurde hauptsächlich Butyl-Methyl-Methacrylat verwendet, daneben Zelloidin, Paraffin sowie handelsübliche Expoxyd- und Polyester-Harze.Bei allen Einbettungsmitteln, den meisten Holzarten und Trocknungsverfahren wurden Beschädigungen der Tracheiden-Hoftüpfelmembranen festgestellt, allerdings in vielerlei Variationen. Bei in Methacrylatmonomeren eingebettetem Holz reichten die Beschädigungen vom fast geschlossenen Tüpfel, auch in ungetrocknetem lösungsmittel- und diffusionsbehandeltem Holz, bis zu aus der Öffnung herausragenden oder vollständig losgelösten und aus dem Tüpfelhof entfernten Tori.Die größten Schäden entstanden bei Tüpfeln in ungetrocknetem Holz nach Lösungsmittelaustausch und Einbettung. Luftgetrocknetes, in Zelloidin eingebettetes und normal getrocknetes, in Epoxyd- oder Methylacrylat eingebettetes Fichtenholz zeigte keine wesentlichen Tori-Verlagerungen. Gefriertrocknen von Hölzern bewirkte eine Verminderung jedoch nicht vollständige Ausschaltung des Tüpfelhofverschlusses; diese Ergebnisse sind jedoch von den Wirkungen der Einbettung überlagert. Eingebettetes, gefriergetrocknetes Holz wies ebenfalls Tüpfelbeschädigungen auf. Bei Lösungsmittelaustausch und Einbettung des Holzes kam es weniger oft zu Tüpfelhofverschlüssen.Der Bruch der Tüpfelmembranen und die Verlagerung der Tori wird wahrscheinling durch Spannungen und plastisches Fließen in den schrumpfenden Einbettungsmitteln während der Polymerisation der harze oder während der Abkühlung der anderen Einbettungsmedien verursacht. Bei der Untersuchung der Wirkung bestimmter Arten der Holzbehandlung muß daher sorgfältig darauf geachtet werden, daß diese Wirkungen nicht mit jenen der Einbettmethode verwechselt werden.

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The research was financed by the Institute of Forest Products and College of Forest Resources, University of Washington, Seattle.     

Rattenbekämpfung in Groβmarkthallen

Zusammenfassung der Empfehlungen für aktive Rattenbekämpfung in Markthällen würde also folgendermaßen lauten:Hauptaufgabe bleibt das Ausfindigmachen der regelmäßigen Rattenwechsel, an denen dann Köderstellen angelegt werden, etwa zwei pro 1000 qm Halle. Von Giften sind Cumarinpräparate zu bevorzugen, die als Fraß-und Streumittel gebraucht werden können.Nach der ersten, gründlichen Sanierung sollte eine Inspektion der einzelnen Kontrollstellen im Abstand von etwa 3 Wochen ausreichen, um erneuten Belästigungen vorzubeugen.Wem dieses Verfahren zu einfach erscheint, um Erfolg zu versprechen, der möge bedenken, daß man ja derart kurz gefaßte Richtlinien jet nur aufstellen konnte, weil wir dank des besonderen Interesses der Stadtverwaltung Frankfurt und der US-Armee eben Gelegenheit hatten, uns diesen Problemen während 10 Wochen in aller Ruhe zu widmen.Nach derart eingehender Vorbereitung gilt aber auch für die Rattenbekämpfung wenn man's weiß — ungefähr — ist's nicht schwer, jedenfalls keine Geheimwissenschaft! —