Elde edilen sonuçlara göre; Her iki tutkal türünden üretilen paralel şerit ahşabın bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin, yapıldığı ahşabınkinden daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Fiziksel özellik testlerinde fenol formaldehit bazlı tutkalla yapılan paralel şerit ahşabın dış mekan uygulamalarına, üre-formaldehit bazlı tutkalla yapılan PŞK'nın ise iç mekan kullanımına uygun olduğu belirlendi.
GİRİŞ
Türkiye ve Dünyadaki Odun Hammaddesi Durumu
Ülkemizde hızlı gelişen ağaç türleri ve endüstriyel ormancılık tesisi yatırımları teşvik edilip yaygınlaştırılmadığı takdirde; Odun hammaddesi üretim açığımızın 2010 yılında 31 milyon m3/yıl, 2020 yılında ise 42 milyon m3/yıl'ı aşması beklenmektedir (Birler, 2006).
Hızlı Gelişen Ağaç Türleri
Esp (P.tremula), Zwarte poplier (P.nigra), Wilgensoort (Söğüt sp.), Els (Alnus sp.), Es (Fraxinus sp.), Linde (Tilia sp.), Beuk (Kayın sp.) Esdoorn (Acer sp.) Selvi (Aziatische) kavak (Populus uzbekistanica). Rode den (Pinus brutia), steenden (Pinus pinea), Boğa (Cedrus lebani), Selvi (Cupressus sp.), Halep (P.halepensis).
I-214 Melez Kavak Klonu (Populus X Euramericana)
- I-214 Melez Kavak Klonunun (Populus X Euramericana) Kimyasal,
Orman Endüstrisinde Kullanılan Tutkal Çeşitleri
- Sentetik Reçineler
- Termoset Tutkallar
Ormancılık endüstrisinde kullanılan duroplastik yapıştırıcılar tipik olarak UF yapıştırıcılar, fenol formaldehit yapıştırıcılar, melamin formaldehit yapıştırıcılar, resorsinol formaldehit yapıştırıcılar, melamin-üre formaldehit yapıştırıcılar ve izosiyanat yapıştırıcılardır. Melamin formaldehit üretiminde; Reaksiyon, pH 5-6 ortamında (Şekil 1.4) 1 mol melaminin 6 mol formaldehit ile karıştırılmasıyla başlar ve kademeli olarak ilerler.
Mühendislik Ürünü Ağaç Malzemeler
- Mühendislik Ürünü Ağaç Malzemelerin Sağladığı Avantajlar ve
- Mühendislik Ürünü Ağaç Malzemeler
- Tabakalanmış Kaplama Kereste (TAK)
- Tabakalanmış Şerit Kereste (TŞK)
- Paralel Şerit Kereste (PŞK)
Başlangıçta lamine kaplama kereste üretilmiş, daha sonra bu üretimi PŞK ve lamine ahşap üretimi izlemiş ve ortaya çıkan ürünler hızla geleneksel olarak üretilen kerestenin yerini almıştır (Winistorfer, 2002). Hafif ticari bina ve konut inşaatı Popüler türleri lamine kaplama kereste, PŞK ve lamine şerit kerestedir (Wu, 2005). Bir yapı malzemesi olan kaplamalı lamine malzeme, soyulmuş kaplamaların fiber yönünde birbirine paralel olarak yapıştırılmasıyla oluşturulur (Şekil 1.11.). Başka bir deyişle lamine kaplama, ahşap katmanlar, ahşap kaplama ve tutkaldan oluşan bir bileşendir (Mengeloğlu ve Kurt, 2004).
Lamine kaplama kereste ve kontrplaktaki lif yönleri (Clouston, 2001) Lamine kaplama kereste, ilk mühendislik ahşap malzemesi türüdür ve Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilmiştir. Lamine kaplama kerestesinin tipik üretim prosesinde, kaplamanın kalınlığı yakl. 3 mm ve kaplamalar daha sonra sıralanır. Lamine kaplama kerestesi ya sabit ya da aşamalı preslerde preslenir ya da sürekli preslerde istenilen uzunlukta üretilir (Nelson, 1997).
Lamine kaplama kereste, aynı boyuttaki kereste ile aynı strese iki kat veya daha fazla dayanıklıdır. Dolayısıyla aynı kalınlıktaki lamine kaplama kereste normal keresteye göre daha uzun bir destek açıklığına karşı gerekli yükü taşıyabilir veya daha ince bir lamine kaplama kereste ile aynı yük taşınabilir (Mengeloğlu ve Kurt, 2004). Tutkalın buhar enjeksiyon sistemi ile kuruması nedeniyle lamine şerit ahşabın boyutsal stabilitesi ve kalınlık şişmesi lamine kaplama kereste ve PŞK kadar iyi değildir.
ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
Goodell ve ark.'nın "İskele Solucanları Tarafından Bozulan Emdirilmiş ve Emdirilmemiş PCK Panellerinin Özellikleri" başlıklı çalışmada. 2003 yılında güney çamı ve Douglas göknarından üretilip bakır-krom-arsenik (CCA) ve amonyak-bakır-çinko-arsenik (ACZA) emprenye edilmiştir. Emprenye edilen PŞK paneller 7 yıl boyunca deniz suyuyla temasa bırakılmış ve sonuçlar emprenyesiz PŞK paneller ve yapıldıkları ahşap ile karşılaştırıldı. Emprenyeli PŞK paneller, yapıldığı ahşaba ve işlem görmemiş PŞK'ya göre mükemmel performans göstermiş olup, uygun miktarda emprenye malzemesi kullanılan PŞK panellerin deniz suyuna maruz kalan yerlerde ve kazıcı istiridye bulunan yerlerde kullanılabileceği tespit edilmiştir. Yihai ve Lee tarafından 2003 yılında yapılan "Güney çamı ve sarı kavaktan yapılan PSC'nin bazı fiziksel ve mekanik özellikleri" başlıklı çalışmanın sonuçları Tablo 2.1'de verilmektedir.
Test sonuçları PŞK'nin fiziksel ve mekanik özelliklerinin yapıldığı ahşap malzemeye göre daha iyi olduğunu gösterdi. Bu çalışmada 8 adet çivili bağlantı değerlendirilmiş ve değerlendirme sonucunda çivi başına tasarım değerleri kompozit malzemenin parçalara ve yoğunluğuna ve fiberlerin yük yönüne bağlı olarak 1 ile 2 kN arasında çıkmıştır. Kompozit malzemeyi oluşturan ve bu oranın sarı kavak PŞK'da kullanılan pin bağlantısında 65 mm arasında olduğu, aralığın ise 5,2 ile 6,2 kN arasında olduğu bulunmuştur. Bu çalışma ile odun kaynaklarının daha verimli kullanılmasına katkı sağlamak amacıyla ülkemizde henüz bilinmeyen ve üretimi yapılmayan PŞK'yı orman sektörümüze tanıtacağız ve iki farklı kullanılarak üretilen PŞK'nin fiziksel ve mekanik özelliklerini belirleyeceğiz. Tutkal çeşitleri (FF ve UF), PŞK'nin iç ve dış özelliklerinin belirlenmesi, dış uygulamalarda kullanım özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmaktadır.
Ticari olarak üretilen paralel şerit ahşap genellikle fenol formaldehit ve rezorsin formaldehit yapıştırıcılarla üretilir. Üre formaldehit tutkalı ülkemizde dahili kullanım için tercih edilen ve ticari olarak kolaylıkla bulunabilen bir yapıştırıcıdır. Üretilen PSC'lerin iç kullanım koşullarına uygunluğunu değerlendirmek için üre formaldehit tutkalı seçildi ve dış koşullara uygunluklarını değerlendirmek için fenol formaldehit tutkalı seçildi.
MATERYAL VE METOT
Materyal
- Odun Hammaddesi
- Tutkal
Kaplama yüzeylerine uygulanacak tutkal miktarını kontrol etmek amacıyla yapıştırma işlemi iki silindirli tutkal sürme makinesinde gerçekleştirilmiştir (Şekil 3.3.). Fenol formaldehit tutkalı, üretici firma (Polisan) tarafından, dış cephe ve deniz yapıştırma işlerinde ve lamine kontrplak imalatında uygun sertleştirici ile birlikte kullanılan FF reçinesi olarak tanımlanır. ÜF tutkalı, üretici firma (Polisan) tarafından mobilya ve ahşap sektörü için E - 2 tipi sunta ve MDF'nin yanı sıra E - 1 tipi kontrplak yapımında ve iç dekorasyonda düşük nem uygulamalarında kullanılan ÜF reçinesi olarak tanımlanmaktadır. .
Metot
- Fiziksel Özelliklerin Belirlenmesi
- Tam Kuru Yoğunluğun ve Rutubetin Belirlenmesi
- Boyutsal Stabilitenin Belirlenmesi
- Mekanik Özelliklerin Belirlenmesi
- Eğilme Direncinin Belirlenmesi
- Elastikiyet Modülünün Belirlenmesi
- Dinamik Eğilme (Şok) Direnci
- Liflere Paralel Basınç Direnci
- Statik Sertlik Tayini
Boyutları belirlenen test numunelerinin ağırlıkları 0,01 g hassasiyette hassas terazide belirlendi ve özgül ağırlık hesaplamasında aşağıdaki formül (1) kullanıldı. Deney numunelerinin deney başlangıcında, 2 saat sonra ve 22 saat sonra 4 yönden kalınlıkları ve merkezden genişlikleri ölçülerek ortalama değerler elde edildi. Test numunelerinin ağırlıkları 0,01 g hassasiyetle hassas terazide tartıldıktan sonra, su sıcaklığının 20 ± 1 °C olduğu, su yüzeyinin 25 mm altında, el değmeden deney düzeneğine yerleştirildi. her biri. diğer.
2 ve 22 saat su altında tutulan test numunelerinin ağırlıkları belirlenerek, alınan su miktarının hesaplanmasında aşağıdaki formül (3) kullanıldı. Mekanik özelliklerin belirlenmesinde kullanılan test numunelerinin milimetre cinsinden boyutları ve uygulanan test yöntemleri Tablo 3.4'te verilmiştir. Statik eğilme dayanımının belirlenmesinde kullanılan test numunelerinin şekil ve boyutları Şekil 3.9'da, kullanılan test makinesinin görüntüsü ise Şekil 3.10'da gösterilmiştir.
Dinamik eğilme (şok) dayanımının belirlenmesi için TS'de belirtilen ölçülere göre (20x20x300 mm) test numuneleri (30 adet üre formaldehit yapıştırılmış ve 30 adet FF tutkal) üretilmiştir. Dinamik eğilme dayanımının belirlenmesinde kullanılan test makinesinin görünümü Şekil 3.11'de, test numunelerinin şekli ve boyutları ise Şekil 3.12'de verilmiştir. Liflere paralel basınç direncini belirlemek için kullanılan test numunelerinin şekli ve boyutları Şekil 3.13'te gösterilmektedir ve liflere paralel basınç direncini belirlemek için kullanılan test makinesinin görüntüsü Şekil 3.14'te gösterilmektedir.
Verilerin Değerlendirilmesi
BULGULAR VE TARTIŞMA
Fiziksel Özelliklerin Belirlenmesi
- Tam Kuru Yoğunluk ve Rutubetin Belirlenmesi
- Boyutsal Stabilitenin Belirlenmesi
- Kalınlığına Şişme
- Ağırlıkça Artma Miktarının Belirlenmesi
FF ve ÜF tutkalı ile yapılan deney numunelerinin kalınlıktaki şişme miktarının belirlenmesindeki değişimler Tablo 4.4'te verilmiştir. COV: Değişim katsayısı Max: Maksimum değer, Min: Minimum değer, P: Anlamlılık düzeyi (P< 0,05), K.S.: Şişmenin kalınlığa göre yüzdesi, HG: Homojenlik grubu F.F: fenol formaldehit tutkalı U.F: Üre formaldehit tutkalı. Her iki tutkal türü ile yapılan test numuneleri birbiriyle karşılaştırıldığında, PFF tutkal ile yapılan test numunelerinde iki saat sonra kalınlıktaki yüzde artışın ortalama değeri %8,49 olurken, kalınlıktaki yüzde artışın ortalama değeri FF yapıştırıcı ile yapılan test numunelerinde iki saat sonra %3,99 çıkmıştır. Olarak belirlendi.
24 saat sonunda PU tutkalla hazırlanan test numunelerinde ortalama değer %15,11, FF tutkalla hazırlanan test numunelerinde ise %6,70 oldu. FF yapıştırıcı ile hazırlanan test numunelerinin kalınlık artış değerlerinin ÜF ile hazırlanan test numunelerine göre daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Yapıştırıcı tipinin şişmeye etkisini belirlemek amacıyla yapılan F testine (P<0001) göre FF ve ÜF yapıştırıcılarla üretilen PSC'ler arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar bulunmuştur.
Her iki yapıştırıcı türü ile yapılan test numunelerinin ağırlık artış oranları birbiriyle karşılaştırıldığında, PFF yapıştırıcı ile hazırlanan test numunelerinde iki saat sonra ortalama değer %32,42 olurken, ortalama değer ise %32,42 olarak bulunmuştur. FF yapıştırıcı ile hazırlanan test numunelerinde iki saat sonra %14,45. 24 saat sonunda PU tutkalla yapılan test numunelerinde ortalama değer %47,89 olarak bulunurken, FF tutkalla yapılan test numunelerinde bu oran %20,31 oldu. UF yapıştırıcı ile yapılan test numunelerinde en yüksek yüzdesel ağırlık artışının daha yüksek olduğu görülmektedir.
Mekanik Özelliklerin Belirlenmesi
- Eğilme Direncinin Belirlenmesi
- Elastikiyet Modülünün Belirlenmesi
- Dinamik Eğilme (Şok) Direncinin Belirlenmesi
- Liflere Paralel Basınç Direncinin Belirlenmesi
- Statik Sertlik (Janka) Direncinin Belirlenmesi
Araştırma sonuçları, PŞK'nın eğilme dayanımının kavak ağacından daha yüksek olduğunu ve bazı yerli yaprak döken ve iğne yapraklı ağaç türlerinin değerlerine yakın olduğunu ortaya koydu. FF yapıştırıcı ve ÜF yapıştırıcı kullanılarak üretilen PŞK'nin elastisite modülünün belirlenmesinde kullanılan eğilme mukavemeti test sonuçları Tablo 4.8'de verilmiştir. FF yapıştırıcı ve ÜF yapıştırıcı kullanılarak üretilen PŞK'nin dinamik eğilme (darbe) dayanım test sonuçları Tablo 4.10'da verilmiştir.
Yapıştırıcı tipinin dinamik bükülme (şok) direncine etkisini belirlemek amacıyla yapılan F-testine (F=5.57, P=0.0216) göre FF ve ÜF yapıştırıcılarla üretilen PSC'ler arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar bulunmuştur. Araştırma sonuçları PŞK'nın dinamik eğilme mukavemetinin (şok) kavak ağacından daha yüksek olduğunu ve bazı yerli sert ve yumuşak ağaç değerlerine yakın olduğunu gösterdi. Liflere paralel basınç dayanımının belirlenmesinde kullanılan FF tutkalı ve ÜF tutkalı ile yapılan PŞK liflerine paralel basma dayanımı testinin sonuçları Tablo 4.12'de verilmiştir.
Araştırma sonuçları, PŞK'nın liflere paralel basınç dayanımının kavak ağacından daha yüksek olduğunu ve bazı yerli yaprak döken ve iğne yapraklı türlerin değerlerine yakın olduğunu gösterdi. FF tutkal ve ÜF tutkal ile üretilen PŞK'nin statik sertlik belirleme direncine ait test sonuçları tablo 4.14'te verilmiştir. FF tutkal ile üretilen PŞK'da statik sertlik (Janka) direncinin belirlenmesinde elde edilen ortalama değer 50.892 N/mm2 iken, ÜF ile üretilen PŞK'de bu değer 42.155 N/mm2 olarak bulunmuştur.
SONUÇ VE ÖNERİLER
Sonuç
Bu çalışmada; Ülkemizde henüz tam olarak bilinmeyen ve üretimi yapılmayan PŞK'nin bazı fiziksel ve mekanik özellikleri araştırıldı. Her iki tutkal türünden üretilen PŞK'nin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin, yapıldığı ahşabın (I-214 hibrit kavak klonu (Populus x euramericana)) fiziksel ve mekanik özelliklerinden daha yüksek olduğu belirlendi. ÜF ve FF tutkalı ile üretilen paralel şerit kerestelerin nem ve tam kuru yoğunluk değerleri.
FF tutkalı ile yapılan paralel şerit ahşap kalınlığının şişme kontrolü, 2 saat ve 24 saat sonraki ölçüm değerleri. Max: En büyük değer Min: En küçük değer Ortalama değer: Ortalama değer S.SP: Standart sapma Cov: Değişim katsayısı. Ek tablo 3. ÜF tutkalı ile üretilen paralel şerit kereste kalınlığının şişme kontrolü, 2 saat ve 24 saat sonraki ölçüm değerleri.
FF ile üretilen paralel şerit kerestenin ağırlık artışının kontrolü. tutkal, 2 saat ve 24 saat sonraki değerler. Max: En Büyük Değer Min: En Küçük Değer Ortalama: Ortalama Değer S.SP: Standart SapmaCov: Değişim Katsayısı. PPF yapıştırıcı ile üretilen paralel şeritlerin ağırlık artışının kontrolü, 2 saat ve 24 saat sonraki değerler.
Öneriler
