Isıl işlem uygulanmış ağaç malzemede yüzey pürüzlülüğünün vernik katmanı tutunma direncine etkisi
The effect of surface roughness on the adhesion resistance of the varnish layer in heat-treated wood material
Yazar: SÜLEYMAN TÜRKDAL
Danışman: PROF. DR. CEVDET SÖĞÜTLÜ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products

Özet:
Ağaç malzeme, mobilya ve dekorasyon elemanlarının üretiminde kullanılan en önemli malzeme olarak bilinmektedir. Ağaç malzeme ile üretilen eşyaların ve yapısal donatı elemanlarının ekonomik ömrünün uzun olması, nihai tüketicinin öncelikli talepleri arasında yer almaktadır. Ahşap elemanların görsel ve işlevsel performansının iyileştirilmesi, çevresel faktörlere karşı dirençlerinin artırılması için ısıl işleme tabi tutulmakta, yüzeyleri vernik ve boya gibi çeşitli reçineler ile kaplanmaktadır. Ancak, ısıl işlem ağaç malzemenin yapısal özelliklerinde değişime sebep olmaktadır. Bu durum, malzemenin işlenmesinde elde edilen yüzey kalitesi ve üstyüzey işlemlerinin başarısına da etkilemektedir. Bu çalışmada, ısıl işlem uygulanmış ağaç malzemenin farklı zımparalar ile işlendikten sonra verniklenmesinin vernik katmanı tutunma direncine etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaca uygun olarak, Ağaçişleri Endüstrisinde ısıl işlemli olarak yaygın kullanım alanı bulan sarıçam (Pinus sylvestris L.), iroko (Chlorophora excelsa) ve dişbudak (Fraxinus excelsior L.) odunları 100, 150 ve 220 numaralı zımparalar ile işlendikten sonra yüzeylerine su bazlı, poliüretan ve akrilik vernik uygulanarak deney örnekleri hazırlanmıştır. Örneklerin vernik işlemi öncesinde yüzey pürüzlülüğü TS 2495 EN ISO 3274, vernik katmanı tutunma direnci değerleri ise TS EN ISO 4624'de belirtilen esaslara uygun olarak belirlenmiştir. Yüzey pürüzlülüğü en yüksek; ağaç türü düzeyinde sarıçamda (3,552 µm), işlem çeşidi düzeyinde ısıl işlemde (3,620 µm), zımpara çeşidi düzeyinde ise 100 numaralı zımparada (4,193 µm), elde edilmiştir. Tutunma direnci en yüksek; ağaç türü düzeyinde dişbudakta (3,108 N/mm²), vernik çeşidi düzeyinde akrilikte (3,187 N/mm²), zımpara çeşidi düzeyinde ise 220 numaralı zımparada (2,928 N/mm²) elde edilmiştir. Isıl işlemli ve ısıl işlemsiz örnekler arasındaki fark istatistiksel anlamda önemsiz çıkmıştır.

Abstract:
Wood is known as the most important material used in the production of furniture and decoration elements. The long economic life of the goods and structural reinforcement elements produced with wood material is among the primary demands of the end consumer. In order to improve the visual and functional performance of wood elements and increase their resistance to environmental factors, they are subjected to heat treatment, and their surfaces are coated with various resins such as varnish and paint. However, heat treatment causes changes in the structural properties of wood material. This situation also affects the surface quality obtained in the processing of the material and the success of the surface processes. In this study, it has been aimed to study the effects of varnishing the heat-treated wood material on the adhesion resistance of the varnish layer after processing it with different sandpapers. In accordance with this purpose, test samples have been prepared by applying water-based, polyurethane and acrylic varnish to the surfaces of scots pine (Pinus sylvestris L.), iroko (Chlorophora excelsa) and ash (Fraxinus excelsior L.) woods, which are widely used in the woodworking industry, after being processed with sandpaper numbered 100, 150 and 220. Before the varnish process, the surface roughness of the samples has been determined in accordance with TS 2495 EN ISO 3274, and the varnish layer adhesion resistance values TS EN ISO 4624have been determined in accordance with the principles specified in. The highest surface roughness has been obtained with Scots pine (3.552 µm) at the wood species level, with heat treatment (3.620 µm) at the process type level, and with sandpaper numbered 100 (4.193 µm) at the sandpaper type level. The highest adhesion resistance; at the level of wood species, has been obtained in ash (3.108 N/mm²), at the level of varnish type, in acrylic (3.187 N/mm²), and at the level of sandpaper type, in sandpaper number 220 (2.928 N/mm²). The difference between heat-treated and non-heat-treated samples has statistically been insignificant.