Bor ve karbon nanotüpün yonga levha özellikleri üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of boron and carbon nanotube on particleboard properties
Yazar: MUHAMMED ZAKİR TUFAN
Danışman: PROF. DR. CENGİZ ÖZEL ; PROF. DR. BİROL ÜNER
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bu çalışmada, iki farklı tutkal türü (Üreformaldehit (UF) ve Melamin üreformaldehit (MUF)), dört farklı bor türü (Çinkoborat (ÇB), Boraks Dekahidrat (BD), Etidot (ED), Eticol (EC)), üç farklı oranda (%3, %7, %11), ve üç farklı karbon nanotüp (KNT) oranı (%0.5, %1, %1.5) kullanılarak üretilen yonga levhaların fiziksel, mekanik ve kimyasal özellikleri araştırılmıştır. Kimyasal özellikleri belirlemek için TGA, SEM-EDS ve FTIR analizleri kullanılmış, ayrıca yüzey temas açısı ölçümleri yapılmıştır.

KNT oranı arttıkça, su alma oranı ve kalınlık artım oranlarında iyileşme gözlemlenmiştir: Su alma oranı (%4-22 (UF), %5-37 (MUF)), kalınlık artım oranları ise (%4.19-6.63 (UF), %3.65-5.84 (MUF)) arasında değişmiştir. Genel olarak, UF tutkallı levhaların fiziksel özellikleri MUF tutkallı levhalardan daha iyi olduğu belirlenmiştir. 

KNT kullanım oranı arttıkça, mekanik özelliklerdeki iyileşme %1'e kadar devam ederken, %1.5 KNT kullanımında düşüş eğilimi olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, UF tutkallı levhalardan elde edilen mekanik değerlerin MUF tutkallı levhalardan daha iyi olduğu tespit edilmiştir.

TGA analizi, bor ve KNT kullanımıyla yonga levhalarının ilk bozunma sıcaklıklarında artış olduğunu göstermiştir. Yüzey temas açısı ölçümleri, KNT kullanımının artmasıyla yonga levhalarının hidrofobik özellik kazandığı belirlenmiştir. FTIR analizi, OH-CH2-CH3 ve ester gruplarında belirgin değişikliklerin meydana geldiği tespit edilmiştir. EDS analizi ile yonga levhalarda C, Na, Ca ve Zn elementlerinin yüksek oranda bulunduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, the physical, mechanical and chemical properties of particleboards produced using two different types of glue (Ureaformaldehyde (UF) and Melamine ureaformaldehyde (MUF)), four different types of boron (Zincborate (ÇB), Borax decahydrate (BD), Etidot (ED), Eticol (EC)), three different proportions (%3, %7, %11), and three different carbon nanotube (CNT) ratios (%0.5, %1, %1.5) were investigated. TGA, SEM-EDS and FTIR analyses were used to determine the chemical properties and surface contact angle measurements were also performed.

As the CNT ratio increased, water uptake rate and thickness increase rates improved: Water absorption rate (%4-22 (UF), %5-37 (MUF)) and thickness increase rates (%4.19-6.63 (UF), %3.65-5.84 (MUF)). In general, the physical properties of UF glued boards were better than MUF glued boards.

It was determined that as the CNT usage rate increases, the improvement in mechanical properties continues up to %1, while there is a decreasing trend at %1.5 CNT usage. In addition, it was determined that the mechanical values obtained from UF glued boards were better than MUF glued boards.

TGA analysis showed that the initial decomposition temperatures of the particleboards increased with the use of boron and CNT. Surface contact angle measurements showed that the particleboards gained hydrophobic properties with the increase in the use of CNT. FTIR analysis showed that significant changes occurred in OH-CH2-CH3 and ester groups. EDS analysis revealed that C, Na, Ca and Zn elements were highly present in the particleboards.