Soyma kaplama ve buğday sapı kullanılarak sürdürülebilir yapı malzemesi üretimi
Production of sustainable building materials using wood veneer and wheat stalk
Yazar: FATMA BOZKURT YALÇINKAYA
Danışman: PROF. DR. FATİH MENGELOĞLU
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
"Sürdürülebilirlik" ilkesi, kaynakların akılcı yaklaşımlarla kullanılmasını ve
toplumların çevreye zarar vermeden refaha kavuşacak ekonomik büyüme yollarını
aramasını sağlamayı hedeflemesi yönüyle son derece önemlidir. Küresel çapta ormanların
azalması ve enerji kaynaklarının hızla tükenmesi dünya genelinde pek çok olumsuz etkiye
sebep olmaktadır. Ülkelerin enerji ihtiyaçlarını kontrol altında tutması ve enerjiyi etkin
kullanma yöntemlerinin geliştirilmesi üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Yaşam alanlarında
ısı yalıtımının iyileştirilmesi ile enerji verimliliği artırılabilir. Diğer yapı malzemelerine
kıyasla, gözenekli yapısı yardımıyla ısı yalıtımına sağladığı katkısı nedeniyle
lignoselülozik malzemelerin üstünlüğü bulunmaktadır.
Buğday sapı dünya genelinde en fazla ve ucuz olan tarımsal atıklardan bir tanesidir.
Buğday saplarının farklı üretim yöntemleriyle katma değerli ürünler üretilmesi sapların
yakılmasıyla oluşan çevre ve hava kirliliklerinin engel olmaları açısından önemlidir. Bu
çalışmada ilk olarak buğday sapları kullanılarak düşük yoğunluklu yonga levhalar, daha
sonra farklı tür ağaçlardan elde edilen kaplamalar kullanılarak kontrplaklar üretilip ve
nihayetinde bu iki malzeme (dış kısımda kontrplak ve orta kısımda yongalevha)
kullanılarak sandviç panellerin üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla nihai ürün sandviç
panel üç aşamada üretilmiştir.
İlk aşama buğday sapları kullanılarak düşük yoğunluklu yonga levhalar üretilmiştir.
Yoğunluk aralıkları 300-400-500 kg/m³, tutkal olarak polimerik metilen difenilin
izosiyanat (pMDI) ve melamin üre formaldehit (MÜF) kullanılmıştır. Uygun şartlarda ve
uygun oranlarda tutkallar homojen şekilde karıştırıldıktan sonra sıcak pres altında 14 mm
kalınlığında yonga levhalar üretilmiştir.
İkinci aşama kavak ve kayın kaplamaları kullanılarak kontrplak üretilmiştir. Lif
yönleri birbirlerine dik gelecek şekilde 3'er katlı kaplamalar ÜF tutkalı kullanarak sıcak
pres altında üretilmiştir.
Üçüncü aşama sandviç panel üretimi; ilk ve ikinci aşamada üretilen yonga levhalar
ve kontrplaklar bir araya getirilerek sandviç paneller üretilmiştir. İç kısmı yonga levha alt
ve üst kısımları kontrplaklardan oluşmaktadır. Sandviç panellerin üretimlerinde PVAc
tutkalı kullanılmıştır. Üretilen yonga levhaların ve sandviç panellerin fiziksel ve mekanik
özellikleri incelenmiştir. Yoğunluk değerleri, su alma, kalınlık artışı, eğilme direnci,
eğilmede elastikiyet modülü, yüzeye dik çekme direnci, vida tutma ve ısı iletkenlik
değerleri incelenmiştir.
Deney numunelerinin en düşük su alma ve kalınlıkça artış pMDI tutkalı
kullanılarak üretilen levhalarda, en yüksek MÜF tutkalı kullanılarak üretilen levha
grubunda ölçülmüştür. Eğilme direnci ve eğilmede elastikiyet modülleri, pMDI tutkalı
kullanılarak üretilen yonga levhalarda daha iyi sonuç vermiştir. Tutkal türü ve kaplama
kullanımı önemli oranda etkili olduğu ancak kavak veya kayın kullanımı konusunda
önemli oranda etkiye sahip olmadığı belirlenmiştir. En yüksek vida tutma kapasitesi değeri
pMDI tutkalı ve kayın kontrplak kullanılarak üretilen deney numunelerinde tespit
edilmiştir. Yoğunluk artışı deney numunelerinin vida tutma kapasitesi üzerinde etkili
olduğu görülmüştür. Yoğunluk artışı ile birlikte vida tutma kapasitesinde artış meydana
gelmiştir. Deney numunelerin yüzeye dik çekme direnç değerleri tutkal türünden belirgin
bir şekilde etkilendiği tespit edilmiştir. Hem yonga levhalar hem de sandviç paneller
arasında en yüksek değer pMDI tutkalıyla üretilen yonga levhalar arasında görülmüştür.
Sandviç paneller yüzeye dik çekme testi yapılırken kontrplakla yonga levha arasındaki
tutkal hattından kopmalar gözlemlenmiştir. Isı iletim katsayısı ise malzemenin
yoğunluğunun artmasıyla artmıştır.
Anahtar Kelimeler: Buğday sapı, kontrplak, yonga levha, sandviç panel, mekanik ve
fiziksel özellikler

Abstract:
The rule of "sustainability" is extremely important as it aims to ensure that
resources are used rationally and social orders look for methods of financial development
that will accomplish flourishing harming the environment. The decrease forests and the
rapid depletion of energy resources cause many negative effects around the world. Studies
are being carried out to countries energy needs under control and to develop effective
methods of using energy. Studies are being carried out to keep countries' energy needs
under control and to develop effective methods of using energy.
Studies are being completed to monitor nations energy needs and to foster powerful
techniques for utilizing energy.
Energy efficiency can be increased by improving thermal insulation in living
spaces. Compared to other building materials, lignocellulosic materials have an advantage
due to their contribution to thermal insulation thanks to their porous structure.
Wheat straw is one of the most abundant and cheap agricultural wastes in the
world. Creating value-added products using agricultural wastes such as wheat straw is
important in terms of ensuring comprehensive use of lignocellulosic resources and
preventing environmental pollution caused by burning stubble and aged stalks.
In this study, it was aimed to first produce low-density particleboards using wheat
stalks, then plywood using veneers obtained from different types of trees, and finally
produce sandwich panels using these two materials (plywood on the outside and
particleboard in the middle). For this purpose, the final product sandwich panel was
produced in three stages.
In the first stage, low density chipboards were produced using wheat stalks. Density
ranges are 0.3-0.4-0.5 g/cm³, glue types are pMDI and MUF. After mixing the glues
homogeneously under suitable conditions and in appropriate proportions, 14 mm thick
chipboards were produced under hot press.
In the second stage, plywood was produced using poplar and beech veneers. Threelayer coatings, with fiber directions perpendicular to each other, were produced under hot
press using UF glue.
Third stage sandwich panel production; Sandwich panels were produced by
combining chipboards and plywood produced in the first and second stages. The inner part
consists of chipboard and the upper and lower parts consist of plywood. PVAc glue was
used in the production of sandwich panels. The physical and mechanical properties of the
produced chipboards and sandwich panels were examined. Density values, water
absorption, thickness increase, bending resistance, modulus of elasticity in bending, tensile
strength perpendicular to the surface, screw retention and thermal conductivity values were
examined.
he lowest water absorption and thickness increase of the test samples were
measured in the plates produced using pMDI glue, and the highest was measured in the
plate group produced using MÜF glue. Flexural strength and flexural elasticity modules
gave better results in chipboards produced using pMDI glue. The type of glue and the use
of veneer have a significant impact, but do not have a significant impact on the use of
poplar or beech. The highest screw holding capacity value was detected in the test samples
produced using pMDI glue and beech plywood. It was observed that the density increase
had an effect on the screw holding capacity of the test samples. During the testing of
sandwich panels, breaks were generally observed in the glue line between the plywood and
particleboard. The heat conduction coefficient increased with the increase in the density of
the material.
Keywords; Wheat stalk, plywood, particleboard, sandwich panel, mechanical and physical
properties
Kahramanmaras Sütcü Im