Servis ömrünü tamamlamış tel direklerinden odun plastik kompozit üretimi
Production of wood plastic composites from treated utility poles removed from service
Yazar: MÜRŞİT TUFAN
Danışman: DOÇ. DR. CİHAT TAŞÇIOĞLU
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu çalışmada, yüksek yoğunluklu polietilen ve kullanım ömrünü doldurmuş CCA (Bakır/Krom/Arsenik) ile emprenye edilmiş ağaç malzemeden üretilen odun plastik kompozitlerin (OPK) boyutsal stabilitesinin, mekanik ve biyolojik performansının, ısıl özelliklerinin ve yıkanan CCA oranının belirlenmesi amaçlanmıştır. Emprenyesiz sarıçam (Pinus sylvestris L.) ve farklı oranlarda uyum sağlayıcı madde kullanılarak kontrol numuneleri üretilmiştir. Kompozit levhaların üretiminde farklı oranlarda uyum sağlayıcı madde ve %40, 50 ve 60 oranında kullanım ömrünü doldurmuş CCA?lı ağaç malzeme kullanılmıştır. Mikolojik testlerde bir adet beyaz çürüklük mantarı Trametes versicolor L.Pilat (Mad-697), iki adet esmer çürüklük mantarı Postia placenta (Fr.) M.J. Larsen & Lombard (Mad-698-R) ve Coniophora puteana (Schumach.: Fr.) P. Karst (Mad-15) kullanılmıştır. Entomolojik testler için ise Coptotermes formosanus Shiraki laboratuvar termit kolonisinden yararlanılmıştır. Kompozit malzemeden yıkanan CCA oranının belirlenmesi için ICP cihazı kullanılmıştır. Ayrıca taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile malzemenin yüzeyi incelenmiştir. Boyutsal stabilite ve şok direnci dışındaki mekanik özelliklerin kullanım ömrünü doldurmuş CCA?lı ağaç malzeme ve uyum sağlayıcı madde kullanımı ile iyileştiği belirlenmiştir. % 40 ve 50 oranında kullanım ömrünü doldurmuş CCA?lı ağaç malzeme ve % 5 uyum sağlayıcı madde kullanılarak üretilen kompozit levhaların eğilme direnci değerleri aynı olduğu tespit edilmiştir. CCA?lı ağaç malzeme kullanımının levhanın bozunma sıcaklık değerinde az bir düşüşe neden olduğu tespit edilmiştir. Bununla beraber levha içerisinde kullanım ömrünü doldurmuş CCA?lı ağaç malzeme kullanılması ile biyolojik dayanıklılığın arttığı tespit edilmiştir. Levhalardan yıkanan arsenik miktarının içme sularında bulunması gereken seviyenin üstünde olduğu fakat toprakta doğal halde bulunan arsenik seviyesinin altında olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the dimensional stability, mechanical and biological performance, thermal degradation, leaching amount of CCA (Copper/Chrome/Arsenic) and morphology of wood-plastic composites (WPCs) made from high-density polyethylene and recycled CCA treated wood.  Virgin pine wood samples were also prepared with and without a coupling agent and used as the control group. Wood-plastic composite samples of CCA-treated Scots pine (Pinus sylvestris L.) with 40, 50 and 60% wood content were produced by adding different ratios of the coupling agent. One white rot fungus, Trametes versicolor L.Pilat (Mad-697), two brown rot fungi, Postia placenta (Fr.) M.J. Larsen & Lombard (Mad-698-R) and Coniophora puteana (Schumach.: Fr.) P. Karst (Mad-15) were used for the decay tests. While Coptotermes formosanus Shiraki, a laboratory termite colony,  was utilized for entomological assays. An ICP spectrometer was used as analytical instrument to determine of leaching amounts of CCA. The surfaces of the WPC samples manufactured were examined with a scanning electron microscope (SEM).The dimensional stability and mechanical performance, excluding the Izod impact, were improved by the recycled CCA wood flour and addition of the coupling agent. Produced from recycled CCA treated wood 40% and 50% with 5% MAPE flexural strength of composites gave the same values. The presence of CCA in the WPC samples resulted in degradation at lower temperatures compared to the untreated controls. However, biological resistance was higher in the CCA groups than in the control groups due to the presence of copper, chromium and arsenic in the formulations. The leaching values of As determined in the CCA samples were higher than the amount allowed for drinking water, while relatively low compared to naturally-occurring soil arsenic levels.