Isıl işlemin doğal ve plantasyon ormanlarında yetişen dişbudak (Fraxinus angustifolia Vahl.) odunlarının bazı teknolojik özelliklerine etkisi
Effect of heat treatment on some technological properties of ash (Fraxinus angustifolia Vahl.) wood grown in natural and plantation forests
Yazar: HALİL İBRAHİM ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. CENGİZ GÜLER
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Ağaç malzemeler = Wood materials ; Isıl işlem = Heat treatment

Özet:
Bu tez çalışmasında, Adapazarı-Süleymaniye yöresindeki doğal ve plantasyon (3x2,5 m ve 4x4 m) ormanlarından temin edilen dişbudak (Fraxinus angustifolia Vahl.)  odunlarının bazı teknolojik özellikleri üzerine ısıl işlemin etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla benzer yetişme ortamı özelliklerine sahip ve mümkün olduğunca aynı yaşlı üç meşcere belirlenmiştir. Üç meşcerenin her birinden, çatlaksız ve anormal tepe formu göstermeyen 4?er adet (toplam 12 ağaç) örnek ağaç kesilerek fiziksel, mekanik ve teknolojik testler yapılmıştır. Kimyasal analizlerin ve yıllık hakla genişliklerinin belirlenmesinde, kesilen ağaçların boyuna yönünde her iki metrede bir tekerlekler alınmıştır. Test ve kontrol örneklerine uygulanacak her bir deney için ilgili standartlara uygun örnekler hazırlanmıştır. Isıl işlem, 120, 160, 190 ve 210°C sıcaklıklarda 3, 6 ve 9 saat süre ile su buharı ortamında gerçekleştirilmiştir. Her üç meşcerenin kontrol örneklerine ait odun ana bileşenleri arasında istatistiksel olarak fark yoktur. Isıl işlemden en fazla zarar gören hücre duvarı bileşeni ksilan olmuştur. Fiziksel testlerden ağırlık kaybı ve yoğunluk dışındaki diğer özelliklerin ısıl işlem sonucu iyileştiği tespit edilmiştir. Özellikle boyutsal stabilizasyonda %62?lik bir artış elde edilmiştir (3x2,5 m). Isıl işlem uygulamalarında olumsuz yönde en fazla etkilenen mekanik özellik eğilme direnci olmuştur. 210°C?nin altındaki varyasyonlarda elastikiyet modülü ve Janka sertlik değerlerinde önemli değişiklikler meydana gelmemiştir. Ancak liflere paralel basınç direnci, eğilme direnci, elastikiyet modülü ve sertlik değerlerine ait azalma oranlarında, 210°C?deki tüm uygulamalarda (3, 6 ve 9 saat) önemli artışlar görülmüştür. Bu nedenle yüksek sıcaklıklarda ve uzun süre ısıl işlem görmüş dişbudak örnekleri, binalarda yük taşıyıcı yapı elemanı olarak kullanılmamalıdır. Genel olarak en iyi sonuçlar, 3x2,5 m dikim aralığından temin edilen dişbudak örneklerinde tespit edilmiştir. Bu ağaç türü için en uygun ısıl işlem sıcaklık ve zaman kombinasyonları 190°C?de 3 saat olarak belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, the effect of heat treatment on some technological properties of ash (Fraxinus angustifolia Vahl.) woods, obtained from natural and plantation (3x2,5 m ve 4x4 m) forests of Adapazarı, were examined. By cutting down 4 pieces sample trees from three stand (12 trees in total) which are crack-free and do not show any abnormal head shape, physical, mechanical and technological tests were made. Disks were taken from the longitudinal direction of the trees to determine the chemical analyzes and width of the annual ring. The samples suitable for related standards were prepared for each experiment that will be applied to test and control samples. Heat treatment were performed with water wapour at four different temperature (120,160, 190 and 210°C) and three different time (3, 6 and 9 hour). There is no difference statistically between main wood compounds of each stand?s control samples. The most damaged cell wall due to heat treatment became xylan. It was determined from the physical tests that the properties other than weight loss and density were improved as a result of heat treatment. Especially, the dimensional stabilization has been increased about 62% (3x2,5 m). The most adversely affected mechanical property of ash wood was determined as bending strength. The modulus of elasticity and Janka hardness value was not affected significantly with treated under at 210°C. However, decrease rates belonging to compression strength parallel to grain, bending strength, modulus of elasticity and Janka hardness values show significant increases in all applications at 210°C (3, 6 and 9 hours). Therefore, ash wood samples processed by heat treatment with high temperatures and for a long time should not be used load-bearing structure element in the buildings. Generally, the best results were determined from ash tree samples supplied from 3x2,5 m spacing. The most suitable heat treatment combination of temperature and time was decided as 3 hours at 190°C.