Odunun bazı özelliklerinin silikon epoksit modifikasyonu ile iyileştirilmesi
Improving some properties of wood with silicon epoxide modification
Yazar: GONCA DÜZKALE
Danışman: DOÇ. DR. NİLGÜL ÖZMEN ÇETİN
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Dünya nüfusunun hızla artması, endüstrileşmenin yanısıra yenilenebilir kaynaklara olan gereksinimin gün geçtikçe çoğalması ve var olan kaynakların azalması sorunuyla yüz yüze gelinmiştir. Yenilenebilir kaynaklardan olan odun ve odundan elde edilen ürünlerin kullanım alanı fazladır. Odun, çevre dostu olması, yenilenebilir olması ve estetik bir görünüme sahip olması nedeniyle tercih edilmekte, anizotrop olması, boyut değiştirmesi ve biyolojik saldırılara karşı dayanıksız olması nedeniylede kısıtlı kullanım alanları bulmaktadır. Ayrıca, kimyasal olarak değiştirilen odun bileşikleriyle zararlı etkilerin bazılarından kaçınmak veya bu etkileri gidermek mümkündür.Bu çalışmada, sarıçam (Pinus sylvestris) ve kayın (Fagus sylvatica) odunu blokları silikon epoksitin iki farklı türüyle (uzun zincirli (Waro 5033) ve kısa zincirli (Waro 5068)) modifikasyon işlemine tabi tutulmuştur. Kimyasal modifikasyon sonrasında odun bloklarının yüzde ağırlık kazancı (WPG) ve boyutsal değişim (VC) değerleri ölçülmüştür. Sarıçam odunu bloklarında en fazla WPG değeri, kısa zincirli silikon epoksit (SE) modifikasyonunda %14,27, kayın odunu bloklarında ise uzun zincirli silikon epoksit ile muamelede %9,15 olarak bulunmuştur. Kimyasal modifikasyon ile en fazla ASE değeri kayın odununun uzun zincirli silikon epoksitle muamelesinde %9,60, sarıçam odununda uzun zincirli epoksit muamelesinde %8,40 olarak bulunmuştur. Silikon epoksit modifikasyonu ile her iki odun türünde de benzer ASE değeri bulunmuştur.Modifiye edilen örneklerin Coniophora puteana kahverengi çürüklük mantarı ve Trametes Versicolor beyaz çürüklük mantarına karşı etkinlik sağladığı tespit edilmiştir. Sarıçam odunu kontrol örneğinde C. puteana mantarının sebep olduğu ağırlık kaybı %32 iken, modifikasyon sonrasında bu oran %1-2'lere düşmüştür. Ayrıca T.versicolor beyaz çürüklük mantarına karşı da modifikasyon işlemi direnç sağlamıştır.Bu çalışma da silikon epoksit modifikasyonunun odunun mekanik özellikleri üzerine etkisi incelenmiş ve elastikiyet modülünün kontrol örneğine göre arttığı, kopma direncinin azaldığı ve sertlik direncinin sadece %30 konsantrasyonda kısa zincirli silikon epoksit muamelesiyle arttığı gözlemlenmiştir.Sonuç olarak silikon epoksit modifikasyon işlemiyle odunun bazı özelliklerini iyileştirmek mümkündür.

Abstract:
As a result of the world economic development and the increase of population, consumption of wood and wood based products are also increased. The utilization of wood carries significant economical importance. It is well known fact that wood is one of the important natural renewable resources and has a very wide utilization area. Wood has many technical advantages such as high specific strength and stiffness, good toughness, renewability and aesthetically pleasing. Unfortunately, wood has some undesirable properties in comparison with other materials, such as dimensional instability, biodegradability and degradability by ultraviolet light, acids, and bases etc. It is however possible to eliminate or avoid some of these detrimental effects by chemically modifying wood components.In this study, Scotch Pine (Pinus sylvestris) and Beech (Fagus sylvatica) wood blocks were modified with two different silicone epoxides (such as long chain Waro 5033 and short chain Waro 5068). After the silicone epoxide modification, weight percent gains (WPG) and volume change (VC) values of modified wood blocks were calculated. WPG of Scotch pine samples were measured 14,27% with short chain silicone epoxide, although WPG of Beech samples was only 9,15% with long chain silicone epoxide. Around 9,6% and 8,40% anti shrink efficiency (ASE) values were obtained using long chain silicone epoxide with Beech and Scotch Pine samples, respectively. Both wood species exhibited similar anti shrink efficiency with silicone epoxide modification.It was shown that modified wood blocks with silicone epoxides afforded substantial bioprotection against Coniophora puteana and Trametes Versicolor, 32% of weight losses in unmodified controls were achieved at Coniophora puteana for Scotch Pine samples, although it was only 1-2% of weight losses after the modification. It was also found that silicone epoxide modification increased the decay resistance of wood against Trametes Versicolor.In addition that, the effect of silicone epoxide modification on mechanical properties of wood samples was also investigated. The results indicated that modulus of elasticity was increased with modification, on the contrary, modulus of rupture was decreased comparing to control samples. It was also observed that the stiffness strength of wood samples were only increased with short chain silicone epoxide at 30% concentration.Finally, it can be concluded that it could be possible to imrove some properties of wood with silicone epoxide modification.