Nano katkı ve vermikülit kullanımının yongalevhaların kalite özelliklerine etkisi
The effect of the use of nano additives and vermiculite on the quality properties of particleboards
Yazar: UĞUR ARAS
Danışman: PROF. DR. HÜLYA KALAYCIOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Yonga levha = Particle board

Özet:
Bu çalışmada; üç nano katkı türü (organo modifiye nanokil (OM NK), sodyum hidrofilik nanokil (Na NK) ve grafen nanoplatelet (GNP)), üç nano katkı oranı (%1, %2 ve %4), üç vermikülit oranı (%10, %15 ve %20) ve iki farklı tutkal türü (üre ve melamin formaldehit) kullanımının yongalevha özelliklerine etkisi incelenmiş olup; tutkal karışımlarının viskozitesi, levhaların fiziksel ve mekanik özellikleri, formaldehit emisyonları, hızlı yaşlandırma sonrası performansları, ile termal, yanma ve morfolojik özellikleri belirlenmiştir. Nano katkı kullanımı ile tutkalların viskoziteleri artış göstermiştir. Üre formaldehit ile üretilen levhalarda; OM NK ve GNP kullanımında fiziksel ve mekanik özellikler artış göstermiştir. %1 ve %2 kullanım oranında en iyi özellikler elde edilmiştir. Genel olarak, hızlı yaşlandırma sonrası %1 nano katkı kullanımı ile direnç değerlerindeki kayıp azalmıştır. Melamin formaldehit kullanılan levhalarda; %1 ve %2 nano katkı kullanımında boyutsal kararlılık artarken, tüm nano katkı tür ve oranlarında mekanik özelliklerde artış meydana gelmiştir. Hızlı yaşlandırma sonrası %1 nanokil, %1 ve %2 GNP kullanımı ile direnç değerlerindeki kayıp azalmıştır. Nanokil kullanımı formaldehit emisyonu üzerine daha olumlu etki yapmıştır. Melamin formaldehit kullanılan levhaların fiziksel ve mekanik özellikleri ile LOI değerleri daha yüksek çıkmıştır. Vermikülit kullanımı ile levhaların boyutsal kararlılıkları ve yanma özellikleri iyileşirken, mekanik özellikleri ve formaldehit emisyonunu değerleri olumsuz etkilenmiştir.

Abstract:
In this study, the effects of using three nano additive types (organo modified (OM NK) and sodium hydrophilic nanoclay (Na NK) with graphene nanoplatelet (GNP)), three nano additive ratios (1%, 2% and 4%), three vermiculite ratios (10%, 15% and 20%) and two different types of adhesives (urea and melamine formaldehyde) on the particleboard properties were investigated. The viscosity of the adhesive mixtures and the physical and mechanical properties, formaldehyde emissions, accelerated weathering (QUV) test performance, thermal, combustion and morphological properties of the boards were determined. The viscosity values increased with the use of nano additives. The boards were produced with urea formaldehyde; The physical and mechanical properties were improved with the use of OM NK and GNP. The best properties were obtained at 1% and 2% usage ratios. In general, adding nanomaterials at 1% loadings reduced the loss of mechanical resistance after the QUV test. The boards were produced with melamine formaldehyde; dimensional stability increased with 1% and 2% nano additives and mechanical properties increased in all nano additive types and usage ratios. Adding nanoclays at 1% and GNP at 1%-2% loadings reduced the loss of mechanical resistance after the QUV test. The use of nanoclay also positively affected the formaldehyde emission values. The physical and mechanical properties and LOI values of the boards produced with melamine formaldehyde were higher. The dimensional stability and combustion properties of the boards were improved, while their mechanical properties and formaldehyde emission values were adversely affected using vermiculite.
Key