Farklı yöntemlerle ısıl işlem görmüş ağaç malzemelerin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of some physical and mechanical propertiesof heat-treated wood materials with different methods
Yazar: SELÇUK BAYRAKTAR
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN PELİT
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products

Özet:
Bu tez çalışmasında, farklı yöntemlerle ve farklı sıcaklık koşullarında ısıl işlem uygulanmış ağaç malzemelerin bazı fiziksel ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Sarıçam (Pinus Silvestris L.) ve Avrupa kayını (Fagus Sylvatica L.) odunlarından hazırlanmış olan örnekler, sıcak hava, yağlı işlem ve ThermoWood yöntemleri ile 170 °C, 190 °C ve 210 °C sıcaklıkta ayrı ayrı ısıl işleme tabi tutulmuştur. Isıl işlemli ve kontrol grubu deney örneklerinde fiziksel özellikleri belirlemek amacıyla, hava kurusu yoğunluk (TS ISO 13061-2), su alma oranı ve boyutsal değişim (TS ISO 13061-15) testleri, mekanik özellikleri belirlemek için ise, statik eğilme direnci (TS ISO 13061-3), eğilmede elastikiyet modülü (TS ISO 13061-4) ve Janka sertlik (TS ISO 13061-12) testleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre, uygulanan ısıl işlem yöntemleri ve sıcaklık seviyeleri ahşap örneklerin fiziksel ve mekanik özelliklerini farklı şekilde etkilemiştir. Tüm yöntemler için, ahşap örneklerin su alma ve boyutsal değişim değerleri ısıl işlem sonucu sıcaklık artışına da bağlı olarak azalmıştır. Özellikle yağlı ısıl işlem uygulanan örneklerin higroskopisitesi büyük ölçüde azalmış ve boyutsal stabilitesi önemli derecede artmıştır. Ayrıca, yağlı ısıl işlem yönteminde diğer iki yöntemin aksine yoğunluk değerleri artmıştır. Diğer taraftan sarıçam ve Avrupa kayını örneklerin yoğunluk, sertlik ve mekanik direnç özellikleri tüm ısıl işlem yöntemlerinde sıcaklıktaki artış ile azalmıştır. Ancak, ThermoWood ve özellikle de yağlı ısıl işlem yöntemlerinde düşük sıcaklıkta (170 °C) ısıl işlem sonrası mekanik direnç ve sertlik değerleri ısıl işlemsiz örneklere göre artış göstermiştir. Sıcak hava yöntemi ile karşılaştırıldığında, ThermoWood yönteminde genel olarak daha yüksek direnç ve sertlik değerleri belirlenmiştir. Ancak her iki ağaç türü için en başarılı sonuçlar yağlı ısıl işlem yönteminde tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Ağaç malzeme, Isıl işlem sıcaklığı, Isıl işlem yöntemi, Fiziksel ve Mekanik özellikler.

Abstract:
In this thesis, some physical and mechanical properties of wood materials heat-treated by different methods and under different temperature conditions were investigated. Samples prepared from Scotch pine (Pinus Silvestris L.) and European beech (Fagus Sylvatica L.) woods were heat treated separately at 170 °C, 190 °C and 210 °C using hot air, oil treatment and ThermoWood methods. Air dry density (TS ISO 13061-2), water absorption rate and dimensional change (TS ISO 13061-15) tests were performed to determine the physical properties and static bending strength (TS ISO 13061-3), modulus of elasticity in bending (TS ISO 13061-4) and Janka hardness (TS ISO 13061-12) tests were performed to determine the mechanical properties of the heat treated and control group samples. According to the results of the study, the applied heat treatment methods and temperature levels affected the physical and mechanical properties of the wood samples differently. For all methods, the water absorption and dimensional change values of the wood samples decreased after heat treatment and also with increasing temperature. In particular, the hygroscopicity of the samples subjected to oil heat treatment was greatly reduced and the dimensional stability was significantly increased. In addition, the density values increased in the oil heat treatment method in contrast to the other two methods. On the other hand, the density, hardness and mechanical strength properties of Scotch pine and European beech samples decreased with temperature increase in all heat treatment methods. However, in ThermoWood and especially in oily heat treatment methods, the mechanical strength and hardness values increased after heat treatment at low temperature (170 °C) compared to the samples without heat treatment. Compared to the hot air method, generally higher strength and hardness values were determined in the ThermoWood method. However, the most successful results for both wood species were found in the oil heat treatment method.
Keywords: Wood materials, Heat treatment temperature, Heat treatment method, Physical and Mechanical properties.