Ahşap koruma amaçlı bor içeren çubukların üretimi ve özelliklerinin belirlenmesi
Production and determination of properties of boron based rods for wood protection
Yazar: SEÇİL AYDIN
Danışman: DOÇ. DR. AYSEL KANTÜRK FİGEN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Ahşabın dayanımını artırıp ömrünü uzatmak, çeşitli biyotik ve abiyotik etmenlere karşı korumak amacıyla uygulanan işlemler uzun yıllardır kullanılmaktadır. Çevreye ve insan sağlığına karşı duyarlılık arttıkça ahşap korumada kullanılan maddeler de zamanla değişmiştir. Bor içerikli koruyucular yangın geciktirici olarak, mantar-böceklere karşı koruyucu olarak çeşitli formlarda kullanılabilmeleri gibi, suda kolay çözünürlükleri, çevreye zararlı etkisinin olmaması gibi birçok sebepten ötürü ahşap korumada tercih edilmektedir.
Tez çalışmasında özellikle yerinde bakım metotlarında kullanılmak üzere disodyum oktaborat tetrahidrat (Etidot-67), üleksit ve kolemanit minerallerinden çubuklar üretilmiş ve ısıl davranış, sertlik, yoğunluk, çözünürlük gibi özelliklerini belirlemek amacıyla katkı eklenerek çeşitli testler uygulanmıştır. Sonuç olarak ahşap korumada yerinde bakım işlemi için katkısız üleksit mineralinin kullanımına karar verilmiştir. %30, %60 ve %90 bağıl nem düzeyindeki getirilen sarıçam odunundan hazırlanan örneklere üleksit çubuklar yerleştirilmiştir. Bekleme süresi, etilen glikol kullanımı,odunda yerleştirildiği bölge (diri-öz odun) ve rutubet miktarına bağlı olarak üleksit çubuklardan odun yapısına difüze olan bor miktarı ölçülmüş, yüzde borik asit eş değeri (%BAE) olarak hesaplamalar yapılmıştır. Ahşap malzemede iç çürümeye karşı koruma için minimum eşik değeri olan %0,10 BAE değeri ile yapılan karşılaştırmalar sonucu üleksit mineralinden üretilen çubukların yerinde bakım işlemlerinde kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca yapılan testler sonrası kullanılan katkının çubukların sertlik ve termal dayanım gibi özelliklerine karşı bir koruma etkisi yaratmadığı için, bor çubuklarının katkısız üretilmesine karar verilmiştir. Ayrıca özellikle Etidot-67 bor çubuklarının, 70°C'yi aşamayan koşullarda muhafaza edilmesi gerektiği belirlenmiştir.

Abstract:
Various processes have been used for many years to increase the durability of wood and extend its service life and to protect against a number of biotic and abiotic factors. As the sensitivity to the environment and human health increased, the substances used in wood preservation have changed over time. Boron preservatives are preferred in wood preservation for many reasons such as fire retardant, fungicide-insect protection, various solubility in water, easy solubility in water and no environmental impact.
In this thesis, rods of disodium octaborate tetrahydrate (Etidot-67), ulexite and colemanite minerals were produced especially for on-site maintenance methods and additives were added to determine properties and various tests were applied. As a result, it was decided to use pure ulexite mineral for on-site maintenance in wood preservation. Ulexite rods were placed in the samples prepared from pine wood conditioned to the relative humidity levels of 30%, 60% and 90%. The amount of boron diffusing from the ulexite rods to the wood structure was measured depending on the residence time, ethylene glycol usage, the area where the wood was placed (sapwood) and the amount of moisture, and the percent boric acid equivalent (% BAE) was calculated. As a result of the comparisons made with 0.10% BAE, which is considered as the minimum threshold value for protection against internal decay in wooden materials, it was concluded that the bars produced from ulexite mineral can be used in on-site maintenance operations. In addition, since the additive used after the tests did not create a protection effect against the properties of the rods such as hardness and thermal resistance, it was decided to produce the boron bars without additives. Also it was determined that Etidot-67 boron rods should be kept under conditions that cannot exceed 70 ° C.