Isıl işlemli ağaç malzemenin mobilya üretiminde uygunluğunun araştırılması ve geliştirlmesi
Determination and development of convenience of heat treated wood material in furniture production
Yazar: AHMET CİHANGİR YALINKILIÇ
Danışman: PROF. DR. MUSA ATAR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bu çalışma, ağaç malzemede uygulanan ısıl işlemin üst yüzey kalite özellikleri ve tutkal yapışma direncine etkilerini belirlemek amacı ile yapılmıştır. Bu maksatla; Doğu Kayını (Fagus orientalis L.), Sapsız Meşe (Quercus petreae Lieble.), Kara Kavak (Populus nigra L.), Sarıçam (Pinus sylvestris L.) ve Uludağ Göknar?ı (Abies bornmülleriana Mattf.) odunlarından TS 2470 ve TS 53?e göre hazırlanan örnekler 165°C, 175°C sıcaklık ve 2, 4 saat süre ile toplam 4 varyasyonda sıcaklığı ±1°C duyarlıkta kontrol edebilen fırında normal atmosfer ortamında ısıl işleme tabi tutulmuştur. Üstyüzey işlemi için örnekler, ASTM-D 3023?e göre Sentetik, parke ve su bazlı verniklerle kaplandıktan sonra vernikli yüzeylerde TS 4318?e göre yüzey parlaklığı, ASTM D-2244-02?e göre renk değişimi, ASTM D-4366?ya göre yüzey sertliği ve verniklerin yüzeye yapışma dirençleri ASTM D-4541 ve TS EN 24624?e göre tespit edilmiştir. Yapışma direnci için BS EN 204?e göre hazırlanan örneklere, PVAc ve montaj Üre formaldehit tutkalı sürülmüş ve BS EN 205?e göre yapışma direnci belirlenmiştir.


Araştırma sonuçlarına göre; Yüzey sertliği en yüksek su bazlı vernik uygulanmış 175/2 (°C/Saat) ısıl işlemli göknarda (38,20), en düşük sentetik vernik uygulanmış 165/4 (°C/Saat) ısıl işlemli meşede (12,10) elde edilmiştir. Toplam renk değişimi en yüksek sentetik vernik uygulanmış 175/2 (°C/Saat) ısıl işlemli kara kavakta (60,96), en düşük su bazlı vernik uygulanmış 165/2 (°C/Saat) ısıl işlemli sarıçamda (10,95) elde edilmiştir. Liflere dik parlaklık en yüksek sentetik vernik uygulanmış 175/4 (°C/Saat) ısıl işlemli sarıçamda (89,99), en düşük parke verniği uygulanmış 165/2 (°C/Saat) ısıl işlemli kayında (24,72) elde edilmiştir. Liflere paralel parlaklık en yüksek sentetik vernik uygulanmış 175/4 (°C/Saat) ısıl işlemli sarıçamda (94,24), en düşük parke verniği uygulanmış 165/2 (°C/Saat) ısıl işlemli kayında (25,02) elde edilmiştir. Yüzey yapışma direnci en yüksek sentetik vernik uygulanmış 165/2 (°C/Saat) ısıl işlemli kayında (4,833), en düşük parke verniği uygulanmış 175/4 (°C/Saat) ısıl işlemli göknarda (0,9906) elde edilmiştir. Yapışma direnci en yüksek PVAc?li 165/2 (°C/Saat) ısıl işlemli kayında (13,69), en düşük montaj üre formaldehit tutkallı 175/4 (°C/Saat) ısıl işlemli kavakta (1,319) elde edilmiştir. Buna göre, Mobilya ve dekorasyon uygulamalarında, Liflere dik ve paralel parlaklık, yüzey sertliğinin yüksek olmasının istendiği yerlerde 175/2 ve 175/4, toplam renk değişimi değerinin düşük olması istenen yerlerde 165/2, vernik yapışma ve tutkal yapışma direncinin yüksek olmasının istendiği yerlerde 165/2 (°C/Saat) ısıl işlem çeşidinin kullanılması önerilebilir.

Abstract:
This study was conducted with the aim of determining the effects of heat-treatment on the surface quality property and glue bonding strength of wood materials. In this purpose; samples of Oriental Beech (Fagus orientalis L.), Oak (Quercus petreae Lieble.), Black Poplar (Populus nigra L.), Pine (Pinus sylvestris L.) and Fir (Abies bornmülleriana Mattf.), prepared in accordance with TS 2470 and TS 53 standarts, were left in the heat-treatment oven under normal atmosphere with temperatures of 165°C, 175°C, for periods of 2, 4 hours with ±1°C temperature sensitivity in a total of 4 variations. For the surface processes, the samples were varnished with Synthetic, parquet and water-based varnishes in accordance with ASTM-D 3023 and the surface brightness according to TS 4318 standarts, color alteration according to ASTM D 2244-02, surface hardness according to ASTM D-4366 and the varnishes? surface bonding strength according to TS EN 24624 were determined. For the bonding strength, samples prepared in accordance with BS EN 204 were applied PVAc and assembly Urea formaldehyde glue and the bonding strength was determined according to BS EN 205.  According to the results of the study; The highest surface hardness was obtained from the fir (38.20) which was varnished with water-based varnish and heat-treated with 175/2 (°C/Hours), the lowest value was obtained from the oak (12.10) which was varnished with Synthetic varnish and heat-treated with 165/4 (°C/Hours). The highest total color alteration was obtained from the poplar (60.96) which was varnished with Synthetic varnish and heat-treated with 175/2 (°C/Hours), the lowest value was obtained from the pine (10.95) which was varnished with water-based varnish and heat-treated with 165/2 (°C/Hours). The highest brightness perpendicular to fibers was obtained from the pine (89.99) which was varnished with Synthetic varnish and heat-treated with 175/4 (°C/Hours), the lowest value was obtained from the beech (24.72) which was varnished with parquet varnish and heat-treated with 165/2 (°C/Hours). The highest brightness perpendicular to fibers was obtained from the pine (94.24) which was varnished with Synthetic varnish and heat-treated with 175/4 (°C/Hours), the lowest value was obtained from the beech (25.02) which was varnished with parquet varnish and heat-treated with 165/2 (°C/Hours). The highest surface bonding strength was obtained from the beech (4.833) which was varnished with Synthetic varnish and heat-treated with 165/2 (°C/Hours), the lowest value was obtained from the fir (0.9906) which was varnished with parquet varnish and heat-treated with 175/4 (°C/Hours). The highest bonding strength was obtained from the beech (13.69) which was glued with PVAc glue and heat-treated with 165/2(°C/Hours), the lowest value was obtained from the poplar (1.319) which was glued with Urea formaldehyde glue and heat-treated with 175/4 (°C/Hours). Accordingly, it is recommended to apply the heat-treatment at 175/2 and 175/4 (°C/Hours) where brightness perpendicular and parallel to fibers, surface hardness is required; 165/2 (°C/Hours) where a low value of total color alteration is required, and 165/2 (°C/Hours) where high varnish surface bonding strength and high bonding strength is required for the glue in furniture and decoration applications.