Suksinik anhidrit modifikasyonun orta yoğunluktaki liflevhanın (MDF) özelliklerine etkisi
The effects of succinic anhyride modification on properties of medium density fiberboard (MDF)
Yazar: ZEHRA ODABAŞ SERİN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA USTA
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Lif ve Kağıt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bu çalışmada melez kavaktan (Popuius euramerican 1-214) elde edilen lifler suksinik ve maleik anhidritle farklı reaksiyon sıcaklıkları ve reaksiyon sürelerinde modifiye edilerek, bu liflerden üretilen liflevhaların (Medium Density Fiberboard, MDF) özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Modifiye edilmiş lifler üzerinde ağırlık artışı, asit değeri, sabunlaşma değeri, monoester, diester ve toplam ester miktarı, su tutma kapasitesi, pH ve renk değişimi belirlenmiştir. Suksinillenmiş liflerden değişik tutkal türleri (üre formaldehit, fenol formaldehit, melamin üre formaldehit, melamin formaldehit) ve tutkal oranlan kullanılarak üretilen MDF'lerin eğilme, çekme direnci, su alma, kalınlığına şişme, sorpsiyon denge rutubeti, mantar çürüklüğü direnci, yüzey pürüzlülüğü, sertlik ve renk değişim özellikleri incelenmiştir. Kimyasal modifikasyon sonucu liflerden elde edilen ağırlık artışı, monoester ve diester miktarı göz önüne alındığında optimum esterleştirme reaksiyonu suksinik anhidrit için tam kuru lif ağırlığına oranla anhidrit ilavesi %50, reaksiyon sıcaklığı 120 °C ve reaksiyon süresi 90 dak. olarak bulunurken; maleik anhidrit için tam kuru lif ağırlığına oranla anhidrit ilavesi %50, reaksiyon sıcaklığı 100 °C ve reaksiyon süresi 90 dak. olarak tespit edilmiştir. Maleillenmiş liflerin asidik yapı göstermesi nedeniyle MDF üretimi sırasında sorunlarla karşılaşılmış olup, bu liflerden levha üretilememiştir. Kullanılan tutkal türü ve oranına bağlı olarak suksinillenmiş liflerden üretilen levhaların eğilme, çekme ve mantar çürüklüğü dirençleri artarken; 2 ve 24 saat su alma, kalınlığına şişme ve sorpsiyon izoterm özellikleri kontrol levhalarına oranla düşük bulunmuştur. Ayrıca suksinik anhidritle modifiye edilmiş liflerden elde edilen levhaların yüzey düzgünlüğü kontrol levhalarına oranla iyi olduğu belirlenmiştir. Suksinillenmiş liflerden üretilen MDF'îerin sertlik değerleri kontrol levhalarına oranla azalırken; levhaların renklerinin koyulaştığı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Suksinik Anhidrit, Maleik Anhidrit, Lifievha, Melez Kavak DC

Abstract:
Use Effects of Succinic Anhydride Modification on Properties ©f Medium Density Fiberboard (MDF) In this study fibers obtained from poplar wood {Populus euramericcma 1-214) were modified in different reaction time and temperatures by succinic anhydride and maleic anhydride. It was aimed to improve properties of Medium Density Fiberboard (MDF). It were determined weight percent gain, acid value, saponification value, monoester, diester and total ester content, water repellent value, pH and color differences of modified fibers. MDF was produced using fibers modified with succinic anhydride and different adhesives types (urea formaldehyde, phenol formaldehyde, melamin urea formaldehyde, melamin formaldehyde) and ratios. It were investigated modulus of rupture, tensile strength, water absorption, thickness swelling, sorption isotherms, biological resistance, surface roughness, hardness, and color difference properties on MDF. When the weight percent gain, monoester, diester content of modified fibers were taken into account the optimal conditions were defined as following: anhydride ratio 50% (based on weight of oven-dried fiber), reaction temperature 120 °C and reaction time 90 min for succinic anhydride; anhydride ratio 50% (based on weight of oven-dried fiber), reaction temperature 100 °C and reaction time 90 min for maleic anhydride. Since fibers modified by maleic anhydride have acidic properties, it was a problem to produce MDF. For this reason, fibers modified with succinic anhydride were used for MDF. While modulus of rupture, tensile strength, biological resistance of MDF produced from fibers modified with succinic anhydride depends on the adhesive type and ratio were improved, it was established that 2 and 24 h water absorption, thickness swelling and sorption isotherms of these MDF decreased. In addition, it was determined that surface roughness of MDF produced from succinylated fibers was better than control boards. Hardness of MDF produced from succinylated fibers was lower than control boards. It was also detected that the color of MDF produced from fibers modified with succinic anhydride was dark. Key Words: Succinic Anhydride, Maleic Anhydride, Medium Density Fiberboard, Populus Euramericana