Ormangülünün (Rhododendron ponticum L. ) lifleri kullanılarak orta yoğunlukta lif levha (MDF) üretimi
Production of medium density fiberboard (MDF) by using rhododendron (Rhododendron ponticum L. ) fibers
Yazar: ÖZGÜR DENİZ BALKIZ
Danışman: PROF.DR. HÜDAVERDİ EROĞLU
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bu çalışmada laboratuvar ve fabrika koşularında ormangülü odunu lifleri kullanılarak MDFelde edilmiştir. Ormangülü odununun liflendirilmesi ve fabrika koşullarında levha eldeedilmesi Kastamonu ilinde bulunan SFC Entegre Orman Ürünleri AŞ'de, laboratuvarkoşullarında levha elde edilme işlemleri ise T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı ç AnadoluOrmancılık Araştırma Müdürlüğü laboratuvarlarında gerçekleştirilmiştir. Fabrika koşullarında2100 x 2800 x 18 mm ölçülerinde 5 adet lif levha, laboratuvar koşullarında ise toplam 3 farklıyapıştırıcı oranı, 3 farklı pres sıcaklığı, 2 farklı pres basıncı ve 3 farklı pres süresinde 50 x 50mm ölçülerinde toplam 162 adet lif levha imal edilmiştir. Laboratuvar koşullarında % 9, %11, % 13 oranında üre-formaldehit kullanarak, 160 ºC, 180 ºC ve 200 ºC pres sıcaklığı, 40kg/cm2 ve 50 kg/cm2 pres basıncı, 4 dk, 5 dk ve 6 dk pres süresi uygulayarak 54 farklı faktördenenmiştir. Fabrika koşullarındaki levhalar ise % 11 oranında üre-formaldehit kullanarakortalama 200 ºC pres sıcaklığı, 40 kg/cm2 pres basıncı ve 6 m/dk pres hızında elde edilmiştir.Laboratuvar ve fabrika koşullarında elde edilen levhaların tamamında sertleştirici (amonyumklorür) oranı % 1, hidrofobik madde (parafin) oranı da % 1'dir. Laboratuvar ve fabrikakoşullarında elde edilen levhalar üzerinde yapılan fiziksel ve mekanik testler neticesinde;Laboratuvar koşullarında üretilen levhaların fiziksel özelliklerinden; birim hacim ağırlığı781 kg/m3-810 kg/m3, 2 saatteki kalınlık artışı % 4,57-% 18,29, 24 saatteki kalınlık artışı% 8,41-% 23,13, 2 saatteki ağırlık artışı % 15,17-% 57,10, 24 saatteki ağırlık artışı %30,41-% 67,34 alt ve üst limitleri arasında bulunmuştur. Fabrika koşullarında üretilenlevhaların fiziksel özellikleri ise; birim hacim ağırlığı 797 kg/m3-800 kg/m3, 2 saattekikalınlık artışı % 5,41-% 5,60, 24 saatteki kalınlık artışı % 10,01-% 10,40, 2 saatteki ağırlıkartışı % 23,58-% 24,44, 24 saatteki ağırlık artışı % 33,70-% 37,88 alt ve üst limitleriarasında bulunmuştur.Laboratuvar koşullarında üretilen levhaların mekanik özelliklerinden; eğilme dayanımı 22,35N/mm2-37,63 N/mm2, eğilmede elastikiyet modülü 3.219,01 N/mm2-5.348,25 N/mm2,levha yüzeyine paralel çekme dayanımı 13,60 N/mm2-19,54 N/mm2, levha yüzeyine dikçekme dayanımı 0,353 N/mm2-0,710 N/mm2, levha yüzeyine dik vida tutma mukavemeti1.797,85 N-2.962,29 N, levha yüzeyine paralel vida tutma mukavemeti 584,12 N-1604,09N alt ve üst limitleri arasında bulunmuştur. Fabrika koşullarında üretilen levhaların mekaniközellikleri ise; eğilme dayanımı 37,31 N/mm2-38,46 N/mm2, eğilmede elastikiyet modülü2.909,91 N/mm2-2.974,68 N/mm2, levha yüzeyine paralel çekme dayanımı 19,17 N/mm2 -19,71 N/mm2, levha yüzeyine dik çekme dayanımı 0,815 N/mm2-0,822 N/mm2, levhayüzeyine dik vida tutma mukavemeti 2.554,96 N-2.583,07 N, levha yüzeyine paralel vidatutma mukavemeti 1.914,09 N-2.157,79 N alt ve üst limitleri arasında bulunmuştur.Yapılan laboratuvar denemelerinden sonra levha içerisindeki yapıştırıcı oranı ile elde edilenlevhanın fiziksel ve mekanik özelliklerinin doğru orantılı olduğu, pres faktörlerinin isedeğişkenlik gösterdiği anlaşılmıştır. Laboratuvar koşullarında elde edilen levhaların tamamıTS 64-5 EN 622-5'nın (1999) öngördüğü eğilme ve eğilmede elastikiyet modülüdeğerlerinden çok daha yüksek bulunmuştur.ÖZET (devam ediyor)Levha yüzeyine dik çekme dayanımı 180 ºC ve 200 ºC sıcaklıkta preslenen levhalarda yüksekçıkmıştır. 24 saat su içerisine daldırma işleminden sonra kalınlığına şişme değeri ise preskoşulları göz önünde bulundurmadan % 13 yapıştırıcı kullanılan levhaların tamamınayakınında standart değerler içerisinde yer almıştır. % 9 yapıştırıcı kullanılarak elde edilenlevhaların tamamı, % 11 yapıştırıcı kullanılarak elde edilen levhaların ise büyük birçoğunluğu, 24 saat su içerisine daldırma işleminden sonra kalınlığına şişme deneyi içinstandart değerlerin dışında bulunmuştur. Fabrika koşullarında üretilen levhaların tamamıstandartlarda belirtilen değerleri karşılamaktadır.Sonuç olarak bu çalışma ile ormangülü odunu kullanılarak TSE standartlarında belirtilenözelliklere uygun MDF imalinin mümkün olduğu tespit edilmiştir.Anahtar Sözcükler : MDF, Lif levha, Ormangülü, Rhododendron ponticum L.,Mekanik testler, Fiziksel testlerBilim Kodu : 502.06.02

Abstract:
In this study, MDF is obtained by using rhododendron fibers at laboratory and also at factoryconditions. Defibrating of rhododendron wood and obtaining of boards in factory conditionswere done at SFC Integrated Wood Products AŞ located in Kastamonu. Also process ofobtaining boards at laboratory conditions was carried out in laboratories of Ministry ofEnvironment and Forestry, Middle Anatolia Forestry Research Institute. 5 MDF indimensions of 2100 x 2800 x18 mm were produced at factory conditions and totally 162 MDFin dimensions of 50 x 50 mm were also produced at laboratory conditions by using 3 differentadhesive ratios, 3 different press temperatures, 2 different press pressures and 3 different pressperiods. 54 different factors were tested in laboratory conditions by using urea -formaldehyde at ratios of 9 %, 11 % and 13 % on the basis of oven-dry fiber weight and byapplying press temperature of 160 ºC, 180 ºC and 200 ºC, press pressure of 40 kg/cm2 and 50kg/cm2, press period of 4 min, 5 min and 6 min. Also boards at factory conditions wereobtained at press temperature of 200 ºC, press pressure of 40 kg/cm2, press velocity of 6m/min by using urea-formaldehyde at ratios of 11 % on the basis of oven-dry fiber weight.In all boards obtained at laboratory and factory conditions, the ratio of hardener (ammoniumchloride) is 1 % and ratio of hydrophobic material (paraffin) is also % 1. As a result ofphysical and mechanical tests done on boards obtained at laboratory and factory conditions,following results were obtained;From physical properties; specific gravity, thickness swelling values after soaking to water for2 hour and in 24 hour, increase in weight values after soaking to water for 2 hour and 24 hourof boards produced at laboratory conditions were found between 781 kg/m3-810 kg/m3,4,570 %-18,298 %, 8,411 %-23,137 %, 15,176 %-57,097 %, 30,408 %-67,339 %bottom and top limits respectively. Also the same physical properties of boards produced atfactory conditions were found between 797 kg/m3-800 kg/m3, 5,41 %-5,59 %,10,00 %-10,40 %, 23,58 %-24,44 %, 33,70 %-37,88 % bottom and top limitsrespectively.From mechanical properties; static bending strength, modulus of elasticity, tension strengthparallel to surface of board, tension strength perpendicular to surface of board, screw holdingstrength perpendicular and parallel to surface of boards produced at laboratory conditionswere found between 22,35 N/mm2-37,63 N/mm2, 3.219,01 N/mm2-5.348,25 N/mm2, 13,60N/mm2-19,54 N/mm2, 0,35 N/mm2-0,71 N/mm2, 1.797,85 N/mm2-2.962,29 N/mm2,584,12 N/mm2-1.604,09 N/mm2 bottom and top limits respectively. Also the samemechanical properties of boards produced at factory conditions were found between 37,31N/mm2-38,46 N/mm2, 2.909,91 N/mm2-2.974,68 N/mm2, 19,17 N/mm2-19,71 N/mm2,0,815 N/mm2-0,822 N/mm2, 2.554,96 N-2.583,07 N, 1.914,09 N- 2.157,79 N bottomand top limits respectively.After laboratory tests, it was understood that adhesive ratio in board is directly proportionalwith physical and mechanical properties of board obtained and press factors shows variety.All boards produced at laboratory conditions showed higher bending and modulus ofelasticity values than TS 64-5 EN 622-5 (1999) values. Tension strength perpendicular tosurface of board was found boards pressed at 180 ºC and 200 ºC temperatures. Thicknessswelling values after soaking to water for 24 hour were found in standard values for nearly allboards produced by 13 % adhesive ratio regarding press conditions.ABSTRACT (continued)All boards produced by using 9 % adhesive and most of boards produced by using 11 %adhesive showed values under than standard thickness swelling values after soaking to waterfor 24 hour process.All boards produced at factory conditions met valves explained in standards.As a result of this study, it was determined that, MDF production which is appropriate tocharacteristics of TSE standards, is possible by using rhododendron wood.Key Words : MDF, Fiberboard, Rhododendron, Rhododendron ponticum L.,Mechanical tests, Physical testsScience Code : 502.06.02