Orta tabakası kaba liften ve yüzeyleri ince liften oluşan tabakalı MDF'nin teknolojik özellikleri
Technological properties of layered MDF consisting of coarse fibers in core layer and fine fibers in face layers
Yazar: ELİF YURTTAŞ
Danışman: PROF. DR. NADİR AYRILMIŞ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Odun Mekaniği ve Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Yongalevha ve MDF panel tipi mobilya endüstrisinde geniş bir kullanım alanına sahip ahşap esaslı levhalardır. Ülkemizde halihazırda 24 MDF fabrikası üretim yapmakta olup, kapasite bakımından Avrupa'da ilk 3'de bulunmaktadır. Bu araştırmada MDF üretiminde yonga levhada olduğu gibi tabakalı bir yapı elde edilmesi hedeflenmiştir. Böylece levhanın yüzeyi ince liflerden elde edilirken orta tabakası yüzeye göre daha kaba liflerden oluşacaktır. 
Araştırmanın temel amacı MDF'nin fiziksel ve mekanik özelliklerini olumsuz etkilemeden maliyetini düşürmek ve üretim kapasitesini arttırmaktadır. Bu amaçla, MDF fabrikasının liflendirme kapasitesinin arttırmak ve tutkal giderlerini düşürmek amacıyla orta tabaka yüzeye göre daha kaba liflerden hazırlanmıştır. Bu durumda levhanın yüzey pürüzlülüğü ve yüzey absorpsiyonu normal bir MDF levhasındaki gibi korunabilecektir. Orta tabakada daha kaba lif kullanımı ile yonga levhada olduğu gibi yüzey tabakalarına oranla daha az tutkal kullanımı hedeflenmiştir 
MDF üretim deseninde, defibratör disk açıklığı 0.4 mm'den 1.2 mm'ye kadar olarak kademeli arttırılmış, orta tabaka oranı %30'dan %70'e kadar kademeli arttırılmış ve orta tabaka tutkal oranı %10.5'dan 6.5'e kadar kademeli olarak düşürülmüştür. Tüm levha gruplarının fiziksel ve mekanik özellikleri ilgili standartlarına göre tespit edilmiştir. MDF levhaların fiziksel ve mekanik test sonuçlarına göre 3 tabakalı MDF üretiminde optimum kaba lif uzunluğu ve kalınlığı sırasıyla 11.5 mm ve 0.73 mm olarak tespit edilmiştir. Bunu takiben optimum kaba lif boyutu kullanılarak 3 tabakalı levha üretiminde orta tabaka tutkal oranı ve yüzey/orta tabaka oranı değiştirilerek farklı üretim desenleri içerisinde en iyi fiziksel ve mekanik özellikleri veren formülasyonlar belirlenmiştir. Test sonuçlarından orta tabakada belirli bir lif boyutuna (kaba lif uzunluk: 11.5 mm; kalınlık: 0.73 mm) kadar tabakalı MDF'nin tek tabakalı MDF'den daha iyi mekanik özellikler gösterdiği tespit edilmiştir. Mekanik özellikler orta tabakada tutkal oranının azalmasından olumsuz etkilenirken, yüzey tabaka artışından olumlu etkilenmiştir. MDF levhaların kalınlığına şişme oranı ve boyutsal değişimi azalan tutkal oranı, artan yüzey tabaka oranı ile artış göstermiştir.

Abstract:
Particleboard and medium density fiberboard (MDF) are widely used in the furniture industry. There are 23 MDF companies in Turkey which is one of the top three countries regarding with MDF manufacturing capacity. In this study, it was aimed to produce three-layered MDF. The surface layers of the MDF were consist of fine fibers while the core layers were consist of coarse fibers. Three layered MDF panels can have similar surface roughness and surface absorption can be same with the traditional single-layer MDF panels. In the production of layered MDF, the advantages can be used in the MDF companies by changing mat forming system. In this technique, the fiber bundles can be used also in the core layer of the MDF. The fiber bundles are removed by using air remover at present technique (one layer technique). Turkey can be leader country using this new technique in Europe and can strengthen its position. The amounts of wood and adhesive can be decreased by using the coarse fibers use in the core layer of the MDF. The MDF density can decrease as the coarse fibers are used in the core layer like three layer particleboard. In addition the capacity of defibrator can be increased, which decrease the cost of the MDF panel.
The main objective of this research work is to increase production capacity of medium density fiberboard without decreasing its physical and mechanical performance. It is aimed to decrease the amount of wood and resin used in production of MDF by using coarse fibers in the core layer. In the experimental design, the defibrator discs distance was gradually increased from 0.4 mm to 1.2 mm. The shelling ratio of the MDF (core layer/face layer ratio) was gradually increased from 30 to 70%. The amount of the resin in the core layer was gradually decreased from 10.5 to 6.5%. 
The results showed that the thickness swelling and dimensional stability of the MDF improved as the coarse fiber thickness and it's length increased to 11.5 mm and 0.73 mm, respectively. The mechanical properties of the three-layered MDF specimens as compared to the single layered MDF improved as the fiber size in the core layer was increased until an optimum size depending on the property type. The mechanical properties were negatively affected by the decreased resin content while they improved as the density and shelling ratio were increased. The thickness swelling and dimensional stability of the MDF specimens were negatively affected by decreased resin content, increased density and shelling ratio.