Yüksek frekans-vakum yöntemi ile kayın kerestesinin kurutulması
Drying of beech wood lumber with using high frequency-vacuum method
Yazar: OSMAN HALİT ÜLKER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN HÜSEYİN CİRİTCİOĞLU
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Doğal ve yenilenebilir bir kaynak olan ağaç malzemeler ormandan kesildiklerinde yoğun miktarda su ihtiva ederler. Ağaç malzeme bünyesindeki bu su, kullanım amacı için uygun değildir ve malzemeden uzaklaştırılması (kurutulması) gerekir. Çoğu kurutma yönteminde kurutma kalitesini artırmak için yeni kesilmiş ağaç malzemelere bazı ön işlemler (ön kurutma, buharlama vb.) uygulanmaktadır. Bu çalışmanın amacı ise ön işleme tabi tutulmaksızın yüksek frekans vakum (YF-V) yöntemi ile kurutma sürecinin uygulanabilirliğinin incelenmesidir. Çünkü kurutma öncesi uygulanan ön işlemler işletmelere zaman ve ekonomik kayıplar doğurmaktadır. Çalışmada endüstride yaygın kullanım alanına sahip, yerli türlerimizden Doğu Kayını (Fagus orientalis Lipsky) odunu kullanılmıştır. Kurutma işlemi Düzce ilinde faaliyet gösteren Sivrikaya Orman Ürünleri Ltd. Şti. tesislerinde gerçekleştirilmiştir. Çalışmada 10 kV anma geriliminde, 50 kW gücünde, 6,75 MHz frekans üretecine sahip, 8 m³'lük yüksek frekans vakum kurutma fırını kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan deney örnekleri 4 x 16 x 90 cm ve 6 x 16 x 90 cm ebadında hazırlanmış ve bu örneklerin başlangıç rutubetleri ortalama %80 olarak belirlenmiştir. Kurutma süreci boyunca belirli aralıklarla fırında uygulanan enerji ve vakum büyüklükleri, kereste sıcaklıkları, kaybedilen su miktarı ve kerestelerin kütleleri ölçülmüştür. Kurutma işlemi sonunda deney örneklerinin kurutma kalitesi ve ortaya çıkan kurutma kusurları EDG (1992) standardına göre değerlendirilmiştir. Deney örnekleri %80 başlangıç rutubetinden %10 sonuç rutubetine 9 günde düşürülmüştür. Standarda göre yapılan kurutma kalitesi incelemelerinde deney örneklerinde çok küçük yüzey çatlakları, yalnızca bir örnekte öz çatlağı ve oluklaşma kusuru tespit edilmiştir. Ayrıca yapılan çatal örnek testlerinde kurutma sonrası numunelerde herhangi bir yüzey sertleşmesi (iç gerilme) olmadığı tespit edilmiştir. Ön işlem uygulanmaksızın gerçekleştirilen kurutma sonucu kurutulan örneklerin kurutma kalite sınıfının EDG (1992)'ye göre mükemmel (exclusive) olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak Kayın odunun YF-V yöntemi ile ön kurutma işlemi uygulanmaksızın kaliteli bir şekilde kurutulabildiği görülmüştür. YF-V yönteminin, diğer ağaç türleri içinde ön işlemsiz kaliteli kurutma yapılması için kullanılabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Wood materials, which are natural and renewable resources, contain a large amount of water when cut from the forest. This water in the wood material is unsuitable for its applications and must be removed (dried). In most drying methods, some pre-treatments (pre-drying, steaming, etc.) are applied to freshly cut wood materials to improve the drying quality. The aim of this study was to examine the efficiency of High Frequency-Vacuum (HF-V) for drying of wood without any pretreatments. Because the pre-treatments applied before drying cause time and economic losses to the enterprises. In this study, one of our domestic species, Eastern Beech (Fagus orientalis Lipsky) wood which is widely preferred in industry, was used. Drying process were performed in Sivrikaya Forest Products Company's facilities. A high frequency vacuum drying kiln with capacity of 8 m³ at maximum power of 50 kW, electrode voltage of 10 kV was used at frequency 6.75 MHz. The test specimens used in the study were prepared with dimensions of 4 x 16 x 90 cm and 6 x 16 x 90 cm and the average initial moisture content of samples were determined as 80%. During the drying process, the energy consumption and vacuum amount, wood temperature, the wood weight and water loss amounts were measured periodically. At the end of the drying process, the drying quality of the test specimens and the drying defects were evaluated according to the EDG (1992) standard. The wood moisture content was reduced from 80% to final moisture of 10% within 9 days. Very small surface checks occurred in the test samples and the pith checking and cupping was only observed for one sample. In addition, prong test showed no casehardening (residual stress) in the dried samples after drying. The drying quality of the dried samples without any pretreatments was in the class of "exclusive" according to EDG (1992). As a result, it can be concluded that beech wood can be dried without any pretreatments by HF-V drying method with satisfied quality. It is believed that the HF-V method can be also used for high quality drying of other wood species without any pretreatments.