Yerli ağaç türlerinde yangın geciktirici emprenye malzemelerinin yıkanmaya karşı dayanıklılığı
Water leaching resistance of fire retardant impregnation chemicals in wood
Yazar: SUAT ALTUN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET ŞENEL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstriyel Teknoloji Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Borik asit = Boric acid ; Emprenyeler = Impregnations ; Emprenyeli odun = Impregnated wood ; Kestane = Chestnut ; Sarıçam = Scoth pine ; Silika jel = Silica gel ; Yanma = Combustion

Özet:
Ağaç malzeme yanabilen bir maddedir ve yanmaya karşı korunması gerekmektedir. Yangın geciktirici maddelerin çoğu su ile yıkanmaya karşı dirençsizdir. Bu çalışmada ağaç malzemenin yanmaya karşı dayanımını arttırabilmek için daha fazla koruyucu tutundurulması ve su ile yıkanmaya karşı direncinin arttırılması amaçlanmaktadır. Bu amaçla; Sarıçam (Pinus sylvestris L.) ve Kestane (Castenea sativa Mill) odunu örnekleri, suda çözünen %2 ve %3 konsantrasyondaki Çinko klorür, Alüminyum klorür ve Borik asitin ısıtılmamış, 20, 40 ve 60 0C sıcaklıklarındaki çözeltileri ile ASTM D1413-07 standardındaki genel esaslara uygun olarak vakum ? basınç yöntemiyle emprenye edilmiş ve tutunma miktarı tespiti bağlamında en uygun emprenye şartları belirlenmiştir. Sodyum silikat ve sodyum bikarbonat kullanılarak iki aşamalı emprenye edilen ve propionik anhidrit ile esterleştirme işlemi yapılan örneklerin suyla yıkanmaya karşı dayanımları ve ASTM E1131-03'e göre yapılan termogravimetrik analiz ile yanma özellikleri belirlenmiştir. En yüksek emprenye maddesi tutunma miktarları %3 çözelti konsantrasyonu ve 60 0C çözelti sıcaklığında elde edilmiştir. Suda yıkanan madde miktarı silika jel ikincil işlemi ile her üç emprenye maddesinde de azalmıştır. Propionillendirme işleminde ise reaksiyon sonrası ağırlık artışı ile doğru orantılı bir biçimde yıkanmayı azaltıcı etki sağlanmıştır. Kestanede ve alüminyum klorürde en yüksek yıkanma dayanımı elde edilmiştir. Termogravimetrik analiz sonuçlarına göre silika jel ikincil işlemi malzemenin yanma özelliklerinde de gelişme göstermiştir. Propionillendirme işlemi ise, yıkanmayı azaltmasına rağmen emprenye maddelerinin yangın geciktirici özellikleri üzerinde olumsuz etki göstermiştir.

Abstract:
Wood is a combustible material and needs to be protected against fire. Most of fire retardants are not resistant to leaching. The aim of this study was to increase the retention of fire retardants and increase the resistance of these chemicals to leaching in order to improve the fire resistance of wood. For these purpose Scotch pine (Pinus sylvestris L.) and Chestnut (Castenea sativa Mill) wood impregnated with 2 % and 3 % aqueous solutions of boric acid, zinc chloride and aluminum chloride at various temperature (0, 20, 40, 60 oC) by using vacuum- press impregnation method according to instruction of the ASTM D1413-07 standard. Optimum impregnation conditions have been determined according to amount of retention. Leaching resistance of the samples post impregnated with sodium silicate (silica gel treatment) and esterified with propionic anhydride (propionylation treatment) were determined. Termogravimetric analysis was applied according to the ASTM E1131-03 standard in order to determine the thermal properties of these samples. The highest amount of retention was determined in samples impregnated with the solutions having 3 % concentration and 60 oC temperature. Silica gel treatment decreased the amount of leachant in all three impregnations. For propionylation treatment, amount of leachant was decreased in parallel with weight percent gain after propionylation. The highest leaching resistance was determined in chesnut and aluminum chloride. According to thermogravimetric analysis silica gel treatment improved the fire resistance property of treated wood. But propionylation treatment affected the fire resistance property of wood negatively although decreased the leaching of impregnation chemicals.