Hidro-termal işlem uygulanmış ayçiçeği saplarından üretilen yongalevhaların fiziksel ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Physical and mechanical properties of particleboards produced from hydro thermally treated and non-treated sunflower stalks
Yazar: BURAK GÜNAYDIN
Danışman: PROF. DR. ÜMİT BÜYÜKSARI
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Odun Mekaniği ve Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bu çalışmada hidro-termal işlem uygulanmış ve uygulanmamış belirli oranlarda ayçiçeği sapı yongaları karıştırılarak üretilen yongalevhaların fiziksel, mekanik ve yüzey özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Türkiye'de yıllık bitkilerden oluşan sap miktarı 61 milyon ton civarındadır bunun da yaklaşık 3 milyon tonunu ayçiçeği sapı oluşturmaktadır. Bu çalışmada deneme materyali olarak, ayçiçeği sapları ve endüstriyel odun yongaları kullanılmıştır. Ayçiçeği sapları önce yongalanmış daha sonra elenerek levha üretimine uygun yongalar elenerek boyutsal olarak ayrılmıştır. Levha üretimi öncesinde ayçiçeği sapı yongalarına 10 ve 20 dakika süre ile 180 ve 200 °C'de hidro-termal işlem uygulanmıştır. Hidro-termal işlem uygulanmış ve uygulanmamış ayçiçeği sapı yongaları hem yüzey tabakalarına hem de orta tabakaya %10, %20, %30 ve %40 oranlarında, endüstriyel odun yongası ile karıştırılarak laboratuvar ortamında yongalevha üretimi yapılmıştır. Üretilen yongalevhaların bazı fiziksel, mekanik ve yüzey pürüzlülüğü değerleri ölçülmüştür. 2, 24 ve 48 saat su alma ve kalınlık artımı değerleri bakımından aynı oranlarda ayçiçeği sapı içeren levha grupları karşılaştırıldığında, hidro-termal işlem uygulanmış gruplarda üretilen levhaların belirtilen değerlerinde iyileşmeler (daha düşük) olduğu tespit edilmiştir. Ayçiçeği sapı içeren tüm levhaların eğilme direnci değerleri kontrol grubundan daha düşük bulunmuştur. Hidro-termal (HT) işlem uygulanmış ayçiçeği sapı içeren levhaların eğilme direnci değerlerinin %40 oranı hariç diğer oranlarda HT işlem uygulanmamış aynı miktarda ayçiçeği sapı içeren gruplara göre daha düşük olduğu bulunmuştur. HT işlem uygulanmış ayçiçeği sapı içeren levhaların yapışma direnci değerlerinin HT işlem uygulanmamış aynı miktarda ayçiçeği sapı içeren gruplara göre daha yüksek olduğu bulunmuştur. HT işlem uygulanmış ayçiçeği sapı içeren yongalevhaların yapışma direnci değerleri %100 odun yongası içeren levhalara göre daha yüksek bulunmuştur. Tüm ayçiçeği sapı içeren levhaların yüzey pürüzlülüğü değerlerinin kontrol grubuna göre daha düşük olduğu tespit edilmiştir. HT işlem uygulanmamış ayçiçeği sapı yongası içeren levhalarda ayçiçeği sapı oranının artması ile yüzey pürüzlülüğü değerlerinin iyileştiği, buna karşın HT işlem uygulanmış gruplarda ise genel olarak bozulma belirlenmiştir.

Abstract:
The objective of this study was to investigate the physical and mechanical properties of particleboards produced from hydro-thermally treated and non-treated sunflower stalks. In Turkey, approx. 3 million ton sunflower stalk, totally 61 million ton, annual plants are produced. There are a plenty of national and international study on the utilization of annual plants in the production of wood-based panels such as particleboard and fiberboard. In this study, industrial wood particles and sunflower stalks were used as a experimental materials. The sunflower stalks were coarsely chipped and then the particles were classified using a horizontal screen shaker. The particles of sunflower stalk were subjected to hydro-thermal treatment at temperatures of 180 and 200 °C for 10 and 20 minutes in a steam explosion machine. Hydro-thermal treated and untreated sunflower stalk particles were added to industrial wood particles at the rates of 10%, 20%, 30% and 40% both surface and middle layers, and particle board production was carried out in the laboratory conditions. The some physical, mechanical, and surface roughness values of the produced particleboards were determined. When the panel groups containing sunflower stalk at the same rates were compared, the hydro-thermal treated groups had lower 2, 24 and 48 hours water absorption and thickness swelling values. The bending strength values of all particle boards containing sunflower stalks were lower than that of the control group. It was found that the bending strength values of the panels containing HTT sunflower stalks were lower compared to the groups containing the same amount of un treated sunflower stalks, except for 40%. It was found that the internal bond strength values of the panels containing HTT sunflower stalks were higher than the groups containing the same amount of sunflower stalks without HTT. In addition, the internal bond strength values of the particleboards containing HTT sunflower stalks were found to be higher than the boards containing 100% industrial wood chips. All the boards containing sunflower particles had lower surface roughness than the control group. The surface roughness values of particleboards containing non-treated sunflower particles improved with the increase of sunflower particles ratio in the boards while it was contrary in HTT groups.