Termo-mekanik yoğunlaştırılmış ahşap malzemelerin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerine su itici maddelerin etkisi
The effect of water repellents on some physical and mechanical properties of thermo-mechanical densified wood materials
Yazar: FATİH EMİROĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN PELİT
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products
Dizin: Ahşap endüstrisi = Wood industry ; Ahşap mobilya = Wood furniture ; Emprenyeli odun = Impregnated wood ; Tahta polimer kompozitler = Wood polymer composites

Özet:
Bu çalışmada; su itici özellikteki maddeler ile emprenye edildikten sonra farklı sıcaklık ve oranlarda termo-mekanik yöntem ile yoğunlaştırılmış ağaç malzemelerin bazı fiziksel, mekanik ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu maksatla, Uludağ göknarı (Abies bornmülleriana Mattf.) ve titrek kavak (Populus tremula L.) odunlarından hazırlanmış olan örnekler, ön vakum uygulanarak atmosferik basınç ortamında parafin, bezir yağı ve stiren ile emprenye edilmiştir. Emprenyeli örnekler daha sonra hidrolik bir pres kullanılarak termo-mekanik yöntem ile üç farklı sıcaklık (120 °C, 150 °C ve 180 °C) ve iki farklı sıkıştırma oranında (%20 ve %40) preslenerek yoğunlaştırılmıştır. Deney örneklerinde, fiziksel özellikleri belirlemek için geri esneme (spring-back) oranı, hava kurusu yoğunluk, su alma (absorpsiyon) oranı ve sıkıştırma yönü (radyal) şişme oranı; mekanik direnç özelliklerini belirlemek için ise statik eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü, liflere paralel basınç direnci ve Janka sertlik testleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre, yoğunlaştırılmış göknar ve kavak örneklerin seçilmiş tüm özelliklerini emprenye ön işlemleri önemli derecede etkilemiştir. Parafin ve bezir yağı uygulamasına göre stiren ile muamele edilen örneklerde çok daha olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Emprenye ön işlemi yapılmış ve yoğunlaştırılmış örneklerde hava kurusu yoğunluk değeri %174 oranına kadar artış göstermiştir. Yoğunlaştırılmış örneklerde emprenye ön işlemleri sayesinde geri esneme (spring-back), su alma ve sıkıştırma yönü (radyal) şişme oranları sırası ile %81, %90 ve %91'e kadar azalmıştır. Diğer taraftan, işlemsiz (kontrol) örneklere göre emprenye ve yoğunlaştırma modifikasyonu yapılmış örneklerin mekanik direnç özelliklerinde %93 ve sertlik değerinde ise %636'ya kadar çok önemli artışlar sağlanmıştır.

Abstract:
The aim of this study is to determine some physical, mechanical and technological properties of wood materials densified by thermo-mechanical method at different temperatures and rates after being impregnated with water repellents. For this purpose, the samples prepared from Uludağ fir (Abies bornmülleriana Mattf.) and aspen (Populus tremula L.) woods were impregnated with paraffin, linseed oil and styrene in an atmospheric pressure environment by pre-vacuum. The impregnated samples were then compressed using thermo-mechanical method at three different temperatures (120 °C, 150 °C and 180 °C) and two different compression ratios (20% and 40%) using a hydraulic press. In the test samples, the spring-back ratio, air-dry density, water absorption and compression direction (radial) swelling ratio were performed to determine the physical properties while static bending strength, modulus of elasticity, compression strength and Janka hardness tests were performed in order to determine mechanical properties. According to the results of the study, impregnation pre-treatment significantly affected all of the selected properties of impregnated fir and poplar samples. Compared to the application of paraffin and linseed oil, more positive results were obtained in the samples treated with styrene. Impregnation was pre-treated and the density of air drying increased up to 174% in the densified samples. Thanks to the impregnation pretreatments in the densified samples, the spring-back, water absorption and compression direction (radial) swelling ratios decreased by 81%, 90% and 91%, respectively. On the other hand, 93% increase was obtained in mechanical strength properties and 636% increase was obtained in hardness values of the impregnated and densified modified samples compared to untreated (control) samples.