Doğal boya ve sıvıcam (SiO2) karışımı ile boyanan ahşap malzemenin yıkanabilirliği ve boyut stabilitesinin incelenmesi
Investigation on leachability and dimensional stability of wood materials coated with natural paints and liquid glass (SiO2) mixture
Yazar: SEVİL YENİOCAK
Danışman: PROF. DR. OSMAN GÖKTAŞ
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products
Dizin: Bitkisel boyalar =   ; Boyama ve işaretleme = Stains and staining ; Doğal boyar maddeler = Natural dyestuffs

Özet:
Bu çalışmanın amacı, bitki ekstraktları ve sıvıcam (suda çözünmüş SiO2) karışımı ile ahşap malzeme üstyüzeyleri için harici koşullara dayanıklı yeni tür doğal boyaların geliştirilmesi ve bazı zararlı unsurlara ve boyut değişimine karşı direnç değerlerinin belirlenmesidir. Böylece, bitkilerden elde edilmiş boyaların kullanım alanını sadece iç mekânlarla sınırlı bırakmayıp, aynı zamanda, deniz araçları, park ve bahçe mobilyaları, ahşap çocuk oyun parkları, ahşap ev ve dış mekan gibi her türlü ahşap yapılarda da kullanılabilirliğini sağlayarak daha geniş alana yaymaktır. Bu amaçla; ağaç malzeme olarak sarıçam (Pinus sylvestris L.), kestane (Castanea sativa Mill.) ve maun (Khaya Ivorensis) türleri, boyar bitki olarak meyan kökü (Glycyrrhiza glabra L.), çivit (lsatis tinctoria L.) ve nar kabuğu (Punica garnatum L.) ekstraktı ve mordan olarak demir sülfat (Fe2(SO4)37.H2O), alüminyum sülfat (Al2(SO4)318.H2O) ve üzüm sirkesi (CH3COOH) kullanılmıştır. Elde edilen boyar ekstrakt içerisine belirlenen oranlarda (%20) sıvıcam eklenerek klasik daldırma metotlarıyla ağaç malzemeye uygulanmıştır. Boyanan ağaç malzeme; yıkanma (pH 3, 7 ve 11, sıcaklık 10 ºC, 22 ºC ve 40 ºC) ve su alma testleri uygulanarak elde edilen veriler ışığında sıvıcam doğal boya karışımlarının ağaç malzemenin yıkanma ve boyut değişimi özellikleri üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Yıkanma verilerine göre, mordanlı örneklerin kontrol örneklerine (mordansız) göre daha fazla yıkandıkları gözlenmiştir. Bu sonuçlar sıvıcamın yıkanmaya karşı direnci tam olarak iyileştiremediğini göstermiştir. Su alma testlerinde; sıvıcamın su alma değerlerini yaklaşık % 8 oranında arttırdığı gözlenmiştir. Sıvıcamsız üzüm sirkesi karışımlarının kontrole kıyasla özellikle maun ağaç türünde su almayı azalttığını, sıvıcamlı demir sülfat karışımı uygulanan örneklerden kestane ağaç türünde su alma oranının arttığı gözlemlenmiştir. Hacimsel genişleme testlerinde ise sıvıcamlı örneklerin yaklaşık % 1 oranında genişlemeyi arttırdığı belirlenmiştir. Bu sebeple yapılan mordanlama ve sıvıcam uygulamasına alternatif geliştirilmesi gerektiği gözlemlenmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to develop new types of natural dyestuffs resistant to external conditions and to determine the resistance values against some harmful elements and dimensional change for the wood material superfacies with plant extracts and liquid glass (water-soluble SiO2) mixture. Thus, it is not only limited to the indoor areas but also spreads to the wider area by providing usability for all kinds of wooden structures such as sea vehicles, park and garden furniture, wooden children playgrounds, wooden houses and outdoor areas. For this purpose; as wood materials (Pinus sylvestris L.), chestnut (Castanea sativa Mill.) and mahogany (Khaya Ivorensis) species, as a source of natural staining material liquorice (Glycyrrhiza glabra L.), indigo (lsatis tinctoria L.), pomegranate husk and as mordant agents iron sulfate (Fe2(SO4)37.H2O), aluminum sulfate (Al2(SO4)318.H2O) and grape vinegar (CH3COOH) were used. The liquid glass was added to the obtained extract at the determined ratios (20%) and applied to the wood material with the traditional dipping method. Leaching tests (in parameters; pH 3, 7 and 11, temperature 10 ºC, 22 ºC and 40 ºC) and water absorption tests were performed on painted wood materials with the data obtained leaching and size change properties determined. According to leaching data, it was observed that the mordant added samples were more leached than the control samples (without mordant). These results have shown that liquid glass addition does not fully improve the resistance to leaching. In water absorption tests; it has been observed that the water absorption values of the liquid have increased by about 8%. It has been observed that the untreated grape vinegar mixtures increase water intake especially in the mahogany tree species and that the water intake rate in the chestnut tree species increases from the samples in which the mixture of liquid iron sulphate is applied. In the volumetric expansion tests, it was determined that the liquid glass added samples increased the expansion by about 1%. For this reason, it has been observed that an alternative to mordanting and liquid glass application should be developed.