Yoğunlaştırmanın ısıl işlem görmüş kızılçam (Pinus brutia Ten.) ve kara kavak (Populus nigra L.) odunlarının bazı fiziksel, mekanik ve kimyasal özellikleri üzerine etkisi
Effect of densification of heat - treated brutian pine (Pinus brutia Ten.) and black poplar (Populus nigra L.) wood on some physical, menhanical and chemical properties
Yazar: ABDULLAH CANIYILMAZ
Danışman: PROF. DR. SAMİM YAŞAR
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Isıl işlem = Heat treatment ; Kavak ağacı = Populus ; Kızılçam = Red pine ; Pekiştirme = Intensification

Özet:
Bu çalışmada, 120, 160 ve 200oC'lerde kızılçam (Pinus brutia Ten.) ve kara kavak (Populus nigra L.) odunu örneklerine ısıl işlem uygulanmış, devamında örnekler %25 ve %50 oranında preslenerek yoğunlaştırılmıştır. Isıl işlem görmüş örneklerin FTIR spekroskopik ve termal özellikleri araştırılmıştır. Isıl işlem görmüş ve yoğunlaştırılmış örneklerin fiziksel ve mekanik özellikleri değerlendirilmiştir. FTIR bulguları, örneklerin kristallik indeksinde ısıl işlemden kaynaklanan dikkate değer bir değişimin oluşmadığını göstermiştir. TGA ve DTG eğrilerindeki esas bozunma safhasında ısıl işlem uygulanmış örneklerde kontrol örneklerine göre daha düşük madde kaybı oluştuğu görülmüştür. Bununla birlikte, TGA ve DTG bulgularına göre ısıl işlemde uygulanan sıcaklık derecesinin artışıyla örneklerde önemli düzeyde holoselüloz kaybı oluştuğu tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlarda, termo-mekanik olarak yoğunlaştırılmış kızılçam ve kara kavak örneklerinin suyla temas edebileceği ortamlarda kullanılması düşünüldüğü takdirde, yoğunlaştırmadan önce ısıl işlem uygulanmasının önerilebileceği görülmüştür. Yine, çalışma türlerinin taşıyıcı uygulamalar ile dış mekan (dış cephe kaplaması, park ve bahçe mobilyaları, vb.) veya iç mekan (lambri, parke, sauna, mobilya elemanları, vb.) uygulamalarında, ayrıca kısmen yanmaya dayanıklı yapılarda kullanılabilirliğini arttırmak için ısıl işlem ve yoğunlaştırma modifikasyon yöntemlerinin birlikte kullanılmasının önerilebileceği anlaşılmıştır.

Abstract:
In this study, heat-treatment was applied to brutian pine (Pinus brutia Ten.) and black poplar (Populus nigra L.) wood samples at 120, 160 and 200oC, and then the samples were pressed in the ratio of 25% and 50% for densification. FTIR spectroscopic and thermal properties of heat-treated samples were investigated. The physical and mechanical properties of the heat-treated and densified samples were evaluated. FTIR findings showed that there was no remarkable change in the crystallinity index of the samples due to heat-treatment. It was observed that the heat-treated samples had lower material loss than the control samples at the main decomposition phase in the TGA and DTG curves. However, according to the TGA and DTG findings, it was determined that a significant level of holocellulose loss occurred in the samples with the increase of the temperature applied in the heat-treatment. In the results obtained, it has been seen that it can be recommended to apply heat treatment before densification, if the thermo-mechanically densified brutian pine and black poplar samples are considered to be used in environments where they can come into contact with water. In addition, heat-treatment and densification methods can be recommended to be used together for increase the usability of working types in load-bearing applications and outdoor (siding, park and garden furniture, etc.) or indoor (paneling, parquet, sauna, furniture elements, etc.) applications, as well as partially fire-resistant structures.