Emprenye edilmiş yongalardan üretilen yongalevhaların bazı teknolojik özellikleri
Investigation of some technological properties of particleboards produced from wood chips impregnated
Yazar: AHMET ALİ VAR
Danışman: PROF. DR. ÜMİT CAFER YILDIZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2000
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products

Özet:
Bu çalışmada; laboratuvar şartlarında, emprenye edilmiş yongalardan yatık yongalı-genel amaçlar için üretilen yongalevhalarda çeşitli emprenye maddelerinin levhanın bazı teknolojik özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir.

Levhaların üretimi için odun hammaddesi olarak % 70 oranında kızılçam, karaçam  ve sedir karışımı, % 30 oranına kavak odunu ve toplam yonga içerisinde de % 5 oranında kabuk bulunan endüstriyel yongalar; yapıştırıcı madde olarak üre-formaldehit tutkalı (% 65); sertleştirici madde olarak amonyum klorür (% 33); emprenye maddeleri olarak kolofan (% 10), alkit reçinesi (% 20), amonyum  sülfat (% 7), borik asit (% 5), tanalith-CBC (% 1 0), boraks (% 5), immersol-WR  2000  (%  1.76), borik  asit I boraks  (%  2. 5 / 2.5),  tanalith-CBC I borik asit /boraks (% 5 / 2.5 / 2.5) kullanılmıştır.

Tam kuru yonga ağırlığına oranla dış tabakalar için % 10 ve iç tabaka için % 8 üre­ formaldehit tutkalının harcandığı levha üretiminde her iki tabaka için tam kuru tutkal ağırlığına oranla % 10 sertleştirici kullanılmıştır. Diğer yandan, tutkallama makinasında gerçekleştirilen emprenye işlemlerinde her iki tabaka için tam kuru tutkal ağırlığına oranla % 1, 1.5 ve 3 kolofan, % 1, 1.5 ve 3 alkid reçinesi, % 1, 1.5 ve 3 amonyum sülfat, % 0. 5, 0. 75 ve 1.5 borik asit, % 0.5,  0.75 ve 1.5 boraks,  % 0.5, 0.75 ve 1.5 borik asit / boraks, % 0.6, 0.9 ve 1.8 tanalith-CBC, % 0.6, 0. 9 ve 1.8 tanalith-CBC / borik asit / boraks, % 0.3, 0.45 ve 0.9 immersol-WR 2000 uygulanmıştır.

Deneme levhaları, pres sıcaklığı 150 °C, pres süresi 6 dk (pres kapandıktan sonra), pres basıncı 25-28 kp / cm2,  levha kalınlığı 20 mm, dış tabakalar levha kalınlığının % 35'ini, orta tabaka ise % 65'ini oluşturacak şekilde ve 56 x 76 cm boyutlarında 28 tip levha olarak üretilmiştir.

Üç hafta süre ile 20 ± 2 °C sıcaklık ve % 65 ± 5 bağıl nem şartların kondisyonlanan levhalardan deneyler için standardlarda verilen boyutlarda deneme örnekleri hazırlanmıştır. Örnekler üzerinde yoğunluk, rutubet miktarı, 2, 24 ve 48 saatlik süreler için su alma ve kalınlık artışı oranları,  eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü, levha yüzüne dik çekme direnci, alev kaynaklı ve alev kaynaksız (alevli ve kor halinde) yanma mukavemetleri ile yanma sonrası ağırlık kaybı deneyleri yapılmıştır. Deneylerde elde edilen değerler varyans analizi, duncan testi ve korelasyon analizine tabi tutulmuş (p < 0. 05), standard ve literatur bilgeleri ile de karşılaştırılmıştır.

Yapılan istatistiksel değerlendirmelere göre; bütün levha grupları için emprenye maddesi kullanım oranına bağlı olarak yoğunluk, rutubet miktarı, eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü,  levha yüzüne dik çekme direnci, alev kaynaklı ve alev kaynaksız yanma mukavemetleri ile yanma sonrası ağırlık kaybı iyileşmiştir. Bununla beraber, 2, 24 ve 48 saatlerdeki su alma miktarı ve kalınlık artışı kolofan ve alkid reçinesi grubu levhalarda azalırken, diğer levha gruplarında ise yükselmiştir.  Diğer yandan, levhaların su alma miktarları ve kalınlık artışları suda bekletme suresinin uzaması ile artmış, fakat bekletme suresi ilerledikçe su alımı ve kalınlıktaki artış yavaşladığı gibi, bu artışları engelleyen kimyasalların etkileri de azalmıştır.

Anahtar Kelimeler:  Su itici Maddeler, Suda Çözünen Maddeler, Organik Çözücülü, Maddeler, Borlu Bileşikler, Mantar ve Böcek Tahribatını Önleyici Maddeler, Yanmayı Geciktirici Maddeler, Emprenye, Emprenyeli Yongalar, Yongalevha, Fiziksel Özellikler, Mekanik Özellikler, Yanmaya Dayanıklılık, Çürümeye Dayanıklılık, Böceklere Dayanıklılık.

Abstract:
In this study, effects of various impregnation substances on some technological properties of particleboards produced in the laboratory by using wood chips treated with various chemicals were investigated.

The wood raw material used in the experiments were the mixture of coniferous tree species [70 %, Pinus brutia Ten., Pinus nigra Arn var.  Pallasiana (Lamb. ) Holmboe, Cedrus libani Ait.] and black poplar (30 %, Populus nigra L.). In the mixture of the above mentioned species, bark have been accepted up to 5 percent. As preservatives, the following chemicals were used with the consentrations given in the brackets; urea-formaldehyde resins (65 %), ammonium clorure (33 %), rosin (10 %), synthetic resin (20 %, long chained alkyd resin), boric acid (5 %), ammonium sulfate (7 %), tanalith-CBC (10 %), borax (5 %), immersol-WR 2000 (1. 76 %), boric acid I borax (2. 5 I 2. 5 %), tanalith-CBC I boric acid I borax (5 I 2.5 I 2.5 %).

Three layers of particleboards were prepared by using 10 % adhesive for ciphs of outer layers and 8 % for middle layer according to weight of oven dry chips. As chemicals, 10 % ammonium clorure, 1, 1. 5 and 3 % rosin, 1, 1.5 and 3 % alkyd resin, 1, 1. 5 and 3 % ammonium sulfate, 0. 5, 0.75 and 1.5% boric acid, 0. 5, 0. 75 and 1.5% borax, 0. 5, 0. 75 and 1.5 % boric acid I borax, 0. 6, 0. 9 and 1.8 % tanalith-CBC, 0. 6, 0. 9 and 1.8 % tanalith-CBC I boric acid I borax, 0. 3, 0.45 and 0.9 % immersol-WR 2000 were used for each layers according to weight of oven dry adhesive.

The press conditions and the production properties of particleboards were as follows; press temperature  = 150 °C, pressing time = 6 min,  press closing time = 70 - 80 sec,  press pressure = 25 - 28 kp/cm2, thickness = 20 mm, width and length = 56 x 76 cm, outer layers =
35 % of thickness of boards, middle layer = 65 % of the thickness.

The experimental boards were conditioned at 20 ± 2 °C temperature and 65 ± 5 % relative humidity for three weeks.  All the samples used in the experiments were prepared from those boards with the dimensions given in the national and international standards. The samples were used for determination of following properties of the boards; specific density, moisture content, amounts of water absorption and thickness swelling for 2, 24 and 48 hours immersion in water, bending strength,  modulus of elasticity in bending, tensile strength perpendicular to the plane, flame and non-flame (flaming, embering)  resistances, amount of weight lost after flame and non-flame. The values obtained from the experiments were evaluated statistically with the analysis of variance, the multiple range tests (duncan) and the correlation analysis (p < 0. 05). The results were compared with values given in the standards and the related literature.

As a result; specific density, moisture content, bending strength, modulus of elasticity in bending, tensile strength perpendicular to the plane, flame and non-flame resistances, amount of weight lost after flame and non-flame of the particleboard showed a certain improvement with increasing of use rates of impregnation substance for all of the board groups. However, amounts of water absorption and thickness swelling at 2, 24 and 48 hours immersion in water decreased for rosin and alkyd resin board groups, whereas it increased for other the groups. Also, water absorption and thickness swelling increased with the increase of soaking time.  The rates of increase in water absorption and thickness swelling decreased with the increase of soaking time.  The preventive effects of water repellents also decreased with the increase of time.

Keywords:  Water Repellents,  Water - Soluble Salts, Organic Solvent - Soluble Substances, Boron Solutions, Fungicits, Insecticits, Fire Retardants, Impregnation, Impregnated Chips, Particleboard, Physical Properties, Mechanical Properties, Cumbostion Resistance, Rots Resistance, Insects Resistance.