Yabani kiraz (Cerasus avium (L.) Monench) odununun fiziksel, mekanik ve teknolojik özellikleri üzerine yüksek sıcaklık uygulamasının etkisi
Effect of high temperature treatment on physical, mechanic and technologic properties of wild cherry (Cerasus avium (L.) Monench) wood
Yazar: AYHAN AYTİN
Danışman: DOÇ. DR. SÜLEYMAN KORKUT ; PROF. DR. ÖNER ÜNSAL
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bu çalışmada, ağaç malzemede termal modifikasyon ve hızlandırılmış yaşlandırma uygulamasının bazı fiziksel, mekanik ve teknolojik özellikler üzerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında Yabani Kiraz (Cerasus avium(L.) Monench) odunu ThermoWood yöntemi ile 190°C ve 212°C sıcaklıklarda 1 ve 2 saat ısıl işleme tabi tutulmuştur. Fiziksel özelliklerden tam kuru yoğunluk, hava kurusu yoğunluk, daralma, genişleme, ısı iletkenliği, yüzey pürüzlülüğü, renk ve parlaklık; mekanik direnç özelliklerinden liflere paralel basınç direnci, eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü, dinamik eğilme direnci ve liflere dik çekme;  teknolojik özelliklerden janka sertlik değerine bakılmıştır. Yaşlandırma için hazırlanmış deney örneklerine toplamda 864 hızlandırılmış yapay yaşlandırma uygulanmış, ortalama yüzey pürüzlülüğü, renk ve parlaklık ölçümleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalardan önce  örnekler 20±2°C sıcaklık ve %65±5 bağıl nem ortamında yeterli süre bekletilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre ısıl işlem sonucu fiziksel özelliklerde iyileşme görülmüş, renk koyulaşmış ve parlaklık azalmış, mekanik özellklerden liflere paralel basınç direnci ve eğilmede elastikiyet modülü artarken diğer mekanik dirençlerde azalma belirlenmiştir. Janka sertlik değeri enine kesitte artmasına karşılık teğet ve radyal kesitte farklılıklar göstermiştir. Yaşlandırma görmüş örneklerden elde edilen sonuçlara göre ise ısıl işlemin yüzey düzgünlüğünü iyileştirdiği, ısıl işlem ile rengi koyulaşan ve parlaklığı azalan örneklerin uzun süreli yaşlandırma periyodu sonunda renk ve parlaklık davranışın benzer olduğu, yüzeylerinin grileştiği gözlemlenmiştir. Çalışma sonuçları ısıl işlem görmüş Yabani Kiraz (Cerasus avium(L.) Monench) odununun, boyutsal stabilitenin ön planda olduğu kullanım alanları için uygun olduğunu, ancak yük taşıyıcı yapısal eleman olarak değerlendirilmesinin uygun olmayacağını ortaya koymuştur.  Diğer taraftan, dekoratif mobilya üretimi için önemli fırsatlar taşıdığı, dış ortamdaki kullanımlarda ise ısıl işlem sonrası oluşan renk stabilitesinin sağlanması için ilave tedbirlerin alınmasının gerektiği anlaşılmıştır.

Anahtar sözcükler: Yabani Kiraz, ThermoWood, Hızlandırılmış Yaşlandırma, Fiziksel Özellikler, Mekanik Özellikler

Abstract:
The aim of this study is to identify the effects of weathering process accelerated through thermal modification on certain wooden material properties essential for area of utilization. In this study, the wood of wild cherry (Cerasus avium(L.) Monench) was exposed to heat treatment at 190°C and 212 °C for 1 and 2 hours by using the method of ThermoWood. Oven dry density, air dry density, shrinkage, swelling, thermal conductivity, surface roughness, glossiness and color from physical properties were observed. In mechanical resistance properties, parallel compressive strength on fibers, bending strength, modulus of elasticity in bending, impact bending strength and perpendicular tensile to fibers, additionally janka hardness in technological aspect were observed. Test samples prepared for weathering underwent 864 artificially accelerated weathering processes, and average surface roughness, glossiness and color measurements were taken. Prior to experimental process, samples were kept for sufficient time in an environment of 20±2 °C temperature and % 60±5 relative humidity. Following heat treatment, improvements in physical properties were observed, color darkened, and radiance reduced. While parallel compressive strength on fibers and elastic modulus in bending from mechanical properties increased, other mechanical properties declined.  Whereas janka hardness rose in transversal section, differences in tangential and radial section were observed. According to the results obtained from aged samples, it was observed that heat treatment improved surface flatness; the samples with darker color and reduced radiance had similar color and radiance following prolonged ageing practice. The results of study showed that wood of wild cherry (Cerasus avium(L.) Monench) is compatible with area of usage bringing dimensional stability forefront but not proper to be used as load-bearing structural unit. On the other hand, it has been understood that it has notable opportunities for furniture production but, for outdoors usage complementary measures need to be taken so as to provide color stabilization after heat treatment. 

Anahtar sözcükler: Wild Cherry, ThermoWood, Accelerated Weathering, Physical properties, Mechanical properties