Bazı hızlı büyüyen ağaç türlerinden hazırlanan odun-polimer kompozitlerinin fiziksel ve mekanik özellikleri
Physical and mechanical properties of wood-polymer composites prepared from some fast growing wood species
Yazar: ÜMİT CAFER YILDIZ
Danışman: PROF. DR. HARZEMŞAH HAFIZOĞLU
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1994
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Kavak ağacı = Populus ; Kompozitler = Composites ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Polimerler = Polymers ; Çam ağacı = Pine

Özet:
Melez kavak {Populus x.euramericana ev. 1-214) ve sahil çamı (Pinus pinaster Ait.) odunlarından hazırlanan odun-polimer kompozitlerinin bazı teknolojik özellikleri araştırılmıştır. Odun-polimer kompozitlerinin hazırlanmasında, st iren, metil metakrilat ve stiren/metil metakrilat (70/30) karışımı olmak üzere üç farklı monomer ve tam yükleme, yarım yükleme ve çeyrek yükleme olarak üç farklı polimer miktarı düzeyi kullanılmıştır. İki ağaç türünde de, odun-polimer kompoziti örneklerinde elde edilen test sonuçları kontrol örneklerininkinden daha yüksek bulunmuştur. Polimer miktarı, özgül ağırlığı dolayısıyla bütün özellikleri etkileyen ana faktördür. Tüm monomerlerde, tam yükleme uygulaması en yüksek sonuçları vermiş tir. Bununla birlikte, su itici etkinlik, denge rutubeti miktarı, genişlemeyi önleyici etkinlik, dinamik eğilme diren ci ve sertlikte, yarım ve çeyrek yükleme uygulamalarıyla dikkate değer ölçüde yüksek oranlı iyileşmeler elde edilmiş tir. Odun-polimer kompozitlerinde, stiren/metil metakrilat karışımının güçlü ve dallanmış kopolimer yapısı, stiren ve metil metakrilata oranla daha iyi performans göstermiştir. Melez kavak ve sahil çamı polimer kompozitlerinde, sırasıyla 3 tam kuru özgül ağırlık 0,491-0,713, 0,581-0,925 gr/cm, den ge rutubeti miktarı % 1,6-5,7, % 2,8-5,8, su itici etkinlik % 52-93, % 48-92, teğetsel genişleme miktarı % 4,6-7,4, %5,3- 6,8, genişlemeyi önleyici etkinlik % 7-38, % 14-23, liflere paralel basınç direnci 352-545, 413-625 kg/cm2, statik eğilme direnci 381-546, 510-674 kg/cm2, statik eğilmede VIIIelastikiyet modülü 36459-59490, 56325-82207 kg/cm2, dinamik eğilme direnci 0,19-0,36, 0,23-0,31 kgm/cm2, teğet sertlik 1,07-2,93 1,74-4,51 kg/mm2, liflere paralel sertlik 3-6,44, 3,43-6,74 kg/mm2 olarak belirlenmiştir. Mekanik özelliklerdeki en yüksek artış oranları, sertlik (% 52-409), basınç direnci (% 19-107) ve dinamik eğilme direncinde (% 17-53) elde edilmiştir. Daha geniş yıllık halkaya ve daha düşük özgül ağırlığa sahip olan melez kavakta, monomer absorpsiyonu, polimer yükü ve dolayısıyla fiziksel ve mekanik özelliklerdeki artışlar sahil çamından daha yüksek bulunmuştur. Artırılan fiziksel ve mekanik özellikleriyle odun-polimer kompozitleri, bu hızlı büyüyen türlerin kullanımında yeni seçenekler ortaya koyabilecektir. IX

Abstract:
Some technological properties of wood-polymer composi tes from poplar {Populus x. euramericana cv. 1-214) and pine (Pinus pinaster Ait.) woods were investigated. Three diffe rent monomers sytr ene, methyl methacrylate and styrene/methyl methacrylate (70/30) mixture were used in preparation of wood-polymer composites. Pull-loading, half -loading and quarter loading were used as polymer content levels. Test results of wood-polymer composite specimens were found higher than those of control specimens in both species Polymer content was main factor that effect specific gravity, consequently all properties. Pull-loading application has gived the higher results in all monomers. However, considerably high improvements were obtained in water-repel lent effectiveness, equilibrum moisture content, anti- swelling efficiency, impact strength and hardness by half- loading and quarter-loading applications. Strong and branched copolymer structure of sytrene/methyl methacrylate mixture in wood-polymer composites has achieved better performance by comparison sytrene and methyl methacrylate. In poplar and pine-polymer composites was oven-dried speci fic gravity was determined to be 0,491-0,713, 0,581-0,925 gr/cm, respectively, equilibrum moisture^ content 1,6-5,7, 2,8-5,8 %, water-repellent effectiveness 52-93, 48-92 %, Xtangential swelling 4,6-7,4, 5,3-6,8 %, anti-swelling effi ciency 7-38, 14-23 %, compression strength parallel to the grain 352-545, 413-625 kg/cm2, bending strength 381-546, 510-674 kg/cm2, modulus of elasticity in bending 36459-59490, 56325-82207 kg/cm2, impact strength 0,19-0,36, 0,23-0,31 kgm/cm2, tangential hardnes 1,07-2,93, 1,74-4,51 kg/mm2 radial hardness 0,92-2,13, 1,74-4,97 kg/mm2 longitidunal hardness 3-6,44, 3,43-6,74 kg/mm2. Highest incrense rates in mechanical properties were seen in hardness (52-409 %), comp ression strength (19-107 %) and impact strength (17-53 %). In poplar wider annual ring and lower specific gravity, absorption of monomer, polymer content and thus increases in physical and mechanical properties were found hipher than the pine. Wood-polymer composites with increased physical and mechanical properties would create new alternatives in the use of these fast-growing wood species. XI