Bazı kimyasallarla emprenye edilmiş yonga levhaların yanma direncinin artırılması
Determination of the effects of surfacing processes on combustion resistance of wooden materials
Yazar: EKREM ÇAKMAK
Danışman: PROF. DR. BURHANETTİN UYSAL
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu çalışmada; laboratuar şartlarında emprenye edilmiş yongalardan üretilen yonga levhaların çeşitli emprenye maddelerinin levhanın yanma direncine etkileri incelenmiştir. Levhaların üretimi için odun hammaddesi olarak % 23 kızılçam, %14 karaçam, %19 sedir, % 12 meşe, % 18 kavak ve % 14 diğer ağaç türlerinden yararlanılmıştır. Yapıştırıcı madde olarak üreformaldehit(% 65), sertleştirici madde olarak amanyum klorür kullanılmıştır.Emprenye maddesi olarak borik asit, boraks, çinko sülfat, boraks+borik asit karışımı kullanılmıştır.Tam kuru yonga ağırlığına oranla dış tabakalar için % 10 ve iç tabaka için % 8 üreformaldehit tutkalının harcandığı levha üretiminde her tabaka için tam kuru tutkal ağırlığına oranla % 10 sertleştirici kullanılmıştır. Tutkalla karıştırılan kimyasallarla yongaların emprenye işlemi püskürtme ile gerçekleştirilmiştir. Tam kuru tutkal ağırlığına oranla % 5 ve % 10 borik asit, % 5 ve % 10 boraks, % 5 ve % 10 çinko sülfat, % 5 ve % 10 boraks+borik asit karışımı uygulanmıştır. Deneme levhaları pres sıcaklığı 2050C, pres süresi 4.4 dakika ( pres kapandıktan sonra), pres basıncı 200 bar, dış tabakalar levha kalınlığının % 35'ini, orta tabaka ise % 65'ini oluşturacak şekilde 55*55*1.9 cm boyutlarında levhalar üretilmiştir.Deneme levhaları 20±2 0C sıcaklık ve % 65 ±5 bağıl nem şartlarında kondisyonlanan levhalardan deneyler için standartlarda verilen boyutlarda deneme örnekleri hazırlanmıştır. Örnekler üzerinde yoğunluk, rutubet miktarı, alev kaynaklı ve alev kaynaksız yanma mukavemeti ile yanma sonrası ağırlık kaybı deneyleri yapılmıştır. Deneylerde elde edilen değerler çoğul varyans analiz ve duncan testine tabi tutulmuş (p<0,05) standart ile karşılaştırılmıştır.Emprenyeli levhaların yoğunlukları, kontrol örneği levhalarından daha fazla bulunmuştur. En yüksek yoğunluk % 10 konsantrasyonlu borik asit emprenye maddesi ile emprenye edilen yongalevhalarda, en düşük % 5 konsantrasyonlu çinko sülfat emprenye maddesi ile emprenye edilen yongalevhalarda bulunmuştur.Emprenye maddesi kullanım miktarı arttıkça yongalevhanın rutubet miktarının arttığı, bu artmanın kullanılan kimyasal maddeler için önemsiz olduğu ortaya çıkmıştır.Yanma işleminde en fazla yanma kontrol örneğinde en az yanma % 5 lik boraks ile işlem gören yongalevha örneklerinde çıkmıştır. İlk ağırlığa oranla en fazla yanma kontrol örneğinde çıkmıştır. Buna göre tüm emprenye maddeleri kontrol örneğine göre yanmayı azaltıcı etki göstermiştir.

Abstract:
In this study, the effect of various impregnation substances on fire properties of the particleboards produced in the laboratory by using wood chips treated with various chemicals were investigated.The wood raw material used in the experiments were mixture of coniferous tree species (23% calabrian pine (pinus brutia ten), 14% corsican pine (pinus nigra arnold,) 19% ars(cedrus libani A. Rich), % 18 black poplar ve % 14 other wood species. As preservatives, the following chemicals were used with the consentrations given in the brackets; urea-formaldehyde resins (65%), ammonium clorure(33%) ,boric acid, borax, çinko sülfat, boric acid/ borax.The 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 chemicals10 % ammonium clorure, 5 and 10 % boric acid, 5 and 10 % borax, 5 and 10 % zinc sulphate, 5 and 10 % borax/boric acid, were used for each layers according to weight of oven dry adhesive.The pres conditions and the production properties of particleboards were as follows; press temperature = 205 0C, pressing time = 4.4 min, pres pressure = 200 bar, thickness = 19 mm , width and length = 55 x 55 cm , outer layers 35 % of thickness of boards ,middle layer = 65 of the thickness. The experimental boards were conditioned at 20 ± 2 0C temperature 65 ± 5 % relative humidity for one weeks. The samples were used for determination of following properties of the boards ; specific density, moisture content, flame and non flame ( flaming , embering ) resistances , amount of weight lost after flame and non flame. The values obtainted from the experiments were evaluated statistically with the analysis of variance, the multiple range tests(duncan) (p<0.05).The results were compared with values given in the standards. Densities of the impregnated samples have higher than control samples. It was determined that highest density is impregnated particleboards of 10% boric acid and lowest density is zinc sulphate of %5 impregnated particleboards. Moisture content of the particleboard raised while amount of impregnation substance increase. It is also abserved that This increment is unimportant for chemical substances.It has been found out that the highest combustion ratio in control samples and lowest combustion ratio is in samples impregnated borax of 5%. Highest combustion was seen in control samples in proportion of their initial weights. Therefore each impregnation substances were showed that decreasing effect of combustion compared to control samples