Bazı üretim değişkenlerinin MDF'nin dikey yoğunluk profili ve teknolojik özellikleri üzerine etkisi
Effect of some production parameters on vertical density profile and technological properties of MDF
Yazar: ZEKİ CANDAN
Danışman: PROF.DR. TURGAY AKBULUT
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Odun Mekaniği ve Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: MDF = Medium density fiberboard ; Teknolojik özellikler = Technological properties

Özet:
Bu tez çalışmasında, ağaç türleri ve karışım oranları, tutkal miktarı, taslak rutubetmiktarı, sürekli pres hızı ve sürekli pres basıncı faktörlerinin MDF'nin dikey yoğunlukprofili, fiziksel ve mekanik özellikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Bunun yanındadikey yoğunluk profilinin MDF'nin teknolojik özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir.Bu amaçla, yukarıda belirtilen üretim parametrelerine sahip olan MDF levhaları,Kastamonu Entegre Ağaç San. ve Tic. A.Ş.'nin MDF tesislerinde sürekli presteknolojisi ile üretilmiştir. MDF levhalarının dikey yoğunluk profilleri ölçülmüş,fiziksel özelliklerini ortaya koymak için yoğunluk, 2 saat ve 24 saat suda bekletmesonucu kalınlığına şişme deneyi ve yüzey absorpsiyonu deneyi; mekanik özelliklerinitespit etmek için ise eğilme direnci, elastikiyet modülü ve levha yüzeyine dik çekmedirenci (yapışma kalitesi) yapılmıştır. Mekanik özelliklerin tespit edilmesinde Zwickmarka üniversal test cihazı kullanılmıştır. Dikey yoğunluk profili ölçümleri ise GreConmarka X ? ray yoğunluk ölçüm cihazı ile yapılmıştır. İlgili standartlara göre testleryapıldıktan sonra MDF levhalarının özelliklerinde meydana gelen değişiklikler sebep ?sonuç ilişkisi içinde tartışılmıştır. Deneyler sonucunda elde edilen bulguların istatistikîolarak değerlendirilmesinde ?SPSS 11.0 for Windows? programı kullanılmıştır.Belirtilen üretim parametrelerine ait temel bilgiyi geliştirme; yükseltilmiş verimlilik,artırılmış dayanıklılık ve gelişmiş ürün kalitesini imkân tanıyan MDF levhalarınınüretim koşullarını optimize etmeye yardımcı olacaktır. Yapılan analizler neticesinde enuygun üretim değişkenlerinin belirlenmesi suretiyle başta MDF üreticileri olmak üzere,proses benzerliği dolayısı ile diğer ahşap kompozit levha üreticilerine teknik olarakkatkı sağlanması amacıyla çeşitli önerilerde bulunulmuştur. Ayrıca yapılan çalışmanın,bu konuda araştırma yapacak bilim adamları için yardımcı bir kaynak olacağıdüşünülmektedir.Elde edilen sonuçlara göre, ağaç türü ve ağaç türü yonga karışımları, tutkal miktarı,taslak rutubet miktarı, sürekli pres hızı ve sürekli pres basıncı MDF'nin dikey yoğunlukprofilini ve teknolojik özelliklerini etkilemektedir.MDF ve diğer ahşap kompozit levha ürünlerinin kalınlık yönündeki yoğunlukdeğişimlerini karakterize eden dikey yoğunluk profili, en önemli panel özelliklerindenbirisidir. MDF üreticileri, proses parametrelerinde uygun değişiklikler yapıp, levhanınyoğunluk profilini değiştirmek suretiyle sonuç levhanın özelliklerini iyileştirebilir. MDFlevhalarının dikey yoğunluk profilinin formasyonu ve teknolojik özellikleri, yukarıdabelirtilen üretim faktörlerinden etkilenmiştir. Dikey yoğunluk profilinin şekli,maksimum tepe yoğunluğu, orta tabaka yoğunluğu, maksimum tepe yoğunluğu ile ortatabaka yoğunluğu arasındaki kontrast ve diğer bileşenler MDF'nin eğilme direnci,elastikiyet modülü, levha yüzeyine dik çekme (yapışma direnci) direnci, kalınlığınaşişme ve yüzey emiciliği değerlerini etkilemiştir.Dikey yoğunluk profili üzerinde en fazla etkisi olan üretim parametreleri; taslak rutubetmiktarı, sürekli pres hızı ve sürekli pres basıncıdır. Dikey yoğunluk profilininformasyonunun en fazla etkilediği mekanik özellikler eğilme direnci, elastikiyet modülüve dik çekme direnci; fiziksel özellikler ise kalınlığına şişme miktarı ve yüzeyabsorpsiyonu değeridir.

Abstract:
In this study, influence of wood species and mixture ratios, resin content, mat moisturecontent, continuous press speed, and continuous press pressure on vertical densityprofile (VDP) and technological properties of medium density fiberboard (MDF) wasinvestigated. Also effect of VDP on these technological properties of MDF wasresearched.For this objective, MDF panels used in this research were produced by using continuouspress technology in Kastamonu Entegre Wood Industry and Trade Inc. MDF Plant islocated in Gebze, Kocaeli. VDPs of the MDF panels were measured; density, thicknessswelling (2h ? 24h) and surface absorption were evaluated for physical properties andmodulus of rupture (MOR), modulus of elasticity (MOE), and internal bond (IB) wereevaluated for mechanical properties. Zwick Universal Test Machine was used fordetermining the mechanical properties. VDPs were measured by using GreCon DensityProfiler based on a gamma radiation system. After experiments performed according tostandards, variations on performance properties of the MDF panels were discussed tofind out the relationships between reasons and results. ?SPSS 11.0 for Windows?software was used for analyzing of results obtained from all experiments.Development of a fundamental understanding of the parameters mentioned above willhelp to optimize the manufacturing process of MDF panels allowing improved productsquality, enhanced durability, and increased productivity. According to the analysisresults, it was given suggestions to provide MDF and other similar wood compositesproducers by determining optimum process variations. In addition, it is considered thatthis study can contribute to scientists will research in this subject.Results obtained from the study are shown that wood species and mixtures, resincontent, mat moisture content, continuous press speed, and press pressure affect verticaldensity profile and technological properties of MDF panels.VDP is one of the most important panel property that characterizes the densitydistribution through the panel thickness of wood ? composite panels. MDF producershave effectively used some parameters such as species and their mixture ratios, resincontent, press closure rate, mat moisture content (MC), continuous press speed, presspressure to manipulate the VDP to alter product performance.The formation of the vertical density profile, physical and mechanical properties of theMDF panels were affected by process parameters mentioned above. MOR, MOE, IB,thickness swell (TS), and surface absorption values of MDF were affected by VDPshape, peak density, core density, difference between peak and core density, and theother VDP elements.Mat moisture content, continuous press speed and pressure are the most effectiveproduction parameters on VDP. Physical properties that highly affected by formation ofVDP are TS and surface absorption while mechanical properties are MOR, MOE, andIB.