Farklı tutkallarla lamine levhaların üretilmesi ve dijital görüntü analizi yöntemiyle mekanik karakterizasyonu yapılması
Production of laminated boards with different glues and mechanical characterization with digital image analysis method
Yazar: ÜNAL FARSAK
Danışman: PROF. DR. DENİZ AYDEMİR ; DOÇ. TİMUÇİN BARDAK
Bartın Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Kompozit polimerler = Composite polymers ; Polivinil asetat = Polyvinyl acetate

Özet:
Bu çalışmanın amacı, polivinil asetatı (PVA) köpürterek daha verimli bir yapıştırma sağlamak ve böylece ahşap tabakalar arasındaki etkileşimleri artırarak, mekanik özellikleri geliştirilmiş kontrplak paneller elde etmektir. Selüloz nanofibrillerin (CNF'ler) PVA'nın bağlanma mukavemeti ve morfolojik özellikleri üzerindeki etkileri ve cam elyaf (CF) kumaşların ahşap katmanların bağlanma kalitesi üzerindeki etkileri de incelenmiştir. Köpürme işleminde, köpürtücü ajan olarak yumurta akı (EW) kullanılmış ve köpürme, PVA ve EW'nin 1000 rpm'de bir karıştırıcı kullanılarak karıştırılmasıyla sağlanmıştır. Hem köpüksüz hem de köpüklü PVA daha sonra oda sıcaklığında fırça yardımıyla ahşap kaplamaların yüzeyine uygulanmış ve ahşap kaplama katmanları arasına dokuma CF kumaş eklenmiştir. CNF ve CNF'li köpüklü/köpüksüz PVA'nın morfolojik, termal, yapısal özellikleri ve üretilen kontrplak panellerde bağlanma mukavemeti, eğilme mukavemeti, eğilme modülü ve çekme gerilimi altında oluşan gerinim analizi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, Selüloz nanofibrillerin SEM, AFM, XRD ve TG-DTA ile karakterize edildiğini ve CNF çaplarının 25 nm ila 35 nm arasında değiştiğini göstermiştir. CNF 15.9°, 22.6° ve 34.5°'de kristalin pikler sergilemiştir. Köpüksüz ve CNF ile köpüklenmiş PVA'nın karakterizasyonu benzer yöntemlerle karakterize edilmiştir. Morfolojik yapı ve hücre boyutu SEM ile belirlenmiştir. XRD paterni 11.9° ile 23.5° arasında tespit edilmiştir. TG-DTA, CNF ilavesinin ve köpürtme işleminin termal kararlılık üzerinde iyileştirici bir etkisi olmadığını göstermiştir. Köpükleme işlemi ve CNF ilavesi bağlanma mukavemetini artırmıştır, ancak hem eğilme mukavemeti hem de modülü CNF ilavesi ve köpükleme işlemi ile genel olarak azalmıştır ve GF eğilme mukavemeti ve modülü üzerinde herhangi bir iyileşme sağlamamıştır. Dijital görüntü korelasyonu (DIC) analizi, CNF ile köpürtülmüş/köpürtülmemiş PVA'lı numunelerde yükleme altında daha fazla gerinim dağılımı olduğunu ortaya koymuştur

Abstract:
The aim of this paper was provide a more efficient of bonding by foaming polyvinyl acetate (PVA) and thus by increasing the interactions between wood layers, the plywood panels with enhanced mechanical properties is to obtain. The effects of cellulose nanofibrils (CNFs) on the bonding strength and morphological properties of the PVA, and glass fiber (CF) fabrics on the bonding quality of wood layers also were examined. In the foaming process, egg white (EW) were used as foaming agents, and the foaming was provided by blending PVA and EW using a mixer at 1000 rpm. Both un-foamed and foamed PVA was then applied onto the surface of the wood veneers via a brush at room temperatures, and a woven CF fabric was added to between wood veneer layers. The morphological, thermal, structural properties of CNF and the foamed/unfoamed PVA with CNF, and the bonding strength, flexural strength, flexural modulus and strain analysis occurred under tensile stress in the plywood panels produced were examined. The obtained results showed that Cellulose nanofibrils were characterization with SEM, AFM, XRD and TG-DTA, and the diameters of CNF were determined to change from 25 nm to 35 nm. The CNF exhibited crystalline peaks at 15.9°, 22.6° and 34.5°. Characterization of un-foamed and foamed PVA with CNF were characterized with similar methods. The morphological structure and cell size were determined with SEM. XRD pattern were detected at ranges from11.9° to 23.5°. TG-DTA showed that the adding CNF and foaming process haven't an improvement effect on the thermal stability. The foaming process and the adding CNF improved the bonding strength, however, both flexural strength and modulus generally decreased with the adding CNF and foaming process, and the GF didn't have provide any improvement on the flexural strength and modulus. Digital image correlation (DIC) analysis revealed to be more strain distribution in the samples with foamed/unfoamed PVA with CNF under loading