Bazı ahşap verniklerinin katman özelliklerine farklı ısıl işlem uygulamalarının etkisi
Effect of different heat treatment applications on the layer properties of some wood varnishes
Yazar: EROL KOÇ
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN PELİT
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products

Özet:
Bu çalışmada, bazı verniklerin katman özellikleri üzerine farklı atmosferik koşullarda ve farklı sıcaklık seviyelerinde uygulanan ısıl işlemlerin etkisi araştırılmıştır. Kayın (Fagus Sylvatica L.) ve sarıçam (Pinus Silvestris L.) odunu örnekleri sıcak hava, yağlı işlem ve ThermoWood yöntemleri ile 170 °C, 190 °C ve 210 °C sıcaklıkta ısıl işleme tabi tutulmuştur. Ardından, örneklerin yüzeyleri endüstriyel uygulamalara göre su bazlı, poliüretan ve sentetik vernikler ile kaplanmıştır. Hazırlanan örneklerde yüzey sertliği, yüzey parlaklığı, vernik yapışma direnci ve renk değişim testleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre, her iki ağaç türü için, ThermoWood ve sıcak hava yöntemleri ile ısıl işlem görmüş örneklerde hem yüzey sertliği hem de vernik yapışma direnci benzer bulunmuştur. Yağlı ısıl işlem görmüş örneklerde ise sertlik ve yapışma direnci genel olarak daha düşüktür. Vernik uygulamaları sonrası toplam renk değişimi, sarıçam örnekler için sıcak hava yönteminde, kayın örnekler için yağlı ısıl işlem yönteminde daha yüksek gerçekleşmiştir. Parlaklık üzerinde ise ısıl işlem yönteminin etkisi önemsizdir. Ayrıca, ısıl işlem sıcaklığı artışına bağlı olarak vernik yapışma direnci ile parlaklık değerleri azalmış ve toplam renk değişimi artmıştır. Sertlik değerleri üzerinde ise ısıl işlem sıcaklığının etkisi belirgin değildir. Diğer taraftan, sentetik verniğe göre poliüretan ve su bazlı vernikte daha yüksek sertlik değerleri belirlenmiştir. Ancak, tüm ısıl işlemli örnekler için en yüksek yapışma direnci sentetik vernikte elde edilmiştir. Ayrıca, ısıl işlemli örneklerin en az renk değişimi su bazlı vernik uygulamalarından sonra tespit edilmiş olup, en yüksek parlaklık değerleri poliüretan vernik uygulamalarından sonra belirlenmiştir. Sonuç olarak, farklı verniklerle kaplanmış sarıçam ve kayın örneklerinde yapışma direnci, renk değişimi ve parlaklık üzerinde ısıl işlem sıcaklığının; yüzey sertlik üzerinde ise ısıl işlem yönteminin daha etkili olduğu söylenebilir.

Anahtar Kelimeler: Ağaç malzeme, Isıl işlem yöntemi, Parlaklık, Renk değişimi, Sertlik, Vernik, Yapışma direnci.

Abstract:
In this study, the effect of heat treatments applied under different atmospheric conditions and at different temperature levels on the layer properties of some varnishes was investigated. Beech (Fagus Sylvatica L.) and Scots pine (Pinus Silvestris L.) wood samples were subjected to heat treatment at 170 °C, 190 °C and 210 °C by hot air, oil treatment and ThermoWood methods. Then, the surfaces of the samples were coated with water-based, polyurethane and synthetic varnishes according to industrial applications. Surface hardness, surface gloss, varnish adhesion strength and color change tests were performed on the prepared samples. According to the results of the study, for both wood species, both surface hardness and varnish adhesion strength were found to be similar for samples heat-treated with ThermoWood and hot-air methods. Hardness and adhesion strength were generally lower in oil heat-treated samples. The total color change after varnish applications was higher in hot air method for Scotch pine samples and in oil heat treatment method for beech samples. The effect of heat treatment method on gloss was insignificant. In addition, varnish adhesion resistance and gloss values decreased and total color change increased with increasing heat treatment temperature. Heat treatment temperature had no significant effect on hardness values. On the other hand, higher hardness values were determined in polyurethane and water-based varnishes compared to synthetic varnish. However, the highest adhesion strength was obtained in synthetic varnish for all heat-treated samples. In addition, the least discoloration of the heat-treated samples was determined after water-based varnish applications and the highest gloss values were determined after polyurethane varnish applications. As a result, it can be said that heat treatment temperature is more effective on adhesion strength, color change and gloss, and heat treatment method is more effective on surface hardness in yellow pine and beech samples coated with different varnishes.

Keywords: Wood material, Heat treatment method, Gloss, Color change, Hardness, Varnish, Adhesion strength.