Eko tasarım: Mobilya üretiminde kullanılan bazı vernik, tutkal ve ahşap esaslı levhalarda açığa çıkan gazların tespiti ve salınımlarının analizi
Eco design: Determination of gases released in some varnishes, glues and wood-based boards used in furniture production and analysis of their emissions
Yazar: HALDUN ENDER ERDEM
Danışman: PROF. DR. HAMZA ÇINAR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products

Özet:
Günümüzde mobilya ürünlerinin birer uçucu organik bileşik (UOB) kaynağı olduğu bilinmektedir. UOB insan sağlığına olumsuz etkilemektedir. Bu çalışmada, mobilya yapımında kullanılan orta yoğunluktaki lif levha (MDF), yonga levha (YLP), kayın kaplama, kayın papel kaplama, hotmelt (sıcak eriyik) tutkal, kontak (solvent bazlı) tutkal, selülozik, poliüretan ve su bazlı verniklerin uygulanmasında bazı UOB ( benzen, toluen, ksilen, etil asetat ve stiren) gazlarının salınımlarının belirlenmesi araştırılmıştır. Bu maksatla; 500x500x18 mm ebattın da 30 adet MDF, 30 YLP adet parça olmak üzere toplam 60 adet deney numunesi elde edilmiştir. Deney numunelerinin hazırlanmasında TS- 2470 ve EN 326-1 standartlarına uyulmuştur. Hazırlanan deney örnekleri, sıcaklığı 20±2 °C ve bağıl nemi %65±5 olan iklimlendirme odasında değişmez ağırlığa ulaşıncaya kadar bekletilmiştir. Deney numunelerin yüzeyleri 0,6 mm kayın kaplama üre formaldehit bazlı beyaz toz pres tutkalı ve kenarları 2mm papel kaplama hotmelt (sıcak eriyik) tutkal ve kontak (solvent bazlı) tutkal kullanılarak kaplanmıştır. Gaz ölçümleri Ölçümler TS – EN 717-1 esaslarına göre yapılmıştır. Kontrol deney numunelerinde ve yüzeyi kaplı deney numunelerinde, YLP deney numunelerinin MDF deney numunelerine göre daha fazla gaz salınımı yaptığı tespit edilmiştir. Kenarları kaplı deney numunelerinde stiren gazı hariç MDF deney numunelerinin YLP deney numunelerine göre daha fazla gaz salınımı yaptığı görülmektedir. Konkat tutkallı parçalar, hotmelt tutkallı parçalara göre daha gaz fazla gaz salınımı oluşturmuştur. En yüksek gaz salınımları benzen gazı için yüzeyi kaplı deney numunelerinde 829,4 ppm, toluen gazı için yüzeyi kaplı deney numunelerinde 1350,1 ppm, ksilen gazı için yüzeyi kaplı deney numunelerinde 1503,6 ppm, etil asetat gazı için selülozik vernikli ve yüzeyi kaplı deney numunesinde 721,0 ppm, stiren gazı için vernikli ve yüzeyi kaplı deney numunesinde 249,0 ppm olarak bulunmuştur. Deney numunelerinden elde edilen gaz salınımları zamanla azalmaktadır. Yapılan tüm ölçümlerde gaz salınımlarının (stiren gazı hariç) maruziyet sınır değerlerinin üstünde olduğu tespit edilmiştir. Bu bağlam da orta yoğunluktaki lif levha (MDF), yonga levha (YL), kayın kaplama, kayın papel kaplama, hotmelt (sıcak eriyik) tutkal, kontak (solvent bazlı) tutkal, selülozik, poliüretan ve su bazlı vernikler ile üretilen mobilya ürünleri için, kabul edilen Ulusal ve Uluslararası mesleki maruziyet kapalı alan sınır değerlerinden yüksek değerler bulunmuştur.

Abstract:
Nowadays, it is known that furniture products are a source of volatile organic compounds (VOCs). VOCs adversely affect human health. In this study, the emissions of some VOC gases (benzene, toulen, xylene,ethly acetate and styrene) were investigated in the application of medium-density fiberboard (MDF), particleboard (PB), beech veneer, beech paper veneer, hotmelt adhesive, contact adhesive (solvent-based), and various varnishes (cellulosic, polyurethane, and water-based) used in furniture production. For this purpose, 60 test samples were obtained, comprising 30 MDF and 30 PB pieces, each sized 500x500x18 mm. TS-2470 and EN 326-1 standards were adhered to during the preparation of the test samples. The prepared test samples were kept in a conditioning room with a temperature of 20±2 °C and relative humidity of 65±5% until they reached constant weight. The surfaces of the test samples were coated with 0.6 mm beech veneer using urea formaldehyde-based white powder press adhesive, and the edges were coated with 2 mm paper veneer using hotmelt and contact adhesives. Gas measurements were conducted in accordance with TS – EN 717-1 principles. It was found that particleboard samples emitted more gas compared to MDF samples in both control and coated test samples. In edge-coated test samples, MDF samples emitted more gas compared to particleboard samples, except for styrene gas. Samples with contact adhesive emitted more gas than those with hotmelt adhesive. The highest gas emissions were found for benzene gas in coated samples at 829.4 ppm, toluene gas in coated samples at 1350.1 ppm, xylene gas in coated samples at 1503.6 ppm, ethyl acetate gas in cellulosic varnish coated samples at 721.0 ppm, and styrene gas in varnished coated samples at 249.0 ppm. Gas emissions from test samples decreased over time. All measurements indicated that gas emissions values (except for styrene gas) were above the exposure limit. In this context, furniture products manufactured with medium-density fiberboard (MDF), particleboard (PB), beech veneer, beech paper veneer, hotmelt adhesive, contact adhesive (solvent-based), cellulosic, polyurethane, and water-based varnishes were found to have values above the accepted national and international occupational exposure limits for indoor environments.