Buğday saplarından (Triticum aestivum L.) orta yoğunlukta lif levha (MDF) üretimi
Medium density fiberboard (MDF) manufacturing from wheat straw (Triticum aestivum L.)
Yazar: ABDULLAH İSTEK
Danışman: PROF. DR. HÜDAVERDİ EROĞLU
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1999
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Buğday samanı = Wheat straw ; Lif levha = Fiber board ; MDF = Medium density fiberboard ; Üretim = Production

Özet:
Bu çalışmada, hammadde olarak Ankara ilinden temin edilen buğday (Triticum aestivum L.) saplan kullanılmıştır. Kuru yöntemle üretilen MDF levhaları eldesinde %8, %10 ve %12 oranında üre formaldehit tutkalı yapıştırıcı, sulu amonyum klorürün %30'luk çözeltisinden %1 oranında sertleştirici olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, 5, 6 ve 7 dakikalık presleme süreleri levhaların üretiminde denenmiştir. Buğday saplantım {Triticum aestivum L.) alkol-benzen, soğuk su, sıcak su ve %1'lik NaOH çözünürlüğü sırasıyla; %5.15, %7.31, %9.84 ve %40.79 olarak bulunmuştur. Aynca, holoselüloz, selüloz, lignin ve kül miktarlan sırasıyla; %74.79, %52.67, %20.17 ve %4.21 olarak belirlenmiştir. Yapılan lif morfolojisiyle ilgili çalışmalarda kullanılan buğday saplarının lif uzunluğu 1.2-1.5 mm, lif genişliği 12-16 mikron, lümen çapı 4-6 mikron ve çift çeper kalınlığı 7.5- 11.5 mikron bulunmuştur. Buğday saplarından MDF eldesi için en uygun lif üretim şartlan; buhar basıncı 10.5 atm., buharlama süresi 4 dk. ve liflendirme süresi 2 dk. olarak belirlenmiş ve uygulanmıştır. Saman liflerinden 0.700 g/cm3 ve 0.800 g/cm3, odun ve saman-odun karışımı (%30 saman+%70 odun, %50 saman+%50 odun, %70 saman+%30 odun) liflerden ise 0.800 g/cm3 özgül kütleli MDF levhaları üretilmiştir. 0.800 g/cm3 saman levhalarında en yüksek ve düşük su emme %79-%53, kalınlığına şişme %32.61-%20.74, eğilme dayanımı 23.30 N/mm2-36.02 N/mm2, eğilmede elastikiyet modülü 18955 N/mm2-31891 N/mm2 ve yüzeye dik çekme direnci değerleri 0.673 N/mm2-0.820 N/mm2 bulunmuştur. Odun levhalarında en yüksek ve düşük su emme %24-%16, kalınlığına şişme %13.15-%7.60, eğilme dayanımı 28.15 N/mm2-40.47 N/mm2, eğilmede elastikiyet modülü 21303 N/mm2-32596 N/mm2 ve yüzeye dik çekme direnci değerleri 0.725 N/mm2-0.903 N/mm2 olarak belirlenmiştir. %50 saman + %50 odun lifi karışımı levhalarında en yüksek ve en düşük su emme %64-%30, kalınlığına şişme %20.58-%16.79, eğilme dayanımı 28.22 N/mm2-42.22 N/mm2, eğilmede elastikiyet modülü 23606 N/mm2-31707 ivÖZET (devam ediyor) N/mm2 ve yüzeye dik çekme direncinin 0.790 N/mm2-0.858 N/mm2 olduğu belirlenmiştir. Laboratuar koşullarında elde edilen MDF levhaların fiziksel ve mekanik özellikleri üzerinde yapılan istatistik değerlendirmeler sonucunda buğday saplarından en uygun MDF üretim koşullan aşağıdaki gibi belirlenmiştir. Tutkal miktarı : %12 Pres süresi : 6 dk. Pres sıcaklığı : 150°C Pres basıncı : 200-220 kp/cm2 Sertleştirici miktarı : %1 Saman/odun oram : 50/50 (%) Anahtar Sözcükler : Buğday sapı (Triticum aestivum L.), MDF, Lif, Fiziksel ve Mekanik Özellikler.

Abstract:
In this study, wheat straw used was taken from Ankara province. In order to produce dry process MDF urea formaldehyde was used at the level of 8%, 10% and 12%. As well as 30% solution amonium chloride was used at the ratio of 1% as hardening agent on the basis of dry fiber weight. On the other hand, 5, 6 and 7 minutes pressing times were applied. Alcohol benzene, cold water, hot water and 1 % NaOH solubility of wheat straw used were 5.15%, 7.31%, 9.84% and 40.79% respectively. In addition, holocellulose, cellulose, lignine and ash content were found as; 74.79%, 52.67%, T.C. YÜKSEKÖ?RETİM KURUMI viABSTRACT (continued) 20.17% and 4.21% respectively. As a result of fiber morphology studies fiber length, fiber width, lumen diameter and double wall thickness were found as 1.2 mm-1.5 mm, 12 n-16 n, 4-6 |j, and 7.5 jlx-11.5 |x respectively. Optimum fiber production conditions for MDF manufacturing were as follows; vapor pressure 10.5 ami., steaming time 4 minutes, defibration time 2 minutes. MDF boards of 0.700 g/cm3 and 0.800 g/cm3 specific gravities were produced from only wheat straw and 0.800 g/cm3 specific gravity were produced from the mixture of 30% straw + 70% wood, 50% straw + 50% wood, 70% straw + 30% wood and from 100% wood fibers. On 0.700 g/cm3 MDF straw boards maximum and minimum water absorption, swelling in thickness, bending strength, modules of elasticity, perpendicular traction values were 79%-53%, 30.61%-20.74%, 36.02 N/mm2-23.30 N/mm2, 18955 N/mm2- 31891 N/mm2 and 0.673 N/mm2-0.820 N/mm2 respectively. Whereas, on 0.800 g/cm3 MDF wood boards maximum and minimum water absorption, swelling in thickness, bending strength, modules of elasticity, perpendicular traction values were 24%-16%, 13.15%-7.60%, 28.15 N/mm2-40.47 N/mm2, 21303 N/mm2-32596 N/mm2 and 0.725 N/mm2-0.903 N/mm2 respectively. On the other hand, on 0.800g/cm3 MDF boards produced from mixture of 50% straw + 50% wood maximum and minimum water absorption, swelling in thickness, bending strength, modules of elasticity, perpendicular VIIABSTRACT (continued) traction values were 64%-30%, 20.58%-16.79%, 28.22 N/mm2-42.22 N/mm2, 23606 N/mm2-31707 N/mm2 and 0.790 N/mm2-0.858 N/mm2 respectively. As a results of statistical evaluations made on physical and mechanical properties of MDF boards produced under laboratory condition optimum straw MDF boards manufacturing conditions determined were as follows: Resin ratio : 12 % Pressure : 200-220 kp/cm2 Pressing time : 6 minutes Press temperature : 150°C Hardening agent : 1 % Straw / Wood ratio : 50/50 (%) Key Words : Wheat Straw (Triticum aestivum L.), MDF, Fiber, Physical and Mechanical Properties