ÖNSÖZ. ThermoWood, tescilli bir markadır ve sadece Uluslararası ThermoWood Derneği nin üyeleri tarafından kullanılabilir.

Transkript

1

2 ÖNSÖZ Önsöz Bu el kitabı, Uluslararası ThermoWood Derneği (International Thermowood Association - ITWA) üyeleri tarafından hazırlanmıştır. Yeni ürün ve üretim metotları çeşitli pazarlara girdiğinde, bilgi seviyesini yükseltmek ve mümkün olduğunca verimli tutmak üzere ürün ve süreç hakkında olabildiğince fazla bilgi sunmak çok önemlidir. Bu nedenle, bu el kitabının şartname hazırlayıcıları, sektör içerisindeki nihai tüketiciler, inşaat şirketleri, ahşap satıcıları ve benzeri kişi ve organizasyonlar için faydalı bir kaynak görevi görmesini umuyoruz. El kitabının amacı, kuramsal malzeme, laboratuvar sonuçları, alan testleri hakkında kapsamlı bir kaynak ve son olarak, ürün ile çalışmaya yönelik pratik öneriler sunmaktır. Sonuçlar, büyük çoğunluğunu araştırma enstitüleri ve üniversite fakültelerinin oluşturduğu çok çeşitli kaynaklardan derlenmiş ve buna sektördeki üreticilerin deneyimleri de dâhil edilmiştir. Bu el kitabında sunulan sonuçlar ve deneyimler, yalnızca bir kılavuz olarak kullanılmalıdır ve içeriğindeki bilgiler değişikliğe tabidir. Uluslararası ThermoWood Derneğinin görevlerinden biri, bu el kitabını belirli aralıklarla düzenli olarak güncellemektir. Yeni sonuç ve deneyimlerin kullanıma sokulması ile birlikte, güncellenen alanları genel hatlarıyla sunan yeni baskılar yayınlanacaktır. ThermoWood, tescilli bir markadır ve sadece Uluslararası ThermoWood Derneği nin üyeleri tarafından kullanılabilir. Bu el kitabını okuyacak olan sizlerin, çalışmamızı hem bilgilendirici hem de faydalı bulmasını umuyoruz. ThermoWood El Kitabı

3 İÇİNDEKİLER BÖLÜM 0 Kapak sayfası Önsöz İçindekiler BÖLÜM 1.Giriş Arka Plan Kısaca ThermoWood işlemi Ahşap yapısında meydana gelen değişimler ve kimyasal tepkiler Standart ThermoWood işlem sınıflandırması Standartlar listesi..6-1 BÖLÜM 2 Ham madde ,1. Isıl işleme tabi tutulan ahşabın kalitesini etkileyen faktörler Genel Ahşap türleri Biçilmiş kereste kalitesi Genel Nordik Yumuşak ahşap kalite sınıfları Budaklar Hammadde için asgari gereksinimler Ahşap nemi..6-2 BÖLÜM 3 ThermoWood işlemi Ekipmanlar Safhalar 3.3. Enerji 3.4. Çevresel konular..2-3 BÖLÜM 4 ThermoWood özellikleri Kimyasal değişiklikler Genel Karbonhidratlar Linyin Özütleme maddeleri Toksisite Fiziksel değişiklikler Yoğunluk Mukavemet Sertlik Denge nem miktarı Nem dolayısıyla şişme ve büzülme Geçirgenlik Isı iletkenliği Yangın güvenliği Biyolojik Dayanıklılık Haşerelere karşı dayanıklılık Hava koşullarına dayanıklılık Renk Emisyonlar ThermoWood El Kitabı

4 BÖLÜM 5 Endüstriyel tesislerde ThermoWood ile çalışılması Genel Bıçkılama Rendeleme Frezeleme Kumlama Endüstriyel tutkallama ve birleştirme Endüstriyel yüzey işlemi Yangından koruma Finlandiyalı bir doğramacılık şirketinin uygulamalı deneyimleri Sağlık ve güvenlik 8-5 BÖLÜM 6 ThermoWood 'un kullanılması Çalışma Birleştirme Yapı yerinde tutkallama Yüzey işlemi Sauna oturma yerlerinde ThermoWood Ürün bakımı Sağlık ve güvenlik BÖLÜM 7.ThermoWood 'un taşınması ve depolanması Genel Artakalan ve ıskartaya ayrılan ürünlerin taşınması. 1-7 BÖLÜM 8.Sıkça Sorulan Sorular ve Cevapları REFERANSLAR ThermoWood El Kitabı

5 1.Giriş 1.1. Arka Plan Ahşap yüzeylerin açık ateşte yakılmasının, ahşabı dış mekânda kullanım açısından daha dayanıklı hale getirdiği, yüzyıllardır bilinmektedir. Vikingler bile bu yöntemi çit gibi dış mekan yapılarında kullanmıştır. Ahşabın ısıl işleme tabi tutulması, 1930'lu yıllarda Almanya'da Stamm ve Hansen, 1940'lı yıllarda Birleşik Devletler'de White tarafından bilimsel olarak incelenmiştir. Alman Bavendam, Runkel ve Buro, 1950'li yıllarda konu ile ilgili araştırmaları sürdürdü. Kollman ve Schneider, bulgularını 1960'lı yıllarda, Rusche ve Burbester ise 1970'li yıllarda yayınladı. Daha yakın geçmişteki araştırmalar ise, çoğunlukla 1990'lı yıllarda Finlandiya, Fransa ve Hollanda'da gerçekleştirilmiştir. En yoğun ve kapsamlı araştırma çalışması ise Finlandiya'da VTT tarafından gerçekleştirilmiştir. Ayrıca YTI (Çevresel Teknoloji Enstitüsü) tarafından önemli uygulamalı araştırmalar yürütülmektedir. ThermoWood (Isıl Ahşap), VTT tarafından geliştirilmiş bir metottan yararlanılarak imal edilmektedir. Ahşap malzeme, en az 180 Selsiyus derece sıcaklıkta ısıtılırken, aynı anda buhar ile korunur. Buhar, koruma sağlamanın yanı sıra, ahşapta gerçekleşen kimyasal değişiklikleri etkiler. Bu işlem sonucunda, çevre dostu ThermoWood elde edilir. Rengi koyulaşır; değişen nem koşullarında normal ahşaptan daha dayanıklıdır ve ısıl yalıtım özellikleri geliştirilmiştir. İşlem, yeterince yüksek sıcaklık seviyelerinde gerçekleştirilmesi durumunda ayrıca ahşabı çürümeye karşı dayanıklı hale getirir. Diğer yandan, ahşabın eğilme mukavemetini azaltır Kısaca ThermoWood işlemi VTT de, Finlandiya ahşap endüstrisi ile işbirliği ile endüstriyel ölçekli bir ısıl işlem geliştirilmiştir. ThermoWood metodunun lisansı Uluslararası ThermoWood Derneği nin üyelerine aittir. ThermoWood işlemi üç ana safhaya ayrılabilir: - Safha 1: Isı yükseltme ve yüksek ısıda kurutma Isı ve su buharı kullanılarak fırın sıcaklığı hızlı bir şekilde C ye çıkarılır. Sonra, ısı durmadan C ye yükseltilir, bu süre içerisinde yüksek ısıda kurutma işlemi gerçekleştirilir ve ağaçtaki nem neredeyse sıfır seviyesine indirilir. - Safha 2: Isıl işlem Yüksek ısıda kurutma işleminden sonra, fırının içindeki sıcaklık C ila C ye çıkarılır. Hedef sıcaklığa ulaşıldığında, son kullanım uygulamasına göre sıcaklık 2 3 saat boyunca sabit tutulur. Safha 3 Soğutma ve kondisyonlama ( Uygun duruma getirme ) Son aşmada su spreyi sistemleri kullanılarak ısı düşürülür; ısı 80-90ºC ye ulaştığında, ahşap nem içeriğini %4-7 arası kullanılabilir bir seviyeye getirmek üzere yeniden nemlendirme işlemi gerçekleştirilir. ThermoWood El Kitabı

6 Isı arttırıldığında veya azaltıldığında, dış ve iç yüzey çatlamalarını önlemek ve kontrol etmek için özel bir uyum sistemi kullanılır. Uyum değerleri ağaç türleri ve ebatlarına göre düzenlenir. Hammadde taze kesilmiş ( yaş ) veya fırın kurusu ağaç olabilir. Eğer uygulama taze kesilmiş ağaçla başlarsa ağaç çok hızlı bir yüksek ısıda kurutma yöntemiyle kurutulabilir. Metot yumuşak ve sert ahşap türleri için uygundur. Ancak bu işlem her ağaç türüne en iyi şekilde uygulanmalıdır. ThermoWood metodunda daha hususi detaylar için Ünite 3 e bakınız Ahşabın yapısındaki değişmeler ve kimyasal reaksiyonlar: Isıl işlem uygulaması sonucunda ahşabın yapısı tekrar şekillenir. Aşağıdaki resimler normal ( uygulanmamış ) çam ve ısıl işlem uygulanmış çam arasındaki farklılığı gösterir. ThermoWood El Kitabı

7 Isıtma işlemine tabi tutulan ahşabın çok sayıda kimyasal ve fiziksel özelliği kalıcı olarak değişir. Özelliklerin değişmesinin temel sebebi, yarı selülozların ısıl bozunumudur. İstenen değişiklikler, yaklaşık 150 ºC'den itibaren belirgin hale gelir ve sıcaklığın aşamalı olarak artırılması ile devam eder. Sonuç olarak, nemden kaynaklanan şişme ve büzüşme azalır; biyolojik dayanıklılık artar; renk kararır; çok sayıda özütleme maddesi ahşaptan akar; ahşap daha hafif hale gelir; denge nem miktarı azalır; ph değeri azalır ve ısıl yalıtım özellikleri daha iyi hale gelir. Fakat aynı zamanda ahşabın sertlik ve mukavemet özellikleri de değişir. 1.4 Standart ThermoWood işlem sınıflandırması Yumuşak ahşap ve sert ahşap türleri, özellikleri açısından birbirinden açıkça farklı oldukları için, ayrı kategorilerde yer alır. İki ısıl işlem sınıfı vardır. Ahşap özellikleri sıcaklığın artması ile birlikte ilk aşamada yavaş bir şekilde değiştiğinden, birden fazla kategori oluşturmak mantıklı değildir. İşlem sıcaklığı 200 dereceyi aştığında, özellikler hızlı bir şekilde değişmeye başlar. İkiden fazla kategoriden yararlanmak, farklı kategorilerin özelliklerini karıştırmak gibi bir risk doğurabilir. 215 derece, maksimum sıcaklık olarak yeterli bir değer olmakla birlikte, ısıl işlemin ahşabın yapısal özellikleri üzerindeki etkilerini önemli hale getirecek ölçüde yüksek değildir. Standart ThermoWood işlemi kategorisinde, ahşabın nem dolayısıyla şişmesi veya büzüşmesi, renk değişimi ve biyolojik dayanıklılık, anahtar özellikler olarak vurgulanır. Endüstriyel müşterilere tedarik edilecek olan ThermoWood malzeme, müşteri ile üretici arasındaki anlaşmalara uygun olarak ısıl işleme tabi tutulduğu için, işleme seviyesi nihai kullanım uygulamasına göre dikkatli bir biçimde en uygun hale getirilebilir. Bu durumda malzeme, standart işlem sınıflandırma programına göre kategorize edilmemiş bir ThermoWood olacaktır. Bu işlem kategorisinde, görünümün yanı sıra biyolojik dayanıklılık da ürünlerin nihai kullanım uygulamaları açısından anahtar niteliğinde bir özellik olarak öne çıkar. Standart ThermoWood uygulama sınıfları Standart ThermoWood da iki sınıf uygulama vardır. Bunlar Thermo-S ve Thermo-D dir. Thermo-S Thermo-S deki S, sağlamlık anlamına gelir. Dış görünüşle birlikte, sağlamlık bu uygulama sınıfının kilit özelliğidir. Thermo-S sınıfı uygulanan ahşabın neme bağlı yüzeysel çekme ve şişme ortalaması %6-8 dir. Thermo-S sınıfı ThermoWood EN 113 standardına göre göreceli olarak dayanaklı olarak sınıflandırılmakta olup, çürümeye karşı doğal direnci sınıf 3 gereksinimlerini karşılamaktadır. Isıl işleme tabi tutulmuş Thermo-D kategorisindeki ahşap için önerilen nihai kullanım uygulamaları: Thermo-S Yumuşak Ağaç Yapı malzemeleri Kuru mekan döşemeleri Kuru mekan sabit eşyalar Mobilya Bahçe mobilyası Sauna oturma yerleri Kapı ve pencere malzemeleri Thermo-S Sert Ağaç Döşeme Sabit eşyalar Mobilya Yer kaplamaları Sauna elamanları Bahçe Mobilyaları

8 ThermoWood El Kitabı

9 Thermo-D Thermo-D deki D, dayanıklılık anlamına gelir. Bu işlem kategorisinde, görünümün yanı sıra biyolojik dayanıklılık da ürünlerin nihai kullanım uygulamaları açısından kilit nitelikte bir özellik olarak öne çıkar.thermo-d sınıfı uygulanan ahşabın neme bağlı yüzeysel çekme ve şişme ortalaması %5-6 dır. Thermo-D sınıfı ThermoWood EN 113 standardına göre göreceli olarak dayanaklı olarak sınıflandırılmakta olup, çürümeye karşı doğal direnci sınıf 2 gereksinimlerini karşılamaktadır. Isıl işleme tabi tutulmuş Thermo-D kategorisindeki ahşap için önerilen nihai kullanım uygulamaları: Thermo-D Yumuşak Ağaç Dış Cephe Kaplaması Dış mekanlar Pencere panjurları Park ve Bahçe Mobilyaları Sauna ve banyo Elamanları Yer kaplamaları Bahçe elemanları Thermo-D Sert Ağaç Thermo-S nihai kullanım uygulamaları geçerlidir. Daha koyu renk tercih ediliyorsa, Thermo-D kullanılmalıdır. ThermoWood ( Isıl İşlem ) metodunun uygulama sınıfına göre ağaç üzerindeki etkileri

10 1.5. Standartlar listesi EN 20 1 Ahşap koruyucular. Lyctus Brunneus'a karşı koruma verimliliğinin belirlenmesi (Stephens) Kısım 1:Yüzey işlemi ile uygulama (laboratuvar yöntemi) EN 21 Ahşap koruyucular. Larva transferi yoluyla Anobium punctatum'a (Adi mobilya böceği) karşı toksik değerlerin belirlenmesi (De Geer) (Laboratuvar yöntemi) EN 46 Ahşap koruyucular. Yakın zamanda çıkan Hylotrupes bajulus larvalarına karşı önleyici faaliyetin belirlenmesi (Linnaeus) (Laboratuvar yöntemi) EN 47 Ahşap koruyucular. Hulotrupes bajulus (Linnaeus) larvasına karşı toksik değerlerin belirlenmesi (Laboratuvar yöntemi) EN 84 Ahşap koruyucular. İşlenmiş ahşabın yaşlanma sürecinin biyolojik testlerden önce hızlandırılması Özütleme işlemi EN 113 ahşap koruyucular. Ahşabın hasar görmesine neden olan basidiomesitlere karşı koruyucu verimliliğin belirlenmesine yönelik test metodu. Toksik değerlerin belirlenmesi EN 117 Ahşap koruyucular. Reticulitermes de Faytaud karıncalara karşı toksik değerlerin belirlenmesi (Laboratuvar yöntemi) EN 252 Bir ahşap koruyucunun toprakla temas sonucu oluşacak hasara karşı göreli koruma verimliliğini belirlemeye yönelik saha testi metodu EN Yük taşıyıcı ahşap yapılar için yapıştırıcılar; test metotları; kısım 2:Tabakalara ayrılmaya karşı direncin (delaminasyon) belirlenmesi EN Ahşap ve ahşap bazlı ürünlerin dayanıklılığı - Biyolojik tahribat açısından tehlike sınıflarının tanımlanması - Kısım 1: Genel EN Ahşap ve ahşap bazlı ürünlerin dayanıklılığı - Biyolojik tahribat açısından tehlike sınıflarının tanımlanması - Kısım 2: Sert ahşaba uygulama EN Ahşap ve ahşap bazlı ürünlerin dayanıklılığı. Sert ahşabın doğal dayanıklılığı. Kısım 1: Test ilkeleri ve ahşabın doğal dayanıklılığının sınıflandırılmasına yönelik kılavuz EN Ahşap ve ahşap bazlı ürünlerin dayanıklılığı. Sert ahşabın doğal dayanıklılığı. Kısım 2: Avrupa'da seçilen önemli ahşap türlerinin doğal dayanıklılık ve işlenebilirlik özelliklerine yönelik kılavuz EN 392 Tutkallanmış lamine ahşap - Maskeleme testi tutkal çizgisi EN 408 Ahşap yapılar. Yapısal ahşap ve tutkallanmış lamine ahşap. Bazı fiziksel ve mekanik özelliklerin belirlenmesi EN 460 Ahşap ve ahşap bazlı ürünlerin dayanıklılığı Sert ahşabın doğal dayanıklılığı - Tehlike sınıflarında kullanılacak ahşap için dayanıklılık şartlarına ilişkin kılavuz ENV 807 Ahşap koruyucular. Yumuşak çürüme mikro mantarları ve toprakta yaşayan diğer mikroorganizmalara karşı koruma verimliliğinin belirlenmesi EN Boya ve vernikler. Dış mekân ahşap ürünleri için kaplama malzemeleri ve kaplama sistemleri. Kısım 1: Sınıflandırma ve seçim EN Boya ve vernikler. Dış mekan ahşap ürünleri için kaplama malzemeleri ve kaplama sistemleri. Kısım 3: Doğal iklimlendirme testi EN Boya ve vernikler. Dış mekan ahşap ürünleri için kaplama malzemeleri ve kaplama sistemleri. Kısım 4: Su buharı geçirgenliğinin değerlendirilmesi EN Boya ve vernikler. Dış mekân ahşap ürünleri için kaplama malzemeleri ve kaplama sistemleri. Kısım 5: Sıvı su geçirgenliğinin değerlendirilmesi EN Ahşap koruyucular Bir ahşap koruyucunun toprakla temas sonucu hasara karşı göreli koruma verimliliğini belirlemeye yönelik saha testi metodu ISO Yangın testleri; yangına tepki; kısım 1: Yapı ürünlerinden ısı yayılımı oranı (konik kaloriölçer metodu) ISO 6341 Su kalitesi -- Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea) hareketliliğini engelleme oranı Akut toksisite testi ASTM D 3273 Bir İklimlendirme Odasındaki İç Mekan Kaplama Yüzeyleri Üzerinde Küf Oluşumuna Karşı Direnci Belirlemeye Yönelik Test Metodu

11 2. Hammadde 2.1. Isıl işleme tabi tutulan ahşabın kalitesini etkileyen faktörler Genel Isıl işlem uygulanmış ağaç ürünün kalitesinde hammaddenin önemli bir etkisi vardır. Prensipte her ağaç türüne ısıl işlem uygulaması yapılabilir. Bununla beraber parametreler için kullanılan yöntemler her ağaç türü için ayrı ayrı en etkili şekilde yapılmalıdır Ağaç Türleri Finlandiya da ısıl işlem uygulaması için kullanılan ağaç türleri; Çam (Pinus sylvestris), ladin (Picea abies), huş (Betula pendula), titrek kavaktır (Populus tremula). Bunlara ek olarak diş budak (Fraxinus excelsior), karaçam (Larix sibirica), kızılağaç (Alnus glutinosa), kayın (Fagus silvativa) ve okaliptüs ağaçlarıyla da bazı uygulama deneyimleri mevcuttur. Ahşap türleri arasında yıllık büyüme, ağaç hücreleri, ağaç gözenekleri, kimyasal bileşen sayıları vs. açısından farklılıklar vardı. Ayrıca farklı ağaç türlerinin, örneğin farklı lif uzunluğu özellikleri vardır: yumuşak ahşapların lif dağılımı, ortalama lif uzunluğu daha kısa ve çeşitliliği daha düşük olan masif ahşap malzemelere kıyasla daha geniştir. 2.2 Biçilmiş Kerestenin Nitelikleri Genel Nordik Yumuşak Ahşap Kalite Sınıfları Ham madde olarak kullanılan biçilmiş kerestenin kalitesi, bir genel kalite puanlama sistemi ile kontrol edilir. Kalite sınıfları budak sayısı, kalitesi, konumu ve boyutu ile diğer özelliklere göre üç gruba ayrılır. Bunlar A, B ve C sınıfıdır; A Sınıfı A1, A2, A3 ve A4 şeklinde dört alt gruba ayrılır. Bunlara ek olarak, bıçkı fabrikalarında çok sayıda müşteriye özel sınıflandırma uygulaması kullanılır Budak Aşağıdaki resimlerde, ham maddenin seçilmesi sırasında göz önünde bulundurulan farklı budak (düğüm) tipleri gösterilmektedir. Isıl işlem için çoğunlukla sadece sağlam budaklı biçilmiş kereste sınıfları seçilmiştir.

12

13 Hammadde için asgari şartlar Uluslararası ThermoWood Derneği ThermoWood için hammadde olarak kullanılan çam, ladin ve masif ahşap için kalite düzeyi eşikleri oluşturmuştur. Bu asgari kalite şartları, aşağıdaki tablolarda (1-3) sunulmaktadır. Tablo 1-2 Isıl işlem için kullanılan çam kereste için asgari şartlar KALİTE A+B mobilya BUDAKLAR (l en az 2 metre uzunluğunda Bozulmamış/bozulmuş Önde adet 8/2 Kenarda 4/1 Kabuklu budaklar İzin verilmiyor Budak deliği veya gevşek boğum İzin verilmiyor Öndeki bozulmamış budağın azami boyutu Budak boyutu, mm Boyut 16, 19, 22, 25 * 75, 100, , , 200, , 38, * 75, 100, , , 200, , 50, *75, 100, , , 200, , 75, * 75, 100, , , 200, Kenardaki bozulmamış budağın azami boyutu Budak boyutu, mm Ahşap kalınlığı, mm 16,19 = kalınlık 22, , 38 44, , Diğer budaklar A ve B sınıflarında sıkı yüzdesi olarak azami boyut budakların sağlam budak boyutu Budak kümesi, budak başına (2 70 Bozulmuş budak Kabuk halkalı 20 budak (4 İzin verilmiyor Bozulmuş budak İzin verilmiyor Diğer hatalar Üst çatlak Genişliğin en fazla %20'si Açık doku İzin veriliyor 1 Budak boyutu tabloda verilen değerin altındaysa, daha yüksek budak sayısına izin veriliyor. Fakat budak boyutlarının mm cinsinden toplamı (= budak sayısı * çap), ilgili budak tipleri için aşılamaz. Bir budak kümesi en az 4 budaktan oluşur; çap 12mm'yi aşar ve hepsi dış yüz ve kenarlarda 150mm 2 uzunlukta yer alır. Budaklar bozulmamış ağaç damarı ile açık bir şekilde ayrılmıyorsa, tek bir budak 14

14 olarak sınıflandırılır ve buna göre değerlendirilir. 3 4 Bir budak, etrafındaki ahşap ile ¾'den fazla özlü nitelikteyse, sağlam budak olarak değerlendirilir. Budağın ¼'den daha azının etrafını bir kabul çevreliyorsa, bozulmuş budak olarak sınıflandırılır. KALİTE ST 1-5 BUDAKLAR (l en az 2 metre uzunluğunda adet Bozulmamış/bozulmuş Önde 8/2 Kenarda 4/1 Kabuklu budaklar İzin verilmiyor Budak deliği veya gevşek boğum İzin verilmiyor Öndeki bozulmamış budağın azami boyutu Budak boyutu, mm Boyut 16, 19, 22, 25 * 75, 100, , , 200, , 38, * 75, 100, , , 200, , 50, *75, 100, , , 200, , 75, * 75, 100, , , 200, Kenardaki bozulmamış budağın azami boyutu Budak boyutu, mm Ahşap kalınlığı, mm 16,19 = kalınlık 22, , , , Diğer budaklar yüzdesi olarak azami boyut Maksimum sağlam budak boyutu % olarak Budak kümesi, budak başına (2 Toplam budak sayısı aşılamaz Bozulmuş budak (3 20 Kabuklu budak (4 İzin verilmiyor Bozulmuş budak İzin verilmiyor Diğer hatalar Üst çatlak Genişliğin en fazla %20'si Açık doku İzin veriliyor 1 Budak boyutu tabloda verilen değerin altındaysa, daha yüksek budak sayısına izin veriliyor. Fakat budak boyutlarının mm cinsinden toplamı (= budak sayısı * çap), ilgili budak tipleri için aşılamaz. Bir budak kümesi en az 4 budaktan oluşur; çap 12mm'yi aşar ve hepsi dış yüz ve kenarlarda 150mm 2 uzunlukta yer alır. Budaklar bozulmamış ağaç damarı ile açık bir şekilde ayrılmıyorsa, tek bir budak olarak sınıflandırılır ve buna göre değerlendirilir. 3 Bir budak, etrafındaki ahşap ile ¾'den fazla özlü nitelikteyse, sağlam budak olarak değerlendirilir. 4 Budağın ¼'den daha azının etrafını bir kabul çevreliyorsa, bozulmuş budak olarak sınıflandırılır. 15

15 KALİTE ŞARTLARI (ısıl işlem için kullanılan tüm masif ahşap ürünler için geçerli+) E SINIFI A SINIFI Tanım: Tanım: Dört tarafı da budaksız, tamamen Üç tarafı budaksız, yan kesim hatasız yan kesim Teslim nem içeriği açısından asgari boyutlar (yaklaşık %18) Genişlik Anma boyutu %+6, birkaç milimetre daha fazlasına izin verilebilir. Kalınlık Anma boyutu %+3, birkaç milimetre daha fazlasına izin verilebilir. Çatlaklar / yarıklar İzin verilmiyor Küçülme İzin verilmiyor Esneme = 8 mm/3 m Eğilme = 15 mm / 3 m Eğilme = 10 mm / 3 m Nem içeriği < 20%, bir serinin tamamında bile Mavi çürük Teslim uzunluğu İzin verilmiyor > mm, ayrı olarak kabul edildiyse daha kısa olabilir Paketleme Uzunluk olarak 100mm aralıklarla Öz kerestesi, koyu veya açık Kurutma nedeniyle renk değişimi İzin verilmiyor İzin verilmiyor İzin verilmiyor Bıçkılama süresi ve saklama nedeniyle renk İzin verilmiyor değişimi Eşit renk değişimi Türe özgü kalite talimatları Kabul edildiği gibi Huş Alev lekeleri ve madeni lekelere izin verilir. Huş Daha kötü yüzeyde iki budak, azami boyut 10mm veya bir ayrık budak, bir ahşap metre başına maksimum 10mm boyuta izin verilir. Tek ahşap parçalar üzerinde gri öz kerestesine izin verilir, 0,5 metre uzunluk üzerinde maksimum 20mm genişlik Titrek Kavak Tek ahşap parçalar için, daha kötü yüz üzerinde, bazı yüzey budaklarına ve renk değişimlerine izin verilir. Titrek Kavak Islak ahşaba veya hücresel bozulmaya izin verilmez Ağacın nemi Isıl işlem uygulanmasında ağacın başlangıç rutubetinin önemi yoktur. Isıl işlem taze kesilmiş ( yaş ) ya da kuru ağaçlara uygulanabilir. Her iki durumda da ahşap birinci safha işlemde tamamen kurutulmuş olmalıdır. Isıl işlem uygulama yönteminde kurutma en uzun safhadır. Taze kesilmiş (yaş) kereste de hücre boşluklarındaki serbest su ve hücre çeperlerindeki bağımlı su olmak üzere iki türlü su mevcuttur. Kurutma sırasında hücre boşluklarındaki serbest suyun birazı, yüzey gerilimi ve buhar basıncı farklılıkları nedeniyle damar yönünde kılcallar vasıtasıyla taşınır. Eğer hücre boşlukları arasındaki gözenekler açıksa serbest su ağaçta metrelerce gezebilir. Aksi takdirde kılcal kuruması ağacın uçlarından sadece birkaç hücreye uzanır. Suyun büyük çoğunluğu damara dikey pozisyondaki hücre boşlukları vasıtasıyla, hücre duvarları yoluyla buhar olarak uzaklaşır. 16

16 3. ThermoWood Metodu 3.1 Ekipman Isıl işlem uygulama metodunda yüksek ısı ve su buharı kullanılır. Yöntem koşulları ve dolayısıyla ağaçtan buharlaşarak uzaklaşan bileşenler aşındırıcıdır. Bunun için ısıl işlem fırınında kullanılan makine ve ekipman paslanmaz çelikten yapılmalıdır. Ayrıca yüksek ısı için standart dışı havalandırma ve ısıtıcı çözümleri ile emniyet cihazları gerekmektedir. ThermoWood işleminde ihtiyaç duyulan ısıyı elde edebilmek için, biyoyakıt, akaryakıt veya gazla çalışan sıcak yağ ısıtma sistemleri kullanılabilir. Doğrudan elektrikli ısıtma gibi diğer ısıtma çözümleri de kullanılabilir. Buna ek olarak, kullanılan ekipmanlarda, işlem için gereken buharı elde etmek için buhar jeneratörü özelliği bulunmalıdır. İşlem sırasında ahşaptan buharlaşan gazlar, yakma gibi yöntemlerle işlenir. İşleme uygulamasının öncelikli amacı, ahşaptan buharlaşan bileşiklerin kötü kokusunun çevrede rahatsız edici bir etki yaratmasının önüne geçmektir Safhalar Kurutma Isıl işlem uygulama yönteminde en uzun süreli safhadır. Bu safhaya yüksek ısı ile kurutma da denir. Bu safha boyunca ağacın nemi ısıl işlem safhası başlamadan önce neredeyse %0 olur. Kurutma safhasındaki bu süre ağacın başlangıç nemine, ağaç türüne ve kerestenin kalınlığına bağlıdır. Hammadde taze kesilmiş (yaş) veya kurutulmuş olabilir. Başarılı kurutma fırın içerisindeki ısı, nem ve hava sirkülâsyonunu hızının kontrolü ile mümkündür. Ağaç yüksek sıcaklıklarda elastik bir hal aldığı için ağacın mukavemetinin deformasyonu geleneksel fırın kurutmalarından daha azdır. Isıl işlem Kerestenin kapalı bir ortamda iç ısısının C C ye çıkarılması ile yapılır. Isıl işlem safhası yüksek ısıda kurutma safhasından hemen sonra başlar. Bu işlem süresince ağacın yanmaması için buhar kullanılır. Koruyucu gaz ahşabın yanmasını önler ve ayrıca ağaçta meydana gelen kimyasal değişiklikleri etkiler. Isıl işlem uygulama safhası 2 3 saat sürer. 3- Kondisyonlama ( Uygun duruma getirme ) Isıl işlem uygulamasından sonra yapılır. Isıl işlem uygulamasından sonra ağaç kontrollü bir şekilde soğutulur. Bu bölümde dikkatli olmak gerekir çünkü ağaç sıcaklığı ile dışarıdaki hava sıcaklığı arasındaki yüksek ısı farkı çatlamaya (yarılmaya) neden olabilir. Buna ek olarak ağaç son kullanımına uygun hale getirmek için tekrar nemlendirme yapılır. Ağacın nemi ağaçla çalışılmasında önemlidir, çok kuru ağaçla çalışmak zordur. Uygun duruma getirme işleminden sonra ağacın nemi %5 %7 oranına getirilmelidir. Bu safha ağaç türüne ve sıcaklığa bağlı olarak 5 15 saat sürer. 3.3 Enerji Enerji, öncelikli ahşabı kurutmak için gereklidir; bu süre. Kullanılan ısı enerjisini %80 ini oluşturur. Toplam enerji gereksinimi sıradan kereste kurutma sürecine göre sadece %25 fazladır. Elektrik ihtiyacı da sıradan kereste kurutmayla aynıdır. 3.4 Çevresel Konular Hiçbir kimyasal maddeye ihtiyaç duyulmadığı ve sadece su ve yüksek ısı kullanıldığı için, 17

17 ThermoWood metodu çevre dostu bir uygulamadır. Bu metot, ağaçtaki doğal maddeleri uzaklaştırdığı için bunlar bir koku nüansını önlemek için yakma vb. suretle işlenmelidir. ThermoWood işleminde önemli miktarda atık su üretilmemektedir. Üretilen atık sunun katı bileşenleri özel bir çöktürme havuzunda ayrıştırılmakta ve geri kalanı atık su tesislerinde işleme tabi tutulmaktadır. 4 ThermoWood Özellikleri Bu bölümde açıklanan tüm özellikler, birkaç yıllık bir süreye yayılan, ahşap üzerinde gerçekleştirilen ısıl işlemlere ilişkin çok sayıda teste dayanmaktadır. Bu özellikler, sadece kılavuz olarak kullanılmalıdır ve ahşap parçalar arasındaki doğal farklar nedeniyle değişikliğe tabidir. Verilen bilgiler, mevcut bilgilerimize dayanmaktadır. Daha önceki test sonuçlarını doğrulamak ve en önemli ThermoWood özellikleri ile ilgili istatistiksel olarak anlamlı bir veri tabanı oluşturabilmek için, mevcut bilgiler yeni testlerle sürekli olarak güncellenmektedir. Testlerin çoğu, yumuşak ahşaplar (çam, ladin) üzerinde gerçekleştirilmiştir, fakat masif ahşap malzemeler (huş, titrek kavak) üzerinde gerçekleştirilen bazı testler de vardır. Çam ve ladin arasında büyük farklılıklar yoktur, fakat elbette yoğunluk ve budak tipi gibi doğal farklılıklar mevcuttur. 4.1 Kimyasal Değişiklikler Genel VTT, Helsinki Teknoloji Üniversitesi ve Helsinki Üniversitesi yıllarında Modifiye Ahşap reaksiyon Mekanizmaları başlığı altında ısıl işlem uygulanmış ağaçlardaki kimyasal değişiklikler hakkında ortak bir araştırma yapmıştır. Buna ek olarak Jyväskylä Üniversitesinden Risto Kotilainen C ısıtma boyunca ağaçtaki kimyasal değişiklikler isimli bir tez yazmıştır. Isıl işlem metodu boyunca ağaçta meydana gelen kimyasal ve fiziksel yapıdaki değişiklikleri anlamak için ahşabın kimyasal oluşumunu, anatomik yapısını ve fiziksel özeliklerini iyi bilmek gerekmektedir. Grafik 1-4. Isıl işlem görmüş ahşabın reaksiyon mekanizmaları (kaynak:vtt) Yarı selüloz asetik asit arbinoz galaktoz kiloz manoz denge nem/boyut kararlılığı Selüloz amorf kristalin kristallik artışı kristal boyutunda artış biyolojik sağlamlık mukavemet sertlik Linyin yapısal değişiklikler/serbest radikaller hava direnci Doğal maddeler artış/düşüş boyanabilirlik/tutkallanabilirlik Hücre çeperi yapısında değişiklikler - Etkiler Ahşabın yapısını oluşturan temel bileşenler (selüloz, yarı selülozlar ve Linyin) ısı altında farklı yollarla çözülür. Selüloz ve linyin yarı selülozlara göre daha yavaş ve daha yüksek ısılarda çözülür. Ağaçtaki özütleme maddeleri daha kolay çözülürken bunlar ısı işleminde ağaçtan buharlaşır Karbonhidratlar Selüloz ve yarı selülozlar ahşabın yapısal bileşenleridir ve karbon hidrattır. Ahşabın %40 50 sini selüloz ve % ini yarı selülozlar oluşturur. Selüloz, glikoz ünitelerinden oluşmuş uzun bir zincir (DP ), yarı selülozlar çeşitli monosakkaritlerden oluşan daha kısa bir zincirdir (DP ). Yarı selülozların bileşenleri ve bileşikleri her ağaç türü için farklılık gösterir. Isıl işlem uygulaması boyunca her iki grup değişimlere uğrar ama değişimlerin çoğu yüksek oksijen içerdiğinden yarı selülozlarda meydana gelir. Selüloz bileşenleri, -D-glikopiranozlar, (1 4)-glikozit bağlarla birleşir. Selüloz zincirleri, 18

18 hidroksil grupları arasındaki bağlar aracılığıyla birleşir. 300 ºC'nin altındaki sıcaklıklarda, selüloz çözünmesindeki polimerizasyon derecesi azalır; su atılır ve karbonil, karboksil v hidroperoksit grupları gibi serbest radikallerin yanı sıra karbon monoksit, karbon dioksit ve reaktif odun kömürü gibi bileşenler oluşur. Yarı selülozların parçaları D-glikoz, D-manoz, D-galaktoz, D-ksiloz, L-Arabinoz, küçük miktarda L-mamonez, 4-O-Metil-D-glukuronik asit ve D-galakturonik asit içerir. Bunlar (1 4)- veya (1 6)-bağlar tarafından birleştirilir. Ağaç ısıtıldığı için hidroliz tarafından asetatlanmış yarı selülozlardan asetik asit oluşturulur. Açığa çıkan asit yarı selülozların çözünür şekere hidrolizinde bir katalizör görevi görür. Ayrıca oluşan asetik asit amorf bölgedeki selüloz mikrofibrillerini depolimerize eder. Glikoz birimlerini bağlayan bağlar asit tarafından hidrolize edilir ve selüloz daha kısa zincirlere ayrılır. Isıl işlem uygulamasından sonra ağaç daha az yarı selüloz içerir. Bunun sonucunda mantara karşı hassas madde önemli derecede azalır, ısıl işlem uygulaması ahşabın mantara bağlı çürüme direncini, normal fırında kurutulmuş yumuşak ağaca göre artırır. Yarı selülozun azaltılmasıyla su emici hidroksil grupları konsantrasyonu azalır ve normal fırında kurutulmuş yumuşak ağaca kıyasla işlem gören ağacın boyut kararlılığı artar. Yarı selülozların çözünme ısısı yaklaşık C olup, bu ısı selüloz için yaklaşık C dir. Yarı selüloz miktarı sert ağaçta yumuşağa oranla daha fazla olduğu için bunu kırmak sert ağaçta yumuşak ağaca göre daha kolaydır. Dahası, yarı selüloz zincirlerini kırmak, selüloz zincirlerindeki kadar kolay değildir. Buna karşılık olarak yarı selüloz zincirini kırmak, ahşabın mukavemetini selüloz zincirlerinin kırılmasına kıyasla daha az azaltır. Yarı selüloz zincirin kırılması ahşabın sıkışabilirliğini arttırırken basınç oluşmasını ve ağacın elastikiyetini azaltır Linyin Linyin, ağaç hücrelerini bir arada tutar. Ağaç hücrelerinin orta katmanındaki kara madde çoğunlukla linyindir. Linyin hem birincil hem de ikincil duvarında bulunur. Linyin, yumuşak ağaçların % unu sert ağaçların % ini teşkil eder. Linyinin kimyasal yapısı kesin olarak ortaya koyulamamıştır ancak bileşenleri gibi belirtiler uzun yılardan bilinmekteydi. Linyin genel olarak eter ve karbon zincirleri (DP 10 50) tarafından birleştirilmiş bu fenilpropan ünitelerinden oluşur. Yumuşak ağaç genel olarak fenilpropan zincirlerini kapsar, sert ağaç çoğunlukla eşit miktarda gayasil ve syringyl ünitelerini kapsar. Her ikisi de küçük miktarda p- hidroksil fenilpropan kapsar. Isıl işlem uygulaması boyunca fenilpropan üniteleri arasındaki bağlar kısmen kırılır. Syringyl üniteleri arasındaki aril eter bağları gayasil üniteleri arasındaki bağlardan daha kolay kırılır. Thermo kimyasal tepkimeler alisik tarafı zincirlerinde aril-alkil eter bağlarına nazaran daha yaygındır. Oto hidroliz ne kadar uzarsa o kadar çok yoğunlaştırma reaksiyonu meydana gelir. Yoğunlaşma reaksiyonu ürünleri b-ketona grupları ve çiftleştirilmiş karboksil asit gruplarını kapsar. Ahşabın bütün bileşenleri arasında Linyin sıcağa dayanma gücü en iyi olandır. Linyinin kütlesi sadece -aril eter bağlar kırılmaya başladığında C yi geçince küçülmeye başlar. Yüksek ısılarda Linyinin metoksi özü azalır ve Linyinin bazı yoğunlaşmamış birimleri difenilmetan tipi ünitelere dönüşür. Bu yüzden difenilmetan tipi yoğunlaşma C ısıda en yaygın tip tepkimedir. Bu tepkime ısıl işlem uygulamasında linyinin özelliklerini önemli derecede etkiler. (renk, reaksiyona girme ve ayrılma gibi.) 19

19 4.1.4 Doğal Maddeler Ağaç az miktarda küçük molekül parçacıkları içerir. Doğal maddeler ahşabın %5 inden azını teşkil eder. Bu grup örneğin terpenleri, yağları ve fenolleri içerir. Doğal maddeler çeşitli ağaç türlerinde heterojenik yapılardır ve bileşen sayıları çok fazladır. Doğal maddeler ağaçta yapısal parçalar değildir ve ısı uygulaması sırasında çoğu bileşen kolayca buharlaşır Toksisite Isıl işleme tabi tutulan ladinin sızıntı suyunun ekotoksisite değerleri, CTBA'da (bir AB projesi, uygun piroliz ısıl işlem yoluyla dayanıklı olmayan ahşap türlerinin iyileştirilmesi, 1988) test edilmiştir. Testler, bir EN 84 testinden sonra alınan sızıntı suları üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu test, ahşap hücrelerin içerisindeki biozitlerin özümseme oranlarını değerlendirmek için uygulanmıştır. Küçük ölçekli örnekler su ile filtrelendi ve su, NF-EN ISO 'e Daphnia magna'ya (tatlı sularda yaşayan küçük kabuklu deniz hayvanı) karşı testlere ve denizde yaşayan parlak bakteriler için mikrotoksisite testlerine tabi tutuldu. Test sonuçları, sızıntı sularının Daphnia magna için zehirli madde içermediğini ve bakteriler için zararsız olduğunu gösterdi. ThermoWood bir kemik dolgu malzemesi olarak test edilmiştir (VTT ve Turku Üniversite Hastanesi Cerrahi Kliniği). Öncü testlerde iyi sonuçlar elde edilmiştir: ısıl işlem geçiren huş kemikle aynı özeliklere sahiptir. ThermoWood sterildir ve herhangi bir toksik maddeye rastlanmamıştır. 20

20 4.2 Fiziksel değişimler Yoğunluk Yoğunluk, numunenin ağırlık ve boyutlarının ölçülmesi yoluyla belirlenir. ThermoWood un yoğunluğu, işlenmemiş ahşaptan daha düşüktür. Bunun temel sebebi, işlem sırasında ahşabın ağırlığını kaybetmesi sonucunda numunenin kütlesinde meydana gelen değişikliklerdir. Aşağıdaki şekilde de görülebileceği gibi, daha yüksek sıcaklıkların kullanılması ile birlikte yoğunluk azalır. Fakat ahşap yoğunluğundaki doğal çeşitlilik nedeniyle sapma değeri yüksek ve belirleme katsayısı düşüktür. Uygulanan ısının yoğunluk üzerindeki etkisi - çam: Grafik C C 3 saat uygulanmış çamdaki ısı uygulamasının yoğunluk üzerindeki etkisi ısı dağılımındaki ortalama yoğunluk T<1600C 560 kg/m3 tür. Test malzemesi RH % 65 da hazırlanmıştır (kaynak: VTT) Mukavemet Ahşap malzemenin mukavemet değerleri genel olarak yoğunluk ile güçlü bir kolerasyona sahiptir ve ThermoWood un yoğunluğu işlem sonrasında çok fazla azalmaz. Bu nedenle, ThermoWood un bazı durumlarda daha düşük mukavemet değerlerine sahip olduğu açıktır. Fakat ağırlık-mukavemet oranı, neredeyse hiç değişmeden aynı kalabilir. Ahşap mukavemeti ayrıca büyük ölçüde nem içeriğine tane doygunluk noktasının altındaki bağıl seviyeye bağlıdır. ThermoWood, daha düşük denge nem miktarı nedeniyle bu durumdan faydalanabilir. Eğilme Mukavemeti Eğilme mukavemetinin ölçülmesinde 2 yol kullanılır: bunlardan birincisi kısa zaman aralığında hatasız malzemeler kullanmak diğeri de küçük parçacıkların uzun süre doğal ortamda bırakılarak sonuçlandırılmasıdır. Sonuçlara (Grafik 3-4) göre C den sonra çam dayanıklılık mukavemetini kaybetmeye başlamaktadır. 17

21 Sonuçlar ısı uygulamasının ahşabın esneklik katsayısını önemli bir şekilde değiştirmediğini göstermektedir. 18

22 Isıl işlem geçirmiş ladin EN 408 uyarınca daha büyük test parçaları ile çalışılmıştır (230 C de 5 saat). Test öncesinde, test parçaları %45 ve %65 bağıl nemde uygun hale getirilmiştir. Sonuçlar Tablo 1-4 de mevcuttur. Budaklı kerestede ısıl işlem geçirmiş ağacın mukavemet değerleri işlenmemiş ağaçtan daha düşüktür. Bunun nedenlerinden biri reçinenin ağaçtan çıkarılmasıdır. Tablo 1-4. Isıl işlem görmüş ladinin eğilme mukavemeti ve esneklik katsayısı. Sıra (genişlik (mm) / yükseklik (mm) / uzunluk (mm) / RH (%) / yoğunluk / eğilme mukavemeti 1) N/mm 2 / esneklik katsayısı 1) N/mm 2 / görünür esneklik katsayısı 1) N/mm 2 1) ortalama değer ve standart sapma İşlenmemiş ladin için %12 nem içeriğinde referans değerler: Eğilme mukavemeti N/mm 2 ve esneklik katsayısı N/mm 2 Kalite derecelerine ayrılmamış, kusurları olan, 1,800 mm uzunluğunda, 230 derecede 4 saat boyunca ısıl işleme tabi tutulmuş bir ahşap üzerinde gerçekleştirilen testlerde (Tablo 1-4), eğilme mukavemeti normal işlenmemiş ahşaba kıyasla %40 oranında azaldı. Bunun sebebi, kusurlu alanın etrafındaki alanların zayıflamasıydı. Fakat yaklaşık 190 C gibi daha düşük sıcaklıklarda 4 saat boyunca ısıl işleme tabi tutulan ahşapta, eğilme mukavemeti farkı çok daha azdı. Şimdiye dek uygulanan testlerin çoğu, küçük, kusursuz parçalar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Tam boyut test parçaları üzerinde ve sayıları değişen, farklı budak tipleri üzerinde daha fazla testin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Konu ile ilgili yeterli bilgiye sahip olmadığımızdan, ThermoWood un şu an için yük taşıyıcı yapısal elemanlarda KULLANILMAMASINI öneriyoruz. Vida tutma mukavemeti Çevresel Teknoloji Enstitüsü tarafından 1999 yılında gerçekleştirilen kerestenin ısıyla işlenmesi çalışmasından elde edilen sonuçlar vida tutma mukavemeti üzerindeki en önemli etkinin ısıl işlemin kendisinden çok ağaç yoğunluğundaki genel varyasyonlardan kaynaklandığını göstermiştir. Çalışma ayrıca daha küçük, önceden açılmış delikler kullanıldığında daha düşük yoğunluğa sahip malzemelerde daha iyi sonuçlara işaret etmiştir. 19

23 Damara paralel basınç mukavemeti VTT test sonuçlarına göre C de 3 saat ısıl işlem uygulanmış kerestede, ısı uygulanmış kerestenin damara paralel basınç mukavemeti normal işlenmemiş keresteden yaklaşık %30 daha fazladır. Bu çalışmadaki test parçaları test öncesinde suda bekletilmiştir. Basınç mukavemeti büyük ölçüde ahşabın gerçek yoğunluğuna dayanır. Testler ısıl işlem uygulamasının basınç mukavemeti değeri üzerinde negatif bir etki yapmadığını gösteriyor. Sonuçlar aksine daha yüksek işleme sıcaklıkları kullanıldığında bile basınç mukavemeti değerlerinin işlenmemiş oduna göre iyi olduğuna işaret ediyor (Grafik 5-4). Testler maksimum basınç yüküne ulaşıldığında parçaların daha küçük kesitlere ayrıldığını ancak normal fırında kurutulmuş kerestede olduğu gibi bükülmediğini göstermektedir. Bu açıkça anlatıyor ki ısıl işlem uygulanmış kereste, normal fırında kurutulmuş kereste kadar elastik değildir. Darbeye bağlı eğilme mukavemeti (dinamik eğilme) CTBA test sonuçlarına göre ThermoWood un darbe mukavemeti değeri, normal fırında kurutulmuş ağaçtan daha azdır. Ladin ağacı kullanılarak yapılan testlerinde, ısıl işlem 3 saat C de uygulanmış ve darbe mukavemetinin yaklaşık %25 gerilediği görülmüştür. 20

24 Kesme Mukavemeti VTT tarafından yapılan testlerde hem teğet hem radyal doğrultuda ölçümler yapılmıştır. Daha yüksek ısıl işlem uygulamalarında (230 0 C de 4 saat ) mukavemet özelliklerinin radyal testlerde %1 den % 25 e ve teğetsel testlerde de %1 den %40 a azaldığı anlaşılmıştır. Fakat daha düşük ısıl işlem uygulamaları (190 0 C ) çam üzerinde çok düşük bir etkiye sahipken, ladinde teğetsel ve radyal testlerde % 1-20 aralığında azalmalar görülmüştür. Çatlama direnci Çevre Teknoloji Enstitüsü tarafından değişik sıcaklıklarda ısıl işlem huş, çam ve ladinde yapılmıştır. Kerestelere değişik şiddet uygulaması yapılmış ve test sonuçlarından çatlama direncinin % kadar düştüğü sonucuna varılmıştır. Daha yüksek sıcaklıklarda ısıl işlem uygulamasında çatlama direncinin azaldığı görülmüştür Sertlik Brinell (maddenin sertliğini ölçen alet) sertliği EN 1534 e göre test edilmiştir. Sonuçlar ısıl işlem sıcaklığı arttıkça sertliğin de arttığını göstermiştir. (Grafik 6 4) Ayrıca göreceli değişim pratikte hiçbir etkiye sahip olmadığı için çok küçüktür. Bütün ağaç türleri için Brinell sertliği büyük ölçüde yoğunluğa bağlıdır. 21

25 4.2.4 Denge Nem Miktarı Ahşaba ısıl işlem uygulanması denge nem miktarını azaltır. Karşılaştırmalar çeşitli bağıl nemlerde normal ısıl işlem görmemiş ahşapla, ısıl işlem görmüş ahşapla yapılmıştır. Isıl işlem ahşabın denge nem miktarını açık bir biçimde düşürür ve yüksek sıcaklık derecelerinde (220 0 C) denge nem miktarı ısıl işlem görmemiş ağaca göre yarı yarıya değişir. Aşağıdaki grafik çeşitli nemlerde ve 1-3 saatlik C de ısıl işlemin materyal üzerindeki etkilerini göstermektedir. Grafik yazıları : Denge nem miktarı, LADİN / denge nem miktarı / bağıl nem (%) Grafik 7-4. bağıl nemin ısıl işlem gören ladinin nem miktarı üzerindeki etkisi 22

26 4.2.5 Neme Bağlı Şişme Çekme Isıl işlem önemli ölçüde yüzeysel ve radyal şişmeyi düşürür. (Grafik 8-4ve 9-4) Şeklin alt kısmındaki yazı şu şekilde değişecek: Grafik 8-4. Bir bağıl nem işlevi olarak ladinin radyal şişmesi (kaynak: VTT) 23

27 Şeklin alt kısmındaki yazı şu şekilde değişecek: Grafik 9-4. Bir bağıl nem işlevi olarak ladinin yüzeysel şişmesi (kaynak: VTT) Isıl işlemin ağacın şişme ve çekme oranındaki azalmaya etkisinin nihai ürünün çökmesiyle (cupping) ilişkili olduğu açıkça gösterilmiştir. VTT nin testlerine göre ısıl işlem uygulanmış kaplamalı ve kaplamasız ağaç formunu korumuş ancak CCA uygulanmış ve işlenmemiş ağaç ise çökmeden etkilenmiştir. Isıl işleme tabi tutulmuş ahşap, genel olarak ahşaptan farklı olarak, kuruma gerilimine sahip değildir. Bu, malzemenin bölünmesi ve marangozluk ürünlerinin imalatı açısından düşünüldüğünde, açık bir avantajdır. Bunlara ek olarak, ahşabın şişme ve çekilme oranları çok düşüktür Geçirgenlik Isıl işlem uygulanmış ahşabın su geçirgenliği CTBA tarafından uç damar penetrasyonu incelenmek suretiyle test edilmiştir. test edilmiştir. Bu özellik örneğin pencereler için önemlidir. Numuneler demineralize suya batırılmış ve bağıl nem oranı %65 düzeyinde 20 C sıcaklığındaki odada tutulmuştur. Numuneler 9 gün boyunca periyodik bir şekilde tartıldı. Kısa bir süre içinde ısıl işlem görmüş ladinin su geçirgenliğinin normal fırında kurutulmuş ladinden %20-30 daha az olduğu sonunca ulaşılmıştır. VTT ısıl işlem görmüş ağacın buhar geçirgenliğini EN e göre test etmiştir. Sonuçlar aşağıdaki şekilde mevcuttur (Grafik 10-4). 24

28 Su geçirgenliği VTT tarafından yine EN e göre test edilmiştir. Geçirgenlik numunelerin 72 saat suda bekletilmesi akabinde belirlenmiştir. İşlenmemiş ladin %22 lik bir nem miktarı kazanırken, C ve C de işlenen ağacın nem miktarı sırasıyla %12 ve %10 olarak kaydedilmiştir Isı İletkenliği Testlerde ısıl işlem görmüş ahşabın ısı iletkenliğinin normal ısıl işlem görmemiş yumuşak ağaçla karşılaştırıldığında %20-25 düşürüldüğü gözlemlenmiştir. (Tablo 2-4) Bu yüzden, Thermowood dış kapılar, dış cephe kaplamaları, pencereler ve sauna uygulamaları için idealdir. VTT testlerine göre Thermo D sınıfı ThermoWood un ısı iletkenliği 10 0,099w/(mK) dir. Isı uygulanmamış ahşabın ısı iletkenliği ise Bölüm C4 e göre Finlandiya yapı yönetmeliğine göre 0,12w/(mK) dir. 25

29 4.2.8 Yangın Emniyeti SBI testi (EN 13823) Yapı ürünlerinin yeni Euroclass sınıflarına göre yangın direnci SBI (Tek Yanan Madde) Testi ile değerlendirilmiştir. Bu testle, iki dikey kanattan oluşan bir numune, gaz ateşleyicisi tarafından aleve maruz bırakıldı. Numunenin kanatlarının yüksekliği 1,5m genişlikleri 0,5 ve 1,00 m idi. Ürün üzerinde maksimum 40 kw/m 2 civarında bir ısı atağı yaratan tek yanma maddesi için köşe ayakların altına bir gaz yakıcı yerleştirilmiştir. Isı uygulamasının RHR (ısı tahliyesi oranı) üzerindeki etkisi Grafik 11 4 de gösterilmektedir. Isıl işlenmiş çamın RHR seviyesi, işlenmemiş çamın RHR seviyesinden yaklaşık 10 kw daha büyüktür. Isı uygulamasız testin sonuna doğru RHR nin önceki artışı küçülen kalınlığı yüzündendi. THR de ısı işlenmesi yüzünden yaklaşık %15 azalma gözlendi. Duman üretimi yaklaşık iki katına çıktı. Buna ek olarak, tutuşma süresi (5kW a üzerinden RHR de azalma) %30 a düştü; son olarak, ısı uygulaması ahşabın yangın mukavemetini azaltmış görünmektedir. Bu belki de, ısıl işlem uygulaması sırasındaki uçucu bileşenlerin tahliyesiyle ilişkilendirilebilir. Isıl işlem uygulamasında ısı, ahşabın tutuşma sıcaklığında olmamasına rağmen, ahşabı oluşturan parçalar yavaş yavaş bölünebilir. Dolayısıyla, maddesel özellikleri değişmiş ve yangın mukavemeti azalmıştır. ThermoWood üzerinde yapılan testlerin sayısı kesin değerler vermek için çok düşüktür. Ancak ThermoWood un yangın emniyeti açısından normal ağaçla çok büyük farklılıklar sergilemediği söylenebilir. ThermoWood yangın sınıfı D ye aittir. 26

30 Tablo 3-4. Brandsäkra Trähus Fas 2: Ağaç bazlı ürünler için SBI testi sonuçları Ürün Kalınlık (mm) FIGRA (W/s) THR 600s (MJ) SMOGRA (m 2 / s 2 ) TSP 600s (m 2 ) Ladin Çam (ısı işlemi görmüş) Çam Çam (22 mm kovuklu) Çam Çam Ladin (dil ve oyuk), dikey Ladin (dil ve oyuk), yatay Kontrplak (ladin) Kontrplak (çam yüzey) ISO 5660 testi: VTT Thermowood un yangın direnci özelliklerini ISO 5660 a göre test etmiştir. Isıl işlem 27

31 çam ve ladin numunelerinde tutuşma süresini ısıl işlem görmemiş ahşaba göre yarı yarıya düşmüştür. (Tablo 4-4 ve 5-4) Çam numunesinde ısı yayma oranı (RHR) %32 düşmüştür. Isıl işlem görmüş ladinde de farklılık göstermemiştir. Duman üretimi ısıl işlem uygulanmış çam ve ladin numunelerinde, ısıl işlem görmemiş numunelerle karşılaştırıldığında daha düşüktür. 28

32 NF B Standardına Göre Test: Testler CTBA tarafından NF B standardına göre gerçekleştirilmiştir. Çalışılan bütün örnekler M 3 sınıfına ayrılabilir. Testlerde ısıl işlem görmüş ahşabın yangın direncinin ilgili türlerdeki işlenmemiş ahşapla aynı seviyede olduğu sonucuna varıldı. İngiliz Standart Testi, Alevin Yüzeysel Yayılması BS Bölüm C de ısıl işlem uygulanmış çok az sayıda çam ve ladin parçası İngiltere de Sınıf 1 alevin yüzeysel yayılma standardı BS Bölüm uyarınca test edilmiştir. Sonuçlar her iki ısıl işlem görmüş ağaç türünün de sınıf 4 derecesi aldığını gösterdi. Isıl işlem görmüş ağaç ilk dakikada sınıf 3 sınırını aşmıştır. 29