Sarıçam (Pinus sylvestris L.) Odununda Emprenye Etme ve Renk Açma İşleminin Vernik Katman Sertliğine Etkileri

Transkript

1 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 Sarıçam (Pinus sylvestris L.) Odununda Emprenye Etme ve Renk Açma İşleminin Vernik Katman Sertliğine Etkileri Musa ATAR Hakan KESKİN Ramazan KURT GÜ, Tek. Eği. Fak. Mob. Dek.Eği. Böl. Ankara GÜ, End. San. Eği. Fak. End. Tek. Eği. Böl. Ankara KSÜ, Orman Fakültesi, Orman End. Müh. Böl. Kahramanmaraş ÖZET Bu çalışma, ağaç malzemeye uygulanan emprenye etme ve renk açma işleminin vernik katman sertliğine etkilerini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Bu maksatla sarıçam (Pinus sylvestris L.) odunundan emprenyeli (Tanalith-CBC and Imersol- WR2000) ve emprenyesiz hazırlanan deney örneklerine % 18 lik konsantrasyondaki NaOH + H 2 O 2 (Ç1), NaOH + Ca(OH) 2 +H 2 O 2 (Ç2), NaOH + MgSO 4 + H 2 O 2 (Ç3), NaHSO 3 + H 2 C 2 O 4 2H 2 (Ç4), NaSiO 3 + H 2 O 2 (Ç5) ve KMnO 4 +NaHSO 3 + H 2 O 2 (Ç6) çözelti grupları ile renk açma işlemi uygulanmıştır. Renk açma işleminden sonra su esaslı vernik (Sbv = JANSEN) uygulanan yüzeylerde renk açıcı kimyasal maddelerin vernik katman sertliğine etkileri ASTM D 4366 esaslarına uyularak belirlenmiştir. Sonuç olarak; sertlik değeri (salınım), renk açma işlemi yapılmamış vernikli örneklerden en yüksek T-CBC + Sbv de (43 salınım), en düşük I-WR 2000+Sbv de (35 salınım) bulunmuştur. Renk açma işlemi yapıldıktan sonra verniklenen örneklerde en yüksek T-CBC + Ç2 + Sbv de (41,83 salınım), en düşük I-WR 2000+Ç4+Sbv de (29,83 salınım) bulunmuştur. Renk açma gereçlerinin tümü ağaç malzeme yüzey sertlik değerini azaltıcı etki göstermişlerdir. Ancak vernikleme işleminden sonra 4. ve 6. grup hariç diğer çözelti grupları vernikli kontrol örneklerine yaklaşık eşit değerde sertlik vermişlerdir. Buna göre, vernik katman sertliğine 4. ve 6. grup hariç diğer grupların etkilerinin önemli olmadığı söylenebilir. Anahtar Kelimeler: Sertlik, renk açma, vernik, emprenye, sarıçam Effects of Impregnation and Bleaching on the Hardness of the Varnish Layer in Scotch Pine (Pinus sylvestris L.) Wood ABSTRACT The effects of impregnation and bleaching process on the hardness of the varnish layer in scotch pine (Pinus sylvestris L) wood were studied. Untreated samples and impregnated samples with Tanalith-CBC and Immersol-WR2000 were bleached with the solution groups (18%), NaOH + H 2 O 2 (group 1), NaOH + Ca(OH) 2 + H 2 O 2 (group 2), NaOH + MgSO 4 + H 2 O 2 (group 3), NaHSO 3 + H 2 C 2 O 4 2H 2 (group 4), NaSiO 3 + H 2 O 2 (group 5) and KMnO 4 + NaHSO 3 + H 2 O 2 (group 6). After the bleaching process, a water-based varnish (JANSEN) was applied to samples. The hardness of varnished layer was determined according to ASTM D The maximum and minimum values (swing) for unbleached samples were found to be 43 for impregnated with Tanalith-CBC + varnished samples and 35 for impregnated with Immersol-WR varnished samples. Also, the maximum and minimum

2 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 values (swing) for bleached samples were found to be for impregnated with Tanalith-CBC + bleached with group 2 solutions + varnished samples and Immersol-WR bleached with group 4 solutions + varnished samples. It was found that all of the bleaching solutions decreased the hardness values. Hovewer, after the varnishing process, the hardness of all groups of samples were equal to control samples, except samples bleached with solution groups 4 and 6. It can be concluded that all solution groups except 4 and 6 can be used for the bleaching since they do not affect the hardness of varnish layer. Key Words: Hardness, bleaching process, varnish, impregnation, scotch pine GİRİŞ Ağaç malzeme sahip olduğu üstün özellikleri sebebiyle günümüzde birçok kullanım yerinde önemini korumaktadır. Kişi başına tüketimin artması ve orman alanlarının gitgide azalması üretilen ağaç malzemenin uzun süre kullanılmasını zorunlu kılmaktadır. Ağaç malzeme; çevre koşullarına bağlı olarak eskimekte, bileşikleri kimyasal veya biyolojik etkenlerle bozunmaktadır. Bu sakıncaları azaltmak için kurutma, emprenye ve koruyucu üstyüzey işlemleri uygulanmaktadır (Blanchette et al., 1990). Ağaç malzeme yüzeylerini dış etkilerden korumak ve doğal görüntüsünü belirgin hale getirmek amacıyla en fazla kullanılan koruyucu örtü gereçleri verniklerdir (Newel ve Haltrop, 1961). Ağaç türlerinin koku, tat, renk, desen vb. fiziksel karakteristikleri farklıdır. Odunda renk bozulmaları; canlı odunda yaralanma, budak oluşumu, hastalık, vb. sebepler yanında odundaki bazı kimyasal maddelerin oksidasyonu veya ileri yaşlarda öz odunu oluşumu ya da tanenli odunların metallerle teması sonucu oluşan renklenmeler ile meydana gelmektedir (Banks ve Miller, 1982). Ayrıca ağaç malzemenin yıllık halkasında yoğunluk farkından dolayı (yaz odunu, ilkbahar odunu) renk farklılıkları oluşabilmektedir. Mobilyanın rengi; biçim, ölçü, form, denge vb. kadar önemlidir. Mobilyanın iç dekorasyonda kullanılan halı, perde vb. tekstil ile duvar, tavan ve taban kaplamalarına uyumlu olması istenir. Doğal halde iken ağaç malzemenin rengi çoğu zaman bu tür ihtiyaçlara cevap veremez. Bu nedenle üst yüzey işlemleri yapılmadan önce yüzeylerinde renk açma işlemi ile istenen renk uyumu sağlanabilmektedir. Renk açma, bu maksatla kullanılacak bir çözelti uygulanarak, ağaç malzeme yüzey renginin daha açık hale getirilmesidir. Mobilya endüstrisinde bazı ağaç türü odunlarına (maun, meşe, vb) üst yüzey işlemleri ile birlikte renk açma işlemi uygulanmaktadır (Edwin ve Carter, 1983). Renk açma işlemi ve emprenye etme; ağaç malzeme yapısına tesir etmekte, sertlik, parlaklık, renk vb. niteliklerine de etkili olmaktadır. Vernikleme işleminde vernik katman sertliği, dış etkenlere dayanıklılığını belirleyen en önemli bir göstergedir. Vernik sertlik değerinin belirlenmesi amacıyla çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Örneğin Peker çalışmasında; sarıçam ve kestane odunlarına emprenye ve vernikleme işlemi uygulayarak, dış ortam şartlarındaki renk, sertlik, parlaklık ve yüzeye yapışma direnç özelliklerindeki değişmeleri incelemiştir. Her iki ağaç türünde de sertlik değeri bakımından poliüretan vernik 1., sentetik vernik 2. sırada yer almıştır (Peker, 1997).

3 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 Özen in çalışmasında; Doğu kayını ve meşe odunundan elde edilen kaplamalar üzerine vernik uygulamasının kimyasal, mekanik ve fiziksel etkilere karşı koyma gücü denenmiştir. Aseton, sodyum hidroksit ve ıslak sıcaklığın vernik katmanlarının sertlik ve parlaklıklarında bozucu etki gösterdikleri, deterjan ve asetik asidin bu bakımdan bozucu etkiye sahip olmadığı belirlenmiştir (Özen, 1996a). Doğu kayını, sarıçam, meşe, kestane odun örnekleri sentetik, selülozik, poliüretan ve asit sertleştiricili vernikler ile beyaz opak boya uygulandıktan sonra 22 ay süre ile açık hava şartlarında bekletilerek katman sertliğine etkileri belirlenmiştir. Sonuç olarak sentetik boya hariç tüm verniklerin sertliklerinde artış olmuştur (Özen, 1996b). Bazı ağaç türlerinde, renk açma işlemlerinden sonra yüzeylere vernik uygulanmıştır. Sonuç olarak vernik sertliğine ağaç türünün etkisi önemsiz, vernik çeşidinin etkisi önemli bulunmuş, renk açma işlemine ağaç türü ile renk açma maddesi ve konsantrasyonunun etkili olduğu bildirilmiştir (Uysal ve ark., 1997). Doğu kayını, sarıçam ve sapsız meşe odunlarına farklı katman kalınlıklarında sentetik, poliüretan ve akrilik vernik uygulanarak sertlik, parlaklık ve yüzeye yapışma direncine etkileri araştırılmıştır. Sertlik değeri; en yüksek tek kat poliüretan vernik uygulanan kayın odununda, en düşük üç kat sentetik vernik uygulanan çam odununda elde edilmiştir (Budakçı, 1997). Masif meşe ve meşe kaplamalı numunelere selülozik, sentetik, poliüretan ve akrilik vernikler uygulanarak vernik katmanlarına; elma, portakal, limon, çamaşır suyu ve coca cola etki ettirilmiş ve verniklerin tamamında sertlik kaybı meydana gelmiş, en fazla sertlik kaybı coca cola ve çamaşır suyu etkisinde kalan akrilik vernikte olmuştur (Sönmez, 1999). Sarıçam (Pinus sylvestris L.) odunundan hazırlanan deney örnekleri; 12 ay dış ortam şartlarında bırakıldıktan sonra % 18 lik konsantrasyondaki NaOH + H 2 O 2, NaSiO 3 + H 2 O 2 ve Ca(OH) 2 + H 2 O 2 çözelti grupları ile renk açma işlemi uygulanarak sertlik değerine etkileri belirlenmiştir. Dış ortam şartlarının sarıçam odununda sertlik değerlerini azalttığı, renk açma işleminin ise bu olumsuz etkileri giderdiği bildirilmektedir (Budakçı ve Atar, 2000). Bu çalışmada; mobilya üretiminde yaygın olarak kullanılan sarıçam odununda emprenye etme ve renk açma işleminin vernik katman sertliğine etkileri araştırılmıştır. MATERYAL VE METOT Materyal Ağaç malzeme Ülkemizde mobilya, dekorasyon ve doğrama üretiminde yaygın olarak kullanılması nedeniyle sarıçam odunu (Pinus sylvestris Lipsky) deney materyali olarak seçilmiştir. Deney örneklerinin hazırlanmasında kullanılan ağaç malzeme TS 1476 (Anonim, 1984a) da belirtilen esaslara uygun olarak Ankara daki kereste işletmelerinden tesadüfi metotla temin edilmiştir. Ağaç malzemenin seçiminde kerestenin sağlam olmasına, liflerinin düzgün, budaksız, ardaksız, normal büyüme göstermiş, reaksiyon odunu bulunmayan, mantar ve böcek zararlarına uğramamış olmasına özen gösterilmiştir.

4 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 Renk açıcı kimyasal maddeler Renk açmada kullanılan Sodyum Hidroksit (NaOH), Hidrojen Peroksit (H 2 O 2 ), Sodyum Silikat (NaSiO 3 ), Magnezyum Sülfat (MgSO 4 ), Oksalik Asit (H 2 C 2 O 4 ), Kalsiyum Hidroksit Ca(OH) 2, Sodyum Bisülfit (NaHSO 3 ), Potasyum Permanganat (KMnO 4 ), Asetik Asit (CH 3 COOH) kimyasal maddeler ticari firmalardan temin edilmiştir. Renk açmada kullanılan çözelti grupları Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1. Renk Açmada Kullanılan Çözelti Grupları Çözelti Kimyasal Maddeler Grupları Nötrleştiricile r I. Grup (Ç1) NaOH+ H 2 O 2 II. Grup (Ç2) NaOH+ Ca(OH) 2 +H 2 O 2 Destile su III. Grup (Ç3) NaOH+ MgSO 4 + H 2 O 2 Asetik asit IV. Grup (Ç4) NaHSO 3 + H 2 C 2 O 4 2H 2 V. Grup (Ç5) NaSiO 3 + H 2 O 2 VI. Grup (Ç6) KMnO 4 +NaHSO 3 + H 2 O 2 Emprenye maddeleri Deney örneklerinin emprenyesinde T-CBC ve I-WR 2000 kullanılmıştır. Üretici firmadan sağlanan bilgilere göre özellikleri aşağıda açıklanmıştır. Tanalith-CBC Tanalith-CBC, %38 oranında Na 2 Cr 2 O7. 2H 2 O, % 37,5 oranında CuSO 4.5H 2 O ve %24 H 3 BO 3 içermekte olup ph si 1,6-3 kadardır. Borlu emprenye maddelerinden olan tanalithler, CB ve CCa tipi tuzlarda bulunan arseniğin yerine bor kullanımıyla elde edilmektedir. II. Dünya savaşına kadar yangına karşı kullanılan borlu bileşiklerin biyotik zararlılara etkilerinin belirlenmesiyle Wolman firması emprenye maddesi olarak patent almıştır. Borlu bileşikler su ile kolay yıkandığından toprakla temas eden veya çok nemli ortamlarda kullanılmamalıdır (Yalınkılıç, 1992). Imersol-WR 2000 Organik çözücülü emprenye maddelerinden olup, hazır çözelti şeklinde piyasaya sunulmaktadır. Ağaç malzeme emprenye edildikten hemen sonra tutkallama ve iki günlük süre sonunda üst yüzey işlemleri yapılabilmektedir. Kolay emprenye edilebilen ağaç türlerinden üretilen pencere-kapı doğramaları, cephe kaplaması, saçak, kemer, balkon kerestesi, parke, çatı kafes sistemleri emprenyesinde ikinci derecede uygun ve etkili bir emprenye maddesidir. Imersol-WR 2000 metallerde korozyona sebep olmamaktadır (Anonim, 2000). Vernik ( Su esaslı) Su esaslı vernik, renksiz, kokusuz, sararmayan ve ağaç malzemenin özelliğini değiştirmeyen niteliktedir. Kuruması kimyasal olup, dönüşümsüz katmanlar oluşturur. Birden fazla katman aynı günde uygulanabilir. Temizlik maddeleri, hardal ve sirkeye karşı dayanıklıdır. Katman kalınlığı ; yaş halde µm, kuru halde µm, yoğunluğu 20 C 1,00±0,05 g/cm³ olup, kaptaki görünümü sütümsü sıvıdır.

5 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 Su esaslı vernik uygulanacak yüzeyler zımparalanarak toz, kir, yağ vb. arındırılmalı ve yüzeyler kuru olmalıdır. İlk defa verniklenecek yüzeylerde ağaç malzemenin yapısına göre 1-3 kat, önceden boyanmış yüzeylere 1-2 kat uygulanabilir. İlk kat 30 dakikada elle dokunabilirlik kurumasını tamamlar, birden fazla katmanlar için ilk katmandan sonra 4-6 saat kurumaya bırakılır (Anonim, 1997). Bu araştırmada, tek bileşikli poliüretan-akrilik reçineli ve tek bileşenli su bazlı ahşap verniği kullanılmıştır. Deney numunelerinin verniklenmesinde ASTM D 3023 (Anonim, 1988) esaslarına uyulmuştur. Verniğin uygulama şartlarına hazır hale getirilmesinde karışım oranları katman performansına uygunluğu ve üretici firmanın önerileri dikkate alınmıştır. Viskozite ölçümleri ; 4 mm delik çaplı akış esalı vizkozimetre ile, 20±2 C sıcaklık 60±5 C bağıl nemde yapılarak 18 sn olarak belirlenmiştir. Vernikler örnekler üzerine sert kıl fırça ile uygulanmıştır. Metot Deney Örneklerinin Hazırlanması Deney örnekleri diri odun kısmından radyal kesit olarak 190x140x15 mm ölçülerde kesilmiştir. Örnekler, 20 ± 2 C sıcaklık ve % 65 ± 3 bağıl nem şartlarında %12 rutubete ulaşıncaya kadar bekletilmiştir. Böylece hava kurusu rutubete ulaşan örneklerin ölçüleri 150x100x10 mm olarak düzeltildikten sonra, emprenyesiz örneklerde; renk açma, vernikleme, emprenyeli örneklerde ise; emprenye, renk açma ve vernikleme işlemleri yapılmıştır. Renk açma işlemi yapılmış halde, renk açma işlemi yapılmış ve verniklenmiş halde (2 grup), doğal, T-CBC ve I-WR 2000 ile emprenye edilmiş (3 grup) olarak 6 çözelti grubu, biri kontrol ve her bir çözelti grubu için 6 şar adet olmak üzere toplam 252 adet deney örneği hazırlanmıştır. Emprenye İşlemleri Emprenye çözeltilerinin hazırlanması Örneklerin emprenyesinde T-CBC ve I-WR 2000 çözeltileri kullanılmıştır. T-CBC de karışımlar ağırlık esasına göre % olarak hazırlanmıştır. Hazırlanan çözeltilerin emprenye öncesi ve sonrası ph ları, sıcaklık ve yoğunlukları belirlenmiştir (Tablo 2). 1. % 13 lük T-CBC oda sıcaklığında destile suda çözündürülerek hazırlanmıştır. 2. I-WR 2000 % 100 saf olarak kullanılmıştır. Örneklerin emprenyesi Emprenye işleminde ASTM D (Anonim, 1976) esaslarına uyulmuştur. Bunun için örnekler 60 dak. süreyle 60 cm Hg -1 (Hg -1 vakum) a eşdeğer ön vakum uygulandıktan sonra, 60 dak. süreyle normal atmosfer basıncında çözelti içerisine bırakılmıştır. Emprenye edilen örnekler; çözücünün buharlaşması için, hava dolaşımı sağlanan bir ortamda gün bekletildikten sonra, 20±2 C sıcaklık ve % 65±3 bağıl nem şartlarında %12 rutubete ulaşıncaya kadar bekletilmiştir. Hava kurusu haldeki emprenyeli örneklerde retensiyon miktarı (R, kg/m 3 ) ve retensiyon oranı (R, %) ;

6 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 G. C 3 3 R = x10 kg / m V (1) Moes Moeö R(%) = x100 Moeö (2) eşitliklerinden hesaplanmıştır. Burada; G = T 2 - T 1 T 1 = Emprenye sonrası örnek ağırlığı (g) T 2 = Emprenye öncesi örnek ağırlığı (g) V = Örnek hacmi (cm 3 ) C = Çözelti konsantrasyonu (%) Moes = Emprenye sonrası örnek tam kuru ağırlığı (g) Moeö = Emprenye öncesi örnek tam kuru ağırlığı (g) Tablo 2. Emprenye çözeltilerinin özellikleri Emprenye Maddeleri Viskozite Sn/4mm/20 Çözücü Madde Sıcaklık ( C) ph Yoğunluk (g/ml) C EÖ ES EÖ ES T- CBC 65 Destile su 23 3,05 3,05 1,08 1,08 I-WR % ,75 6,75 0,82 0,82 T-CBC: Tanalith CBC, I-WR 2000: Imersol-WR 2000, EÖ: Emperenye öncesi, ES: Emprenye sonrası Renk Açma İşlemleri Kimyasal maddeler Renk açıcı olarak kullanılan 6 çözelti grubu Tablo 1'de verilmiştir. Renk açmada kullanılacak kimyasal maddeler; özelliklerine göre, ağırlıkça (M) ya da hacimce (V) % 18 lik hazırlanmıştır (Demir, 1991). Hazırlanan çözeltiler, tozları alınan deney örneklerine sünger ile önce liflere paralel sonra liflere dik ve tekrar liflere paralel yönde, 100±10 ml/m 2 olarak tatbik edilmiştir. Çözeltiyi oluşturan maddeler ayrı ayrı sürülmüş, ilk sürülen maddenin etkisinin artması için 1-3 dakika bekledikten sonra ikinci çözelti uygulanmıştır. Renk açma işleminin ardından etki derinliğini arttırmak için örnekler oda sıcaklığında 2 gün bekletildikten sonra asetik asit ve bol su ile nötrleştirme işlemi yapılmıştır. Bu işlemden sonra deney örneklerinin hava kurusu (% 12) rutubete ulaşması sağlanılmıştır. Vernikleme işleminden önce yüzeyler hafifçe zımparalanmıştır. Vernikleme Örneklerin verniklenmesinde, tek kompenantlı su esaslı vernik kullanılmıştır. Vernikleme işleminde ASTM D 3023 (Anonim, 1988) esaslarına uyulmuştur. Buna göre; işlem yapılacak yüzeyler hafifçe lif kabarmaları giderilecek şekilde zımparalanmış, tozları alındıktan sonra vernikleme işleminde üretici firmanın önerilerine uyulmuştur. Su esaslı vernik; ambalaj viskozitesinde 150 g/m 2 hesabıyla

7 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 fırça ile tatbik edilmiştir. Kullanılan su esaslı verniğin katı madde miktarı TS 1752 (Anonim, 1974) esaslarına uyularak belirlenmiştir. Deney Metodu Emprenyesiz olarak hazırlanan deney örneklerinin sertlikleri; işlemsiz, renk açma uygulanmış ve vernikli, emprenyeli örnekler ise; emprenyeli, renk açma uygulanmış ve vernikli halde sertlikleri ASTM D 4366 (Anonim, 1984b) esaslarına uyularak Pandüllü sertlik ölçme cihazı ile Köning pandülü kullanılarak ölçülmüştür. Örnekler sertlik deneylerinden önce ASTM D 3924 (Anonim, 1991) esaslarına göre 23±2 C sıcaklık ve % 50±5 bağıl nemdeki iklim dolabında 16 saat süre ile bekletilmiştir. Çözeltilerin ve emprenye maddelerinin yoğunlukları pignometre, viskoziteleri akış esaslı viskozimetre ve ph ları indikator ölçeri kullanılarak belirlenmiştir. Verilerin Değerlendirilmesi İşlem çeşidi ve çözelti gruplarının vernik katman sertliğine etkilerini belirlemek için F testi yapılmıştır. Gruplar arasındaki farklılığın önemli çıkması halinde etki derecesi DUNCAN testi ile karşılaştırılmıştır. Tablo 3. Renk Açmada Kullanılan Kimyasal Maddelerin Özellikleri Kimyasal Maddeler Yoğunluk (g/cm³) Viskozite Sn/4mm/20 ph C NaOH 1, H2O2 1, Ca(OH)2 1, MgSO4 1, NaHSO3 1, NaSiO3 1, KMnO4 1, CH3COOH 1, H2C2O4 1, ,5 BULGULAR Renk açmada kullanılan kimyasal maddelerin % 18 lik çözeltilerine ilişkin özellikler Tablo 3 de verilmiştir. Renk açmada kullanılan kimyasal çözeltilerin, ph değerleri en yüksek Ca (OH) 2 de, en düşük H 2 C 2 O 4 2H 2 de bulunmuştur. Emprenye Çözeltilerinin Özellikleri Emprenye işlemlerinde kullanılan çözeltilerin; emprenye öncesi ve sonrasında ölçülen ph değerleri ve yoğunluklarında her hangi bir değişme olmamıştır. Bu durum; her emprenye varyasyonunda taze çözeltiyle çalışmaktan kaynaklanmıştır. Tanalith-CBC % 13'lük çözeltisinde ph değerlerinin asidik bölgede olması, bu çözeltilerin odundaki polisakkaritleri olumsuz etkilemesi ve hidroliz olasılığını

8 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 güçlendirmektedir. Emprenye işlemlerinde karışımlar bireysel işlemler halinde uygulanmıştır. Retensiyon (tutunma) miktarı Emprenye maddelerinin retensiyon miktarları Tablo 4 de verilmiştir. Retensiyon miktarları; en yüksek I-WR 2000 de, en düşük T-CBC de gerçekleşmiştir. Bu durum, I-WR 2000 viskozitesinin daha düşük olması ve monomer yapısından kaynaklanabilir. Tablo 4. Retensiyon miktarları ortalama değerleri Emprenye kg/m³ % Maddesi X HG X HG T-CBC 4,85 B 1,60 B I-WR ,56 A 24,78 A X : Aritmetik ortalama, HG :Homejenlik grubu Vernik Deneylerde kullanılan su bazlı verniğin katı madde miktarı % 38,2, kuru film kalınlığı 55 µm olarak belirlenmiştir. Sertlik (salınım) Vernik katman sertliğine ilişkin ortalama değerler Tablo 5'de, işlem türü ve çözelti gruplarının vernik katman sertliğine etkilerine ilişkin çoklu varyans analiz sonuçları Tablo 6'da verilmiştir. İşlem çeşidine göre vernik katman sertliği en yüksek T-CBC+Sbv de, en düşük I-WR 2000+Sbv de, çözelti gruplarına göre ise en yüksek 3. grup, en düşük 6. grup çözeltide bulunmuştur. Kontrol örneğine göre çözelti grupları ile işlem gören tüm örneklerin yüzey sertlikleri azalmıştır. İşlem çeşidi ve çözelti gruplarının vernik katman sertliğine etkilerini belirlemek amacıyla yapılan F testine göre (F 41;210 = 27;324 P<0,05) emprenyeli, emprenyesiz renk işlemi yapılmış ve yapılmamış örnekler arasında istatistiksel anlamda önemli farklılıklar göstermiştir. Farklılığın hangi gruplar arasında önemli olduğunu belirlemek amacıyla yapılan Duncan testi sonuçları Tablo 7 de verilmiştir. Sarıçam odununda; vernik katman sertliği en yüksek T-CBC + Sbv li örneklerde, en düşük 4. grup (NaHSO 3 + H 2 C 2 O 4 2H 2 ) çözelti ile işlem görmüş I-WR+Sbv li örneklerde elde edilmiştir. İşlem çeşidine göre vernik katman sertlik değişmeleri Şekil 1'de gösterilmiştir. İşlem çeşidine göre sertlik değeri en yüksek I-WR 2000 ile emprenye edilmiş örneklerde en düşük doğal örneklerde elde edilmiştir. Buna göre emprenye maddeleri ağaç malzeme yüzey sertliğini arttırıcı etki göstermişlerdir. Vernikleme işleminden sonra kontrol ve T-CBC li örneklerin sertlikleri yaklaşık aynı çıkmıştır. Çözelti grupları ile işlem gördükten sonra (4 ve 6. grup hariç) verniklenen örneklerin yaklaşık ortalama sertlikleri aynı grubun kontrol örneğine yakın değerler vermiştir.

9 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 SONUÇLAR Ağaç malzeme yüzey sertliği; verniksiz örneklerde en yüksek 5. grup çözeltide (29,67 salınım), en düşük 4. grup çözeltide (26,67 salınım) elde edilmiştir. Çözelti grupları ile işlem gören örneklerin sertlikleri kontrol örneklerine göre daha az çıkmıştır. Buna göre; renk açma için uygulanan tüm çözelti grupları yüzey sertliğini azaltıcı etki yapmıştır. Tablo 5. İşlem çeşidi ve çözelti gruplarına göre vernik katman sertlikleri İşlem Çeşidi X HG* K K+Sbv T-CBC T-CBC+Sbv I-WR 2000 I-WR 2000+Sbv E A C A D B Çözelti grupları X HG** K I II III IV V VI A B B B C B C X : Aritmetik ortalama, HG :Homejenlik grubu *LSD: 0,964 **LSD: 1,041 Tablo 6. İşlem çeşidi ve çözelti gruplarının vernik katman sertliğine etkilerine ilişkin çoklu varyans analizi Varyans Kaynağı Kareler Toplamı Serbestlik Derecesi Kareler Ortalaması F Değeri P<0,05 SIG. Gruplar Arası 5659, ,03 27,324 0,000 Grup İçi 1060, ,05 TOPLAM 6720, Çözelti grupları ile işlem gördükten sonra yüzeyleri su bazlı vernik ile kaplanan örneklerde en yüksek sertlik değeri 3. grup çözeltide (40,67 salınım), en düşük 6. grup çözeltide (36,50 salınım) elde edilmiştir. Buna göre vernikleme işleminden sonra çözelti gruplarının vernik katman sertliğine etkilerinin önemli olmadığı, asıl etkinin vernikten kaynaklandığı söylenebilir. Nitekim renk açma işlemi görmüş verniksiz örneklerin ortalama sertliği yaklaşık 28 salınım olurken, vernikli örneklerde bu değer 40 salınım olmuştur. T-CBC ile emprenye edilen verniksiz örneklerde sertlik; en yüksek 3. grup çözeltide (35 salınım), en düşük 6. grup çözeltide (28,50 salınım) elde edilmiştir. Çözelti grupları ile işlem gördükten sonra verniklenmiş T-CBC'li örneklerde vernik katman sertliği; en yüksek 2. grup çözeltide (41,83), en düşük 6. grup çözeltide (35,17) elde edilmiştir.

10 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 Kontrol I-WR T-CBC K+Sbv I-WR+Sv T-CBC+Sbv Vernik katman sertliği (Sl) N Ç1 Ç2 Ç3 Ç4 Ç5 Ç6 Şekil 1. İşlem çeşidine göre vernik katman sertlik değişmeleri Tablo 7. Duncan Testi Sonuçları İşlemler X HG İşlemler X HG T-CBC+Sbv A T-CBC+Ç GHIJK K+Sbv AB I-WR HIJKL T-CBC+Ç2+Sbv AB I-WR2000+Ç HIJKL T-CBC+Ç1+Sbv AB T-CBC+Ç HIJKL T-CBC+Ç5+Sbv ABC I-WR2000+Ç IJKLM Ç3+Sbv ABCD I-WR2000+Ç IJKLM T-CBC+Ç3+Sbv ABCD T-CBC+Ç JKLM Ç5+Sbv ABCD I-WR2000+Ç6+Sbv KLMN Ç1+Sbv ABCD K KLMN Ç2+Sbv BJD I-WR2000+Ç LMNO T-CBC+Ç4+Sbv CDE I-WR2000+Ç4+Sbv MNOP Ç4+Sbv DEF I-WR2000+Ç MNOPQ Ç6+Sbv EFG T-CBC+Ç MNOPQ I-WR2000+Sbv EFGH Ç MNOPQ I-WR2000+Ç3+Sbv EFGH I-WR2000+Ç NOPQ T-CBC EFGH Ç NOPQ T-CBC+Ç6+Sbv FGH T-CBC+Ç NOPQ I-WR2000+Ç1+Sbv FGHI Ç NOPQ T-CBC+Ç GHIJ Ç OPQ I-WR2000+Ç2+Sbv GHIJ Ç PQ I-WR2000+Ç5+Sbv GHIJ Ç Q K: Kontrol, Ç: Çözelti Grubu, T-CBC: Tanalith-CBC, I-WR 2000 : Imersol-R2000 I-WR 2000 ile emprenye edilen verniksiz örneklerde sertlik; en yüksek 5. grup çözeltide (33 salınım), en düşük 4. grup çözeltide (28,67 salınım) elde edilmiştir. Çözelti grupları ile işlem gördükten sonra verniklenmiş İ-WR 2000'li örneklerde; vernik katman sertliği en yüksek 3. grup çözeltide (35,50 salınım), en düşük 4. grup çözeltide (29,83 salınım) bulunmuştur. Renk açma işlemi gören örneklerde yüzey sertlik değeri; emprenyeli örneklerde işlem görmemiş kontrol örneklere göre daha yüksek çıkmıştır. Bu durum emprenye

11 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 maddelerinin ağaç malzeme yoğunluğunu arttırmasından kaynaklanmış olabilir. Nitekim sarıçam ve Doğu kayını odunlarının çeşitli emprenye maddeleri ile işlem gördükten sonra yoğunluklarında artış olduğu bildirilmektedir (Örs ve ark., 1999). Renk açma işlemi ağaç malzeme yüzey sertliğini etkilemekte, ancak vernikleme işleminden sonra bu etki önemsiz olmaktadır. Bu bakımdan 4. ve 6. grup çözelti hariç diğer gruplar renk açma gereci olarak kullanılabilir. Mobilya ve dekorasyon işlerinde kullanılan çeşitli ağaç türleri ile verniklerin renk açma işleminden sonra uygulanan vernik katman sertliğine etkileri ile farklı konsantrasyondaki çözelti grupları ve farklı vernik katman kalınlıklarının yüzey sertliğine etkilerinin araştırılması önerilebilir. KAYNAKLAR Anonim, Boyalar ve Vernikler-uçucu ve Uçucu Olmayan Maddelerin Miktarlarının Tayini, T.S.E TSE, Ankara. Anonim, Standard Method of Testing Wood Preservation By Laboratory Soilblock, ASTM-D Annual Book of ASTM Standards. Anonim, 1984a. Odunda Fiziksel ve Mekanik Özelliklerin Tayini İçin Homojen Meşçerelerden Numune Ağacı ve Laboratuvar Numunesi Alınması, T.S.E. 1476, I. Baskı. TSE, Ankara. Anonim, 1984b. Hardness of Organic Coating by Pendulum Damping Test, ASTM D Annual Book of ASTM Standards. Anonim, Practice For Determination of Resistance of Factory Applied Coating on Wood. Product of Stain and Reaperts, ASTM D Annual Book of ASTM Standards. Anonim, 1991, Standard Specification for Standard Environment for Condintioning and Testing Paint Varnish, Lacquer and Related Materials, ASTM D Annual Book of ASTM Standards. Anonim, Waterborne Coatings for Architecture and Industry, AquaSurTech. Technical Data Brochure. Montreal, Canada. Anonim, Imersol-Aqua Brochure, Datasheet No:6214. Hickson s Timber Impregnation Co.(GB) Ltd.,Into the 21 st. Century. West Yorkshire. Banks, W.B., ve E.R. Miller, Chemical Aspects of Wood Techology Sweden. Forest Products Journal, 11(4) : Blanchette, R.A., T. Nilsson, G. Daniel, ve A. Abad, Biological Degradation of Wood. In: Archaeological Wood; properties, chemistry, and preservation (Ed. R.M. Rowell and R.J. Barbour). Advances in Chemistry Series 225. American Chemical Society, Washington DC, pp Budakçı, M., Ahşap Verniklerinde Katman Kalınlığının Sertlik, Parlaklık ve Yüzeye Yapışma Mukavemetine Etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üni. Fen. Bil. Enstitüsü, Ankara. Budakçı, M., ve M. Atar, Harici Etkilere Bırakılmış Sarıçam (Pinus Sylvestris L.) Odununda Renk Açma İşleminin Sertlik ve Parlaklığa Etkisi. Turkish Journal of Agriculture ond Forestry, 25(4) : Demir, M., Anorganik Kimya ve Uygulaması, Cilt 1. İnönü Üniv. Fen- Edebiyat Fak. Yayınları, Ankara.

12 KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 6(1) KSU J. Science and Engineering 6(1) 2003 Edwin, P.B., ve M. Carter, Wood Bleaches and Bleaching Methods, Finishing Eastern, Hard Woods. US, Forest Service, Forest Products Laboratory. Madison. Newel, A.C., ve N.F. Haltrop, Coloring Finishing and Painting Wood. Scribner,NY. Örs, Y., M. Atar, ve H., Peker, Bazı Emprenye Maddelerinin Sarıçam ve Doğu Kayını Odunlarının Yoğunluklarına Etkileri. Turkish Journal of Agriculture ond Forestry, 23(5) : Özen, R., 1996a. Ahşap Verniklerin Harici Etkilere Karşı Dayanıklılığına İlişkin Araştırmalar, Devlet Planlama Teşkilatı Araştırma Projesi Kesin Raporu, Ankara. Özen, R., 1996b. Dış Hava Şartlarının Verniklerin Katman Sertliğine Etkileri TÜBİTAK Raporu. Peker, H., Mobilya Üst Yüzeylerinde Kullanılan Verniklere Emprenye Maddelerinin Etkileri. Doktora Tezi, K.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon. Sönmez, A., Bazı Ev İçi Kimyasalların Vernik Katmanına Etkileri. Gazi Üni. Teknik Eğitim Fakültesi Politeknik Dergisi, 2:(2). Uysal, B., M. Atar, ve A. Özçiftçi, The Effect of Chemicals for Using the Bleaching of the Wood Surfaces on the Layer Hardness of Varnish. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 23(1999) : Yalınkılıç, M. K., Ağaç Malzemenin Yanma, Higroskopisite ve Boyutsal Stabilite Özelliklerinde Çeşitli Emprenye Maddelerinin Neden Olduğu Değişikler ve Bu Maddelerin Odundan Yıkanabilirlikleri. Doçentlik Tezi. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, pp. 312.