MEŞE (Quercus Robur L.) ODUNUN DAN ÜRETİLEN LAMİNE AĞAÇ MALZEMEDE KUVVET YÖNÜ VE TUTKAL TÜRÜNÜN EĞİLME DİRENCİNE ETKİLERİ

Transkript

1 TEKNOLOJİ, Yıl 6, (2003), Sayı 1-2, 1-9 TEKNOLOJİ MEŞE (Quercus Robur L.) ODUNUN DAN ÜRETİLEN LAMİNE AĞAÇ MALZEMEDE KUVVET YÖNÜ VE TUTKAL TÜRÜNÜN EĞİLME DİRENCİNE ETKİLERİ Arif GÜRAY, Murat KILIÇ, Gizem DOĞRU, Meltem ÖZER Hacettepe Üniversitesi, Ağaçişleri Endüstri Mühendisliği Bölümü, 06532, Beytepe, Ankara, Türkiye ÖZET Bu çalışmada, saplı meşe (Quercus Robur L.) odunundan üretilen lamine ağaç malzemede tutkal türü ve kuvvet yönünün eğilme direncine etkileri araştırılmış, 2,5 mm kalınlığında soyma kaplama kullanılmıştır. Bu amaçla Polivinilasetat (PVAc) ve Poliüretan (PÜ) tutkalları lamine oluşturulmasında tercih edilmiştir. Denemede, tutkal hattına paralel ve dik olmak üzere iki kuvvet yönü seçilmiştir. TS 2474 standardı esaslarına göre toplam 80 adet deney örneği hazırlanmış ve bu numunelere tutkal hattına dik ve paralel yönde olmak üzere eğilme testi deneyi uygulanmıştır. Elde edilen veriler istatistiksel olarak değerlendirilmiş ve sonuçlar yorumlanmıştır. Bu sonuçlara göre; kuvvetin tesir yönünün lamine ağaç malzemenin eğilme direnci üzerinde etkili olmadığı, ancak lamine üretiminde kullanılan tutkal türünün etkili olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Saplı Meşe (Quercus Robur L.), Ahşap laminasyon, Eğilme direnci, PVAc THE EFFECTS OF APPLYING FORCE DIRECTION AND GLUE TYPES ON THE BENDING STRENGTH OF LAMINATED WOOD MATERIAL PRODUCED FROM BROWN OAK (Quercus Robur L.) ABSTRACT The effects of applied force direction and glue types to the bending strength of laminated wood material produced from Brown Qak (Quercus Robur L.) were investigated in the study, veneer thickness is 2,5 mm and peeled veneer. In order to realize this aim Polyvinylacetat (PVAc) and Polyurethane (PU) glue types are preferred. In the tests, two force directions selected as being parallel and perpendicular to the glue line. According to the procedure in TS 2474, 80 samples were tested and bending strength test was applied to the glue line as perpendicular and parallel each face on the samples. The data obtained from these tests were analyzed statistically and the results were interpreted. It was determined that force direction is not effective on the bending strength but glue type is effective on the bending strength for laminated construction. Key Words: Oak (Quercus Robur L.), Wood lamination, Bending strength, PVAc 1. GİRİŞ Ağaç malzemenin gerek dış etkilerden, gerekse anatomik yapısından kaynaklanan olumsuz özellikleri giderilerek, yapı malzemesi olarak kullanılabilecek yüksek performanslı yeni ürünler elde edilebilmektedir. Bu teknolojilerden biri olan laminasyon metodu ile kusurları giderilmiş, biçimlendirme ve işlenme kolaylıkları sağlanmış, lamine yapı elemanları elde etmek mümkündür. Ağaç işleri endüstrisinde her geçen gün daha yaygın kullanım alanı bulan lamine ahşap malzeme TS EN 386 da odun lamellerin özellikle liflerin paralel olarak yapıştırılmasıyla elde edilen yapı elemanı olarak tanımlanmaktadır[1].

2 2 Lamine Ağaç Malzemede Kuvvet Yönü Ve Tutkal Türünün Eğilme Direncine Etkileri Lamine ahşap elemanlar katman kalınlıklarına göre farklı şekilde adlandırılmaktadır. İnşaat sektöründe kullanılan büyük boyutlu lamine ahşabın (kiriş, kolon, kemer v.b.) üretiminde 25,4-50,8 mm arasında masif ağaç malzeme kullanılmakta ve bu özelliklere sahip olan lamine ağaç malzeme GLULAM (Glued Laminated Timber) olarak adlandırılmaktadır. Mobilya endüstrisinde uygulanan küçük boyutlu ahşap lamine elemanların üretiminde ise uygulanan forma göre maksimum 3,2 mm katman kalınlığında ağaç kaplama kullanılmakta ve bu tür ahşap lamine elemanlar kaynakta LVL (Laminated Veneer Lumber) ya da MICROLAM olarak adlandırılmaktadır [2]. Lamine kirişlerde uygulanan kama dişli birleştirmenin dayanımının belirlenmesi, adlı çalışmalarında birbirine komşu katlarda kama dişli birleştirmesi şaşırtmalı olarak düzenlenen kirişlerin, şaşırtmasız kama dişli birleştirmeli kirişlerden gerilmelere karşı daha yüksek dayanım gösterdiği belirtilmektedir[3]. Lamine katmanı ile desteklenen masif kirişlerin eğilme direncinin, lamine katman ile desteklenmeyenlerden % 10 daha fazla olduğu, 1.sınıf 3 mm kaplama destekli kirişlerin eğilme direncinin, 2. ve 3. sınıf 2,2 mm 'lik kaplama desteklilerden % 6 daha yüksek olduğunu bildirilmektedir[4]. Ekonomik değeri az olan küçük çaplı ve uzun boy Göknar ağacından lamine edilerek elde edilen kerestenin yapılarda taşıyıcı sistem elemanı olarak kullanılabilirliği ile ilgili yapılan araştırma sonuçlarına göre kalite özellikleri ve ekonomik değeri düşük ağaç malzemelerden, laminasyon yöntemiyle daha yüksek kalite özelliklerinde yapısal elemanlar üretilebileceği ve kat kalınlıklarının değişken şekilde uygulanabileceği tespit edilmiştir.[5]. Yapıştırılmış taşıyıcı elemanda, sıcaklık ve rutubet nedeniyle gerilmelerin oluştuğu, bu gerilmelerin de ağacın elastikiyet modülü üzerinde etkili olduğu, sıcaklığın artması veya bağıl nem oranının azalması ile liflere dik yöndeki gerilmenin o nispette azaldığı belirtilmiştir[6]. Lamine katmanlarda bulunan budak sayısı, budak çapı ve iki budak arası mesafenin üretilen malzemelerin mekanik özelliklerini etkilediğini, iki budak arası mesafenin en az 9 cm olması gerektiğini ifade etmektedirler[7]. Polivinilasetat ve fenol formaldehit tutkalları ile Sarıçam, Doğu Ladini, Doğu Kayını ve Uludağ Göknarı ağaç türlerinin kama dişli birleştirmede mekanik özellikleri üzerine tutkal çeşidi, ağaç türü ve çeşitli ortam şartlarında bekletmenin etkileri araştırılmıştır. Araştırma sonucunda, kullanılan tutkal türlerinin makaslama, eğilme ve çekme dirençlerine etkisinin olmadığı, ağaç türleri arasında görülen farklılığın ise ağaç türleri odunlarının mekanik özelliklerindeki farklılıktan kaynaklandığı belirtilmiştir[8]. Göknar ve Güney çamlarından tek katlı ve çift katlı lamine edilmiş kerestelerin, liflere paralel basınç dirençlerini belirlemek üzere yapılan çalışmada, 2. ve 3. kalite Göknar ve Güney Çamı keresteleri kullanılmıştır. Araştırma sonucunda, çift katlı hazırlanan numunelerin basınç direncinin tek katlı olarak hazırlanan numunelerden daha yüksek olduğunu belirtilmiştir[9]. Açık hava koşullarının lamine elemanların performansı üzerine etkilerinin belirlenmesine yönelik çalışmada, Göknar ağacı ve Fenol-resorsin tutkalı ile masif-masif, kaplama-masif ve kaplama-kaplama laminasyonu yaparak makaslama ve tutkal hattına dik yönde çekme direnci araştırılmıştır. Deney numuneleri ASTM 2559'da belirtilen farklı ortamların (suda bekletme, vakum, basınç, kurutma) etkisinde bırakılarak testler yapılmıştır. Araştırma sonucunda, farklı bir ortamın etkisinde bırakılmayan numunelerde tutkal hattına dik çekme direnci en yüksek masif-masif (16.2 kgf/cm²) numunelerde, daha sonra masif-kaplama (9.7 kgf/cm²) ve en düşük olarak da kaplama-kaplama (7.7kgf/cm²) numunelerinde belirlenmiştir. Suda bekletilen numunelerde en fazla direnç azalmasının masif-masif numunelerde olduğunu (% 50), fakat bu değerin normal şartlarda elde edilen kaplama-kaplama değerine çok yakın olduğu, diğer numunelerde ise yaş ve kuru ortam direnç değerleri arasında fark olmadığı saptanmıştır. 20 C±2 sıcaklık ve %65±5 bağıl nemde yapılan makaslama direnci deneyinde masif-masif numunelerinin direncinin soyma kaplama-soyma kaplama numunelerden %44 daha fazla olduğu, farklı ortamların etkisinde bırakılan (suda bekletme-vakum, basınç, kurutma) numunelerde ise %10-15 oranında direnç azalması meydana geldiği belirlenmiştir.değişik iklim koşullarının etkisiyle masif-masif numunelerde tutkal katında meydana gelen deformasyonun soymakaplama numunelerinden daha fazla olduğu gözlemlenmiştir [10]. Minimum kalite özelliklerinde Göknar ve Güney çamlarından 4 katmanlı lamine olarak hazırlanan kirişlerde, lamine katman genişliğinin eğilme direnci üzerine etkileri araştırılmıştır. 15 ve 20 cm. katman genişliği

3 TEKNOLOJİ, Yıl 6, Sayı 1-2, seçilerek yapılan çalışma sonucunda, lamine katman genişliğinin eğilme direnci üzerinde etkili olmadığı belirlenmiştir[11]. Kompozit kerestenin gerilme özellikleri üzerine, farklı iklim koşullarında eskitilmenin (yaşlandırmanın) etkilerini belirlemek amacıyla yapılan çalışmada, deney numunelerinin orta katında 2,2 cm kalınlığında etiket yonga levha alt ve üstünde ise 4 mm kalınlıkta ağaç kaplamalar kullanmıştır. Göknar ağacından üretilen yonga levhanın alt ve üst kısımları Güney çamı ve Lale ağacından (Liviodendron tulipiterak) üretilen kaplamalar ile fenol resorsin tutkalıyla preslenerek deney numuneleri elde edilmiştir. Alt ve üst kaplamalarda pahlı boy birleştirme uygulanmıştır. Deneyleri yapılacak numuneler üç farklı ortamın etkisinde bırakılmıştır. Araştırma sonucunda kaplama türü, kaplamalarda uygulanan boy ekleme şekli ve eskitme yöntemlerinin, çekme direncini önemli ölçüde etkilediğini alt ve üst yüzeylerde kullanılan kaplama kalınlığının önemli bir etki yapmadığını, eskitilmiş numunelerin çekme direncinin %20-30 oranında azaldığını ve kompozit kerestenin çekme direncinin Güney çamı ile yaklaşık aynı olduğunu tespit etmişlerdir[12]. Lamine edilmiş Göknar kirişlerde kat genişliği, kat kalınlığı, boy birleştirme şekli ve ağaç malzeme kalitesinin mekanik özellikler üzerine etkileri araştırılmıştır. Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre, farklı kat kalınlığı ve farklı kaplama kalite sınıfındaki numunelerde, katman genişliğinin eğilme direnci ve elastikiyet modülü üzerinde etkili olmadığı, lamine katman kalınlığının artmasıyla eğilme direncinin azaldığı, elastikiyet modülünün ise katman kalınlığından etkilenmediği belirlenmiştir[13]. Eğilme kuvvetinin etkisinde kalan elemanlar (Kirişler), uygulanan kuvvet yönüne göre yatay lamine elemanlar ve dikey lamine elemanlar olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır [14]. Yük tutkal hattına dik uygulandığında yatay, yük tutkal hattına paralel uygulandığında dikey eleman olarak adlandırılmaktadır. Yatay ve dikey lamine elemanlara ait örnekler Şekil 1.1 de verilmiştir. Şekil 1.1. Yatay ve dikey elemanlar [14]. Epoxy tutkalı ve Ekop (Tetra berlinia) ağacı kullanılarak kotra imal edilmiş, kotra denize indirildikten sonra 2 yıl süre ile 3'er aylık periyotlarda incelemeye alınmıştır. İncelemeler sonucunda, tutkal katlarında deformasyon olmadığı gözlenmiştir. Klasik yöntemle inşa edilen kotraların, dış yüzeylerine sürülen boya ve vernik gibi koruyucu maddelerde, çok kısa süre sonra çatlama ve dökülmeler olduğu, lamine sistemle yapılan kotrada boya ve vernikte herhangi bir deformasyonun meydana gelmediği saptanmıştır[15]. Lamine ağaç malzemenin masif ağaç malzemeye göre, estetik, ekonomik ve teknolojik bakımından mobilya üretiminde tercih edilmesi gerektiği vurgulanmıştır[16]. Lamine edilmiş meşe ve akçaağacın liflere paralel basınç direnci araştırılmıştır. Akçaağaçta 4 katmanlı, meşede ise 3 katmanlı laminasyon uygulanmış ve lamine katlarda herhangi bir boy birleştirme uygulanmamıştır. Yapıştırmada, meşe numunelerde Fenol Resorsin formaldehit, Akçaağaç numunelerde ise Resorsin tutkalı kullanılmıştır. Araştırma sonucunda, Meşede 453 kgf/cm², Akçaağaçta ise 434 kgf/cm² basınç direnci elde edilmiş ve bu değerlerin yapı standartlarındaki kabul edilebilir değerlerle uyum sağladığı belirtilmiştir[17].

4 4 Lamine Ağaç Malzemede Kuvvet Yönü Ve Tutkal Türünün Eğilme Direncine Etkileri mm kalınlıkta Kızılçam kaplamalar ve Polivinilasetat (PVAc) tutkalı ile Poliüretan (PÜ) tutkalı kullanarak hazırlanan lamine numuneleri testlere tabi tutularak fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Buna göre en yüksek eğilme gerilmesi 5 mm katman kalınlığı ve PÜ tutkalı ile (832 kp/cm²), en düşük ise 7 mm katman kalınlığı ve PÜ tutkalı uygulanan numunelerde (305 kp/cm²) elde edilmiştir [18]. Lamine edilmiş Doğu Kayını'nın teknolojik özellikleri araştırılmıştır. 2 ve 4 mm katman kalınlıkları ile Polivinilasetat (PVAc) ve Poliüretan (PÜ) tutkalı kullanılarak lamine edilmiş Doğu Kayını'nın tutkal hattına dik ve paralel eğilme direnci araştırılmıştır. Deney sonuçlarına göre, en yüksek eğilme direncinin Poliüretan (PÜ) tutkallı ve 2 mm kalınlığında kaplamalardan hazırlanan, kuvvet yönünün tutkal hattına paralel (1134,3 kgf/cm²) ve dik (1136 kgf/cm²) uygulandığı numunelerde olduğu, 4 mm kaplama ve farklı yönde kuvvet uygulanan numunelerde, kuvvet yönünün direnç üzerinde etkili olduğu ve tutkal hattına paralel (1006,6 kgf/cm²) kuvvet uygulanan numunelerin eğilme dirençlerinin, tutkal hattına dik (952,8 kgf/cm²) uygulanan numunelerden daha yüksek olduğu belirtilmiştir. Poliüretan (PÜ) tutkalı ile birleştirilen numunelerde tutkal türü ve kaplama kalınlığının eğilme direnci üzerine etkisinin tam olarak belirlenemediği ifade edilmektedir. Polivinilasetat (PVAc) tutkalı ile hazırlanan numunelerin direnç değerleri arasında önemli bir farkın olmadığı, yani uygulanan kuvvet yönü ve kaplama kalınlığının eğilme direnci üzerine etkisi olmadığı bildirilmektedir. Fakat bu değerlerin Poliüretan (PL) tutkallı numunelerden daha az olduğu da bildirilmektedir. Sonuçlara göre, uygulanan kuvvet yönünün eğilme direnci üzerinde etkili olmadığı, Poliüretan (PÜ) tutkallı numunelerin, Polivinilasetat (PVAc) tutkallı numunelerden daha yüksek direnç gösterdiği, mekanik ve teknolojik özellikleri daha yüksek tutkal kullanılması ile ince lamine katlarda daha yüksek direnç elde edilebileceği tespit edilmiştir[19]. Ahşabın sertlik ve dayanım özelliklerini geliştirmek için grafit-epoksi (graphite-epoxy) ve polyester-cam (polyester-glass) kullanarak Göknar 'a karma laminasyon uygulanmıştır. Elde edilen kompozit lamine malzemelere çekme, üç nokta eğilme ve konsol eğilme testlerini uygulanmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, grafit-epoksili laminasyonun sertlik değerinin polyester-cam uygulanan laminasyona göre daha iyi değerlere sahip olduğu tespit edilmiştir. Bununla birlikte; üç nokta eğilme testinde, polyester-camlı laminasyon, grafitepoksili laminasyondan daha başarılı bulunmuştur[20]. Cam lifleri ile güçlendirilmiş değişik formlardaki ahşap lamine kirişlerde gerilmelerden dolayı ortaya çıkabilecek çatlaklara karşı, kirişin dayanma noktası araştırılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre cam lifleri güçlendirilmiş deney numunelerindeki çatlamaların, güçlendirilmemiş kirişlere nazaran yavaş ilerlediği ve güçlendirmenin çatlaktaki gerilmeleri düşürerek, bir çeşit çatlama durdurucusu görevi üstlendiğini belirtilmiştir[21]. Kızılçam ve Sarıçam odunlarından ÜF ve PVAc tutkalları kullanarak üretilen lamine pencere profillerinin teknolojik özellikleri araştırılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, tutkal farklılığı, lamel kalınlığı ve yıllık halka düzenlemelerinin lamine ağaç malzemenin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerinde etkili olduğu bildirilmiştir[22]. 2 ve 4 mm kalınlıkta kaplamalar ile Polivinilasetat (PVAc) ve Poliüretan (PÜ) tutkalları kullanılarak lamine Kızılağaç ın fiziksel ve mekanik özellikleri tespit edilmiştir. Buna göre en yüksek eğilme gerilme 2 mm katman kalınlığı ve PVAc tutkalı ile (905 kp/cm²), en düşük ise 4 mm katman kalınlığı ve PÜ tutkalı uygulanan numunelerde (549 kp/cm²) elde edilmiştir[23]. 2.4 mm kalınlıkta melez kavak kaplamalar ve Polivinilasetat (PVAc) tutkalı kullanılarak, üç farklı pres basıncı altında (3, 6 ve 9 kgf/cm²) üretilen lamine elemanların fiziksel ve mekanik özelliklerini tespit edilmiştir. Buna göre en yüksek eğilme direnci (520.7 kgf/cm²) 6 kgf/cm² pres basıncı uygulanan numunelerde belirlenmiştir[24]. 20, 40 ve 60 saat süreyle buharlanan okaliptus tomruklarından soyma kaplamalar elde etmiştir. İki gruba ayrılan soyma kaplamaklardan ÜF (Üre formaldehit) ve PVAc (Polivinilasetat) tutkalları kullanarak 12 katlı lamine levhalar üretilmiştir. Yaptığı deneyler neticesinde, ÜF tutkalı kullanarak ürettiği levhalarda buharlama süresinin artmasıyla, liflere dik çekme-yarılma direnci hariç tüm değerlerde bir artış olduğu tespit edilmiştir. Fakat özgül ağırlık ve rutubet değerlerindeki artışın, yapılan çoklu varyans analizi sonucunda, önemsiz, diğer yandan PVAc tutkalı kullanarak ürettiği levhalarda buharlama süresinin artmasıyla, sadece eğilmede elastikiyet modülü değerinde bir artış gözlemiş, diğer tüm değerlerde bir azalma tespit edilmiştir[25].

5 TEKNOLOJİ, Yıl 6, Sayı 1-2, Tutkal türlerinin, ağaç türünün ve katman sayısının eğilme direncine olan etkileri araştırılmış, Sarıçam, Doğu Kayını ve Meşe odunlarından elde edilmiş, 3, 5 ve 7 katmanlı lamine malzemeleri PVAc, Desmodur-VTKA ve Klebit 303 tutkalları ile yapıştırarak eğilme direnci deneylerine tabi tutmuştur. Deneyler sonunda en yüksek eğilme direnci PVAc tutkalı ile yapıştırılmış 5 katmanlı Kayın da elde edilmiştir[26]. Toros sediri, Sarıçam, Doğu kayını ve sapsız meşe odunlarından dört katmanlı olarak hazırlanan lamine masif ağaç malzemeler, sertleştirici (Dorus R.397) ilave edilerek güçlendirilmiş Polivinilasetat (PVAc) D 4 tipi tutkal ile lamine edilen örnekler hazırlanmıştır. Elde edilen lamine masif ağaç malzemelerin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerini belirlemiştir. Deneyler sonucunda, lamine edilmiş ağaç malzemelerin teknolojik özelliklerinin, türlerini temsil eden masif ağaç malzemelerden, daha üstün olduklarını tespit edilmiştir[27]. Bu çalışmada, Poliüretan ( PÜ) ve Polivinilasetat ( PVAc ) tutkalları kullanılarak, lamine edilmiş soyma Meşe (Quercus L.) kaplamaların tutkal hattına dik ve paralel yöndeki eğilme direncinin belirlenmesi amaçlanmıştır [28]. 2. MATERYAL VE METOD 2.1. Materyal Ağaç Malzeme Denemelerde ağaç malzeme olarak, 2,5 mm kalınlıkta soyma Meşe (Quercus robur l.) kaplamalar kullanılmıştır. Soyma kaplamalar, Ankara Siteler piyasasından rasgele seçim yöntemi ile temin edilmiştir Tutkal Lamellerin yapıştırılmasında PVAc (Polivinilasetat) ve PÜ (Poliüretan) tutkalları kullanılmıştır. Yapıştırma işlemlerinin yürütülmesinde, imalatçı firma önerilerine uyulmuştur. PVAc (Polivinilasetat) tutkalının soğuk olarak uygulanabilmesi, kolay tatbiki, kısa sürede sertleşmesi, kokusuz olması, odunu boyamaması, ucuz olması ve kesicileri körletme derecesinin az olması nedeniyle mobilya sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu özelliklerinden dolayı çalışmada tercih edilmiştir. Polivinilasetat tutkalı; su, kömür, kireç ve sirke asidinden kimyasal yollarla üretilir. PVAc (Polivinilasetat) tutkalı; zıvanalı, kavelalı, dişli birleştirmelerde, mobilya üretiminde masif parçaların yapıştırılmasında, dekorasyon elemanlarının montaj ve tutkallanmasında, yapay reçine kaplamalarının yapıştırılmasında kullanılır. PVAc tutkalı en olumlu sonucu 20 ºC de verir. Sıcaklığın artması pres zamanını kısaltır. 10 ºC in altındaki sıcaklıklarda yapıştırma yapmak sakıncalıdır. Sıkıştırma basıncı yumuşak ağaçlarda 2-3 kgf/cm², sert ağaçlarda 5-6 kgf/cm² arasında değişir. PVAc tutkalı ile yapıştırılan iş, sıcaklığa bağlı olarak en az 30 dakika sıkılı kalmalıdır. Süre uzatılırsa tutkalın bağlama gücü artar. 1 m 2 ye yaklaşık olarak 180 gr sürülmektedir[29]. PÜ (Poliüretan) tutkalı suya ve neme karşı dayanıklı ve tek kompenatlı poliüretan esaslı bir yapıştırıcıdır. Ahşap, metal, seramik PVC ve diğer plastik yüzeylerde rahatlıkla kullanılabilmektedir. Poliüretan tutkalı isokyonat ve çift bağlı alkolden oluşmaktadır. Oldukça elastiktir, kaynar suya, kimyasal maddelere, yağlara ve mikroorganizmalara dayanımı çok iyidir. Sıcaklık attıkça sertleşmesi hızlanır. Üst sıcaklık limiti 60 0 C dir, bu sıcaklığın üzerine çıkıldığında zehirli gazlar açığa çıkmaktadır. Poliüretan uygulanacak yüzeyin rutubeti %10 u geçmemelidir. Pres basıncı 3-8 kg/cm 2, pres sıcaklığı ise C dir.1 m 2 ye yaklaşık olarak 250 gr sürülmektedir. Montaj süresi dakika arasındadır[29] Deney Numunelerinin Hazırlanması Deney numuneleri elde edilirken, öncelikle kaplamalardaki mevcut kusurlar arındırılarak tutkallamaya hazır hale getirilmiştir. Numune boyutlarının belirlenmesi ve hazırlanmasında TS 2474[30] standardındaki esaslar dikkate alınmıştır.buna göre uygun boyutlardaki ve 2,5 mm kalınlığındaki 8 adet soyma kaplama üst üste konarak PVAc ve PÜ tutkalları ile Tablo 2.1 de şartlarda preslenmiştir. Preslenen parçalardan 2 x 2 x 36 cm ölçülerinde 80 adet deney numunesi lif yönleri dikkate alınarak teğet yönde elde edilmiştir.bu 80 adet deney numunesinin 40 adeti PVAc ile, diğer 40 adeti de PÜ tutkalı ile lamine edilmiştir. Deney numunelerinin başlangıçtaki rutubet farklılıklarını gidermek amacıyla İç Anadolu Ormancılık Araştırma Enstitüsünün

6 6 Lamine Ağaç Malzemede Kuvvet Yönü Ve Tutkal Türünün Eğilme Direncine Etkileri Laboratuarında bulunan iklimlendirme odasında % 65±5 bağıl nem ve 20±2 C sıcaklık derecesinde % 12 rutubete gelinceye kadar 1 ay süre ile bekletilmişlerdir. Tablo 2.1. Deney numunelerinin yapıştırılma şartları Yapıştırıcı Türü Sürülen Tutkal Miktarı (gr/m 2 ) Pres Basıncı (kg/cm 2 ) Pres Süresi (dakika) Pres Sıcaklığı ( C) Polivinilasetat Poliüretan Metod Deney örnekleri % 12 rutubete getirildikten sonra üniversal test makinesinde, denenmiştir. Numunelerin genişlikleri (b), kalınlıkları (h) 1/20 mm hassaslıkta ölçüm yapabilen bir kumpas ile ölçüldükten sonra, 4 tonluk üniversal deney makinesinde Şekil 2.1'de verilen deney düzeneği ile eğilme testine tabi tutulmuştur. F max Şekil 2.1. Eğilme deney düzeneği Bu teste yük dayanak noktalarından sabit bir hızla hızıyla numuneyi 90±0,5 saniyede kıracak şekilde yükleme yapılmış ve kırılma anındaki yük (P max ) tespit edilerek kaydedilmiştir. Elde edilen değerlere formül 2.2 uygulanarak eğilme dirençleri tespit edilmiştir. 3. P max. l σ E = (N/mm²) 2. b. h² (2.2) Burada ; σ E = Eğilme direnci (N/mm²) P max = Kırılma yükü (N) b = Deney örneği eni(mm) h = Deney örneği kalınlığı (mm) 3. VERİLERİN DEĞERLENDİRİLMESİ Lamine edilmiş numunelerde, iki kuvvet yönü ve iki tutkal türünün eğilme direncine etkilerini belirlemek için, 2 x 2 faktöriyel tertibine göre çoklu varyans analizi yapılmıştır. Bu faktörlerin eğilme direnci üzerine etkileri önemli çıktığında, LSD testi ile farklılıkların hangi gruplar arasında olduğu belirlenmiştir. İstatiksel analizde MSTATC paket programı kullanılmıştır.

7 TEKNOLOJİ, Yıl 6, Sayı 1-2, BULGULAR Deney sonuçlarına göre, çoklu varyans analizi Tablo 4.1. de, tutkal türlerine göre ortalama eğilme gerilmesi değerleri, Tablo 4.2. de, kuvvet yönüne göre ortalama eğilme gerilmesi değerleri, Tablo 4.3. de verilmiştir. Tablo 4.1. Kuvvet yönü ve tutkal türünün eğilme direncine ilişkin çoklu varyans analizi Varyans Kaynakları Serbestlik Derecesi Kareler Toplamı Kareler Ortalaması Hesaplanan F Hata İhtimali (p 0.05) Faktör:A Faktör:B AxB Hata Toplam A: Kuvvet yönü, B:Tutkal türü Kuvvet yönünün eğilme direncine etkisi %5 hata payı ile önemsiz çıkmıştır Tutkal türünün eğilme direncine etkisi %5 hata payı ile anlamlı çıkmıştır. Kuvvet yönü ve tutkal türünün ikili etkileşimi %5 hata payı ile önemsiz çıkmıştır. Tablo 4.2. Tutkal türlerine göre ortalama eğilme gerilmesi değerleri (N/mm²) LSD:9.26 Tutkal Türü Eğilme Gerilmesi(N/mm²) x Homojenlik Grubu PVAc 90.6 B PÜ 121 A Şekil 4.1'de tutkal türlerine göre ortalama eğilme direnci değerleri, Şekil 4.2'de ise kuvvet yönüne göre ortalama eğilme direnci değerleri, gösterilmiştir. ORTALAMA EĞİLME DİRENCİ (N/mm²) PVA 90,6 PÜ 121 TUTKAL TÜRÜ Şekil 4.1. Tutkal türlerine göre ortalama eğilme direnci histogramı Poliüretan tutkalının (PÜ), eğilme direnci, polivinilasetat (PVAc) tutkalından daha yüksek çıkmıştır.

8 8 Lamine Ağaç Malzemede Kuvvet Yönü Ve Tutkal Türünün Eğilme Direncine Etkileri Tablo 4.3. Kuvvet yönüne göre ortalama eğilme gerilmesi değerleri (N/mm²) LSD:9.26 Kuvvet Yönü Eğilme Gerilmesi(N/mm²) x Homojenlik Grubu Paralel A Dik A ,2 103,4 ORTALAMA EĞİLME DİRENCİ(N/mm²) Paralel Dik KUVVET YÖNÜ Şekil 4.2. Kuvvet yönüne göre ortalama eğilme direnci histogramı 5. SONUÇLAR VE TARTIŞMA En yüksek eğilme direnci poliüretan (PÜ) tutkalı ile yapıştırılmış örneklerde (121 N/mm²), en düşük ise polivinilasetat (PVAc) tutkalı ile yapıştırılmış örneklerde (90,6 N/mm²) bulunmuştur. Burada poliüretan (PÜ) tutkalının teknolojik özelliklerinin, polivinilasetat (PVAc) tutkalına göre daha iyi olması etkili olmuştur. Numunelere uygulanan kuvvet yönünün, dik veya paralel olmasının eğilme direnci üzerinde etkili olmadığı belirlenmiştir. Deney sonuçları literatürdeki bazı çalışmalarla yakından ilişkilidir. ŞENAY (1996), 2 ve 4 mm kalınlığındaki soyma yöntemi ile elde ettiği doğu kayını kaplamaları, PVAc ve PÜ tutkalları kullanarak lamine etmiştir. Bu çalışmasında, uygulanan kuvvet yönünün eğilme direnci üzerinde etkili olmadığını, poliüretan tutkallı numunelerin polivinilasetat tutkallı numunelerden daha yüksek direnç gösterdiğini, mekanik ve teknolojik özellikleri yüksek tutkal kullanılması ile ince lamine katlarda daha yüksek direnç elde edileceğini tespit etmiştir. Benzer ilişki Youngquıst ve diğerleri (1984), tarafından da saptanmıştır. Eğilme direnci numunelerinde kırılma şekilleri incelendiğinde PVAc tutkallı numunelerde uygulanan kuvvet ile orantılı olarak deformasyonun yavaş yavaş meydana geldiği (PVAc ın elastiklik özelliğinin olmasından), poliüretan tutkallı numunelerde ise maksimum yüke ulaşıldığında ani bir deformasyon olduğu (PÜ nün sert katman oluşturmasından) gözlenmiştir. Bu sonuçlara göre teknolojik özellikleri daha üstün tutkal kullanılması ile (PÜ) özellikle aşırı yük etkisinde kalan kritik kesitlerde, daha fazla yük taşıtılabilmesi mümkün olabilecektir. Bu çalışmada uygulanan kuvvet yönünün, dik veya paralel olmasının eğilme direnci üzerinde etkili olmadığı belirlenmiştir. Buna göre gereken yerlerde, meşeden yapılmış yatay ve dikey lamine elemanlar birbiri yerine ikameli olarak kullanılabilir. Ancak konuyla ilgili farklı katman kalınlıklarında ve değişik ağaç türlerinde yeni araştırmalar yapılmasında ve literatüre kazandırılmasında fayda vardır. KAYNAKLAR 1. TS EN 386, Yapıştırılmış Lamine Ahşap-Performans ve Asgari İmalat Şartları, Stevens, W. C., - Turner, N., Wood Bending Handbook. London, Strıckler, M. D., - Pellerın, R.F., Tension Proof Loading Of Finger Joint For Laminated Beams Forest.Product Journal Vol. 21. No: 6, Braun, M.O. Moody, R.C., Bending Strenght Of Small Beams With A Laminated Veneer Tension Lamination Forest Product Journal, Vol. 27, No:1,Usa, 1977.

9 TEKNOLOJİ, Yıl 6, Sayı 1-2, Tıchy, R.J., -Bodıg, G.J.,, Flexural Properties Of Glued - Laminated Lodgepole Pine Dimension Lumber, Forest Products Journal, Kurtoğlu,A., Yapıştırılmış Tabakalı Ağaç Malzemede Rutubet Değişimi Nedeniyle Gerilmelerin Oluşumu, İ.Ü Orman Fakültesi Dergisi. Seri A, Cilt 29,Sayı 2, Wolf, R.,- Moddy, R.C., Bending Strenght Of Vertically Glued Laminated Beams, Forest Product Journal, Vol, 33, no:5, Usa, Örs, Y., Kama Dişli Birleşmeli Masif Ağaç Malzemede Mekanik Özellikler, K.T.Ü Orman Fakültesi Yayın no:11, Trabzon, Ankara Moody, R.C., Compressive Strenght Of One-And Two-Ply Laminated Timbers, Forest Product Journal, Vol. 31, No: 5, Laufenberg, T., Exposure Effect Upon Performance Of Laminated Veneer Lumber And Glulam Materials, Forest Product Journal, Vol.32, No:5, Marx, C. M., - Moody, R.C., Effects Of Lumber Width And Tension Laminated Quality On The Bending Strenght Of Four- Ply Laminated Beams, Forest Product Journal, Vol. 32, No:1, Mc Alıster, R.H., Tensile Properties Of Oriented Core Veneer - Edged Composite Lumber As Effected By Fabrication Variables And Accelerated Aging, Forest Product Journal,Vol. 37, No: 2, 1987, 13. Youngquıst, J. A., - Laufenberg, T.L., -Bryant, B.S., End Jointing Of Laminated Veneer Lumber For Structural Use, Forest Product Journal, Vol. 34, No: 11-12, Baırd, J.A.,-Ozelton E.C., Timber Designer Manual, Great Britain, Şenay, A., Western Epoxy li Laminasyon Sistemi İle Ağaç Kotra Yapımı Üzerine Araştırmalar,Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Eckelman, C.A., Potential Uses Of Laminated Veneer Lumber İn Furniture, Department Of Forestry And Natural Resources, Purdue University, Forest Product Journal, 43 (4):19-24, West Lafayette,Usa, Janovıak, J.J.,-Kessler, K.R.,- Manbeck, H.B.,-Blankenhorn, R.,- Labosky, P., Compression Strenght Properties For Two Hardwood Glulam Materials, Forest Product Journal, Vol:44, No:22, Baş, H. A., Lamine Edilmiş Kızılçam'ın (Pinus Brutia. Ten) Fiziksel Ve Mekanik Özellikleri İle Kullanım Olanaklarının Araştırılması, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Şenay, A., Ahşap Lamine Taşıyıcı Elemanların Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi Üzerine Araştırmalar, İ.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yayınlanmamış Doktora Tezi, Pıdapartı, R., M.V.,- Johnson, K., Composite Lamination To Wood, Polymers&Polymer Composites, V4, 2, P , Shrewsbury, England, Hallstrom, S.,-Grenestedt, J. L.,, Failure Analysis Of Laminated Timber Beams Reinforced With Glass Fiber Composites, Wood Science And Technology, V31, P 17-34, Sweden, Dilik, T., Lamine Ağaç Malzemeden Pencere Profili Üretimi ve Bazı Kalite Özelliklerinin Belirlenmesi, İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayınlanmamış Doktora Tezi, Kılıç, Y., Lamine Edilmiş Kızılağaç ın Fiziksel ve Mekanik Özellikleri İle Kullanım Olanaklarının Araştırılması, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Ulupınar, M., Lamine Edilmiş Melez (Populus Euramericana) In Teknolojik Özelliklerinin Tespiti, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Salih, E., Okaliptus (E. Camaldulensis) Odunundan Üretilen Lamine Edilmiş Tabakalı Malzemelerin Bazı Fiziksel Ve Mekanik Özelikleri Üzerine Tutkal Türü ve Tomruk Buharlama Süresinin Etkileri, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Döngel, N., Lamine Ahşap Malzemede Ağaç Türü, Katman Sayısı ve Tutkal Çeşidinin Eğilme Direncine Etkileri, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Keskin, H., Lamine Masif Ağaç Malzemelerin Teknolojik Özellikleri ve Ağaç İşleri Endüstrisinde Kullanım İmkanları, G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayınlanmamış Doktora Tezi. 2001, 28. Doğru, G., Özer, M., Lamine Edilmiş Saplı Meşenin (Quercus Robur L.) Eğilme Direncinin Belirlenmesi, Hacettepe Üniversitesi M.T.Y.O. Ağaçişleri Endüstri Mühendisliği Yayınlanmamış Lisans Tezi, Burdurlu, E., Ahşap Kökenli Kaplama ve Levha Üretim Teknolojisi, Ankara, TS 2474, Odunun Statik Eğilme Dayanımının Tayini 1976.