Lamine Malzemede Su Buharının Boyutsal Değişime Etkisi

Transkript

1 Fırat Üniv. Fen ve Müh. Bil. Der. Science and Eng J of Fırat Univ. 17 (4), 55-3, (4), 55-3, 2005 Lamine Malzemede Su Buharının Boyutsal Değişime Etkisi Burhanettin UYSAL, Ayhan ÖZÇİFÇİ, Şeref KURT ve Fatih YAPICI Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, Safranbolu Meslek Yüksekokulu, Teknik Programlar, 7800 Safranbolu, Karabük serefkurt1@hotmail.com (Geliş/Received: ; Kabul/Accepted: ) Özet: Yapı ve mobilya çerçevelerinin konstrüksiyonlarında değişik tutkal ve değişik ağaç malzeme kullanılarak üretilen kompozit materyaller her geçen gün artmaktadır. Günümüzde lamine malzemelerin boyutsal stabilizasyonu ile ilgili bilgiler çok yeterli değildir. Bu çalışmada, lamine malzemelerin üretimi için ahşap malzeme olarak kavak (Populus tremula L.) ve meşe (Quercus robur) tutkal türü olarak ta PVAc, VTKA, Üre formaldehit ve fenol formaldehit kullanılmıştır. Kontrol ve lamine malzemelerin boyutsal stabilizasyonunu ölçmek için TS 339 standardına göre örnekler 2,,,, ve saat su buharında bekletilmiştir. Çalışma sonucunda su buharında bekletme sonucunda örneklerdeki boyutsal artışlar ağırlık bakımından VTKA ve PVAc tutkallı meşe lamine malzemede % 22, kalınlık bakımından PVAc tutkallı kavak odunundan üretilen lamine malzemede % 2,3 ve liflere dik yönde genişlik bakımından Üre formaldehit tutkalı kullanılarak kavak odunundan elde edilen lamine malzemede % 2,82 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak; su buharına maruz kalacak lamine elemanların üretiminde yoğunluğu az olan ağaç türleri ile PVAc tutkalının kullanımı önerilebilir. Anahtar Kelimeler; Lamine, Stabilizasyon, Tutkallar, Su buharı The Effects of Water Steam on Dimensional Stability of Laminated Material Abstract: Composite materials manufactured from woods with different adhesives are being used increasingly in the construction of furniture frames and buildings. Yet, there is little information available concerning the dimensional stabilization of laminated veneer lumbers (LVL) after being exposed to steam. In this study, LVLs were manufactured from poplar (Populus tremula L.) and Oak (Quercus robur.) veneers with phenolformaldehyde (PF), poly (vinyl acetate) (PVAc), Desmodur-VTKA (D-VTKA) and urea formaldehyde (UF) adhesives. Dimensional stability of LVL were measured after being exposed to steam for 2,,,, and hour-period according to the procedure of the Turkish Standards (TS) 339. As a result, dimensional increases LVL were determined as weight 22 % for Oak LVL with VTKA and PVAc, radial swelling as 2,3 % for poplar LVL with PVAc and tangential swelling as 2,82 % for poplar with urea formaldehyde adhesive respectively after being exposed to h steam. Key Words: Lamine, Stability, Adhesives, Water steam 1. Giriş Ahşap ve ahşaptan elde edilen endüstriyel ürünlerin kullanımı her geçen gün artış göstermektedir. Bu artışa paralel olarak ülkemizde de lamine kullanımı sınırlı kullanım alanları için tercih edilmeye başlanmıştır. Ülkemizde daha çok mobilya üretiminde kullanılan lamine malzemelerin bir yapı elemanı olarak ta kullanılma durumlarının irdelenmesi gerekmektedir. Endüstriyel alanda gelişmiş ülkelerde yapı malzemesi olarak fazlaca tercih edilen lamine ağaç malzemelerin, bu teknolojiden gerektiği oranda yararlanamayan ülkemizde de göz önüne alınması ve bu ürünün kullanımının teşvik edilmesi düşünülmektedir.

2 B. Uysal ve diğ. Odun hammaddesi doğal yapısı itibariyle kendine has özelliklere sahip bir materyaldir. Odunun mekaniksel özellikleri, yetişme koşullarına, büyüme hızına, büyüme sırasında maruz kaldığı çevresel etmenler gibi bir çok faktöre bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Odunda bulunduğu ortamın sıcaklık ve bağıl nemine bağlı olarak çekme ve şişme meydana gelmektedir. Bu yönüyle odun yapı sanayinde kullanılan diğer malzemelere kıyasla daha kompleks bir yapıdadır [1]. Odun hammaddesisin boyutsal kararlılığı ve dayanıklılık arasındaki ilişkiyi araştırmak önemlidir. Boyutsal kararlılık bir odun bileşiminin dayanıklılığı ile tam olarak ilişkili olmamakla beraber, her ikisi de su absorpsiyonu, rutubete maruz kaldığı süre gibi aynı parametrelerden fazlaca etkilenmektedirler [2]. Ahşabın yapılarda taşıyıcı malzeme olarak kullanılması 19. yüzyılın başlarıdır. Endüstri devriminden sonra malzeme teknolojilerindeki gelişmelere paralele olarak mimari anlayış belirli ölçüde özgürlük kazanmıştır. Gelişen ekonominin ve tekniklerin etkisiyle doğal ahşap yeniden genişlemiş ve esneklik kazanmıştır. II. Dünya savaşı ve onu izleyen yıllarda sanayi kollarında geliştirilmiş olan tutkal çeşitleri ile birlikte tutkallı lamine konstrüksiyonlar ortaya çıkmış ve bu da mimaride ahşap kullanımına farklı boyutlar getirmiştir [3]. Son yıllarda, yapı endüstrisinde ahşap malzemenin tutkallı olarak kullanımı, diğer yapı malzemelerine göre daha fazla artış göstermiştir [4]. Lamine ağaç malzeme, kesme, soyma ve biçme yöntemleri ile elde edilen levhaların farklı yapıştırıcılar sürülerek düz ya da kalıp içerisinde sıcak veya soğuk preslenmesiyle elde edilmektedir [5]. Lamine malzeme yapımında kullanılacak odun hammaddesi son kullanım yerinde dış etkilere karşı dayanıklı olmalıdır []. Laminasyonda kullanılan yapıştırıcılar, ağaç malzemeden sonra en önemli etkendir. Yapıştırmada kullanılan tutkal, lamine elemanın kullanım alanında ve direnç özellikleri üzerinde etkili olmaktadır [7]. İç mekanlarda veya dış ortamlarda kullanılan ahşap elemanlar higroskopik özellikleri nedeniyle bulunduğu ortamın rutubetine göre fiziksel davranışlarda bulunmaktadırlar. Bu durum ahşaptan elde edilen lamine ağaç malzemelerde de benzer özellik göstermektedir. Ayrıca, lamine üretiminde kullanılan tutkal türü de lamine malzemenin kullanım yeri özelliklerine göre belirlenmelidir. Su arıtma tesisi, yüzme havuzu gibi yerlerin inşasında kullanılan lamine malzemedeki tutkal türü su ve su buharı etkisine dayanıklı olmalıdır [8]. Son zamanlarda odundan elde edilen malzemelerin kullanımının artması ve kullanım yerinin genişlemesi sonucu bir çok laboratuar çalışması yapılarak ölçüm standartları geliştirilmiştir [9]. Kullanılan tutkalın yapısal özellikleri, elde edilen ürünün kullanım ömrü üzerinde etkili olup, tutkalın sıcaklık ve rutubet değişmesine karşı dayanımında etkili bir faktördür [1]. Laminasyon işlemlerinde kullanılan üre formaldehit tutkalı, fenol formaldehit tutkalı ve kazein tutkalı gibi yapısal tutkalları karşılaştırmak ve her birinin boyutsal kararlılığını tanımlamak için bir çok çalışma yapılmıştır. Yapılan bir çalışmada asetillenmiş odun numunelerinin su buharı etkisi ile meydana gelen şişme miktarının ve gelen boyutsal değişimin, normal asetillenmemiş numunelere göre önemli derece az olduğu vurgulanmıştır [10]. Lamine ahşap konstrüksiyon elemanları değişik formlarda kolon-kiriş sistemleri olarak üretilebildikleri gibi, eğri veya düz formlarda çerçeveler teşkil edilebilecek ve hatta jeodezik kubbeler oluşturabilecek şekilde tasarlanabilmektedir. Bünyesindeki tutkal sayesinde nemli ortamlarda son derece yüksek performans göstermekte, bu yönüyle de özellikle arıtma tesisleri, yüzme havuzları gibi yapılarda ve köprülerde yaygın olarak kullanılabilmektedirler. Asit ve baz buharlı ortamlardan etkilenmemektedir [11]. Bu çalışmanın amacı, farklı tutkal türleri ile elde edilen lamine ağaç malzemelerin rutubet ve su buharı etkisinde bekletilmeleri sonucunda ortaya çıkan ağırlık ve şişme değerlerinin tespit edilerek rutubete ve su buharına dayanıklı en uygun malzemeyi belirlemektir. 2. Materyal ve Metot 2.1. Ağaç Türleri Bu çalışmada ülkemizde endüstriyel amaçlı olarak fazlaca tüketilen Kavak (Populus tremula L.) ve Meşe (Quercuc robur) örnekleri lamine elde etmek için tercih edilmiştir. Yapılan çalışma için seçilen ağaç malzemenin, budaksız, düzgün gövdeli, böcek ve mantar zararlılarına maruz kalmamış olmaları ve özellikle diri odun kısmından olmasına dikkat edilmiştir. Kullanılan ağaç malzeme Ankara da bulunan kereste satıcılarından temin edilmiştir. 5

3 Lamine Malzemede Su Buharının Boyutsal Değişime Etkisi 2.2. Tutkallar Çalışmada özellikle su ve su buharına karşı dayanıklı olabilecek, Polimarin (Desmodur- VTKA) tutkalı, Üre formaldehit, Fenol formaldehit tutkalı ve PVAc tutkalı test edilmiştir. Kullanılan tutkallara ait teknik özellikler aşağıdaki Tablo 1 de verilmektedir. Tablo 1. Tutkalların teknik özellikleri [] Teknik Özellikler PVAc Desmodur-VTKA Üre formaldehit Fenol Formaldehit Yoğunluk(g /cm 3) ph Katılaşma Zamanı Yüzeye uygulanan tutkal miktarı (g /m 2 ) Soğuk preste dakikadır. 20 o C ve 5 % de katılaşma süresi 30 dakikadır. Soğuk pres oda sıcaklığında (20 o C ) uygulanırsa presleme süresi 3 5 saattir. Sıcak preste süre 3 5 dakikaya düşer Pres sıcaklığı 130 o C de presleme süresi 5-7 dakika, presleme sıcaklığı 150 o C de presleme süresi 3-5 dakika olarak verilmektedir Deney Örneklerinin Hazırlanması Hazırlanan test örnekleri 20 ± 2 C sıcaklık ve 5 ± 3 % bağıl nemde klimatize edildikten sonra TS EN 339 esaslarına göre 5 mm kalınlığındaki kaplamalardan 20x100x100 mm boyutlarında 4 katmanlı olarak üretilmiştir. Numunelerin hazırlanmasında örneklerin yüzeylerine yaklaşık olarak g/m 2 tutkal uygulanmıştır. Uygulanan pres basıncı 1.2 N/mm 2, pres süresi 7 dakika, pres sıcaklığı ise UF için 110 C ve PF 140 C olarak uygulanmıştır. Çalışmada kullanılan test örneğinin şekli aşağıda verilmektedir. Şekil 1. Su Buharı Test Örneği 57

4 B. Uysal ve diğ Deneylerin Yapılışı Deney örnekleri 49±2 o C sıcaklık ve % 85±3 bağıl nem şartlarını içeren çapı 0 cm, boyu 0 cm olan deney cihazı içerisinde bekletilmiştir. Deney örneklerinin ölçüm yerleri TS 339 esaslarına göre belirlenmiştir [13]. Deney örnekleri 2,,,,, saat süre ile bekletilmiştir. Her bekletme süresi sonunda ölçümü yapılan örnekler bir sonraki aşama için tekrar su buharı etkisine bırakılmıştır. Kalınlık artışı için ölçümler her deney örneğinin dört noktasından yapılmış ve ortalamaları alınarak tek bir değer olarak kaydedilmiştir Ağırlık Artışı, Kalınlıkça Şişme ve Genişleme Deney örneklerinin ölçümleri TS 334 e göre yapılmıştır[14]. Ağırlık artışı bekleme süresi esas alınarak hassas terazide gram cinsinden ölçülmüş, kalınlık ve genişlik artışı bekleme süresi esas alınarak dijital mikrometre yardımıyla mm cinsinden ölçülmüştür. A= (M 1.9 M b ) * 100/M b Burada; M b = İlk ağırlık (g).. (1) M 1 9 = Ağırlık değişimi (g) G = (a 1 9 a b ) * 100/a b Burada; a b = İlk kalınlık... (2) a 1 9 = Ölçüm anındaki kalınlık 2.. İstatistik Yöntemler Örneklerin ağırlık, kalınlık ve genişlik değerlerine su buharlı ortamda bekletme süresinin etkisini belirlemek amacıyla, örnekler arasında fark olup olamadığını saptamak için verilere çoklu varyans analizi uygulanmıştır. Analiz neticesinde aralarında fark bulunan verilere, farkın hangi düzeyde önemli olduğunu saptamak için Duncan testi uygulanmıştır. 3. Tartışma ve Sonuçlar Kavak ve meşe ağaçları ile değişik tutkal türleri kullanılarak elde edilen lamine malzemelerin hava kurusu haldeki özgül ağırlıkları belirlenmiştir. Bu sonuçlar aşağıdaki Tablo 2 de, Lamine ve masif kontrol örneklerle yapılan çalışma neticesinde elde edilen ortalama değerler Tablo 3 de verilmektedir. Tablo 2. Lamine Malzemelerin ve Kontrol Örneklerinin Özgül Ağırlıkları (g /cm 3 ) Ağaç Masif Kontrol PVAc li Lamine VTKA li Lamine UF li Lamine PF li Lamine Türü Kavak 0,42 0,000 0,51 0,0052 0,53 0,008 0,53 0,0055 0,54 0,0054 Meşe 0,9 0,0047 0,74 0,000 0,7 0,0055 0,77 0,0052 0,81 0,0057 Hava kurusu haldeki masif kavak ağacının özgül ağırlığı 0,42 g/cm 3, masif meşe nin özgül ağırlığı 0,9 g/cm 3 iken, fenol formaldehit tutkalı kullanılarak elde edilen lamine malzemede özgül ağırlık meşe örneklerinde, % 17 lik artışla 0,81 g/cm 3 ve kavak örneklerinde % 28 lik artışla 0,54 g/cm 3 olmaktadır. 58

5 Lamine Malzemede Su Buharının Boyutsal Değişime Etkisi Tablo 3. Çalışma sonucunda elde edilen ortalama değerler Kavak Meşe Tutkal Türü Bek Süre (saat) Masif Kontrol PVAc Tutkallı Lamine VTKA Tutkallı Lamine Üre Formaldehit Tutkallı Lamine Fenol Formaldehit Tutkallı Lamine Ağırlık (g) Kalınlık Genişlik (Lif dik) Genişlik (Lif par) Ağırlık (g) Kalınlık Genişlik (Lif dik) Genişlik (Lif par) Kont. 72,51 20,32 101,0 100,54 138,1 20, 99,71 102, ,1 20,55 103,00 100,72 140,59 20,81 100,2 102,83 85,95 20,4 103,77 100,8 143,42 20,93 100,53 102,94 95,92 20,91 104,00 101,07 147,44 21,15 101,03 103,01 105,18 20,97 104,14 101,08 154,21 21,39 101,78 103,09 11,21 20,95 104,23 101,11 154,77 21,51 102,79 103,13 154,31 21,20 104,31 101,19 17,7 21,1 104,15 103,1 Kont. 92,37 20,70 99,57 99,43 149,82 22,32 99,55 99, ,78 20,74 100,08 99,34 151,1 22,58 100,05 99, 97,85 20,81 101,28 99,38 154,0 22,78 100,34 99,58 100,29 20,97 101,40 99,8 15,81 22,91 100,92 99,53 105,38 20, 101,5 99,8 11,35 23,04 101,8 99,75 0,8 21,15 102,73 99,89 19,08 23,03 103,05 99,83 153,05 21,19 103,28 99,93 183,14 23,08 103,97 99,85 Kont. 107,83 22,01 101,14 100,07 134,7 22,49 100,51 100, ,98 21, 101,1 100,14 13,5 22,3 101,04 100,30 1,51 22, 101,97 100,23 137,8 22,72 101,09 100,33 113, 22,2 102,45 100,28 141,75 22,80 101,27 100,35 1,32 22,57 102,94 100,30 145,33 23, 102,10 100,37 9,73 22,84 103,99 100,31 152,17 23,21 103, 100,41 12,9 23,1 104,79 100,3 14,73 23,37 104,8 100,59 Kont. 98,10 21,11 98,93 100,59 152,91 22,90 99,00 99, ,74 21,80 99,28 100,1 154,77 23, 99,13 99,77 104,0 21,88 99,74 100,4 15,30 23,11 99,28 99,79 10,87 22,10 100,0 100,5 158,50 23,28 99,33 99,80 109,53 22,29 100,30 100,8 12,41 23,74 100,08 99,83 119,32 22,09 101, 100,80 174,71 23,70 101,0 99,87 155,97 22,04 101,72 100,82 18,9 23,97 102,45 99,92 Kont. 99,5 19,80 99,57 100,03 145,72 21,84 99,44 100, ,90 20,49 99,85 100,2 14,87 22,43 99,81 100,3 102,8 21,0 100,19 100,37 149,34 22,71 99,94 100,38 104,38 21,07 100,50 100,28 152,80 22,94 100,14 100,39 110,0 21,37 101,44 100, 158,17 23,35 99,70 100,41 0,57 21,47 102,52 100,51 171,28 23,52 102,05 100,45 153,03 21,9 103,23 100,55 187,49,13 104,19 100, Lamine malzemeler ve masif kontrol örneklerle yapılan çalışma neticesinde elde edilen veriler üzerine uygulanan çoklu varyans analizine ait sonuçlar Tablo 4 de verilmiştir. Verilere uygulanan çoklu varyans analizi sonucunda su buharlı ortamda bekletilen örneklerin ağırlık, genişlik ve kalınlık değişimine, ağaç türü, bekletme süresi ve tutkal çeşidinin etkileri arasında önemli bir fark olup olmadığı araştırılmıştır. Varyans analizi sonucuna göre, ağaç türü ve ölçüm arasında, bekletme süresi ve ölçüm arasında, ağaç türü, bekletme süresi ve ölçüm arasında, tutkal çeşidi ve ölçüm arasında, ağaç türü, malzeme türü ve ölçüm arasında, bekletme süresi, malzeme türü ve ölçüm arasında, ağaç türü, bekletme süresi, malzeme türü ve ölçüm arasında % 95 güven düzeyinde önemli bir fark bulunmuştur. 59

6 B. Uysal ve diğ. Tablo 4. Su Buharı Ortamında Bekletme Süresinin Lamine ve Masif Kontrol Örnekler Üzerinde Ağırlık, Genişlik ve Kalınlığa Etkilerine İlişkin Çoklu Varyans Analizi Varyans Kareler Serbestlik Kareler F Değeri P Değeri Kaynağı Toplamı Derecesi Ortalaması Uygulanan Model , , 1019,332,000 Faktör A 87702, ,528 4,91,000 Faktör B 50714, ,40 452,50,000 Faktör C 2330, ,582 31,199,000 Faktör D 4744, , ,283,000 A * B 218,808 43,48 23,374,000 A * C 5829, ,351 78,045,000 B * C 728,78 30,32 1,2,028 A * B * C 708,051 29,502 1,580,03 A * D 8442, , ,903,000 B * D 2180, ,8 33,504,000 A * B * D 9729, ,509 28,94,000 C * D 1130,449 9,204 51,903,000 A * C * D 15,9 1308,083 70,051,000 B * C * D 2923, ,09 2,175,000 A * B * C * D 2354, ,701 1,751,000 Hata 4705, ,73 Toplam , Faktör A = Ağaç Türü (Kavak, Meşe) Faktör B = Bekleme Süresi (Kontrol, 2,,,,, saat) Faktör C = Malzeme Türü ( Masif Kontrol, PVAc Tutkallı, VTKA Tutkallı, Üre Formaldehit Tutkallı, Fenol Formaldehit Tutkallı Lamine) Faktör D = Ölçüm ( Ağırlık, Kalınlık, Genişlik Liflere Dik, Liflere Paralel) Farklılığın hangi uygulamalarda önemli olduğunu belirlemek için yapılan Duncan testi sonuçları aşağıdaki Tablo 5 te verilmiştir Ağırlık (g) Kontrol02 TUTKAL PVAc VTKA Üre Formaldehit Fenol Formaldehit Masif Kontrol Ağırlık (g) Kontrol 2 A Ağaç Türü Kavak Meşe Bekletme Süresi (saat) (1a) Bekletme Süresi (saat) (1b) Şekil 1(a). Su Buharında Bekletme Süresinin, Tutkal Çeşidi Açısından Ağırlığa Olan Etkisi (b). Su Buharında Bekletme Süresinin Ağaç Türlerine Göre Ağırlık Değişimi Duncan testi sonuçlarına göre kontrol ve lamine malzemelerin 2,,,,, saat su buharında bekletme sonucu numunelerin ağırlık, kalınlık ve liflere dik yöndeki genişliğinde meydana gelen değişikliğin % 5 hata payı ile önemli bulunmuştur. Ayrıca bekletme süresinin malzeme türü ve ağaç türüne göre ağırlık değişimi arasındaki ilişki aşağıdaki Grafik 1a ve 1b de verilmektedir. Grafikte de görüldüğü gibi ağırlıkça en fazla artış masif kontrol örneklerde görülmektedir. İkinci fazla artış fenol formaldehit tutkalı kullanılarak elde edilen lamine malzemelerde görülmektedir. Ağırlıkça en az artış ise, VTKA tutkalı kullanılarak elde edilen lamine malzemelerde görülmektedir. Grafik 1b den de görüleceği gibi ağırlık artışı en fazla kavak örneklerinde görülmüştür. Bekletme süresinin tutkal çeşidi ve ağaç türü 0

7 Lamine Malzemede Su Buharının Boyutsal Değişime Etkisi açısından kalınlığa olan etkisini gösteren sonuçlar grafik 2a ve 2b de verilmektedir. Grafiğe göre ağaç türüne bakılmaksızın su buharında bekletme sonucu kalınlık artışını masif kontrol, PVAc tutkalı kullanılarak elde edilen lamine malzeme, VTKA tutkalı kullanılarak elde edilen lamine malzeme, Üre formaldehit tutkalı kullanılarak elde edilen lamine malzeme ve fenol formaldehit tutkalı kullanılarak elde edilen lamine malzemeler açısından mukayese edilebilmektedir. Tablo 5. Bekletme Süresinin Ağırlığa, Kalınlığa, Liflere Dik Yöndeki Genişlemeye ve Etkisini Gösteren Duncan Testi Sonuçları Bek Süre (Saat) Ağırlık Kalınlık Genişlik (Liflere Dik) Kontrol 119,1a 21,40a 99,90a 2 1,70b 21,9b 100,41b 1,40c 21,87c 100,81c 7,82d 22,04d 101,11d 133,35e 22,e 101,59e 142,85f 22,35f 102,8f 17,78g 22,57g 103,8g 23,5 23,5 23,0 Kalınlık 22,5 22,0 21,5 21,0 20,5 20,0 Kontrol 2 Bekleme Süresi (saat) (2a) TUTKAL PVAc VTKA Üre Formaldehit Fenol Formaldehit Masif KOntrol Şekil 2 (a). Su Buharında Bekletme Süresinin Tutkal Çeşidine Göre Kalınlık Değişimi (b). Su Buharında Bekletme Süresinin Ağaç Türü Açısından Kalınlığa Olan Etkisi Kalınlık 23,0 22,5 22,0 21,5 21,0 20,5 Kontrol 2 Bekletme Süresi (saat) (2b) Ağaç Türü Kavak Meşe Genişlik (Liflere Dik Yönde) Kontrol 2 Bekletme Süresi (saat) (3a) TUTKAL PVAc VTKA Üre Formaldehit Fenol Formaldehit Masif Kontrol Genişlik (Liflere Dik Yönde) Bekleme Süresi (saat) (3b) Şekil 3 (a). Su Buharında Bekletme Süresinin, Tutkal Çeşidi Açısından Liflere Dik Yönde Genişliğe Olan Etkisi (b). Su Buharında Bekletme Süresinin, Ağaç Türü Açısından Liflere Dik Yönde Genişliğe Olan Etkisi Değişik tutkal türleri kullanılarak elde edilen lamine malzemeler ve masif kontrol örneklerin su buharında bekletme sonucu liflere dik yöndeki genişlik artışı aşağıda Grafik 3a da ayrıntılı olarak görülmektedir. Su buharında bekletme sonucu ağaç türü açısından liflere dik yöndeki genişlik artışının Kontrol 2 Ağaç Türü Kavak Meşe 1

8 B. Uysal ve diğ. en fazla meşe örneklerinde olduğu tespit edilmiştir. Bekletme süresinin tutkal çeşidi ve ağaç türü açısından liflere dik yönde genişliğe olan etkisi Grafik 3a-3b de gösterilmektedir. Çoklu Varyans analizi sonucunda aralarında farklılık bulunan tutkal çeşidi ve sonuçlar arasındaki ilişkinin hangi türler arasında önemli olduğunu belirlemek için yapılan Duncan testi sonuçları aşağıda verilmektedir. Tablo. Tutkal Çeşidinin Ağırlığa, Kalınlığa, Genişliğe Olan Etkisini Gösteren Duncan Testi Sonuçları Malzeme Türü Ağırlık Kalınlık Genişlik (Liflere Dik Yönde) Masif Kontrol 5,a 20,a 102,52e VTKA 133,7b 22,d 102,34d PVAc 135,02bc 21,88b 101,40c Fenol Form. 135,97c 21,99c 100,90b Üre Form. 138,71d 22,3d 100,11a Farklı tutkallarla elde edilen lamine malzeme türlerinin ağırlığa etkisini gösteren Duncan testi sonucuna göre masif kontrol örnekleri değişik tutkal türleri kullanılarak elde edilen lamine malzemeler arasında çıkan farkın %95 güven aralığında önemli olduğu görülmüştür. Farklı tutkallarla elde edilen lamine malzeme türlerinin kalınlığa etkisini gösteren Duncan testi sonucuna göre, masif kontrol örnekler ile PVAc tutkallı, fenol formaldehit tutkallı, üre formaldehit tutkallı ve VTKA tutkallı lamine malzemeler arasında, PVAc tutkallı lamine malzemeler ile fenol formaldehit tutkallı, üre formaldehit tutkallı ve VTKA tutkallı lamine örnekler arasında, fenol formaldehit tutkallı lamine ile üre formaldehit tutkallı lamine ve VTKA tutkallı lamine malzemeler arasında, üre formaldehit tutkallı lamine malzemeler ile VTKA tutkallı lamine malzemeler arasında çıkan farklar % 5 hata payı ile önemli bulunmuştur. Farklı tutkal türlerinin liflere dik yönde genişliğe etkisini gösteren Duncan testi sonucuna göre, Üre formaldehit ile, Fenol formaldehit, PVAc tutkalı, VTKA tutkalı ve masif kontrol örnekleri arasında, Fenol formaldehit ile PVAc tutkalı, VTKA tutkalı ve masif kontrol örnekler arasında, PVAc tutkalı ile VTKA tutkalı ve masif kontrol örnekler arasında, VTKA tutkalı ile masif kontrol örnekler arasında çıkan farklar % 5 hata payı ile önemli bulunmuştur. 4. Sonuç Ve Öneriler Yapılan çalışmada ağırlık artışı en fazla % 1,8 lik bir oranla saat su buharında bekletme sonucu masif kavak ta gözlemlenmiştir.masif meşe de ise bu oran % 27,87 olarak bulunmuştur. Bunun başlıca nedeni kavak ve meşe ağaçlarının anatomik yapılarındaki farklılıklarından kaynaklanmaktadır. Kavak ağacı dağınık traheli yapıya sahip iken meşe ağacı halkalı traheli yapıdadır. Kavak odununda yıllık halka genişliği fazla olup özgül ağırlık meşe odununa göre daha düşüktür. Bundan dolayı lif doygunluk noktası üzerinde hücre lümen boşluğuna serbest su alma yeteneği daha fazladır[15]. Kalınlık artışı, masif meşe örneklerinde % 5,51 lik oranla saat su buharında bekletme sonucu, masif kavak örneklerinde ise bu oran % 4,3 olarak saat su buharında bekletme sonucu bulunmuştur. Kavak odunun hücre lümen boşluğu geniştir. Meşede lümen boşluğu kavağa göre dar olup aynı zamanda öz ışınları daha geniştir. Bundan dolayı meşe odununda su buharı etkisiyle şişme eğilimi daha fazladır. Yine aynı şekilde masif malzemelerde liflere dik yöndeki genişlik artışı kalınlık artışına paralel olarak gerçekleşmektedir. Bu durum yapılan çalışma sonucunda da masif malzemelerde liflere dik yöndeki genişlik artışı, %2, lık artışla kavak ağacı örneklerinde ve % 4,45 lik artışla da meşe ağacı örneklerinde gözlemlenmiştir. Liflere paralel yöndeki genişlik artışı ise, saat su buharında bekletme sonucu % 0,4 lük oran ile kavak ta, % 0,42 lik oran ile de meşe de bulunmuştur. PVAc tutkalı kullanılarak elde edilen lamine kavak ta ağırlık artışı, % 5,7 oranında, kalınlık artışı % 2,3 oranında, liflere dik yönde genişlik artışı % 3,72 olarak bulunmuştur. Yine PVAc tutkalı kullanılarak elde edilen lamine meşe de ise; ağırlık artışı % 22, oranında, kalınlık artışı % 3,40 oranında, liflere dik yönde genişlik artışı % 4,43 ve olarak bulunmuştur. 2

9 Lamine Malzemede Su Buharının Boyutsal Değişime Etkisi VTKA tutkalı kullanılarak elde edilen lamine kavak ta ağırlık artışı, % 50,87 oranında, kalınlık artışı % 5,22 oranında, liflere dik yönde genişlik artışı % 3,0 oranında ve liflere paralel yönde genişlik artışı % 0,28 olarak bulunmuştur. VTKA tutkalı kullanılarak elde edilen lamine meşe de ise ağırlık artışı, % 22,32 oranında, kalınlık artışı % 3,91 oranında, liflere dik yönde genişlik artışı % 4,14 oranında ve liflere paralel yönde genişlik artışı % 0,35 olarak bulunmuştur. Üre formaldehit tutkalı kullanılarak elde edilen lamine kavak ta ağırlık artışı, % 58,99 oranında, kalınlık artışı % 4,40 oranında, liflere dik yönde genişlik artışı % 2,82 oranında ve liflere paralel yönde genişlik artışı % 0,22 olarak bulunmuştur. Üre formaldehit tutkalı kullanılarak elde edilen lamine meşe de ise ağırlık artışı, % 22,09 oranında, kalınlık artışı % 4,7 oranında, liflere dik yönde genişlik artışı % 3, oranında ve liflere paralel yönde genişlik artışı % 0,17 olarak bulunmuştur. Fenol formaldehit tutkalı kullanılarak elde edilen lamine kavak ta ağırlık artışı, % 53,70 oranında, kalınlık artışı % 9,54 oranında, liflere dik yönde genişlik artışı % 3,7 oranında ve liflere paralel yönde genişlik artışı % 0,51 olarak bulunmuştur. Fenol formaldehit tutkalı kullanılarak elde edilen lamine meşe de ise ağırlık artışı, % 28, oranında, kalınlık artışı % 10, oranında, liflere dik yönde genişlik artışı % 4,77 oranında ve liflere paralel yönde genişlik artışı % 0,32 olarak bulunmuştur. Yapılan çalışmada masif kontrol ile değişik tutkal türleri kullanılarak üretilen lamine malzemelerin su buharı etkisi sonucunda ağırlık, kalınlık ve genişlik bakımından meydana gelen değişiklik incelenmiş, sonuçta su buharlı ortamda kullanılacak lamine malzemeler üretiminde yoğunluğu az olan ağaç türü ve tutkal olarak PVAc tutkalı önerilebilir. Kaynaklar 1. R. Christopher. Scoville, Characterizing the Durability of PF and pmdi Adhesive Wood Composites Through Fracture Testing Pugel, Anton D., Eddie W. Price, and Chung Y. Hse. Composites from Southern Pine Juvenile Wood. Part 2. Durability and Dimensional Stability. Forest Products Journal 40.3 (1990): R. Beceren, Mimaride Ahşap, Güney Marmara Mimarlık Dergisi, Bursa Mimarlar Odası Yayınları, Bursa, W. Feist, and D. Hon. The Chemistry of Weathering and Protection. The Chemistry of Solid Wood. R. M. Rowell, Ed. American Chemical Society Symposium Series #207, , TS 11878, Ahşap Mobilya- Koltuk, Lamine Ahşaptan İmal Edilmiş, TSE Standardı, Ankara, Forest Products Laboratory. Wood Handbook. Madison, WI. U.S. Department of Agriculture, J. Ehlbeck, F. Colling, Bending Strenght of Glulam Beams, A Design Proposal, Proc. Of The cıb W18 Meeting, paper 23--1, Lisbon, H. Keskin, Lamine Ağaç Malzemelerin Teknolojik Özellikleri ve Ağaç İşleri Endüstrisinde Kullanım İmkanları, G.Ü. Fen Bilimleri Enst. Doktora Tezi, Ankara, ASTM. Annual Book of ASTM Standards, West Conshohocken, PA: American Society for Testing and Materials, L. P. Woo, and Y. S. Shin, Dimensional Stability and Bending Strength of Composites Made from Acetylated Wood Fiber and Polypropylene. Proceedings of the 5th World Conference of Wood S. C. Yesügey, Tutkallı Tabakalı Ahşap Strüktürlerin Malzeme Özellikleri Yönünden İncelenmesi, 1. Ulusal Yapı Malzemesi Kongresi ve Sergisi, Kongre Bildirileri II., ISBN , Polisan A.Ş. Gebze, Bolu, Turkey, TS 339, odun Lifi Levhaları Sert ve Orta Sert Levhalar Su Emme ve Kalınlığına Şişmenin Tayini, Ankara, TS 334, Odun Lifi Levhaları-Deney Parçası Boyutlarının Ölçülmesi, Ankara N. Merev, Odun Anatomisi ve Odun Tanıtımı, K.T.Ü. Orman Fakültesi Ders Notları, No:88, Trabzon,