KAVAK KAPLAMA İLE ÜRETİLEN TABAKALI KAPLAMA KERESTELERİN CAM ELYAF DOKUMA KULLANILARAK GÜÇLENDİRİLMESİ

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KAVAK KAPLAMA İLE ÜRETİLEN TABAKALI KAPLAMA KERESTELERİN CAM ELYAF DOKUMA KULLANILARAK GÜÇLENDİRİLMESİ HAMİT ÖZYURT YÜKSEK LİSANS TEZİ ORMAN ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI KAHRAMANMARAŞ 2015

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KAVAK KAPLAMA İLE ÜRETİLEN TABAKALI KAPLAMA KERESTELERİN CAM ELYAF DOKUMA KULLANILARAK GÜÇLENDİRİLMESİ HAMİT ÖZYURT Bu tez, Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalında YÜKSEK LİSANS derecesi için hazırlanmıştır. KAHRAMANMARAŞ 2015

Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü öğrencisi Hamit ÖZYURT tarafından hazırlanan Kavak Kaplama İle Üretilen Tabakalı Kaplama Kerestelerin Cam Elyaf Dokuma Kullanılarak Güçlendirilmesi adlı bu tez, jürimiz tarafından 10.09.2015 tarihinde oy birliği ile Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiştir. Doç. Dr. Bekir Cihad BAL (DANIŞMAN) Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi. Prof. Dr. Fatih MENGELOĞLU (ÜYE) Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi. Prof. Dr. Hüseyin TEMİZ (ÜYE) İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi. Yukarıdaki imzaların adı geçen öğretim üyelerine ait olduğunu onaylarım. Doç. Dr. Mustafa ŞEKKELİ Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü.

TEZ BİLDİRİMİ Tez içindeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduğunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada orijinal olmayan her türlü kaynağa eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm. Hamit ÖZYURT Bu çalışma Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir. KSÜ BAP Proje No: 2013/7-2 YLS Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

KAVAK KAPLAMA İLE ÜRETİLEN TABAKALI KAPLAMA KERESTELERİN CAM ELYAF DOKUMA KULLANILARAK GÜÇLENDİRİLMESİ (YÜKSEK LİSANS TEZİ) HAMİT ÖZYURT ÖZET Tabakalı kaplama kereste (TKK), kaplama esaslı yapısal kompozit kerestelerden birisidir. TKK Amerika, Kanada ve bazı Avrupa ülkelerinde masif kerestenin yerine özellikle bina inşaatlarında fazlaca kullanılmaktadır. Dünyada, TKK üretiminde duglas göknarı, bazı çam türleri, ladin ve kavak türleri gibi düşük yoğunluğa sahip ağaç türleri kullanılmaktadır. Ancak, düşük yoğunluğa sahip odunların mekanik özellikleri de düşüktür. TKK yük taşıyan bir malzemedir. Yüksek mekanik performansa sahip olması gerekir. Bu çalışmada, I-77/51 kavak klonundan elde edilen kaplamalardan fenol formaldehit tutkalı kullanılarak TKK ve cam elyaf dokuma desteği ile güçlendirilmiş TKK (GTKK) levhaları üretilmiştir. Bir kontrol grubu ve 3 deney grubu oluşturulmuştur. Kontrol grubunda cam elyaf dokuma kullanılmamıştır. GTKK levhaları 3 farklı kombinasyon da üretilmiştir. Deney gruplarında cam elyaf, yüzeylerde (A grubu), tüm tutkal tabakalarında (B grubu) ve yüzeylerde ve bitişik tutkal tabakalarında (C grubu) kullanılmıştır. TKK ve GTKK levhalarının su alma ve kalınlığına şişme yüzdeleri, yoğunluk gibi fiziksel özellikleri ve eğilme direnci, elastikiyet modülü, şok direnci ve çekme-makaslama direnci gibi mekanik özellikleri araştırılmıştır. Elde edilen verilere göre, cam elyaf dokuma desteğinin levhaların yoğunluğunu, elastikiyet modülünü ve şok direncini önemli derecede artırdığı, çekme-makaslama direncini, kalınlığına şişme ve su alma yüzdelerini azalttığı belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Cam elyaf, tabakalı kaplama kereste, mekanik özellikler, fiziksel özellikler Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Eylül / 2015 Danışman : Doç. Dr. Bekir Cihad BAL Sayfa sayısı : 76 i

REINFORCEMENT OF LAMINATED VENEER LUMBER PRODUCED FROM POPLAR VENEER BY USING WOVEN GLASS FİBER (MASTER THESİS) HAMİT ÖZYURT ABSTRACT Laminated Veneer Lumber (LVL) is one of the veneer based structural composite lumbers. LVL is used too much, especially in building construction in America, Canada and some European countries instead of the solid lumber. In the World, low density tree species are used such as Douglas fir, some pine species, spruce and poplar clones in the production of LVL. However, the mechanical properties of low density wood are also low. LVL is a load-bearing material. It has to have high mechanical performance. In this study, laminated veneer lumber (LVL) and reinforced LVL (RLVL) with woven glass fibers were produced from poplar veneers (I-77/51) using phenol formaldehyde as the adhesive. One control group and three experimental groups were produced. Woven glass fiber was not used in the control group. RLVL was produced three different combinations. In the test groups, woven glass fiber was used on the surface (Group A), in adhesive layers (Group B) and only on the surfaces and adjacent adhesive layers (Group C). Tests were performed on LVL and RLVL to investigate modulus of rapture, modulus of elasticity, tensile-shear strength, impact bending, density, thickness swelling and water absorption percentages. According to obtained data; it was determined that the reinforcement with woven glass-fiber significantly increased density, modulus of elasticity, and impact bending, and decreased the tensile-shear strength, thickness swelling and water absorption percentages. Key Words: Glass-fiber, laminated veneer lumber, mechanical properties, physical properties Kahramanmaraş Sütçü Imam University Institute for Graduate Studies in Science and Technology Department of Forest Industry Engineering September / 2015 Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Bekir Cihad BAL Page number : 76 ii

TEŞEKKÜR Kavak kaplama ile üretilen tabakalı kaplama kerestelerin cam elyaf dokuma kullanılarak güçlendirilmesi adlı çalışma Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Endüstri Mühendisliği bölümünde yüksek lisans tezi olarak hazırlanmıştır. Bu tez çalışmasının her aşamasında bana yardımcı olan danışman hocam Doç. Dr. Bekir Cihad BAL a teşekkür ederim. Yüksek lisans projemizi (Proje No: 2013/7-2 YLS) destekleyerek bu tezin oluşmasına katkıda bulunan Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi Başkanlığı na teşekkür ediyorum. Ayrıca çalışmalarım sırasında her türlü desteği benden esirgemeyen değerli aileme teşekkür ediyorum. Kahramanmaraş, Eylül 2015 Hamit ÖZYURT iii

İÇİNDEKİLER Sayfa No ÖZET... ABSTRACT... TEŞEKKÜR... İÇİNDEKİLER... ŞEKİLLER DİZİNİ... i ii iii iv vi ÇİZELGELER DİZİNİ... vii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ... viii 1. GİRİŞ... 1 1.1. Kavak Ağacı Hakkında Genel Bilgiler... 5 1.2. Kavak Odununun Kullanım Alanı... 6 1.3. Kavak Odununun Önemli Kusurları... 7 1.4. Kaplamanın Tanımı... 7 1.5. Mühendislik Ürünü Ağaç Malzemeler (MAM)... 7 1.5.1. MAM ların sağladığı avantajlar ve dezavantajlar... 9 1.5.2. Yapısal kompozit keresteler... 9 1.5.2.1. Tabakalı kaplama kereste (TKK)... 9 1.5.2.2. Paralel şerit kereste (PŞK)... 11 1.5.2.3. Tabakalanmış şerit kereste (TŞK)... 12 1.6. TKK Üretim Aşamaları... 13 1.6.1. Tomruk depolama... 14 1.6.2. Kabuk soyma... 15 1.6.3. Suda pişirme... 15 1.6.4. Kaplama soyma... 16 1.6.5. Ebatlama... 17 1.6.6. Kaplama kurutma... 17 1.6.7. Kaplama sınıflandırma... 18 1.6.8. Kaplama birleştirme... 18 1.6.9. Tutkallama, taslak oluşturma ve presleme... 19 1.6.10. TKK bitirme işlemleri... 20 1.7. Laminasyonun Avantaj ve Dezavantajları... 21 1.8. TKK nın Kullanım Alanları... 22 1.9. TKK nın Dünyadaki Üretim ve Tüketim Durumu... 1.10. Ahşap Levha Üretiminde Kullanılan Yardımcı Maddeler... 27 28 1.10.1. Tutkallar... 28 1.10.2. Sertleştiriciler... 30 1.10.3. Dolgu ve katkı maddeleri... 30 1.11. Ahşap Esaslı Malzemelerin Güçlendirilmesi... 32 iv

1.12. Cam Elyaf Hakkında Genel Bilgiler... 33 1.13. Cam Elyafın Takviye Çeşitleri... 34 1.14. Cam Elyaf Takviyeli Plastiklerin (CTP) Üretim Yöntemleri... 36 1.15. Cam Elyafı ve Cam Elyaf Takviyeli Kompozitler... 36 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR... 38 3. MATERYAL VE METOT... 44 3.1. Materyal... 44 3.1.1. Odun hammaddesi... 44 3.1.2. Levhaların üretilmesi... 44 3.1.3. Tutkal... 44 3.1.4. Cam elyaf... 45 3.2. Metot... 46 3.2.1. Fiziksel özelliklerin belirlenmesi... 46 3.2.1.1. Hava kurusu yoğunluğun belirlenmesi... 46 3.2.1.2. Kalınlığına şişme ve su alma... 47 3.2.1.3. Rutubetin belirlenmesi... 47 3.2.2. Mekanik özelliklerin belirlenmesi... 48 3.2.2.1. Eğilme direncinin ve elastikiyet modülünün belirlenmesi... 48 3.2.2.2. Şok direncinin belirlenmesi... 49 3.2.2.3. Çekme makaslama direnci... 50 3.3. İstatistik Analizler... 51 4. BULGULAR VE TARTIŞMA... 52 4.1. Hava Kurusu Yoğunluk... 52 4.2. Rutubet Testi... 53 4.3. Kalınlığına Şişme ve Su Alma... 53 4.3.1. Kalınlığına şişme testi... 54 4.3.2. Su alma testi... 55 4.4. Eğilme Direnci ve Elastikiyet Modülü... 58 4.5. Şok Direnci... 61 4.6. Çekme Makaslama Direnci... 63 5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER... 67 5.1. Sonuçlar... 67 5.2. Öneriler... 68 KAYNAKLAR... 69 ÖZGEÇMİŞ... 76 v

ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa No Şekil 1.1. TKK nın genel görünüşü... Sekil 1.2. TKK imalatı iş akışı... Şekil 1.3. TKK nın yük taşıma amaçlı olmayan kullanım alanları... Şekil 1.4. TKK nın kapı üstlerinde letok olarak kullanımı... Şekil 1.5. TKK nın bina ve yapı elemanlarında kullanımı... Şekil 1.6. TKK nın kubbe yapımında kullanımı... Şekil 1.7. TKK nın kirişlerde kullanımı... Şekil 1.8. TKK nın prefabrike evlerin yapımında kullanımı... Şekil 1.9. TKK nın spor salonları ve havuzlarda kullanımı... Şekil 1.10. Dünya TKK üretim kapasitesi... Şekil 3.1. Araştırmada kullanılan cam elyaf dokuma... Şekil 3.2. Hava kurusu yoğunluk Kalınlığına şişme ve Su alma testi örnekleri... 10 13 23 23 24 25 25 26 26 27 45 46 Şekil 3.3. Eğilme direnci ve Elastikiyet modülü test örnekleri... 49 Şekil 3.4. Çekme-makaslama örneğinin test esnasındaki görüntüsü... 50 Şekil 4.1. Grupların 2 saat sonundaki su alma yüzdelerinin yoğunluk ile ilişkileri... Şekil 4.2. Grupların 24 saat sonundaki su alma yüzdelerinin yoğunluk ile ilişkileri... Şekil 4.3. Grupların 336 saat sonundaki su alma yüzdelerinin yoğunluk ile ilişkileri... Şekil 4.4. Gruplarda oluşan Gerinim-Gerilim grafikleri... Şekil 4.5. Çekme makaslama testi sonrası kontrol grubuna ait test örnekleri... 56 57 57 59 64 Şekil 4.6. Çekme makaslama testi sonrası B grubuna ait test örnekleri... 65 vi

ÇİZELGELER DİZİNİ Sayfa No Çizelge 1.1. Türkiye orman alanlarının farklı envanter yıllarına göre durumu... Çizelge 1.2. Yaygın kullanılan reçine türleri, karakteristikleri ve kullanım alanları... 2 30 Çizelge 3.1. FF tutkalının özellikleri... 45 Çizelge 4.1. Hava kurusu yoğunluk değerleri ve Tukey testi sonuçları... 52 Çizelge 4.2. Hava kurusu yoğunluk ANOVA testi sonuçları... 52 Çizelge 4.3. Rutubet yüzdelerine ait ANOVA testi sonuçları... Çizelge 4.4. Rutubet yüzdeleri ve Tukey testi sonuçları... Çizelge 4.5. Kalınlığına şişme yüzdelerine ait ANOVA testi sonuçları... Çizelge 4.6. Kalınlığına şişme yüzdelerine ait Tukey testi sonuçları... 53 53 54 54 Çizelge 4.7. Su alma yüzdelerine ait ANOVA testi sonuçları... 55 Çizelge 4.8. Su alma yüzdelerine ait Tukey testi sonuçları... 55 Çizelge 4.9. Eğilme ve Elastikiyet Modülü değerleri ve Tukey testi sonuçları... 58 Çizelge 4.10. Eğilme ve Elastikiyet Modülü değerleri ANOVA testi sonuçları... 58 Çizelge 4.11. Şok direnci değerleri ve Tukey testi sonuçları... 62 Çizelge 4.12. Şok direnci değerleri ANOVA testi sonuçları... 62 Çizelge 4.13. Çekme-makaslama direnci Hava kurusu hal test sonuçları... 63 Çizelge 4.14. Çekme-makaslama direnci Yaş hal test sonuçları... 63 vii

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ :Santimetre küp gr Kg KN LSL m :Gram :Kilogram :Kilo Newton :Laminated strand lumber :Metre :Metre kare :Metre küp MAM Max MF CTP Min mm :Mühendislik ürünü ağaç malzeme :Maksimum :Melamin formaldehit : Cam elyaf takviyeli plastik :Minimum :Milimetre :Milimetre kare MUF N OSB OSL P PSL :Melamin üre formaldehit :Newton :Oriented strand board :Oriented strand lumber :Önem düzeyi :Paralel strand lumber viii

PŞK TKK GTKK TS TŞK ÜF :Paralel şerit kereste :Tabakalı kaplama kereste :Güçlendirilmiş tabakalı kaplama kereste :Türk standartları :Tabakalanmış şerit kereste :Üre formaldehit :Tam kuru örnek hacmi Ort :Ortalama :Hava kurusu yoğunluk LDN LVL RLVL KŞ SA ÜF :Lif doygunluk noktası :Laminated Veneer Lumber :Reinforced Laminated Veneer Lumber :Kalınlığına şişme :Su alma :Üre-formaldehit :Elastikiyet modülü TT :Tutkal tabakası Ş :Şok direnci FF :Fenol-formaldehit :Maksimum kuvvet a b :Genişlik :Kalınlık ix

h L N :Yükseklik :Uzunluk :Newton Ç :Çekme makaslama direnci :Hava kurusu haldeki ağırlık : Hava kurusu haldeki hacim :Statik eğilme direnci İD : İstatistiksel değerler x

1.GİRİŞ Ormanlar ülkelerin önemli doğal kaynaklarından biridir. Süreklilik ilkesine uygun şekilde yönetilme koşuluna bağlı olarak yenilenebilir bir kaynak haline gelmekte ve ekonomi için önemli bir itici güç olmaktadır. Ayrıca, ormanlar sosyal açıdan da önemli bir doğal kaynak olarak görülmektedir. Geçmişte kırsalda yaşayan insanlar için geçim kaynağı ve kültürel değer olarak görülen ormanlar, günümüzde kentli nüfusu da ilgilendiren bir kaynak haline gelmiştir. Bununla birlikte; ormanlar artan kentsel nüfus, küresel iklim değişimi, biyolojik çeşitliliğin yok olması gibi her geçen gün yükselen küresel ölçekteki tehditlerin altındadır ve çözüm için ormanların sürekliliğine ihtiyaç duyulmaktadır (Anonim, 2014). Türkiye nin orman endüstrisinde levha ürünleri alanında yaşanan gelişimi, keresteye dayalı üretim kolları ile kâğıt ve biyoenerji alanlarında da sağlamak mümkün olabilir. Mevcutta yetersiz olan odun arzını artırıcı ormancılık uygulamaları ve maliyetlerin dünya ile rekabet edebilir hale getirilmesi, gelecekte kereste, kâğıt hamuru veya biyo-enerji sektörlerinin geliştirilmesinde ön koşul olarak görülmektedir. Genellikle hammaddeye yakın kurulması gereken orman endüstrileri, ülkenin bölgesel gelişmişlik farklılıkların giderilmesi ve kaynakların daha etkin kullanılarak kentsel çevre sorunlarının azaltılmasına katkı yapabilecek tesislerdir. Ancak, teknik ve işletmecilik açısından geliştirilmeye açık bir sektör bulunmakta ve gelişimi sağlandığı takdirde, ülke ekonomisi için önemli bir fırsat alanı olacağı düşünülmektedir. Ormanların geliştirilmesine yönelik politikalarla uyumlu bir şekilde orman endüstrisinin geliştirilmesi ülke ekonomisi açısından önem taşımaktadır (Anonim, 2014). Türkiye ormancılık sektörünün planlanmasında; orman varlığı, ormanlık alanlar, bu alanlarda bulunan ağaç türleri ve serveti, servetin gösterdiği artım dikkate alınması gereken mevcut durumun önemli değişkenlerini oluşturmaktadır. Çizelge1.1. de ülkemizde orman alanlarının değişimi gösterilmektedir. İlk orman envanter sonuçları 1963-1972 yılları arasında elde edilmiştir. Bu sonuçlara göre, ülke toplam alanının yüzde 26,1 ine karşılık gelen 20,2 milyon ha orman bulunmaktadır. Buna karşılık 2010 yılı orman envanterine göre, ormanlık alan 21,5 milyon ha düzeyine yükselmiş ve ormanların ülke alanına oranı yüzde 27,8 düzeyine ulaşmıştır (OGM, 2012; Orman ve Su, 2010). 1

Çizelge 1.1. Türkiye Orman Alanlarının Farklı Envanter Yıllarına Göre Durumu YIL Orman Normal Orman Bozuk Orman Toplam Formu Milyon Ha Yüzde Milyon Ha Yüzde Milyon Ha Yüzde Koru 6.2 31 4.7 23 10.9 54 1973 Baltalık 2.7 13 6.6 33 9.3 46 Toplam 8.9 44 11.3 56 20.2 100 Koru 8.2 40 6.2 29 14.4 69 1999 Baltalık 1.8 9 4.5 22 6.3 31 Toplam 10 49 10.7 51 20.7 100 Koru 8.9 42 6.5 31 15.4 73 2005 Baltalık 1.7 8 4 19 5.7 27 Toplam 10.6 50 10.5 50 21.1 100 Koru 9.8 45 6.9 32 16.6 77 2011 Baltalık 1.4 7 3.4 16 4.9 23 Toplam 11.2 52 10.3 48 21.5 100 Halen 3.4 milyar hektar alana sahip bulunan orman kaynakları dünya yüzeyinin yaklaşık %27 sini kaplamaktadır. Dünya ormanlarından yıllık toplam odun üretimi 3.4 milyar dolayında gerçekleşmektedir. Odun ve odun ürünlerinin dünya ekonomisine katkısı 4 milyar $ (dünya toplam brüt yıllık üretim değerinin yaklaşık %2 si) civarındadır. Endüstriyel odun tüketimi 1,5 milyar dolayında olup, bu tüketimin yaklaşık %70 i gelişmiş ülkelerde olmaktadır. Endüstriyel odun üretiminin yaklaşık % 60 ı tomruk ve direk, % 30 u lif-yonga ve kağıtlık odun ve geri kalan % 10 u diğer endüstriyel odun olarak gerçekleşmektedir. Toplam endüstriyel odun üretiminin %40 ı Kuzey Amerika, %25 i Avrupa ülkelerinde gerçekleşmektedir (FAO, 1997). Ormanlar dünyada yaklaşık 6000 çeşit kullanım alanı bulunan odun hammaddesini üretmektedir. Çeşitli sektörlerce kullanılan odun hammaddesi, endüstriyel ve yakacak odun olarak iki ana kategoriye ayrılmaktadır. Endüstriyel odun kereste üretiminde kullanılan tomruk, levha imalatında kullanılan lif, yonga odunu, kağıt ve karton üretimi için odun selülozunda kullanılan kağıtlık odun, maden ocaklarında değerlendirilen maden direği, enerji nakil hatları ve haberleşmede kullanılan tel direği ile kutu ve sandık imalatında kullanılan ambalajlık odun olarak sınıflandırılmaktadır. Ülkemizde ağırlığı doğal işletme ormanları olmak üzere, 2000 yılında üretilen toplam 9,9 milyon endüstriyel odunun, % 48 i tomruk, % 19 u lif ve yonga odunu, % 15 i kâğıtlık odun, % 4 ü maden direk, % 2 si tel direk ve % 12 si ambalajlık odundur. Avrupa Topluluğu ülkelerinde son yıllarda ortalama 220 milyon endüstriyel odun üretimi yapılmaktadır (Konukçu, 2001). 2

Dünya nüfusu artmakta, kişi başına düşen yıllık odun hammaddesi tüketimi de nüfusa paralel olarak artmaktadır. Buna göre 2030 yılında toplam tüketimin 5,951 milyar olarak gerçekleşmesi beklenmektedir. Bu tüketim miktarının 1950 li yıllara oranlandığında yaklaşık olarak 4 kat artacağı öngörülmektedir (Birler, 2006). Odun hammaddesi üretim açığının kapatılması ve giderek artan talebin karşılanmasını temin için ülkemizde mevcut potansiyel alanlarda hızlı gelişen orman ağacı türleri ile endüstriyel plantasyon tesis etmek ve bu yolla odun üretimini artırmaktan başka bir çıkar yolun bulunmadığı anlaşılmaktadır. Ülkemizde, yerli ve yabancı orijinli hızlı gelişen çeşitli ağaç türleri ile endüstriyel plantasyonlar kurulması mümkündür. Halkımız tarafından yaygın olarak tesis edilen kavak ağaçlandırmaları, endüstriyel plantasyonlar için başarılı bir örnek oluşturmaktadır. Türkiye de yıllık melez kavak odunu üretimi 3.600.000 civarındadır. Hızlı gelişen türlerin endüstriye kazandırılması için çözüm önerileri olarak; bu ağaç türlerinin son kullanım yerine göre gruplandırılması ve bu türlere yeni kullanım alanları sağlayarak katma değer oluşturulması olarak sunulabilir. Buna bağlı olarak, hızlı gelişen ağaç türlerinin orman endüstrisine mühendislik ürünü ağaç malzemeler (MAM) (engineered wood products-ewps) olarak kazandırılması sağlanmıştır. Bu ürünler sayesinde tomruktan yararlanma yüzdesi artmıştır (Meriç, 2009). Ahşap yapı malzemelerinin temelini oluşturan kaplamaların kullanımı Firavunlar devrine kadar uzanmaktadır. Muhtemelen ilk kaplama, Eski Mısır da İsa dan 3000 yıl önce üretilmiştir. Bunlar değerli ağaçlardan elde edilmiş ufak parçalar olup, kral ve prens mobilyalarında kullanılmıştır. Kaplamalar elle hazırlanmış olup, yüzeyleri el aletleri ile düzeltilmişlerdir. Bu değerli parçalar fildişi ve metal ile artistik tarzda birleştirilerek tabut yapımında kullanılmışlardır (Bozkurt ve Göker, 1986). Biçme ve kesme suretiyle de kaplama levhalar elde edilmektedir. Ancak bu iki yöntemle üretilen kaplamalar esas olarak dekoratif amaçlarla üretilmekte ve çoğunlukla yonga levha ve MDF gibi levhaların yüzeylerine yapıştırılmak suretiyle değerlendirilmektedir. 1890 yılında tomruklardan soyma suretiyle kaplama elde etme tekniği keşfedilmiş ve bu suretle geniş levhalar halinde soyma kaplamalar elde olunmaya başlanılmıştır. Ancak bugünkü anlamda Kontrplak yapımı 1896 yılında gerçekleştirilebilmiştir. 20. Yüzyılın ilk yarısında Avrupa nın çeşitli kısımlarında kontrplak fabrikaları kurulmuştur (Bozkurt ve Göker, 1986). 3

Soyma kaplama levhalar kontrplak üretiminin yanı sıra kolay bükülebilme özelliklerinden dolayı sepet, kutu ve silindirik ambalaj kaplarının üretiminde, ayrıca kontrtabla gibi çeşitli tabakalı ağaç malzemelerin üretiminde kullanılmaktadırlar. Soyma kaplamalar kullanılarak üretilen en son ürünlerden birisi de Tabakalı Kaplama Kereste (TKK) dir. TKK, ilk olarak II. Dünya Savası sırasında savaş uçaklarının pervanelerinin yapımında kullanılmış ve 1970 lerin ortalarından bugüne kadar ise önemli ahşap konstrüksiyon malzemelerinden birisi haline gelmiştir. Öncelikli olarak büyük boyutlu TKK ürünler inşaatlarda kiriş, kolon, yapı iskelesi ve I-kiriş gibi yüksek direnç özellikleri gerektiren yerlerde kullanılmakta, küçük boyutlu TKK ürünler ise mobilya endüstrisinde de değerlendirilmektedir. Bu ürün özellikle ABD ve Kanada da üretilerek yük tasıma amaçlı olarak başarı ile kullanılmaya başlanmış, daha sonra ise diğer ülkelere hızla yayılmıştır. TKK ülkemizde fazla tanınmamakta, az sayıda firma tarafından ithal etmek suretiyle yük tasıma amacıyla kullanmaktadır. Ayrıca bazı mobilya fabrikalarında özellikle eğri formdaki mobilya parçalarının elde edilmesi amacıyla üretilmektedir (Dallı, 2005). Ağaç malzeme hafifliğine oranla direncinin yüksek oluşu, kolay işlenebilmesi, çivilenebilme ve birleştirilebilme kabiliyeti, elastiklik, kırılmadan önce tehlikeyi haber verme gibi faydalı özelliklerinden dolayı insanoğlunun yüzyıllardır vazgeçemediği gerek iç mekân gerekse dış mekânda kullandığı bir malzeme olmuştur. Büyük boyutlu taşıyıcı elemanların üretiminde, tek parça masif ağaç malzeme kullanılması pratikte pek çok güçlükler yaratmaktadır. Çünkü ağaç malzemenin bünyesinde bulunan birçok kusur (Budak, çürük, çatlak, kurt yeniği, lif kıvrıklığı vb.) tamamen giderilemez. Masif ağaç malzemenin büyük boyutlu ve kavisli elemanlarda tek parça olarak kullanılması, gerek ekonomik ve gerekse teknik açıdan elverişli değildir. Büyük boyutlu taşıyıcı elemanların üretiminde, tek parça masif ağaç malzemenin kullanım imkânları sınırlıdır. Çünkü ağaç malzemede bulunan budak, çatlak, lif kıvrıklığı vb. kusurların tamamen giderilmesi mümkün görülmemektedir. Kavisli elemanların üretiminde masif ağaç malzemenin tek parça olarak kullanılması fire oranını arttırdığından, ekonomik değildir. Ayrıca, eğri forma göre kesilen ağaç malzemede diyagonal liflilik oluşacağından, direncini olumsuz etkiler. Bu sakıncaların giderilmesi için, laminasyon tekniği kullanılmaktadır. Böylece, büyük boyutlu ağaç malzemelerden yüksek kalitede ve istenilen formda lamine edilmiş ağaç malzeme üretilebilmektedir. Laminasyon tekniği, ağaç malzemenin kusurlarından arındırılarak kullanılmasına imkân sağlamakta ve üretilen malzemenin kalite özellikleri, masif ağaç malzemeden iyi olmaktadır. Sağlam parçalardan elde edilen lamine edilmiş 4

ağaç malzeme, kusursuz olması yanında, lamine katlar farklı kalınlık ve renkte ağaç malzemelerden oluşturulduğundan, estetik görünüm sağlanmaktadır. Bu yöntemle kısa boylu ve dar kereste parçalarından daha uzun ve geniş ağaç malzeme üretilebilmektedir. Ayrıca ağaç malzemeyi kusurlardan arındırarak kullanılma olanağı sağlamaktadır. Ağaç malzemenin verimli bir şekilde kullanılabilmesinin, bir yolu kusurlarından arındırılarak lamine edilmesidir. Bu yöntemle, küçük boyuttaki ağaç malzemeden daha büyük boyuttaki ve geniş ağaç malzeme üretilebilmektedir. Tutkallar, ağaç işleri endüstrisinin temel girdilerinden biri olup bu sanayinin ayrılmaz bir parçasıdır. Laminasyonda kullanılan tutkallar ağaç malzemeden sonra en önemli yapı elemanlarıdır. Tutkal kullanılarak küçük boyutlu malzemelere değişik birleştirme metotları uygulanarak daha büyük boyutlu malzemeler üretmek mümkündür. Laminasyonda kullanılan tutkallar, lamine elemanın kullanım alanında ve direnç özellikleri üzerinde etkili olmaktadır (Baltacı, 2011). Tutkallı bir birleştirmenin direnci ağaç malzemenin ve tutkalın türüne, ağaç malzemenin rutubetine, ağaç malzeme ve tutkalın ph değerine, akış yollarının aktivitesine, anatomik özelliklerine ve özgül ağırlığna, ağaç malzemenin içerdiği ekstraktif maddelere, odunun eski ya da yeni oluşuna, ıslanma özelliğine, yüzey kirliliğine, pres basıncına ve tutkal özelliklerine bağlıdır. Lamine konstrüksiyonun insanlarca kabulü inşaat endüstrisinin önemli bölümlerinde yeni formlar kullanıncaya dek sürmüştür. Bugün laminasyon tekniği bina çatılarında ve diğer kısımlarında, köprülerde, kule ve liman inşaatlarında, ahşap yat yapımında, mobilya ve doğrama sanayinde geniş kullanım alanı bulmuştur (Kılıç, 1997). 1.1. Kavak Ağacı Hakkında Genel Bilgiler İnsanoğlunun tarımla uğraştığı eski çağlardan günümüze kadar kavak ağacı, insanların odun hammaddesi ihtiyaçları açısından önemini sürekli korumuştur. Kavağın Latince adı olan Populus kelimesinin eski Roma da Arbor Populi deyiminden kaynaklandığı ve Halk ağacı anlamına geldiği ifade edilmektedir. Eski Yunan dilinde Papellein sözcüğü, sallanmak, çalkalanmak ve yaprakları rüzgarın etkisi ile titreyen anlamına gelmektedir. Kavağın etimolojik kökeni ise, Farsça Kâwak kof, içi boş, yine Farsça Kaw çukur, oyuk anlamlarına denk düşmektedir. Sözcüğün Türkçe deki ilk kullanım örneğine ise Çağatay Türkçesi nde rastlanmakta ve yaşlanan ağaçların gövdesi içinde oluşan boşluk anlamını taşımaktadır (Nişanyan, 2007). Bütün örnekleri boylu ağaç halini alan Populus cinsinin her iki yarı kürenin ılıman bölgelerinde yayılmış olan 100 den 5

fazla türü, birçok varyetesi ve her gün yenileri elde edilen sayısız melezleri ve klonları vardır (Kayacık, 1963; Gökmen, 1973). Kavaklar doğal ormanları ve plantasyonları ile ılıman bölgelerin en hızlı büyüyen ağaç türlerinden biridir (Lakany, 2004). Kavak odunu, çoğunlukla beyaz renkli, yumuşak, işlenmesi kolay, düşük yoğunluklu ve hafiftir (Ball ve ark. 2005). Her canlı gibi kavaklarda kendilerini doğrudan etkileyen iklim koşullarına bağlı olarak yaşam alanını sürdürdüklerinden kavaklar için bazı iklim etmenleri özel önem taşır. Bu etmenler sıcaklık, yağışlar ve rüzgârdır. Kavaklar farklı vejetasyon mevsimine sahip, korumalı ve sıcak yerlerde daha iyi gelişme gösterirler. Kavak odununun Türkiye için önemi büyüktür. Tüketimdeki artışlar nedeniyle gelecek yıllarda karşılanması muhtemel odun açığına karşılık hızlı gelişimi ve yüksek verimiyle bu açığı kapatmadaki rolü, dolayısıyla ormanlara yapılacak aşırı baskıyı hafifletebilmesi göz önüne alındığında bu önem şüphesiz daha da artmaktadır (Ulupınar, 1998). 1.2. Kavak Odununun Kullanım Alanı Genel olarak, kavak odununun birinci endüstriyel kullanım yeri kontrplak üretimidir. Kavak odununun beyaz veya fildişi gibi açık renkli oluşu, özgül ağırlığının düşüklüğü, kolayca işlenmesi (soyma, kurutma, tutkallama aşamalarında) ve düzgün yüzeyler vermesi, bunun kontrplak üretimine uygun en önemli üstünlüklerini oluşturur. Düşük kaliteli ve sıradan kavak odununun en uygun önemli kullanım yerlerinden biri ambalaj sandığı imalatıdır. Kerestesinin açık renkliliği, hafifliği, iyi çivi ve tel dikiş tutma yeteneği, kokusuz, tatsız oluşu, yeterli direnç özellikleri, kavağın sebze ve meyve sandıkları için uygun ve aranan bir ağaç türü olmasına sebep olmaktadır. İbreli ağaç odunlarına göre, kavak odununun lifleri her ne kadar daha kısa ise de, lif levhaları imalinde diğer hammaddeler gibi kavak odunu da kullanılabilmektedir. Birçok fabrika, hiçbir kısıtlama yapmadan kavak odununu, kabuğunu soymadan dahi, lif levha imalinde kullanmaktadır. Kavak odunun yonga sanayinde de kabukları ile birlikte kullanılır. Elde edilen levhalar oldukça hafif ve açık renklidir. Bu kullanım hem ara tabaka hem de dış tabakalar için olabilir ve elde edilen levhalar kolaylıkla kaplama kabul eder (Ulupınar, 1998). Aynı zamanda tarım alanlarında rüzgâr perdesi, toprak ve su koruma amaçlı kullanıldığı gibi, akarsu yataklarının ıslahında da çok sık kullanılmaktadır. Bunun yanında, boşaltılmış maden sahalarının ağaçlandırılmasında, ağır metallerce kirletilmiş toprakların 6

temizlenmesi amacıyla ve bazı bölgelerde yakacak olarak kullanıldığı bilinmektedir (Ball ve ark. 2005). Teknolojideki gelişmelerle birlikte birçok ülkede olduğu gibi Türkiye de de kavak ve söğüt türlerinin, bitkisel kaynaklı yenilenebilir enerji ile ilgili yapılan çalışmalarda biyoenerji elde edilmesinde hammadde olarak kullanılması konusunda ıslah ve yetiştirme çalışmaları yapılmaktadır (Birler ve ark. 1996). 1.3. Kavak Odununun Önemli Kusurları Kavak odununun kullanım sahası, odunun anatomik yapısı, böcek ve mantar tahribatı veya büyüme sırasında oluşan iç gerilmelerden doğan bazı kusurlarla sınırlıdır. Oval (basık) enine kesit ve gövdede eğrilik, kontrplak ve imalatı zayiatını arttırdığı için istenmeyen kusurlardır. Şekil bozukluğunun yanında, bu gibi odunlarda gerilim odununun da bulunması soymayı güçleştirir. Don çatlakları, yıllık halka yarılmaları gibi diğer kusurlarda soymada önemli kusurlardır. Odunda böcekler tarafından açılmış delikler ve arızalı dokuların soyulmuş levhalar üzerinde bulunması, kontrplakların ancak orta tabakalarında ve önemsiz ambalajlarda kullanılabilir (Ulupınar, 1998). 1.4. Kaplamanın Tanımı TS 2128 e göre kaplama odundan soyularak, kesilerek veya biçilerek elde edilen en çok 7 mm kalınlığındaki ince levhalardır. Buna göre kaplamalar; üretim yöntemlerine göre kesme, soyma ve biçme kaplama olmak üzere üç ana sınıfa ayrılırlar. Diğer taraftan her bir üretim yöntemine göre de elde edilen kaplamaların görünüşleri de farklı olmaktadır. 1. Kesme kaplama; TS 1250 (1974) standardına göre kesme kaplama levhaları, özel kesme makineleri ile ağaç malzemeden elde edilen kaplamalardır. 2. Biçme kaplama; TS 1250 (1974) standardına göre biçme kaplama levhaları, özel biçme makineleri ile ağaç malzemeden biçilerek elde edilen kaplamalardır. 3. Soyma kaplama; TS 1250 (1974) standardına göre soyma kaplama, özel soyma makineleri ile tomruklardan soyularak elde edilen genellikle karışık desenli kaplamalardır. 1.5. Mühendislik Ürünü Ağaç Malzemeler (MAM) Dünya üzerinde en fazla fiyat artışına uğrayan malzemelerden biri olan ağaç malzemenin; orman kesiminde uygulanan kısıtlamalar, çevre kuruluşlarının oluşturduğu baskılar, orman alanlarındaki azalmalar dolayısıyla tedarik edilmesi her geçen gün daha da güçleşmektedir. Fiyatlardaki bu artış ve aynı zamanda ağaç konstrüksiyon malzemesi 7

olarak kullanılacak boyutlarda kerestelerin bulunabilme güçlüklerini beraberinde getirmiş ve bu malzemelerin değişik yollarla üretimini zorunlu kılmıştır. Küçük çaplı, hızlı gelişen, az bilinen ve ekonomik anlamda pek fazla değeri olmayan ağaçların orman endüstrisine kazandırılması mühendislik ürünü ağaç malzemeler (MAM) sayesinde mümkün hale gelmiştir. Mühendislik ürünü keresteler odun liflerinin, kaplamaların, kereste liflerinin son ürünün boyuna paralel olacak şekilde suya dayanıklı tutkallar kullanılarak sıcaklık ve basınç altında yapıştırılmasıyla elde edilen kompozitlerdir ve dört ana gruba ayrılabilirler (Kurt ve ark. 2003). 1.Yapısal Odun levhalar a.yönlendirilmiş Şerit Yonga Levha (Oriented strand board) b. Yönlendirilmiş şerit kereste (Oriented strand lumber) 2.Tabakalanmış Ağaç Malzeme (Glued laminated wood) 3.I-Kirişler (I-Beams) 4.Yapısal Kompozit Keresteler (Structural composite lumbers) a.paralel Şerit Kereste (Paralel strand lumber) b.tabakalanmış Kaplama Kereste (Laminated veneer lumber) c.tabakalanmış Şerit Kereste (Laminated strand lumber) MAM ların küresel olarak tüketimini, tüketici bilinci ve bu malzemelerin üstün direnç özellikleri arttırmaktadır. MAM ların, keresteye göre direncinin fazla olması, geniş uygulama alanlarına sahip olmaları ve hafiflikleri bu malzemeleri çeliğe alternatif bir malzeme haline getirmiştir. Üretimleri kontrol edilebildiğinden fiziksel ve mekanik özelliklerinde daha az değişkenlik gösterirler. Piyasadaki rekabet ve yeni teknolojilerin daha önce pahalı ya da imkânsız olan üretimlere olanak sağlaması; MAM ların gelişmesindeki en önemli etkenler olarak sıralanabilir (Kurt ve ark. 2008). 1960 yılında piyasada görülen MAM ların daha eski yıllarda da kullanıldığı rapor edilmiştir. İlk yıllarda isim verilmemesine rağmen II. Dünya savaşında uçak endüstrisinde kullanılmıştır. Uçak kanatlarında, uçak kanatların destek kirişlerinde ladin kaplamaları tutkallanıp liflere paralel bir şekilde birleştirilerek üretilmiştir (Nelson, 1997). 8

1.5.1. MAM ların sağladığı avantajlar ve dezavantajlar MAM ların önemli bazı avantajları şu şekildedir; 1. Üretiminde daha küçük çaplı ve direnç özellikleri düşük ağaç türleri kullanılabilmesine imkân sağlar. 2. Direnç azaltan kusurlar malzemeler içerisinde düzgün bir biçimde dağıtılabilir veya üretim sırasında uzaklaştırılabilir. 3. Üretim süreçlerinden ortaya çıkan orman endüstri atıkları farklı MAM üretimleri için değerlendirilebilir. 4. Üretilen ürünlerin direnç ve dayanıklılık özellikleri keresteye göre daha iyidir. 5. İstenilen şekil ve boyutta malzeme üretilebilir. 6. Emprenye işlemleri kolaylıkla uygulanabilir. 7. Boyutsal sabitlikleri keresteye göre daha yüksektir (Geoffrey, 2003; Berglund, 2005). MAM ların bazı dezavantajları ise; 1. Üretim ve depolama için yatırım gerektirmesi, 2. Aynı boyutlardaki keresteye göre daha ağır olmaları, 3. Tutkallama ve presleme teknolojisi konusunda uzmanlık gerektirmesi olarak özetlenebilir (Aslan, 2012). 1.5.2. Yapısal kompozit keresteler Yapısal kompozit keresteler MAM ların en önemli gruplarından birisidir. Keresteye alternatif ürünler oluşturmak için kaplama şeritlerinin, kaplamaların ya da diğer küçük odun parçalarının yapısal tutkallar ile basınç altında yapıştırılmasıyla oluşur. Yapısal kompozit keresteler, ağaç malzemeyi keresteye göre çok daha etkili ve verimli olarak kullanabilirler. Keresteler ağaç malzemenin yaklaşık % 40 nı, TAK % 52 sini, PŞK % 64 ünü ve TŞK ise % 76 sını kullanır. Keresteye benzer bu ürünler kerestenin kullanıldığı bütün uygulamalarda (direk, kiriş, kolon, bağlantı, döşeme kirişi vb.) kullanılabilirler (Nelson, 1997). 1.5.2.1. Tabakalı kaplama kereste (TKK) TKK; tabakalı kaplama kereste, lamine kaplama kereste ya da İngilizce orijinal adıyla laminated veneer lumber (LVL) olarak adlandırılmaktadır. TKK üretilmiş ve ticari olarak bilinen en önemli yapısal kompozit kerestelerdendir. TKK belirli özelliklerdeki 9

tomruklardan genellikle soyma yöntemiyle elde edilen kaplama levhalarının lifleri birbirine paralel olacak şekilde tutkallanıp basınç ve sıcaklık (tutkal türüne bağlı olarak) altında preslenmesi ile elde edilen ürün olarak tanımlanabilir (Mengeloğlu ve Kurt, 2004). Kuzey Amerika da TKK ve yapısal kontrplakların üretimi için sadece termoset tutkallar kullanılmaktadır. TKK endüstrisinde öncelikli olarak FF tutkalı kullanılmıştır. FF su geçirmezlik özelliği ile yapısal kompozit kerestelerin kullanımında oldukça önemlidir (Haygreen ve Bowyer, 2007). TKK nın genel görünüşü Şekil 1.1. de verilmiştir. Şekil 1.1. TKK nın genel görünüşü (URL-3) Bu malzeme piyasada tabakalı kaplama kereste ya da micro-lam isimleriyle tanınmaktadır. ABD, Kanada, Avustralya, Yeni Zelanda, Finlandiya, İsveç, Japonya ve Endonezya da daha fazla olmak üzere birçok ülkede üretimi yapılmaktadır. Türkiye de bazı kontrplak fabrikalarında bükme mobilya üretiminde kullanılmak üzere az miktarda üretilmektedir. Odun kaplamalar TKK yi oluştururken lif yönleri birbirine paralel olarak dizilirler. Yani TKK nın tabakalarını oluşturan her bir kaplamanın lif yönü birbirine paraleldir. Finlandiya daki TKK fabrikasında bazı son kullanım amaçları için kaplamaların yaklaşık % 20 si kadarı diğer kaplamalara TKK üretilirken dik olarak yerleştirilir. Ancak kaplamaların paralel şekilde düzenlenmesi daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Bükme mobilya üretiminde kullanılacak TKK larda katların lif yönünün paralel düzenlenmesi gerekir. Kaplamaların kalınlıkları. 2,5 mm ile 6,4 mm arasında değişmektedir. Ancak genelde 3,0-3,2 mm kalınlıklar kullanılmaktadır. TKK kalınlıkları ise normalde 19-45 mm arasında olup, istenirse 89 mm kalınlığa kadar üretilebilir. TKK 1800 mm genişliğe kadar üretilmektedir. Amerika da Douglas ve Güney çamları TKK için hammadde olarak kullanılır. Avrupa daki fabrikalar ise Norveç ladini ve çam tercih etmektedirler. Bunları dışarıda muhtemel odun türleri olarak; sitka ladini, sahil çamı, radiata çamı, veymut çamı, okaliptus, kavak ve söğüt gösterilebilir. Üretimde bu odun türlerinden kombinasyonlarda 10

yapılabilir. Kavis verilerek mobilyada kullanılması durumunda, bükülme özelliği iyi olan türler tercih edilmelidir. Türkiye de ise mobilya üretiminde kullanılacak TKK lar kayından üretilmektedir. Kaplamaların tasnifi ya da sınıflandırılması yoğunluk ve görünüş özelliklerine göre yapılmaktadır. Genelde düşük kalitedeki kaplamalar orta tabakada kullanılmaktadır. Direnç özelliğine göre genelde üç sınıfa ayrılmaktadır. Ayrıca dış tabakadaki kaplamaların görünüş ve renklerine göre sınıflara ayrılmaktadır. Yapıştırıcı olarak genelde fenol formaldehit kullanılmaktadır. Ancak kulanım yerlerine göre melamin formaldehit, melamin-üre formaldahit ve poliüretan tutkalları da yapıştırıcı olarak tercih edilebilir. Yapıştırıcının tatbik edilebilmesi kontrplak üretiminde kullanılan yöntemler yapılmaktadır. Silindirlerle süzme, perdeleme (akma) ya da püskürtme yöntemleri gibi. Katı haldeki tutkal miktarı TKK nın ağırlığının % 6-7 si kadardır. İşletme şartlarına göre TKK üretiminde hem sabit hem de fasılasız-kesintisiz presler kullanılabilmektedir. Kullanılacak tutkal türüne ve üretilecek panellerin kalınlığına göre presleme şartları değişiktir. TKK kalınlıkları çoğu zaman standart kontrplak kalınlıklarından fazla olması nedeni ile presleme süresini azaltmak için mikro dalga yöntemi ile ön ısıtma ya da yüksek frekanslı ısıtma işlemi uygulanabilir. Pres sıcaklığı 125-150ºC arasında değişmektedir. TKK nın yanma özellikleri masif kereste gibidir. Tutkalla yapıştırılmış olması yanmaya karşı koymasını engellemez. Ayrıca fenol formaldehit ile üretilmiş olanlarda tutkal hattı bağ direnci ısıdan etkilenmez. Yanmaya karşı korunmuş olarak sınıflandırılmış bir TKK taban veya tavan döşeme elamanı olarak performansı aynı maddelerle emprenye edilmiş masif odun ve lamine kereste (glulam) gibidir (Çolakoğlu, 2005). 1.5.2.2. Paralel şerit kereste (PŞK) PŞK, 1970 lerde Mc, Millan Bloede şirketi tarafından Amerika Birleşik Devletlerinde, gövde çapı küçük olan veya düşük kaliteli keresteyi güçlü ürüne dönüştürebilme girişiminin sonucunda geliştirilmiştir. PŞK, ilk olarak 1984 yılında pazara Parallam ticari adıyla sunulmuştur. American Society for Testing and Materials (ASTM) PŞK yi, kaplama şeritlerin son ürününün boyuna paralel olarak yerleştirilerek sıcaklık ve basınç altında preslenmesiyle kereste formu verilmiş bir ürün olarak tanımlamaktadır (Liu ve Lee, 2003). 11

1.5.2.3. Tabakalanmış şerit kereste (TŞK) Görünüş olarak yönlendirilmiş yonga levhaya (OSB) benzemektedir. Fakat üretiminde daha uzun yongalar kullanılır. OSB üretim teknolojisinin biraz daha geliştirilmiş şekliyle üretilir. Üretiminde kullanılan şerit yongaların uzunluğu 300 mm kadardır. Yongaların kalınlığı ise 0,7 mm ile 1,2 mm arasındadır. Uzun şerit yongalar bitmiş ürünün uzunluk yönüne paralel olarak dizilirler. Bu nedenle TŞK nın boyuna yönündeki direnci yüksektir. TŞK üretiminde kullanılan tomrukların, geniş çaplı ve silindirik olmasına gerek yoktur. Genelde hızlı gelişen kavak ve söğüt gibi ağaçlar kullanılır (Nelson, 1997). 12

1.6. TKK Üretim Aşamaları TKK üretiminde iş akışı şekil 1.2. de şematik olarak gösterilmiştir. Ağaçlar Tomruk Depolama Kabuk soyma Kaplama Kurutma Kaplama Sınıflandırma Pah Açma Presleme Taslak Hazırlama Tutkallama Şekil 1.2. TKK imalatı iş akışı (URL-7) 13

1.6.1. Tomruk Depolama Kaplamalık tomrukların ormandan kesimini takiben fabrikada makinelerle işlenmesine kadar geçen süreçte tomrukların çatlama, çürüme ve böcek zararlılarına karşı korunması gerekir. Burada fabrikadaki depolama teknikleri önemli bulunmaktadır. Depolamanın uygun yapılması şartıyla kaplamalık tomruklar belirli bir süre için iyi durumda korunabilir. Özellikle yapraklı ağaç tomrukları ormanda istifleme, taşıma ve fabrikada depolamada daha fazla zarar görür. Bu zararın miktarı mevsimlere göre değişir (Dallı, 2005). Yapılarda taşıyıcı olarak kullanılacak TKK ların üretiminde genellikle ağırlıklarına oranla direnç özellikleri daha iyi olduğundan sarıçam ya da duglas göknarı gibi iğne yapraklı ağaçlar tercih edilmektedir. Mobilya imalatı gibi küçük boyutlu laminasyonlarda ise daha çok kayın odunu değerlendirilmektedir (Şenay, 1996). Fabrika deposunda, organik bir malzeme olan tomrukların miktarı ve bekleme süreleri arttıkça, yörenin iklim koşullarına bağlı olarak, zarar miktarı da artmaktadır. Bu nedenle prensip olarak, fabrikalardaki tomruk stok miktarı az tutulmakta ve tomruklar depoda en fazla 1-2 ay bekletilmektedir. Bu da fabrikalarda tomruk temini ve fiyat elastikiyeti bakımından sorunlar yaratabilmektedir. Tomruk deposunda dikkat edilen en önemli husus, tomruğu mümkün olduğu kadar kısımlara ayırmadan bir bütün olarak depolamaktır. Tomrukların en kesitlerini direkt güneş etkisinden korumak amacı ile sıcak günlerde brandalarla örtülmeli ve kapatılmalıdır. Toprak zeminli depolarda tomruklar doğrudan doğruya depo zemini üzerine bırakılmamalıdır. Çünkü organik madde içeriği bakımından zengin olan depo topraklarında mantar faaliyeti en üst düzeydedir. Bunun yerine tomruk altlarına emprenyeli veya doğal dayanıklı değersiz tomruklar altlık olarak konulmalı veya yerden 50 cm yükseklikteki beton ayaklar üzerine tomruklar istiflenmelidir (Dallı, 2005). Bu olası sorunlar karşısında, en iyi depolama yöntemi; -Genel olarak depo edilen tomruk miktarı, işi aksatmayacak en düşük düzeyde tutulmalıdır, -Depoya ilk giren tomruklar, işlenmek için depodan ilk çıkan tomruklar olmalıdır, -Tomruklar cins, çap sınıfı, geldiği bölge ve yetişme ortamı özelliklerine göre sınıflandırılmalıdır ve bu sıra dahilin de işlenmelidir, 14

-Pişirme işlemlerinde uyum sağlayabilmek için, aynı cins ağaçlarda özgül ağırlığı birbirine yakın olan ağaç malzemenin bir arada depolanması da işleme pratiklerinde kolaylık sağlamaktadır (Göker, 2003). 1.6.2. Kabuk Soyma Tomrukların soyulmadan önce kabuklarının uzaklaştırılması gerekir. Bunun sonucunda; -Kaplama eldesin de kabuk parçalarının bıçakla basınç levhası arasına sıkışması önlenir, -Gövdede sağlam olarak duran budaklar ve varsa ur oluşumu gövdeyle aynı hizada kesilir, -Ormanda kesme ve sürütmede, taşımada ve depolamada gövdeye girmiş sert cisimler soyulan kabukla birlikte tomruk yüzeyinden uzaklaştırılır, -Tomruk yüzeyinde varsa çürük ve direncini çürüme nedeni ile kaybetmiş kısımlar uzaklaştırılır, -Kaplama elde etme bıçaklarının önce kabukla değil, doğrudan doğruya odun partileri ile karsılaşması sağlanır (Göker, 2003). 1.6.3. Suda Pişirme TKK üretiminde soyulacak tomrukların yumuşatılmasında genelde suda pişirme metodu kullanılmaktadır. Kaplamalık tomruklar sıcak su içerisinde ısıtılarak yumuşatılır. Bu amaçla tomruklar daima kaynama noktasının altında bulunan sıcak su içinde bekletilir. Bu hususta bina içerisinde veya açıkta tesis edilmiş ısıtma havuzları kullanılır. Ülkemizde iklim şartları uygun bulunduğundan bu havuzların açıkta yer altında tesis edilmesi mümkündür. Böylece tesisatın daha ucuza mal edilmesi sağlanır. Bu ısıtma havuzlarının tabanında suyu ısıtan borular mevcut olup, bu boruların ısınması, su buharı veya sıcak su ile yapılmaktadır. Boruların üst tarafında ise ağaçtan yapılmış bir ızgara bulunur. Bu havuzun doldurulmasında evvela içerisine havuzun 1/3 yüksekliğine kadar su sevk edilmekte, sonra tomruklar havuz içerisine atılmakta ve daha sonra da kalan kısma su ilave edilmelidir. Sıcak suyun verilmesinde yan yana olan havuzların birinden diğerine pompa ile sıcak su aktarılmaktadır. Genellikle ısıtmada kullanılan suyun sıcaklık derecesi islenecek ağacın özgül ağırlığına bağlı olmak üzere ve yaklaşık olarak 50-90 ºC arasında değişmektedir. Su içinde tomruğun sıcaklığı çok yavaş artar. Bu bakımdan pişirme buharlamadan daha iyidir. Diğer taraftan çok fazla suyun ısıtılması gerektiğinden yöntem ekonomik değildir. Suda ısıtma süresi buharlamadan % 10 daha uzundur (Dallı, 2005). 15

1.6.4. Kaplama Soyma Tomruklar pişirme işleminden sonra kaplama soyma makinesinin tutma kolları arasında merkezi vaziyette konumlandırılır. Bu esnada tomruğun boyuna ekseninin makine üzerindeki basınç levhası ve soyma bıçağının boyuna eksenine paralel olması gerekmektedir. Soyulacak tomruk, soyma makinesine yerleştirilmeden önce, en uzun kaplama bandının elde edilebilmesi için merkezileştirilmesi gerekir. Bunun amacı belirli hacimdeki bir tomruktan mümkün olduğu kadar fazla miktarda düzgün yüzeyli, uniform kalınlıkta sıkı yüzlü sonsuz bant halinde kaplama elde etmektir. Diğer bir deyimle, soyulacak tomruğun en kesiti içerisine en büyük çaplı daire alanının yerleştirilmesidir ve bunun merkezini belirlemektir. Başkaca tomruğun her iki ucundan en uzun kaplama bandının soyulmasını sağlayacak merkezi bulmaktır. Tomruk bu noktalar dışında kavranarak soyulursa, soymanın başlangıcında ortaya çıkan ve değerlendirilemeyen ıskarta kaplama parçaları çoğalır ve dolayısıyla randıman düşer. Herhangi bir soyma makinesinde tomruk merkezileştirildikten sonra tutma baslıkları tarafından sıkıca tutulur ve bıçağa doğru döndürülür. TKK üretimi için 2.5 6.4 mm kalınlığında kaplamalar soyulur ve genelde 3-3.2 mm kalınlıklar kullanılır. TKK kalınlıkları 19-45 mm arasında olup, istenirse 90 mm kalınlığa kadar üretilebilirler. Ayrıca TKK 1.8 m genişliğine kadar üretilebilmektedir (Özen, 1979). Soyma esnasında birbirinden ayrılması güç iki etki söz konusudur. Bunlar kesme ve yarılmadır. Soyma esnasında yarılma üzerine değişik faktörler etki eder. Bunlar bıçak ucu açısı, soyma kaplama eldesine konu olan odunun anatomik özellikleri, liflere dik yönde çekme direnci, yarılma direnci, tomrukların yumuşatılma özellikleri, tomruk sıcaklığı, basınç levhasının formu, tomruk yüzeyine yaptığı basınç, basınç levhası ile bıçak ucu arasındaki yatay ve düşey mesafelerin yetersizliği, kaplama levha kalınlığı, odunun elastik özellikleri vb. dir. Kaplama levhasında enine kesit ile ilgili olarak bu önden yarılma kaplama kalınlığına dikey yönde çatlakların oluşmasına sebep olur. Oluşan bu bıçak çatlakları biryandan kaplamanın yüzey düzgünlüğünü bozarken diğer yandan kaplamanın direncini düşürür ya daha sonra tutkallama işlemlerinde zorluk yaratır. Bu tür çatlamayla oluşan sakınca genelde basınç levhası (baskı demiri) ile ortadan kaldırılmaktadır. Basınç levhasının amacı; önden yarılma meydana getirilmeden bıçağın kusursuz bir kesiş yapmasını sağlamak üzere soyma esnasında odunun basınç etkisi altında tutulmasını sağlamaktır. Levha kalınlığına göre yeteri kadar basınç yapılması halinde düzgün bir kesiş meydana gelmektedir. Basınç levhası tarafından oluşturulan basıncın miktarı tayin 16

edilebildiği gibi, bıçak ve basınç levhası arasındaki dikey açıklık yardımı ile ölçülebilmektedir. Yapılan araştırmalara göre 3.2 mm kalınlığında bir kaplama levha soyulmak istendiğinde en fazla 0.76 mm lik bir dikey açıklık veya 0.25 mm kalınlıkta levha için 0.13 mm lik dikey açıklık ile iyi soyma yapmak mümkün olmaktadır (Dallı, 2005). Yatay açıklık tespit edilirken ise, basınç levhası tarafından herhangi bir basınç yapılmadığı takdirde, kaplama levha kaba ve çok soyma çatlaklarını içerebilmektedir. Buna karsı basınç levhası ileriye doğru hareket ettirilir ve yatay açıklık azaltılır ise, soyma çatlakları hemen hemen ortadan kalkar ve kaplama levha oldukça düzgün yüzeylere sahip olur. Ancak fazla basınç dolayısıyla kaplama levha kalınlığı bir miktar azalmaktadır (Göker, 2003). 1.6.5. Ebatlama Kaplama soyma makinesinden sonsuz bant halinde üretilen kaplamalar üç amaçla makaslama işlemine tabi tutulurlar. Bunlardan birincisi az kusurlu veya kusursuz kaplama bandının TKK uzunluğuna uygun şekilde kısımlara ayrılmasıdır. İkincisi ise kaplama bandı üzerindeki çürük, çatlak, budak v.b. büyük ve önemli kusurların kesilerek çıkartılması ve kaplama bandının bu kusurlardan arındırılmasıdır. Bu durumda sonsuz kaplama bandı çok sayıda dar kaplamalara dönüşmektedir. Üçüncüsü ise nispeten kusurlu tomruklardan elde edilen sonsuz bant halinde fakat gayri muntazam şekilde olan kaplamalardan uygun boyut ve şekilde kısımların daha sonra TKK üretiminde kullanılmak üzere ayrılmasıdır (Dallı, 2005). 1.6.6. Kaplama Kurutma Soyularak elde edilen ve ebatlanan kaplamalar daha sonra kullanılış yerinin istediği sonuç rutubete göre kurutma hatası ve deformasyon olmayacak şekilde en kısa sürede kurutulmaları gerekir. TKK üretimi için kaplamalar genellikle kullanım yerine göre % 5-10 rutubete kadar kurutulurlar. Kaplamaların kurutma süresi üzerine; - Ağaç türü, - Özgül ağırlığı, - Öz odun-diri odun oranı, - Ağaç malzemenin başlangıç rutubet miktarı, 17

- Permeabilitesi, - Buharlama veya pişirme ortamı şartları, - Kaplama kalınlığı vb. parametreler tesir etmekte olup, yaş kaplamalar % 30-110 arasında rutubet içerir. Bu rutubet aynı zamanda kaplama levhalarının ağırlıklarını da artırır. Bu levhaların üretimden sonra hemen kurutulması gerekir. Zira ıslak kaplamalar bu halleri ile yaş halde stoklanacak olursa küf mantarlarının hücumuna uğrar veya enzim faaliyeti sonucu oluşan oksidasyon lekeleri, renk farklılıkları, renk tonlarında belirsizlikler meydana gelir. Kaplama levhalarının kurutulması işleminin, onların fiziksel özelliklerine uygun şartlarda yapılması gerekir. Çok fazla çalışma suretiyle boyut ve biçim değiştirme riski gösteren ağaç türlerinden elde edilmiş kaplamaları yüksek sıcaklık derecelerinde kısa sürede kurutma, onlarda bir yandan renklerinin koyulaşmasına, kavrulmak suretiyle direnç değerlerinin düşmesine neden olurken, diger yandan da daha sonraki tutkallanma pratiklerinde sakıncalar yaratacak olan yüzeylerinde potlaşma, uç ve kenarlarında ondülasyon meydana gelmesine sebep olabilmektedir (Göker, 2003). 1.6.7. Kaplama Sınıflandırma Kurutulmuş kaplamalar kusurlarına göre sınıflandırılır, çok küçük ve dar parçalar uzaklaştırılmaktadır. Çok rutubetli kaplamalar da tekrar kurutulmak üzere ayrılmaktadır. En kusursuz kaplamalar yüzeyde kullanılmaktadır. Kaplamalar optik yöntemle sınıflandırılacağı gibi yüksek frekanslı sınıflandırma teknolojisi ile de sınıflandırılabilmektedir. Kaplamanın direnç özelliklerinin TKK nın son kullanım yerinde en verimli olabileceği biçimde kaplamalar yerleştirilmektedir (Dallı, 2005). 1.6.8. Kaplama Birleştirme TKK üretiminde kullanılan kaplamalar gerekirse alın alına ya da bindirme suretiyle uç uca eklenebilir. Yüzey kaplamaların birleştirilmesinde de pah açma işlemi yapılır. Yüzey kaplamalarında pahlı birleştirme kaplamaların her iki ucuna 3 cm uzunluğunda pah açılır. Tutkal yüzey kaplamasının pahlı kısmına sürülür. Pahlı birleştirmeler arasındaki mesafe 10 cm den daha fazla olmalıdır. TKK nın iç kısmına gelen kaplamalar ise genelde bindirme yöntemi ile birleştirilirler (Dallı, 2005). 18