Isıl işlem uygulanmış odunlardan üretilen çapraz laminasyonlu panellerin bazı fiziksel ve mekanik özellikleri

Abstract

Bu çalışmada, ThermoWood yöntemi kullanılarak ısıl işlem uygulanmış farklı ağaç türü odunlarından üretilen çapraz laminasyonlu ahşap (ÇLK) panel çeşitlerinin bazı fiziksel ve mekanik özellikleri tespit edilmiştir. Ayrıca, çalışmada ısıl işlem uygulamasının poliüretan (PU) tutkalının yapışma kalitesine olan etkisi ve kereste olarak kullanımı az olan kavak (Populus spp.) gibi ağaç türlerinin ÇLK panel üretiminde orta tabakada kullanım özellikleri incelenmiştir. ÇLK panel üretiminde, ısıl işlem uygulanmış sarıçam (Pinus sylvestris L.) ve Amerikan dişbudağı (Fraxinus americana L.) keresteleri ile ısıl işlem uygulanmamış sarıçam ve Amerikan dişbudağı keresteleri Nova Orman Ürünleri A.Ş. firmasından, ısıl işlem uygulanmamış Samsun kavağı (I-77/51 Populus deltoides Bartr.) keresteleri ise Kaswood Endüstriyel Orman Ürünleri A.Ş. firmasından temin edilmiştir. ÇLK panellerin üretiminde tabakalarda kullanılan ahşap malzeme türü üç farklı şekilde kullanılmıştır. Bunlardan ilki; dış tabakalarda ayrı ayrı gruplarda sarıçam, termo sarıçam, dişbudak ve termo dişbudak, orta tabakada kavak odunu kullanılarak üretilen S 90, TS 90, D 90 ve TD 90 grubu paneller, ikincisi dış tabakalarda ve orta tabakada sadece kavak odunu kullanılarak üretilen K 90 grubu paneller ve sonuncusu kontrol gruplarına kıyasla orta tabaka açı oryantasyonu 45 derece olarak ayarlanmış S 45, TS 45, K 45, D 45 ve TD 45 grubu panellerdir. Üretilen ÇLK panellerden ve kullanılan ahşap malzemelerden ilgili standartlarda belirtilen ölçülere göre deney numuneleri hazırlanmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen veriler SPSS 26 istatistik programı yardımıyla değerlendirilmiş ve sonuçlar yorumlanmıştır. Çalışma sonucunda ısıl işlem uygulamasının üretimde kullanılan ahşap malzemelerin lif doygunluk noktası, denge rutubet miktarı, hacmen daralma, eğilme direnci, çekme direnci, tutkal adezyon direnci değerlerinde azalmaya neden olduğu, ekstraktif madde yüzdesinde ise genellikle bir artışa neden olduğu görülmüştür. Ayrıca malzemelerin elastikiyet modülü ve basınç direnci değerlerinde artış tespit edilmiştir. Üretilen ÇLK panellerin özellikleri incelendiğinde ise suda bekletme deneyi sonucunda ısıl işlem uygulaması panellerin kalınlık artış yüzdelerinde azalma, ağırlık artış yüzdelerinde düşük oranda bir azalma sağladığı, orta tabaka açı oryantasyonunun ise kalınlık artışına etkili olmadığı, ağırlık artışına ise düşük oranda arttırıcı yönde etkili olduğu görülmüştür. Isıl işlem uygulaması panellerin su buharı iletimi özelliği bakımından S 90-45 gruplarında azalmaya, D 90-45 gruplarında düşük oranda azalmaya, orta tabaka açı oryantasyonu ise TD 45 grubu haricinde kalan S 45, TS 45, K 45 ve D 45 gruplarında düşük oranda azalmaya neden olmuştur. Isıl işlem uygulamasının panellerin termal iletkenlik özelliklerinde azalmaya neden olduğu, orta tabaka açı oryantasyonunun ise S 45 grubu dışında kalan TS 45, K 45, D 45 ve TD 45 gruplarında değerlerde azalmaya neden olduğu görülmüştür. Isıl işlem uygulaması panellerin eğilme direnci ve elastikiyet modülü değerlerinde azalmaya, orta tabaka açı oryantasyonu ise TS 45, D 45 ve TD 45 gruplarında bu değerlerde artışa, S 45 ve K 45 gruplarında ise genellikle bu değerlerde azalmaya neden olmuştur. Değerler ANSI APA PRG 320 (2012) ÇLK üretim standardında belirtilen değerler ile kıyaslandığında D 45 grubu E1 sınıfı, S 90 ve S 45 grupları, D 90 grubu ve TD 45 grubu E3 sınıfı şartlarını sağlamaktadır. TS 90-45 ve K 90-45 grupları ile TD 90 grubu elastikiyet modüllerinin yeterli gelmemesi nedeniyle hiçbir gruba girememiştir. Isıl işlem uygulaması panellerin yüzeyine ve dış tabaka elyaf yönüne paralel basınç direnci üzerine S 90-45 gruplarında arttırıcı, D 90-45 gruplarında ise azaltıcı yönde etki etmiştir. Orta tabaka açı oryantasyonu ise K 45 ve D 45 gruplarında azaltıcı yönde S 45, TS 45 ve TD 45 gruplarında ise arttırıcı yönde etki etmiştir. Değerler ÇLK üretim standardı ile kıyaslandığında tüm grupların E1 sınıfı şartlarını sağladığı gözlemlenmiştir. Liflere dik basınç direnci özelliklerinde gruplar arasında anlamlı derecede fark tespit edilememiştir. Isıl işlem uygulaması panellerin delaminasyon özellikleri üzerine S 90-45 gruplarında arttırıcı yönde etki etmiş, D 90-45 gruplarında ise etkili olmamıştır. Orta tabaka açı oryantasyonu ise D 45 grubu haricindeki gruplarda delaminasyonu azaltıcı yönde etki ederek panellerin suya karşı olan dayanıklılığında artış sağlamıştır. Orta tabaka açı oryantasyonu 4 nokta eğilme, liflere paralel basınç, delaminasyon ve kalınlık artışı deneylerinde anlamlı derecede bir farka neden olmuş, haricindeki deneylerde ise az miktarda farka neden olmuş olsa da %95 güven aralığında anlamlı derecede bir fark oluşumu sağlayamamıştır. Çalışma sonucunda panel üretiminde yerli veya endemik odun türlerinin kullanılarak yeni çalışmalar yapılması, farklı sert ağaç türlerinin ÇLK panel üretiminde uygunluğunun tespit edilmesi, orta tabakada 45 derece açı uygulamasının diğer ağaç türleri üzerine etkilerinin tespiti amacıyla farklı türlerden üretilmiş ÇLK panellerin performanslarının tespit edilmesi, farklı tutkal türleri ve markalarının performanslarının tespit edilmesi, panel üretiminde ardışık tabakalarda farklı ağaç türleri kullanılarak yeni çalışmaların yapılması ve parmak dişli birleştirmeye alternatif daha dayanıklı birleştirme çeşitleri hakkında kapsamlı çalışmalar yapılması önemli görülmektedir.