Giriþ: Ahþap; mobilya üretimi, yapý uygulamalarý gibi geniþ bir alan yelpazesinde kullanýlan vazgeçilmez bir malzemedir. Ahþap malzeme özelliklerinin iyileþtirilmesi ve hizmet ömrünün uzatýlabilmesi amacýyla geçmiþten günümüze farklý modifikasyon yöntemleri geliþtirilmiþtir. Aðaç malzeme özelliklerinin çoðu onun yoðunluðu ile yakýndan iliþkilidir. Düþük yoðunluk deðerlerine sahip çok fazla ilgi çekici olmayan aðaç türleri yoðunlaþtýrma modifikasyonu ile daha dirençli ve deðerli hale getirilerek kullaným alaný arttýrýlabilmektedir. Ahþapta yoðunlaþtýrma iþlemi genellikle ahþabýn enine yönde sýkýþtýrýlmasý sonucunda gerçekleþtirilir. Buna ilaveten, ahþap malzemedeki hücre boþluklarýnýn çeþitli kimyasallarla doldurulmasý ile de ahþap malzeme yoðunlaþtýrýlmaktadýr. Mekaniksel sýkýþtýrma ile yapýlan ahþap yoðunlaþtýrmasýnda karþýlaþýlan ana problem, sýkýþtýrýlmýþ ahþabýn ölçüsel olarak stabil olmamasýdýr. Çünkü sýkýþtýrýlmýþ ahþap neme veya suya maruz kaldýðý zaman sýkýþtýrýlmadan önceki baþlangýç ölçülerine neredeyse tamamen geri dönmektedir. Mekaniksel olarak sýkýþtýrýlmýþ ahþabýn ölçüsel stabilitesini arttýrmak için ýsý ve buharýn kombine edildiði termo-higro-mekanik (THM) ve viskoelastik termal sýkýþtýrma (VTC) gibi çeþitli yoðunlaþtýrma metotlarý geliþtirilmiþtir. Ayrýca, sýkýþtýrýlmýþ ahþaba yüksek sýcaklýkta uygulanan ýsýl iþlemler ile ölçüsel stabilite arttýrýlmaktadýr. Amaç: Bu çalýþmada, su itici özellikteki maddeler ile emprenye edildikten sonra farklý sýcaklýk ve oranlarda mekaniksel olarak yoðunlaþtýrýlmýþ kavak odununun bazý fiziksel özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmýþtýr. Yöntem: Çalýþmada; nispeten düþük yoðunluklu titrek kavak (Populus tremula L.) odunu örnekleri kullanýlmýþtýr. Örnekler, yýllýk halkalarý yüzeye paralel (teðet kesit) gelecek þekilde ve diri odun kýsmýndan taslak ölçülerde hazýrlanmýþtýr. Örnekler 20±2 °C sýcaklýk ve %65±3 baðýl nem koþullarýnda kondisyonlama yapýldýktan sonra 19×300 mm (teðet yön×lifler yönü) ölçülerinde ve sýkýþtýrma oranlarý dikkate alýnarak 20, 25 ve 33,3 mm kalýnlýkta (radyal yön) kesilmiþtir. Emprenye maddelerinin aðaç malzeme boþluklarýna daha iyi nüfuz etmesini saðlamak için örnekler 70 °C sýcaklýkta sabit aðýrlýða gelene kadar bekletilerek kurutulmuþtur. Emprenye maddesi olarak su itici özellikteki parafin, bezir yaðý ve stiren kullanýlmýþtýr. Emprenye iþlemi ASTM 1413-76 standardýna uygun olarak vakum tutuculu silindirik tank düzenekte gerçekleþtirilmiþtir. Yöntemde 760 mm Hg-1 basýnca eþdeðer ön vakumun 60 dk. süreyle uygulanmasýnýn ardýndan 24 saat süreyle atmosferik basýnçta örnekler çözelti içerisinde difüzyona býrakýlmýþtýr. Örneklerin emprenye öncesi ve sonrasý aðýrlýklarý belirlenmiþtir. Vinil monomer olan stiren ile muamele edilen örnekler için 90 °C sýcaklýktaki etüvde 2 saat süre ile polimerleþtirme iþlemi gerçekleþtirilmiþtir. Emprenye iþlemlerinden sonra örnekler 20±2 °C sýcaklýk ve %65±3 baðýl nem koþullarýnda sabit aðýrlýða gelene kadar kondisyonlanmýþtýr. Stiren ile muamele edilen örnekler ise polimerleþtirme sonrasý hemen yoðunlaþtýrmaya tabi tutulmuþtur. Yoðunlaþtýrma iþlemi, tabla ebatlarý 60×60 cm olan hidrolik pres vasýtasý ile üç farklý sýcaklýkta (120, 150 ve 180 °C) ve iki farklý oranda (%20 ve %40) gerçekleþtirilmiþtir. Özel metal kalýplar arasýna yerleþtirilen 25 ve 33,3 mm kalýnlýðýndaki örnekler, tablalarý belirlenen sýcaklýklarda ýsýtýlan preste 20 dk. ön ýsýtma iþleminden sonra 20 mm hedef kalýnlýðýna kadar sýkýþtýrýlmýþtýr. Sýkýþtýrýlan örnekler 10 dk. basýnç altýnda tutulmuþ ve sýcak presten alýnarak ortalama 5 kg/cm2’lik basýnç altýnda oda sýcaklýðýna kadar soðutulmuþtur. Örnekler daha sonra 20±2 °C sýcaklýk ve %65±3 baðýl nem koþullarýnda sabit aðýrlýða gelene kadar tekrar kondisyonlanmýþtýr. Bu iþlemlerden sonra, örneklerin fiziksel özelliklerindeki deðiþimleri belirlemek için geri esneme oraný, hava kurusu yoðunluk (TS 2472) ve suda bekletme sonrasý boyutsal deðiþim (TS 4084) testleri gerçekleþtirilmiþtir. Örneklerin fiziksel özellikleri üzerine emprenye ve yoðunlaþtýrma iþlemlerinin etkisi istatistiksel analizler ile belirlenmiþtir. Bulgular: Varyan analizi (ANOVA) sonuçlarýna göre, örneklerin seçilmiþ tüm fiziksel özellikleri üzerine emprenye maddesi ve yoðunlaþtýrma koþullarý faktörlerinin etkisi önemli bulunmuþtur (P≤0,05). Retensiyon deðeri en yüksek stirende (312 kg/m3), en düþük parafinde (155 kg/m3) elde edilmiþtir. DUNCAN testi tekli karþýlaþtýrma sonuçlarýna göre, örneklerdeki geri esneme oraný emprenye maddesi düzeyinde en düþük parafinde (%3,58), en yüksek bezir yaðýnda (%5,52); yoðunlaþtýrma düzeyinde ise en düþük 180 °C’de %20 sýkýþtýrmada (%3,38), en yüksek 120 °C’de %40 sýkýþtýrmada (%5,56) elde edilmiþtir. Örneklerin hava kurusu yoðunluk deðeri emprenye maddesi düzeyinde en yüksek stirende (0,792 g/cm3), en düþük emprenyesiz örneklerde (0,519 g/cm3); yoðunlaþtýrma düzeyinde ise en yüksek 120 °C’de %40 sýkýþtýrmada (0,748 g/cm3), en düþük yoðunlaþtýrma yapýlmamýþ örneklerde (0,519 g/cm3) bulunmuþtur. Örneklerin sýkýþtýrma yönündeki þiþme deðeri emprenye maddesi düzeyinde en yüksek emprenyesiz örneklerde (%32,62), en düþük stirende (%8,43); yoðunlaþtýrma düzeyinde ise en yüksek 120 °C’de %40 sýkýþtýrmada (%47,12), en düþük yoðunlaþtýrma yapýlmamýþ örneklerde (%3,11) elde edilmiþtir. Sonuç: Emprenye ön iþlemlerinden sonra yoðunlaþtýrýlmýþ kavak örneklerin geri esneme oraný, kontrol (emprenyesiz) örneklere göre parafin ve stiren ile iþlem gören örneklerde azalmýþtýr. Ancak, bezir yaðý ile iþlem gören örneklerde bir miktar artýþ gözlenmiþtir. Ayný sýkýþtýrma oranýnda (%20 veya %40), daha yüksek sýcaklýkta sýkýþtýrýlan örneklerde geri esneme oraný daha düþük elde edilmiþtir. Yoðunlaþtýrma iþlemleri sonrasý, örneklerin hava kurusu yoðunluk deðeri emprenye maddesine, sýkýþtýrma oraný ve sýcaklýðýna baðlý olarak artýþ göstermiþtir. Ýþlemsiz örneklere göre hesaplanan en yüksek yoðunluk artýþý, stiren ile muamele edilmiþ ve 180 °C’de %40 sýkýþtýrýlmýþ örneklerde (%173) belirlenmiþtir. Yoðunlaþtýrýlmýþ örneklerin radyal yöndeki þiþme deðerlerini emprenye ön iþlemi (özellikle stiren ile muamele) önemli derecede etkilemiþtir. Emprenyesiz örneklere göre stiren ile iþlem gören örneklerde þiþme deðeri %91 oranýna kadar azalmýþtýr. Sonuç olarak, yoðunlaþtýrýlmýþ aðaç malzemelerin uzun süre su ile temasý halinde yaþanan sýkýþtýrýlmadan önceki baþlangýç ölçülerine geri dönme eðilimi, stiren ile ön emprenye sonrasý neredeyse tamamen giderilebilmiþtir.
Anahtar Kelimeler: Aðaç Malzeme, Emprenye, Yoðunlaþtýrma, Fiziksel Özellikler
|