Aşındırma işlemi uygulanmış bazı ağaç malzemelerde su bazlı koruyucu katmanların doğal yaşlandırma etkisine karşı renk değişimi

Abstract

Ahşap yapıların ve yapı malzemelerinin dayanıklılığı ve hizmet süresi, yapı kalitesi ve ekonomisinde en önemli konulardan biridir ve yapılarda ahşap yapı elemanlarının rutubet almasını engelleyen iyi bir tasarım, yapıya uzun bir hizmet ömrü sağlayacaktır. Fakat bazı yapılarda ve kullanım yerlerinde alınacak tasarım önlemleri dahi ahşabın hizmet ömrünü etkilememekte ve bu malzeme, rutubet kaynaklı mantar çürümelerine ve böcek ataklarına, yanmaya maruz kalabilmektedir. Çalışmada sodyum bikarbonat (NaHCO3) ile aşındırma işlemi (1, 2 ve 3 Atü) gerçekleştirilerek (püskürtme işlemiyle) yüzey ondüleli hale getirilmiş ve akabinde ASTM D 1413-007 (2007) standardına göre çeşitli çözelti konsantrasyonlarında (% 5, 7 ve 9) emprenye işlemine tabi tutulmuştur. En yüksek retensiyon değeri ladin odununda % 7 konsantrasyon ve 3 ATÜ’de (% 32,46), en düşük retensiyon meşe odununda % 9 konsantrasyon ve 1 ATÜ’de (% 5,22) belirlenmiştir. Ahşap malzemenin ikincil bir işlemle korunmasına yönelik su bazlı boya/vernik sistemleriyle üst yüzey işlemleri yapılmıştır. 12 aylık periyotla doğal yaşlandırma yapılarak, ahşabın dış hava etkilerine maruz kaldığı şartlar altında renk değişim değerlerinden (L*) ışıklılık değer değişimi belirlenmiştir. L* ışıklılık değeri odun türüne göre en yüksek kestane odununda (44,34), aşındırma etkisine göre en yüksek L* kontrol örneğinde, emprenye faktörüne göre L* değeri % 9 sodyum bikarbonatta (43,59), vernik/boya faktörüne göre L* en yüksek su bazlı vernikte (54,25) olarak gerçekleşirken 0,05 önem düzeyinde tüm faktörler anlamlı bulunmuştur.

Keywords

• Ahşap koruma
• İnsan/çevre sağlığı
• Su bazlı sistemler
• Sodyum bikarbonat
• renk değişimi
• Wood protection
• human/environmental health
• water-based systems
• sodium bicarbonate
• color change

Color change against the natural aging effect of water-based protective layers on some etched wood materials

Abstract

The durability and service life of wooden structures and building materials is one of the most important issues in building quality and economy, and a good design that prevents the wooden building elements from getting damp will provide a long service life to the structure. However, even the design measures to be taken in some buildings and places of use do not affect the service life of wood, and this material can be exposed to moisture-induced fungal decay and insect attacks. In the study, the surface was corrugated by etching (1,2,3 ATÜ) with sodium bicarbonate (NaHCO3) (spraying), and then impregnated at various solution concentrations (% 5, 7, and 9) according to ASTM D 1413-007 (2007) standard. The highest retention value was determined in spruce wood at % 7concentration and 3 ATU (% 32.46), the lowest retention in oak wood at % 9 concentration and 1 ATU (% 5.22). Top surface treatments were carried out with water-based paint/varnish systems to protect the wood material with a secondary treatment. The luminance value change was determined from the color change values (L*) under the conditions where the wood was exposed to the external weather effects by making natural aging in a 12-month period. L* mean change value is highest in chestnut wood (44.34), according to wood type, L* is highest in control sample according to abrasion effect, L* value according to impregnation factor is % 9 sodium bicarbonate (43.59), L* is highest according to varnish/paint factor water-based varnish (54.25), while all factors were found to be significant at the 0.05 significance level.

Keywords

• Wood protection
• human/environmental health
• water-based systems

References

1. Alkan, E., 2016. Doğal emprenye maddeleri ve borlu bileşikler ile emprenye edilen sarıçam (Pinus sylvestris L.) odununun fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi, Gümüşhane Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 76 s, Gümüşhane.
2. Arıcan, F., 2019. Tanen katkılı üst yüzey işlem maddesinin ahşabın dış ortam koşullarına karşı dayanıklılığına etkisi / Effect of tannin reinforced coatings on weathering resistance of wood, Yüksek Lisans Tezi, Bursa Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, 95s.
3. ASTM D 3023-98, 2017. Standard Practice for Determination of Resistance of Factory Applied Coatings on Wood Products of Stain and Reagents, American Society for Testing and Materials, USA Standard.
4. ASTM G7-05, 2005. Standard Practice for Atmospheric Environmental Exposure Testing of Nonmetallic Materials, USA Standard.
5. Ayadi, N., Lejeune, F., Charrier, F., Charrier, B., Merlin, A., 2003. Color stability of heat-treated wood during artificial weathering. Holz als Roh- und Werkstoff 61: 221-226.
6. Bal, B.C., 2006. Amonyaklı bakır quat (ACQ) emprenye tuzu ie emprenye edilen sarıçam (Pinus sylvestris L.) odununun bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin arastırılması, Kahramanmaras Sütçü Imam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Kahramanmaraş.
7. Baysal, E.,1994. Çeşitli Borlu ve WR Bileşiklerin Kızılcam Odununun Bazı Fiziksel Özelliklerine Etkisi, K.T.Ü. Fen Bil. Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Trabzon.
8. Berkel, A., 1972. Ağaç Malzeme Teknolojisi II. Cilt, Ağaç Malzemenin Korunması ve Emprenye Tekniği, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi, İÜ Yayın No:1745, Fak Yayın No:183, İstanbul, 592 s.

9. Bozkurt, Y., Göker, Y., Erdin, N., 1993. Emprenye Tekniği, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi, İ.Ü. Yayın No:3779, O.F. Yayın No:425, ISBN 975-404-327-2, İstanbul, 429 s.
10. Budakçı, M., 1997. Ahşap Verniklerinde Katman Kalınlığının Sertlik, Parlaklık ve Yüzeye Yapışma Mukavemetine Etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
11. Dişli, B., 2018. Bazı Mordan Ve Verniklerin Sarıçam (Pinus Sylvestris L.) Odununun Teknolojik Özellikleri Üzerine Etkisi, Artvin Çoruh Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği ABD, Yüksek Lisans Tezi, Artvin
12. Ersen, A., 2013. Taş Korumada Son 20 Yıldaki Gelişmeler ve Yenilikler, Restorasyon ve Konservasyon Çalışmaları Dergisi, Sayı:10, 3-19.
13. Feist, W.C., 1989. Archaelogical wood: properties, chemistry, and preservation. Chapter 11: Outdoor wood weathering and protection. American Chemical Society, pp. 263-297.
14. Hayden, J., 2014.Wood preservation method using sodium silicate and sodium bicarbonate.
15. Kaçamer, S., 2010. İmersol Aqua ve Tanalith-E İle Emprenye Edilmiş Isıl İşlemli Ağaç Malzemelerin Yapışma ve Yanma Dirençlerinin Belirlenmesi”. Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük, 72.
16. Kartal, N., 2016. Tarihi Ahşap Yapılarda Biyotik/Abiyotik Bozunmalar ve Koruma/Bakım Önlemleri, Restorasyon ve Konservasyon Çalışmaları Dergisi. 16: 51-58.
17. Kantay, R., Kartal, S. N., 2007. Termal modifikasyon işlemleri ahşabın korunması için iyi bir alternatif midir?”, Ahşap Yapı Malzemeleri Sektör Dergisi, yıl 7, sayı 35, s. 19-23.
18. Kara, F., 2015. Prit (FeS2) Maddesinin odunda emprenye edilebilme özelliği ve bazı teknolojik özelliklerine etkileri’’ Yüksek Lisans Tezi, Artvin Çoruh Üniversitesi, Artvin Çoruh Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Artvin.
19. Kesik, H., Akyıldız, M.H., Çağatay, K., Karamanoğlu, M., Bıçak,S., Olgun,Ç., Tiftik, A. 2016. Ahşap Malzeme Restorasyonunda Yüzey Temizleme Yöntemleri,1100-1113.
20. Kurtoğlu, A., 2000. Ağaç malzeme yüzey işlemleri 1. Cilt: Genel Bilgiler, İ.Ü. Orman Fakültesi, Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü, Üniversite Yayın No:4262, Fakülte Yayın No: 463, ISBN 975-404-590-9 (1. Cilt), İstanbul.
21. Lebow, S. T., Anthony, R. W., 2012. Guide for use of wood preservatives in historic structures”, USDA Forest Service Forest Products Laboratory General Technical Report, FPL-GTR-217.
22. Peker, H., 2014. Çay Bitki Ekstraktının Odun Koruma (Emprenye) Ve Üst Yüzey İşlem Maddesi Olarak Odunda Kullanılabilme Olanakları, Artvin Çoruh Üniversitesi, BAP Projesi, 2012.F11.02.16.
23. Soylamış, D., 2007. Su itici bazı emprenye maddelerinin üst yüzey işlemlerine etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü/Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi Ana Bilim Dalı, 74s.
24. Temiz, A., Terziev, N., Eikenes, M., Hafren, J., 2007. Effect of accelerated weathering on surface chemistry of modified wood, Applied Surf Sci 253: 5355-5362.
25. TS 7847 (2006) Paints and plasters – Coating materials and coating systems for exterior masonry and concrete, Turkısh Standard.
26. TS ISO 3129 (2021). Wood - Sampling Methods and General Requirements for Physical and Mechanical Tests, TSE, Ankara.
27. TS ISO 13061 (2021). Wood - Determination of Density for Physical and Mechanical Tests, TSE, Ankara.
28. ASTM D1641-04. Standard Practice for Conducting Outdoor Exposure Tests of Varnishes (Withdrawn 2013).
29. TS 4318, 1985. “Boya ve vernikleri metalik olmayan boya filmlerinin 20°, 60° ve 85° açılarda parlaklık ölçümü”, T.S.E., Ankara.
30. Uğurlu, E., Böke, H., 2009. Tarihi Yapıların Özgün Değerleri ile Korunması, Konservasyon Raporu Dergipark, Cilt 1, Sayı 2, 17 – 19.
31. URL-1. The Nara Document on Authenticity (Nara Conference on Authenticity in Relation to the World Heritage Convention, held at Nara, Japan, from 1-6 November 1994).
32. Yazıcı, Ö.A., 2019. Ahşap Malzemenin Fotodegradasyona Karşı Dayanıklılığının Tanen ve Nano Metal Oksitler İle Arttırılması, Yüksek Lisans Tezi, Bursa Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 133s.
33. Yildiz, S., Yildiz, Ü.C., Tomak, E.D., 2011. The effects of natural weathering on the properties of heattreated alder wood. BioResources 6(3): 2504- 2521.
34. Williams, R.S., 2005. Hand of Wood Chemistry and Wood Composites, Chapter 7: Weathering of wood. USDA, Forest Products Laboratory, Madison.