Effects of Hot Water Steam on Surface Color Properties of Wood Based Composite Panel Materials

Abstract

This study investigated the changes in color parameters of HDF, MDF, and particleboards resulting from hot water steam application. Hot water steam was applied homogeneously to the surfaces of the selected board types, and the resulting color changes were measured with a colorimeter. The results indicate that hot water steam causes more pronounced color changes, particularly on MDF and HDF. Significant increases were observed in redness (a*), luminance (L*), and yellowness (b*), with significant changes in yellowness and redness, particularly on MDF. Additionally, a significant decrease in color tone angle (ho) and an increase in color saturation (C*) were observed. Following hot water steam application, particleboard, MDF, and HDF boards achieved ∆E* values of 1.42, 8.01, and 9.25, respectively. MDF exhibited a moderate change, HDF board exhibited the highest color change, and particleboard exhibited the lowest. These findings demonstrate that hot water steam application alters the aesthetic properties of materials such as MDF and HDF and that this change can be managed in a controlled manner. It was determined that the hot water steam application used in this study can be used to modify surface properties without the use of any chemicals and also represents an environmentally friendly method.

Keywords

• hot stream
• color parameters
• particleboard
• MDF
• HDF

Ahşap Esaslı Kompozit Levha Malzemeleri Yüzey Renk Özellikleri Üzerine Sıcak Su Buharının Etkileri

Öz

Bu çalışmada, HDF, MDF ve yonga levhalarına ait renk parametrelerinin sıcak su buharı uygulaması karşısında meydana gelen değişleri incelenmiştir. Sıcak su buharı, çalışmada seçilen levha türlerinin yüzeyine homojen şekilde olacak uygulanmış ve yapılan işlem sonrasında renk değişimleri bir renk cihazı ile ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar, sıcak su buharının özellikle MDF ve HDF üzerinde daha belirgin renk değişimlerine yol açtığını göstermektedir. Kırmızılık (a*), ışıklılık (L*), ve sarılık (b*) değerlerinde önemli artışlar gözlenmiş, özellikle MDF’de sarılık ve kırmızılık değerlerinde büyük değişimler elde edilmiştir. Buna ek olarak, renk tonu açısında ise (ho) belirgin bir azalma ve renk doygunluğu (C*) değerlerinde artış tespit edilmiştir. Sıcak su buharı uygulaması sonrasında, Yonga levha, MDF ve HDF levhalarında sırasıyla 1.42, 8.01 ve 9.25’lik ∆E* değerlerine ulaşılmış, MDF orta düzeyde bir değişim göstermiş, HDF levha en yüksek renk değişimini sunarken ve Yonga levha ise en düşük renk değişimini vermiştir. Bu bulgular, sıcak su buharı uygulamasının, MDF ve HDF gibi malzemelerin estetik özelliklerini değiştirdiğini ve bu değişimin kontrollü bir şekilde yönetilebileceğini ortaya koymaktadır. Çalışmada kullanılan sıcak su buharı uygulamasının herhangi bir kimyasal madde kullanımına gerek kalmadan yüzey özelliklerini değiştirebilmesi için kullanılabileceği ve aynı zamanda çevre dostu bir yöntem sergilediği belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Sıcak su buharı
• renk parametreleri
• MDF
• HDF
• yongalevha

References

1. ASTM D 2244-3. (2007). Standard practice for calculation or color tolerances and color differences from instrumentally measured color coordinates. ASTM International.
2. Barbu, M. C., & Paulitsch, M. (2015). Development of wood-based products worldwide. Pro Ligno, 11(4), 104–109. Çetin, N. S., Özmen, N., & Alma, M. H. (2010). Effects of heat treatment on color and surface characteristics of wood-based panels. Wood Research, 55(1), 45–54.
3. DIN 5033. (1979). Deutsche Normen. Farbmessung. Normenausschuss Farbe (FNF) im DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Beuth Verlag, Berlin.
4. Dunky, M. (1998). Urea-formaldehyde (UF) adhesive resins for wood. International Journal of Adhesion and Adhesives, 18(2), 95–107.
5. El-Kassas, A. M., & Mourad, A. H. I. (2013). Novel fibres preparation technique for manufacturing of rice straw based fibreboards and their characterization. Materials & Design, 50, 757–765.
6. ISO 554. (1976). Standard atmospheres for conditioning and/or testing. International Standardization Organization.
7. Lange, D. R. (1999). Fundamentals of Colourimetry - Application Report No. 10e. DR Lange: New York, NY, USA. Nicewicz, D., & Kowaluk, G. (2015). Changes of surface brightness of MDF boards. Annals of Warsaw University of Life Sciences-SGGW. Forestry and Wood Technology, (92), 295–299.
8. Pelaez-Samaniego, M. R., Yadama, V., Garcia-Perez, M., Lowell, E., & Amidon, T. (2014). Effect of hot water extracted hardwood and softwood chips on particleboard properties. Holzforschung, 68(7), 807–815. https://doi.org/10.1515/hf-2013-0150

9. Rowell, M. R. (2005). Handbook of wood chemistry and wood. CRC Press Ltd. Skaar, C., (1972). Water in wood (1st ed.). Syracuse University Press.