A Study on the Use of Vinegar and Carbonate Mixtures as Color Modifiers on Mulberry (Morus alba) Wood

Year 2024, Volume: 2 Issue: 2, 58 - 63, 30.12.2024

Ümit Ayata , Elif Hümeyra Bilginer , Osman Çamlıbel , Hüseyin Peker

Abstract

This study investigates changes in some surface properties (color, glossiness, and whiteness index: WI*) following the application of vinegar (grape and hawthorn) and carbonate mixtures, which are chemicals used in the food industry as color modifiers, on mulberry (Morus alba) wood. Following the preparation of the solutions, they were applied separately onto the wooden surfaces using a brush. The untreated and treated surfaces were compared with each other. Variance analyses revealed that the type of solution was found to be significant across all tests. With both prepared solutions, an increase in the a* values was observed, while decreases were detected in WI*, L*, b*, C*, and ho, as well as in the glossiness values measured at all degrees and directions. The ΔE* values were determined to be 12.31 for grape vinegar + carbonate solution and 12.92 for hawthorn vinegar + carbonate solution. With the application of both solutions, negative ΔL*, Δb*, and ΔC* values were obtained, while Δa* values were found to be positive. It was observed that the prepared solutions had a color-modifying effect on the wooden material surfaces.

Keywords

Mulberry, carbonate, color, glossiness, vinegar, whiteness index

Dut (Morus alba) Ahşabında Renk Değiştirici Olarak Sirke Ve Karbonat Karışımlarından Hazırlanan Çözeltilerin Kullanılması Üzerine Bir Araştırma

Abstract

Bu çalışma, dut (Morus alba) ahşabında renk değiştirici olarak gıda sektöründe kullanılan kimyasallardan olan sirke (üzüm ve alıç) ve karbonat karışımlarının kullanılması sonrasında meydana gelen bazı yüzey özelliklerine (renk parametreleri, parlaklık değerleri ve beyazlık indeksi: WI*) ait değişimleri araştırılmıştır. Çözeltiler hazırlandıktan sonra ahşap malzeme yüzeylerine tek olarak fırça ile uygulanmıştır. Çözelti uygulanmamış ve uygulanmış olan yüzeyler birbirleri ile kıyaslanmıştır. Varyans analizlerine bakıldığında bütün testler üzerinde çözelti türünü anlamlı olarak tespit edildiği görülmüştür. Hazırlanmış olan her iki çözeltiler ile a* değerleri artarken, WI* (her iki yönde), L*, b*, C*, ho ile bütün dereceler ve yönlerde yapılan parlaklık değerlinde azalışlar tespit edilmiştir. ∆E* değerleri üzüm sirke + karbonat çözeltisi ile 12.31 ve alıç sirkesi + karbonat çözeltisi ile 12.92 olarak elde edilmiştir. Her iki çözelti uygulamaları ile ∆L*, ∆a* ve ∆C* değerleri negatif olarak elde edilirken, ∆b* değerleri ise pozitif olarak bulunmuştur. Hazırlanan çözeltilerin ahşap malzeme yüzeylerinde renk değiştirici etkide bulunduğu görülmüştür.

Keywords

Dut, karbonat, renk, parlaklık, sirke, beyazlık indeksi

References

• [1] Goverse T., Hekkert M.P., Groenewegen P., Worrell E., Smits R.E.H.M. Wood innovation in the residential construction sector; opportunities and constraints, Resources, Conservation and Recycling, 34 (2001) 53-74.
• [2] Olorunnisola A.O. Design of Structural Elements with Tropical Hardwoods, (2018). ISBN: 978-3-319-65342-6, ISBN: 978-3- 319-65343-3 (eBook), DOI: 10.1007/978-3-319-65343-3.
• [3] DIN 6174. Colorimetric evaluation of colour differences of surface colours according to the CIELAB formula, (1979).
• [4] Hauptmann M., Pleschberger H., Mai C., Follrich J., Hansmann C. The potential of color measurements with the CIEDE2000 equation in wood science, European Journal of Wood and Wood Products, 70 (2012) 415-420. DOI: 10.1007/s00107- 011-0575-6.
• [5] Johnston C.S., Gaas, C.A. Vinegar: medicinal uses and antiglycemic effect. Medscape General Medicine, 8:2 (2006)
• [6] Scott P.W. Infrared transmission spectra of carbonate minerals. Minerals Engineering, 8:8 (1995) 933. DOI: 10.1016/0892-6875(95)90000-4.
• [7] Devi B., Sharma, N., Kumar D., Jeet K. Morus alba Linn: A phytopharmacological review. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 5:2 (2013) 14-18.
• [8] Se Golpayegani A., Brémaud I., Gril J., Thevenon M.F., Arnould O., Pourtahmasi K. Effect of extractions on dynamic mechanical properties of white mulberry (Morus alba). Journal of wood Science, 58 (2012) 153-162. DOI: 10.1007/s10086-011-1225-7.
• [9] Mustoe G., Acosta M. Origin of petrified wood color. Geosciences, 6:2 (2016) 25. DOI: 10.3390/geosciences6020025.
• [10] Vakhittova N.A., Safonov V. Effect of chitosan on the efficiency of dyeing textiles with active dyes, Fibre Chemistry, 35 (2003). 27-28. DOI: 10.1023/A:1023819521538
• [11] Hu J., Liu Y., Wu Z. Structural color for wood coloring: A Review. BioResources, 15:4 (2020) 9917-9934. DOI: 10.15376/biores.15.4.Hu.
• [12] Yang A.W. A survey on usage of mulberry leaves for controlling treatment. PRSC-Planetary Scientific Research Center Proceedings (2012).
• [13] Arfan M., Khan R., Rybarczyk A., Amarowicz R. Antioxidant activity of mulberry fruit extracts. International journal of molecular sciences, 13:2 (2012) 2472-2480. DOI: 10.3390/ijms13022472.
• [14] Gryn-Rynko A., Bazylak G., Olszewska-Slonina D. New potential phytotherapeutics obtained from white mulberry (Morus alba L.) leaves. Biomedicine & Pharmacotherapy, 84 (2016) 628-636. DOI: 10.1016/j.biopha.2016.09.081.
• 15] Anonymous. The Wealth of India, A Dictionary of Indian Raw materials. Vol. 7. New Delhi: Council of Scientific and Industrial Research, p. 429-437 (1952).
• [16] Bown, D. Encyclopaedia of Herbs and their Uses. Dorling Kindersley, London, (1995). ISBN: 0-7513-020-31. 63
• [17] Reid B.E. Famine Foods of the Chiu-Huang Pents'ao. Taipei. Southern Materials Centre, (1977).
• [18] Duke J.A. The quest for tolerant germplasm. p. 1-61. In: ASA Special Symposium 32, Crop tolerance to suboptimal land conditions. Am. Soc. Agron. Madison, WI, (1978).
• [19] Hussain F., Rana Z., Shafique H., Malik A., Hussain Z. Phytopharmacological potential of different species of Morus alba and their bioactive phytochemicals: A review. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 7:10 (2017) 950-956. DOI: 10.1016/j.apjtb.2017.09.015.
• [20] Huxley A. The New RHS Dictionary of Gardening. MacMillan Press (1992). ISBN: 0-333-47494-5.
• [21] Wyman D. Wyman's gardening encyclopedia. MacMillan Publishing Co. Inc., New York, (1974). [22] Duke J.A. Morus alba L.. Handbook of Energy Crops (unpublished) (1983).
• [23] Ayata Ü., Çavuş V., Bal B.C. Efe, F.T. Dut, doğu çınarı, kızılçam ve sedir ağaç türlerinde janka sertlik değerinin belirlenmesi, 2. Uluslararası Bilimsel Çalışmalarda Yenilikçi Yaklaşımlar Sempozyumu, 30 Kasım - 2 Aralık, Samsun, Türkiye, 1490- 1494, (2018).
• [24] Cavus V., Sahin S., Esteves B. Ayata U. Determination of thermal conductivity properties in some wood species obtained from Turkey. Bioresources, 14:3 (2019) 6709-6715. DOI: 10.15376/biores.14.3.6709-6715.
• [25] ISO 554. Standard atmospheres for conditioning and/or testing, International Standardization Organization, Geneva, Switzerland, (1976).
• [26] ASTM E313-15e1. Standard practice for calculating yellowness and whiteness indices from instrumentally measured color coordinates, ASTM International, West Conshohocken, PA, (2015).
• [27] ISO 2813. Paints and varnishes - determination of specular gloss of non-metallic paint films at 20 degrees, 60 degrees and 85 degrees, International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland, (1994).
• [28] ASTM D 2244-3. Standard practice for calculation or color tolerances and color, differences from instrumentally measured color coordinates, ASTM International, West Conshohocken, PA, (2007).
• [29] Lange D.R. Fundamentals of Colourimetry - Application Report No. 10e. DR Lange: New York, NY, USA, (1999).
• [30] DIN 5033. Deutsche Normen, Farbmessung. Normenausschuß Farbe (FNF) im DIN Deutsches Institut für Normung eV, Beuth, Berlin März., (1979).
• [31] Ayata, Ü., Bilginer, E.H., and Çamlıbel, O., (2024). Gıda sektöründe kullanılan bazı kimyasalların Honduras Rosewood (Dalbergia stevensonii Standl.) ahşabında renk açma kimyasalı olarak kullanılması üzerine bir çalışma, Artvin Çoruh Üniversitesi Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 2(1): 32-40.
• [32] Çamlıbel, O., and Ayata, Ü., (2024). Movingui (Distemonanthus benthamianus Baillon) ahşabında renk değiştirme işlemi olarak farklı sirke türlerinin ve karbonat kimyasallarının kullanılması üzerine bir araştırma, European Conferences 5. Uluslararası Sağlık, Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Kongresi, 13-16 Haziran 2024, Roma, İtalya.
• [33] Ayata, Ü., (2024). The effects of carbonate and vinegar mixture on selected surface properties of iatandza (Albizia ferruginea) wood, Furniture and Wooden Material Research Journal, 7(1): 17-25. DOI: 10.33725/mamad.1457494.