Kopalit Kompozit Levhaların Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Öz

Biçme sürecinde farklı büyüklüklerde oluşan odun talaşları, yonga levha (YL), yönlendirilmiş yonga levha (OSB) vb. kompozit levhaların üretiminde farklı oranlarda kullanılmaktadır. Küçük odun talaşlarının tek başına kullanılarak üretildiği levhalarda çok yüksek mekanik direnç beklenmez. Bu talaşlar, kalıp içinde yüksek basınç ve sıcaklıkta preslenip yüzeyleri dekor kağıdı ile kaplanırsa, mekanik direnç özellikleri yüksek yeni kompozit levhalar üretilebilir. Bu çalışma, Kopalit olarak isimlendirilen yeni levhaların mobilya mühendislik tasarımında ihtiyaç duyulan fiziksel ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi amacı ile yapılmıştır. Bu amaçla, Doğu kayını (Fagus Orientalis L.) talaşından üretilen levhalar farklı yoğunluktaki dekor kağıtları ile kaplanmış ve üç ayrı kompozit levha (Kopalit 1, Kopalit 2 ve Kopalit 3) hazırlanmıştır. Deneylerde, kompozit levhaların yoğunlukları, vida çekme mukavemetleri, çizilme direnci, eğilme direnci ve eğilmede elastikiyet modülü değerleri, ilgili standartlara göre tespit edilerek mobilya tasarımcıları için sistematik veri tabanı oluşturulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Kopalit
• kompozit malzeme
• fiziksel özellikler
• mekanik özellikler

Investigation of Physical and Mechanical Properties of Copalit Composite Boards

Abstract

Wood sawdust formed in different sizes during the mowing process, chipboard (YL), directed chipset (OSB) and so on. It is used in different proportions in the production of composite plates. Very high mechanical resistance is not expected in the plates where small wood shavings are produced alone. If these chips are pressed at high pressure and temperature in the mold and their surfaces are covered with decor paper, new composite plates can be produced with high mechanical resistance properties. This study was conducted to determine the physical and mechanical properties needed in furniture engineering design of the new plates called Kopalit. For this purpose, the plates produced from the sawdust of different mixture rates and eastern beech (fagus orientalis L.) was used as examples of experimental examples. In the experiments, the density of composite plates, screw tensile strength, scratch resistance, bending resistance and elasticity module values in bending were determined according to the relevant standards and a systematic database was created for furniture designers.

Keywords

• Kopalit
• composite material
• physical properties
• mechanical properties

References

1. [1]Verma, C. S., Sharma, N. K., Chariar, V. M., Maheshwari, S. & Hada, M. K., “Comparative study of mechanical properties of bamboo laminae and their laminates with woods and wood based composites”. Composites Part B: Engineering, 60, 523-530, (2014).
2. [2]Renner, J. S., Mensah, R. A., Jiang, L., Xu, Q., Das, O. & Berto, F.,. “Fire behavior of wood-based composite materials”. Polymers, 13(24), 4352, (2021).
3. [3]Çehreli, T. H., “Yönlendirilmiş yongalı levhaların üretimi, teknolojik özellikleri ve kullanma yerleri”, K.T.Ü. Orman Fakültesi Dergisi, 4(1), 98-120, (1981).
4. [4]Ledhem, A., Dheilly, R. M., Benmalek, M. L. & Quéneudec, M., “Properties of wood-based composites formulated with aggregate industry waste”. Construction and Building Materials, 14(6-7), 341-350, (2000).
5. [5]Ramesh, M., Rajeshkumar, L., Sasikala, G., Balaji, D., Saravanakumar, A., Bhuvaneswari, V. & Bhoopathi, R., “A critical review on wood-based polymer composites: processing, properties, and prospects”. Polymers, 14(3), 589, (2022).
6. [6]Stark, N., & Cai, Z., “Wood-based composite materials: panel products, glued laminated timber, structural composite lumber, and wood–nonwood composites”. Chapter 11 in FPL-GTR-282, 11-1, (2021).
7. [7]Cai, Z., Senalik, C. A., & Ross, R., “Mechanical properties of wood-based composite materials”. Chapter 12 in FPL-GTR-282, 12-1, (2021).
8. [8]Youngquist, J. A., “Wood-based composites and panel products”. Wood handbook: wood as an engineering material. Madison, WI: USDA Forest Service, Forest Products Laboratory, 1999. General technical report FPL; GTR-113: Pages 10.1-10.31, 113. (1999).

9. [9]Barbu, M. C., Reh, R., & Irle, M., “Wood-based composites”. In Research Developments in Wood Engineering and Technology (pp. 1-45). IGI Global, (2014)..
10. [10]Ansell, M. P. (Ed.), “Wood composites”. Woodhead Publishing, (2015).
11. [11]Mengeloglu, F., Karakus, K., “Some properties of eucalyptus wood flour filled recycled high density polyethylene polymer-composites”, Turkish Journal of Agriculture And Forestry, 32, 537-546, (2008).
12. [12]LM. Matuana , Heıden PA., “Wood composites”, Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 12,521-546, (2004).
13. [13]Doğan, M., “Kalıplı yonga levha üretiminde kullanılan tutkal reçetesinin ürün özelliklerine etkisi”, Yüksek Lisans Tezi, Bartın Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bartın,(2019).
14. [14]Akbulut T., ve Ayrılmış N., Yonga levha endüstrisi, Laminart Mobilya Dekorasyon Sanat Tasarım Dergisi, Nisan-Mayıs 7, 119-122, (2000).
15. [15]Örs Yalçın, B. S., Özen, R., & Doğanay, S., “Mobilya üretiminde kullanılan ağaç malzemelerin vida tutma dirençleri”, Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 22(1), 29-34, (1998).
16. [16]Efe, H., & İmirzi, H. Ö., “Mobilya üretiminde kullanılan çeşitli bağlantı elemanlarının mekanik davranış özellikleri”, Politeknik Dergisi, 10(1), 93-103, (2007).
17. [17]Tan, H., & Çolakoğlu, G., “Dolgu maddesi olarak meşe palamut unu kullanımının kayın ve okume kontrplak levhalarında bazı mekanik ve fiziksel özellikleri üzerine etkisi”, III.Ulusal Karadeniz Ormancılık Kongresi, 5, 20-22, (2010).
18. [18]Yorur, H., Birinci, E., Gunay, M. N., & Tor, O., “Effects of factors on direct screw withdrawal resistance in medium density fiberboard and particleboard”, Maderas Ciencia y Tecnologia, 22 (3): 375–384, (2020).
19. [19]Abu, F., & Ahmad, M., “Effects of screw insertion on screw withdrawal strength”, International Journal of Advanced and Applied Sciences, 2(12), 25-29, (2015).
20. [20]Yıldırım, K., “Odun kuvars ikameli plastik kompozit malzeme özelliklerinin araştırılması”. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (32), 152-159, (2021).
21. [21]Birinci, E., & Kaymakci, A., “Effect of freeze–thaw cycling on the screw direct withdrawal resistance of beech, ozigo, and okoume plywoods”. Forests, 14(6), 1243, (2023).
22. [22]Birinci, E., “Higrotermal yaşlandırmanın, MDF ve yonga levhalarda renk değişimi, yüzey pürüzlülüğü ve vida çekme direncini üzerine etkisinin incelenmesi”, Ormancılık Araştırma Dergisi, 9(Özel Sayı), 172-177, (2022).
23. [23]Efe, H., Kasal, A., “Çeşitli masif ve kompozit ağaç malzemelerin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi”, GÜTEF Politeknik Dergisi, 10 (3),303-311, (2007).
24. [24]Bala, E., “Ahşap plastik kompozit malzemelerden üretilen bazı birleştirme elemanlarının mekanik performans özellikleri”, Yüksek Lisan Tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Muğla, (2017).
25. [25]Kabakcı, A., “Buğday sapı unu oranının ve plastik tipinin odun-plastik kompozitlerin mekanik özelliklerine etkisi”, Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş, (2009).
26. [26]Akbaş, S., Güleç, T., Tufan, M., Taşcıoğlu, C. & Peker, H., “Fındık kabuklarının polipropilen esaslı polimer kompozit üretiminde değerlendirilmesi”, Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 14(1), 50-56 , (2013).
27. [27]Avcı, E., “Ahşap plastik kompozitlerin kullanım performansları üzerine araştırmalar”, Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, (2012).
28. [28]Erdil YZ, Zhang J, Eckelman CA., “Staple holding strength of furniture frame joints constructed of plywood and oriented strandboard”, Forest Products Journal 53(1), 70–75, (2003).
29. [29]Wang XA, Salenikovich A, Mohammad M., “Localized density effects on fastener holding capacities ın wood-based panels”. Forest Products Journal 57(1/2), 103–109, (2007).
30. [30]Colakoglu MH., “Determination of bending strength elongation ın bending screw withdrawal strength and swelling ın thickness of some panels”, Journal of Applied Sciences 9(22), 4061–4065, (2009).
31. [31]Vassiliou V, Barboutis I., “Screw withdrawal capacity used ın the eccentric joints of cabinet furniture connectors ın particleboard and MDF”, Journal of Wood Science, 51(6), 572–576, (2005).
32. [32]Chen Y, Zhu S, Guo Y, Liu S, Tu D, Fan H., “Investigation on withdrawal resistance of screws ın reconstituted bamboo lumber”, Wood Research, 61(5), 799–810, (2016).
33. [33]Istek, A., Aydemir, D., Aksu, S., “The effect of décor paper and resin type on the physical, mechanical, and surface quality properties of particleboards coated with impregnated décor papers”. BioResources, 5(2), 1074-1083, (2010).
34. [34]Nemli G., Çolakoglu G., “The influence of lamination technique on the properties of particleboard”, Building and Environment, 40(1), 83-87, (2005).
35. [35]Nemli, G., “Factors affecting some quality properties of the decorative surface overlays”. Journal of materials processing technology, 195(1-3), 218-223, (2008).
36. [36]TS 4757 “Mobilya yüzeyleri- Çizilme mukavemetinin tayini” TSE, Ankara, (1986).
37. [37]Baykan İ., “Mobilya endüstrisinde üst yüzey işlemleri kitabı”, Hacettepe üniversitesi, Ankara, (2000).
38. [38]Döngel, N., Küreli, İ. & Söğütlü, C., “Ahşap ve ahşap esaslı döşeme kaplama malzemelerinin aşınma ve çizilme direnci ile sigara ateşine dayanıklılıklarının belirlenmesi”. 3. Ulusal Mobilya Kongresi (UMK-2015), 10-12,(2015).
39. [39]Örs, Y., Küreli, İ. & Söğütlü, C., “Konut mutfak tezgahlarında kullanılan çeşitli ağaç malzemelerin aşınma ve çizilme dirençlerinin belirlenmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 15(2), 475-483, (2002).
40. [40]Midiroğlu, M., Isıl işlem görmüş ladin ağaçlarından üretilen masif panellerin vernik etkilerinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Düzce Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Düzce, (2015).
41. [41]TS EN 326-1, ‘‘Ahşap esaslı levhalar-numune alma kesme ve muayene bölüm 1:Deney numunelerinin seçimi, kesimi ve deney sonuçlarının gösterilmesi’’ T.S.E., Ankara, (1999).
42. [42]TS EN 323, “Ahşap esaslı levhalar – Birim hacim ağırlığının tayini”, T.S.E., Ankara, (1999).
43. [43]TS EN 320, “Lif levhalar – Vida tutma kabiliyetinin (mukavemetinin) tayini”, T.S.E., Ankara, (1999).
44. [44]TS EN 15186, “Mobilya-Çizilmeye karşı yüzey mukavemetinin değerlendirilmesi”, TSE, Ankara, (2012).
45. [45]TS EN 310, ‘‘Ahşap esaslı levhalar-Eğilme dayanımı ve eğilme elastikiyet modülünün tayini’’ TSE, Ankara, (1999).