Utilization of rorippa stalks (Rorippa austriaca) in the production of medium density fiberboard

Abstract

Utilization of rorippa stalks (Rorippa austriaca) in the production of medium density fiberboard

Abstract: The main objective of this study was to investigate the potential of rorippa stalks (Rorippa austriaca) as a fiber-stalk mixture to produce fiberboards for general purposes. For panel production, the addition of stalks at various percentages to the wood fiber was the only variable. Panels produced utilizing rorippa stalks were compared to panels produced using 100%  wood fiber. The chemical properties of rorippa stalks; holocellulose, α cellulose, lignin and ash content and alcohol-benzene, hot and cold water, and dilute alkali (1%  NaOH) solubilities, were also determined. Results indicated that panels could be produced utilizing up to 25%  rorippa stalks without affecting the usability of the panels. It was not possible to meet the minimum IB strength standards when peanut husk was added to the mixture. Higher additions resulted in panels having lower elastic and rupture moduli than the minimum requirements according to TS-EN standards.

Keywords: Fiberboard, rorippa stalks, chemical properties, physical properties, mechanical properties

Topçakandura (Rorippa austriaca) saplarının orta-yoğunluklu lif levha üretiminde değerlendirilmesi

Özet: Bu çalışmada rorippa sapları (Rorippa austriaca) odun lifleriyle farklı oranlarda karıştırılarak orta yoğunluklu lif levha üretiminde değerlendirilme olanakları araştırılmıştır. Çalışma kapsamında ayrıca rorippa saplarının holoselüloz, α-selüloz, lignin ve kül içerikleri ile alkol-benzen, %  1 NaOH ve sıcak-soğuk su çözünürlükleri de tespit edilmiştir. Bu çalışmada üretilen tüm levhalar eğilme dayanımı ve eğilmede elastikiyet modülü  bakımından TS 64-5 EN 622 (1999) standartlarına göre incelendiğinde yalnızca %  50 oranındaki sap ilavesinin bu standartları karşılamadığı diğer oranlardaki sap ilavesinin ise bu standartlar içerisinde kaldığı gözlemlenmiştir. Üretilen tüm levhalar levha yüzeyine dik çekme dayanımı  bakımından TS 64-5 EN 622 (1999) standartlarına göre incelendiğinde ise yalnızca %  5 oranındaki sap ilavesinin bu standartları karşıladığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Lif levha, rorippa sapları, kimyasal özellikler, fiziksel özellikler, mekanik özellikler

Received (Geliş): 19.01.2016 - Revised (Düzeltme): 17.02.2016 -  Accepted (Kabul): 24.02.2016

Cite (Atıf) : Tozluoglu, A., 2016. Utilization of rorippa stalks (Rorippa austriaca) in the production of medium density fiberboard. Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University 66(2): 649-658. DOI: 10.17099/jffiu.67615

Keywords

• -

Topçakandura (Rorippa austriaca) saplarının orta-yoğunluklu lif levha üretiminde değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada rorippa sapları (Rorippa austriaca) odun lifleriyle farklı oranlarda karıştırılarak orta yoğunluklu lif levha üretiminde değerlendirilme olanakları araştırılmıştır. Çalışma kapsamında ayrıca rorippa saplarının holoselüloz, α-selüloz, lignin ve kül içerikleri ile alkol-benzen, % 1 NaOH ve sıcak-soğuk su çözünürlükleri de tespit edilmiştir. Bu çalışmada üretilen tüm levhalar eğilme dayanımı ve eğilmede elastikiyet modülü bakımından TS 64-5 EN 622 (1999) standartlarına göre incelendiğinde yalnızca % 50 oranındaki sap ilavesinin bu standartları karşılamadığı diğer oranlardaki sap ilavesinin ise bu standartlar içerisinde kaldığı gözlemlenmiştir. Üretilen tüm levhalar levha yüzeyine dik çekme dayanımı bakımından TS 64-5 EN 622 (1999) standartlarına göre incelendiğinde ise yalnızca %5 oranındaki sap ilavesinin bu standartları karşıladığı tespit edilmiştir.

Keywords

• Lif levha, rorippa sapları, kimyasal özellikler, fiziksel özellikler, mekanik özellikler

References

1. Akgül, M., 1997. Buğday (Triticum aestivum L.) Saplarından Organosolv Yöntemle Kağıt Hamuru Üretim Koşullarının Belirlenmesi. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Trabzon.
2. Akgül, M., Güler, C., 2002. Orman artıkları, yıllık bitki, tarımsal ve fabrikasyon atıklarının orman ürünleri endüstrisinde değerlendirilmesi. GAP IV Mühendislik Kongresi Bildiriler Kitabı, Şanlıurfa, 06-08 Haziran 2002.
3. Akgül, M., Tozluoğlu, A., 2008. Utilizing peanut husk (Arachis hypogaea L.) in the manufacture of medium-density fiberboards. Bioresource Technology 99: 5590-5594.
4. Akgül, M., Güler, C., Çöpür, Y., 2010. Certain physical and mechanical properties of medium density fiberboards manufactured from blends of corn (Zea mays indurata Sturt.) stalks and pine (Pinus nigra) wood. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 34: 197-206.
5. Alma H.A., Kalaycıoğlu, H., Bektaş, İ., Tutuş, A., 2005. Properties of cotton carpel-based particleboards. Industrial Crops and Products 22: 141-149.
6. ASTM D-1037-12, 2012. Standard Methods of Evaluating the Properties of Wood-Base Fiber and Particle Panel Materials, The American Society for Testing and Materials, USA.
7. Atchison, J.E., 1989. New Developments in non-wood plant fiber pulping-A global perspective. Wood and Pulping Chemistry Symposium. Tappi Proceedings, New Orleans, May 1989, pp. 452-472.
8. Ateş, S., Deniz, İ., Kırcı, H., Atik, C., Okan, O.T., 2015. Comparison of pulping and bleaching behaviors of some agricultural residues. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 39: 144-153

9. Bektaş, I., Guler, C., Kalaycioglu, H., Mengeloglu, F., Nacar, M., 2005. The manufacture of particleboards using sunflower stalks (Helianthus annuus l.) and poplar wood (Populus alba L.). Journal of Composite Materials 39 (5): 467-473.
10. Copur, Y., Guler, C., Akgul, M., Tascioglu, C., 2007. Some chemical properties of hazelnut husk and its suitability for particleboard production. Building and Environment 42 (7): 2568–2572.
11. Eroğlu, H., İstek, A., 2000. Medium density fiberboard (MDF) manufacturing from wheat straw (Triticum aestivum L.). Inpaper International 4: 11-14.
12. Fengel, D., Wegener, G., 1989. Ultrastructure, Reactions. In: Wood Chemistry, Walter de Gruyter & Co., Berlin.
13. Gencer, A., Eroğlu, H., Ozen, R., 2001. Medium density fiberboard manufacturing from cotton stalks (Gossipium hirsutum L.). Inpaper International 5: 26-28.
14. Grigoriou, A., Passialis, C., Voulgrandis, E., 2001. Experimental particleboard from kenaf plantations grown in Greece. Holz als Roh- und Werkstoff 58: 309–316.
15. Groom, L., Mott, L., Shaller, S., 1999. Relationship between fiber furnish properties and the structural performance of MDF. In: Wolcott, M., Tichy, J.R., Bender, A.D. (Eds.), 33rd International Particleboard/ Composite Materials Symposium Proceedings, Pullman, WA, USA, 13-15 April 1999, pp. 89–100.
16. Güler, C., Özen, R., 2004. Some properties of particleboards made from cotton stalks (Gossypium hirsitum L.) Holz als Roh-und Werkstoff 62: 40-43.
17. Kalaycioglu, H., 1992. Utilization of crops residues on particleboard production. In Proc. ORENKO 92, First Forest Products Symp. Karadeniz Technical Univ., Faculty of Forestry, Trabzon, Turkey, 22-25 Eylül 1992, pp. 288-292.
18. Kırcı, H., 1996. Soda- Oksijen Yöntemiyle Göl Kamışından (Phragmites communis L.) Kağıt Hamuru Üretim Koşullarının Belirlenmesi, K.T.Ü araştırma Fonu, No: 95.113.002.6, Trabzon.
19. Kozlowski, R., Piotrowski, R., 1987. Produkcja Plyt Pazdzierzowo-Trocinowych (Flax Shives Saw Dust Production) Prace Instytutu Krajowych Wlokien Naturalnych (Works of the Institute of Natural Fibers), 31: 132–142.
20. OAİB, 2015. Levha sanayi sektör raporu 2015. http://www.turkishwood.org/ (Erişim tarihi: 10.01.2016).
21. Özen, R., Kalaycıoğlu H., Güler, C., 2002. Yonga levha üretiminde alternatif hammaddelerin kullanılması ve genel bir değerlendirme. II. Ulusal Karadeniz Ormancılık Kongresi, Bildiriler Kitabı, Artvin, 15-17 Mayıs 2002, pp. 858-867.
22. Sjostrom, E., 1993. Wood Polysaccharides, Lignin, and Pulping Chemistry. In: Wood Chemistry: Fundamentals and Applications. Academic Press, New York, pp. 51–146.
23. TAPPİ T 257 cm-02, 2002. Sampling and preparing wood for chemical analysis, TAPPI Press, Atlanta, GA.
24. TAPPİ T 203 cm-09, 2015. Alpha-, beta-, and gamma-cellulose in pulp, TAPPI Press, Atlanta, GA.
25. TAPPİ T 13 wd-74, 2015. Lignin in wood, TAPPI Press, Atlanta, GA.
26. TAPPİ T 211 om-85, 2002. Ash in wood and pulp, TAPPI Press, Atlanta, GA.
27. TAPPİ T 6 wd-73, 2015. Alcohol-benzene solubility of wood, TAPPI Press, Atlanta, GA.
28. TAPPİ T 212 om-02, 2002. One percent sodium hydroxidesolubility of wood and pulp, TAPPI Press, Atlanta, GA.
29. TAPPİ T 207 om-88, 1988. Water solubility of wood and pulp, TAPPI Press, Atlanta, GA.
30. TS-642-ISO 554, 1997. Conditioning and/or standard atmospheres for trial and Standard reference atmosphere. TSE, Ankara.