Combustion Characteristics of Some Wood Species Dyed by Liquorice (Glycyrrhiza glabra) Extraction and Liquid Glass (Sio2) Mixture

Abstract

The scope of this study was to determine flame retardation on wood material dyed by eco-friendly

Liquorice (Glycyrrhiza glabra)and liquid glass mixture. Three species of wood material have been used; scotch

pine (Pinus sylvestris L.), chesnut (Castanea sativa Mill.) and mahogany (Khaya ivorensis). Boiling method

were used for extraction of Liquorice and then extract were mixed with mordant agents; Aluminum sulphate

(KAl2(SO4)3.18H2O), Iron sulphate (Fe2(SO4)3.7H2O), and grape vinegar respectively in ratio 5%, 3% and 10%

afterwards liquid glass added in ratio 20%. The solution applied to wood materials by using deeping method. The

combustion test was realized according to ASTM-E 69-02 (2002) standard. The mass losses release of gasses

(CO, O2) and the temperature °C differences of samples were detected for each 30 seconds during combustion.

The results exhibited that the liquorice extract, mordant agents and even liquid glass had not played operative role

against fire effect. However the results of synthetic paint were similar, therefore eco-friendly natural colorants

could use instead of synthetic dyes where fire resistance is not desired.

Keywords

• Combustion,liquorice,liquid glass,natural colorant

Meyan Kökü (Glycyrrhiza glabra) Ekstraktı ve Sıvıcam Karışımı ile Boyanan Bazı Odun Türlerinin Yanma Özellikleri

Abstract

Bu çalışmanın amacı; Meyan kökü (Glycyrrhiza glabra) bitkisinden elde edilen ekstraktlar ve sıvıcam

karışımı ile ağaç malzemenin boyanması ve yangın geciktiricilik özelliklerinin belirlenmesidir. Bu kapsamda;

deneylerde üç odun türü sarıçam (Pinus sylvestris L.), kestane (Castanea sativa Mill.) ve maun (Khaya ivorensis)

kullanılmıştır. Meyan kökü ekstraksiyonu kaynatma metoduyla elde edilmiş, mordan maddeleri; alumiyum

sülfat (KAl2(SO4)3.18H2O), demir sülfat (Fe2(SO4)3.7H2O) ve üzüm sirkesi ile sırasıyla 5%, 3% ve 10% oranında

karıştırılmış ve %20 oranında sıvıcam maddesi ilave edilmiştir. Elde edilen çözeltiler, ahşap örneklere daldırma

metoduyla uygulanmıştır. Yanma testleri ASTM-E 69-02 (2002) standardına uygun olarak yapılmıştır. Deneyler

sonucunda yanmada ağırlık kaybı, CO, O2 ve sıcaklık ºC verileri elde edilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde meyan kökü

ekstraktı, mordan ve hatta sıvıcam katkısının yanmada ağırlık kaybı değerlerine herhangi bir etkisinin olmadığını,

fakat sentetik boyaya yakın sonuçlar elde edildiği gözlenmiştir. Bu sebeple sentetik boyaların kullanılabildiği

yangın riskinin bulunmadığı yerlerde doğal boyaların kullanılabileceği sonucuna varılabilir.

References

1. ASTM-E-69, 2007. Standart Test Method for Combustible Properties of Treated Wood by the Fire-Tube Apparatus.
2. Atılgan A, 2009. Bitki Boyaları ile Boyanan Ahşap Malzemenin Hızlandırılmış Yaşlandırma Ortamında Renk Değişim Değerlerinin Belirlenmesi. Dumlupınar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
3. Baysal E, Yalınkılıç MK, 2005. Comparative Study on Stability and Decay Resistance of Some Environmentally-Friendly Fire Retardant Boron Compounds. Wood Science and Technology, 39(5): 169-186.
4. Ecocorpasia 2012. http://www.ecocorpasia.com/products/nanopool.html, (Erişim tarihi 18.12.2012).
5. Feist WC, 1990. Weathering Performance of Finishing Wood Pretreated Water Repellent Preservatives. Forest Products Journal, 40(3): 21-22.
6. Furuno T, 2001. Histochemical Study on Wood Deterioration by UV Irradiation and Prevention of Deterioration Using Poly PEGMA. High Performance Utilization of Wood for Outdoor Uses. Report on Research Project, Grant-in-Aid for Scientific Research, 71-84.
7. Göktaş O, 2013. Malzemenin Yıkanma Performansları (Boya Tutunma) ve UV-Hızlı Yaşlandırma Şartları Altındaki Renk Değişim Değerlerinin Belirlenmesi. TÜBİTAK-TOVAG 110 O 141 nolu Proje.
8. Göktaş O, Baysal E, Ozen E, Mammadov R, Duru E.M, 2008b. Decay Resistance and Color Stability of Wood Treated With Juglans Regia Extract. Wood Research, 53(3): 27-36.

9. Göktaş O, Duru EM, Yeniocak M, Ozen E, 2008a. Determination of the Color Stability of an Environmentally Friendly Wood Stain Derived from Laurel (Laurus nobilis L.) Leaf Extracts Under UV Exposure. Forest Products Journal, 58 (1/2): 77-80.
10. Hafızoğlu H, Yalınkılıç MK, Yıldız ÜC, Baysal E., Demirci Z., Peker H, 1994. Türkiye Bor Kaynaklarının Odun Koruma (Emprenye) Endüstrisinde Değerlendirilme İmkanları. TÜBİTAK-TOVAG-875 Nolu Proje.
11. Kartal SN, Hwang WJ, Shinoda K, Imamura Y, 2006. Laboratory Evaluation of Boron-Containing Quaternary Ammonia Compound, Didecyl Dimethyl Ammonium Tetrafluoroborate (DBF) for Control of Decay and Termite Attack and Fungal Staining of Wood. Holz Als Roh Und Werkstoff, 64 (1): 62-67.
12. Özen E, 2005. Zehirli bitki geofit ekstraktları ile ağaç malzemenin mantar çürüklüklerine karşı korunmasına ilişkin bir araştırma. Muğla Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
13. Peker H, Atılgan A, Ulusoy H, Göktaş O, 2012. Usage Opportunities of the Natural Dye Extracted from Acorn (Quercus ithaburensis Decaisne) in the Furniture Industry Upper Surface Treatment. International Journal of Physical Sciences, 7(40): 5552-5558.
14. Salmi B, Özdemir Z, 2012. Doğal Boyar Madde Üretimi Ve Uygulamaları. TÜBİTAK – BİDEB Kimya Lisans Öğrencileri – Kimyagerlik, Kimya Öğretmenliği, Kimya Mühendisliği – Biyomühendislik – Araştırma Projesi Kimya – 3 (Çalıştay).
15. Sinha K, Saha PD, Datta S, 2012. Extraction of Natural Dye from Petals of Flame of Forest (Butea monosperma) Flower, Process Optimization Using Response Surface Methodology (RSM). Dyes and Pigments, 94: 212-216.
16. Sönmez A, 1989. Ağaçtan Yapılmış Mobilya Üst Yüzeylerinde Kullanılan Verniklerin Önemli Mekanik, Fiziksel ve Kimyasal Etkilere Karşı Dayanıklılıkları. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi.
17. TS 2470, 1976. Odunda Fiziksel ve Mekanik Deneyler İçin Numune Alma Metotları ve Genel Özellikler.
18. Yeniocak M, Göktaş O, Çolak M, Özen E, Uğurlu M, 2015. Natural coloration of wood material by red beetroot (Beta vulgaris) and determination color stability under UV exposure. Maderas. Ciencia y tecnología, 17(4): 711-722., Doi: 10.4067/S0718-221X2015005000062.
19. Yeniocak M, 2013. Ultrasonik Yöntem İle Elde Edilen Çeşitli Doğal Boyar Maddelerle Ahşap Malzemenin Boyanabilirliğinin İncelenmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 330s.