A study on the comparison of surface roughness parameters in bamboo material applied with cellulosic, synthetic, polyurethane and water-based varnishes

Abstract

In this study, wood preservative cellulosic, synthetic, polyurethane and water-based varnishes, which are the most preferred ones in sector, applied to bamboo (Bambusa) wood material and surface roughness changes were examined. For this purpose, cellulosic, synthetic, polyurethane and water-based varnishes were applied with a brush to samples prepared in compliance with TS2470 standard from bamboo material. Surface roughness values (Ra and Rz) were determined according to TS 6956 EN ISO 4287 before and after varnish application. Surface roughness values decreased up to four times after top surface treatment was applied. It was determined that Ra = 2.38 µm and Rz 13.72 µm on surfaces without varnish (control). On varnished surfaces, the highest Ra value (0.48 µm) occurred in water-based varnish, the lowest Ra value (0.34 µm) occurred on cellulosic varnished surfaces. The highest Rz value was observed on synthetic varnish applied surfaces (2.79 µm), and the lowest Rz value was seen on cellulosic varnish (2.04 µm). After the varnish processes applied to test samples made of bamboo, roughness values differed slightly according to varnish types.

Keywords

• Bamboo
• Varnish
• Roughness

Selülozik, sentetik, poliüretan ve su bazlı vernik uygulanmış bambu malzemesinde yüzey pürüzlülüğü parametrelerinin karşılaştırılması üzerine bir çalışma

Abstract

Bu çalışmada bambu (Bambusa) ahşap malzemeye sektörde en fazla tercih edilen ahşap koruyucu selülozik, sentetik, poliüretan ve su bazlı vernikler uygulanmış ve yüzey pürüzlülük değişimleri incelenmiştir. Bu amaçla Bambu malzemesinden TS 2470 standardına uyularak hazırlanan örneklere selülozik, sentetik, poliüretan ve su bazlı vernikler fırça ile uygulanmıştır. Vernik uygulanmadan önce ve uygulandıktan sonra yüzeylerde TS 6956 EN ISO 4287’ye göre yüzey pürüzlülük değerleri (Ra ve Rz) tespit edilmiştir. Yüzey pürüzlülük değerlerinde üst yüzey işlemi uygulandıktan sonra dört kata kadar düşüş görülmektedir. Vernik uygulanmamış (kontrol) yüzeylerde Ra = 2.38 µm, Rz 13.72 µm olarak tespit edilmiştir. Vernikli yüzeylerde en yüksek Ra değeri (0.48 µm) su bazlı vernikte, en düşük Ra değeri (0.34 µm) selülozik vernikli yüzeylerde meydana gelmiştir. En yüksek Rz değeri ise sentetik vernik uygulanmış yüzeylerde (2.79 µm), en düşük Rz değeri ise selülozik vernikte (2.04 µm) görülmektedir. Bambudan üretilmiş deney numunelerine uygulanan vernik işlemleri sonrası pürüzlülük değerleri vernik çeşitlerine göre az da olsa farklılık göstermiştir.

Keywords

• Bambu
• Vernik
• Pürüzlülük

Thanks

Bu çalışma Sevda AYKAÇ’ın “Çeşitli üstyüzey işlem malzemelerinin bambuda kullanım performansının incelenmesi” başlıklı yüksek lisans tezi esas alınarak hazırlanmıştır.

References

1. Aydemir, D., Gündüz, G., (2009), Ahşabın fiziksel, kimyasal, mekaniksel ve biyolojik özellikleri üzerine ısıyla muamelenin etkisi, Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 11(15), 71-81.
2. Aykaç, S., (2016), Çeşitli üstyüzey işlem malzemelerinin bambuda kullanım performansının incelenmesi, Kütahya Dumlupınar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek lisans tezi, Kütahya.
3. Aykaç, S., Sofuoğlu, S.D., (2020), Bambu ağaç malzemede vernik tiplerinin yüzey özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi, Politeknik Dergisi, *(*): *, (*)., DOI: 10.2339/politeknik.683277.
4. Baykan, C.S, (1999), Phyllostachys Bambusoide Sieb. Et.Zucc. türünün rizom çelikleri ile üretimi ve bambuların kullanım olanakları, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Trabzon.
5. Çakıcıer, N., (2018), ThermoWood metoduna göre ışıl işlem görmüş ve su-bazlı vernikler uygulanmış ahşap malzemeler üzerinde hızlandırılmış UV yaşlandırma etkisine karşı yüzey pürüzlülüğünün belirlenmesi, Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(1), 122-134.
6. Erakhrumen, A. A, (2012), Treating Bambusa vulgaris with neem seed oil against basidiomycetic biodegradation, IUFRO All Division 5 Conference, IRG/WP, 12-30608, Portugal
7. Gürleyen, L., Ayata, U., Esteves, B., Cakicier, N., (2017), Effects of heat treatment on the adhesion strength, pendulum hardness, surface roughness, color and glossiness of Scots pine laminated parquet with two different types of UV varnish application, Maderas. Ciencia y tecnología, 19(2), 213-224.
8. İlter, E., Çamlıyurt, C., Balkız, Ö.D., (2002), Uludağ göknarı (Abies bornmülleriana Mattf.) odununun yüzey pürüzlülük değerlerinin belirlenmesi üzerine araştırmalar, İç Anadolu Ormancılık Araştırma Enstitüsü Yayınları, Kardelen Matbaacılık, Ankara.

9. Kaygın, B., Akgün, E., (2009), A nano-technological product: An innovative varnish type for wooden surfaces, Scientific Research and Essay, 4 (1), 001-007.
10. Kumar, S., Shukla, S.K, (1995), Bamboo panel boards, Inbar Technical Report No. 3, Forestry Research and Education (Icfre), Inbar and the International Development Research Centre (Idrc), France.
11. Kumar, S., Shukla, S.K., Dev, I., Dobriyal, P.B., (1994), Bamboo preservation techniques: a Review, International Network for Bamboo and Rattan and Indian Council of Forestry Research Education, 1-65, Singapore.
12. Kurtoǧlu, A., (2000), Ağaç malzeme yüzey işlemleri, Genel bilgiler, Cilt I, İstanbul Üniversitesi Yayınları, İstanbul Üniversitesi Üniversite Yayın No: 4262, İstanbul.
13. Malkoçoğlu, A., Özdemir, T., (1999), Yüzey pürüzlülüğü araştırmalarının tarihi gelişimi, Mobilya Dekorasyon Dergisi, 32, 60-68.
14. Örs, Y., Atar, M., Keskin, H., Çolakoğlu, M.H., (2006), Impacts of impregnation with boron compounds on surface roughness of woods and varnished surfaces. Journal of applied polymer science, 102(5), 4952-4957.
15. Özdemir, T., (2003), Türkiye’de yetişen bazı ağaç türlerinde verniklerin özelliklerinin araştırılması, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora tezi, Trabzon.
16. Pelit, H., Korkmaz, M., (2019), Kayın (Fagus orientalis Lipsky) odununun yüzey özelliklerine nano-grafen katkılı su bazlı verniklerin etkisi, Politeknik Dergisi, 22(1): 203-212.
17. Peters, C., Cumming, D.S., (1970), Measuring wood surface smoothness: A Review, Forest Products Journal, 20(12), 40-43.
18. Stumbo, D.A., (1963), Surface texture measurement methods, Forest Product Journal, 4, 299-304.
19. TS 2470, (1976), Odunda fiziksel ve mekaniksel deneyler için numune alma metotları ve genel özellikleri, Türk Standartları Enstitüsü (TSE), Ankara.
20. TS 6956 EN ISO 4287, (1997), Geometrik mamul özellikleri (gmö) - Yüzey yapısı: Profil metodu - Terimler, tarifler ve yüzey yapısı parametreleri, International Standart Organization, Türk Standartları Enstitüsü (TSE), Ankara.
21. TS 6959 (1989), Yüzey pürüzlülüğünün terimler yüzey pürüzlülüğü parametrelerinin ölçülmesi için, Türk Standartları Enstitüsü (TSE), Ankara.
22. TS 971, (1988), Yüzey pürüzlülüğünün parametreler ve pürüzlülük tespiti kuralları, Türk Standartları Enstitüsü (TSE), Ankara.
23. Ulay, G., Budakçı, M., (2015), Ahşap yüzeylerde kullanılan su bazlı vernikler ile ilgili Türkiye’de yapılan çalışmalar, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 3(2), 470-480.
24. Vardanyan, V., Galstian, T., Riedl, B., (2015), Effect of addition of cellulose nanocrystals to wood coatings on color changes and surface roughness due to accelerated weathering, Journal of Coatings Technology and Research, 12 (2), 247-258.
25. Yıldız E, (1999), Su bazlı boya ve kaplamalar beklentiler ve su bazlı poliüretan bağlayıcı sistemleri, Tübitak, Ankara.