MEDIUM DENSITY FIBERBOARD (MDF) MANUFACTURING FROM WHEAT STRAW (Triticum aestivum L.) AND STRAW WOOD MIXTURE

Abstract

In this study wheat straw was taken from Ankara province. In order to produce dry process MDF, urea formaldehyde resin was used at the ratio of 8 %, 10 % and 12 %, 1 % ammonium chloride was used as hardening agent on the basis of dry fiber weight. On the other hand, 5, 6 and 7 min. pressing times were applied. Alcohol benzene, cold water, hot water and 1 % NaOH solubility of wheat straw were 5.15 %, 7.31 %, 9.84 % and 40.79 % respectively. In addition, holocellulose, cellulose, lignin and ash contents were found as 74.79 %, 52.67 %, 20.17% and 4.21 % respectively. Optimum fiber morphology values were as follow; fiber length 1.2-1.5 mm, fiber width 12-16 µm, lumen diameter 4-6 µm and double wall thickness 7.5 -11.5 µm Optimum fiber production conditions for MDF manufacturing were as follows; Vapor pressure : 10.5 atm, steaming time : 4 minutes, defibration time : 2 minutes. 0.700 g/cm 3 , 0.800 g/cm 3 density straw MDF boards and 0.800 g/cm 3 density wood fiber MDF boards were manufactured. On the other hand, 0.800 g/cm 3 straw-wood fiber mixture MDF boards were produced at the rates of 70% -30%, 50%-50% and 30%-70%. Modulus of rupture (MOR), modulus of elasticity (MOE), internal bonding (IB), thickness swelling and water absorption of the boards were measured. After the evaluations of the results obtained, optimum straw MDF boards manufacturing conditions were as follows; Adhesive ratio : 12 %, pressing time : 6 minutes, press temperature : 150 °C, pressure : 200-220 kp/cm 2 , hardening agent : 1 % and straw - wood ratio 50 %- 50 %.

Keywords

• Wheat straw (Triticum aestivum L.), Medium density fiberboard (MDF), Fiber, Fiberboard

BUĞDAY SAPLARINDAN (Triticum aestivum L.) VE SAMAN-ODUN KARIŞIMI LİFLERDEN ORTA YOĞUNLUKTA LİF LEVHA (MDF) ÜRETİMİ

Öz

Bu çalışmada, hammadde olarak Ankara ilinden temin edilen buğday (Triticum aestivum L.) sapları kullanılmıştır. Kuru yöntemle MDF üretiminde % 8, 10 ve 12 oranında üre formaldehit tutkalı yapıştırıcı, sulu amonyum klorürün % 30'luk çözeltisinden % 1 oranında sertleştirici olarak kullanılmıştır. Ayrıca, 5, 6 ve 7 dk'lık presleme süreleri denenmiştir. Buğday saplarının alkol-benzen, soğuk su, sıcak su ve % 1'lik NaOH çözünürlüğü sırasıyla; % 5.15, % 7.31, % 9.84 ve % 40.79 olarak bulunmuştur. Ayrıca, holoselüloz, selüloz, lignin ve kül miktarları sırasıyla; % 74.79, % 52.67, % 20.17 ve % 4.21 olarak belirlenmiştir. Yapılan lif morfolojisiyle ilgili çalışmalarda kullanılan buğday saplarının lif uzunluğu 1.2-1.5 mm, lif genişliği 12-16 µm, lümen çapı 4-6 µm ve çift çeper kalınlığı 7.5-11.5 µm bulunmuştur. Buğday saplarından MDF eldesi için en uygun lif üretim şartları; buhar basıncı 10.5 atm, buharlama süresi 4 dk ve liflendirme süresi 2 dk olarak belirlenmiş ve uygulanmıştır. Saman liflerinden 0.700 g/cm 3 ve 0.800 g/cm 3 , odun ve saman-odun karışımı (% 30 saman + % 70 odun, % 50 saman + % 50 odun, % 70 saman + % 30 odun) liflerden ise 0.800 g/cm 3 özgül kütleli MDF levhaları üretilmiştir. Tüm levhaların elastikiyet modülü, eğilme direnci, yüzeye dik çekme direnci ile 24 saatteki su alma ve kalınlığına şişme değerleri belirlenmiştir. Laboratuar koşullarında elde edilen MDF levhaların fiziksel ve mekanik özellikleri üzerinde yapılan değerlendirmeler sonucunda buğday saplarından en uygun MDF üretim koşulları; tutkal miktarı % 12, pres süresi 6 dakika, pres sıcaklığı 150 °C, pres basıncı 200-220 kp/cm 2 , sertleştirici miktarı % 1 ve saman/odun oranı % 50 -% 50 şeklinde belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Buğday sapı (Triticum aestivum L.), Orta yoğunlukta liflevha (MDF), Lif, Liflevha