Isıl İşleme Tabi Tutulmuş Ahşap Malzemelerin Boyutsal Stabilitesi

Öz

Ahşabın boyutsal kararlılığı ve nem içeriği, onun nihai kullanımını etkileyen önemli fiziksel özelliklerdendir. Bu çalışmada, meşe (Quercus spp.), sarı kavak (Dalbergia decipularis), ayous (Triplochiton scleroxylon K. Schum), iroko (Milicia excelsa), dişbudak (Fraxinus spp.) ve çam (Pinus sylvestris) türlerine ait keresteler endüstriyel bir ısıl işlem tesisinde 212°C’de termal modifikasyona tabi tutulmuştur. Termal modifiyeli ve termal modifiyesiz (kontrol) kerestelerden 20x20x30 mm boyutlarında örnekler kesilmiştir. Her grup için 10 adet örnek kullanılmıştır. Tam kuru ağırlık ve boyutları belirlenen örnekler, daha sonra suyun içerisinde 5 gün boyunca bekletilmiş ve süre sonunda tekrar tam kuru ağırlık ve boyutları alınmıştır. Bu döngü 2 kez tekrarlanmıştır. Deneyde örneklerin su alma oranı (%), su itici etkinliği (%), hacimsel genişleme katsayısı (%) ve boyutsal stabilitesi (%) hesaplanmıştır. Sonuç olarak, termal modifiyeli örneklerde kontrollerine kıyasla en az su alma oranı meşe ve ayous odununda görülmüştür. Su itici etkinlik açısından, çam ve sarı kavak örneklerde ısıl işlemin etkisi diğer odun türlerine kıyasla daha düşük tespit edilmiştir. Hacimsel genişleme katsayısı ise, ısıl işlemli dişbudak, çam, sarı kavak ve nispeten meşede, kontrollerine kıyasla önemli ölçüde düşük bulunmuştur. Test edilen 6 tür arasında en düşük boyutsal stabilite iroko odununda tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Ahşap
• boyutsal stabilizasyon
• ısıl işlem
• odun modifikasyonu
• su alma oranı

Destekleyen Kurum

Yazar(lar) bu çalışmanın araştırılması, yazarlığı veya yayınlanması için herhangi bir finansal destek almamıştır.

Etik Beyan

Bu çalışma etik kurul izni veya herhangi bir özel izin gerektirmemektedir.

Teşekkür

Yazarlar, örnek temini ve analizlerdeki katkılarından dolayı Novawood Firması’na (Gerede Bolu) teşekkür ederler.

Dimensional Stability of Heat-Treated Wood Materials

Öz

The moisture content and dimensional stability of wood are crucial physical properties that influence its end-use performance. In this study, oak (Quercus spp.), tulip (Dalbergia decipularis), ayous (Triplochiton scleroxylon K. Schum), iroko (Milicia excelsa), ash (Fraxinus spp.) and pine (Pinus sylvestris) timbers were subjected to thermal modification at 212°C in an industrial heat treatment factory. Samples with dimensions of 20x20x30 mm were cut from both thermally modified and unmodified (control) timbers. Ten samples were used for each sample group. After measuring the oven-dry weight and dimensions of the specimens initially determined, then they were immersed in water for 5 days, and the oven-dry weight and dimensions were measured again at the end of this period. This cycle was repeated 2 times. In the experiment, the water uptake rate (%), water-repellent efficiency (%), volumetric swelling coefficient (%), and dimensional stability (%) of the specimens were calculated. As a result, the lowest water uptake rate among the thermally modified samples compared to their controls was observed in oak and ayous wood. In terms of water-repellent efficiency, the effect of heat treatment was found to be lower in pine and tulip samples compared to other wood species. The volumetric swelling coefficient was found to be significantly lower in heat-treated ash, pine, tulip, and oak compared to their controls. Among the 6 species tested, the lowest dimensional stability was found in iroko wood.

Anahtar Kelimeler

• Dimensional stabilization
• heat treatment
• water uptake
• wood
• wood modification

Kaynakça

1. Altgen, M., Willems, W., Hosseinpourpia, R., & Rautkari, L. (2018). Hydroxyl accessibility and dimensional changes of Scots pine sapwood affected by alterations in the cell wall ultrastructure during heat-treatment. Polym. Degrad. Stab., (152), 244–252.
2. Aydemir, D., Bürüç, G., & Bakır, K. (2019). Doğu kayını ve saplı meşe odunlarının bazı özellikleri üzerine ısıl işlemin etkisi. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 21(3), 713–721.
3. Biwole, J. J. E., Biwole, A. B., Zobo Mfomo, J., Segovia, C., Pizzi, A., Chen, X., & Meausoone, P. J. (2022). Causes of differential behavior of extractives on the natural cold water durability of the welded joints of three tropical woods. J. Adhes. Sci. Technol., 36(12),1314–1331.
4. Dias, F. M., de Almeida, T. H., De Araújo, V. A., Panzera, T. H., Christoforo, A. L., & Lahr, F. A. R. (2019). Influence of the apparent density on the shrinkage of 43 tropical wood species. Acta Sci, Technol, (41), e30947.
5. Erdin, N., & Bozkurt, Y. (2013). Odun anatomisi. İÜ Orman Fakültesi Yayınları.
6. Esteves, B., & Pereira, H. (2009). Wood modification by heat treatment: A review. BioResources, 4, 370–404.
7. Gaff, M., Kubovsky, I., Sikora, A., Kacikova, D., Li, H., Kubovsky, M., & Kacik, F. (2023). Impact of thermal modification on color and chemical changes of African padauk, merbau, mahogany, and iroko wood species. Rev. Adv. Mater. Sci., 62(1), 20220277.
8. Gérardin, P. (2016). New alternatives for wood preservation based on thermal and chemical modification of wood— a review. Annals of Forest Science, 73, 559–570.

9. Hill, C., Altgen, M., & Rautkari, L. (2021). Thermal modification of wood: a review—chemical changes and hygroscopicity. J Mater. Sci., 56, 6581–6614.
10. Hill, C.A.S. (2006). Wood modification: Chemical, thermal and other processes. Wiley.
11. Icel, B., & Beram, A. (2017). Effects of industrial heat treatment on some physical and mechanical properties of iroko wood. Drvna Industrija, 68(3), 229–2369.
12. Kesik, H. I., Korkut, S., Hiziroglu, S., & Sevik, H. (2014). An evaluation of properties of four heat treated wood species. Industrial Crops and Products, 60, 60–65.
13. Kocaefe, D., Poncsak, S., Dor, G. V., & Younsi, R. (2008). Effect of heat treatment on the wettability of white ash and soft maple by water. Holz Als Roh-und Werkstoff, 66(5), 355–361.
14. Kocaefe, D., Huang, X., & Kocaefe, Y. (2015). Dimensional stabilization of wood. Curr. Forestry Rep., (1), 151–161.
15. Korkut, S. (2012). Performance of three thermally treated tropical wood species commonly used in Turkey. Ind. Crops. Prod., 36(1), 355–362.
16. Orhan, H., & Bal, B. C. (2022). Azot gazı atmosferinde ısıl işlem uygulanmış kavak odununun fiziksel özellikleri. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 24(3), 405–413.
17. Thermowood, El Kitabı, (2021, Nisan 7). ThermoWood handbook. https://asiakas.kotisivukone.com/files/thermowood.palvelee.fi/tiedostot/web_thermowood_handbook.pdf
18. Tomak, E. D., & Ermeydan, M. A. (2025). Measuring dimensional stability of thermally modified ayous and iroko wood: comparison of the three test methods. Cellulose, 32, 2581–2597.