Çeşitli Nano Partiküllerle Emprenyelenmiş Isıl İşlemli Ahşap Malzemelerin Bazı Özellikleri

Yıl 2019, Cilt: 21 Sayı: 3, 722 - 730, 15.12.2019

Samet Kızılırmak Deniz Aydemir

Öz

Bu çalışmanın
amacı, ısıl işlem görmüş Kayın (Fagus
orientalis) ve Meşe (Quercus robur)
odunlarının bazı özellikleri üzerine nano boyutlu Titanyum dioksit ve Bor
nitrür ile emprenyenin etkilerini araştırmaktır. Ahşap materyallerin ısıl işlemi
hava ortamında bir etüvde gerçekleştirilmiştir. Emprenye işlemi, bir tankta
dolu hücre metodu kullanılarak ahşap malzemelere uygulanmıştır. Emprenye
işleminden sonra; örnekler, % 65 bağıl nem ve 20 °C sıcaklığa sahip bir ortam
oluşturulan iklimlendirme kabininde bir ay boyunca kurutulmuştur. Elde edilen örneklerin
%0 ve %12 denge rutubetinde (MC) yoğunluklar, su alma ve boyutsal kararlılığı
ilgili standartlara göre belirlenmiştir. Sonuçlar ahşabın nano bor nitrür ile emprenye
edilmesinin ve ısıl işlemin genellikle odun-su ilişkilerini azalttığını göstermiştir.
Ahşap materyallerin ısıl işlemi, su alma ve boyutsal kararlılığındaki düşüşte
nano partikül emprenyesine göre daha önemli bir faktör olduğu belirlenmiştir. TiO₂
ile yapılan emprenyenin, nano bor nitrür ile yapılan emprenyeye göre ahşap
numunelerin daha fazla su almasına sebep olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Ahşap, Nano partikül Emprenyesi, Ahşap modifikasyonu, Isıl işlem, su alma, boyutsal kararlılık

Teşekkür

Bu çalışma, Bartın Üniversitesi, Fen Bilmleri Enstitüsün’de Samet KIZILIRMAK’ın “Isıl İşlem Uygulanmış Ahşap Malzemenin Çeşitli Nano Partiküllerle Emprenyesi” isimli Yüksek Lisans tezinden üretilmiştir. Bu makalenin özeti International Eurasian Conference on Biological and Chemical Sciences (EurasianBioChem 2018, 26-27 Nisan, 2018 Ankara, Turkey) konferansında özet olarak sunulmultur.

Some Properties of Heat–treated Wood Materials Impregnated with Various Nano Particles

Öz

The aim of this study is to investigate to the effects
of impregnation with nano sized titanium dioxide and boron nitride on some
properties of heat-treated Beech (Fagus
orientalis) and Oak (Quercus robur)
woods. Heat treatment of wood materials were conducted in an oven under air
medium. The impregnation process was applied to wood materials by using
full-cell method in a chamber. After impregnation process, the samples were
dried in the climate cabin created the medium such as 65% Rh and 20°C during a
month. The densities at 0% and %12 moisture content (MC), water absorption and
dimensional stability of the obtained samples were determined according to the
related standards. The results showed that the impregnation of wood with nano
boron nitride and heat treatment of wood generally decreased the water-wood
relations. The heat treatment of wood materials was determined to be more an
important factor on the decrease of water absorption and dimensional stability
as comparison with the nanoparticle impregnation. The impregnation with TiO₂
was also found to increase the water absorption according to the impregnation with
nanoboron nitride

Anahtar Kelimeler

Wood, Nano particle Impregnation, Wood modification, Heat-treatment, water uptake, dimensional stability

Kaynakça

• Afrouzi, Y.M., Omidvar, A. ve Marzbani, P. (2013). Effect of artificial weathering on the wood impregnated with nano-zinc oxide. World Applied Sciences Journal, 22 (9): 1200-1203.
• Akhtari, M. ve Arefkhani, M. (2013). Study of microscopy properties of Wood impregnated with nano particles during exposed to white-rot fungus. Agriculture Science Developments, 2(11): 116-119.
• Akhtari, M., Kokandeh, M.G. ve Taghiyari, H.R. (2012). Mechanical properties of Paulownia Fortinei wood impregnated with silver, copper and zinc oxide nano particles. Journal of Tropical Forest Secience, 24(4): 507-511.
• Aydemir, D., Çivi B., Alsan, M., Can, A., Sivrikaya, H., Gündüz, G. ve Wang, A. (2016). Mechanical, morphological and thermal properties of nano-boron nitride treated wood materials. Maderas. Ciencia y tecnología, 18(1): 19-32
• Bardak, T., Tankut, A. N., Tankut, N., Sözen, E., Aydemir, D. (2016). The effect of nano-TiO2 and SiO2 on bonding strength and structural properties of poly (vinyl acetate) composites. Measurement, 93, 80-85.
• Bardak, T., Tankut, A. N., Tankut, N., Aydemir, D., Sözen, E. (2017). The bending and tension strength of furniture joints bonded with polyvinyl acetate nanocomposites. Maderas. Ciencia y tecnología, 19(1), 51-62.
• Clausen, C. A., Green, F., Kartal, S. N. (2010). Weatherability and leach resistance of wood impregnated with nano-zinc oxide. Nanoscale research letters, 5(9): 1464.
• Çıtak, O. (2012). Boraks ve Borik Asit ile Emprenye Edilmiş ve Isıl İşleme Tabi Tutulmuş Kayın Odununun Bazı Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi (yayımlanmış). Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi Anabilim Dalı, Karabük, 85 s.
• Gökmen, K. (2017). Tall Yağı Emprenyesi ile Isıl İşlemin Ağaç Malzemenin Özellikleri Üzerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi (yayımlanmış), Bartın Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Bartın, 57 s.
• Habibzade, S., Taghiyari, H. R., Omidvar, A., Roudi, H. R. (2016). Effects of impregnation with styrene and nano-zinc oxide on fire-retarding, physical, and mechanical properties of poplar wood. Cerne, 22(4): 465-474.
• Kızılırmak, S., Bürüç, G., Özaydın, M., Aydemir, D., Gunduz, G. (2018). Distribution of Nano Particles in the Wood Impregnated with Nano Scale Boron Nitride. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 20(3), 503-508.
• Project on Emerging Nanotechnologies-PEN (2019). https://www.nanotechproject.org/cpi/products/nanoseal-wood/. Son Giriş Tarihi: 19.09.2019.
• Perçin, O., Sofuoğlu, S.D. ve Uzun, O. (2015). Effects of boron impregnation and heat treatment on some mechanical properties of oak (Quercus petraea Liebl.). BioResources, 10(3): 3963-3978.
• Sözen, E., Zor, M., Aydemir, D. (2018). The Effect of Nano TiO2 and Nano Boron Nitride on Mechanical, Morphological and Thermal Properties of WF/PP Composites. Drvna Industrija, 69(1), 13-22.
• Taghiyari, H. R. (2011). Study on the effect of nano-silver impregnation on mechanical properties of heat-treated Populus nigra. Wood science and technology, 45(2): 399-404.
• Taghiyari, H.R. (2013). Effects of heat-treatment on permeability of untreated and nanosilver-impregnated native hardwoods. Wood Science and Technology Department, 15(2): 183 - 194
• Taghiyari, H.R., Layeghi, M. ve Liyafooee, F.A. (2012). Effect of dryice on gas permeability of nano-silver-impregnated Populus Nigra and Fagus Orientalis. Wood and Paper Science and Technologies Department, 6 (2): 40-44.
• Tankut, N., Bardak, T., Sozen, E., Tankut, A. N. (2016). The effect of different nanoparticles and open time on bonding strength of poly (vinyl acetate) adhesive. Measurement, 81, 80-84.
• Viitaniemi, P. (1997). Decay-resistant wood created in a heating process. Industrial Horizons, 23: 77-85.
• ASTM D1413 (1999). Standard Test Method for Wood Preservatives by Laboratory Soil-Block Cultures, ASTM International, West Conshohocken, PA, www.astm.org
• TS 53 (2005). Odunun fiziksel özeliklerini tayin için numune alma, muayene ve deney metotları. TSE Standartları, Ankara, www.tse.org.tr
• TS 4084 (1983). Odunda radyal ve teğet doğrultuda şişmenin tayini. TSE Standartları, Ankara, www.tse.org.tr
• TS 2595 (1977). Odunun liflere paralel doğrultuda basınç dayanımı tayini, TSE Standartları, Ankara, www.tse.org.tr.
• TS 2471, (1976). Odunda mekanik ve fiziksel deneyler için rutubet miktarı tayini, TSE Standartları, Ankara, www.tse.org.tr.