Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 1309-1751 Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi 10.17780/ksujes.287672 Engineering Mühendislik Effects of the termal and pressurised thermal modification treatments on chemical properties of the poplar woods Kavak odununun kimyasal özellikleri üzerine termal ve basınçlı termal modifikasyon işlemlerinin etkisi Bektaş İbrahim Kahramanmaraş Sürçü İmam Üniversitesi Düzkale Sözbir Gonca Kahramanmaraş Sürçü İmam Üniversitesi Bal Bekir Cihad Kahramanmaraş Sürçü İmam Üniversitesi Altuntaş Ertuğrul Kahramanmaraş Sürçü İmam Üniversitesi 04 27 2017 20 1 31 37 01 24 2017 Copyright © 1998, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 1998 Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi

In this study, it wasplanned to extend physical life of poplar wood (Populus usbekistanica),less natural durability and fast-growing tree species, with eco-friendly thermaltreatment method. For this reason, poplar wood test samples were subjected to thermaland thermal-pressure modifications. The effects of the thermally modificated andthermally compressed on chemical properties of the poplar woods areinvestigated. The results indicated that, due to the applied 160oCabove temperatures caused degradation in hemicellulose content, holocellulose(cellulose + hemicelluloses) content of the samples was decreased. At the sametime, there were no remarkable changes in holocellulose content of theheat-compressed poplar wood compared with the control samples. Since theextractive substances are not taken into account, it was seen obviously that astemperature increases, the lignin content of the poplar samples also increased.As a result of heat-treated and heat-compressed modifications, it was observedthat the heat treatment process below 160oC has no degradation onthe chemical properties of poplar woods; however, degradation of the chemicalproperties was occurred, when the poplar woods were exposed above 160oC.Finally, it was seen that holocellulose content decreases as the duration ofthe treatment increases.

Bu çalışmada, hızlı büyüyen ve doğal dayanıklılığı azfakat önemli türlerimizden biri olan kavak odunun (Populus usbekistanica) çevreye dost termal işlemlerle ömrünün uzatılmasıplanlandı. Bu amaçla, yapılan testlerle hazırlanan kavak odunu numuneleri termalve basınçlı termal modifikasyona maruz bırakıldı. Termal ve basınçlı termalmodifikasyonun kavak odununun kimyasal özellikleri üzerine etkisi araştırıldı. Araştırmasonuçları, 160oC’nin üzerindeki sıcaklıklarda odunda hemiselüloziçeriğinin bozunmasından dolayı, holoselüloz (Selüloz+hemiselüloz) miktarınınazaldığını (% 10.8) gösterdi. Aynı zamanda, basınçlı termal modifikasyonişlemine maruz kalmış kavak örneklerinin holoselüloz içeriğinin de % 2.2oranında azaldığı belirlendi. Ekstraktif maddelerin dikkate alınmamasındandolayı, sıcaklık artışlarının lignin miktarını da arttırdığı görüldü. Termal vebasınçlı termal modifikasyonu işlemlerinin bir sonucu olarak, 160oC’ninüzerinde uygulanan sıcaklık derecelerinde kimyasal içeriklerde bir degredasyonoluşmasına karşın, 160oC ve altındaki sıcaklıklarda kavak odununumunelerinin kimyasal özellikleri üzerinde önemli derecede bir bozunmanınmeydana gelmediği gözlendi. Sonuç olarak, termal işlem uygulama sürelerininartması ile, test numunelerinin holoselüloz içeriklerinde önemli bir azalmaolduğu görüldü.

 Termal işlem termal basınç kavak kimyasal özellikler Thermal process thermal pressure poplar wood chemical properties Akyıldız, M.H., Ateş, S., and Özdemir, H., (2009), “Technological and chemical properties of heat-treated Anatolian black pine wood”, African Journal of Biotechnology, 8(11): 2565-2572. Atik, C., (1995), “Titrek Kavak (Populus tremula L.) ve Kağıt Sanayii”, İ.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, sayfa: 1-71. Bal, B.C., Bektaş, İ, 2012, The effects of heat treatment on the physical properties of juvenile wood and mature wood of Eucalyptus grandis. Bioresources 7(4): 5117-5127. Bal, B.C., 2013a, Effects of Heat Treatment on the Physical Properties of Heartwood and Sapwood of Cedrus Libani. Bioresources 8(1):211-219. Bal. B.C., 2013b, A Comparative Study of the Physical Properties of Thermally Treated Poplar Wood and Plane Wood, Bioresources 8(4):6493-6500. Balatinecz, J., Kretschmann, D.E., (2001), “Properties and Utilization of Poplar Wood, Poplar Culture in North America”, The 21st session of the International Poplar Commission, National Research Council of Canada. Batista, D.C., Muniz, G.I.B., Oliveira, J.T.S., Paes, J.B., Nisgoski, S., 2016. “Effect of the Brazilian thermal modification process on the chemical composition of Eucalyptus grandis juvenile wood – Part 1: Cell wall polymers and extractives contents”, Maderas, Cienc. tecnol. vol.18 no.2, http://dx.doi.org/10.4067/S0718-221X2016005000025 Birler, A.S., (2010), “Türkiye’de kavak yetiştirme fidanlık – ağaçlandırma – koruma hâsılat – ekonomi – odun özellikleri”, Çevre ve Orman Bakanlığı Yayın No: 393 ISSN: 1300-395X, Araştırma Müdürlüğü Yayın No: 262, çeşitli yayınlar serisi No: 22, İzmit, sayfa:224. Cabalova, I., Kacík, F., Tribulova, T., (2016), “The Effects of Heat Treatment on the Chemical Alterations of Oak Wood”, Trans Tech Publications, Key Engineering Materials. Esteves, B.M., Pereira, H.M., (2009), “Heat treatment of wood”, Bioresources”, 4(1).370-404. Gündüz, G., Aşık, A., Aydemir, D., Kılıç, A., (2015), “Bakteriyel selüloz üretimi ve karakterizasyonu”, Düzce Üniversitesi Ormancılık Dergisi, 10(2), 1-10. Hill, C., (2006), “Wood modification –chemical, thermal and other processes”, Wiley Series in Renewable Resources, Jhon Wiley & Sons. Ltd. Huş, Savni, (1959), “Kavak odununun kimyevi yönden değerlendirme imkanlari”, İ.Ü Orman Fakültesi Dergisi, Seri B, Cilt IX, Sayı II, sayfa: 46. Militz, H., (2002), “Thermal treatment of wood. European process and their background”, In: Cardiff-Wales, IRG/WP02 40241 33rd. Annual Meeting. Öner, N., Aslan, S., (2002), “Titrek kavak (Populus tremula l.) odununun teknolojik özellikleri ve kullanım yerleri”, Süleyman Demirel Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi, Seri: A, Sayı: 1, ISSN: 1302-7085, Sayfa:135-146. Patzelt, M., Emsenhuber, G. and Stingl, R., (2003), “Color measurement as means of quality control of thermally treated wood”, Abstracts of the First European Conference on Wood Modification, Chent, Belguim. Shafizadeh, F., Chin, P.P.S., (1977), “Wood techonology; Chemical Aspects”, American Chemical Society. Washington. Toplu, F., (1999), “Fırat Kavağı”, Güneydoğu Anadolu Ormancılık Araştırma Enstitüsü Yayınları, Çeşitli Yayınlar Serisi No:1, Cilt No: 688, Sayfa: 44-49. Wenzl. H., (1970), “The Chemical Technology of Wood”, Academic press, New York, p: 684. Yıldız, S., (2002), “Isıl İşlem Uygulanan Doğu Kayını Ve Doğu Ladini Odunlarının Fiziksel Teknolojik ve Kimyasal Özellikleri”, Doktora Tezi, K.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.