Production of medium density fiberboard (MDF) from birch (Betula pendula L.) wood biomass

Öz

This study used the wood of birch (Betula pendula) supplies were brought from western regions of Ukraine to Turkey Kastamonu İnebolu port by special a company. From there, it was brought to a special factory, which produces medium-density fiberboard (MDF) manufacturing in Kastamonu Organized Industrial Zone. In the study, MDF was produced from the fibers of 100% birch wood. In MDF production, boards were produced using 0.96 mol E1 urea-formaldehyde glue in different percentage proportions. For the test performances of these boards, the test samples were produced in a continuous press line. In test production, glue in four different percentages (10.05%, 12.96%, 13.46% and 13.94%) was used. According to the glue consumption percentage ratios, physical (density, thickness, swelling, water absorption) and mechanical (bending strength, bending elasticity modulus, internal bond strength, board screw holding strength) test performances were measured. As a result, as the percentage of urea-formaldehyde consumption increases in MDF production, it was determined that the performance values of the boards decrease. When producing MDF from birch wood, the board should be produced according to the glue consumption, which gives the optimum test results.

Anahtar Kelimeler

• Silver Birch
• MDF
• Physical properties
• Mechanical properties
• Urea formaldehyde

Huş (Betula pendula L.) odunu biokütlesinden orta yoğunlukta lif levha (MDF) üretimi

Öz

Çalışma kapsamda kullanılan huş (Betula pendula L) odunu Ukrayna’nın batı bölgelerinden Türkiye’deki Kastamonu İnebolu Limanına özel bir firma tarafından getirilmiştir. İnebolu Limanı’ndan Kastamonu Organize Sanayi Bölgesinde faaliyette bulunan özel bir orta yoğunlukta lif levha (MDF) üreten fabrikaya getirilmiştir. Çalışmada %100 huş odununun liflerinden MDF üretimi yapılmıştır. MDF üretimde 0.96 mol E1 üre formaldehit tutkalı farklı oranlarda kullanarak levhalar üretilmiştir. Bu levhaların test performansları için deney numuneleri sonsuz bant pres hattında imal edilmiştir. Test üretiminde dört farklı yüzde oranlarda (%10.05, %12.96, %13.46 ve %13.94) tutkal kullanılmıştır. Tutkal tüketim oranlarına göre MDF levhalarının fiziksel (levha yoğunluğu, kalınlığına şişme, su alma) ve mekanik (eğilme mukavemeti, eğilmede elastikiyet modülü, çekme mukavemeti, levha vida tutma mukavemeti) test performansları ölçülmüştür. Sonuç olarak MDF üretiminde üre formaldehit tüketim yüzdesi artıkça levhaların performans değerlerinin azaldığı tespit edilmiştir. Huş odunundan MDF üretirken, performansı optimum test sonuçlarını veren tutkal tüketimine göre levha üretimi gerçekleştirilmelidir. 

Anahtar Kelimeler

• Fiziksel özelikler
• Huş
• MDF
• Mekanik özellikler
• Üre formaldehit

Kaynakça

1. Akgül, M., Çamlıbel, O., 2008. Manufacture of medium density fiberboard (MDF) panels from rhododendron (R. ponticum L.) biomass. Building and Environment, 43(4): 438-443.
2. Akgül, M., Güler, C., Üner, B., 2010. Opportunities in utilization of agricultural residues in bio-composite production: Corn stalk (Zea mays indurata Sturt) and oak wood (Quercus robur L.) fiber in medium density fiberboard. African Journal of Biotechnology, 9(32): 5090-5098.
3. Beck, K., Clouter, A., Salenikonich, A., Beauregard, R., 2010. Comparison of mechanical properties of oriented strand board made from trembling aspen and paper birch. European Journal of Wood and Wood Products. 68(1): 27-33.
4. Benthien, J.T., Heldner, S., Ohlmeyer, M., 2015. Investigation of the interrelations between defibration conditions, fiber size and medium-density fiberboard (MDF) properties. European Journal of Wood and Wood Products, 75(2): 215–232.
5. Cai, Z., Muehl, J.H., Winandy, J.E., 2006. Effects of panel density and mat moisture content on processing medium density fiberboard. Forest Products Journal, 56(10): 20-25.
6. Candan, Z., Akbulut, T., Wang, S., Zang, X., Sisci, A.F., 2012. Layer thickness swell characteristics of medium density fibreboard (MDF) panels affected by some production parameters. Wood Research, 57(3): 441-452.
7. Faostat, 2020. Forestry Production and Trade. Food and Agriculture Organization of the United,Nations, http://www.fao.org/faostat/en/#data/FO, Accessed: 24.01.2020.
8. Pedieu, R., Riedl, B., Pichette, A., 2009. Properties of mixed particleboards based on white birch (Betula papyrifera) inner bark particles and reinforced with wood fibres. European Journal of Wood and Wood Products, 67(1): 95–101.

9. Şahin, H.T., Yavilioglu, I., Yalcin, O.U., 2018. Properties of composite panels produced from cotton waste and red pine wood mixtures. Journal of Applied Life Sciences International, 17(4): 1-9.
10. TS-EN 310, 1999. Ahşap esaslı levhalar-Eğilme dayanımı ve eğilme elastikiyet modülünün tayini. TSE, Ankara.
11. TS-EN 316, 2011. Odundan mamul lif levhalar-tarifler, sınıflandırma ve semboller. TSE, Ankara.
12. TS-EN 317, 1999. Yonga levhalar ve lif levhalar-su içerisine daldırma işleminden sonra kalınlığına şişme tayini. TSE, Ankara.
13. TS-EN 319, 1999. Yonga levhalar ve lif levhalar-levha yüzeyine dik çekme dayanımının tayini. TSE, Ankara.
14. TS EN 320, 2011. Yonga levhalar ve lif levhalar-vida tutma mukavemetinin tayini. TSE, Ankara.
15. TS-EN 323, 1999. Ahşap esaslı levhalar-birim hacim ağırlığının tayini. TSE, Ankara.
16. TS EN 324-1, 1999. Ahşap esaslı levhalar-levha boyutlarının tayini-bölüm 1: kalınlık, genişlik ve uzunluğun tayini. TSE, Ankara.
17. TS EN 325, 2008. Ahşap esaslı levhalar-deney numunelerinin boyutlarının tayini. TSE, Ankara.
18. TS EN 326-1, 1999. Ahşap esaslı levhalar-numune alma kesme ve muayene bölüm 1: deney numunelerinin seçimi, kesimi ve deney sonuçlarının gösterilmesi. TSE, Ankara.
19. TS 642 ISO 554, 1997. Kondisyonlama ve/veya deney için standart atmosferler-Özellikler. TSE, Ankara.
20. TS 64-1 EN 622-1, 2005. Lif levhalar özellikler-bölüm 1: genel özellikler. TSE, Ankara.
21. Widsten, P., Laine, J.E., Tuominen, S., Qvintus-Leino, P., 2003. Effect of high defibration temperature on the properties of medium-density fiberboard (MDF) made from laccase-treated hardwood fibers, Journal of Adhesion Science and Technology, 17(1): 67-78.
22. Zawawi, I., Astimar, A., Ridzuan, R., Anis, M., Rosmazi, O., Lee, S., 2014. Production of medium density fibreboard (MDF) from oil palm trunk (OPT). Journal of Applied Sciences, 14(11):1174-1179.