Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi

BAKIR, Kıvanç; AYDEMİR, Deniz; BÜRÜÇ, Gökçe

doi:10.24011/barofd.576238

Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi

Gökçe BÜRÜÇ, (Bartın Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü, Bartın, Türkiye)

Deniz AYDEMİR, (Bartın Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü, Bartın, Türkiye)

Kıvanç BAKIR (Bartın Üniversitesi, Bartın Meslek Yüksekokulu, Malzeme ve Malzeme İşletme Teknolojileri Bölümü, Bartın, Türkiye)

Bartın Orman Fakültesi Dergisi

1 1

Yıl: 2019 Cilt: 21 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 713 - 721 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.24011/barofd.576238 İndeks Tarihi: 07-09-2020

Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi

Öz:

Ahşap, birçok sektörde kolay işleme, direnç değerleri ve fiyat gibi birçok avantaj için kullanılmıştır. Tüm bunlar için, ahşap malzemelerin yüksek hidrofilik davranış, düşük termal kararlılık gibi birçok dezavantajı vardır. Dezavantajların azaltılması için çeşitli teknikler kullanılmıştır. Ahşap malzemelerin Isıl işlemi bu tekniklerden biridir. Bu çalışmanın amacı 180°C ve 220°C'de 8 saat ısıl işlem görmüş ahşabın bazı fiziksel, mekanik ve termal özelliklerini araştırmaktır. Isıl işlem sonrası; yoğunluk, su alma ve renk değişikliği gibi fiziksel özellikler, eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü, basınç direnci ve yapışma direnci gibi mekanik özellikler ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile morfolojik özellikler ve termogravimetrik analiz (TGA) iler termal özellikler incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, ısıl işlem görmüş ahşap malzemelerin yoğunluk ve su alma oranları azaldı ve ısıl işlem sonrası odun renginde koyulaşma meydana gelmiştir. Isıl işlem, muamele sıcaklığına bağlı olarak tüm mekanik özellikleri düşürmüştür. Isıl işlem sıcaklığı 180°C'den 220 °C'ye yükselirken, mekanik özelliklerdeki düşüş daha da artmıştır. Isıl işlem ayrıca her iki ahşap materyalin de termal kararlılığını arttırmıştır.

Anahtar Kelime:

The Effects of Heat Treatment on the Some Properties of Beech and Oak Wood

Öz:

Wood has been used to many advantages such as their easy processing, strength values, and price in the many sectors. For all that, wood materials have many disadvantages such as high hidrofilic behavior, low thermal stability. The various treatment technics were used to overcome the disadvantages. The heat treatment of wood materials is one of the technics. The aim of this study was to determine some physical, mechanical and thermal properties of heat-treated wood at 180°C and 220°C for 8 h. After heat treatment process; physical properties such as density and water absorption and color changes, mechanical properties such as flexural strength and flexural modulus, compression strength and lap shear strength, and morphological characterization with scanning electron microscopy (SEM) and thermal stability with thermogravimetric analysis (TGA) were investigated. According to the obtained results, density and water absorption of heat-treated wood materials decreased, and after the heat treatment, the colour of the wood materials changed. The heat treatment also decreased all mechanical properties according to the treatment temperature. While temperature in the heat treatment was rising from 180°C to 220°C, the mechanical properties decreased more. Thermal stability of wood materials also was determined to increase with heat treatment.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Altgen, M., Hofmann, T., Militz, H. (2016). Wood moisture content during the thermal modification process affects the improvement in hygroscopicity of Scots pine sapwood. Wood Sci. Technol. 50, 1–15.
2. Araujo, S. O.,Vital, B. R., Oliveira, B., Cassia, A., Carneiro, O., Louranço, A. ve Pereira, H. (2016). Physical and mechanical properties of heat treated wood from Aspidosperma populifolium, Dipteryx odorata and Mimosa scabrella. Maderas Ciencia y tecnología, 18(1): 143-156.
3. Ayan, S. ve Ciritoğlu, H. H. (2012). Isıl İşlemin Ahşap Lamine Panellerin Bazı Fiziksel Özellikleri ve Vida Tutma Dayanımına Etkisinin Belirlenmesi. İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, 1(1): 35-46.
4. Aydemir, D., Gündüz, G., Altuntaş, E., Ertaş, M., Şahin, H. T. ve Alma, M. H. (2011). Investigating changes in the chemical constituents and dimensional stability of heat-treated hornbeam and uludag fir wood. BioResources, 6(2): 1308-1321.
5. Bakar, B. F. A., Hızıroğlu, S. ve Tahir, P.M. (2013). Properties of some thermally modified wood species. Materials & Design, 43: 348-355.
6. Barcík, S., Gašparík, M., Razumov, E. (2015). Effect of temperature on the color changes of wood during thermal modification. Cellulose Chemistry and Technology, 49(9-10), 789-798.
7. Bekhta, P., Niemz, P. (2003). Effect of high temperature on the change in colour, dimensional stability and mechanical properties of spruce wood. Holzforschung, 57, 539–546.
8. Bourgois, J., Janin G, Guyonnet R. (1991). Measuring color: a method of studying and optimizing the chemical transformations of thermally-treated wood. Holzforschung, 45(5):377–82.
9. Chotikhun, A. and Hiziroglu, S. (2016). Measurement of dimensional stability of heat treated southern red oak (Quercus falcata Michx.). Measurement, 87, 99-103.
10. Ding, T., Gu, L. ve Li, T. (2011). Influence of steam pressure on physical and mechanical properties of heat-treated Mongolian pine lumber, Eur. J. Wood Prod, 69: 121–126.
11. Estaves, B.,Marques, A. V., Domingosl, I. ve Pereira, H. (2013). Chemıcal changes of heat treated pıne and eucalypt wood monıtored by FTIR. Maderas Ciencia y tecnología, 15(2): 245 – 258.
12. Gündüz G, Korkut S, Aydemir D, Bekar Í (2009). The Density, Compression Strength and Surface Hardness of Heat Treated Hornbeam (Carpinus betulas) Wood. Maderas Ciencia y Tecnología, 10(1): 61-70.
13. Gündüz G, Korkut S, Sevim Korkut D. (2007). The effects of heat treatment on physical and technological properties and surface roughness of Camiyanı Black Pine (Pinus nigra Arn. subsp. pallasiana var. pallasiana) wood. Biores Technol. 99:2275–80
14. Gündüz G, Niemz P, Aydemir D. (2008). Changes in specific gravity and equilibrium moisture content in heat-treated fir (Abies nordmanniana subsp. bornmulleriana Mattf.) wood. Dry Technol. 26(9):1135–9.
15. Gündüz, G. Aydemir, D., Kaygin, B. and Aytekın, A. (2009a). The effect of treatment time on dimensionally stability, moisture content and mechanical properties of heat treated anatolian chestnut (Castanea sativa Mill.) wood. Wood Research, 54 (2), 117-126.
16. Hill C. A. S. (2006). Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes, John Wiley & Sons, Chichester, UK, 260 p.
17. İçel, B. ve Şimşek, Y. (2017). Isıl işlem görmüş ladin ve dişbudak odunlarının mikroskobik görüntüleri üzerine değerlendirmeler. SDÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2: 414 – 420.
18. Källbom, S., Rautkari, L., Wålinder, M., Johansson, L.S., Campbell, J.M., Segerholm, K., Jones, D., Laine, K. (2016). Water vapour sorption characteristics and surface chemical composition of thermally modified spruce (Picea abies karst). Int. Wood Prod. J. 7, 116–123.
19. Kamdem, D.P., Pizzi, A., Guyonnet, R. Jermannaud, A. (1999). Durability of Heat-treatedWood, IRG/WP 99, 40145, p. 15.
20. Kaygin, B., Gündüz, G. and Aydemir, D. (2009a). Some Physical Properties of Heat-Treated Paulownia (Paulownia elongata) Wood. Drying Technology, 27 (1), 89-93.
21. Kaygin, B., Gündüz, G. and Aydemir, D. (2009b). The effect of mass loss on mechanic properties of heat-treated paulownia wood. Wood Research, 54 (2), 101-108.
22. Kesik, H.I., Korkut, S., Hiziroglu, S. and Sevik, H. (2014). An evaluation of properties of four heat treated wood species. Industrial Crops and Products, 60, 60-65.
23. Kocaefe, D.,Huang, X., Kocaefe, Y. ve Boluk, B. (2012). Quantitive characterization of chemical degradation of heat – treated wood surfaces during artificial weathering using XPS. Surface and Interface Analysis, s. 639-649.
24. Kol, H. Ş. (2010). Characteristics of heat-treated turkish pine and fir wood after thermowood processing. Journal of Environmental Biology, 31(6): 1007-1011.
25. Li, X., Cai, Z., Mou, Q., Wu, Yi. ve Liu, Y. (2011). Effects of heat treatment on some physical properties of Douglas Fir (Pseudotsuga menziesii) wood. Advanced materials research, Vols. 197-198, 90-95.
26. Martinka, J., Hroncová, E., Chrebet, T., Balog, K. (2014). The influence of spruce wood heat treatment on its thermal stability and burning process. European Journal of Wood And Wood Products, 72(4), 477-486.
27. Nuopponen, M., Vuorinen, T., Jämsä, S., Viitaniemi, P. (2005). Thermal Modifications in Softwood Studied by FT-IR and UV Resonance Raman Spectroscopies. J. Wood Chem. Technol. 24, 13–26.
28. Obataya, E., Tanaka, F., Norimoto, M., Tomita, B. (2000). Hygroscopicity of heat-treated wood 1. Effects of after-treatments on the hygroscopicity of heat-treated wood. J Wood Sci. 46:77–87.
29. Özan, Z. E., Onat, S. M. Aydemir, D. (2017). Sarıçam ve uludağ göknar odunlarının bazı özellikleri üzerine termal muamelenin etkileri. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 19(1): 187-193.
30. Özçiftçi, A., Altun, S. ve Yapıcı, F. (2009). Isıl işlem uygulamasının ağaç malzemenin teknolojik özelliklerine etkisi. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu, Karabük Üniversitesi, 13 15 Mayıs 2009, s. 1-2.
31. Perçin, O. Uzun, O. (2014). Isıl işlem uygulanmış bazı ağaç malzemelerde yapışma direncinin belirlenmesi. SDÜ Orman Fakültesi Dergisi, 15: 72-76.
32. Srinivas, K., ,Pandey, K. K. (2012). Effect of heat treatment on color changes, dimensional stability, and mechanical properties of wood. Journal of Wood Chemistry and Technology, 32(4), 304-316.
33. Tjeerdsma, B.F., Boonstra, M., Pizzi, A., Tekely, P., Militz, H. (1998). Characterisation of thermally modified wood: Molecular reasons for wood performance improvement. Holz Als Roh-Und Werkst. 56, 149–153.
34. Tjeerdsma, B.F., Militz, H. (2005). Chemical changes in hydrothermal treated wood: FTIR analysis of combined hydrothermal and dry heat-treated wood. Holz Als Roh-Und Werkst. 63, 102–111.
35. TS 2471, (1976). Odunda mekanik ve fiziksel deneyler için rutubet miktarı tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
36. TS 2474, (2005). Odunun statik eğilmede dayanımının tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
37. TS 2595, (1977). Odunun liflere paralel doğrultuda basınç dayanımı tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
38. TS 4084, (1983). Odunda radyal teğet doğrultuda şişmenin tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
39. TS 53, (2005). Odunun fiziksel özeliklerini tayin için numune alma, muayene ve deney metotları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
40. TS EN 392, (1999). Yapıştırılmış lamine kereste–Yapıştırılmış tabakaların makaslama deneyi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
41. Viitaniemi, P. (1997). Decay-resistant wood created in a heating process. Industrial Horizons, 23: 77-85.
42. Windeisen, E., Strobel, C., Wegener, G. (2007). Chemical changes during the production of thermo-treated beech wood. Wood Sci. Technol. 41, 523–536.
43. Won, K. R., Kim, T. H., Hwang, K. K., Chong, S. H., Hong, N. E., Byeon, H. S. (2012). Effect of heat treatment on the bending strength and hardness of wood. Journal of the Korean Wood Science and Technology, 40(5), 303-310.
44. Yıldız, S., Yıldız, Ü. Tomak, E. D. (2011). The effects of natural weathering on the properties of heat – treated alder wood. Bio Resources, 6(3): 2504-2521.
45. Zhang, N., Xu, M., Cai, L. (2019). Improvement of mechanical, humidity resistance and thermal properties of heat-treated rubber wood by impregnation of SiO2 precursor. Scientific Reports, 9(1), 982.

APA	BÜRÜÇ G, AYDEMİR D, BAKIR K (2019). Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi. , 713 - 721. 10.24011/barofd.576238
Chicago	BÜRÜÇ Gökçe,AYDEMİR Deniz,BAKIR Kıvanç Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi. (2019): 713 - 721. 10.24011/barofd.576238
MLA	BÜRÜÇ Gökçe,AYDEMİR Deniz,BAKIR Kıvanç Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi. , 2019, ss.713 - 721. 10.24011/barofd.576238
AMA	BÜRÜÇ G,AYDEMİR D,BAKIR K Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi. . 2019; 713 - 721. 10.24011/barofd.576238
Vancouver	BÜRÜÇ G,AYDEMİR D,BAKIR K Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi. . 2019; 713 - 721. 10.24011/barofd.576238
IEEE	BÜRÜÇ G,AYDEMİR D,BAKIR K "Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi." , ss.713 - 721, 2019. 10.24011/barofd.576238
ISNAD	BÜRÜÇ, Gökçe vd. "Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi". (2019), 713-721. https://doi.org/10.24011/barofd.576238

APA	BÜRÜÇ G, AYDEMİR D, BAKIR K (2019). Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 21(3), 713 - 721. 10.24011/barofd.576238
Chicago	BÜRÜÇ Gökçe,AYDEMİR Deniz,BAKIR Kıvanç Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi. Bartın Orman Fakültesi Dergisi 21, no.3 (2019): 713 - 721. 10.24011/barofd.576238
MLA	BÜRÜÇ Gökçe,AYDEMİR Deniz,BAKIR Kıvanç Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, vol.21, no.3, 2019, ss.713 - 721. 10.24011/barofd.576238
AMA	BÜRÜÇ G,AYDEMİR D,BAKIR K Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi. Bartın Orman Fakültesi Dergisi. 2019; 21(3): 713 - 721. 10.24011/barofd.576238
Vancouver	BÜRÜÇ G,AYDEMİR D,BAKIR K Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi. Bartın Orman Fakültesi Dergisi. 2019; 21(3): 713 - 721. 10.24011/barofd.576238
IEEE	BÜRÜÇ G,AYDEMİR D,BAKIR K "Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi." Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 21, ss.713 - 721, 2019. 10.24011/barofd.576238
ISNAD	BÜRÜÇ, Gökçe vd. "Doğu Kayını ve Saplı Meşe Odunlarının Bazı Özellikleri Üzerine Isıl İşlemin Etkisi". Bartın Orman Fakültesi Dergisi 21/3 (2019), 713-721. https://doi.org/10.24011/barofd.576238