Farklı yöntemlerle ısıl işlem uygulanmış ağaç malzemelerde yoğunluk ve eğilme direncinin belirlenmesi

Bu çalışmada, ağaç malzemelerin hava kurusu yoğunluk ve eğilme direnci üzerine farklı yöntem ve sıcaklık koşullarında uygulanan ısıl işlemlerin etkisi analiz edilmiştir. Sarıçam (Pinus silvestris L.) ve kayın (Fagus sylvatica L.) odunu örnekleri ThermoWood, yağlı işlem ve sıcak hava yöntemleri kullanılarak üç farklı sıcaklıkta (170 °C, 190 °C ve 210 °C) ayrı ayrı ısıl işleme tabi tutulmuştur. Deney örneklerinin yoğunluk ve eğilme direnci sırası ile TS 2472 ve TS 2474 esaslarına uyularak belirlenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre, ısıl işlem yöntemi ve işlem sıcaklığındaki farklılaşma ahşap örneklerin yoğunluk ve eğilme direnci değerleri üzerinde önemli bulunmuştur. Isıl işlem yöntemi açısından, her iki ağaç türü için en yüksek yoğunluk ve eğilme direnci yağlı ısıl işlem görmüş örneklerde elde edilmiştir. Ayrıca, sıcak hava yöntemine göre ThermoWood yöntemi ile işlem görmüş örneklerde daha yüksek direnç değerleri bulunmuştur. Tüm yöntemler için, ısıl işlem sıcaklığındaki artışa bağlı olarak ahşap örneklerde yoğunluk ve eğilme direnci değerleri azalmıştır. Sıcaklık artışından kaynaklanan yoğunluk ve direnç kayıpları yağlı ısıl işlem yönteminde en az seviyede iken, sıcak hava yönteminde en fazla orana sahiptir.

Determination of density and bending strength of heat-treated wood materials with different methods

In this study, the effect of heat treatments applied in different methods and temperature conditions on the air-dry density and bending strength of wood materials was analyzed. Scotch pine (Pinus silvestris L.) and beech (Fagus sylvatica L.) wood samples were heat treated separately at three different temperatures (170 °C, 190 °C and 210 °C) using ThermoWood, oil treatment and hot air methods. Density and bending strength of the test samples were determined in accordance with the principles of TS 2472 and TS 2474, respectively. According to the results of the study, the variation in heat treatment method and processing temperature was found to be significant on the density and bending strength values ​​of the wood samples. In terms of heat treatment method, the highest density and bending strength for both wood species were obtained in oil heat-treated samples. In addition, higher strength values ​​were found in the samples treated with the ThermoWood method compared to the hot air method. For all methods, the density and bending strength values ​​of the wood samples decreased depending on the increase in the heat treatment temperature. Density and strength losses due to temperature increase were determined the lowest in the oil heat treatment method and the highest in the hot air method.

___

  • Aydemir, D., Gündüz, G., Altuntaş, E., Ertas, M., Şahin, H. T., and Alma, M. H. 2011. Investigating changes in the chemical constituents and dimensional stability of heattreated hornbeam and Uludağ fir wood, BioResources 6(2), 1308-1321. https://doi.org/10.15376/biores.6.2.1308-1321
  • Aytin, A., Korkut, S., Ünsal, Ö., and Çakıcıer, N. 2015. The effects of heat Treatment with the ThermoWood method on the equilibrium moisture content and dimensional stability of wild cherry wood, BioResources 10(2), 2083-2093. https://doi.org/10.15376/biores.10.2.2083-2093
  • Bekhta, P., and Niemz, P. 2003. Effect of high temperature on the change in color, dimensional stability and mechanical properties of spruce wood, Holzforschung 57(5), 539-546. https://doi.org/10.1515/HF.2003.080
  • Boonstra, M. J., Rijsdijk, J. F., Sander, C., Kegel, E., Tjeerdsma, B., Militz, H., and Stevens, M. 2006. Microstructural and physical aspects of heat treated wood. Part 1. Softwoods, Maderas. Ciencia y Tecnología 8(3), 193-208. https://doi.org/10.4067/S0718- 221X2006000300006
  • Boonstra, M. J., Van Acker, J., Tjeerdsma, B. F., Kegel, E. V. 2007. Strength properties of thermally modified softwoods and its relation to polymeric structural wood constituents, Ann. For. Sci. 64(7), 679-690. https://link.springer.com/article/10.1051/forest:2007048
  • Boonstra, M. J. 2008. A Two-Stage Thermal Modification of Wood, Ph.D. Dissertation, Ghent University, Ghent, Belgium, and Université Henry Poincaré, Nancy, France. https://biblio.ugent.be/publication/468990
  • Bozkurt, A.Y., Göker, Y., Erdin, N. 1993. Emprenye Tekniği, İstanbul Üniversitesi Yayınları No: 3779/425.
  • Esteves, B. M., Pereira, H. M. 2009. Wood modification by heat treatment: A review. BioResources, 4(1), 370-404. https://doi.org/10.15376/biores.4.1.370-404
  • Finnish Thermowood Association, 2003. ThermoWood Handbook, FIN-00171, Helsinki, Finland.
  • González-Peña, M. M., Hale, M. D. 2009. Colour in thermally modified wood of beech, Norway spruce and Scots pine. Part 1: Colour evolution and colour changes. Holzforschung. https://doi.org/10.1515/HF.2009.078
  • Hill, C. A. S. 2006. Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes, Wiley, Chichester, United Kingdom
  • Kamdem, D.P., Pizzi, A., Jermannaud, A., 2002. Durability of heat treated wood. Holz als Roh -und Werkstoff 60(1): 1-6. https://doi.org/10.1007/s00107-001-0261-1
  • Kaygın, B., Gündüz, G., Aydemir, D. 2009. Some physical properties of heattreated paulownia (Paulownia elongata) wood, Dry. Technol. 27(1), 89-93. https://doi.org/10.1080/07373930802565921
  • Kocaefe, D., Poncsak, S., Boluk, Y. 2008. Effect of thermal treatment on the chemical composition and mechanical properties of birch and aspen, BioResources 3(2), 517-537. https://doi.org/10.15376/biores.13.1.157-170
  • Kocaefe, D., Huang, X., Kocaefe, Y. 2015. Dimensional stabilization of wood, Curr. For. Rep. 1(3), 151-161. https://doi.org/10.1007/s40725-015-0017-5
  • Korkut, S., Kök, M. S., Korkut, D. S., Gürleyen, T. 2008. The effects of heat treatment on technological properties in red-bud maple (Acer trautvetteri Medw.) wood, Bioresource Technology, 99(6), 1538-1543. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.04.021
  • Korkut, D. S., Guller, B. 2008. The effects of heat treatment on physical properties and surface roughness of red-bud maple (Acer trautvetteri Medw.) wood. Bioresource Technology, 99(8), 2846-2851. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.06.043
  • Korkut, S., Kocaefe, D. 2009. Isıl işlemin odun özellikleri üzerine etkisi”, Düzce Üniversitesi Orman Fakültesi Ormancılık Dergisi, 5(2), 11–34.
  • Lekounougou, S., Kocaefe, D. 2014. Durability of thermally modified Pinus banksiana (Jack pine) wood against brown and white rot fungi, Int. Wood Prod. J. 5(2), 92-97. https://doi.org/10.1179/2042645313Y.0000000057
  • Mayes, D. and Oksanen, O. 2002. ThermoWood Handbook, Finnforest, Finland
  • Militz, H. 2005. Preface of the second European Conference on Wood Modification, in Proceedings for the 2nd European conference on wood modification, October 6-7 2005, Gottingen, Germany.
  • Pelit, H. 2014. Yoğunlaştırma ve ısıl işlemin doğu kayını ve sarıçamın bazı teknolojik özellikleriyle üstyüzey işlemlerine etkisi, Doktora tezi, Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi, Gazi Üniversitesi, Ankara,Türkiye.
  • Pelit, H., Budakçı, M., Sönmez, A. 2016. Effects of heat post-treatment on dimensional stability and water absorption behaviours of mechanically densified Uludağ fir and black poplar woods. BioResources, 11(2), 3215-3229. https://doi.org/10.15376/biores.11.2.3215-3229
  • Pelit, H. 2017. The effect of different wood varnishes on surface color properties of heat treated wood materials. Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University, 67(2), 262-274. https://doi.org/10.17099/jffiu.300010
  • Pelit, H., Budakçı, M., Sönmez, A. 2018. Density and some mechanical properties of densified and heat post-treated Uludağ fir, linden and black poplar woods. European Journal of Wood and Wood Products, 76(1), 79-87. https://doi.org/10.1007/s00107-017-1182-y
  • Pelit, H., Yorulmaz, R. 2019. Influence of densification on mechanical properties of thermally pretreated spruce and poplar wood. BioResources, 14(4), 9739-9754. https://doi.org/10.15376/biores.14.4.9739-9754
  • Percin, O., Peker, H., Atılgan, A. 2016. The effect of heat treatment on the some physical and mechanical properties of beech (Fagus orientalis lipsky) wood. Wood Research, 61(3), 443-456.
  • Rowell R. M. 2012. Handbook of wood chemistry and wood composites. CRC Press, Boca Raton. https://doi.org/10.1201/9780203492437
  • Sandberg, D., Haller, P., Navi, P. 2013. Thermo-hydro and thermo-hydromechanical wood processing: An opportunity for future environmentally friendly wood products, Wood Materials Science & Engineering 8(1), 64-88. https://doi.org/10.1080/17480272.2012.751935
  • Sandberg, D., Kutnar, A., Mantanis, G. 2017. Wood modification technologies-a review. iForest-Biogeosciences and Forestry, 10(6), 895-908. https://doi.org/10.3832/ifor2380-010
  • Sandberg, D., Kutnar, A., Karlsson, O., Jones, D. 2021. Wood Modification Technologies. Principles, Sustainability, and the Need for Innovation (Boca Raton: CRC Press), 432 pp. https://doi.org/10.1201/9781351028226
  • Sikora, A., Kačík, F., Gaff, M., Vondrová, V., Bubeníková, T., Kubovský, I. 2018. Impact of thermal modification on color and chemical changes of spruce and oak wood, J. Wood Sci. 64(4), 406-416. https://doi.org/10.1007/s10086-018-1721-0
  • Sivrikaya, H., Tesařová, D., Jeřábková, E., Can, A. 2019. Color change and emission of volatile organic compounds from Scots pine exposed to heat and vacuum-heat treatment. Journal of Building Engineering, 26, 100918. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.100918
  • Tjeerdsma, B., Militz, H. 2005. Chemical changes in hydrothermal treated wood: FTIR analysis of combined hydrothermal and dry heat-treated wood, Holz als Rohund Werkst 63(2), 102-111. https://doi.org/10.1007/s00107-004-0532-8
  • Toker, H., Baysal, E., Kötekli, M., Türkoğlu, T., Kart, Ş., Şen, F., Peker, H. 2016. Surface characteristics of Oriental beech and Scots pine woods heat-treated above 200 °C, Wood Res. 61(1), 43-54.
  • Torniainen, P., Jones, D., Sandberg, D. 2021. Colour as a quality indicator for industrially manufactured ThermoWood. Wood Material Science & Engineering, 16:4, 287-289. https://doi.org/10.1080/17480272.2021.1958920
  • Tümen, İ., Aydemir, D., Gündüz, G., Üner, B., Çetin, H. 2010. Changes in the chemical structure of thermally treated wood, BioResources 5(3), 1936-1944. https://doi.org/10.15376/biores.5.3.1936-1944
  • TS 2470, 1976. Odunda Fiziksel ve Mekaniksel Deneyler İçin Numune Alma Metotları ve Genel Özellikler, T.S.E., Ankara.
  • TS 2471, 1976. Odunda, fiziksel ve mekaniksel deneyler için rutubet miktarı tayini, T.S.E., Ankara.
  • TS 2472, 1976. Odunda fiziksel ve mekanik deneyler için birim hacim ağırlığı tayini, T.S.E., Ankara.
  • TS 2474, 1976. Odunun statik eğilme dayanımının tayini, T.S.E., Ankara.
  • Yalçın, M., Şahin, H. İ. 2015. Changes in the chemical structure and decay resistance of heat-treated narrow-leaved ash wood, Maderas- Cienc. Tecnol. 17(2), 435-446. https://doi.org/10.4067/S0718-221X2015005000040
  • Yang, H., Yan, R., Chen, H., Lee, D. H., Zheng, C. 2007. Characteristics of hemicelluloses, cellulose and lignin pyrolysis, Fuel 86(12-13), 1781-1788. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2006.12.013
  • Yıldız, S., Gezer, E. D., Yıdız, Ü. C. 2006. Mechanical and chemical behavior of spruce wood modified by heat, Build. Environ. 41(12), 1762-1766. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2005.07.017
Ormancılık Araştırma Dergisi-Cover
  • ISSN: 2149-0783
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 2014
  • Yayıncı: ahu peruzhan ÖZYAKUP
Sayıdaki Diğer Makaleler

Dezenfekte ürünlerinin laminat parkenin çizilme direnci, yüzey pürüzlülüğü ve toplam renk değişimine etkisi

Mehmet KARAMANOĞLU

Bambu ve LDPE’den üretilmiş kompozit malzemelerin bazı mekanik özelliklerinin incelenmesi

Samet DEMİREL, Onur GENÇALİOĞLU, Mustafa ASLAN, Hüseyin KIRCI

Açık maden sahalarında kazı sonrası zemin değişiminin izlenmesinde İHA-tabanlı RTK/PPK yönteminin kullanımı: Düzce-Tatlıdere taş ocağı örneği

Yılmaz TÜRK, Berkan BALABAN, Ece ALKAN, Tunahan ÇINAR, Abdurrahim AYDIN

Ormancılıkta iş tanımının önemi (hizmet vasıtası şoförü örneği)

İsmail ŞAFAK, Mehmet EKER, Hadiye BAŞAR, Süleyman OKUMUŞ

Polivinil klorür (PVC)’ün geri dönüştürülmesi: PVC köpük üretimi ve Karakterizasyonu

Yıldız BİRBİLEN, Kadir KARAKUS, Fatih MENGELOĞLU

Mobilya tercihinde etkili kriterlerin uzman ve kullanıcılar açısından incelenmesi

İbrahim YILDIRIM, Merve ASLAN

Sürdürülebilir kırsal kalkınma bağlamında kırsal tutundurma model araştırması: Mut örneği

Hüseyin ÇALIŞKAN, Sezgin ÖZDEN

Odun polimer kompozitlerin doğal ve yapay (suni) yaşlandırma sonrası özelliklerinde meydana gelen değişiklikler

Büşra AVCI, Ayfer DÖNMEZ ÇAVDAR, Fatih MENGELOĞLU

Orman sertifikasyonunun odun hammaddesi üretim faaliyetlerine etkilerinin incelenmesi (Bolu Orman İşletme Müdürlüğü örneği)

Yılmaz TÜRK, Erhan ŞENGÖÇ, Yaşar Selman GÜLTEKİN, Korhan ENEZ

Türkiye’de ikinci orman fakültesinin Karadeniz Teknik Üniversitesinde kurulması ve eğitim-öğretime başlama sürecisüreci

Selahattin KÖSE