dockaradeniz teknik üniversitesi fen bilimlerienstitüsü orman
download 
Şikayet Transkript
karadeniz teknik üniversitesi fen bilimlerienstitüsü orman
KARADENİ Z TEKNİ K ÜNİ VERSİ TESİ FEN Bİ Lİ MLERİENSTİ TÜSÜ ORMAN ENDÜSTRİMÜHENDİ SLİ ĞİANABİ Lİ M DALI ENDÜSTRİ YEL ÖLÇEKLİISIL İ ŞLEM VE BORLU Bİ LEŞİ KLERLE EMPRENYENİ N ODUNUN BAZI Fİ Zİ KSEL, MEKANİ K VE Bİ YOLOJİ K ÖZELLİ KLERİ NE ETKİ Sİ YÜKSEK Lİ SANS TEZİ Orm. End. Müh. Ahmet CAN EYLÜL 2011 TRABZON KARADENİ Z TEKNİ K ÜNİ VERSİ TESİ FEN Bİ Lİ MLERİENSTİ TÜSÜ ORMAN ENDÜSTRİMÜHENDİ SLİ ĞİANABİ Lİ M DALI ENDÜSTRİ YEL ÖLÇEKLİISIL İ ŞLEM VE BORLU Bİ LEŞİ KLERLE EMPRENYENİ N ODUNUN BAZI Fİ Zİ KSEL, MEKANİ K VE Bİ YOLOJİ K ÖZELLİ KLERİ NE ETKİ Sİ Orm. End. Müh. Ahmet CAN Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsünce "ORMAN ENDÜSRİYÜKSEK MÜHENDİ Sİ " UnvanıVerilmesi İ çin Kabul Edilen Tezdir. Tezin Enstitüye Verildiği Tarih Tezin Savunma Tarihi Tez Danı ş manı : 23/08/2011 : 09/09/2011 : Doç. Dr. Sibel YILDIZ Trabzon 2011 Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Endüsri Yüksek Mühendisliği Ana Bilim Dalı nda Ahmet CAN tarafı ndan hazı rlanan ENDÜSTRİ YEL ÖLÇEKLİISIL İ ŞLEM VE BORLU Bİ LEŞİ KLERLE EMPRENYENİ N ODUNUN BAZI Fİ Zİ KSEL, MEKANİ K VE Bİ YOLOJİ K ÖZELLİ KLERİ NE ETKİ Sİ baş lı klıbu çalı ş ma, Enstitü Yönetim Kurulunun 23 / 08 / 2011 gün ve 1419 sayı lı kararı yla oluş turulan jüri tarafı ndan 09 / 09 / 2011 tarihinde yapı lan sı navda YÜKSEK Lİ SANS TEZİ olarak kabul edilmiş tir. Jüri Üyeleri Baş kan : Doç. Dr. Sibel YILDIZ …………………………. Üye : Yrd. Doç. Dr. Engin Derya GEZER …………………………. Üye : Yrd. Doç. Dr. Derya USTAÖMER …………………………. Prof. Dr. Sadettin KORKMAZ Enstitü Müdürü II ÖNSÖZ “Endüstriyel Ölçekli Isı l İ ş lem ve Borlu Bileş iklerle Emprenyenin Odunun Bazı Fiziksel, Mekanik ve Biyolojik Özelliklerine Etkisi” adlıbu çalı ş ma Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı , Orman Biyolojisi ve Odun koruma Teknolojisi Programı nda Yüksek Lisans Tezi olarak hazı rlanmı ş tı r. Yüksek lisans danı ş manlı ğı mıüstlenerek, her türlü çalı ş manı n yürütülmesi esnası nda yardı m ve desteklerini esirgemeyen gerek mesleki gerekse de kiş ilik açı sı ndan daima örnek alacağı m Sayı n Hocam Doç. Dr. Sibel YILDIZ’a, bilgi, tecrübe ve tavsiyelerinden istifade ettiğim sayı n hocam Prof. Dr. Ümit Cafer YILDIZ’a, laboratuar deneyimi kazanmama katkısağ layan Arş . Gör. Eylem Dizman TOMAK ‘a ş ükranları mıbir borç bilirim. Isı l iş lem çalı ş maları nı n gerçekleş tirildiği Nova Orman Ürünleri San. Tic. A.Ş‘nin Gerede de bulunan Thermowood Kereste Üretim Fabrikasımüdürü ve teknik personeline teş ekkür ederim. Bugünlere ulaş mamda maddi ve manevi desteklerini hiçbir zaman esirgemeyen aileme tüm kalbimle teş ekkür ederim. Ahmet CAN Trabzon 2011 III TEZ BEYANNAMESİ Yüksek Lisans Tezi olarak sunduğum “Endüstriyel Ölçekli Isı l İ ş lem ve Borlu Bileş iklerle Emprenyenin Odunun BazıFiziksel, Mekanik ve Biyolojik Özelliklerine Etkisi” baş lı klıbu çalı ş mayıbaş tan sona kadar danı ş manı m Doç. Dr. Sibel YILDIZ‘in sorumluluğunda tamamladı ğı mı , verileri/örnekleri kendim topladı ğı mı , deneyleri/analizleri ilgili laboratuarlarda yaptı ğı mı /yaptı rdı ğı mı , baş ka kaynaklardan aldı ğı m bilgileri metinde ve kaynakçada eksiksiz olarak gösterdiğimi, çalı ş ma sürecinde bilimsel araş tı rma ve etik kurallara uygun olarak davrandı ğı mıve aksinin ortaya çı kmasıdurumunda her türlü yasal sonucu kabul ettiğ imi beyan ederim. 17/08/2011 Ahmet CAN IV İ Çİ NDEKİ LER Sayfa No ÖNSÖZ............................................................................................................................ III TEZ BEYANNAMESİ .................................................................................................... IV İ Çİ NDEKİ LER ................................................................................................................ V ÖZET ............................................................................................................................... IX SUMMARY .................................................................................................................... X ŞEKİ LLER Lİ STESİ ....................................................................................................... XI TABLOLAR Lİ STESİ.................................................................................................... XIII 1. GENEL Bİ LGİ LER ........................................................................................ 1 1.1. Giriş................................................................................................................ 1 1.2. Odun Modifikasyonu ...................................................................................... 2 1.2.1. Odun Modifikasyon Yöntemleri ..................................................................... 2 1.2.1.1. Kimyasal Modifikasyon.................................................................................. 3 1.2.1.2. Fiziksel Modifikasyon .................................................................................... 3 1.2.1.3. Enzimatik Modifikasyon ................................................................................ 4 1.2.1.4. Termal Modifikasyon ..................................................................................... 4 1.2.1.4.1. Isı lİ ş lem ......................................................................................................... 4 1.2.1.4.1.1. Isı lİ ş lemin Fiziksel Özellikler Üzerine Etkisi................................................ 5 1.2.1.4.1.2. Isı lİ ş lemin Mekanik ve Teknolojik Özellikler Üzerine Etkisi....................... 8 1.2.1.4.1.3. Isı lİ ş lemin Kimyasal Özellikler Üzerine Etkisi .............................................12 1.2.1.4.1.4. Isı lİ ş lemin Biyolojik Özellikler Üzerine Etkisi .............................................17 1.2.1.4.1.5. Isı lİ ş lemin Anatomik Özellikler Üzerine Etkisi ............................................19 1.3. Geçmiş ten Günümüze Isı lİ ş lem Teknolojisi ................................................20 1.4. Emprenye İ ş lemi .............................................................................................24 1.4.1. Bor, Dünyada ve Türkiyedeki Bor Madeninin Dağı lı m Alanları , Borlu Bileş ikler ve Kullanı m Alanları ......................................................................25 1.4.2. Borlu Bileş iklerin Emprenye Endüstrisinde Kullanı mı ..................................28 1.4.3. Borlu Bileş iklerle Emprenye İ ş lemi ve Isı l iş lemin Odun Özellikleri Üzerine Kombine Etkisi .................................................................................30 2. YAPILAN ÇALIŞMALAR ............................................................................32 V 2.1. Deneme Materyali ..........................................................................................32 2.1.2. Ağaç Malzeme ................................................................................................32 2.1.2.1. Doğu Kayı nı(Fagus orientalis) .....................................................................32 2.1.2.2. Doğu Kavağı(Populus deltoides)...................................................................33 2.1.2.3. Doğu Ladini (Picea orientalis) .......................................................................34 2.1.2.4. Karaçam (Pinus nigra) ...................................................................................36 2.1.3. Kullanı lan Kimyasal Maddeler .......................................................................37 2.1.3.1. Borik Asit........................................................................................................37 2.1.3.2. Boraks .............................................................................................................38 2.1.4. Örneklerin Hazı rlanması .................................................................................39 2.2. Araş tı rma Yöntemi .........................................................................................41 2.2.1. Örneklerin Emprenye Edilmesi ......................................................................41 2.2.1.1. Örneklerde Retensiyon Miktarı nı n Bulunması ...............................................41 2.2.2. Örneklerin Isı lİ ş leme Tabi Tutulması ............................................................41 2.2.3. Fiziksel Test Yöntemleri.................................................................................42 2.2.3.1. Özgül Ağı rlı k ..................................................................................................42 2.2.3.2. Su Alma Oranı , Geniş leme Miktarıve Boyut Stabilizasyonu .......................43 2.2.4. Mekanik Test Yöntemleri ...............................................................................45 2.2.4.1. Statik Eğilme Direnci .....................................................................................45 2.2.4.2. Liflere Paralel Bası nç Direnci .......................................................................45 2.2.4.3. Vida Tutma Direnci ........................................................................................47 2.2.5. Biyolojik Özellikler .......................................................................................48 2.2.5.1. Mantar Çürüklük Testi....................................................................................48 2.2.6. Korozyon Oranı nı n Belirlenmesi....................................................................50 2.2.7. pH Değerleri ...................................................................................................52 2.2.8. Bor Analizi......................................................................................................52 2.3. İ statiksel Yöntemler ........................................................................................53 3. BULGULAR...................................................................................................54 3.1. Fiziksel Özellikler...........................................................................................54 3.1.1. Retensiyon Değerleri ......................................................................................54 3.1.2. Özgül Ağı rlı k ..................................................................................................55 3.1.3. Su Alama Oranı , Teğetsel Geniş leme ve Geniş lemeyi Önleyici Etkinlik ...........................................................................................................56 VI 3.2. Mekanik Özellikler .........................................................................................64 3.2.1. Statik Eğilme Direnci .....................................................................................64 3.2.2. Liflere Paralel Bası nç Direnci .......................................................................65 3.2.3. Vida Tutma Direnci ........................................................................................67 3.3. Biyolojik Özellikler ........................................................................................69 3.3.1. Mantar Çürüklük Testi....................................................................................69 3.4. Korozyon Oranı nı n Belirlenmesi....................................................................71 3.5. pH Ölçümü......................................................................................................75 3.6. Isı lİ ş lem SonrasıOdun Örneklerinde Kalan Borik Asit ve Boraks Oranları...........................................................................................................76 4. İ RDELEME ....................................................................................................77 4.1. Fiziksel Özellikler...........................................................................................77 4.1.1. Özgül Ağı rlı k ..................................................................................................77 4.1.2. Su Alma Oranı , Teğetsel Geniş leme, Geniş lemeyi Önleyici Etkinlik............79 4.1.2.1. Su Alma Oranı(SAO) ....................................................................................80 4.1.2.2. Teğetsel Geniş leme (TG)................................................................................83 4.1.2.3. Geniş lemeyi Önleyici Etkinlik (GET) ............................................................85 4.2. Mekanik Özellikler .........................................................................................86 4.2.1. Karaçam, Ladin, Kayı n ve Kavak Odunları nda Statik Eğilme Direnci..........86 4.2.2. Karaçam, Ladin, Kayı n ve Kavak Odunları nda Liflere Paralel Bası nç Direnci ...........................................................................................................89 4.2.3. Kayı n, Kavak, Karaçam ve Ladin Odunları nda Vida Tutma Direnci ............92 4.3. Biyolojik Özellikler ........................................................................................95 4.3.1. Isı lİ ş lemin Mantar Çürüklük Direncine Etkisi ..............................................95 4.4. Isı lİ ş lemin Korozyon Direnci Üzerine Etkisi ............................................. 100 4.5. Isı lİ ş lemin Odunun pH Değerine Etkisi ..................................................... 104 4.6. Isı lİ ş lem SonrasıOdun Örneklerinde Kalan Bor Miktarları ....................... 107 5. SONUÇLAR ............................................................................................... 109 5.1. Fiziksel Özelliklere Ait Sonuçlar ................................................................ 109 5.1.1. Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Özgül Ağı rlı k Değerlerine İ liş kin Sonuçlar ........................................................................ 109 5.1.2. Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Su Alma Oranı , Teğetsel Geniş leme ve Geniş lemeyi Önleyici Etkinlik Değerlerine Ait Sonuçlar ....................................................................................................... 109 5.2. Mekanik Özelliklere Ait Sonuçlar ............................................................... 111 VII 5.2.1. Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Eğ ilme Direnci Değerlerine Ait Sonuçlar ............................................................................. 111 5.2.2. Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Liflere Paralel Bası nç Direnci Değerlerine Ait Sonuçlar ................................................................ 111 5.2.3. Isı lİ ş lem Uygulanan Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Vida Tutma Direnci Değerlerine İ liş kin Sonuçlar....................................... 112 5.3. Biyolojik Özelliklere Ait Sonuçlar .............................................................. 113 5.3.1. Isı lİ ş lem Uygulanan Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Mantar Çürüklük Direnci Değerlerine Ait Sonuçları.................................. 113 5.4. Emprenye ve Isı lİ ş lem Uygulanan Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nı n Korozyon Değerlerine Ait Sonuçlar ........................................ 113 5.5. Emprenye ve Isı lİ ş lem Uygulanan Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nı n pH Değerlerine Ait Sonuçlar ................................................... 114 5.6. Isı lİ ş lem SonrasıOdun Örneklerinde Kalan Borik Asit ve Boraks Oranları na Ait Sonuçlar ............................................................................... 115 6. ÖNERİ LER.................................................................................................. 116 7. KAYNAKLAR ............................................................................................ 119 ÖZGEÇMİ Ş VIII Yüksek Lisans ÖZET ENDÜSTRİ YEL ÖLÇEKLİISIL İ ŞLEM VE BORLU Bİ LEŞİ KLERLE EMPRENYENİ N ODUNUN BAZI Fİ Zİ KSEL, MEKANİ K VE Bİ YOLOJİ K ÖZELLİ KLERİ NE ETKİ Sİ Ahmet CAN Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Endüstri Mühendisliği anabilim Dalı Danı ş man: Doç. Dr. Sibel YILDIZ 2011, 128 Sayfa Tez kapsamı nda, Türkiye’de doğal olarak yetiş en ve orman ürünleri sanayinde yoğun olarak kullanı lan doğu ladini, karaçam, doğu kayı nıve kavak odunları , endüstriyel ölçekli boyutlarda ı sı l iş leme tabi tutulmuşve iş lem sonrası nda odun özellikleri üzerinde meydana gelen değiş iklikler; bazıfiziksel, mekanik ve biyolojik test yöntemleri ile belirlenmeye çalı ş ı lmı ş tı r. Ayrı ca bazıörnekler üzerinde ı sı l iş lem ve emprenye iş leminin kombine etkisinin odunun performans özelliklerine etkisi araş tı rı lmı ş tı r. Fiziksel özelliklerden; özgül ağı rlı k, su alma oranı , teğetsel geniş leme, geniş lemeyi önleyici etkinlik, mekanik özelliklerden; eğilme direnci, liflere paralel bası nç direnci, vida tutma direnci testleri yapı lmı ş tı r. Ayrı ca mantar çürüklük testi, korozyon oranı , pH ölçümü ve bor analizi testleri gerçekleş tirilmiş tir. Sonuç olarak; emprenye iş leminin fiziksel özellikler üzerindeki etkisi olumsuz, sadece ı sı l iş lem uygulaması nı n fiziksel özellikler üzerindeki etkisi ise memnun edici bulunmuş tur. Emprenye iş lemi uygulanan iğne yapraklıağaç türlerinin ı sı l iş lemi sonrasıpH değerleri azalı rken yapraklıağaç türlerinin pH değerlerinde artı şgözlenmiş tir. Artan ı sı l iş lem sı caklı ğı na paralel olarak vida tutma, eğilme ve liflere paralel bası nç dirençlerinde azalma, korozyon oranı nda artı şgözlenmiş tir. Isı l iş lem uygulanan iğne yapraklıağ aç türlerinde mantar çürüklük dayanı mıartmı ş tı r. Yapraklıağaç türlerinde ise iğne yapraklıağaçlar kadar olumlu sonuçlar elde edilmemiş tir. Isı l iş lemden sonra odunda kalan bor miktarı% 37-98 arası nda değ iş miş tir. Anahtar Kelimeler: Isı l İ ş lem, Emprenye iş lemi, Borlu bileş ikler, Doğ u Ladini, Doğu Kayı nı , Karaçam, Kavak IX Master Thesis SUMMARY THE EFFECTS OF INDUSTRIAL-SCALE HEAT TREATMENT AND IMPREGNATION WITH BORON COMPOUNDS ON SOME PHYSICAL, MECHANICAL AND BIOLOGICAL PROPERTIES OF WOOD Ahmet CAN Karadeniz Technical University The Graduate School of Natural and Applied Sciences Forest Industrial Engineering Graduate Program Supervisor: Assoc. Prof. Sibel YILDIZ 2011, 128 Pages In this thesis, it was aimed to investigate some physical, mechanical and biological properties of heat treated spruce, larch, beech and poplar wood species spreading widely at Blacksea region in Turkey. In addition to heat treatment, wood samples were impregnated with boron compounds and, combine effect of boron impregnation and heat treatment on wood properties were also investigated. Specific density, water absorption, tangential swelling, anti-shrink efficiency were determined as physical properties of wood samples. Static bending, compression strength parallel to grain, holding of screw were investigated as mechanical properties of wood samples. Furthermore, decay test, corrosion rate, pH measurements and boron content in wood samples were determined as well. As a result, heat treatment improved physical properties of wood however, boron impregnation had a negative effect on physical properties. pH values decreased after heat treatment of boron pre-treated soft wood species however, pH values increased in hardwood species. Screw holding resistance, static bending strength and compression strength parallel to grain decreased with increasing treatment temperature, whilst corrosion rate increased. Decay resistance against to fungi attack increased more in heat treated soft wood species than hardwood species. Depending on wood species boron content in wood samples after heat treatment were determined as 37-98%. Key Words: Heat Treatment, Impregnation process, Boron compounds, Spruce, Beech, Pine, Poplar X ŞEKİ LLER Lİ STESİ Sayfa No Şekil 1. Isı l iş lemin ahş ap üzerinde meydana getirdiğ i fiziksel değiş im ......................... 6 Şekil 2. Isı l iş lem uygulanmı şodunun reaksiyon mekanizması ......................................13 Şekil 3. Isı l iş lem üretim safhaları...................................................................................22 Şekil 4. Thermowood üretim miktarı ...............................................................................23 Şekil 5. Thermowood üretimi için kullanı lan ağaç türleri ...............................................23 Şekil 6. Thermowood pazar alanı....................................................................................24 Şekil 7. Emprenye iş lemi aş amaları .................................................................................25 Şekil 8. Dünya bor üretiminin 2010 yı lı nda ülkeler bazı nda dağı lı mı(%) .....................27 Şekil 9. Keresteden örneklerin alı nma yöntemi...............................................................39 Şekil 10. Deney örneklerinin hazı rlanma planı.................................................................40 Şekil 11. SAO, TG ve GET deney örneklerinin boyut ve ş ekli.........................................43 Şekil 12. Liflere paralel yönde bası nç direnci deneyinin uygulanı ş ı .................................46 Şekil 13. Vida tutma direnci deney örneği (Boyutlar mm.) ..............................................47 Şekil 14. Mantar deneyi örnekleri......................................................................................49 Şekil 15. Korozyon deneyine ait örnek boyutu .................................................................51 Şekil 16. Vida ş ekli............................................................................................................51 Şekil 17. ICP (Inductively Coupled Plasma) cihazı..........................................................53 Şekil 18. Ladin ve karaçam odunu test örnekleri ile Kontrol 2 örneklerinde Kontrol 1‘e oranla özgül ağ ı rlı k değerlerine ait azalma oranları(%) ....................................78 Şekil 19. Kayı n ve kavak odunu test örnekleri ile Kontrol 2 örneklerinde Kontrol 1‘e oranla özgül ağ ı rlı k değerlerine ait azalma oranları(%) ...................................78 Şekil 20. Ladin test ve kontrol örneklerine ait SAO değerleri...........................................80 Şekil 21. Karaçam test ve kontrol örneklerine ait SAO değ erleri .....................................80 Şekil 22. Kayı n test ve kontrol örneklerine ait SAO değerleri ..........................................81 Şekil 23. Kavak test ve kontrol örneklerine ait SAO değerleri .........................................81 Şekil 24. Odun örneklerinde ortalama TG (%) değerleri...................................................83 Şekil 25. Odun örneklerinde ortalama GET (%) değ erleri ................................................85 Şekil 26. Ladin ve karaçam odunlarıTest ve Kontrol 2 örneklerinde Kontrol 1 örneklerine kı yasla elde edilen eğilme direnci değerlerine ait azalma-artma oranları ................................................................................................................87 XI Şekil 27. Kayı n ve kavak odunlarıTest ve Kontrol 2 örneklerinde Kontrol 1 örneklerine kı yasla elde edilen eğilme direnci değerlerine ait azalma-artma oranları ................................................................................................................87 Şekil 28. Ladin ve karaçam odunlarıTest ve Kontrol 2 örneklerinde Kontrol 1 örneklerine kı yasla elde edilen liflere paralel bası nç direnci değerlerine ait azalma oranları...................................................................................................90 Şekil 29. Kayı n odun Test ve Kontrol 2 örneklerinde Kontrol 1 örneklerine kı yasla elde edilen liflere paralel bası nç direnci değerlerine ait azalma oranları ...................90 Şekil 30. Ladin odun test örneklerinde Kontrol örneklerine kı yasla elde edilen vida tutma direnci değ erlerine ait azalma oranları.....................................................92 Şekil 31. Karaçam odun test örneklerinde Kontrol örneklerine kı yasla elde edilen vida tutma direnci değerlerine ait azalma oranları.............................................93 Şekil 32. Kayı n odun test örneklerinde Kontrol örneklerine kı yasla elde edilen vida tutma direnci değ erlerine ait azalma oranları.....................................................94 Şekil 33. Kavak odun test örneklerinde Kontrol örneklerine kı yasla elde edilen vida tutma direnci değ erlerine ait azalma oranları.....................................................94 Şekil 34. MÇT’ye tabi tutulan Ladin odunu örneklerinde ı sı l iş lemin ağı rlı k kaybı üzerine etkisi.......................................................................................................96 Şekil 35. MÇT’ye tabi tutulan Karaçam odunu örneklerinde ı sı l iş lemin ağ ı rlı k kaybıüzerine etkisi .............................................................................................96 Şekil 36. MÇT’ye tabi tutulan Kayı n odunu örneklerinde ı sı l iş lemin ağı rlı k kaybı üzerine etkisi.......................................................................................................98 Şekil 37. MÇT’ye tabi tutulan Kavak odunu örneklerinde ı sı l iş lemin ağ ı rlı k kaybı üzerine etkisi.......................................................................................................98 Şekil 38. Ladin ve karaçam odunlarıtest örneklerinde Kontrol örneklerine kı yasla meydana gelen korozyon azalma-artma oranları(%)...................................... 100 Şekil 39. Kayı n ve kavak odunlarıtest örneklerinde Kontrol örneklerine kı yasla meydana gelen azalma-artma oranları(%) ...................................................... 100 Şekil 40. Kontrol örneklerinde oluş an metal kaybı(g/m2) ............................................. 101 Şekil 41. Ladin ve karaçam odunlarıtest örneklerinde Kontrol örneklerine kı yasla meydana gelen korozyon derinliğ ine ait azalma-artma oranları(%) .............. 103 Şekil 42. Kayı n ve kavak odunlarıtest örneklerinde Kontrol örneklerine kı yasla meydana gelen azalma-artma oranları(%) ...................................................... 103 Şekil 43. Ladin odununa ait pH değerleri ....................................................................... 104 Şekil 44. Karaçam odununa ait pH değerleri .................................................................. 105 Şekil 45. Kayı n odununa ait pH değerleri....................................................................... 106 Şekil 46. Kavak odununa ait pH değerleri ...................................................................... 106 Şekil 47. Isı l iş lem sonrasıkalan bor miktarları(%) ...................................................... 108 XII TABLOLAR Lİ STESİ Sayfa No Tablo 1. Ticari öneme sahip bor mineralleri.....................................................................26 Tablo 2. Dünya bor rezervi dağı lı mı .................................................................................26 Tablo 3. Eti maden mineral bazı nda rezerv miktarları.....................................................27 Tablo 4. Borik asidin genel özellikleri..............................................................................37 Tablo 5. Boraks dekahidratı n genel özellikleri .................................................................38 Tablo 6. Deney varyasyonu ş eması..................................................................................40 Tablo 7. Isı l iş lem sı caklı k ve süreleri ..............................................................................42 Tablo 8. Mantar çürüklük testi varyasyon ş eması............................................................48 Tablo 9. Retensiyon değerleri ...........................................................................................54 Tablo 10. Ağaç türlerine ait özgül ağ ı rlı k değerleri (gr/cm3) .............................................55 Tablo 11. Özgül ağı rlı k değ erlerine iliş kin ÇVA ve Ducan testi sonuçları(İ YA) .............55 Tablo 12. Özgül ağı rlı k değ erlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA).............56 Tablo 13. 212 ºC’de, 120 dak. süreyle ı sı l iş lem uygulanan ladin odunu kontrol 1, kontrol 2 ve test örneklerinin SAO (%)..............................................................57 Tablo 14. 212 ºC’de, 120 dak. süreyle ı sı l iş lem uygulanan karaçam odunu kontrol 1, kontrol 2 ve test örneklerinin SAO (%) ..............................................................57 Tablo 15. Su alma değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) ...................58 Tablo 16. 180 ºC’de, 120 dak. süreyle ı sı l iş lem uygulanan kayı n odunu kontrol 1, kontrol 2 ve test örneklerinin SAO (%)..............................................................59 Tablo 17. 180 ºC’de, 120 dak. süreyle ı sı l iş lem uygulanan kavak kontrol 1, kontrol 2 ve test örneklerinin SAO (%) .............................................................................59 Tablo 18. Su alma değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) .....................60 Tablo 19. Ladin, karaçam, kayı n ve kavak odunları na ait TG değerleri (%) .....................60 Tablo 20. Teğetsel geniş leme değerlerine iliş kin ÇVA ve duncan testi sonuçları(İ YA)...61 Tablo 21. Teğetsel geniş leme değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) ...61 Tablo 22. Ladin, karaçam, kayı n ve kavak odunları na ait ortalama GET değerleri (%) ....62 Tablo 23. GET değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA).........................63 Tablo 24. GET değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) ..........................63 Tablo 25. Ladin, karaçam, kayı n ve kavak odun örneklerine ait ortalama eğilme direnci değerleri (N/mm2) .................................................................................64 XIII Tablo 26. Eğilme direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) .........64 Tablo 27. Eğilme direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) ..........65 Tablo 28. Ladin, karaçam, kayı n ve kavak odun örneklerine ait ortalama liflere paralel bası nç direnci değerleri (N/mm2) .......................................................................66 Tablo 29. Liflere paralel bası nç direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) ...................................................................................................66 Tablo 30. Liflere paralel bası nç direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) ....................................................................................................67 Tablo 31. Isı l iş lem uygulanmı ştest örnekleri ile kontrol örneklerinin vida tutma direnci değerleri (kp) ..........................................................................................68 Tablo 32. Vida tutma direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) ..68 Tablo 33. Vida tutma direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) ....69 Tablo 34. Isı l iş lem uygulanmı şodun örneklerinde mantar çürüklük testine ait ağı rlı k kaybıdeğerleri ...................................................................................................70 Tablo 35. Çürüme sonrası ndaki ağı rlı k kaybıdeğerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) ...................................................................................................70 Tablo 36. Çürüme sonrası ndaki ağı rlı k kaybıdeğerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) ....................................................................................................71 Tablo 37. Metal örneklerde meydana gelen ağı rlı k kaybıdeğ erleri (gr/m2 ).......................72 Tablo 38. Korozyon değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) ................72 Tablo 39. Korozyon değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) ..................73 Tablo 40. Metal örneklerinde oluş an korozyon derinliği (μm)...........................................73 Tablo 41. Korozyon derinliği değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) ...................................................................................................74 Tablo 42. Korozyon derinliği değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) ...74 Tablo 43. İ ğne yapraklıağ açlara ait pH değerleri...............................................................75 Tablo 44. Yapraklıağaçlara ait pH değerleri ......................................................................75 Tablo 45. Isı l iş lem sonrası nda odunda kalan bor miktarı.................................................76 XIV 1. GENEL Bİ LGİ LER 1.1. Giriş Ağaç malzeme, doğada en fazla bulunan ve diğer yapımalzemelerine göre oldukça üstün özelliklere sahip bir materyaldir. Düş ük yoğunluğa, düş ük ı sıiletimine, yüksek mekanik dayanı ma, kolay iş lenebilirliğe ve iyi bir estetik görünüme sahip, yenilenebilir bir malzeme olmakla beraber dı şortamda bulunan UV ı ş ı nları , rutubet (yağmur, kar, nem, çiğ), mekanik etkiler (rüzgar, kir), sı caklı k ve atmosferik faktörler (O2, SO 2, kirletici gazlar) sonucu yı kı ma uğrayabilmektedir. Günümüzde ağaç malzemeye olan talebin artması , buna karş ı n ormanları n hı zlı ca yok edilmesi nedeni ile ağaç malzemenin verimli ve uzun süreli kullanı mıçok büyük önem kazanmaktadı r. Odunun kullanı m yerinde ömrünün arttı rı lmasıiçin birçok yöntem kullanı lmaktadı r. Odunun emprenyesi ve odun modifikasyonu bunları n en önemlilerindendir. Bu yöntemler sayesinde odunun olumsuz özellikleri en aza indirgenmekte ve olumlu özellikleri daha da iyileş tirilmektedir Odun modifikasyon yöntemleri ağaç malzemenin fiziksel ve kimyasal yapı sı nda önemli değiş ikliklere neden olmaktadı r. Fiziksel etkili odun modifikasyon yöntemlerinde, genellikle odun hücre boş lukları nı n ve diğer kapilar boş lukları n inorganik veya organik maddelerle doldurulmasıve bir meteryal olarak takviye edilmesi amaçlanmaktadı r. Kimyasal yönden etkili odun modifikasyon yöntemlerinde ise, hücre çeperi bileş enleri ile reaksiyona giren ve böylece odunun kimyasal kompozisyonunu değiş tiren kimyasal maddeler kullanı lmakta, odunun kimyasal yapı sı nı n değiş tirilmesi ile sakı ncalı özelliklerinin azaltı lmasıyoluna gidilmektedir (Yı ldı z, 2002). Ülkemizde ve dünyada çevre kirliliği gün geçtikçe önem kazanmaktadı r. Odun modifikasyonunda kullanı lan kimyasal maddelerin çevre kirliliğine neden olmaması , ve uygulama kolaylı ğıodun modifikasyonları nı n önemini arttı rmı ş tı r. Fakat çoğu kez odun modifikasyon yöntemleri yüksek bir maliyeti de beraberinde getirmektedir. Bu nedenle odun modifikasyonunda tek bir muamele ile odunun birçok özelliğinin iyileş tirilmesi amaçlanmaktadı r. Odun modifikasyon yöntemlerinden birisi olarak değerlendirilen ı sı l iş lem; odunun kimyasal yapı sı nda bazıdeğiş ikliklere neden olmaktadı r. Isı l iş lem; yüksek sı caklarda 2 (100- 250 ºC) ve farklıortamlarda (normal atmosfer, azot gazı , herhangi bir inert gaz) odunun belli bir süre bekletilmesi olarak tanı mlanmaktadı r. Isı l iş lem özel iş lem teçhizatları , teknik kurutma gerektirmemekte ve bu yöntem ile diğer yöntemlerde kullanı lan kimyasal maddelerin çevreye verebileceği zarar önlenebilmektedir. Ağaç malzemenin uzun ömürlü olarak kullanı lması nda etkili olan yöntemlerinden bir diğeri de emprenye iş lemidir. Her ne kadar doğal dayanı mıyüksek olan ağaç türleri kullanı m yerlerinde uzun yı llar bozunmadan kalsalar da doğal dayanı klı lı ğıdüş ük olan ağaç türlerinin kullanı m süresinin arttı rı labilmesi için emprenye edilmeleri gerekmektedir. Ağaç malzemenin emprenyesinde birçok kimyasal madde kullanı lmaktadı r. Bu kimyasal maddelerinin en önemlilerinden birisi ise borlu bileş iklerdir. Günümüzde emprenye maddesi olarak kullanı lan borlu bileş ikler en güvenli kimyasallardan biri olarak kabul edilmekte, insan ve çevreye olan etkisi minimum düzeylerde kaldı ğı ndan kullanı mıgittikçe önem kazanmaktadı r. Borlu bileş ikler sadece mantar ve termit gibi zararlı lara karş ıdeğil, aynı zamanda yanmaya karş ı direncinden dolayı da 1930’lu yı llardan itibaren kullanı lmaktadı r (Lloyd, 1998; Kartal ve Imamura, 2004). Tez kapsamı nda, Türkiye’de endüstriyel olarak kullanı lan önemli bazıiğne yapraklı ve yapraklıağ aç türlerinde tek baş ı na ı sı l iş lemin performans özellikleri üzerine etkisi araş tı rı lmı ş tı r. Ayrı ca, çalı ş mada hem çevre dostu bir koruma metodu olarak ı sı l iş lemin hem de Türkiye koş ulları nda ulaş ı lmasıkolay ve nispeten ucuz olan borlu bileş iklerin oluş turduğu sinerjinin alternatif bir koruma metodu olarak değerlendirilme imkanları irdelenmiş tir. Buhar ortamı nda uygulanan ı sı l iş lemin bor kaybı na yol açı p açmadı ğı konusu da incelenmiş tir. 1.2. Odun Modifikasyonu 1.2.1. Odun Modifikasyon Yöntemleri Geleneksel emprenye maddelerini kullanmadan odunun dayanı mı nıve performansı nı arttı ran modifikasyon yöntemleri dört baş lı kta tanı mlanabilir. Bunlar; a. Kimyasal, b. Fiziksel, c. Enzimatik Modifikasyon, d. Termal Modifikasyondur. 3 1.2.1.1. Kimyasal Modifikasyon Kimyasal modifikasyon, kimyasal madde ile hücre çeper bileş enleri arası nda katalizörlü ya da katalizörsüz bir kovalent bağı n oluş tuğu kimyasal reaksiyonu ifade etmekte ve odunda, boyutsal stabilite, biyolojik dayanı m ile akustik özellikleri arttı rmayı , denge rutubet miktarı nıazaltmayı , dı şhava koş ulları na karş ıdayanı mıiyileş tirmeyi hedeflemektedir. Modifikasyon yöntemlerinin etkinliği büyük ölçüde reaksiyon süresi, pH, katalizör, sı caklı k, solvent gibi reaksiyon parametrelerinin çeş itliliğine odun türlerinin farklıkimyasal ve anatomik yapı lar sergilemesine ve hatta tek bir ağ acı n farklıbölgeleri arası ndaki anatomik farklı lı klara göre değiş iklik gösterebilmektedir. Bu olumlu özelliklerin yanısı ra kimyasal modifikasyon yönteme bağlıolmak üzere, odunda çekme dayanı mıve elastikiyet azalması na da neden olabilmektedir (Hill, 2006; Tomak ve Yı ldı z, 2010). Kimyasal modifikasyonda hidroksil gruplarıçok büyük bir rol oynamaktadı r. Odunun modifikasyonunda birçok kimyasal madde ve yöntem denenmiş tir. Temel modifikasyon tipleri ş unlardı r (Dizman, 2005). 1. Eter formu oluş turan yöntemler (metillendirme, alkil klorürler, β-propiyolakton, akrilonitril ve epoksitler), 2. Asetal formu oluş turan yöntemler (formaldehit ile muamele, diğer aldehitlerasetaldehit, benzaldehit, dialdehit, triklorasetalhedit, gluteraldehit ve fitaldehitik asitglikosal), 3. Ester formu ya da üretan bağlarıoluş turan yöntemler (asetillendirme, ftalilasyon, diğer anhidritler, asit klorürler, karboksilik asitler, izosiyanatlar), 4. Oligoesterleş me (2 ya da daha fazla reaksiyonun birleş mesi) (maleik anhidrit ve epiklorhidrin (MA-ECH) ftalik anhidrit ve epiklorhidrin (FA-ECH)), 5. Kimyasal oksidasyon ve sililasyon (sodyum peroksit ve periodik asitle muamele, propiltrimetoksilan, g-metakriloksi -propiltrimetoksilan). 1.2.1.2. Fiziksel Modifikasyon Fiziksel modifikasyon yönteminde, kullanı lan kimyasal maddeler ve odun hücre çeperi bileş enlerinin kendi arası nda herhangi bir kimyasal reaksiyonu söz konusu değildir. Bu kimyasal maddeler, odunun hücresel ve kapiler boş lukları na yerleş ir. Bu yöntemlerin 4 ağı rlı klıamacı , mekanik direnç özelliklerini iyileş tirmekten çok odun-su etkileş imini azaltmaya yöneliktir. Fiziksel modifikasyon yöntemleri genel olarak 3 grup altı nda toplanabilir; (Dizman, 2005). 1. Su itici yöntemler 2. Hücre çeperinin geniş letilmesini (bulking) sağ layan yöntemler 3. Odun Polimer Kompozitleri (OPK) 1.2.1.3. Enzimatik Modifikasyon Enzimatik modifikasyonda ise, lakkaz enzimi ile fenolik bileş iklerin oksidasyonu yoluyla lignoselülozik liflerin bağyapmasısağlanı r. Enzim yöntemini kullanarak levha ve panellerin sentetik yapı ş tı rı lmasıhem ekonomik hem de çevresel avantajlara sahiptir. Lakkaz ile muamele edilen liflerden üretilen liflevhaları n iyi bir mekanik özellik sergilediği belirlenmiş tir (Tomak ve Yı ldı z, 2010). 1.2.1.4. Termal Modifikasyon 1.2.1.4.1. Isı lİ ş lem Isı l iş lem bir termal modifikasyon yöntemi olarak ele alı ndı ğı nda, odunun 100-250 ºC sı caklı klarıarası nda normal atmosfer, azot gazıveya herhangi bir inert gaz ortamı nda belli bir süre bekletilmesi olarak anlaş ı lmaktadı r. Odunun ı sı l iş leme tabi tutulması3 amaca yönelik olarak uygulanmaktadı r (Yı ldı z, 2002). 1. Odunun rutubet alı ş veriş ini azaltmak, yani oduna boyut stabilizasyonu kazandı rmak 2. Odun tahrip edici organizmalara karş ıodunun biyolojik direncini arttı rmak 3. Odunda denge rutubeti miktarı nıdüş ürmek, permabiliteyi arttı rmaktı r. Ayrı ca üst yüzey iş lemlerinin performansı nıyükseltmek de mümkündür. Isı l iş lem teknolojileri hı zlıbüyüyen ve dayanı klı lı ğıdüş ük iğ ne yapraklıve yapraklı ağaç türlerinin kalitesini yükseltmek için ekonomik olarak cazip bir seçenek sunar. 2007 5 yı lıitibariyle Avusturya, Danimarka, Estonya, Finlandiya, Almanya, Hollanda ve İ sviçre ülkelerinde 130 800 m3 ı sı l iş lem uygulanmı şkereste üretimi yapı lmı ş tı r (Michiel, 2008). Çok değiş ik kullanı m alanı na sahip odun hammaddesi, kurutma, kâğı t hamuru üretimi, yonga levha ve lif levha üretiminde yüksek sı caklı klara maruz kalmaktadı r. Isı l iş lem muamelesinde birçok değiş ken bulunmaktadı r. Bunlar; ı sı l iş lem sı caklı ğıve süresi, ı sı l iş lem atmosferi, odun türü, malzeme boyutları , rutubet miktarıvb. olarak sı ralanabilir. Bu etkilerin en önemlisi ı sı l iş lem sı caklı ğı dı r (Yı ldı z, 2002; Hill, 2006). Isı l iş lem geniş aralı klarda uygulanmaktadı r. Isı l iş lem sı caklı k alt sı nı rıolarak 100 ºC olarak kabul edilmektedir. Odunun bozunmasıise bu sı caklı kta baş lamaktadı r. Sı caklı k arttı kça yapı sal hasar da artmaktadı r. 200 ºC üzerinde odun bileş enlerinin tamamen dönüş mesi ve gaz fazı ndaki degradasyon ürünlerinin açı ğa çı kmasıgibi oluş umlar söz konusu olmaktadı r. Daha yüksek sı caklı klarda ise odunun pirolizi ve yanma olayıbaş lamaktadı r. Odunun gaz haline gelmesi için ise 500 ºC üzerinde sı caklı k gerekmektedir (Fengel ve Wegener, 1989). 1.2.1.4.1.1. Isı lİ ş lemin Fiziksel Özellikler Üzerine Etkisi Isı l iş lem odunun su adsorpsiyonunu önemli derecede azaltı r. Odun bileş enlerinde bulunan serbest hidroksil gruplarısu adsorpsiyon ve desorpsiyonunda önemli rol oynamakta ve hücre duvarları na bağlıolan OH gruplarıH2O’yu sürekli olarak ahş ap içerisine çekmektedir. Isı l iş lem ile odunda bulunan serbest hidroksil gruplarıönemli ölçüde azalma göstermekte ve su itici (hidrofobik) O-acetyl gruplarıartmaktadı r. Bunun nedeni hücre çeperi içerisindeki en higroskopik polimerlerin yer aldı ğıhemiselülozları nı sı l iş lemle bozundurulmasıve suyla reaksiyona girebilecek serbest hidroksil grupları nı n azalması dı r (Şekil 1). Bir diğer neden ise, su moleküllerinin kolay eriş im gösteremediği selülozun kristalimsi bölgelerinin nispi orandaki artı ş ıve ligninin çapraz bağlanma reaksiyonu göstermesidir. Bu bağlar serbest hidroksil grupları nı n H+ iyonları na eriş imini engellemektedir. Odunda bulunan bağlısu odunun direnç özelliklerinin önemli ölçüde etkilemektedir. Bağlısu miktarı nı n artması , hücre çeperinin organik polimerleri arası ndaki hidrojen bağı nıazaltı r veya engeller. Isı l iş lem uygulanmı şodunlarda bağlısu oranı nı n azalmasıve daha az higroskopik olmasıdirenç özellikleri üzerine pozitif etki yapmaktadı r (Yı ldı z, 2002; Hinterstoisser vd., 2003; Hill, 2006; URL-1, 2011) . 6 Şekil 1. Isı l iş lemin ahş ap üzerinde meydana getirdiği fiziksel değiş im Yapı lan bazıçalı ş malarda artan sı caklı ğa ve süreye bağ lıolarak, ağ ı rlı k kayı pları nda artı ştespit edilmiş tir. 120 ºC ve 200 ºC’de 24 saat boyunca ı sı l iş leme tabi tutulan ladin (Picea abies) odununda yapı lan ı sı l iş lem sonucu meydana gelen ağı rlı k kaybı120 ºC’de %0,8 iken 200 ºC’de %15,5 olmuş tur. Kayı n (Fagus sylvatica) odununda ise %8,1 ile %9,8 oranı nda bir ağı rlı k kaybıolmuş tur (Fengel ve Wegener, 1989). 4, 6 ve 8 saat süre ile 150 ºC, 170 ºC ve 190 ºC sı caklı kta sarı çam (Pinus sylvestris L.) odunu ı sı l isleme tabi tutulmuş tur. Buna göre; ı sı l iş lem sı caklı ğıve uygulama süresi arttı kça, ağı rlı k kaybı nı n da arttı ğıve en yüksek ağ ı rlı k kaybı nı n %6,05 en düş ük ağı rlı k kaybı nı n %1.22 olarak sı rası yla 190 ºC’de 8 saat ve 150 ºC’de 4 saatlik varyasyonlarda meydana geldiği gözlenmiş tir (Özçifçi ve Altun, 2009). MacLean (1951), su, buhar ve hava ortamları nda yaptı ğıı sı l iş lem sonrası nda, yapraklıağaçlarda meydana gelen ağ ı rlı k kaybı nı n iğne yapraklıağaçlara oranla daha fazla olduğunu açı klamı ş tı r. Su ve buhar ortamı nda yapraklıağaçlarda meydana gelen ağı rlı k kaybı nı n hı zlıbir ş ekilde arttı ğı nıve tüm ı sı l iş lem sı caklı kları nda yapraklı ağaçları n iğne yapraklıağaçlara oranla daha duyarlıolduğu sonucu çı kartı lmı ş tı r. Fakat kuru ortamda yapı lan ı sı l iş lemde ise iğ ne yapraklıağaçları n daha duyarlıolduğ u ortaya konmuş tur. 130, 150, 180, 200 ºC sı caklı kta 2, 6, 10 saat süre ile ı sı l iş leme tabi tutulan kayı n ve ladin odun örneklerinin özgül ağı rlı k değerleri incelenmiş tir. Elde edilen sonuçlara göre; 130 ºC’de 2 saat süre ile ı sı l iş leme tabi tutulan kayı n ve ladin odunu test örneklerinde özgül ağı rlı k değerlerinin kontrole oranla çok küçük miktarda ( %2.25 - %1.73 ) arttı ğ ı gözlenmiş tir. Her iki ağ aç türüne ait en fazla azalma oranı200 ºC’de 10 saatlik 7 uygulamada gerçekleş miş tir. Kayı n odununda özgül ağı rlı k azalma oranı%18,4 iken ladin odununda bu oran %10,5 olarak bulunmuş tur (Yı ldı z, 2002). 220, 240, 250 ºC’de nitrojen ortamıaltı nda yapı lan ı sı l iş lemde, ı sı l iş lem koş ulları ndan bağı msı z olarak, odundaki karbon içeriğinin artması na bağlıolarak ağı rlı k kaybı nı n da arttı ğı nıortaya konmuş tur. Odunda karbon içeriğinin artı ş ıı sı l iş lem sı caklı ğı nı n artı ş ı na paralel olarak artı şgöstermektedir (Sustersic vd., 2010). Odun su adsorpsiyonu ve desorpsiyonu nedeniyle geniş leme ve daralmaya uğ ramaktadı r. Bundan baş ka, su adsorpsiyonundaki azalma odunun tüm daralma ve geniş lemesini azalttı ğı ndan odunun boyutsal stabilitesi de artmaktadı r. Genelde ı sı l iş lem uygulanmı şodun düş ük daralma ve geniş leme değerleri ile oldukça hidrofobiktir. Odunun higroskopisitesi sı caklı k ve süre gibi ı sı l iş lem ş artları ndan etkilenmektedir. Özellikle ı sı l iş lem sı caklı ğıçok etkili bir parametre olmaktadı r (Korkut ve Kocaefe, 2002). 180 ºC’de 2, 4, 6, 8 ve 12 saat süre ile yapı lan ı sı l iş lem sonrası nda ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n ve süresinin artı ş ı na bağlıolarak su adsorpsiyonu azalı r ve boyutsal kararlı lı ğı n arttı ğıgözlenmiş tir. Ayrı ca; ı sı l iş lem sonrası nda örneklerin teğet, radyal ve boyuna yönde geniş leme oranları nda da yaklaş ı k olarak %50 oranı nda düş üşgözlenmiş tir (Gündüz ve Aydemir, 2008). Populus nigra ile 180, 200, 220 ºC’de 4, 5 ve 6 saat süre yapı lan ı sı l iş lem sonunda tüm varyasyonları n fiziksel özelliklerinde bir iyileş me gözlenmiş tir. Fiziksel özelliklerin ı sı l iş lem sı caklı ğıile bağ lantı lıolduğu fakat ı sı l iş lem süresinin fiziksel özellikleri etkilemediği ortaya konmuş tur. 220 ºC’de 6 saat ı sı l iş leme tabi tutulan örneklerin 48 saat yı kanma iş lemine tabi tutulmasısonunda, kontrol örneklerinde su adsorpsiyon değeri %117,98 iken, ı sı l iş lemli örneklerde %25,4 olarak kaydedilmiş tir. Kontrol örneklerindeki radyal, teğet ve hacimsel geniş leme değerleri sı rası yla %4.39, 8.99, 12.95 iken ı sı l iş lemli örneklerde bu oranlar %2,99, 6,98, 9,8 olarak gerçekleş miş tir (Bazyar vd., 2010). Uygulanan ı sı l iş lem süresi, sı caklı ğıve tekniğine paralel olarak odun renginde fark edilir bir koyulaş ma meydana gelmektedir. Fakat literatürde ı sı l iş lem uygulaması süresince odundaki renk değiş melerinin kimyasal sebepleri tam olarak tanı mlanamamı ş tı r. Ancak bu konuda yapı lan çalı ş malarda renk değ iş melerinin ana sebepleri olarak hemiselüloz, lignin ve bazıekstraktif maddelerin bozunmasıgösterilmiş tir. Isı l iş lem uygulaması nda sı caklı k ve süre uzadı kça ahş abı n renk koyuluğ u artmaktadı r (Yı ldı z, 2002; Korkut ve Kocaefe, 2002; Nuopponen, 2005; Yaş ar, 2009). 8 Odunda meydana gelen renk değiş ikliği ağaç türüne göre değiş iklik göstermektedir. Yapraklıağ açlardaki değiş im 60 ºC’de, iğne yapraklıağaçlardaki ise 90 ºC’de baş lamakta ve sı caklı k arttı kça renk koyulaş maktadı r (Yı ldı z, 2002). Yapı lan baş ka bir çalı ş mada ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n artı ş ı na paralel olarak odun renginde koyulaş ma olduğu gözlenmiş tir. Çam, ladin ve kavak odunları nı n kullanı ldı ğı çalı ş mada, ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n artı ş ı na paralel olarak çam odununda meydana gelen koyulaş manı n ladin ve kavak odunları ndan daha fazla olduğu bulunmuş tur (Sidorova, 2008) Stamm ve Hansen (1937), odunun boyutsal stabilizasyonunun sadece kimyasal maddelerin kullanı lmasıile değil, tek baş ı na ı sı l iş lem uygulamasıile de sağlanabileceğini belirtmiş lerdir. Bu yaklaş ı mlar sonucunda yüksek sı caklı kta kurutma iş lemleri ile higroskopisitenin ve ağaç malzemede süre gelen geniş leme ve daralma etkisinin azaldı ğı görülmüş tür (Teiemann, 1920). 1.2.1.4.1.2. Isı lİ ş lemin Mekanik ve Teknolojik Özellikler Üzerine Etkisi Isı l iş lemin birçok olumlu özelliği yanı nda olumsuz özellikleri de mevcuttur. Isı l iş lem sı caklı ğı na ve süresine bağlıolarak odun direnç özelliklerinde düş üş ler meydana gelebilmektedir. Bu düş üş ler, odun hammaddesinde meydana gelen madde kaybıile açı klanmaktadı r (Rusche, 1973). Odun örneklerinde boyuna yönde bası nç direncinin düş ük olmasıkristalimsi selülozun katıve rijit yapı sı ndan kaynaklanmaktadı r. Selülozun bu özelliğinden dolayı radyal ve teğet yönlerdeki bası nç direnci değerleri düş mektedir. Isı l iş lem sonrası nda odunda meydana gelen radyal çatlaklar radyal bası nç direncinin azalması na neden olmaktadı r. Eğilme direncinde meydana gelen kayı plar, ı sı l iş lem süresince lignin ve selülozun bozunmasıveya depolimerizasyonundan değil, hemiselülozun modifikasyonun ve/veya bozunması ndan kaynaklanmaktadı r. Isı l iş lem süresinin ve sı caklı ğ ı nı n artı ş ı na bağlıolarak eğilme direnci değerleri azalmaktadı r. Odun bileş enlerinden olan hemiselüloz ı sı ya karş ıen hassas hücre çeperi bileş enidir. LeVan vd. (1990), yaptı klarıçalı ş mada ı sı l iş lem sı rası nda hemiselülozun yan zincirlerinin kı rı lmasıile birlikte yük paylaş ı m kapasitesinin bozulduğunu tespit etmiş ler ve direnç kayı pları ndan bu durumun sorumlu tutulabileceğ inin bildirmiş lerdir (Korkut ve Kocaefe, 2002). 9 Iş ı l iş lem sonrası nda odun karbonhidratları nda ve hemiselülozda meydana gelen kayı plar odunun mekanik özelliklerinin düş mesine neden olmaktadı r. Yapı lan çalı ş malarda, ı sı l iş lem sonrasımeydana gelen hemiselüloz kaybıile eğilme direnci kaybı arası nda doğ rudan bir iliş ki bulunduğ u ortaya konmuş tur (Kartal, 2006; Talei vd., 2010). Odun ı sı tı ldı ğızaman direnç ve sertlik özellikleri azalmakta, soğutulduğu zaman artmaktadı r. Odunun kı sa süreli ı sı tı lmasıve soğutulması nda odun tekrar eski haline dönebilmektedir. Direnç ve sertlik özelliklerindeki dönüş ümsüz azalmalar odun hammaddesinin uzun süreli sı caklı ğa tabi tutulmasısonucu meydana gelmektedir. Isı l iş lem süresinin ve sı caklı ğı nı n artması na bağlıolarak odundaki ağ ı rlı k kayı plarıda artmaktadı r. Bu durum termal bozunma olarak adlandı rı lı r ve termal bozunmada en çok etkilenen özellikler ise ş ok ve eğilme direnci olurken, en az etkilenen özellikler ise elastikiyet modülü ve ağı rlı k kaybı dı r (Yı ldı z, 2002; Yı ldı z vd., 2006; Yı ldı z vd., 2010). UludağGöknarı(Abies bormülleriana Mattf.) odununun direnç değerleri üzerine yapı lan bir çalı ş mada; 180 ºC’de 10 saat ı sı l iş lem uygulanması yla bası nç direnci değerinde ortalama olarak %29,41; eğilme direncinde %29,28; eğilmede elastikiyet modülünde %40,08; enine kesit janka sertliğinde %22,43; radyal kesit janka sertliğinde %23,27; teğet kesit janka sertliğinde %16,19; dinamik eğilme direncinde %39,24 ve liflere dik çekme direncinde % 28,14’lük bir azalma tespit etmiş tir (Korkut, 2008). Korkut vd. (2008), okaliptüs (Eucalyptus camaldulensis Dehn.) odunu üzerine yaptı klarıbir çalı ş mada 180 ºC’de 10 saat ı sı l iş lem uygulaması yla eğilme direnci değerinde %21.68, eğilmede elastiliyet modülünde %33.46, liflere paralel bası nç direncinde %21.04, liflere dik çekme direncinde %13.07, dinamik eğilme direncinde %5.37, yarı lma direnci değerinde ise %33.33 oranı nda bir azalma kaydetmiş lerdir (Korkut vd., 2008). Atmosfer bası ncıaltı nda 200 ºC’de 6 saat süre ile ı sı l iş leme maruz bı rakı lan ladin odun örneklerinin bası nç direnci değerlerinde, muamele edilmeyen örneklere nazaran %36 oranı nda bir azamla tespit edilmiş tir (Yı ldı z vd., 2006). 150-200 ºC sı caklı klarda 1, 3, 5, 10 ve 20 saat süreyle ı sı l iş lem uygulanan Chamaecyparis obtusa ve Fagus crenata örneklerindeki ş ok direnci değerleri, 150 ºC’de 5 saat, 200 ºC’de 1 saat ve 200 ºC’de 5 saatlik uygulamalardan sonra, ı sı l iş leme tabi tutulmamı şodun örneklerine göre % 50 azalmı ş tı r. 200 ºC’de 5 saatlik ı sı l iş lem uygulanmasısonunda eğilme direnci değerleri kontrol örneklerine nazaran % 50 oranı nda azalma göstermiş tir (Kitahara ve Chugenji, 1951). 10 Atmosfer bası ncıaltı nda dört farklısı caklı k (130, 150, 180, 200 ºC) ve üç farklısüre (2, 6, 10 saat) uygulanarak yapı lan bir çalı ş mada ı sı l iş lemin, kayı n odunu elastikiyet modülü üzerine etkisi araş tı rı lmı ş tı r. Elde edilen sonuçlara göre; 130 ºC’de 2 saat süre ile yapı lan ı sı l iş lemde kontrol örneklerine oranla eğilmede elastikiyet modülü değerlerinde küçük bir artı ş ı n olduğu, fakat aynısı caklı kta 6 saat ve 10 saat süre ile yapı lan ı sı l iş lemde eğilmede elastikiyet modülü değerlerinin kontrol grupları na oranla %3 ve %14 arası nda azalma gösterdiği gözlenmiş tir. 150 ºC de 2, 6, ve 10 saat süreyle yapı lan ı sı l iş lemde, eğilmede elastikiyet modülü değerleri sı rası yla %23, %31, ve %26 oranı nda azalmı ş tı r. En fazla azalma 6 saatte olmuş tur. En ş aş ı rtı cısonuç ise 200 ºC’de 10 saat süre ile uygulanan ı sı l iş lemden elde edilmiş tir. Test örneklerinin eğilmede elastikiyet modülü değerlerinde kontrol örneklerinin eğilmede elastikiyet modülü değerlerine oranla bir artı şelde edilmiş tir (Yı ldı z vd., 2002). Isı l iş lemin odun lifleri üzerine olan etkisinin araş tı rı ldı ğıçalı ş mada, yüksek iş lem sı caklı ğı nı n (200- 260 ºC) eğilmede elastikiyet modülü ve statik eğilme dayanı mı değerlerini %20 oranı nda azalttı ğıgözlenmiş tir. Fakat Boonstra vd. (2007), eğilmede elastikiyet modülü ve liflere paralel bası nç direncinin artı şgösterdiğini açı klamı ş tı r (Goroyias ve Hale, 2002). Atmosfer bası ncıaltı nda 150, 180 ve 200 ºC sı caklı kları nda 2, 6, ve 10 saat süre ile ı sı l iş leme tabi tutulduktan sonra 3 yı l boyunca dı şhava koş ulları na maruz bı rakı lan adi kı zı lağaç (Alnus glutinosa L.) odunu örneklerinin statik eğilme dayanı mıdeğerlerinde kontrole oranla % 50 ’ye varan miktarda düş üş ler gözlenmiş tir (Yı ldı z vd., 2010). İ nert gaz ortamı nda yapı lan ı sı l iş lem sonucunda 100- 200 ºC arası nda ladin odununun statik eğilme dayanı mıdeğerleri önemli ölçüde azalma göstermiş tir. Eğilmede elastikiyet modülü değerleri ise statik eğilme dayanı mı na oranla ı sı l iş lemden daha az etkilenmiş lerdir. Statik eğilme dayanı mıve eğilmede elastikiyet modülü değerleri ı sı l iş lem koş ulları nı n değiş mesiyle artı şveya azalı şgöstermektedir (Kocaefe vd., 2008). 200 ºC- 160 ºC sı caklı klarda ve 2 saat süre ile ı sı l iş lem uygulanan Sitka ladini (Picea sitchensis) örneğindeki statik eğilme dayanı mıve eğilmede elastikiyet modülü değerleri araş tı rı lmı ş tı r. 200 ºC de eğilmede elastikiyet modülü ve statik eğilme dayanı mı değerlerinin sı rasıile %7.2, %31.3 oranı nda azaldı ğı , 160 ºC’de ise eğilmede elastikiyet modülü ve statik eğilme dayanı mıdeğerlerinin sı rasıile %6.8, %2 oranı nda arttı ğı gözlenmiş tir. Eğilmede elastikiyet modülü değerlerinde 160 ºC ve 200 ºC sonrası nda 11 önemli bir farklı lı k gözlenmez iken, statik eğilme dayanı mıdeğerlerinde 200 ºC den sonra ciddi oranda düş üş ler gözlenmiş tir (Awoyemi vd., 2008). 100- 300 ºC‘de su buharıortamı nda ve aynısı caklı klarda hava ortamı nda ı sı l iş leme maruz bı rakı lan Quercus suber odunu bası nç direncinde meydana gelen değiş iklikler araş tı rı lmı ş tı r. 300 ºC’de su buharıortamı nda iş lem gören örneklerde bası nç direncinin kontrol örneklerine nazaran dikkate değer oranda azalmasıhücre çeperi bileş enlerinin termal bozunması yla izah edilmiş tir. Aynısı caklı kta hava ortamı nda muamele edilen örneklerde, su buharıortamı nda iş lem gören örneklere nazaran dirençte hafif bir artı ş olduğu görülmüş tür (Rozsa ve Fortes, 1989). Genç odun yüksek oranda hemiselüloz ve lignin içermektedir. Bu sebepten dolayı genç odun ve olgun odun birbirinden farklıdavranı ş lar gösterir. Ayrı ca hemisülozun bileş imi özden dı ş arı ya doğ ru ilk 20 yı llı k halkada galaktoz, ksiloz ve arobinoz içeriği azalı rken mannoz içeriğinin artmasınedeniyle değiş mektedir. Hemiselüloz içeriğinin farklı olması ndan dolayıı sı l iş lem sonrası nda genç odun ve olgun odun farklıözellikler gösterir. Genç odundaki daha büyük mikrofibril açı sıdaha fazla boyuna daralma ve daha az enine daralmaya sebebiyet verdiğinden, ı sı l iş lem uygulamasısı rası nda odun tamamen kurutulduğunda odunda direnç özelliklerini etkileyen iç gerilmeler meydana gelmektedir (Hill, 2006). Isı l iş lem etkisiyle çam öz odunu ve diri odununda meydana gelen kütle ve eğilmede elastikiyet modülü kaybıladin öz ve diri odununda meydana gelen kayı ptan daha fazladı r. Ladin öz ve diri odununda meydana gelen kayı plar arası nda belirgin farklı lı k olmadı ğı tespit edilmiş tir (Viitanen ve Kortelainen, 2010). Stamm (1964), yı lı nda yaptı ğıçalı ş mada ı sı l iş lem uygulamasısonucu makaslama direncindeki azalmayıorta lamelin %20’sini oluş turan polyozları n furfural polimerlerine kı smıolarak dönüş mesine bağlamı ş tı r, Termo-plastik yapı ya sahip olmasınedeniyle ı sı l iş lem sonrası nda odunun direnç özelliklerinde düş üş ler gözlenmektedir. Hemiselüloz (127-235 ºC), selüloz (231-253 ºC) ve lignin (167-217 ºC) belli sı caklı k dereceleri üzerinde plastik bir yapı ya dönüş mektedir (Korkut ve Kocaefe, 2002). 12 1.2.1.4.1.3. Isı lİ ş lemin Kimyasal Özellikler Üzerine Etkisi Odun düş ük moleküllü bileş iklerden polimerik bileş iklere kadar kompleks bir yapı ya sahiptir. Isı l iş lem uygulamasısüresince odunun fiziksel ve mekanik yapı sı nda meydana gelen sayı sı z değiş meleri anlamak için odunun kimyasal bileş imini, yapı sı nıoluş turan ana bileş enlerin temel karakteristiklerini ve fiziksel özelliklerini çok iyi bilmek gerekmektedir. Odunun termal bozunması yla odunda farklıbirçok kimyasal reaksiyonlar meydana gelmektedir. Fakat bu reaksiyonları n sadece belli bir kı smıaçı klanabilmektedir. 100 ºC üzerindeki sı caklı klarda moleküller arası ndaki ve moleküllerin kendi içlerindeki bağlar kopmaya baş lamakta ve kopan bağları n oranısı caklı k arttı kça artı ş göstermektedir. 100- 200 ºC arası nda karbondioksit, su buharıve organik madde kalı ntı ları gibi yanmayan yan ürünler oluş maktadı r. Daha yüksek sı caklı klarda selülozun parçalanması yla yanabilen yan ürünler oluş maktadı r. 450 ºC’nin üzerinde buharlaş abilen ürünler serbest kalmaktadı r (Kotilainen, 2000; Yı ldı z, 2002). İ ğne yapraklıağaçlarda alfa- selüloz miktarıdaha yüksek oranda kalı ntılignin ve hemiselüloz içermektedir. Alfa- selüloz miktarı ndaki azalma 100 ºC’de baş lamakta, saf selüloz 150 ºC‘ye kadar kalabilmektedir. Lignin miktarıgenişbir sı caklı k aralı ğı nda sabit kalmakta, 140 ºC- 150 ºC üzerindeki sı caklı klarda artmaktadı r (Yı ldı z, 2002). Isı l iş lemin odun bileş enleri üzerine olan etkisi ve bu etki sonucunda odunda meydana gelen kimyasal değiş meler ş ekil 2’de gösterilmiş tir. Meydana gelen bu kimyasal değiş meler sonucunda odunun kullanı mıesansı nda hangi özelliğinin etkilendiği de ş ekil 2’de yer almaktadı r. 13 Şekil 2. Isı l iş lem uygulanmı şodunun reaksiyon mekanizması(Korkut ve Kocaefe, 2002). Isı l iş lem sı caklı ğıve süresi hemiselüloz bozunması nıetkileyen en önemli faktörlerden iki tanesidir. Süre ve sı caklı ktaki artmaya bağlıolarak galaktoz ve arabinoz gibi yan zincir bileş enleri ayrı lı r ve yan zincirlerin bozunması ndan sonra mannoz, glikoz ve ksiloz gibi ana bileş enlerin bozunmasıgerçekleş ir. Pentoz ve heksozlar sı rası yla furfural (C5H4O2) ve hidroksimetilfurfural (C 6H6O3)’a dehidrate olur. Bundan baş ka hemiselülozun asetil yan zincirlerinden asetik asit ayrı lı r ve odunun asetil (COCH 3) içeriği azalı r. Hemiselülozun daha az higroskopik olan furfural polimerlerine hidrolize olmasıboyutsal stabiliteyi arttı rmakta ve denge rutubet miktarı nıazaltmaktadı r (Korkut ve Kocaefe, 2002). Odunun yapı sı nda bulunan üç ana bileş enden hemiselüloz, pirolitik ş artlar altı nda en az kararlı lı k gösterendir. Hemiselüloz ve selüloz arası ndaki termal stabilitedeki değiş kenlik moleküler seviyedeki kimyasal ve morfolojik yapı lardaki farklı lı klara atfedilebilir. Hemiselülozun düş ük termal stabilitesinin ana nedeni, dallanmı şyan zincirlerin; hidrolize ve diğer ataklara karsıhassas olan amorf yapı sı nı n varlı ğı dı r (Ertaş , 2010). Kayı n ve ladin odunlarıile yapı lan çalı ş mada; kayı n odunu kontrol örneklerinde ortalama hemiselüloz oranı nı n %24,66 olduğu, önemli azalmaları n 180 ºC’de 2 saat süreli varyasyondan baş ladı ğı , 180 ºC’de 6 ve 10 saatlik varyasyonlarda da devam ettiğ i ve 200 ºC’de 10 saatlik varyasyonda bu azalmanı n %1,71’e düş tüğ ü belirtilmektedir. Ladin odun 14 kontrol örneklerinde ise hemiselüloz oranı%21,43 iken her bir sı caklı k varyasyonunda sürenin artı ş ı na paralel olarak hemiselüloz içeriğinin azaldı ğ ı , 200 ºC’de 10 saat süreli varyasyonda hemiselüloz içeriğinin %1.99 olarak elde edildiği kaydedilmiş tir (Yı ldı z, 2002). Selüloz hidrolizi hemiselüloz hidrolizine oranla daha yüksek sı caklı klarda olmaktadı r. Selülozun amorf bölgeleri termal degradasyon daha duyarlı dı r ve bu yapı lar muhtemelen hemiselülozun heksoz bileş enleri ile aynıözellik göstermektedir. Selülozun büyük bir kı smı nı(%60) kristalimsi yapıoluş turmaktadı r. Selüloz kristal yapı sı nı n degredasyonu 300- 400 ºC’de gerçekleş mektedir. Bu da selüloz zincirlerine yüksek bir stabilite katmakta ve onlarıhidroliz (molekülün bir su molekülü ilavesiyle iki parçaya ayrı lması ) süresince asit saldı rı sı na karş ıkorumaktadı r (Hill, 2006). Selülozun kristal yapı sı200 ºC’ye kadar değiş memektedir. Termal olarak muamele edilmişladin odununda, alkaliye mukavemet gösteren selülozun kristalliği, daha kı sa zincirli moleküllerin tercihen daha önce bozunmasıyüzünden 200 ºC’ye kadar artmaktadı r. 160 ºC’ye kadar çeş itli sı caklı klarda ı sı tı lan pamuğun %10’luk H 2SO4 ile hidrolizi sı rası ndaki davranı ş ları ndan selülozdaki amorf bölgelerin sı caklı k derecesinin ve süresinin artması yla arttı ğısonucuna varı lmı ş tı r. 200 ºC’de gergin yumuş ak liflerin yumuş aması , selülozun kristalleş mesinde bir büyüme ve kristallik derecesinde bir artı şbaş latmaktadı r. 120- 160 ºC’lere kadar termal olarak muamele edilmişselülozun kristalleş mesindeki artı ş ı n ardı ndan bir azalmanı n meydana geldiğ i gözlenmiş tir (Yı ldı z, 2002). Pinus densiflora odunu ile yapı lan çalı ş mada 210 ºC’ye kadar yapı lan ı sı l iş lemli odunlar X ı ş ı nı nı n kı rı mı nda herhangi bir değiş ikliğ e neden olmamı ş tı r. Daha yüksek sı caklı klarda, selülozun sağlam yapı sıyı kı mlanmakta ve yaklaş ı k 270 ºC’de tamamen amorf duruma geçmektedir. 240 ºC’de selülozun kristal yapı sı , kristal yapı nı n polimerizasyon derecesi 2 saat içinde 200’ün altı na, 8 saat içerisinde 100’ün altı na indiği için bozunmaktadı r (Fengel ve Wegener, 1989). 130, 150, 180, 200 ºC sı caklı klarda ve 2, 6, 10 saat sürelerde ı sı l iş lem uygulanan kayı n ve ladin odunu örneklerinin selüloz değerlerine iliş kin sonuçlar incelendiğinde, kayı n odunu test örneklerinin ortalama selüloz değerleri hemen hemen her varyasyonda birbirine benzer oranda bulunmuş tur. Kayı n kontrol örneklerinde ortalama selüloz değerleri %54,2 iken, test örneklerinde ortalama selüloz değerleri %53,5 ile %56,1 arası nda değiş miş tir. Ladin odununda da kayı n odununa benzer sonuçlar elde edilmiş tir. Kontrol örneklerine ait ortalama selüloz değeri %54,1 iken sı caklı k ve sürenin en yüksek 15 uygulandı ğ ıvaryasyonda (200 ºC ve 10 saat) kontrole oranla küçük bir azalma gözlenmiş tir (%50,4). %53,54 ile %57,52 arası nda değiş en ve süre artı ş ıile doğrudan bir iliş kisi bulunmayan kayı n ve ladin odunu test örneklerinin ortalama selüloz değerleri kontrolle karş ı laş tı rı ldı ğı nda (% 54), mevcut sı caklı k ve süre varyasyonları nı n (130, 150, 180, 200 ºC ve 2, 6, 10 saat) selüloz üzerine herhangi bir yı kı mlayı cıetkide bulunmadı ğı gözlenmiş tir (Yı ldı z, 2002). Odun bileş enleri içerisinde ı sı ya en dayanı klıbileş en lignindir. Sı caklı k 200 ºC’yi aş tı ğızaman lignin kütlesinde bir azalma meydana gelmektedir. Yüksek sı caklı klarda ligninin metoksi içeriği azalı r ve yoğunlaş mamı şünitelerinden bazı larıdifenilmetan tipi ünitelere dönüş ür. Isı l iş lem süresi boyunca lignin ile hemiselüloz arası ndaki kovalent bağlar kı rı lı r ve düş ük molekül ağı rlı ğı nda lignin parçacı klarıoluş ur (Gündüz ve Aydemir, 2008). Ligninin eter zinciri piroliz suresince daha kolay kopar. 200 ºC ’den 250 ºC ’ye kadar CO2 ve diğer bileş ikler ligninden ayrı lı r, 250 ºC’den 400 ºC’ye kadar polimerleş me eğilimli fenolik ve nötral yağ lar üretilir ve ligninin ı sıbozunmasıyaklaş ı k 270 ºC’de ekzotermik (ı sıveren) olur (Kocaefe vd., 2008). Kotilainen vd. (2000) tarafı ndan yapı lan, ı sı l iş lemin Pinus sylvestris ve Picea abies odunları nı n kimyasal yapı larıüzerine olan etkisinin FTIR yöntemi ile incelendiğ i çalı ş mada lignin içeriğinde bulunan karbonil grupları nda artı şgözlendiği sonucuna varı lmı ş tı r. Fagus sylvatica ve Pinus sylvestris odunlarıile yapı lan baş ka bir çalı ş mada da bu artı ş ları n sadece ligninden kaynaklandı ğ ı açı klanmı ş tı r (Kotilainen vd., 2000; Tjeerdsma ve Militz, 2005). Yapı lan bir çalı ş mada 200 ºC’de 4 saat süre ile odun tozları nı n yüksek ı sı ya tabi tutulmasısonucu lignin oranı%28 den %84’e yükselişgöstermiş tir. Lignin oranı nı n artmasıhemiselüloz ve çok az oranda da selülozun azalması na bağlı dı r. Isı l iş leme maruz bı rakı lan ladin, göknar ve kavak odunları nı n lignin içeriği kontrol odunları na oranla artı ş göstermiş tir (Dirol ve Guyonnet, 1993; Yı ldı z, 2002). Lignin, termal olarak odun bileş enlerinin en kararlı sıolarak görülmesine rağmen, 200 ºC’nin altı nda bile yapı sı nda birtakı m değiş iklikler söz konusu olmaktadı r. Isı l iş leme tabi tutulan odunları n (Picea abies, Pinus sylvestris, Quercus robur) lignin miktarları nı n belirlenmesinde, sı caklı ğı n 200 ºC’ye kadar yükseltilmesiyle birlikte hidrolize edilmeyen kalı ntımiktarı nda bir artı şmeydana geldiği görülmüş tür. 180 ve 200 ºC’de 24 saat 16 boyunca ı sı l iş leme tabi tutulan ladin odununda metoksil miktarı nı n azalması na karş ı n etanol ürünleri miktarı nda bir artı şgörülmüş tür (Yı ldı z, 2002). 100 ºC sı caklı kta 28 gün süre ile ı sı l iş leme maruz bı rakı lan kayı n (Fagus sylvatica) odununda lignin miktarı nı n azaldı ğı , 160 ºC’de asitte çözülmeyen lignin miktarı nı n %1’den az olduğu görülmüş tür. Kayı n odunundan ayrı ş tı rı lan ligninin termogravimetrik analizleri sonucunda, 100 ºC ’nin baş langı cı nda lignin miktarı nı n hafif azaldı ğıve 400 ºC’de de ağı rlı ğı nı n yaklaş ı k %15’ini kaybettiği gözlenmiş tir (Fengel ve Wegener, 1989). Değiş ik sı caklı klarda ı sı l iş leme maruz bı rakı lan ladin odunundan izole edilen lignin, ultraviyole spekturumunda 150 ºC’de baş layan bir değiş im göstermiş tir (Fengel ve Wegener, 1989). 130, 150, 180, 200 ºC sı caklı klarda 2, 6, 10 saat süreyle ı sı l iş leme tabi tutulan kayı n ve ladin odun örneklerinin lignin içeriği üzerine yapı lan bir çalı ş mada; özellikle 180 ºC’de 6 saat süreli varyasyondan sonra, sı caklı k ve süreye bağlıolarak artan lignin oranıdikkat çekici bulunmuş tur. Kayı n odunu test örneklerinde lignin oranı%42,02’ye kadar, ladin odununda ise %39,40’a kadar yükseldiği varyasyon 200 ºC’de 10 saat süreli varyasyon olmuş tur. Her iki ağaç türünün kontrol örneklerine ait ortalama lignin oranlarıkayı n için %22,25; ladin için ise %24,37 olarak tespit edilmiş tir. Ladin odunu test örneklerine ait ortalama lignin değerleri tüm varyasyonlarda kontrole oranla yüksek bulunmuş tur (Yı ldı z, 2002). Fagus crenata türünün buhar bası ncıaltı nda 183 ºC’den 230 ºC ’ye kadar değ iş en sı caklı klarda ı sı l iş leme tabi tutulması nı n lignin üzerinde olumsuz etkilere neden olduğ u ve ligninde meydana gelen bu yı kı mlanmaları nı sı l iş lem sı caklı ğı na ve süresine bağlıolduğu bildirilmiş tir (Hill, 2006). Meş e odunu yongaları nı n 165 ºC gibi düş ük sı caklı kta ı sı l iş leme tabi tutulması sonrası , meş e odununda bulunan guayasil ünitelerinin bozunduğ u, fakat ş iringil ünitelerinin ise çok az etkilendiği belirtilmiş tir. Isı l iş lem boyunca meş e odununda ş iringil/ guayasil oranı nı n artmasısı caklı k artı ş ı na bağlıolarak artı şgöstermiş tir (Sarni vd., 1990). 260 ºC’de 0.5, 1 ve 4 saat süre ile yapı lan ı sı l iş lem ile Pinus pinaster odununun lignin içeriği; 0.5 saat ı sı l iş lem sonrası nda %28’den %41’e, 1 saat ı sı l iş lem sonrası nda %54’e ve 4 saatlik ı sı l iş lem sonrası nda %84’e yükselmiş tir (Bourgois ve Guyonnet, 1988). 17 1.2.1.4.1.4. Isı lİ ş lemin Biyolojik Özellikler Üzerine Etkisi Yapı lan çalı ş malar, ı sı l iş lem uygulaması nı n tahrip edici mikroorganizmalara karş ı odunun biyolojik dayanı mıarttı rdı ğıgözlenmiş tir. Bunun en önemli üç nedeni; odun bünyesinde doğal olarak var olan suyun kaybolması , mevcut hidroksil grupları nı n azalması ve bu grupları n çürüklüğe hassas olmayan gruplarla yer değiş tirmesidir. Böylece enzimatik karakterli bir saldı rınormal odundaki kadar hı zlımeydana gelmemektedir (Stamm, 1956; Yı ldı z, 2002). Esmer çürüklük mantarlarıile yapı lan çalı ş mada 6 haftanı n sonunda çam öz odunu biyolojik dayanı klı lı ğı nı n, çam diri odununa ve ladin odununa oranla daha yüksek olduğu anlaş ı lmı ş tı r. 210- 230 ºC sı caklı klarıarası nda yapı lan ı sı l iş lem, çam öz ve diri odununun esmer çürüklüğe karş ıolan dayanı mı nıolumlu yönde geliş tirmiş tir. Ladin öz ve diri odunu arası nda önemli bir farklı lı k yoktur. Isı l iş lem çam ve ladin örneklerinde esmer çürüklüğe karş ıolan direnci arttı rmaktadı r (Viitanen ve Kortelainen, 2010). 180 ºC’ye kadar yapı lan ı sı l iş lem sı caklı klarıile odunun fiziksel özelliklerden olan geniş leme ve daralma özellikleri iyileş tirilse de, çürüklüğe karş ıdayanı m sağlamak mümkün değildir. Yapı lan çalı ş malar, odun örneklerinin çürüklüğe karş ıdayanı mı nı arttı rmak için en az 230 ºC’de 3-4 saat süre ile ı sı l iş leme tabi tutulmalarıgerektiğini göstermektedir (Schmidt, 2006; URL-2, 2010). Isı l iş lem boyunca çeş itli fenolik bileş ikler, phenantrene (C14 H10) ve acenaphtylene (C12H8)’nin polinükleer hidrokarbon türevleri ve poliaromatik bileş iklerin diğer türleri üretilmektedir. Isı l iş lem sonrasıelde edilen bu zehirli bileş ikler odunda mantar geliş imini yavaş latmakta veya önlemektedir. Ancak bazıaraş tı rmacı lar ekstraksiyon yoluyla bu zehirli bileş iklerin uzaklaş tı rı lması nı n mantar çürümesini etkilemediği ve çürüme direnci üzerine zehirli bileş iklerin katkı sı nı n sı nı rlıolduğunu ifade etmiş lerdir (Korkut ve Kocaefe, 2002). Rapp ve Sailer (2000), ı sı l iş lemin ve yağla emprenye iş leminin deniz canlı ları üzerine olan etkisinin araş tı rdı klarıçalı ş mada, 1 yı lı n sonunda hem ı sı l iş lemli örneklerin hem de yağla emprenye edilmiş örneklerin deniz canlı ları na karş ı bir direnç göstermediklerini ortaya koymuş lardı r (Fojutowski vd., 2009). Yapı lan baş ka bir çalı ş mada, Pinus sylvestris ve Betula verrucosa odunu örnekleri 195 ºC’de 4 saat süre ile ı sı l iş leme tabi tutulmuş lardı r. Isı l iş lem sonrası nda odun örnekleri Coniophora puteana ve Trametes versicolor mantarları na maruz bı rakı lmı ş tı r. Elde edilen 18 sonuçlara göre ı sı l iş lemli örneklerin mantar saldı rı sı na karş ıkoyamadı klarıfakat mantar geliş imini yavaş lattı klarıgörülmüş tür (Fojutowski vd., 2009) Isı l iş lem ve emprenyenin kombine etkisinin araş tı rı ldı ğıbir çalı ş mada, Picea abies, Pinus sylvestris, Eucalytus globulus odun örneklerin sı cak yağile emprenye iş lemi sonrası nda ı sı l iş leme tabi tutulmuş lardı r. Kullanı lan odun türlerinden bağı msı z olarak tek baş ı na ı sı l iş lemin Reticulitermes grassei termitine karş ızehirlilik etkisi göstermediği, fakat sı cak yağile emprenye edilmişve ardı ndan ı sı l iş leme tabi tutulmuşsarı çam örneklerinin Reticuliterms grassei termitine karş ıbir dayanı klı lı k sergilediği gözlenmiş tir (Nunes vd.,2006). 200- 260 ºC’de yapı lan ı sı l iş lemin çürümeye hassas kavak, ladin ve göknar üzerine olan etkisi araş tı rı ldı ğı nda, kı sa süreli periyotlarda ve oksijen ortamı nı n az olduğu ortamda mikroorganizmaları n geliş iminin olmadı ğıgözlenmiş tir (Dirol ve Guyonnet, 1993). 180- 220 ºC sı caklı klarıarası nda bitkisel kökenli sı cak yağile ı sı l iş lem uygulaması (Oil Heat Treatment) sonrası nda, Coniophera puteana mantarıile aş ı lanmı şladin ve çam odunu örneklerinin 19 hafta sonunda ağı rlı k kayı plarıincelenmiş tir. Buna göre, ladin odunu kontrol örneklerindeki ağı rlı k kaybı%48, çam odunu örneklerindeki ağı rlı k kaybı %40 iken, sı cak hava ortamı nda ı sı l iş lem görmüştest örneklerindeki ağı rlı k kaybı%11, ladin odunu test örneklerindeki ağı rlı k kaybı%5,5, sı cak yağile ı sı l iş lem sonrası(200 ºC) ağı rlı k kaybıise %2’den daha az bulunmuş tur (Militz, 2002). Kamdem vd. (2002) tarafı ndan French Retification metodu kullanı larak birkaç küf mantarlarıüzerine yapı lan çalı ş mada, G. trabeum mantarı nda ağı rlı k kaybıkontrol örneklerinde %19 iken test örneklerinde %2, Poria placenta mantarı nda ağı rlı k kaybı kontrol örneklerinde %20 iken test örneklerinde %8, I. Lacteus mantarı nda ağı rlı k kaybı kontrol örneklerinde %13 iken test örneklerinde %6, C. Globosum mantarı nda ağı rlı k kaybıkontrol örneklerinde %8 iken test örneklerinde %4 olarak bulunmuş tur (Kamdem vd., 2002). 100, 150, 200 ºC’de 20, 40, 60 dakika süre ile hurma yağıkullanı larak ı sı l iş leme tabi tutulan Gigantochloa scortechinii bambu türünün Coriolus versicolor mantarıkullanı larak biyolojik dayanı klı lı ğıincelenmiş tir. Elde edilen sonuçlara göre; ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n ve süresinin artı ş ı na paralel olarak bambu türünde meydana gelen ağı rlı k kaybı nda azalma gözlenmiş tir. 200 ºC ve 60 dakika en iyi varyasyon olarak tespit edilmiş tir (Norashikin vd., 2010). 19 Çam ve kayı n odunlarıile yapı lan termal ve termal-oil modifikasyonu sonucu test örneklerinde küf mantarları na karş ıbir direnç elde edilememiş tir. Fakat küf mantarları nı n odun yüzeylerindeki geliş im yoğunluğ u kontrole oranla azalı şgöstermiş tir. Termal ve thermal-oil modifikasyonlu odunlar küf mantarları na karş ıbir direnç gösteremez iken Coniophora puteana ve Trametes versicolor mantarları na karş ıbir direnç göstermiş lerdir (Fojutowski vd., 2009). 1.2.1.4.1.5. Isı lİ ş lemin Anatomik Özellikler Üzerine Etkisi Odun anatomik yapı sı nda meydana gelen değiş melerin incelendiği çalı ş mada; 130, 150, 180, 200 ºC ve 2, 10 saatlik varyasyonlarda yapı lan ı sı l iş lem sonucunda kayı n odununun anatomik özellikler üzerine kritik sı caklı k ve süre değerlerinin 150 ºC - 2 saat olduğu belirlenmiş tir. Isı l iş leme tabi tutulan odunun, radyal yönünde bulunan gözeneklerin çaplarıkontrol örneklerine oranla bir artı şgöstermiş tir. Ancak bu artı ş150 ºC’de 2 saatlik varyasyon dı ş ı nda diğer varyasyonlarda istatiksel olarak anlamlı bulunmamı ş tı r. 150 ºC’de 2 saatlik uygulamada gözenek çapımaksimum seviyeye ulaş mı ş tı r (82.05μm). Teğet yönde bulunan gözeneklerin çapı nda ise maksimum artı ş130 ºC’de 10 saatte ve 150 ºC’de 2 saatte elde edilmiş tir (67,88 μm, 74.40μm). Isı l iş lem kayı n odununun lif uzunluğunda da artı ş a neden olmuş tur. 130 ºC’de 2 saatlik varyasyon dı ş ı nda diğer varyasyonlarda lif uzunluğunda bir artı şgözlenmiş tir. Lif uzunluğu 150 ºC’de 2 saatte maksimum seviyeye ulaş mı ş tı r (Yı ldı z vd., 2004). Yapı lan çalı ş mada ı sı l iş leme tabi tutulan kayı n (Fagus grandifolia ve Fagus sylvatica) odunları nda, trahe kenarları nda yer alan siğilli tabakanı n yumuş ayı p gözden kaybolduğu gözlenmiş tir. Isı l iş lem sonrası nda ladin odununda kenarlıgeçitlerin torusları nda biriken amorf kalı ntı ları n yumuş ayı p akı ş kan hale geldiği görülmüş tür. 180 ve 200 ºC sı caklı klarda torusun etanol- benzende çözülebildiği ve ekstraksiyon sonrası nda torusun selüloz zarları nı n boşbir paket gibi kaldı ğıgözlenmiş tir (Yı ldı z, 2002). Hidrotermal muamaleye maruz bı rakı lan kayı n (Fagus sylvatica) ve huş(Betula pubescens) odunları nı n 120 ve 160 ºC’de bile S1 ve S2 tabakaları nı n çözülüp gevş ediği görülmüş tür (Fengel ve Wegener, 1989). Isı l iş leme maruz bı rakı lan odun örneklerinin soğ utulması ndan sonra, bileş ik orta lamelde yer alan amorf bileş iklerin plastikliğinin, sı caklı k 60 ºC’ye ulaş ı ncaya kadar aynı 20 kaldı ğ ı , bu sı caklı ktan sonra bileş iklerin tekrar pekiş tiği bildirilmiş tir (Fengel ve Wegener, 1989). 1.3. Geçmiş ten Günümüze Isı lİ ş lem Teknolojisi Yüzyı llar öncesinden bu yana insanoğlu ahş abıgünümüze kadar çeş itli ihtiyaçları nda kullanmak üzere birçok isleme tabi tutmuş tur. Doğal kurutma, teknik kurutma, ı sı tma, yakma, yağlama gibi metotlar ahş abı n iyileş tirmesi için günümüze kadar uygulanagelen yöntemlerden bazı ları dı r. Ahş abı n termal modifikasyonu 1930’larda ABD’de White tarafı ndan bilimsel olarak çalı ş ı lmı ş tı r. 1950’lerde Alman Bavendam, Runkel ve Buro konuyu araş tı rmaya devam etmiş ler, Kollman ve Schinder 1960’larda Rusche ve Burnester 1970’lerde bulguları nıyayı nlamı ş lardı r. 1990’lara gelindiğinde Fransa, Finlandiya ve Hollanda’da araş tı rmalar pratiğe dökülmüşen yoğun ve genişkapsamlıaraş tı rma ise Finlandiya’da Finlandiya Teknik Araş tı rma Merkezi tarafı ndan yürütülmüş tür. Isı l iş lem teknolojisi üzerine yapı lan çalı ş malar ı sı l iş lemin ticari olarak geliş mesine neden olmuş tur. Sı cak yağile ı sı l iş lem (OHT) yöntemi Almanya’da, Staypak ve Staybwood yöntemi Amerika’da, Thermowood Finlandiya’da, Plato prosesi Hollanda’da, Retification ve Bois prosesi Fransa’da geliş tirilmiş tir (Anand, 2000; Rapp, 2000). Hollanda’da geliş tirilmişolan Plato prosesi ı sı l iş lem tekniğ i, 2000 yı lı nda üretime geçmiş tir. Plato prosesi prensip olarak iki ı lı man kurutma iş leminden ibarettir. 160- 190 ºC sı caklı klarıarası nda artan bası nç altı nda taze ya da hava kurusu haldeki odunun muamelesi söz konusudur. Muamele edilmişodunu daha düş ük rutubet derecelerine kadar kurutmak için geleneksel kurutma yöntemi uygulanmaktadı r. Prosesin ikinci aş aması nda odun, 170190 ºC sı caklı klar arası nda tekrar ı sı l iş leme maruz bı rakı lmaktadı r (Rapp, 2001). Plato teknolojisi genel olarak beşaş amadan oluş maktadı r (Michiel, 2008). Ön Kurutma aş aması : Hidro termoliz aş amasıiçin kerestelerin rutubeti çok fazla ise keresteler geleneksel endüstriyel kurutma fı rı nları nda kurutulur. Hidro termoliz aş aması : Keresteler sulu ortamda süper atmosferik bası nç altı nda 150 -180 ºC kadar ı sı tı lı r Kurutma Aş aması : Geleneksel kurutma yöntemlerine göre kerestelerin kurutulmasıgerçekleş tirilmektedir. 21 Curing stage: Keresteler tekrar 150 ºC- 190 ºC’ye kadar ı sı tı lmaktadı r, fakat bu iş lem atmosfer koş ullarıaltı nda kuru ortamda gerçekleş tirilmektedir. Kondisyonlama: Kerestelerin nem içeriği üretim için gerekli olan seviyeye yükseltilir. Kurutma iş lemi geleneksel odun kurutma fı rı nları nda yapı lmaktadı r. Fransa’da üretim yapan Retification prosesinde, hava kurusu halde bulunan oduna, içerisinde %2’den daha az miktarda oksijen bulunan nitrojen atmosferi altı nda, 210- 240 ºC sı caklı klarıarası nda bir ı sı l iş lem uygulanmaktadı r. Fransa’da bulunan diğer bir ı sı l iş lem yöntemi ise Le Bois Perdure prosesidir. Bu yöntemde odun taze halde bulunmaktadı r. Yöntemde ilk olarak odun teknik kurutmaya tabi tutulmaktadı r. Daha sonra odun, kendi rutubetinden üretilen buhar atmosferi altı nda ı sı l iş leme tabi tutulmaktadı r. 2001 yı lıitibari ile üretim yaklaş ı k olarak 10 000 m3 ’tür. Metreküp fiyatıyaklaş ı k olarak 150- 160 Euro’dur (Yı ldı z, 2002; Hill, 2006; Michiel, 2008). Almanya’da geliş tirilmiş olan hammaddesiyle doldurulduktan sı cak sonra tank yağ prosesi, proses içerisine sı cak tankı nı n odun yağ gönderilmesiyle gerçekleş tirilmektedir. Yağı n kullanı m amacıı sıtransferini gerçekleş tirmektir. Sı cak yağ odun hammaddesi etrafı nda yüksek sı caklı k etkisi altı nda sirküle ettirilmektedir. Proses tankıboş altı lmadan önce sı cak yağ, yağdeposuna geri çekilmektedir. Yı llı k üretim kapasitesi yaklaş ı k olarak 2 900 m3’tür. Metreküp fiyatıise 60- 90 Euro’dur (Yı ldı z, 2002; Hill, 2006; Schmidt, 2006). Isı l iş lem uygulaması nı n ticarileş mesine neden olan temel etkenlerden birisi, iyi bir biyolojik dayanı ma ihtiyaç duyan yüksek sı caklı k uygulaması nı n, genişhacimli üretimler için çok karı ş ı k bir sistem gerektirmesindendir. Eğer koruyucu bir gaz kullanı mısöz konusu değilse odunun yanma problemi mevcuttur. Bu yanma dı şkı sı mlarda gözle görülmese bile sı caklı k etkisi sürdükçe odunun iç kı sı mlardaki yanmasıdevam etmektedir (Militz, 2002). 1990 yı lı ndan bu yana ı sı l iş lem üzerine yapı lan kapsamlıaraş tı rmalar Thermo wood ’un ticarileş mesine sebep olmuş tur. Endüstriyel ölçekte ı sı l iş lem süreci ve Thermo wood ticari ismi, Finlandiya endüstrisinin Finlandiya araş tı rma merkezi (VTT) ile yaptı ğıortak çalı ş malar sayesinde gerçekleş miş tir. Thermo wood süreci üç ana aş amaya ayrı lmaktadı r (Şekil 3): Safha 1: Yüksek Isı da Kurutma: Isıve su buharıkullanı larak fı rı n sı caklı ğıhı zlı bir ş ekilde 100 ºC’ye çı karı lı r. Sonra, ı sı130 ºC’ye yükseltilir. Bu süre içerisinde ağaç kurutulur ve nem sı fı ra indirilir. 22 Safha 2: Thermowood Safhası : Ahş abı n içindeki sı caklı k 185 ºC – 230 ºC’ye çı karı lı r. Hedef sı caklı ğa ulaş ı ldı ğı nda, 2- 3 saat süre ile bu sı caklı kta sabit tutulur. Safha 3: Soğ utma ve Nemlendirme: Son bölümde, su spreyi sistemi kullanı larak ahş abı nı sı sı50- 60 ºC’ye düş ürülür ve ahş abı n nemi %4–6’ya ulaş ı ncaya kadar iş leme devam edilir. Şekil 3. Isı l iş lem üretim safhaları Isı nı n kontrollü bir ş ekilde artı rı lmasıveya azaltı lması , dı şve iç yüzey çatlamaları nı önlemek için gerekmektedir. Bu iş lem ağaç türlerine ve ebatları na göre değiş iklik gösterebilmektedir (Militz, 2002; URL-3, 2010). Isı l iş lem teknolojileri hı zlıbüyüyen ve dayanı klı lı ğıdüş ük iğ ne yapraklıve yapraklı ağaç türlerinin kalitesini yükseltmek için ekonomik olarak cazip bir seçenek sunmaktadı r. Bu olumlu özellikleri nedeniyle son yı llarda ı sı l iş lem uygulanmı şkereste üretiminde önemli artı ş lar gözlenmiş tir. Thermo wood yöntemi ile üretim, en çok uygulanan ı sı l iş lem yöntemidir. Şekil 4’de görüldüğü gibi 2003 yı lıitibari ile 21631 m3 olan Thermo wood üretimi 2007 yı lı nda 72485 m 3’e yükselmiş tir. Toplam modifiye edilmişürün oranıise 83791 m3 tür. 23 Şekil 4. Thermowood üretim miktarı(Jukka, 2008). Isı l iş lem üretiminde birçok ağaç türü kullanı lmaktadı r. Kullanı lan ağaçlar genellikle düş ük veya orta derece dayanı klıağaç türleridir. Thermo wood üretiminde kullanı lan en önemli ağaç türleri; Çam, ladin, huş , kavak, diş budak, karaçam, kı zı lağaç, kayı n, meş edir. Şekil 5‘de görüldüğü gibi 2001-2007 yı llarıarası nda en fazla üretim ladin türünden yapı lmı ş , bunu çam türü izlemiş tir. Şekil 5. Thermowood üretimi için kullanı lan ağaç türleri (Jukka, 2008). 24 Araş tı rma merkezleri ile ortak çalı ş malar yürüten ı sı l iş lem üzerine önemli atı lı mlar yapmı şve pazar payı nı n önemli bir kı smı na sahip olmuş tur. Finlandiya’da ı sı l iş lem uygulanmı şThermo wood üretimi 2001 yı lı nda toplam üretimin %42’sini oluş turmuş tur (Şekil 6). Fakat 2007 yı lı nda bu oran diğer Avrupa ülkelerinin de ı sı l iş lem üzerine yoğunlaş malarısebebiyle %19’a gerilemiş tir (Jukka, 2008). Şekil 6. Thermowood pazar alanı(Jukka, 2008). 1.4. Emprenye İ ş lemi Ahş abı n olumsuz ş artlara karş ı dayanı klı lı ğı nı arttı rabilmek ve hammadde kaynakları nı n tükenmesini önlemek için emprenye iş lemi; dünyanı n geleceğ i düş ünüldüğünde ekolojik ve ekonomik açı dan en uygun alternatiflerden biri olarak görülmektedir. Emprenye, çeş itli yöntemlerle değiş ik kimyasal maddelerin ahş abı n bünyesine emdirilmesi iş lemidir. Emprenye iş leminin uygulanabilmesi için birçok yöntem bulunmaktadı r. Emprenye maddesinin azami derinliğe iş lemesi iş lem tankı nda vakumbası nç metodu ile daha etkili ve daha ekonomik olmaktadı r. Bu yöntemle ahş abı n düş manlarıolan toprak, su, tuzlu su, her türlü nemli ortam, mantar, böcek ve termit saldı rı ları nı n olumsuz etkileri yok edilir. Emprenye iş lemi sayesinde ahş abı n hizmet ömrü en az on kat artmaktadı r. Örneğin, doğal halde 5 yı lda çürüyen bir elektrik direği, 25 emprenye iş lemi gördükten sonra açı k hava ş artları nda ve toprakla temas halinde bile, boya dâhil hiçbir bakı m gerektirmeden 50 yı la kadar dayanı m gösterebilmektedir (URL-4, 2011). Şekil 7. Emprenye iş lemi aş amaları Şekil 7’de görüldüğü gibi suda çözünen emprenye maddeleri söz konusu olduğunda genellikle uygulanan dolu hücre yöntemine göre emprenye iş lemi üç ana aş amadan oluş maktadı r. Bunlar; ön vakum, bası nç ve son vakum aş aması dı r. Emprenye iş lemi veya bir diğer adı yla ön koruma iş lemi görecek ahş ap malzemenin mümkün olduğu kadar son kullanma ölçülerine getirilmişolmasıgerekmektedir. Bunun nedeni ise, emprenye iş leminden sonra yapı lanacak her iş lem sonunda emprenyesiz kı sı mları n açı ğa çı kması dı r. 1.4.1. Bor, Dünyada ve Türkiyedeki Bor Madeninin Dağı lı m Alanları , Borlu Bileş ikler ve Kullanı m Alanları B simgesiyle gösterilen bor, periyodik tabloda metalle ametal arasıyarıiletken özelliklere sahip bir elementtir. Atom numarası5, atom ağı rlı ğı10,81, ergime noktası2300 ºC ve kaynama noktası2550 ºC, yoğunluğu 2,84 gr/cm3 tür (Bayar, 2010). Doğada değiş ik oranlarda bor oksit (B2O3) ve 150 ‘den fazla mineralin yapı sıiçinde yer alan bor doğada serbest olarak bulunmamaktadı r. Bor mineralleri magnezyum, sodyum ve kalsiyum elementleri ile hidrat bileş ikler halinde bulunmaktadı r (URL-5, 2010). Ticari değere sahip olan bor mineralleri Tablo 1’de gösterilmektedir (URL-6, 2010). 26 Tablo 1. Ticari öneme sahip bor mineralleri Yapı Mineral adı Kimyasal formül B2 O3 içeriği (%) Tinkal Na2 B4 O7.10H2O 36.5 Tinkalkonit Na 2B 4O7. 4H 2O 48.8 Kernit Na 2B 4O7. 4H 2O 51.0 Kolemanit Ca4B 6O11 .5H2O 50.8 İ nyoit Ca4 B6 O11.13H2O 37.6 Pandermit Ca4 B10 O19.7H2O 49.8 Üleksit NaCaB 5O9.8H2O 43.0 Probertit NaCaB 5O9.5H2O 49.6 Aş arit Mg2B 2O 5. H2O 41.4 İ nderit Mg2B 6O11 .15H2 O 37.3 Pinnoit MgB2 O4.3H 2O 42.5 Hidroborasit CaMgB6O 11.6H2O 50.5 Datolit Ca2B 2Si2 O9. H2 O 21.8 Magnezyum-demir borat Ludvigit Mg2FeBO5 17.8 Magnezyum klorür çifte tuzu Borasit Mg3B 7O 13Cl 62.2 Hidrojen borat Sassolit H3BO3 56.4 Sodyum borat Kalsiyum borat Sodyum-kalsiyum borat Magnezyum borat Magnezyum-kalsiyum borat Borosilikat Dünyadaki önemli bor yataklarıTürkiye, ABD ve Rusya‘da olup ticari bor rezervleri üç bölgede toplanmaktadı r. Tablo 2’de dünya bor rezervi dağı lı mlarıgösterilmektedir (URL- 7, 2011). Tablo 2. Dünya bor rezervi dağ ı lı mı Ülkeler Toplam Rezerv (Bin ton B2O 3) Dağı lı m (%) Türkiye 864.500 71 ABD 80.000 7 Rusya 100.000 8 Çin 47.000 4 Arjantin 9.000 1 Bolivya 19.000 2 Şili 41.000 3 Peru 22.000 2 - - Sı rbistan 16.200 1 İ ran 1.000 0 1.199.700 100 Kazakistan Toplam 27 Bor üretimi 2010 yı lı nda yaklaş ı k olarak 1,89 milyon ton B2O3 civarı nda gerçekleş miş tir. Bor oksit üretim bazı nda Avrupa (Türkiye) %39,6 pay ile birinci sı rada yer alı rken, bunu Kuzey Amerika (ABD) %30,1; Güney Amerika (Şili, Arjantin, Peru ve Bolivya) %17,7 ve %12,6 payla Asya (Rusya, Çin, Hindistan) takip etmiş tir. Bürüt bazda dünya bor üretiminin ülkeler bazı nda dağı lı mış ekil 8‘de verilmektedir (URL-7, 2011). Dünyanı n en büyük bor üreticileri Türkiye (Eti Bor A.Ş.) ve ABD (Rio Tinto Boraks)’dı r (Bayar, 2010). Şekil 8. Dünya bor üretiminin 2010 yı lı nda ülkeler bazı nda dağı lı mı(%) Türkiye ‘de bilinen bor yataklarıKı rka/Eskiş ehir, Bigadiç/Balı kesir, Kestelek/Busra ve Emet/Kütahya‘da bulunmaktadı r. Ülkemizde en çok bulunan bor cevherleri tinkal (Na2 O2.B2O3.10H2O) ve kolemanit (2CaO.3B2O3.5H2O)’dı r. Mineral bazı nda rezerv miktarlarıTablo 3 ‘te verilmektedir (URL-7, 2011). Tablo 3. Eti maden mineral bazı nda rezerv miktarları Cevher Toplam (Milyon ton) Pay (%) 2.257 74 Üleksit 47 2 Tinkal 739 24 Toplam 3.043 100 Kolemanit Bor bileş ikleri çeş itli alanlarda kullanı labilmektedir. Kullanı m alanlarıve üretim teknolojileri bakı mı ndan bor bileş iklerini iki grupta incelenebilir. 28 1. Yaygı n kullanı m alanları na ve üretimine sahip bor mineralleri ve ticari boratlar. 2. Kı sı tlımiktarda üretimi yapı lan ve özel tüketim alanı na sahip bor ürünleri. Bor ve bileş iklerinin sanayide çok çeş itli kullanı m alanlarıbulunmaktadı r. Türkiye'nin büyük ölçüde ham veya yarıiş lenmişolarak ihraç ettiği, ülke içinde sabun, deterjan ve cam sanayilerinde kullandı ğ ıbor, ABD 'nde uzay mekiklerinden, savaş uçakları na ileri teknoloji isteyen pek çok alanda kullanı lmaktadı r. Bor ve bileş ikleri; cam, porselen ve seramik eş ya sanayiinde, yanmaz eş ya yapı mı nda (itfaiye giysileri, elektrik kabloları , fren balataları , atom reaktörleri, vb. sistemlerde soğutucu veya ı sı nmayı geciktirici, yüksek enerjili yağ), cam yünü, tekstil kimyasalları , deri giysileri, fotoğraf kimyasalları , mobilya ve benzeri ahş ap eş yayıkoruyan sı vı lar, yapay gübre katkımaddesi, kağı t sanayii ürünleri, yapı ş tı rı cı lar, böcek öldürücüler, krem, pudra ve deodorant gibi kozmetikler, dişmacunu, merhem, deri ve göz hastalı klarıantiseptikleri gibi ilaçları n üretiminde kullanı lmaktadı r (URL-8, 2011). Bor elementi ve boratları n insanlara ve memeli canlı lara karş ızehirli olmadı kları bilindiğinden iş lenmeleri sı rası nda özel bir koruma iş lemine ihtiyaç duyulmamaktadı r. Ancak bazıbor –hidrojen bileş ikleri zehirlilik etkisi göstermektedir. Çevreye göre bor konsantrasyonu değiş iklik gösterebilir. Toprakta 10-20 ppm, okyanus suyunda 4,6 ppm ve musluk suyunda yaklaş ı k olarak 0,01-1,5 ppm bor konsantrasyonu bulunmaktadı r. Günde ortalama olarak 20 mg bor yiyecekler ile insana geçmektedir ve sağlı k açı sı ndan vücuda iyi geldiğ i belirtilmiş tir (Lloyd, 1998; Ahmed, 2000). 1.4.2. Borlu Bileş iklerin Emprenye Endüstrisinde Kullanı mı Günümüzde emprenye maddesi olarak kullanı lan borlu bileş ikler en güvenli kimyasallardan biri olarak kabul edilmekte, insan ve çevreye olan etkisi minimum düzeylerde kaldı ğı ndan kullanı mıgittikçe önem kazanmaktadı r. Diğer ağı r metal içeren emprenye maddelerinden daha az toksik özellik taş ı yan borlu bileş ikler, 1900’lü yı lları n baş ı ndan itibaren emprenye maddesi olarak kullanı lmaya baş lanmı şve sonraki yı llarda birçok geleneksel emprenye maddesinin yerini almı ş tı r. Borlu bileş ikler sadece mantar ve termit gibi zararlı lara karş ıetkinliğinden değil, aynızamanda yanmaya karş ıdirencinden dolayıda ağ aç malzemenin yangı na karş ıkorunması nda 1930’lu yı llardan buyana kullanı lmaya baş lanmı ş tı r (Lloyd, 1998; Kartal ve Unamura, 2004). 29 Ağaç malzeme, fiziksel ve mekanik özelliklerinin yüksek, iş lenmesinin kolay olması maliyet bakı mı ndan ekonomik ve ı sıiletkenliğinin düş ük olmasıgibi nedenlerden dolayı bina konstrüksiyonları nda tercih edilen bir yapımalzemedir. Ancak Ağaç malzeme biyotik ve abiyotik faktörlere karş ı korunması gerekmektedir. Borlu bileş ikler bina kontrüksiyonları nda kullanı lan birçok ağaç malzeme için en uygun koruyucu kimyasal maddelerdendir. Bu bileş ikler, gerek binalarda kullanı lan kompozit malzemelerin emprenyesinde ve gerekse ana taş ı yı cıkolon ve dikmelerin korunması nda önemli olup, uzun yı llar koruma temin edebilmektedir. Bunun yanı nda, özellikle termit tehlikesinin yüksek olduğu ülkelerde toprağ ı n veya zemin malzemesinin emprenye edilmesinde de katkımalzemesi olarak etkin ş ekilde kullanı lmaktadı r (Kartal ve Imamura, 2004). Borlu bileş ikler çeş itli yöntemlerle ağaç malzemeye uygulanabilmekte ancak, yüksek oranda çözünebilir olmasınedeniyle emprenye edilen ağaç malzemeden kolaylı kla yı kanmaktadı rlar. Bu nedenle bor bileş ikleri ile emprenye edilen ağaç malzemenin toprakla temas edilen yerlerde kullanı lmasıönerilmemektedir. Borlu emprenye bileş iklerinin ağaç malzemeden yı kanması nıönlemek için veya yı kanma süresini uzatmak için çeş itli emprenye sistemleri ve yeni borlu emprenye maddeleri üzerinde araş tı rmalar yapı lmaktadı r. Bor ağaç malzemedeki kimyasal yapı lara doğrudan bağlanamamakta ve kimyasal bir fiksasyon gerçekleş memektedir. Bunun sonucu olarak borlu bileş ikler yüksek rutubet ş artlarıaltı nda yı kanma ile karş ıkarş ı ya kalmaktadı r (Kartal ve Green, 2002). Borlu bileş iklerin yı kanması nızor hale getirmek için geliş tirilen emprenye maddeleri organik bor bileş ikleridir. Organik bor bileş ikleri borik asit ve boraksa göre daha yüksek maliyete sahiptirler. Aynızamanda daha yüksek hidrolitik stabiliteye ve çeş itli polar ve apolar bileş iklerde çözünme kolaylı ğı na sahiptirler (Vmden ve Romero, 1997). Borlu bileş ikler üzerine yapı lan araş tı rmalar borun ağ aç malzemeden yı kanması üzerine yoğunlaş mı ş tı r. Bazıçalı ş malar su alı mı nıazaltma yönünde ilerliyor iken, diğer bir kı sı m çalı ş ma ise fiksasyon metotlarıüzerine devam etmektedir. Su itici maddelerin kullanı lmasıborun yı kanması nıönemli derecede engellemişve ağaç malzemenin fiziksel özelliklerini de iyileş tirmiş tir (Kartal ve Green, 2002; Kartal ve Unamura, 2004). Ancak bu çeş it uygulamalar emprenye maliyetlerini önemli derecede yükseltmektedir. Öte yandan, fiziksel olarak borun ağaç malzeme içerisinde çökeltilmesi iş lemleri de borun yı kanması nı önlerken, aynızamanda biyolojik zararlı lara karsısinerjistik bir etki de oluş turmaktadı r. Genel olarak geliş tirilen sistemler reçine iş lemleri, odunun kimyasal olarak modifikasyonu ve asetilasyon, tanen kondensasyonu, su camı -silikat iş lemleri, fenil boronik asit 30 uygulamaları , stabilize olmuşbor esterler, protein borat karı ş ı mları , asit metal boratlar, amonyaklımetal boratlar, amin metal boratlar, çeş itli elementler ve madde karı ş ı mlarıile borun fiksasyonu çalı ş maları dı r (zirkonyum, silikon, kalsiyum çöktürücüler vb.) (Kartal ve Unamura, 2004). 1.4.3. Borlu Bileş iklerle Emprenye İ ş lemi ve Isı l iş lemin Odun Özellikleri Üzerine Kombine Etkisi %4 konsantrasyonda borik asit (BA) ve boraks (BX) ile emprenye edildikten sonra 220 ºC ve 2 saat süre ı sı l iş leme tabi tutulan Ladin (Picea orientalis) ve Çam (Pinus silvestris) odunu örnekleri ile yapı lan çalı ş mada; liflere paralel bası nç direnci değ erleri ve eğilme direnci değerleri incelenmiş tir. Liflere paralel bası nç direnci değ erleri; borik asit ile emprenye edilmişladin ve çam odun örneklerinde %30 oranı nda bir azalma gözlenmiş tir. BX ile emprenye edilmişladin odun örneklerinde %7 oranı nda azalma gözlenirken, çam odun örneklerinde %9 oranı nda artı şgözlenmiş tir. BA ile emprenye edilmişLadin odun örneklerinin eğilme direnci %17 oranı nda artmı ş , çam odunu örneklerinde ise %31 ’lik bir düş üşgözlenmiş tir. BX ile emprenye edilmişladin örneklerinin eğilme direnci değerleri %5 ’lik bir düş üşgözlenirken, çam odun örneklerinde %14 ’lük bir artı şgözlenmiş tir (Can vd., 2010) Awoyemi (2007), tarafı ndan yapı lan çalı ş mada, odun örnekleri farklı konsantrasyondaki bor tuzlarıile emprenye edildikten sonra ı sı l iş leme tabi tutulmuş , çalı ş ma sonunda, bor tuzlarıile emprenye edilen örneklerdeki eğilmede elastikiyet modülü ve statik eğilme dayanı mıdeğerlerindeki azalma %3 konsantrasyona kadar minimize edilmiş tir. Fakat %3 ve %5 konsantrasyon seviyeleri arası nda önemli bir farklı lı k gözlenmemiş tir (Awoyemi, 2007). Isı l iş lem ve bor bileş iklerinin kombine etkisi üzerine yapı lan bir çalı ş mada emprenye maddesi olarak yüksek bazik (pH=9) özellikte olan sodyum borat kullanı lmı ş tı r. 180, 200 ºC’de 2 ve 4 saat süre ile yapı lan ı sı l iş lem sonucunda sodyum borat ile emprenye edilmişörneklerin dirençlerindeki düş üş , sadece ı sı l iş leme tabi tutulan örneklerde meydana gelen direnç kaybı ndan daha az bulunmuş tur. Bunun nedeni olarak sodyum boratı n odunun asidik yapı sıüzerine tamponlayı cıetkisi gösterilmiş tir (Awoyemi ve Westermark, 2005). 31 Emprenye iş lemi ve ı sı l iş lemin kombine etkisinin araş tı rı ldı ğıbir diğer çalı ş mada; emprenye maddesi olarak borik asit (BA) ve di-sodium octoborat tetrahidrat (DOT) kullanı lmı ş tı r. Cryptomeria japonica türü ile 180- 220 ºC’de 2 ve 4 saat süreyle yapı lan ı sı l iş lem sonucu karbonhidrat analizi yapı lmı ş tı r. 180 ºC’de 2 saat ve 220 ºC ’de 2 ve 4 saat sonunda hemiselüloz içeriğinde önemli bir azalma gözlenmiş tir. 220 ºC ’de 4 saatlik varyasyonda rhamman ve arbinan içeriği kontrol odunları nı n bazıtürlerinde %90, %87, %84 oranı nda azalı şgöstermiş tir. BA ile emprenye edilmişve 220 ºC’de 4 saat süreyle ı sı l iş leme tabi tutulmuşörneklerde mannan, ksilan ve galaktanı n, en az etkilenen hemiselüloz tipleri olduğu açı klanmı ş tı r. Glukan ise tüm ı sı l iş lemli örneklerde en dirençli hemiselüloz tipi olarak tespit edilmiş tir. Sadece ı sı l iş lemli örneklerde bulunan glukan oranıkontrol örneklerine oranla %10 ve BA ile emprenye edilmişörneklere oranla %12 oranı nda azalı ş göstermiş tir. Fakat DOT ile emprenyeli örneklerde glukan oranıı sı l iş lemsiz ve emprenyesiz örneklere oranla %34 oranı nda bir azalma göstermiş tir (Kartal vd., 2007). 32 2. YAPILAN ÇALIŞMALAR 2.1. Deneme Materyali 2.1.2. Ağaç Malzeme Çalı ş mada yapraklıağaç türlerinden doğu kayı nı(Fagus orientalis Lipsky), doğu kavağı(Populus deltoides) ve iğne yapraklıağaç türlerinde doğu ladini (Picea orientalis (L) Link.) ve karaçam (Pinus nigra subsp.) örnekleri kullanı lmı ş tı r. 2.1.2.1. Doğu Kayı nı(Fagus orientalis) Doğ u kayı nı(Fagus orientalis), kayı ngiller (Fagaceae) familyası ndan 40 m’ye kadar boy, 1 m’ye kadar çap yapabilen dolgun ve düzgün gövdeli, birinci sı nı f bir orman ağacı dı r. Kabuğu açı k kül renkli olup ince ve düzgündür. Genç sürgünler tüylüdür. Yapraklarıelips, ters yumurta biçiminde sivri uzun veya kı sa uçlu ve 6-12 cm uzunluğundadı r. Alt yüzünde damar boyunca ipek gibi tüylü, üst yüzü ise çı plaktı r. 7-10 (8-12) çift yan damarıvardı r. Bunlar yaprak kenarı na tam ulaş madan uçlarıkı rı lı r. Yaprak sapı0.5–10.5 cm uzunluğunda ve tüylüdür. Kupula yaklaş ı k olarak 2 cm boyundadı r. Kupulanı n dip kı sı mları nda yer alan pullar genişş erit biçiminde ya da kaş ı k gibi, üst kı sı mdakiler yassı dı r. Kadehin sapı2-2.5 cm uzunlukta olup, tüylüdür. Erkek çiçekte yaprak koltukları ndan çı kı p, küresel baş çı klar ş eklinde aş ağı ya sarkarlar (Anş in, 1988). Diri odun ile öz odun arası nda renk farkıyoktur. Odunu kı rmı zı msıbeyaz renktedir. Olgun odun özelliklerine sahiptir. 80 yaş ı n üzerindeki ağaçlarda kı rmı zı msıkahverenginde düzensiz ş ekilli, iç kı sı mda dalgalış eritli ve kı rmı zıyürek oluş umu adıverilen bir öz odunu bulunur. Dağı nı k trahelidir, yı llı k halka sı nı rlarıyaz odunu tabakası nda trahelerin az sayı da olmasınedeniyle belirgindir. Traheler küçük çaplı dı r. Genişöz ı ş ı nlarıçı plak gözle dahi görülebilmekte, 0,5-0,1 mm aralı kla uzanmakta ve kalı n öz ı ş ı nlarıyı llı k halka sı nı rları nda geniş lemektedir. Öz ı ş ı nlarıradyal yüzeylerde koyu renkli genişaynacı klar, teğet kesitte kı rmı zı msıiğş eklinde lekeler halindedirler. Odunu sert ve ağı rdı r (Bozkurt ve Erdin, 2000). 33 Mikroskop altı nda incelendiğinde, dağı nı k traheli, yaz odununa doğru gidildikçe trahe sayı larıazalmakta, çaplarıküçülmektedir. Trahe sayı sıfazla olup mm2’de 80- 180 adet, teğet çapları60- 80 (100) μm, ş ekilleri yuvarlak, oval ya da köş elidir. Perforasyon tablaları basit ve yaz odunundaki küçük çaplı trahelerde 20 bölmeye kadar merdivenimsidir. Traheler arasıgeçitler horizontal sı ralıveya bazen merdivenimsidir. Öz odunda trahelerin içleri yabancımaddelerle dolu olabildiği gibi tüllerle de dolabilir. Boyuna paranş imler çok sayı da, apotraheal dağ ı nı k ve teğet sı ralı dı r. Öz ı ş ı nlarıdar ve genişolmak üzere iki tipte, genişöz ı ş ı nları15-25 hücre geniş liğinde ve homojen yapı dadı r. Çok nadir olarak heterojen öz ı ş ı nları na rastlanmakta, trahelerle karş ı laş ma yerlerinde büyük geçitler görülmektedir. Dar öz ı ş ı nları1-5 hücre geniş liğinde, yükseklikleri 500 μm kadardı r. Genişöz ı ş ı nlarıise birkaç mm yüksekliktedir. Esas doku genellikle kalı n çeperli libriform liflerinden oluş makta ve az miktarda da lif traheidleri bulunmaktadı r (Bozkurt ve Erdin, 2000). Doğ u kayı nıgenel coğrafi yayı lı ş ı , Bulgaristan, Türkiye, Kafkasya ve İ ran’dı r. Batı da balkan yarı madası ndan baş lar, Trakya’nı n kuzey ve güney dağlarıile bağlantı kurarak İ stanbul mı ntı kasıüzerinden BatıAnadoluya geçer. Ülkemizde Karadeniz bölgesinde en iyi geliş imi göstermektedir. Karadeniz bölgesinin haricinde Marmara ve Ege bölgesinde de görülür. Güney Anadoluda adananı n pos ormanları nda, Amonos dağları nda ve Maraş -Andı rı n yöresinde lokal olarak bulunur. Karadeniz bölgesinin kı yıkesimlerinden baş layan kayı n ağ acı , BatıKaradeniz’de 1300 m’ye doğu Karadeniz’de 1800- 1900 m’ye kadar çı kabilmektedir. Güney Marmara bölümü’nde 500 m’den sonra ormanlar kurar, iç kı sı mlara doğru gidildikçe 1000- 1200 m ile 1500- 1700 m hatta 1800 m’ye ulaş ı r (Yı ldı z, 2002). 2.1.2.2. Doğu Kavağı(Populus deltoides) Genç sürgünler sarıve tüysüzdür, ikinci sene zeytuni yeş il bir renk alı r, üzerinde lentiseller görülmeye baş lar. Sivri uçlu, dar yumurta biçimindeki tomurcukları n 4- 6 pulu vardı r, üzerleri kokulu, yapı ş kan koruyucu bir madde ile sı vanmı ş tı r. 5-10 (12) x 4-8 (15) cm boyutları ndaki yapraklar değiş ik formlardadı r. Uzun sürgünler üzerindeki yapraklar genişüçgen biçimindedir. Ayanı n boyu eni kadar veya daha enli ve genişolup, yaprak sapı tarafı ndaki dip kı smıgenişkama ş eklindedir. Kı sa sürgünler üzerindeki yaprakları n ise boyu eninden daha uzun, eş kenar dörtgen ş eklinde olup, uzun bir damla ucu ile sonlanı r. 34 Yaprak ayası nı n kenarlarımuntazam ve çok sayı da küçük ince diş li, her iki yüzü de çı plaktı r (Yaltı rı k ve Efe, 2000). Mikroskop altı nda incelendiğinde, dağı nı k traheli, yı llı k halka içerisinde ilkbahar odunundan yaz odununa gittikçe trahelerin sayı sı nda ve çapı nda yavaşyavaşazalma görülür. Traheler çok sayı da ve mm2’de 100 adet kadar, tek tek, çoğunlukla ilkbahar odununda 2-3 adet, yaz odununda 5-7 adet radyal sı ralıve hafif köş elidir. Teğet çapları80100 μm kadar, yaz odununda 50 μm’den daha küçüktür. Bazen tüller görülür. Perforasyon tablalarıbasit tipte, traheler arasıgeçitler büyük ve çok sayı dadı r. Boyuna paranş imler yaz odununda teğet yönde bir sı ralı , ya da yı llı k halka sı nı rı nda devamlıveya kesikli ş eritler halinde az miktarda görülür. Öz ı ş ı nlarıtek sı ralı , yükseklikleri çok değiş ik olup, 3-5 hücre yüksekliğinden 30 hücre yüksekliğ ine kadar çı kmaktadı r. Enine kesitte teğet yöndeki sayı larımm’de 10-12 adet, homojen yapı da, trahelerle öz ı ş ı nlarıarası ndaki geçitler büyük ve kenar hücreleri görülmektedir. Esas doku ince ve orta kalı nlı kta çeperleri olan büyük çaplılibriform liflerinden oluş ur (Bozkurt vd., 1995). Bolu, Zonguldak, (Yenice – Karabük arası ), Ankara (Kı zı lcahamam), Kastamonu (Tosya) gibi KuzeybatıAnadolu’da doğal olarak bulunmaktadı r. Diri odun beyazı msıgri ile sarı msıbeyaz renkte, öz odun açı k kahverengi, gri kahverengi veya açı k yeş ilimsi kahverengindedir. Kuruduğunda rengi sararı r. Yı llı k halkalar çok geniş , yaz odunu tabakasıdardı r. Dağı nı k traheli, yaz odununda destek hücrelerinin (liflerin) yoğun oluş u nedeniyle yı llı k halka sı nı rlarıbelirgin, traheler küçük, çok sayı da ve ancak lup altı nda görülebilir. Boyuna kesitleri ince iğne çiziklidir. Öz ı ş ı nlarıradyal kesitte lup altı nda çok küçük aynacı klar ş eklinde görülebilir. Beyaz öz lekeleri bulunabilir. Tekstür ince ve yeknesak, lifler düzgün, ipek gibi parlak, dekoratif olmayan yumuş ak ve hafif bir odunu vardı r (Bozkurt vd., 1995; Yaltı rı k ve Efe, 2000). Soyma levhalardan kontrplak ve kibrit yapı mı nda, mobilya iç kı sı mları nda, ambalaj kutuları , ambalaj ve sandı kları , palet, protez ve model yapı mı nda, beton traverslerde selet olarak, yonga levha ve kağı t endüstrisinde kullanı lmaktadı r (Bozkurt vd., 1995). 2.1.2.3. Doğu Ladini (Picea orientalis) Gymnospermae’lerin Coniferae sı nı fı nı n Pinacea familyası nı n Abitoidae alt familyası ndan Picea cinsinin bir türü olan doğu ladini, 40–50 m boy yapan, bazen 60 m boylara ulaş an, 1,5– 2 m çap yapabilen, dolgun ve düzgün gövdeli, sivri tepeli önemli bir 35 orman ağacı dı r. Kabuk genç gövdelerde açı k renkli ve düzgün, yaş lıgövdelerde koyu renkli ve çatlaklı dı r. Dallar çevresel olarak sı k bir halde tüm gövdeye yerleş miş tir. Genç sürgünler ince açı k renkli ve çı plaktı r. Tomurcuk kahverengi, sivri ve reçinesizdir. Doğ u ladini mevcut ladin türlerinden kı sa iğne yaprakları yla ayrı lı r. Boyları1– 3 mm arası nda değiş en yapraklar, parlak koyu yeş il olup yatay kesitleri dört köş e ş eklindedir. Uçlarıfazla sivri olmayı p her yüzünde 1-4 sı ra stoma çizgisi vardı r. 6- 9 cm uzunluğundaki olgun kozalak açı k kiremit renginde, oval ya da silindirik yapı da pulları n kenarlarıtam olup dı şpul dı ş arı dan görülmemektedir. İ lk yaş larda yavaşbüyüyen doğu ladininde 8 – 10 yaş ı ndan sonra büyüme hı zlanmakta ve uzun yı llar sürmektedir (Anş im, 1988). Odunu sarı msıbeyaz renkte, boyuna kesitlerde ipek gibi parlaktı r. Diri odun ve özodun renk bakı mı ndan farksı z olup gövdenin iç kı smı nda diri odun ile aynırenkte ancak su oranıdaha az olan olgun odun bulunmaktadı r. Yı llı k halkalar sı nı rlıbelirgin ve ilkbahar odunundan yaz odununa geçiştedricidir. Yaz odunu kı rmı zı msısarırenkte ve çok dar olup, radyal kesitte birbirine paralel ş eritler oluş turmaktadı r. Dar ve seyrek bir ş ekilde dağı lmı ş bulunan reçine kanallarıgenellikle yaz odunu içinde açı k renkte noktacı klar halinde ve radyal kesitte ince, fazla belirgin olmayan boyuna çizgiler halinde görülürler. Reçinesi sarı ve kahverengindedir. Çok ince olan özı ş ı nlarıçı plak gözle görülmemekle beraber tam radyal kesilmişyüzeylerde mat bantlar halinde fark edilebilirler. Budaklar çoğunlukla küçük ve oval ş ekildedir (Berkel, 1970; Yı ldı z, 2002). Doğ u ladini yayı lı ş ı nıKafkasya ile ülkemizin doğusunda 40º 23º- 43º 50º kuzey enlemleri ile 37º 40º- 44º 13º doğu boylamlarıarası nda yapar. Ülkemizde Rusya sı nı rıile Ordu- Melet ı rmağ ıarası nda, dağları n denize bakan yamaçları nda saf ve karı ş ı k meş çereler oluş turur. Doğ u Karadeniz’in batıkı sı mları nda bu ağacı n yayı lı ş ı nısı nı rlayan faktör rutubettir. Genellikle 900–2200 m. yükselti arası nda denize dönük nemli yamaçlarda yayı lmaktadı r. Karadeniz ardıbölgelerde ise, nemli deniz rüzgârları nı n içlere değin taş ı nması na olanak veren Çoruh Nehri ve Harş it Çayı ’nı n etkisinde kalan alanlarda, yüksek dağları n yine kuzey yamaçları nda saf ve karı ş ı k olarak yayı lı şgöstermektedir. Trabzon civarı nda saf ormanları900–1650 m. yükseklikten sonra baş lamakta, Meryemana yöresinde 1500-1650 m’ye kadar çı kmaktadı r. Doğ u ladini odununda çok çeş itli alanlarda yararlanı lmaktadı r. Bunlardan bazı ları ; mekanik odun hamuru ve kimyasal hamur üretimi, direk ve kalı p tahtasıimalatı , bina yapı mı , taş ı t araçlarıyapı mı , uçak yapı mı , marangoz, mobilya, yonga levha, kaplama ve kontrplak üretimidir. Ayrı ca akustik özelliğinin iyi olması ndan dolayımüzik aletleri 36 yapı mı nda da kullanı lmaktadı r. Kabuğun ihtiva ettiği sepi maddesi, iğne yaprakları ndan elde edilen eterik yağ lar ve özellikle reçinesi de pek çok alanda yararlanı lan yan ürünler arası ndadı r (Anş im, 1988). 2.1.2.4. Karaçam (Pinus nigra) Diri odun kı rmı zı msıve sarı msırenktedir. Koyu renkli öz odunu vardı r. Diri odun yaş lıağaçlarda dar, genç ağaçlarda ise oldukça geniş tir. Radyal kesitte öz ı ş ı nları görülmeyecek kadar belirsizdir. Teğet kesitte kahverengi ş eritler havidir. Karaçamda reçine kanallarıdiri odunda aktif olup reçine ile, öz odundakiler ise reçine ve tylosid denilen zarcı klarla tı kalıbulunmaktadı r (Göker, 1977). İ lkbahar odunu traheidlerinin öz ı ş ı nıparanş im hücreleri ile karş ı laş ma yerlerinde genişpencere ş eklinde geçitler bulunmaktadı r. Genişpencere ş eklindeki geçitlerin açı klı klarıortalama 26µ çaptadı r. Radyal kesitte ilkbahar odununda bordürlü geçitlerin çaplarıortalama 22µ, yaz odunu bordürlü geçitlerinin çaplarıortalama 9,55µ dur. Enine kesitte boyuna reçine kanalları nı n çaplarıortalama 124µ, 1 mm2 deki traheid sayı sı ortalama 998 adettir. Teğet kesitte 1cm2 ye giren yatay reçine kanalısayı sı56 adet, tek sı ralıöz ı ş ı nları nı n yüksekliği maksimum 460µ, 1 mm2 deki öz ı ş ı nısayı sı21,1 mm 2 deki öz ı ş ı nıhücre sayı sı188 adettir. Traheid uzunlarıortalama 4,20µm, traheid geniş liği ortalama 48µ, hücre çeperi kalı nlı ğıortalama 9µ dur (Göker, 1977). Karaçam yayı lı şalanıolarak, KuzeybatıAfrika’da iki küçük alan halinde Cezayir ve Fas’ta; Avrupa’da ise Güney ve Doğu İ spanya’dan baş layarak parçalar halinde Pireneler, Güney Fransa, Korsika, Güney ve Kuzeydoğu İ talya, Avustralya, Yugoslavya, Balkanlar, Kı rı m, ve nihayet ası l yayı lı ş ı nıyaptı ğıAnadolu’da yer alı r. Pinus nigra ssp. pallasiana 3 313 706 hektarlı k yayı lı şalanıile en genişyayı lı ş a sahip olan çamı mı zdı r. Türkiye’de dört varyetesi mevcuttur. Bunlar; Anadolu Karaçamı(Pinus nigra ssp. pallasiana var. pallasiana), Ebe Karaçamı(P.n. ssp. pallasiana var. ş eneriana), Büyük Kozalaklı Karaçam ( P.n. ssp. pallasiana var. yaltirikiana), Ehrami karaçamı( P.n. ssp. pallasiana var. pyramidata)’dı r (Ünaldı , 2004). 37 2.1.3. Kullanı lan Kimyasal Maddeler 2.1.3.1. Borik Asit Çalı ş mada kullanı lan ve Eti Maden İ ş letmeleri ürünü olan borik asidin özellikleri Tablo 4’de sunulmaktadı r (URL-9, 2011). Tablo 4. Borik asidin genel özellikleri Kimyasal Özellikler Normal Sülfat Düş ük Sülfat Saflı k % 99.90 min % 99.90 min B 2O3 % 56.25 min % 56.25 min SO4 500 ppm maks 130 ppm maks Fiziksel Özellikler Kristal Molekül Ağı rlı ğı Özgül Ağı rlı k Yı ğı n Yoğunluğu Tane Boyutu Toz 61,83 61,81 1,435 gr/cm3 1,435 gr/cm 3 0,8 gr/cm3 0,7 gr/cm 3 +1 mm % 4 maks +1 mm % 0 -0,060 mm % 4 maks -0,060 mm 30% min Borik asit, elementel borun bir oksiasidi olup, formülü H3BO3 ş eklindedir. Borik asit, kokusuz, tatsı z, havada kararlı , beyaz kristaller ş eklinde bir maddedir. Molekül ağı rlı ğ ı 61.83, erime noktası169 ºC ve kaynama noktası300 ºC’dir. Özgül ağı rlı ğı1.46 g/cm 3’tür. Borik asit suda orta derecede çözünür. Borik asit bir lewis asidi vazifesi yapan ve bir hidroksil iyonu olan çok zayı f mono bazik asittir. Borik asit 175 ºC’ye kadar ı sı tı lı rsa su kaybederek metaborik asit (HBO2) ş eklini alı r. Sı caklı ğı n artı ş ı yla birlikte tetraborik asit (H2B4O7) meydana gelir. Hatta daha da ı sı tı ldı ğı nda camsıbor trioksit halini alı r. Borik asit, sodyum peroksit ile reaksiyona sokulursa, beyazlatı cıolarak ticarette kullanı lan peroksoborat elde edilir. Gliserin gibi belirli polialkollerle reaksiyona girer ve asidik çelat kompleksleri verir. Metal oksitlerle eritildiği zaman gerçek metal iyonları nıkarakterize eden oldukça renkli camsıboratları verir. 38 2.1.3.2. Boraks Çalı ş mada kullanı lan ve Eti Maden İ ş letmeleri ürünü olan boraks dekahidrat’ı n özellikleri Tablo 5’de sunulmaktadı r. Tablo 5. Boraks dekahidratı n genel özellikleri Kimyasal Özellikler Saflı k % 99.90 min B2 O3 % 36,47 min Fiziksel Özellikler Kristal Molekül Ağı rlı ğı Toz 381,83 381,83 3 3 Özgül Ağı rlı k 1,73 gr/cm Yı ğı n Yoğunluğu 0,812 gr/cm 0,750 gr/cm Tane Boyutu +1 mm % 0,8 maks +1 mm % 0 maks -0,060 mm % 4 maks -0,060 mm % 50 maks 3 1,73 gr/cm 3 Boraks bor madeninin en önemli rezervidir. Rezerv bakı mı ndan dünyada en çok Türkiye 'de bulunmaktadı r. Türkiye, çı kardı ğıborun %80 'ini iş lemeden ihraç etmektedir. Boraks çok güç eriyen sert bir malzemedir. Elektriği çok az iletir (Baysal, 1994). Genellikle, kimyasal formülü Na2 B4 O7.10H2O olarak yazı lı r. Kristal haldeki boraks renksizdir. Sodyum borat beyaz olup, toz ve kristal halinde bulunabilir. Yoğunluğ u 1,73 gr/cm3 ’tür. Sodyum borat suda ve gliserinde çözünür. Fakat alkolde çözünmez. Boraks 75 ºC’de erimeye baş lar. Eridikçe kristal suyunu kaybeder. 200 ºC’de kaynar. Sodyum, borat, kı zı l derecede, boraks camıolarak adlandı rı lan camı msıkütle ş eklinde erir. Birçok metalik bileş ikler çözünmüşmetalik iyonlara mahsus bir renkte boraks incisi vererek erimiş materyalde çözünebilir. Renklenmişboraks incisinin meydana gelmesi bakı r, nikel, demir ve krom gibi gerçek metal iyonları nı n mevcudiyetini anlamak için analitik tahlilde kullanı lı r. Sodyum borat, bazıyabancımadde ile birlikte sodyum borat bulunduran tabii boraksta bulunur. Sodyum borat, kolomanit (CaB3O4(OH)3.H2O), kernit (Na2B4O7.4H2O), uleksit (Na2B4O7 Ca2B6O11.16 H2O) gibi çok sayı daki diğer borat minerallerinden de elde edilir. Sodyum borat, tuzlu göl suları nı n buharlaş tı rı lı p kristallendirilmesinden elde edilir. 39 Boraks, laboratuvarda borik asit ile susuz sodyum karbonatıreaksiyona sokarak elde edilir (URL-9, 2011). 2.1.4. Örneklerin Hazı rlanması Çalı ş mada kullanı lan odun örnekleri Türkiye’de ı sı l iş lem yapan endüstriyel bir fabrikadan temin edilmiş tir. Odun örneklerinin deneyde kullanı lacak boyutlara getirilmesi fabrikada gerçekleş tirilmiş tir. Tomruk olarak temin edilen hammadde odun önce 12 cm kalı nlı k, 22 cm geniş lik ve 2-4 metre boy olmak üzere kereste halinde biçilmişve doğal kurutmaya bı rakı lmı ş tı r. Bu kerestelerden Şekil 9’da görüldüğü gibi çaprazlama olarak büyük boyutlu ı sı l iş lem deney ve kontrol örnekleri elde edilmişve bu örnekler denge rutubet miktarı na ulaş ı ncaya kadar kurutulmuş lardı r. Test Kontrol Kontrol Test Şekil 9. Keresteden örneklerin alı nma yöntemi Burada amaç; deney ve kontrol örneklerini birebir eş leş tirmek ve bunları n odunun aynıkı sı mları nıiçermesini sağlamak, ağaç türünden kaynaklanan performans farklı lı kları nı en aza indirgemektir. Büyük boyutlu ı sı l iş lem deney ve kontrol örnekleri 5 x 10 x 80 cm (kalı nlı k x geniş lik x uzunluk) boyutları nda hazı rlanmı ş tı r. 80 cm uzunluğunda olan örnekler ortadan ikiye kesilerek elde edilen birinci kı sı mı sı l iş lem öncesi bor bileş ikleri ile emprenye edilirken diğer kı sı m sadece ı sı l iş leme tabi (kontrol 2) tutulmuş tur. Emprenye iş lemi sonrasıı sı l iş lem uygulanan örnek grubu test, herhangi bir iş lem uygulanmayan grup kontrol 1 ve sadece ı sı l iş lem uygulanan grup kontrol 2 olarak adlandı rı lmı ş tı r. 5x10x40 cm boyutları nda elde edilen örnekler emprenye edildikten sonra ı sı l iş leme tabi tutulmuş lardı r. Isı l iş lem sonrası nda büyük boyutlu örneklerden daha küçük boyutlu 40 deney örnekleri elde edilmiş tir. Bütün test yöntemleri için gereken örnekler ş ekil 10’da gösterildiği gibi hazı rlanmı ş tı r. Eğilme direnci, vida tutma, Mantar çürüklük, Korozyon testi Su alma, Teğet geniş leme Su alma, Teğet geniş leme Şekil 10. Deney örneklerinin hazı rlanma planı Deneylerde bir test grubu ve iki farklıkontrol grubu bulunmaktadı r. Test grubu emprenye iş lemi sonrasıı sı l iş lem uygulanan grup, kontrol 2 sadece ı sı l iş lem uygulanmı ş grup, kontrol 1 ise herhangi bir iş lem uygulanmamı şgrubu ifade etmektedir. Kullanı lan her dört ağaç türü için, dört farklısı caklı k ve iki farklısüre denenmiş tir. İ ğne yapraklıağaç türleri için 212 ºC ve 220 ºC sı caklı klarıile 90 ve 120 dakika süre periyotları , yapraklıağaç türleri için ise 180 ºC ve 190 ºC sı caklı klarıile 90 ve 120 dakikalı kı sı l iş lem periyotlarıuygulanmı ş tı r. Yapı lan çalı ş mada bazıdeneyler sadece ı sı l iş leme tabi tutulan örnekler ile yapı lı rken bazıdeneyler ise emprenye iş lemi sonrasıı sı l iş lem uygulanmı şörnekler ile yapı lmı ş tı r. Uygulanan test yöntemleri Tablo 6’da gösterilmiş tir. Tablo 6. Deney varyasyonu ş eması SA ÖA TG GET LPBD ED E +Iİ Sadece ı sı l iş lem ÇT BA VTD pH KZ Iİ : ı sı l iş lem, E: emprenye, ÖA: özgül ağı rlı k, SA: su alma, TG: teğetsel geniş leme, GET: geniş lemeyi önleyici etkinlik, LPBD: liflere paralel bası nç direnci, ED: eğilme direnci, ÇT: çürüklük testi, BA: bor analizi, VTD: vida tutma direnci, KZ: korozyon 41 2.2. Araş tı rma Yöntemi 2.2.1. Örneklerin Emprenye Edilmesi Emprenye iş leminde 5 x 10 x 40 cm boyutları nda örnekler kullanı lmı ş tı r. Emprenye maddesi olarak; %4 konsantrasyonda hazı rlanan Borik asit ve Boraks, Eti Maden İ ş letmesinden elde edilmiş tir. Kayı n, kavak, karaçam odun örneklerine 60 cmHg ’ya eş değer bir ön vakum 20 dakika süreyle uygulanı rken, ladin odunu örneklerine 75 cmHg ’ya eşdeğer bir vakum, 30 dakika süre ile uygulanmı ş tı r. Ön vakum iş leminin ardı ndan kayı n, kavak, karaçam odunu örnekleri 60 dakika süreyle 5 bar’lı k bası nç altı nda, ladin odun örnekleri ise 90 dakika süreyle ve yine 5 bar’lı k bası nç altı nda muamele edilmiş lerdir. Güç emprenye edilen bir tür olması ndan dolayıladin odunu örnekleri biraz daha fazla miktarlarda ve uzun sürelerde vakum-bası nç iş lemine tabi tutulmuş tur. 2.2.1.1. Örneklerde Retensiyon Miktarı nı n Bulunması Örneklerdeki emprenye maddesi çözeltisi retensiyon miktarıaş ağı da verilen eş itlik 1 yardı mı yla hesaplanmı ş tı r Retensiyon kg/m 3 = G x C x 10 / V (1) G: T2-T1, örnek tarafı ndan absorbe edilen emprenye çözeltisi miktarı(g), C: Emprenye çözeltisi konsantrasyonu (%), V: Örnek hacmi (cm3), T2: emprenye sonrasıağı rlı k (g), T1: emprenye öncesi ağı rlı k (g) 2.2.2. Örneklerin Isı lİ ş leme Tabi Tutulması Bu çalı ş mada, örnekler ThermoWood ı sı l iş lem metodu ile çalı ş an Nova Orman Ürünleri San. Tic. A.Ş’nin Gerede de bulunan Thermowood Kereste Üretim Fabrikası nda ı sı l iş leme tabi tutulmuş lardı r. Test fı rı nı na otomasyon sistemi ile fı rı ndaki odunun 42 yapı sı na ve fı rı n sı caklı ğı na bağlıolarak koruyucu buhar verilmiş tir. Ağaç malzemelere uygulanan sı caklı k ve süreler Tablo 7’de görülmektedir. Tablo 7. Isı l iş lem sı caklı k ve süreleri Ağaç Türü Sı caklı k (ºC) Süre (dak.) İ ğne yapraklı(Karaçam, Ladin) 212, 220 90, 120 Yapraklı(Kayı n, Kavak) 180, 190 90, 120 Büyük boyutlarda hazı rlanmı şı sı l iş leme tabi tutulacak test örnekleri % 65 ± 5 bağı l nem ve 20 ± 2 ºC ş artları nısahip iklimlendirme dolabı nda denge rutubeti miktarı na ulaş ı lı ncaya kadar bekletilmişve ı sı l iş leme hazı r hale getirilmiş tir. Emprenye edilmiş örneklerde yapraklıağaçlarda 190 ºC’de 90 dak. süre ile, iğne yapraklıörnekler ise 212 ºC’de 120 dak. süre ile ı sı l iş leme uygulanmı ş tı r. Herhangi bir emprenye iş lemine tabi tutulmadan yapı lan (mantar, korozyon, vida tutuma gücü) deneylerde iki farklısı caklı k ve süre uygulanmı ş tı r (Tablo 7). 2.2.3. Fiziksel Test Yöntemleri 2.2.3.1. Özgül Ağı rlı k Her bir varyasyon için 8 adet test ve 8 adet kontrol olmak üzere, 2x2x3 cm boyutları nda hazı rlanan test ve kontrol örneklerinin özgül ağı rlı k tayini TS 2472 standartı na uygun olarak gerçekleş tirilmiş tir (TS 2472, 2005). Test ve kontrol örnekleri tam kuru hale gelinceye kadar kurutma dolabı nda 103±2 ºC‘de değiş mez ağı rlı ğa ulaş ı ncaya kadar kurutulmuş tur. Daha sonra örneklerin ağı rlı kları 0,001 g, boyutları0,01 duyarlı lı kla ölçülmüşve aş ağı daki eş itlik yardı mı yla tam kuru rutubetteki ağı rlı klarıhesaplanmı ş tı r. M0 δ0= ————— (g/cm3) V0 (2) 43 Bu eş itlikte; δ0: Tam kuru özgül ağı rlı k (g/cm3) M0: Tam kuru ağı rlı k (g) V0: Tam kuru hacimdir (cm3) 2.2.3.2. Su Alma Oranı , Geniş leme Miktarıve Boyut Stabilizasyonu Isı l iş lem sonrası nda, büyük boyutlu ı sı l iş lem test örneklerinin budaksı z, sağlam dokulu kı sı mları ndan ilgili standartta (TS 2472) öngörülen boyutlarda (küçük boyutlu) deney örnekleri hazı rlanmı ş tı r. Su alma oranı(SAO), teğetsel geniş leme (TG) ve geniş lemeyi önleyici etkinlik (GET) deneyleri için örnekler 3x3x1,5 cm (teğet x radyal x lifler yönü) boyutları nda ebatlandı rı lmı ş tı r (mt: teğet uzunluk, mr: radyal uzunluk). Şekil 11. SAO, TG ve GET deney örneklerinin boyut ve ş ekli Bütün test ve kontrol grupları nı n hava kurusu haldeki boyut ve ağı rlı kları0,01 mm ve 0,001 g duyarlı lı kta tespit edilmiş tir. Sonra test ve kontrol örnekleri 20 ± 1 ºC’de su içerisine üstlerine bir ağı rlı k konulmak suretiyle bı rakı lmı ş lardı r. 2, 4, 8, 24, 48, 72 saat periyotlar sonunda deney ve kontrol örneklerinin aldı klarısu miktarlarıölçülmüş tür. Bunun için her periyot sonunda sudan alı nan örneklerin üzerlerindeki su silinmişve aynı duyarlı lı kta tartı mları yapı larak örneklerin aldı kları su miktarları (Abs) olarak kaydedilmiş tir. Baş langı çtaki hava kurusu ağı rlı k (Pao) ve Abs değerleri kullanı larak SAO (%), her periyotta, her test ve kontrol örneği için ayrıayrıolmak üzere aş ağı daki formüle göre hesaplanmı ş tı r (Yı ldı z, 2002; TS 2472, 2005). 44 Abs- Pao SAO = ————— x 100 Pao (3) Teğetsel geniş leme miktarı , SAO deneylerinde kullanı lan örneklerle iş lem yapı lmı ş tı r. Söz konusu deneylerde kullanı lan test ve kontrol örneklerinin tam kuru halde teğet yöndeki boyutları , 0.01 mm duyarlı lı kta ölçülmüş tür. Boyutlar değiş mez hale gelinceye kadar suda bekletilen örneklerden aynınoktalardan yapı lan ölçümlerle geniş lemişhaldeki boyutlar saptanmı ş tı r. TS 2472’deki genel esaslara uyularak yapı lan ölçümlerden sonra, teğetsel geniş leme yüzdesi değerleri aş ağı daki formülle hesaplanmı ş tı r (TS 2472, 2005). T2-T1 TG= ———— x100 T1 (4) Eş itlikte; T1: teğet yönde tam kuru haldeki boyutlar, T2: teğet yönde 2 haftalı k suda bekletme sonunda geniş lemişboyutlarıifade etmektedir. Test ve kontrol 2 örneklerinin geniş leme miktarları nda kontrol 1 örneklerine kı yasla meydana gelen azalmayı , yani emprenye ve ı sı l iş lem sonrasıkazanı lan boyut stabilizasyonunu ifade eden geniş lemeyi önleyici etkinlik (GET) değerleri, aş ağı daki gibi hesaplanmı ş tı r (TS 2472, 2005). kαtg – tαtg GET= ———————— x 100 kαtg Bu eş itlikte; kαtg: kontrol örneğinin teğet yönde geniş leme yüzdesi tαtg: test örneğinin teğ et yönde geniş leme yüzdesi. (5) 45 2.2.4. Mekanik Test Yöntemleri 2.2.4.1. Statik Eğilme Direnci Borik asit ve Boraks ile emprenye edildikten sonra ı sı l iş lem uygulanan test örnekleri ile sadece ı sı l iş leme maruz bı rakı lan kontrol 2 ve herhangi bir iş lem uygulanmamı ş kontrol 1 örneklerine ait statik eğ ilme direnci değerleri TS 2472’deki genel esaslara uyularak belirlenmiş tir. 2x2x30 cm (teğet x radyal x lifler yönü) boyutları nda, hazı rlanan örneklerin rutubetleri iklimlendirme iş lemleri yapı larak %12’ye getirilmiş tir. Örneklerin boyutları , radyal yönü en, teğet yönü de kalı nlı k alı nmak sureti ile 0,01 mm duyarlı lı kla ölçülmüş tür. Örnekler üniversal test makinası na 24 cm dayanak açı klı ğı kullanı larak yerleş tirilmiş tir. Teğet yöndeki direnci belirlemek üzere radyal yüzeye tam ortadan yük uygulanmı ş , 2000 kg maksimum kapasiteyle ve 1,5 ± 0,5 dakikada kı rı lması nısağlayacak deney hı zı yla çalı ş ı lmı ş tı r. Kı rı lma anı ndaki maksimum kuvvet (Fmax) ± 1 kp duyarlı lı kta ölçülerek eğ ilme direnci aş ağ ı daki eş itlikten hesaplanmı ş tı r (Yı ldı z, 2002; TS 2472, 2005). 3 x F x Ls σe= —————— (N/mm2) 2 x a x b2 (6) Eş itlikte; σe: eğilme direnci (N/mm2) F: kı rı lma anı ndaki kuvvet (N) Ls: dayanak açı klı ğı(mm) a: örnek geniş liği (mm) b: örnek kalı nlı ğı dı r (mm) 2.2.4.2. Liflere Paralel Bası nç Direnci Borik asit ve Boraks ile emprenye edildikten sonra ı sı l iş lem uygulanan test örnekleri ile sadece ı sı l iş leme maruz bı rakı lan kontrol 2 ve herhangi bir iş lem uygulanmamı ş kontrol 1 örneklerine ait liflere paralel bası nç direnci (LPBD) değerleri TS 2472’deki genel esaslara uyularak belirlenmiş tir (TS-2472, 2005). Deney ve kontrol örneklerinin aynıyı llı k 46 halka içeren kı sı mlardan elde edilmesine özen gösterilmiş tir. Örnekler 2x2x3 cm (teğet x radyal x lifler yönü) boyutları nda hazı rlanmı ş tı r. Deneylerden önce denge rutubetine getirilen örneklerin enine kesit boyutlarıve lifler yönündeki uzunlukları0,01 mm, ağı rlı klarıise 0,001 g duyarlı lı kta ölçülmüş tür. Liflere paralel bası nç direnci örneklerinin test makinesinde görünümü Şekil 12’de verilmiş tir. Şekil 12. Liflere paralel yönde bası nç direnci deneyinin uygulanı ş ı Deneyler üniversal test makinesinde yapı lmı ş tı r. Deney hı zıörnekler makinede 1,5-2 dakikada kı rı lacak ş ekilde ayarlanmı şolup, kı rı lma anı ndaki kuvvet (Fmax) ölçülmüş tür. Liflere paralel bası nç direnci aş ağı daki eş itlikten hesaplanmı ş tı r (Yı ldı z, 2002; Örs, 1996). Fmax σß = ——— (N/mm2) axb Eş itlikte; σß: liflere paralel bası nç direnci (N/mm2) Fmax: kı rı lma anı ndaki kuvvet (N) a ve b: örnek enine kesit boyutları dı r (mm) (7) 47 2.2.4.3. Vida Tutma Direnci Deneyde; ASTM-D (1961) standardı nda belirtilen 4.5 mm çap ve 40 mm uzunluktaki düz baş lı , düş ük karbonlu çelikten yapı lmı şvidalar kullanı lmı ş tı r (ASTM-D, 1961). Odun örnekleri olarak sadece ı sı l iş leme tabi tutulmuşdeney örnekleri kullanı lmı ş tı r. Örneklerin her birinin teğet kesitinde, çapıvida iç çapı nı n %70’i (2.1 mm) ve derinliği ise 13 mm olacak ş ekilde kı lavuz delikleri delinmiş tir. Kı lavuz delik delme iş lemi anı nda, örneklerin yarı lması nıönlemek için delik yerleri, örnek baş ları ndan en az 38 mm, örnek kenarı ndan en az 19 mm ve iki vida arasıaralı k en az 68 mm olacak ş ekilde seçilmiş tir. Daha sonra; örnekler vidalarla teğet kesit yüzeyi ile dik açıyapacak ş ekilde ve toplam vida girme derinliğ i vidanı n yivli kı smı nı n uzunluğuna eş it olacak ş ekilde elektrikli tornavida ile vidalama iş lemine tabi tutulmuş tur (Şekil 13). Şekil 13. Vida tutma direnci deney örneğ i (Boyutlar mm.) Deneylerde örneklere yükleme anı ndan itibaren en büyük yüke ulaş ı ncaya kadar 2.5 mm/dak sabit hı zla yük uygulanmı ş tı r. Ladin, karaçam ve kavak türleri için 500 kp, kayı n örnekleri için 2000 kp’luk yükler seçilmiş tir. Yükler; 500 kp için ±1 kp, 2000 kp için ise ±5 kp duyarlı lı kta ölçülmüş tür. 48 2.2.5. Biyolojik Özellikler 2.2.5.1. Mantar Çürüklük Testi Mantar çürüklük deneyinde sadece ı sı l iş lem uygulanmı şörnekler kullanı lmı ş tı r. Çürüklük mantarları na karş ıdirenç performanslarıEN 113 (1996) standardı na göre belirlenmiş tir. Ladin, Karaçam, Kavak ve Kayı n olmak üzere farklıağaç türleri için, her bir ağaç türüne ait iki farklısüre ve iki farklısı caklı k olmak üzere 4 varyasyon üzerinden denemeler gerçekleş tirilmiş tir. Kullanı lan odun örnek boyutlarıstandartta belirtilen boyutlardan farklı lı k göstermektedir. 0,5 x 1,5 x 3 cm boyutları nda hazı rlanan örnekler her varyasyon için 4 tekrarlıolacak ş ekilde, 64 adet test ve 64 adet kontrol örneğinden oluş muş tur (Tablo 8). Tablo 8. Mantar çürüklük testi varyasyon ş eması Ağaç türü Ladin Sı caklı k °(C) Süre (Dakika) 212 90 4 4 212 120 4 4 220 90 4 4 220 120 4 4 16 16 Toplam Karaçam Kontrol örneği sayı sı 212 90 4 4 212 120 4 4 220 90 4 4 220 120 4 4 16 16 Toplam Kavak Test örneği sayı sı 180 90 4 4 180 120 4 4 190 90 4 4 190 120 4 4 16 16 Toplam 180 90 4 4 180 120 4 4 190 90 4 4 190 120 4 4 Toplam 16 16 GENEL TOPLAM 64 64 Kayı n 49 Örnekler mantar testi öncesinde 103 ± 2 ºC’de değiş mez ağı rlı ğa gelinceye kadar bekletilmişve tam kuru ağı rlı klarıölçülerek çürüklük öncesi tam kuru ağı rlı k (Çö) olarak kaydedilmiş tir. 1 lt saf suya 48 gr. malt ekstrakt-agar konularak toplam 4 lt çözelti hazı rlanmı ş tı r. Çözeltiyi sterilize etmek için, 1 lt’lik erlenlerin ağı zlarıalüminyum folyo ile kaplanarak 121 ºC deki bir otoklavda 25 dakika bekletilmişve süre sonunda otoklavdan çı karı larak UV odası nda soğumaya bı rakı lmı ş lardı r. Mantar aş ı lama kavanozlarıve mantar aş ı lamada kullanı lacak tüm aparatlar oluş abilecek her hangi bir kontaminasyonun önlenmesi açı sı ndan otoklavda sterilize edilmiş lerdir. Agar çözeltisi ı lı klaş ı p dökme kı vamı na gelince petri kapları na aktarı lmı ş tı r. Daha sonra Kavak ve Kayı n yapraklıağaç örnekleri için Tramates versicolor mantarı , Ladin ve Karaçam iğ ne yapraklıağaç odunları için Coniphora puteana mantar kültürleri petri kapları na aş ı lanmı ş tı r (Şekil 14). Şekil 14. Mantar deneyi örnekleri Petri kaplarımisellerin iyice sarmasıiçin 22 ºC ve % 65 bağı l nem koş ulları ndaki klima dolabı nda yaklaş ı k bir hafta süreyle bekletilmiş tir. Miseller geliş imlerini tamamlandı ktan sonra, otoklavda sterilize edilmişher bir ağaç türüne ait test ve kontrol örnekleri, her petri kabı na bir adet test ve bir adet kontrol olacak ş ekilde yerleş tirilmiş tir. Bir karı ş ı klı ğı n olmamasıiçin test ve kontrol örneklerinin üzerleri kodlanmı ş tı r. Petri kapları nı n tamamı22 ºC ve %65 bağı l nemi olan klima dolabı na 3 ay beklemek üzere bı rakı lmı ş tı r (Şekil 15). Süre sonunda petri kapları ndan alı nan örnekler 103 ± 2 ºC ’deki etüvde değiş mez ağı rlı ğa gelinceye kadar bekletilmişve tam kuru ağ ı rlı klarıölçülerek çürüklük sonrasıtam 50 kuru ağı rlı k (Çs) olarak kaydedilmiş tir. Eş itlik 8 yardı mı yla mantar saldı rı larıile örneklerde oluş an ağı rlı k kaybı(%) aş ağı daki formül yardı mı yla hesaplanmı ş tı r (Dizman, 2005; EN-113, 1996). Çö - Çs % AK= ———— x 100 Çö (8) 2.2.6. Korozyon Oranı nı n Belirlenmesi Korozyon deneyinde sadece ı sı l iş leme tabi tutulmuşörnekler kullanı lmı ş tı r. Deneyin yapı lması nda TS 345 standardıkullanı lmı ş tı r (TS 345, 1998). Odun örnekleri 50 mm x 32 mm x 15 mm (lif doğrultusu, geniş lik, yükseklik) boyutları nda hazı rlanmı ş tı r (Şekil 15). 7,8 kg/dm3 yoğunluğunda ve 5 x 30 mm boyutları nda vidalar kullanı lmı ş tı r (Şekil 16). Her bir varyasyon için 3 adet örnek kullanı lmı ş tı r. Hava kurusu halde bulunan deney örneklerinin 50 mm x 15 mm lik yüzeylerinin ortası ndan vidaları n çakı lmasıiçin 4 mm çapı nda delik açı lmı ş tı r. 50 mm x 32 mm lik yüzeyden ise örneklerin deney kabı na ası lmasıiçin 5 mm çapı nda delik açı lmı ş tı r. Vidaları n odun örneklerine çakı lmadan önce etanol ile yı kanarak vida üzerinde bulunan yağları n ve tortuları n temizlenmeleri sağlanmı ş tı r. Temizlenen vida örnekleri numaralandı rı lmı şve deney öncesi ağ ı rlı kları(Mo) 0,0001 g duyarlı lı kta tespit edilmiş tir. Deney kaplarıolarak sentetik maddeden yapı lmı ş , kapağısı kı ca kapanabilen, 2.10 litrelik ve taban alanı100 mm x 100 mm olan kaplar kullanı lmı ş tı r. Her deney kabı na yaklaş ı k olarak % 97 değiş mez nisbi hava rutubetinin sağlanmasıiçin 200 gr potasyum sülfat çözeltisi konulmuş tur. Örneklerin kaplara yerleş tirilmesinden önce açı kta kalan vida kı sı mlarıasitsiz bir yağ(ayçiçek yağı ) ile yağlanarak korozyonun sadece helezon kı smı nda kalmasısağ lanmı ş tı r. Vidalıörnekler sentetik bir iple deney kabı nı n ortası ndan ası lmı ş lardı r. Her deney kabı na 6 adet örnek yerleş tirilmiş tir. Deney örnekleri yerleş tirildikten sonra, kabı n kapağıkapatı larak 22 ± 2 ºC ’de 6 hafta bekletilmiş lerdir. 51 Şekil 15. Korozyon deneyine ait örnek boyutu Şekil 16. Vida ş ekli Deney sonrası nda örnekler odun örneklerinden yarı larak çı kartı lmı ş tı r. Çı kartı lan vida örnekleri sı cak su ve etanol (% 96) ile yı kanarak temizlenmiş tir. Temizleme sonrası nda vidalar tartı larak deney sonrasıağı rlı kları(Ms) tespit edilmiş tir. Bu veriler yardı mı yla vida örneklerinde meydana gelen ağı rlı k kaybıeş itlik 9’da ve oluş an korozyon derinliği ise eş itlik 10’da belirtilen formüller yardı mı yla hesaplanmı ş tı r (TS- 345, 1998; Jermer ve Anderson, 2005). Mo- Ms Metal ağı rlı k kaybı= ————— (g/m2) Alan(m 2) Ağ ı rlı k kaybı(g/m 2) Korozyon derinliği = ———————————— (μm) Metal yoğunluğu (kg/dm3) (9) (10) 52 2.2.7. pH Değerleri pH ölçümleri için vida tutma direncinden kalan örnekler kullanı lmı ş tı r. Her bir varyasyona ait odun örnekleri, hava kurusu halde kimyasal analizlerde kullanı lacak yeterli miktarılaboratuar tipi Willey değirmeninde öğütülerek 40 mesh (425μ) ve 60 mesh (250μ)’lik sarsı ntı lıeleklerde elenmiş tir. 40 meshlik elekten geçen 60 meshlik elek üzerinde kalan kı sı m alı narak ağzıkapaklıplastik ş iş elere konulmuş tur. Her test grubuna ait yaklaş ı k 2 gr örnek, içinde 60 ml destile edilmişsu bulunan plastik ş iş elere yerleş tirilmişve bir karı ş tı rı cıile 24 saat çalkalanmı ş tı r. Bu süre sonunda elde edilen çözelti süzgeç kâğı dı nda süzülerek pH metre ile pH ölçümleri gerçekleş tirilmiş tir (Dizman, 2005; Hafı zoğlu ve Deniz, 2011). 2.2.8. Bor Analizi Odunun bor analizi için yakı lma iş lemi AWPA A7 standardı nda öngörülen nitrik asit yöntemine göre yapı lmı ş tı r. Kontrol 1, kontrol 2 ve test örneği gruplarılaboratuar tipi Wiley öğütme değirmeninde (IKA MF10, IKA-Werke, Staufen, Almanya) 0,5 mm çaplı elek aralı ğı ndan geçirilerek öğ ütülmüşve tam kuru hale getirilmiş tir. Her bir varyasyona ait 2 g tam kuru öğütülmüşörnek bir behere alı nmı ş , üzerine 32,3 (%65’lik-Merck) nitrik asit ilave edilmiş tir. Beherler ı sı tı cı nı n üzerine koyulmuşve örneklerden çı kan kahverengi dumanları n bitmesini takiben 14,25 ml hidrojen peroksit (%35’lik-Merck) ilave edilmiş tir ve bir süre daha ocakta bekletilmiş tir. Asit ile yakma iş lemi sonrası nda çözeltiler Whatman # 4 nolu filtre kâğı dı ndan geçirilerek süzülmüş , ardı ndan 100 kat oranı nda saf su ile seyreltilmiş lerdir. Örnek analizi KTÜ Jeoloji Mühendisliği Bölümü, ICP laboratuarı nda, ICP (Spectro-Genesis Inductively Coupled Plasma) cihazı nda belirlenmiş tir. 1000 ppm’lik ICP bor standardı ndan (Merck) 0,5 ppm aralı klı0,25-10 ppm arası nda standart numuneler hazı rlanmı ş ve bu standartlar makinada okutularak ölçümlerin regresyon eğrisi çı karı lmı ş tı r. Deney örneklerinin reel bor miktarlarıbu regresyon modeline aktarı lmı şve hesaplanan değerler kaydedilmiş tir. Bu değerlerden ı sı l iş lemli ve ı sı l iş lemsiz odun örneklerinde kalan borlu bileş ik miktarı(%) hesaplanmı ş tı r (AWPA A7, 1993). 53 Şekil 17. ICP (Inductively Coupled Plasma) cihazı 2.3. İ statiksel Yöntemler Veriler SPSS istatistik paket programıkullanı larak ve % 95 güven düzeyi esas alı narak analiz edilmiş tir. Veriler ve bunlar arası ndaki istatistiksel farklı lı k çoğul varyans analizi ile hesaplanmı ş tı r. Elde edilen farklı lı kları n hangi varyasyonlar ve ağaç malzeme arası nda olduğunun belirlenmesi için ise Duncan testi uygulanmı ş tı r (Batu, 1978). 54 3. BULGULAR 3.1. Fiziksel Özellikler 3.1.1. Retensiyon Değerleri Borik asit ve Boraks ile emprenye edilen kayı n, kavak, ladin ve karaçam odunu örneklerine ait retensiyon değ erleri (kg/m3) ve standart sapma (s) değerleri Tablo 9’da gösterilmiş tir. Tablo 9. Retensiyon değerleri Odun türü Kimyasal madde Retensiyon (kg/m3) s BA 23.99 0.74 BX 25.58 0.05 BA 26.93 1.98 BX 24.30 0.42 BA 20.09 0.77 BX 20.70 0.56 BA 14.82 0.62 BX 15,97 0.69 Ladin Karaçam Kayı n Kavak s: Standart sapma Tablo 9’daki verilere göre; İ YA türlerinin retensiyon miktarlarıyapraklıağaç türlerinin retensiyon miktarları na kı yasla daha fazla bulunmuş tur. Bu durumun muhtemelen odun örneklerindeki doğal farklı lı klardan ve ladin örneklerinde uygulanan fazla ön vakum ve bası nç uygulanması ndan kaynaklandı ğıdüş ünülmektedir. Genel olarak bütün ağaç türlerinde her türlü amaç için gereken miktarda borun odun örneği içerisine sevk edildiğini söylemek mümkündür. 55 3.1.2. Özgül Ağı rlı k Kontrol ve test örneklerine ait özgül ağı rlı k değerleri Tablo 10’da verilmiş tir. Elde edilen sonuçlara göre ı sı l iş lem sonrası(kontrol 2) özgül ağı rlı k değerleri düş üş göstermiş tir. Test örneklerinde ise kontrol 2 örneklerine kı yasla bir miktar artı ş gözlenmiş tir. Fakat test örneklerinde elde edilen özgül ağı rlı k değerleri, kavak örnekleri hariç diğer örneklerde kontrol 1 örneklerine kı yasla düş üktür. Boraks ile emprenye edilmiş örneklerde oluş an özgül ağı rlı k kaybıborik asite oranla daha fazladı r. Kimyasal maddenin, ağaç türünün ve bu iki varyasyon kaynağı nı n karş ı lı klı etkileş imlerinin özgül ağı rlı k üzerine etkilerinin araş tı rı ldı ğıçoğul varyans analizinde tekrarlıölçümler testi sonuçlarıve bunun sonucunda ortaya çı kan anlamlıfarklı lı kları n hangi varyasyonlar arası nda olduğunu belirlemek üzere gerçekleş tirilen Duncan testi sonuçlarısı rası yla iğne yapraklıağaçlar için Tablo 11’de, yapraklıağaç türleri için Tablo 12’de verilmektedir. Tablo 10. Ağaç türlerine ait özgül ağ ı rlı k değerleri (gr/cm3) Test (Emprenye + Isı l iş lem) Ağaç türü Kontrol 1 Kontrol 2 BA BX Ladin 0,37 0,32 0,35 0,35 Karaçam 0,54 0,49 0,51 0,47 Kayı n 0,72 0,69 0,70 0,69 Kavak 0,45 0,43 0,47 0,44 Tablo 11. Özgül ağı rlı k değerlerine iliş kin ÇVA ve Ducan testi sonuçları(İ YA) Varyans Kaynağı Kareler df Toplamı Kareler F-Hesap ortalaması Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 0,510 1 0,510 664,964 0,000 Kontrol 2 0,4150 c Kimyasal 0,036 3 0,012 15,589 0,000 Test BX 0,4205 c Ağaç türü *Kimyasal 0,009 3 0,003 3,941 0,011 Test BA 0,4470 b Hata 0,063 82 0,001 Kontrol 1 0,4682 a Toplam 17,784 90 *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. 56 ÇVA sonuçları na göre; özgül ağı rlı k üzerine ladin ve karaçam ağaç türlerinin, kimyasal maddelerin ve kimyasal madde ağaç türü etkileş iminin etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğ u gözlenmiş tir. En büyük farklı lı k kontrol 1 örnekleri ile ı sı l iş lem uygulanmı şkontrol 2 gruplarıarası nda elde edilmiş tir. Tablo 12. Özgül ağı rlı k değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Kareler F-Hesap ortalaması Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama*Hg Ağaç türü 0,956 1 0,956 740,910 0,000 Kontrol 1 0,5621 a Kimyasal 0,006 3 0,002 1,542 0,214 Kontrol 2 0,5631 a Ağaç türü *Kimyasal 0,005 3 0,002 1,296 0,286 Test BX 0,5713 a Hata 0,068 53 0,001 Test BA 0,5838 a Toplam 20,873 61 *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. ÇVA sonuçları na göre; özgül ağı rlı k üzerine kayı n ve kavak ağaç türlerinin özgül ağı rlı k üzerine etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğu, kimyasal maddelerin ve kimyasal madde ağaç türü etkileş iminin ise özgül ağı rlı k üzerine etkisinin istatistiksel anlamda önemli olmadı ğıgözlenmiş tir. 3.1.3. Su Alma Oranı , Teğetsel Geniş leme ve Geniş lemeyi Önleyici Etkinlik Emprenye edilerek farklıkombinasyonlarda ı sı l iş leme maruz bı rakı ldı ktan sonra farklısürelerde (2, 4, 8, 24, 48, 72 saat) suda bekletilen ladin ve karaçam odunu örneklerinin su alma oranları na (SAO) ait aritmetik ortalama (x), standart sapma (s), minimum (min.) ve maksimum (max.) değerler sı rası yla Tablo 13 ve Tablo 14’de gösterilmiş tir. Kimyasal maddenin, ağaç türünün ve bu iki varyasyon kaynağı nı n karş ı lı klı etkileş imlerinin su alma oranlarıüzerine etkilerinin araş tı rı ldı ğıçoğul varyans analizinde tekrarlıölçümler testi sonuçlarıve bunun sonucunda ortaya çı kan anlamlıfarklı lı kları n hangi varyasyonlar arası nda olduğunu belirlemek üzere gerçekleş tirilen duncan testi sonuçlarısı rası yla Tablo 15’de verilmektedir. 57 Tablo 13. 212 ºC’de, 120 dak. süreyle ı sı l iş lem uygulanan ladin odunu kontrol 1, kontrol 2 ve test örneklerinin SAO (%) Varyasyon Suda bekleme süresi Kontrol 1 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat Kontrol 2 Test 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat x 83,6 94,7 108,5 128,4 150,2 161,8 x BA BX 18,9 24,4 26,6 31,2 33,8 42,2 55,6 86,4 78,0 100,7 97,5 116,1 29,1 104,8 42,0 117,6 56,3 144,9 88,9 165,2 134,6 174,1 156,5 178,7 Su alma oranı(%) s min 28,8 70,0 25,9 74,8 21,5 90,6 16,7 112,3 11,8 138,1 9,5 150,6 s min BA BX BA BX 0,8 5,83 18,0 18,9 3,2 7,9 24,2 24,7 5,1 11,7 29,3 31,1 5,9 34,9 48,5 52,6 9,8 33,5 68,9 67,3 10,7 35,5 85,3 78,8 1,35 10,26 27,5 92,9 3,42 29,6 38,4 77,2 7,77 15,62 47,5 133,9 18,23 25,8 68,4 133,2 38,4 23,8 86,4 144,5 27,82 21,1 127,3 153,6 max 127,7 135,0 141,7 154,6 167,9 175,6 max BA BX 19,8 30,5 31,3 40,1 39,3 54,5 63,2 117,7 91,7 137,9 110,1 151,1 29,9 111,6 45,21 139,9 62,4 156,0 103,6 192,7 178,1 200,0 184,4 203,1 Tablo 14. 212 ºC’de, 120 dak. süreyle ı sı l iş lem uygulanan karaçam odunu kontrol 1, kontrol 2 ve test örneklerinin SAO (%) Varyasyon Suda bekleme süresi Kontrol 1 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat Kontrol 2 Test 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat x 66,9 68,2 70,2 77,5 84,8 91,0 x BA 54,3 55,2 59,5 70,5 83,8 90,1 62,3 67,8 72,0 79,8 85,0 90,7 BX 51,7 55,3 59,1 68,1 73,2 78,0 57,6 67,0 71,5 80,8 83,7 90,2 Su alma oranı(%) s min 16,0 35,2 13,8 43,6 17,9 47,6 15,6 59,9 14,4 67,7 11,4 75,2 s min BA BX BA BX 9,51 9,2 37,1 38,0 13,8 8,8 24,6 44,2 12,6 8,0 31,3 50,0 12,0 9,1 47,2 56,2 18,0 16,5 61,3 48,5 19,7 16,0 69,3 54,3 11,8 3,1 50,5 53,3 13,5 2,1 43,5 64,2 12,3 3,5 51,2 66,3 10,7 4,8 70,4 73,4 9,2 8,3 77,1 75,6 9,7 8,9 83,1 81,5 max 91,6 94,6 105,9 110,5 114,2 114,1 max BA 65,7 66,9 69,7 87,3 121,8 133,7 88,8 95,4 98,7 104,9 103,7 111,2 BX 63,6 68,6 70,5 78,4 90,5 96,9 60,8 69,7 75,4 86,0 96,8 105,0 58 Tablo 15. Su alma değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Kareler F-Hesap ortalaması Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 86518,719 1 86518,719 49,833 0,000 Kontrol 2 63,0747- c Kimyasal 115879,481 3 38626,494 22,248 0,000 Test BA 85,2910- b Ağaç türü *Kimyasal 72728,100 3 24242,700 13,963 0,000 Kontrol 1 91,6667- ab Hata 93753,645 54 1736,179 Test BX 103,0008- a Toplam *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. ÇVA sonuçları na göre; su alma üzerine ladin ve karaçam ağaç türlerinin, kimyasal maddelerin ve kimyasal madde ağaç türü etkileş iminin etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğu gözlenmiş tir. Duncan testi sonuçları na göre; ladin ve karaçam türlerinde kontrol 1 ve test BA arası nda önemli bir farklı lı k olmadı ğıen önemli fark ise kontrol 2 ile test BX arası nda olduğu gözlenmiş tir. Emprenye edilerek farklıkombinasyonlarda ı sı l iş leme maruz bı rakı ldı ktan sonra farklısürelerde (2, 4, 8, 24, 48, 72 saat) suda bekletilen kayı n ve kavak odunu örneklerinin su alma oranları na (SAO) ait aritmetik ortalama (x), standart sapma (s), minimum (min.) ve maksimum (max.) değerler sı rası yla Tablo 16 ve Tablo 17’de verilmiş tir. Kimyasal maddenin, ağaç türünün ve bu iki varyasyon kaynağı nı n karş ı lı klıetkileş imlerinin su alma oranlarıüzerine etkilerinin araş tı rı ldı ğıçoğul varyans analizinde tekrarlıölçümler testi sonuçlarıve bunun sonucunda ortaya çı kan anlamlıfarklı lı kları n hangi varyasyonlar arası nda olduğunu belirlemek üzere gerçekleş tirilen duncan testi sonuçlarısı rası yla Tablo 18’de verilmektedir. 59 Tablo 16. 180 ºC’de, 120 dak. süreyle ı sı l iş lem uygulanan kayı n odunu kontrol 1, kontrol 2 ve test örneklerinin SAO (%) Varyasyon Suda bekleme süresi Kontrol 1 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat Kontrol 2 Test 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat x 25,4 34,3 41,8 55,2 61,4 64,8 x BA 23,1 29,7 36,7 51,8 56,2 58,6 18,6 25,4 32,6 47,9 52,2 54,0 BX 24,5 31,3 38,6 54,2 56,9 58,6 24,6 33,7 43,1 59,4 62,0 64,1 BA 3,7 4,3 4,4 2,9 0,7 1,5 1,3 1,8 1,7 1,3 2,4 2,7 Su alma oranı(%) s min 6,8 18,9 7,9 27,6 8,0 34,3 5,3 50,9 4,0 58,4 3,6 61,9 s min BX BA BX 1,7 19,6 22,3 1,3 25,8 29,5 1,5 31,9 36,4 1,0 49,2 53,0 1,2 55,3 55,2 0,6 57,1 57,8 0,5 17,6 23,8 0,9 24,2 32,4 1,7 31,3 41,4 2,1 45,8 58,9 2,7 48,7 55,3 3,7 50,4 61,1 max 35,7 45,5 53,3 63,4 67,6 70,7 max BA 26,7 34,3 41,2 54,6 57,1 60,3 20,5 28,2 35,1 45,8 54,3 57,1 BX 26,4 32,3 40,2 55,5 57,9 59,1 25,0 34,7 45,3 62,3 65,4 69,3 Tablo 17. 180 ºC’de, 120 dak. süreyle ı sı l iş lem uygulanan kavak kontrol 1, kontrol 2 ve test örneklerinin SAO (%) Varyasyon Suda bekleme süresi Kontrol 1 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat Kontrol 2 Test 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat 2 saat 4 saat 8 saat 24 saat 48 saat 72 saat x 36,1 46,7 54,9 74,3 89,4 98,9 x BA 40,5 49,3 53,9 64,3 77,3 86,2 36,1 46,1 56,0 78,9 89,5 97,3 BX 41,8 48,8 57,7 78,4 93,8 106,7 48,7 64,2 80,9 120,0 137,5 147,9 Su alma oranı(%) s min 4,4 31,6 4,9 40,5 5,5 46,5 8,6 62,0 10,2 76,8 11,1 83,1 s min BA BX BA BX 10,2 3,1 31,4 39,8 10,6 2,4 40,3 45,9 5,1 2,5 48,3 54,4 11,4 2,9 51,5 74,5 12,6 3,6 63,6 88,3 13,4 6,5 71,2 97,8 3,7 6,0 31,8 41,3 4,9 5,0 40,9 58,2 5,5 2,0 50,3 78,7 6,1 3,6 71,3 116,5 6,3 9,0 81,2 127,8 6,7 12,2 89,1 136,2 max 46,0 56,4 63,9 94,4 109,7 120,3 max BA BX 51,6 46,4 60,9 51,8 58,4 60,3 73,5 81,6 88,4 96,3 97,1 113,2 40,6 56,0 52,7 70,4 61,3 83,1 86,4 123,3 96,2 147,3 104,1 160,1 60 Hem iğne yapraklı ağaçlarda hem de yapraklı ağaç örneklerinin bütün varyasyonları nda suda bekletme süresinin uzaması yla birlikte SAO’ları nı n arttı ğ ı gözlenmiş tir. Tablo 18. Su alma değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Kareler ortalaması F-Hesap Önem Düzeyi Ortalama Varyasyon *Hg Ağaç türü 62635,982 1 62635,982 345,172 0,000 Test BA 52,6543- b Kimyasal 10796,056 3 3598,685 19,832 0,000 Kontrol 2 55,9180- b Ağaç türü *Kimyasal 8491,161 3 2830,387 15,598 0,000 Kontrol 1 57,4039- b Hata 7621,443 42 181,463 Test BX 77,2586- a *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. ÇVA sonuçları na göre; kayı n ve kavak ağaç türlerinde ağaç türünün, kimyasal maddelerin ve kimyasal madde ağaç türü etkileş iminin etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğu gözlenmiş tir. Duncan testi sonuçları na göre; kayı n ve kavak türlerinde kontrol 1, kontrol 2 ve test BA aynıhomojenlik grubuna, test BX ise farklıbir homojenlik grubuna aittir. Ladin, karaçam, kayı n ve kavak odun örneklerinin teğetsel geniş leme değerleri (TG) Tablo 19’da gösterilmektedir. Tablo 19. Ladin, karaçam, kayı n ve kavak odunları na ait TG değ erleri (%) Test Suda Bekletme süresi Kontrol 2 Kontrol 1 Varyasyon x s x s BA 3,70 0,41 4,02 0,27 BX 4,80 0,71 4,21 0,45 BA 2,63 0,92 4,64 0,26 BX 5,28 0,44 5,65 1,11 BA 9,65 1,54 7,78 0,55 BX 8,60 2,38 7,65 1,19 BA 6,26 1,21 5,30 1,07 BX 5,42 0,90 4,76 0,49 Ladin Karaçam x s 6,59 0,90 8,46 1,04 10,56 1,64 7,64 0,86 72 saat Kayı n Kavak 61 Borik asit ile muamele edildikten sonra 212 ºC’de 120 dakika süre ile ı sı l iş leme maruz bı rakı lan karaçam odunu örneklerinde en düş ük teğetsel geniş leme yüzdesi (%3,49) gözlenirken, en yüksek teğetsel geniş leme yüzdesi (%9,65) ise yine borik asit ile emprenye edildikten sonra 190 ºC’de 90 dakika süre ile ı sı l iş leme tabi tutulan kayı n odun örneklerinde tespit edilmiş tir. Kimyasal maddenin, ağaç türünün ve bu iki varyasyon kaynağı nı n karş ı lı klı etkileş imlerinin teğetsel geniş leme üzerine etkilerinin araş tı rı ldı ğıçoğ ul varyans analizinde tekrarlıölçümler testi sonuçlarıve bunun sonucunda ortaya çı kan anlamlıfarklı lı kları n hangi varyasyonlar arası nda olduğunu belirlemek üzere gerçekleş tirilen duncan testi sonuçlarısı rası yla İ YA’lar için Tablo 20’de, YA’lar için Tablo 21’de verilmektedir. Tablo 20. Teğetsel geniş leme değerlerine iliş kin ÇVA ve duncan testi sonuçları(İ YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Kareler F-Hesap ortalaması Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 7,943 1 7,943 3,512 0,066 Test BA 3,5700 c Kimyasal 123,406 3 41,135 18,188 0,000 Kontrol 2 4,7245 b 7,886 3 2,629 1,162 0,333 Test BX 5,0890 b Hata 122,129 54 2,262 Kontrol 1 7,8012 a Toplam 2091,307 62 Ağaç türü *Kimyasal *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. ÇVA sonuçları na göre; ladin ve karaçam türlerinde kimyasal maddenin teğetsel geniş leme üzerine etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğu, ağaç türü ve bunları n etkileş iminin teğetsel geniş leme üzerine etkisinin istatistiksel açı dan önemli olmadı ğı gözlenmiş tir. Tablo 21. Teğetsel geniş leme değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) Kareler Toplamı df Ağaç türü 101,388 1 101,388 Kimyasal 69,556 3 0,787 Varyans Kaynağı Ağaç türü *Kimyasal Hata Toplam Kareler F-Hesap ortalaması Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg 49,825 0,000 Kontrol 2 6,3706- c 23,185 11,394 0,000 Test BX 7,0088- bc 3 0,262 0,129 0,942 Test BA 7,9525- ab 87,501 43 2,035 Kontrol 1 9,0205- a 3294,212 51 *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. 62 ÇVA sonuçları na göre; kayı n ve kavak türlerinde ağaç türünün ve kimyasal maddenin teğetsel geniş leme üzerine etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğu, ağaç türü kimyasal madde etkileş iminin ise teğ etsel geniş leme üzerine etkisinin istatistiksel anlamda önemli olmadı ğıgözlenmiş tir. Ladin, karaçam, kayı n ve kavak odun örneklerine ait GET değerleri Tablo 22’de verilmektedir. Tablo 22. Ladin, karaçam, kayı n ve kavak odunları na ait ortalama GET değerleri (%) Test Suda Bekletme süresi Kontrol 2 Varyasyon x s BA 43,80 7,19 BX 36,34 3,90 BA 68,90 10,91 BX 37,59 5,21 BA 20,69 6,68 BX 7,67 7,12 BA 30,50 9,85 BX 30,40 3,34 Ladin Karaçam x s 38,25 5,53 48,18 9,30 23,32 8,23 39,77 6,30 72 saat Kayı n Kavak Yapraklıağaç türlerinde sadece ı sı l iş lemli kontrol grubunun (kontrol 2) borlu bileş iklerle emprenye edildikten sonra ı sı l iş leme tabi tutulan odun örneklerine oranla GET değerleri açı sı ndan daha iyi bir performans sağ ladı ğ ıgörülmektedir (Tablo 22). İ ğne yapraklıağaç türlerinde ise en yüksek GET değeri BA ile emprenye edilmişörneklerde görülmüş tür. Kimyasal maddenin, ağaç türünün ve bu iki varyasyon kaynağı nı n karş ı lı klı etkileş imlerinin GET üzerine etkilerinin araş tı rı ldı ğıçoğ ul varyans analizinde tekrarlı ölçümler testi sonuçlarıve bunun sonucunda ortaya çı kan anlamlıfarklı lı kları n hangi varyasyonlar arası nda olduğunu belirlemek üzere gerçekleş tirilen duncan testi sonuçları sı rası yla İ YA’lar için Tablo 23’de, YA’lar için Tablo 24’de verilmektedir. 63 Tablo 23. GET değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) Varyans Kaynağı Kareler df Toplamı Kareler F-Hesap ortalaması Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 854,951 1 854,951 13,303 0,001 Test BA 37,2813 b Kimyasal 1369,699 2 684,849 10,656 0,000 Kontrol 2 42,0653 b Ağaç türü *Kimyasal 486,911 2 243,455 3,788 0,037 Test BX 54,5600 a Hata 1542,414 24 64,267 61472,869 30 Toplam *Hg: Homojen gruplar. Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar. İ statistiksel olarak farksı zdı r. İ YA‘da ÇVA sonuçları na göre, ağaç türü, kimyasal madde ve ağaç türü kimyasal madde etkileş iminin GET değerleri üzerine etkisinin ise istatistiksel açı dan önemli olduğu ortaya konmuş tur. Duncan testine göre; kontrol 2 örnekleri ile BA ile muameleli test örnekleri aynıetkiyi göstermiş tir. En yüksek etkiyi ise BX ile emprenyeli test örnekleri göstermiş tir. Tablo 24. GET değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Kareler ortalaması F-Hesap Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 1014,339 1 1014,339 16,093 0,001 Test BX 16,7620 b Kimyasal 591,116 2 295,558 4,689 0,026 Test BA 25,5950 ab 98,894 2 49,447 0,785 0,474 Kontrol 2 31,9125 a 945,430 15 63,029 18524,950 21 Ağaç türü *Kimyasal Hata Toplam *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. YA’da ÇVA sonuçları na göre, kimyasal maddelerin ve ağaç türünün GET değeri üzerine etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğu, ağaç türü kimyasal etkileş iminin herhangi bir etkisinin olmadı ğıortaya konmuş tur. Test BA ve test BX Duncan testine göre aynıetkiyi göstermesine rağmen, en yüksek GET değeri kontrol 2 örneklerinde elde edilmiş tir. 64 3.2. Mekanik Özellikler 3.2.1. Statik Eğilme Direnci Emprenye iş lemi uygulamasısonrasıı sı l iş leme maruz bı rakı lmı şörnekler (test) ile bu örneklere ait kontrol grupları nı n eğilme direnci değerlerine ait aritmetik ortalama (x) ve standart sapma (s) değerleri Tablo 25’de gösterilmektedir. Kimyasal maddenin, ağaç türünün ve bu iki varyasyon kaynağı nı n karş ı lı klıetkileş imlerinin eğilme direnci üzerine etkilerinin araş tı rı ldı ğıçoğul varyans analizi (ÇVA) sonuçlarıve bunun sonucunda ortaya çı kan anlamlıfarklı lı kları n hangi varyasyonlar arası nda olduğunu belirlemek üzere gerçekleş tirilen duncan testi sonuçlarısı rası yla İ YA için Tablo 26’da, YA için 27’de verilmektedir. Tablo 25. Ladin, karaçam, kayı n ve kavak odun örneklerine ait ortalama eğilme direnci değerleri (N/mm2) Test Varyasyon Ladin Karaçam Kayı n Kavak Kontrol 2 x s BA 57,23 8,79 BX 62,07 17,76 BA 81,86 14,61 BX 81,53 17,17 BA 135,24 10,91 BX 179,88 42,90 BA 98,84 4,35 BX 74,56 22,46 Kontrol 1 x s x s 57,69 9,55 60,23 5,94 99,49 15,11 107,37 20,30 137,03 16,11 161,8 6,48 94,43 6,55 118,26 11,55 Tablo 26. Eğilme direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Kareler ortalaması F-Hesap Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 11339,044 1 11339,044 41,565 0,000 Test BA 72,0105 c Kimyasal 1396,365 3 465,455 1,706 0,181 Test BX 73,1929 b Ağaç türü *Kimyasal 1302,214 3 434,071 1,591 0,207 Kontrol 2 77,8844 ab Hata 10912,183 40 272,805 Kontrol 1 88,5141 a Toplam 331473,415 48 *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. 65 İ ğne yapraklıağ açlarda ÇVA sonuçları na göre; ağaç türünün eğilme direnci üzerine etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğu, kimyasal maddelerin ve kimyasal madde ağaç türü etkileş iminin ise eğilme direnci üzerine etkisinin istatistiksel olarak önemli olmadı ğı gözlenmiş tir. Duncan testi sonuçları na göre, en büyük farklı lı ğı n BA ile emprenye edilmiş örnekler ile kontrol 1 grubu örnekleri arası nda gözlenmiş tir. Kontrol 1 ile kontrol 2 arası nda ise anlamlıbir farklı lı ğı n olmadı ğ ıtespit edilmiş tir. Tablo 27. Eğilme direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Kareler ortalaması F-Hesap Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 15685,399 1 15685,399 66,124 0,000 Test BX 116,9212 a Kimyasal 2466,028 3 822,009 3,465 0,037 Test BA 117,0450 a Ağaç türü *Kimyasal 1509,423 3 503,141 2,121 0,131 Kontrol 2 121,9500 a Hata 4507,038 19 237,213 Kontrol 1 137,5144 a 446854,952 27 Toplam *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. Yapraklıağaçlarda ÇVA sonuçları na göre; ağaç türünün ve kimyasal maddelerin eğilme direnci üzerine etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğu, kimyasal madde ağaç türü etkileş iminin eğilme direnci üzerine etkisinin istatistiksel açı dan önemli olmadı ğ ı anlaş ı lmı ş tı r. 3.2.2. Liflere Paralel Bası nç Direnci Emprenye iş lemi uygulamasısonrasıı sı l iş leme maruz bı rakı lmı şörnekler ile bu örneklere ait kontrol grupları nı n liflere paralel bası nç direnci değerlerine ait aritmetik ortalama ve standart sapma değerleri Tablo 28’de gösterilmektedir. Kimyasal maddenin, ağaç türünün ve bu iki varyasyon kaynağı nı n karş ı lı klıetkileş imlerinin liflere paralel bası nç direnci üzerine etkilerinin araş tı rı ldı ğ ıçoğul varyans analizi (ÇVA) sonuçlarıve bunun sonucunda ortaya çı kan anlamlıfarklı lı kları n hangi varyasyonlar arası nda olduğunu belirlemek üzere gerçekleş tirilen Duncan testi sonuçlarısı rası yla İ YA için Tablo 29’da, YA için Tablo 30’da yer almaktadı r. 66 Tablo 28. Ladin, karaçam, kayı n ve kavak odun örneklerine ait ortalama liflere paralel bası nç direnci değ erleri (N/mm 2) Test Kontrol 2 Kontrol 1 Varyasyon x s BA 13,73 3,37 BX 16,21 4,44 BA 14,60 3,48 BX 24,71 5,98 BA 35,25 6,97 BX 52,60 10,92 BA 22,80 4,49 BX 26,79 6,79 Ladin Karaçam Kayı n Kavak x s x s 17,02 3,55 23,59 2,20 24,22 4,04 40,55 5,08 57,27 7,53 72,93 2,59 27,35 5,22 36,30 8,12 Isı l iş lem sonrasıen yüksek bası nç değ eri kayı n odun örneklerinde elde edilmiş tir. emprenye iş lemi ve ı sı l iş lemden en fazla etkilenen tür ise karaçam olmuş tur. Tablo 29. Liflere paralel bası nç direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları (İ YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Kareler ortalaması F-Hesap Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 1035,023 1 1035,023 27,343 0,000 Test BA 14,8120 c Kimyasal 1756,142 3 585,381 15,464 0,000 Kontrol 2 20,5254 b Ağaç türü *Kimyasal 375,669 3 125,223 3,308 0,025 Test BX 20,9319 b Hata 2763,291 73 37,853 Kontrol 1 29,6877 a 45916,807 81 Toplam *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. İ ğne yapraklıağaçlarda ÇVA sonuçları na göre; ağaç türünün, kimyasal maddelerin ve kimyasal madde ağaç türü etkileş iminin liflere paralel bası nç direnci üzerine etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğu gözlenmiş tir. Duncan testi sonuçları na göre, en büyük farklı lı k BA ile emprenye edilmişörnekler ile kontrol 1 örnekleri arası nda gözlenmiş tir. 67 Tablo 30. Liflere paralel bası nç direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları (YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Kareler ortalaması F-Hesap Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 10074,075 1 10074,075 158,137 0,000 Test BA 29,8660 c Kimyasal 3832,778 3 1277,593 20,055 0,000 Kontrol 2 40,4027 b Ağaç türü *Kimyasal 1195,733 3 398,578 6,257 0,001 Test BX 40,5607 b Hata 4204,515 66 63,705 Kontrol 1 50,8657 a 140401,970 74 Toplam *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. Yapraklıağaçlarda ÇVA sonuçları na göre; ağaç türünün, kimyasal maddelerin ve kimyasal madde ağaç türü etkileş iminin liflere paralel bası nç direnci üzerine etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğu gözlenmiş tir. Duncan testi sonuçları na göre, en büyük farklı lı k BA ile emprenye edilmişörnekler ile kontrol 1 örnekleri arası nda gözlenmiş tir. Liflere paralel bası nç direncini en fazla test BA etkilediği Duncan testiyle ortaya konmuş tur. Kontrol 2 ile test BX arası nda anlamlıbir farklı lı ğ ı n olmadı ğıanlaş ı lmı ş tı r. 3.2.3. Vida Tutma Direnci Isı l iş leme maruz bı rakı lmı şodun örnekleri ile ı sı l iş lem uygulanmamı şkontrol örneklerinin vida tutma direnci değerlerine ait aritmetik ortalama (x), standart sapma (s), minimum (min.) ve maksimum (mak.) değ erleri karş ı laş tı rmalıolarak Tablo 31’de verilmektedir. Ağaç türünün ve ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n ve bu iki varyasyon kaynağı nı n karş ı lı klıetkileş imlerinin vida tutma direnci üzerine etkilerinin araş tı rı ldı ğıçoğul varyans analizi (ÇVA) sonuçlarıve bunun sonucunda ortaya çı kan anlamlıfarklı lı kları n hangi varyasyonlar arası nda olduğunu belirlemek üzere gerçekleş tirilen Duncan testi sonuçları sı rası yla İ YA’lar için Tablo 32’de, YA’lar için Tablo 33’de gösterilmektedir. 68 Tablo 31. Isı l iş lem uygulanmı ştest örnekleri ile kontrol örneklerinin vida tutma direnci değerleri (kp) Odun Türü Sı caklı k (ºC) 212 Ladin 220 212 Karaçam 220 180 Kayı n 190 180 Kavak 190 TEST KONTROL Süre Dak. x s Min. Max. x s Min. Max. 90 193 32 170 230 184 31 150 225 120 122 7 116 130 195 16 140 182 90 126 30 90 130 163 13 150 180 120 124 25 100 133 175 25 140 190 90 238 56 182 260 329 39 304 390 120 247 20 230 280 334 30 310 380 90 219 10 200 228 359 38 300 390 120 241 27 210 270 359 28 335 400 90 405 54 313 460 495 21 480 510 120 343 36 292 380 485 49 450 520 90 370 45 312 390 497 48 456 551 120 270 28 249 290 487 1 486 488 90 241 28 198 270 281 49 230 360 120 248 18 228 275 247 34 200 290 90 223 33 160 250 271 35 235 340 120 226 44 185 300 245 35 185 270 Isı l iş lem sı caklı k ve süresinin artı ş ı na paralel olarak ladin odunu vida tutma direnci azalma göstermiş tir. Karaçam odununda ise ı sı l iş lemde sı caklı k artı ş ı nı n etkisi daha az belirgindir. Kayı n odununda 190 ºC’de 120 dakika ı sı l iş lem sonrasıvida tutma direnci %44,56 oranı nda azalma göstermiş tir. Kavak odununda 180 ºC 120 dakika varyasyonda %0,40 oranı nda bir vida tutma direnci artı ş ıgerçekleş miş tir. Tablo 32. Vida tutma direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) Varyans Kareler Kaynağı Toplamı df Kareler ortalaması F-Hesap Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 168725,415 1 168725,415 86,012 0,000 220 ºC-90dak 167,4545 c Sı caklı k 124853,723 4 31213,431 15,912 0,000 220 ºC-120dak. 182,7500 bc Sı caklı k *Ağaç türü 34291,013 4 8572,753 4,370 0,003 212 ºC-90dak. 211,2000 b Hata 156932,083 80 1961,651 212 ºC-120dak. 212,4444 b 5446639,000 90 Kontrol 262,3750 a Toplam *Hg: Homojen gruplar. Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar. İ statistiksel olarak farksı zdı r. 69 ÇVA sonuçları na göre; ağaç türü, ı sı l iş lem sı caklı ğıve her ikisinin etkileş iminin vida tutma direnci üzerine etkisinin önemli olduğ u gözlenmiş tir. Duncan testine göre, kontrole kı yasla en büyük farklı lı k 220 ºC’de 90 dakikalı k varyasyonda gözlenmiş tir. Analiz sonuçları na iğne yapraklıağaçlarda sürenin önemli bir farklı lı ğa yol açmadı ğ ı anlaş ı lmı ş tı r. En yüksek fark 220 ºC’de ve 90 dakika ile kontrol örnekleri arası nda gözlenmiş tir. Tablo 33. Vida tutma direnci değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) Varyans Kareler Kaynağı Toplamı df Kareler ortalaması F-Hesap Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 172531,030 1 172531,030 118,343 0,000 190 ºC -120dak. 232,1429 d Sı caklı k 85280,229 4 21320,057 14,624 0,000 190 ºC - 90dak. 270,2222 c 0,000 180 ºC 120dak. 287,2222 bc 180 ºC - 90dak. 323,0833 a Sı caklı k *Ağaç türü 41924,560 4 10481,140 Hata 83099,533 57 1457,887 6328793,000 67 Toplam 7,189 *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. ÇVA sonuçları na göre; ağaç türü, ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n ve her ikisinin etkileş iminin istatiksel açı dan vida tutma direnci üzerine etkisinin önemli olduğu gözlenmiş tir. En yüksek fark 190 ºC -120 dakika ile 180 ºC – 90 dakika varyasyonlarıarası nda gözlenmiş tir. 3.3. Biyolojik Özellikler 3.3.1. Mantar Çürüklük Testi Beyaz çürüklük mantarıTramates versicolor mantarıdegradasyonuna maruz bı rakı lan kavak, kayı n test ve kontrol örnekleri ile esmer çürüklük mantarıConiophora puteana mantarı na maruz bı rakı lan ladin, karaçam test ve kontrol örneklerine ait yüzde ağı rlı k kaybıdeğ erleri Tablo 34’de gösterilmektedir. Kullanı lan örnekler sadece ı sı l iş leme tabi tutulmuşolup herhangi bir emprenye iş lemi uygulanmamı ş tı r 70 Tablo 34. Isı l iş lem uygulanmı şodun örneklerinde mantar çürüklük testine ait ağı rlı k kaybı değerleri Ağı rlı k Kaybı(%) Ağaç Türü Ladin Karaçam Kayı n Kavak Varyasyon X- Test S- Test X -Kontrol S- Kontrol 212 ºC -90 dak. 1,78 0,03 19,41 5,47 212 ºC -120 dak. 2,44 0,01 13,45 4,97 220 ºC -90 dak. 1,35 0,20 17,21 4,45 220 ºC -120 dak. 2,02 0,69 4,85 0,82 212 ºC -90 dak. 1,29 0,96 15,91 4,82 212 ºC -120 dak. 1,86 0,87 14,28 4,17 220 ºC -90 dak. 2,01 1,11 25,83 2,72 220 ºC -120 dak. 1,58 0,87 17,63 5,64 180 ºC -90 dak. 4,67 3,31 19,78 1,90 180 ºC -120 dak. 2,87 0,03 10,9 1,30 190 ºC -90 dak. 1,80 0,48 16,46 4,72 190 ºC -120 dak. 5,18 1,91 15,22 1,75 180 ºC -90 dak. 10,01 3,19 16,16 2,80 180 ºC -120 dak. 17,62 0,32 17,85 4,45 190 ºC -90 dak. 5,58 1,18 14,73 0,81 190 ºC -120 dak. 9,58 1,49 16,67 3,83 Ağaç türünün ve ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n ve bu iki kaynağı nı n karş ı lı klıetkileş imlerinin mantar çürüklük dayanı mıüzerine etkilerinin araş tı rı ldı ğıçoğ ul varyans analizi (ÇVA) sonuçlarıve bunun sonucunda ortaya çı kan anlamlıfarklı lı kları n hangi varyasyonlar arası nda olduğ unu belirlemek üzere gerçekleş tirilen Duncan testi sonuçlarısı rası yla İ YA’lar için Tablo 35’te, YA’lar için Tablo 36’da verilmektedir. Tablo 35. Çürüme sonrası ndaki ağ ı rlı k kaybıdeğerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) Varyans Kaynağı Kareler df Toplamı Kareler ortalaması F-Hesap Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 47,928 1 47,928 10,281 0,004 212 ºC - 90 dak. 1,5338 b Sı caklı k 149,075 3 49,692 10,660 0,000 220 ºC - 90 dak. 1,7286 b Sı caklı k *Ağaç türü 135,513 3 45,171 9,690 0,000 220 ºC - 120 dak. 1,8211 b Hata 111,880 24 4,662 212 ºC - 120 dak. 6,6613 a Toplam 722,498 32 *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. 71 Tablo 36. Çürüme sonrası ndaki ağ ı rlı k kaybıdeğerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) Varyans Kareler Kaynağı Toplamı df Kareler ortalaması F-Hesap Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 136,937 1 136,937 45,800 0,000 190 ºC - 90 dak. 3,6950 c Sı caklı k 784,006 3 261,335 87,407 0,000 190 ºC - 120 dak. 7,5443 b Sı caklı k *Ağaç türü 238,434 3 79,478 26,582 0,000 180 ºC - 120 dak. 8,7720 b 56,807 19 2,990 180 ºC - 90 dak. 17,7157 a 3480,426 27 Hata Toplam *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. ÇVA sonuçları na göre; iğne yapraklıve yapraklıağaçlarda, ağı rlı k kaybıüzerine ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n, ağaç türü ve bunları n karş ı lı klıetkileş imlerinin istatistiksel açı dan önemli olduğu gözlenmiş tir. 3.4. Korozyon Oranı nı n Belirlenmesi Isı l iş leme tabi tutulan örnekler ve bunlara ait kontrol örneklerinden elde edilen korozyon oranıve korozyon derinliği değerlerine ait aritmetik ortalama (x), standart sapma (s), minimum (min.) ve maksimum (mak) değerler karş ı laş tı rmalıolarak sı rası yla Tablo 37 ve Tablo 40’de verilmektedir. Tablo 37’de yer alan değerler metalde meydana gelen ağı rlı k kaybı nı(gr/m 2) göstermektedir. Korozyon deneylerinde her varyasyon için 3 test ve her ağaç türü için 5 kontrol olmak üzere 48 adet test ve 20 adet kontrol örneği üzerinde çalı ş ı lmı ş tı r. Kullanı lan örnekler sadece ı sı l iş leme tabi tutulmuş lardı r. Herhangi bir emprenye iş lemi bulunmamaktadı r. Ağaç türünün ve ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n ve bu iki kaynağı nı n karş ı lı klıetkileş imlerinin korozyon oranıüzerine etkilerinin araş tı rı ldı ğıçoğul varyans analizi (ÇVA) sonuçlarıve bunun sonucunda ortaya çı kan anlamlıfarklı lı kları n hangi varyasyonlar arası nda olduğunu belirlemek üzere gerçekleş tirilen Duncan testi sonuçlarısı rası yla İ YA’lar için Tablo 38’de, YA’lar için 39’da ve korozyon derinliği için yapı lan analiz sonuçlarıise İ YA’lar için Tablo 41’de, YA’lar için Tablo 42’de yer almaktadı r. 72 Tablo 37. Metal örneklerde meydana gelen ağ ı rlı k kaybıdeğ erleri (gr/m2 ) Odun Türü Sı caklı k (ºC) Süre dak. 212 Ladin 220 212 Karaçam 220 180 Kayı n 190 180 Kavak 190 TEST KONTROL x s Min. Max. 90 133,4 40,0 87,7 162,1 120 151,5 96,1 83,5 219,5 90 198,0 33,9 158,9 218,6 120 223,5 97,4 111,3 286,7 90 167,8 27,3 148,5 187,1 120 189,2 83,6 130,1 248,3 90 220,2 30,5 198,6 241,8 120 333,3 81,8 275,5 391,1 90 89,3 4,3 86,2 92,3 120 101,0 22,5 85,0 116,9 90 151,0 4,4 147,9 154,1 120 173,0 5,2 169,4 176,7 90 131,7 27,1 101,1 152,7 120 80,40 8,6 70,8 87,7 90 213,2 43,7 182,3 244,1 120 310,4 17,9 297,8 323,1 x s Min. Max. 301,2 37,8 250,2 340,0 256,6 49,6 199,4 288,8 235,2 50,2 178,3 273,4 190,5 31,8 164,1 230,8 Genel olarak sı caklı k artı ş ı na paralel olarak metal kaybıartı şgöstermiş tir. En yüksek korozyon oranı220 ºC’de 120 dakikalı k süre ile ı sı l iş lem uygulanan karaçam örneklerinde gerçekleş miş tir. Metal kaybı nı n en az olduğu varyasyon ise 180 ºC’de 120 dakikalı k süre ile ı sı l iş lem uygulanan kavak örneklerinde gözlenmiş tir. Tablo 38. Korozyon değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Kareler F-Hesap ortalaması Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 3343,731 1 3343,731 0,704 0,413 212 ºC - 90 dak. 147,1000 d Sı caklı k 61023,173 4 15255,793 3,210 0,039 212 ºC - 120 dak. 170,3500cd Sı caklı k *Ağaç türü 32678,571 4 8169,643 1,719 0,192 220 ºC - 90 dak. 206,9000 bc Hata 80793,193 17 4752,541 Kontrol 257,2750b Toplam 173310,852 27 220 ºC - 120 dak. 267,3200 a *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. ÇVA sonuçları na göre; iğne yapraklıağaçlarda, korozyon değerleri üzerine ağaç türü ve ağaç türü sı caklı k etkileş iminin istatistiksel açı dan önemli olmadı ğıgözlenmiş tir, 73 sı caklı ğı n ise korozyon değ erleri üzerine etkisinin istatistiksel olarak önemli olduğu gözlenmiş tir. Bütün varyasyonlar aynıhomojenlik grubuna aittir. Tablo 39. Korozyon değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Kareler F-Hesap ortalaması Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg Ağaç türü 7357,654 1 7357,654 8,825 0,010 180 ºC - 120 dak. 88,6200 c Sı caklı k Sı caklı k *Ağaç türü Hata 80913,696 4 20228,424 24,264 0,000 180 ºC - 90 dak. 114,7400 c 25200,238 4 6300,060 7,557 0,002 190 ºC - 90 dak. 182,1000 b 12505,327 15 833,688 Kontrol 209,6571 ab Toplam 820551,238 25 190 ºC - 120 dak. 241,7500 a *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. ÇVA sonuçları na göre; Yapraklıağaçlarda, korozyon değerleri üzerine sı caklı ğ ı n, ağaç türü ve bunları n karş ı lı klı etkileş iminin istatistiksel açı dan önemli olduğu gözlenmiş tir. Duncan testi sonuçları na göre kontrol grubu ile 190 ºC- 90 dakika varyasyon arası nda fark olmadı ğıgözlenmiş tir. Tablo 40.Metal örneklerinde oluş an korozyon derinliği (μm) Odun Türü Sı caklı k (ºC) 212 Ladin 220 212 Karaçam 220 Kayı n 180 190 180 Kavak 190 Süre dak. TEST KONTROL x s Min. Max. 90 17,1 5,13 11,2 20,8 120 19,2 12,3 10,7 28,1 90 25,4 4,3 20,4 28,0 120 28,7 12,5 14,3 38,8 90 21,5 3,5 19,0 24,0 120 24,3 10,7 16,7 31,8 90 28,2 3,92 25,5 31,0 120 42,7 10,5 35,3 50,1 90 11,4 0,5 11,1 11,8 120 12,9 2,9 10,9 15,0 90 19,4 0,6 19,0 19,8 120 22,2 0,7 21,7 22,7 90 16,9 3,5 13,0 19,6 120 10,3 1,1 9,1 11,2 90 27,3 5,6 23,4 31,3 120 39,8 2,3 38,2 41,4 x s Min. Max. 38,61 4,85 32,1 43,6 32,9 6,4 25,6 37,0 30,16 6,44 22,9 35,0 24,4 4,07 21,0 29,6 74 Genel olarak sı caklı k artı ş ı na paralel olarak metal kaybıartı şgöstermiş tir. En yüksek korozyon oranı220 ºC’de 120 dakikalı k süre ile ı sı l iş lem uygulanan karaçam örneklerinde gerçekleş miş tir. Metal kaybı nı n en az olduğu varyasyon ise 180 ºC’de 120 dakikalı k süre ile ı sı l iş lem uygulanan kavak örneklerinde gözlenmiş tir. Tablo 41. Korozyon derinliği değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(İ YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Ağaç türü 102,250 1 102,250 Sı caklı k Sı caklı k *Ağaç türü Hata 1204,962 4 281,192 Toplam Kareler F-Hesap ortalaması Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg 1,713 0,209 212 ºC - 90 dak. 18,8600 d 301,240 5,045 0,008 212 ºC - 120 dak. 21,8250 c 4 70,298 1,177 0,358 220 ºC - 90 dak. 26,5400 bc 955,317 16 59,707 220 ºC - 120 dak. 34,2800 b 23536,480 26 Kontrol 36,1571 a *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. ÇVA sonuçları na göre; iğne yapraklıağaç türlerinde, sı caklı ğ ı n korozyon derinliği üzerine etkisinin olduğu, ağaç türü ve sı caklı k ağaç türü etkileş iminin korozyon üzerine etkisinin olmadı ğıistatistiksel olarak ortaya konmuş tur. Tablo 42. Korozyon derinliği değerlerine iliş kin ÇVA ve Duncan testi sonuçları(YA) Varyans Kaynağı Kareler Toplamı df Ağaç türü 120,267 1 120,267 Sı caklı k Sı caklı k *Ağaç türü Hata 1330,733 4 414,087 Toplam Kareler F-Hesap ortalaması Önem Düzeyi Varyasyon Ortalama *Hg 8,829 0,010 180 ºC - 120 dak. 11,3600 c 332,683 24,423 0,000 180 ºC - 90 dak. 14,7200 bc 4 103,522 7,600 0,001 190 ºC - 90 dak. 23,3750 b 204,329 15 13,622 Kontrol 26,8857 ab 13495,970 25 190 ºC - 120 dak. 31,0000 a *Hg: Homojen gruplar, Aynıharflerle iş aretlenmişvaryasyonlar, İ statistiksel olarak farksı zdı r. ÇVA sonuçları na göre; yapraklıağaç türlerinde sı caklı ğı n, ağaç türünün ve her ikisinin etkileş iminin korozyon derinliği üzerine etkisinin istatistiksel açı dan önemli olduğu gözlenmiş tir. Duncan testi sonuçları na göre; 190 ºC - 120 dak. varyasyon ile kontrol grubu ve 180 ºC - 90 dak. ile 190 ºC - 90 dak. gruplarıarası nda fark olmadı ğı gözlenmiş tir. 75 3.5. pH Ölçümü Bor bileş ikleri ile emprenye edilmişve ı sı l iş leme tabi tutulmuşkaraçam ve ladin odunu örneklerine ait pH değerleri Tablo 43’de, kavak ve kayı n odunu örneklerine ait pH değerleri ise Tablo 44’te yer almaktadı r. Tablo 43. İ ğne yapraklıağaçlara ait pH değerleri Varyasyon Karaçam Ladin Kontrol 5,5 5,0 212 ºC-90 dak. 4,8 4,7 212 ºC-120 dak. 4,2 5,3 220 ºC-90 dak. 4,7 4,5 220 ºC-120 dak. 4,1 4,9 BX 8,2 8,7 BA 4,3 4,4 BX + ı sı l iş lem(212 ºC-120 dak.) 6,2 8,5 BA + ı sı l iş lem (212 ºC-120 dak.) 3,9 4,1 Tablo 44. Yapraklıağaçlara ait pH değerleri Varyasyon Kavak Kayı n Kontrol 5,2 5,1 180 ºC-90 dak. 4,3 4,5 180 ºC-120 dak. 4,3 4,4 190 ºC-90 dak. 4,8 4,4 190 ºC-120 dak. 4,5 4,6 BX 8,4 7,2 BA 5,1 5,0 BX + ı sı l iş lem (190 ºC-90 dak.) 8,6 8,0 BA + ı sı l iş lem (190 ºC-90 dak.) 6,1 5,2 76 3.6. Isı lİ ş lem SonrasıOdun Örneklerinde Kalan Borik Asit ve Boraks Oranları Isı l iş lem esnası nda buhar ortamı na maruz bı rakı lan odun örneklerindeki olasıbor kaybı nıbelirlemek amacı yla, ı sı l iş lem öncesi bor miktarıile ı sı l iş lem sonrasıbor miktarı orantı sal olarak kı yaslanarak nihai üründe kalan bor miktarıdeğerleri her bir ağaç türü için (% olarak) Tablo 45’de gösterilmektedir. Tablo 45. Isı l iş lem sonrası nda odunda kalan bor miktarı Isı l iş lem sonrasıkalan bor miktarı(%) Ağaç türü BA BX Ladin 37 63 Karaçam 40 80 Kayı n 68 95 Kavak 98 83 77 4. İ RDELEME Çalı ş manı n bu bölümünde; emprenye iş lemi sonrasıı sı l iş leme maruz bı rakı lan test örnekleri ile bu örnek grupları na ait kontrol örneklerinde meydana gelen değiş meler, grafiksel analizlerin ı ş ı ğıaltı nda açı klanmaya çalı ş ı lmı ş tı r. 4.1. Fiziksel Özellikler 4.1.1. Özgül Ağı rlı k Emprenye edilen ve ı sı l iş leme tabi tutulan her dört ağaç türü, İ YA’lar (Şekil 18) ve YA’lar (Şekil 19) kendi araları nda olmak üzere özgül ağı rlı k değerlerindeki azalma oranlarıaçı sı ndan kontrole oranla (kontrol 1) mukayese edilmiş tir. BA ve BX ile emprenye edildikten sonra ı sı l iş leme maruz bı rakı lan ladin odun örneklerinde, herhangi bir iş leme tabi tutulmayan kontrol 1 örneklerine oranla %5,4’erlik bir azalma kaydedilmiş tir. BX emprenyesinde daha fazla olmak üzere benzer bir azalma karaçam örneklerinde de meydana gelmiş tir. Söz konusu varyasyonda kontrol 1’e oranla BA ile emprenyeli örneklerdeki kayı p %5,6 iken, BX ile emprenyeli örneklerdeki kayı p %13 olarak tespit edilmiş tir. Sadece ı sı l iş lem uygulanmı ş kontrol 2 grubu ile karş ı laş tı rı ldı ğı nda ise, kontrol 1’e oranla ladinde %13,5’luk, karaçamda ise %9,3 ‘lük bir azalma kaydedilmiş tir (Şekil 18). Kayı n ve kavak odunu test örneklerinde, ladin ve karaçam odunları na benzer oranda bir düş üşgözlenmemiş tir. Bu ağaç türlerinde oluş an özgül ağı rlı k kaybıoranlarıdaha düş ük miktardadı r (Şekil 19). 78 Şekil 18. Ladin ve karaçam odunu test örnekleri ile kontrol 2 örneklerinde kontrol 1 ‘e oranla özgül ağı rlı k değerlerine ait azalma oranları(%) Şekil 19. Kayı n ve kavak odunu test örnekleri ile kontrol 2 örneklerinde kontrol 1‘e oranla özgül ağı rlı k değerlerine ait azalma oranları(%) BA ile emprenye edilmişkavak odunu örnekleri hariç, YA odunu örneklerinde de genel olarak kontrole oranla %2,2- %4,4 arası nda değiş en bir özgül ağı rlı k kaybısöz konusudur. Emprenye iş lemi sonrasıağaç malzemenin ağ ı rlı ğıarttı ğı ndan dolayıözgül ağı rlı k değerinin de artmasıbeklenmektedir. Literatürde sarı çam ve Doğu kayı nı odunları nı n çeş itli emprenye maddeleri ile iş lem görmesi sonucu yoğunlukları nda artı ş 79 olduğu bildirilmektedir (Örs vd., 1999). Emprenye ile ı sı l iş lemin kombine edildiği bu çalı ş mada ı sı l iş lemin odun örneklerinde meydana getirdiği ağı rlı k kaybı nı n, emprenye iş leminin kazandı racağıağ ı rlı k artı ş ı ndan daha fazla öne çı ktı ğıgörülmektedir. Yapı lan çalı ş malarda ı sı l iş lem sonrasıözgül ağı rlı k değerlerinin düş tüğü tespit edilmiş tir. 24 saat boyunca 200 ºC’de ı sı l iş lem uygulanan ladin (Picea abies) odununda %15,5 oranı nda ağı rlı k kaybıve kayı n (Fagus orientalis) odununda %9,8 oranı nda ağı rlı k kaybımeydana geldiğ i tespit edilmiş tir (Fengel, 1966; Fengel ve Wegener, 1989). BA ile emprenye edilmişve ardı ndan ı sı l iş leme tabi tutulmuşkavak odun örneklerinde % 4,4 oranı nda elde edilen ağı rlı k artı ş ıodun örneklerinde kalan borik asit miktarı na atfedilebilir. Nitekim Tablo 45’de de görüldüğü gibi ı sı l iş lem sonrası nda odun içinde kalan % bor miktarı açı sı ndan en yüksek (%98) kazanı mı n söz konusu varyasyondan elde edilmesi bu yargı yı kuvvetlendirmektedir. Kontrol 1’e oranla kontrol 2’de meydana gelen azalmaları , mevcut hidroksil grupları nı n azalmasısonucu görülen odun bünyesinde tutulan suyun kaybı , odun hücre çeperi bileş enlerindeki maddesel kayı plar ve hemiselülozları n yı kı mıile iliş kilendirmek mümkündür (Yı ldı z, 2002). Artan sı caklı k ve süreyle doğru orantı lıolarak ı sı l iş lem sonucunda ağı rlı k kaybı nı n da arttı ğı na iliş kin gözlemlerin yer aldı ğıbirçok çalı ş ma bulunmaktadı r (Vital ve Lucia, 1983; Fengel ve Wegener, 1989; Yı ldı z, 2002; Özçifçi ve Altun, 2009). 4.1.2. Su Alma Oranı , Teğetsel Geniş leme, Geniş lemeyi Önleyici Etkinlik Emprenye iş lemi sonrasıfarklısı caklı k ve sürelerde ı sı l iş leme tabi tutulmuşladin, karaçam, kayı n ve kavak odunu test örnekleri ile bunlara ait kontrol 1 ve kontrol 2 örneklerinin 2, 4, 8, 24, 48, 72 saat boyunca suda bekletilmesi sonucunda tam kuru odun ağı rlı ğı na kı yasla belirlenen ortalama su alma oranı , teğetsel geniş leme ve geniş lemeyi önleyici etkinlik değerleri, her bir ağaç türü için ayrıayrıolmak üzere kontrolleri ile karş ı laş tı rmalıbir ş ekilde grafikler halinde sunulmuş tur. 80 4.1.2.1. Su Alma Oranı(SAO) Emprenye sonrasıı sı l iş lem uygulanmı şladin ve karaçam odunu test örneklerinin SAO’larıkontrol 1 ve kontrol 2 ile karş ı laş tı rmalıolarak Şekil 20- 21’de, kayı n ve kavak odunu örneklerine ait değerler ise kontrolleri ile karş ı laş tı rmalıolarak Şekil 22-23’te gösterilmiş tir. Şekil 20. Ladin test ve kontrol örneklerine ait SAO değerleri Şekil 21. Karaçam test ve kontrol örneklerine ait SAO değerleri 81 Şekil 22. Kayı n test ve kontrol örneklerine ait SAO değerleri Şekil 23. Kavak test ve kontrol örneklerine ait SAO değ erleri Şekil 20-23’ten anlaş ı lacağıüzere, 2 saatten 72 saate kadar suda bekletme süreleri için kontrol 2’nin SAO’ları , kontrol 1 örneklerinin SAO’ları na kı yasla belirli miktarda azalma göstermiş tir. Isı l iş lem ladin odununun SAO ‘nıönemli ölçüde azaltmı ş tı r. Borlu bileş ikler higroskopik özellikte bileş ikler olduklarıiçin borik asit ve boraks ile emprenye edilmişörneklerin SAO’larıilk iki saatte bile neredeyse kontrol 1 örneklerine eş değer bir su alma oranı na sahip olmuş tur. BX ile emprenye edilmişörneklerin su alma oranları2 saatten 72 saate kadar olan tüm sürelerde kontrol 1 örneklerinden daha fazla oranda su 82 absorbe etmiş tir. Diğer yandan ladin ve kavakta daha belirgin olmak üzere BX’ı n SAO, BA’e göre daha yüksek bulunmuş tur. BA ile emprenye edilmişörneklerin SAO ladin örneklerinde daha bariz bir ş ekilde kontrol 1’e oranla azalma, kontrol 2’ye oranla artı ş göstermiş tir. Karaçamı n SAO’ları na bakı ldı ğı nda varyasyonlar arası ndaki farklı lı ğı n ı sı l iş lemli kontroller dı ş ı nda su alma miktarı na çok fazla yansı madı ğısöylenebilir. Benzer bir durum kayı n odun örnekleri içinde söz konusudur. Ancak kayı n odununda BX kontrol 1 ile hemen hemen homojen bir seyir izlemektedir. Kavakta ise artan suda bekleme süresi ile birlikte yine BX’in bu kez hem kontrol 1 hem de kontrol 2 grupları ndan daha fazla miktarda su absorbladı ğıgörülmektedir (Şekil 23). Her ne kadar ı sı l iş lem oduna su iticilik kazandı rsa da, borlu bileş ikler higroskopik yapı larıgereği odunun su alma oranları nıetkileyebilmektedir (Kartal vd., 2007). Her dört ağaç türü birbirine göre değerlendirildiğinde ladin odunu örneklerine ait su alma miktarları nı n biraz daha dikkat çekici olduğu görülebilmektedir (Şekil 20-23). Yapı lan bir çalı ş mada, 72 saatlik periyot sonunda iğne yapraklıağaçları n SAO’ları nı n, yapraklıağ açlara göre daha fazla miktarda olduğu kaydedilmiş tir (%95, %79). Söz konusu çalı ş mada en düş ük SAO değeri kayı n örneklerinden, en yüksek SAO değerleri ise ladin örneklerinden elde edilmiş tir. Bu durum büyük oranda ı sı l iş lem sonunda İ YA odunları nda oluş an bir takı m yapı sal boş luklara atfedilebilir (Yı ldı z, 2002). İ YA’ları n selülozları nı n YA selülozları ndan daha düş ük bir termal kararlı lı ğa sahip olduklarıve 150 ºC üzerindeki sı caklı klarda bozunduklarıbildirilmiş tir (Feist ve Sell, 1987). Borik asit ile emprenye edilmişörneklerin su alma oranıdeğerleri BX ile emprenye edilmişörneklere kı yasla daha az seviyededir. Bunun nedeni borik asit ve boraksı n farklı kimyasal yapı lara sahip olmaları dı r. Ayrı ca borik asit ı sı l iş lemden sonra odundan daha fazla oranda uzaklaş tı ğı için SAO değerleri bakı mı ndan daha iyi performans sağ lamaktadı r. Buna karş ı lı k, boraksta yı kanan miktar az, odunda kalan miktar fazla olduğundan; boraksla emprenye edilen ve sonrası nda ı sı l iş leme tabi tutulan örneklerde SAO değerleri daha fazla olmaktadı r (Tablo 45). Kartal vd. (2007) yaptı klarıçalı ş mada DOT (disodium ocatborate tetrahydrate; BA ve BX karı ş ı mı ) ve BA ile emprenye edilmişörneklerin 180 ºC’de 4 saat süre ile ı sı l iş leme maruz bı rakı lmasısonrası nda, DOT ile emprenye edilmişörneklerin su adsorpsiyon miktarı nı n borik asit ile emprenye edilmiş örneklere kı yasla daha az olduğunu açı klamı ş lardı r. Toker (2007), ise boraksı n borik asite oranla daha higroskopik olduğunu açı klamı ş tı r. 83 4.1.2.2. Teğetsel Geniş leme (TG) Bu çalı ş mada, boyut stabilizasyonu ölçümleri teğet yöndeki nihai geniş leme miktarı baz alı narak yapı lmı ş tı r. Şekil 24’de 72 saat sonunda odun örneklerinde meydana gelen teğetsel geniş leme değerleri gözükmektedir. Şekil 24. Odun örneklerinde ortalama TG (%) değerleri Teğetsel geniş leme en fazla kayı n odununda olmuş tur. 72 saat sonrasıkayı n Kontrol 1 örneklerinde %10,56, karaçam örneklerinde %8,46, kavak örneklerinde %7,64 ve ladin örneklerinde %6,59 olarak gerçekleş miş tir. Isı l iş lem sonrasıboyut stabilizasyonu artı şgöstermiş tir ve Kontrol 2 ‘deki teğetsel geniş leme değerleri kontrol 1 örneklerinde gerçekleş en değerlerden daha düş ük bulunmuş tur. Kayı n, karaçam, kavak ve ladin kontrol 2 örneklerinde sı rası yla %7,71, %5,14, %5,03, %4,12 ‘lik teğetsel geniş leme değerleri elde edilmiş tir. Empreye sonrasıı sı l iş lem uygulanan test örneklerinin teğetsel geniş leme değerleri kontrol 1’e göre düş üşgöre düş üşgöstermiş tir. Fakat, emprenye maddesi tipine göre test örneklerinin teğetsel geniş leme değerleri farklı lı k göstermiş tir. En yüksek TG değeri BA ile emprenye edilmişkayı n örneklerinde elde edilirken (%9,65), en düş ük TG değeri ise BA ile emprenyeli karaçam örneklerinde elde edilmiş tir (%2,63). BA ile emprenye edilmiş 84 kayı n ve kavak örnek varyasyonlarıhariç diğ er varyasyonları nda BX daha yüksek TG değerlerine sahiptir. Bu farklı lı k bor bileş iklerinin farklıkimyasal yapı ları ndan ve ağaç türlerinin farklıanatomik özelliklere sahip olmaları ndan kaynaklanmı şolabilir. Odunda kalan bor miktarıesas alı narak mukayese edildiğinde (Tablo 45) kavak odun örnekleri hariç diğer türlerde, borik asit’in borax’a göre ı sı l iş lemden sonra odundan daha fazla oranda uzaklaş tı ğıdolayı sı yla TG değerleri bakı mı ndan özellikle ladin ve karaçam için daha iyi performans sergilediği sonucuna varı labilir. Isı l iş lem uygulamasısonrasıladin, karaçam, kayı n ve kavak odun örneklerinde sı rası yla %38, %39, %27, %35 oranı nda teğetsel geniş lemede bir iyileş me meydana gelmiş tir. BA ile emprenye edildikten sonra ı sı l iş lem uygulanan ladin örneklerinde kontrol 1’e göre %44, karaçam örneklerinde %69 oranı nda teğetsel geniş lemede iyileş me meydana gelmiş tir. Emprenye edildikten sonra ı sı l iş lem uygulanan YA türlerinde BX, BA’e oranla daha iyi sonuçlar vermiş tir. Yapı lan bir çalı ş mada 180 ºC ’de 2, 4, 6, 8 ve 12 saat süre ile yapı lan ı sı l iş lem sonrası nda ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n ve süresinin artı ş ı na bağlıolarak Castanea sativa odun örneklerinin su adsorpsiyonunun azaldı ğıve boyutsal kararlı lı ğı nı n arttı ğıgözlenmiş tir. Ayrı ca; ı sı l iş lem sonrası nda örneklerin teğet, radyal ve boyuna yönde geniş leme oranları nda da yaklaş ı k olarak %50 oranı nda düş üşgözlenmiş tir (Gündüz ve Aydemir, 2008). Yapı lan bir diğer çalı ş mada, kavak odunu kontrol örneklerindeki radyal, teğ et ve hacimsel geniş leme değerleri sı rası yla %4.39, %8.99, %12.95 iken ı sı l iş lemli örneklerde bu oranlar %2,99, %6,98, %9,8 olarak gerçekleş miş tir (Bazyar vd., 2010). Isı l iş lem boyutsal stabilizasyon sağlayarak teğetsel geniş lemeyi azaltmaktadı r. Ghalehno (2011) yaptı ğıçalı ş mada, 190 ºC’de 9 saat ı sı l iş lem uygulamasısonrasıteğetsel geniş leme değerinde kontrole kı yasla %40, radyal geniş leme değ erinde ise %37,15 oranı nda azalma tespit etmiş tir (Ghalehno, 2011). Gündüz vd. (2009), 180 ºC’de 10 saat süre ve Wild pear (Pyrus elaeagnifolia) ağaç türü ile yapı lan ı sı l iş lemin teğetsel geniş lemeyi %2,6 oranı nda azalttı ğı nıortaya koymuş tur (Gündüz vd., 2009). 85 4.1.2.3. Geniş lemeyi Önleyici Etkinlik (GET) Kontrol 2 örneklerinin geniş leme miktarı nda kontrol 1 örneklerine kı yasla meydana gelen azalmayıifade eden GET değerleri ş ekil 25’de verilmektedir. Test örneklerinin GET değerleri kontrol 2 ile kı yaslanmı ş tı r. Isı l iş lem sonrasıGET değerlerinde çarpı cıartı ş lar gözlenmiş tir. Ladin, karaçam, kayı n ve kavağı n sadece ı sı l iş lem görmüşkontrollerinde (kontrol 2) sı rası yla %38,25, %43,24, %21,19 ve %34,14 oranı nda GET değ eri elde edilmiş tir. Şekil 25. Odun örneklerinde ortalama GET (%) değerleri Yapı lan bir çalı ş mada, atmosferik bası nç altı nda 180 ºC’de 2 saat süreyle uygulanan ı sı l iş lemden sonra kayı n odununda %28,90 ve ladin odununda %18,32 GET değ erleri elde edilmiş tir (Yı ldı z, 2002). Atmosferik bası nç altı nda yapı lan bir çalı ş mada, 180 ºC’de 3 saat süreyle uygulanan ı sı l iş lemden sonra elde edilen GET değerlerinin yaklaş ı k %25 olduğu gözlenmiş tir (Santos, 2000). Isı l iş lem sonrası(kontrol 2) yüksek oranda olumlu etkisinin hissedildiği GET değerlerine karş ı lı k, test örneklerinde aynış eyi söylemek mümkün değildir. Borik asit ve boraks ı sı l iş lem ile elde edilen olumlu GET değerlerini olumsuza çevirmiş tir. Özellikle kayı n ve kavak türlerinin test örneklerinde elde edilen GET değerleri Kontrol 2’ye oranla 86 daha düş ük seviyededir. En yüksek GET değerleri BA ile emprenye edilmişladin ve karaçam türlerinde elde edilmiş tir (%43, %68). 100- 230 ºC sı caklı klarıarası nda ve 2- 48 saat süreli birçok ı sı l iş lem muamelesinde huş , göknar, ladin, kayı n, kı zı lağaç, meş e, okaliptüs, akçaağaç, sarı ca ve fin çamıgibi değiş ik türlerde meydana gelen boyut stabilizasyonu değerleri incelenmişve genellikle sı caklı ğı n ve sürenin artması yla birlikte, uygulanan ı sı l iş lem tekniğine de bağlıolarak %55-90 oranlarıarası nda bir boyut stabilizasyonu elde edildiği bildirilmiş tir (Burmester, 1973; Hillis ve Rozsa, 1978; Giebeler, 1983; Feist ve Sell, 1987; Edvardsen vd., 1999; Yı ldı z, 2002). 4.2. Mekanik Özellikler Isı l iş lem sı caklı ğı nı n yüksek olmasımekanik özelliklerde önemli derecelerde düş üş lere neden olmaktadı r. Fakat, her mekanik özellik ı sı l iş lemden aynıoranda etkilenmemektedir. Bazıdurumlarda direnç düş üş leri 100 ºC’nin altı ndaki sı caklı klarda meydana gelebilmektedir. Mekanik dirençlerdeki azalmalar ı sı l iş lem sı caklı k ve süresi, ı sı l iş lem atmosferi, sistemin kapalıveya açı k olması , odun türü, örnek boyutları , rutubet miktarıgibi birçok değiş kene bağlı dı r (Kotilainen, 2000; Hill, 2006). 4.2.1. Karaçam, Ladin, Kayı n ve Kavak Odunları nda Statik Eğilme Direnci Emprenye ve ı sı l iş lem sonrasıeğilme direncinde kontrol 1’e oranla meydana gelen azalma-artma oranlarıladin ve karaçam odunlarıiçin Şekil 26’da, kayı n ve kavak odunları için Şekil 27’de gösterilmektedir. 87 Şekil 26. Ladin ve karaçam odunlarıtest ve kontrol 2 örneklerinde kontrol 1 örneklerine kı yasla elde edilen eğilme direnci değerlerine ait azalmaartma oranları Şekil 27. Kayı n ve kavak odunlarıtest ve kontrol 2 örneklerinde kontrol 1 örneklerine kı yasla elde edilen eğ ilme direnci değerlerine ait azalmaartma oranları Tablo 25’e göre; borlu bileş ikler ile emprenye edildikten sonra ı sı l iş leme maruz bı rakı lan her dört ağaç türünde kavak ve karaçam odun örnekleri hariç, BX ile muamele 88 edilen örnek grupları nı n eğilme direnci değerleri kontrol 1’e oranla BA ile emprenye edilen örnek grupları ndan daha yüksek bulunmuş tur. Diğer bir deyiş le ladin ve kayı n örneklerinde kontrol 1’e oranla BX ile emprenye edilen test örneklerinin eğilme direnci değerlerinde küçük bir miktar artı şkaydedilmiş tir. BX emprenyesinden sonra Kontrol 1’e oranla meydana gelen eğilme direnci artı şoranlarıladin’de %3, kayı n’da %11 olarak tespit edilmiş tir. Buna karş ı lı k BA emprenyesinden sonra kontrol 1’e oranla eğilme direnci değerlerinde meydana gelen azalma oranları ; ladin’de %4,98, kayı nda %16,43, kavakta %16,41 ve en fazla karaçam’da olmak üzere %23,76 olarak gerçekleş miş tir. Türlere göre oluş an bu farklı lı k, İ YA ve YA’lara uygulanan farklıı sı l iş lem süresi ve sı caklı ğı ndan kaynaklanabileceği gibi farklıtürlerin farklıanatomik özellikleri ve bu etkilerin karş ı lı klı etkileş imlerinden de kaynaklanabilir. Ayrı ca ı sı l iş lemin odunun kimyasal yapı sı nda meydana getireceğ i değiş iklikleri de hesaba katmak gerekir. Isı l iş lemden en fazla etkilenen hücre çeperi bileş eni hemiselüloz dur (Yı ldı z, 2002). Eğilme direncindeki en düş ük kaybı n (%4,9) ladin odununda gözlenmesi, muhtemelen diğer türlere göre bünyesinde daha az miktarda hemiselüloz (%17,65) barı ndı rı yor olması ndan kaynaklanabilir (Eriş ir, 2010). Literatürde karaçamı n hemiselüloz miktarı%20 (Kı rcı , 2009), doğu kayı nı n %24 (Yı ldı z, 2002), ve doğu kavağı ’nı n % 26 (Rowell, 2005) olarak bildirilmiş tir. Karaçam ve kavak ‘da eğilme direnci kaybı nı n hemiselüloz miktarıile paralellik göstermesi hemiselülozları nı sı l iş leme karş ıson derece hassas olmalarıile açı klanabilir. Ksilan ‘ı n (pentozan) en reaktif odun hemiselülozu olduğu ve genellikle degredasyon ve dehidrasyon reaksiyonları na karş ıson derece hassas olduğu bildirilmiş tir (Sweet ve Winandy, 1999; Kotilainen, 2000; Yı ldı z, 2002). BA ve BX ile muamele edilen örnekler Kontrol 2’ye göre kı yaslandı ğı nda; karaçam odunu örneklerinin eğilme direnci değerlerinde bir miktar azalma tespit edilmiş tir. Bu azalma BA ve BX’ta %18 kadar olmuş tur. BA muamelesinde kavak odunu dı ş ı nda, eğilme direnci değerleri kontrol 2’ye göre daha düş ük bulunurken, BX emprenyesinde ise karaçam ve kavak dı ş ı nda eğilme direnci değ erleri kontrol 2’ye oranla daha yüksek bulunmuş tur (Tablo 25). Kontrole oranla test örneklerinde meydana gelen bu artı şladin’de %7,59, kayı n’da ise %31,02 olarak tespit edilmiş tir. Emprenye iş lemlerinin direnç özelliklerini ne ş ekilde etkilediğ i araş tı rı lmı ş ve pratik olarak ağaç malzemenin taş ı ma gücünü etkilemediği sonucuna varı lmı ş tı r (Yı ldı z, 2011). Ayrı ca literatürde borlu bileş iklerin termal degredasyonun ş iddetini azalttı ğı na dair bilgiler mevcuttur. İ laveten odun 89 asiditesinin artmasıya da azalmasıdirenç özellikleri ile yakı ndan ilgilidir (Kartal, 2007). Tablo 43-44’de BX+ı sı l iş lem varyasyonuna bakı ldı ğı nda hem kontrol 1 hem de kontrol 2 değerlerine oranla, BX emprenyesinden sonra artan eğilme direnci oranları nıasiditenin azalması yla açı klamak mümkündür. Isı l iş lem sonucunda odundan bor bileş iklerin önemli ölçüde yı kanmadı ğıvarsayı lı rsa; bu takdirde, boraksı n borik aside göre direnç kayı pları nı korumak bakı mı ndan daha avantajlıolduğu belirtilebilir. Bu durumun, borik asidin asidik karakterinden dolayıkaynaklandı ğı ; düş ünülebilir. Ayrı ca, boraksı n ı sı l iş lem sonrası nda odunda oluş an asidik yapı yıtamponlayarak direnç kayı pları nıazalttı ğısöylenebilir (Awoyemi ve Westermark, 2005; Toker, 2007; Can vd., 2010). Literatürde termal bozunmadan olumsuz yönde en çok etkilenen odun özelliklerinden birinin eğilme direnci olduğu belirtilmektedir (Korkut ve Korkut, 2008; Viitaniemi, 1997). Yine literatür bilgileri ı sı l iş lemin eğilme direncinde % 1-72 oranı nda azalmaya neden olduğunu bildirmektedir (Yı ldı z, 2002; Enteves vd., 2007a; Enteves vd., 2007b; Korkut, 2008; Korkut ve Korkut, 2008; Özçifçi ve Altun, 2009). Korkut (2008), 180 ºC’de normal atmosfer ş artlarıaltı nda yaptı ğıı sı l iş lem çalı ş ması nda eğilme direnci değerlerinde %16’lı k bir azalma kaydetmiş tir. Yapı lan baş a bir çalı ş mada 200 ºC’de 5 saat süreyle ı sı l iş lem uygulanan Chamaecyparis obtusa ve Fagus crenata örneklerinin eğilme direnci değerlerine ait azalma oranlarıyaklaş ı k % 50 civarı nda bulunmuş tur (Viitainiemi, 1997; Korkut, 2008). Toker (2007) yaptı ğıçalı ş mada, kontrol örneklerinin eğilme direnci değerlerini 101 N/mm2 olarak bulurken BA ve BX ile emprenye iş lemi sonrasıeğilme direnci değerlerin sı rası yla 89 N/mm2 ve 88 N/mm2 olarak bulmuş tur (Toker, 2007). Ghalehno (2011), yaptı ğıçalı ş mada ı sı l iş lem süresinin ve sı caklı ğı nı n artı ş ı na paralel olarak eğilme direnci değerlerinin düş üşgösterdiğini ve en yüksek düş üş ün %22, 25 ile 190 ºC’de 9 saat süre ile yapı lan ı sı l iş lem sonrasıelde edildiğini belirtmiş tir (Ghalehno, 2011). 4.2.2. Karaçam, Ladin, Kayı n ve Kavak Odunları nda Liflere Paralel Bası nç Direnci Liflere paralel bası nç direncinde emprenye ve ı sı l iş lem sonrasıkontrol 1’e oranla meydana gelen azalma oranlarıladin ve karaçam odunlarıiçin Şekil 28’de, kayı n ve kavak odunlarıiçin Şekil 29’da gösterilmektedir. 90 Şekil 28. Ladin ve karaçam odunlarıtest ve kontrol 2 örneklerinde kontrol 1 örneklerine kı yasla elde edilen liflere paralel bası nç direnci değerlerine ait azalma oranları Şekil 29. Kayı n odun test ve kontrol 2 örneklerinde kontrol 1 örneklerine kı yasla elde edilen liflere paralel bası nç direnci değerlerine ait azalma oranları BA ile emprenye edildikten sonra ı sı l iş lem uygulanan her dört ağaç türünde de hem kontrol 1 hem de kontrol 2’ye oranla liflere paralel bası nç direncinde (LPBD) azalmalar kaydedilmiş tir. Kontrol 1’e göre bu azalma oranları ; ladinde %41,81, karaçamda %64,01, kayı nda %51,66 ve kavakta %37,31 olarak kaydedilmiş tir (Şekil 28-29). 91 BX emprenyesinde ise; kontrol 1’e oranla liflere paralel bası nç direncinde meydana gelen azalmalar ladinde %31,29, karaçamda %39,07, kayı nda %27,86 ve kavakta %26,31 olarak gerçekleş miş tir (Şekil 28-29). Kontrol 2’ye göre kı yaslandı ğı nda BA emprenyesinde; LPBD’nin bütün varyasyonlarıkapsayacak ş ekilde azalma eğilimine girdiği, BX emprenyesinde ise; ladin, karaçam ve kavakta önemli bir fark gözlenmezken, kayı nda bir miktar düş üşmeydana geldiğ i tespit edilmiş tir (Tablo 28). Emprenye iş lemi ı sı l iş lemden daha olumsuz sonuçlar oluş turmuş tur. Boraks ile emprenyeli örneklerdeki azalma borik asit ile emprenyeli örneklere nazaran daha düş ük seviyededir. Test örnekleri kontrol 2 ile kı yaslandı ğı nda boraks, liflere paralel bası nç direnci değerlerinde meydana gelen kayı plarıazaltmak bakı mı nda borik asite oranla daha avantajlı dı r. Asidik karaktere sahip emprenye maddelerinin, bası nç direnci değerlerini düş ürdüğü ortaya konmuş tur. Bazik karaktere sahip emprenye maddelerinde ise tam tersi bir durum söz konusudur. Bunun nedeni olarak sodyum boratı n odunun asidik yapı sıüzerine tamponlayı cıetkisi gösterilmiş tir. İ laveten çalı ş mada liflere paralel bası nç direncinin düş mesi odun ana bileş enlerinden olan hemisülülozun degredasyonu ile de açı klanabilir (Awoyemi ve Westermark, 2005; Talei vd., 2010). Kontrol 1 değerleri literatürle uyumluluk (Bozkurt, 2000) gösterirken kontrol 2’ye oranla daha yüksek bir LPBD performansısergilemiş tir (Tablo 28). Isı l iş lem bütün odun örneklerinin LPBD değerlerini önemli ölçüde azaltmı ş tı r. Benzer sonuçlar yapı lan çalı ş malarda da ortaya konmuş tur. Korkut (2008), 180 ºC’de 2 saat ı sı l iş lem uyguladı ğ ıgöknar da %10, Yı ldı z vd. (2006), 200 ºC’de 6 saat ı sı l iş lem ile kayı n ile ladin odunları nda yaklaş ı k %36 ‘lı k bası nç direnci azalı ş ıbildirmiş lerdir. Bası nç direnci değerlerindeki bu değiş iklikler ı sı l iş lemin yöntemine, uygulama parametrelerine ve bunlara bağlıolarak değiş en kimyasal yapı yla iliş kili gibi görünmektedir. Isı l iş lem görmüş ağaç malzeme normal malzemeye göre daha fazla lignin oranı na ve daha düş ük asit miktarı na sahiptir ki bu durum hemiselülozları n ve bazıextraktiflerin bozunduğunu göstermektedir (Kamdem vd., 2002; Nuopponen, 2005; Yı ldı z vd., 2006; Korkut, 2008;). Vital vd. (1983), Eucalyptus saligna ile yaptı klarıçalı ş mada, 100- 155 ºC’de 10- 160 saat süre ile uyguladı klarıı sı l iş lem muamelesinde sı caklı kğı n ve sürenin artı ş ı na paralel olarak liflere paralel bası nç direncinin azaldı ğı nıbelirtmiş lerdir (Vital vd., 1983). 92 Ancak bu sonuçlar literatürdeki bazıçalı ş malara zı tlı k göstermektedir. Özçifçi vd. (2009), 150- 190 ºC’de 4- 8 saat ı sı l iş lem uyguladı ğıPinus sylvestris odununda %2,3 ile %10,4 arası nda bir artı ştespit etmiş lerdir (Özçifçi ve Altun, 2009). Ghalehno (2011), yaptı ğıçalı ş mada ı sı l iş lem süresinin ve sı caklı ğı nı n artı ş ı na paralel olarak LPBD değerlerinin düş üşgösterdiğini ve en fazla düş üş ün %43,75 ile 190 ºC’de 9 saat süre ile uygulanan ı sı l iş lem sonrasıelde edildiğini belirtmiş tir (Ghalehno, 2011). 4.2.3. Kayı n, Kavak, Karaçam ve Ladin Odunları nda Vida Tutma Direnci Isı l iş lem sonrasıvida tutma gücünün araş tı rı ldı ğıiğne yapraklıağaçlara ait azalma oranıdeğ erleri Şekil 30- 31’de gösterilmektedir. Şekil 30. Ladin odun test örneklerinde kontrol örneklerine kı yasla elde edilen vida tutma direnci değerlerine ait azalma oranları 93 Şekil 31. Karaçam odun test örneklerinde kontrol örneklerine kı yasla elde edilen vida tutma direnci değerlerine ait azalma oranları Ladin odunu örneklerinde artan ı sı l iş lemin sı caklı ğıve süresiyle birlikte vida tutma direncinin azalma eğilimine girdiği görülmektedir. Şekil 30’deki verilere göre; 220 ºC’de yapı lan ı sı l iş lem ladin odununda vida tutma direncini, 212 ºC’deki ı sı l iş leme göre daha belirgin bir biçimde etkilemiş tir. Bu durumda, vida tutma direncinin önem kazandı ğı kullanı m yerleri için 212 ºC’lik bir ı sı l iş lem uygulamasıdaha uygun olacaktı r. En fazla azalma 220 ºC’de 120 dakika süreli ı sı l iş lem uygulaması nda meydana gelmiş tir (%29,14). Karaçam odununda meydana gelen vida tutma direnci kaybıladin odununa göre daha belirgindir. 212 ºC’de ladin örneklerinin vida tutma direnci %7-14 oranı nda azalması na rağmen, karaçam örneklerinde %26- 27 oranı nda bir kayı p olmuş tur. Vida tutma direncinin en düş ük olduğ u varyasyon 220 ºC’de 90 dak. süre ı sı l iş lem uygulamasısonucu elde edilmiş tir. 212 ºC’de 90 dakikalı k uygulama %26,05 oranı nda bir azalma ile en az etkilenen varyasyon olmuş tur. Isı l iş lem sonrasıvida tutma gücünün araş tı rı ldı ğıyapraklıağaçlara ait azalma oranı değerleri ş ekil 32- 33’de gösterilmektedir. 94 Şekil 32. Kayı n odun test örneklerinde kontrol örneklerine kı yasla elde edilen vida tutma direnci değerlerine ait azalma oranları Şekil 33. Kavak odun test örneklerinde kontrol örneklerine kı yasla elde edilen vida tutma direnci değerlerine ait azalma oranları Yapraklıağaç türlerinde de ı sı l iş lem sonrası nda vida tutma direncinde azalmalar meydana gelmiş tir. Şekil 34’deki değerlere göre; Sı caklı k ve sürenin en yüksek olduğu 190 ºC’de 120 dakikalı k ı sı l iş lem uygulamasısonrasıvida tutma direnci %44,56 oranı nda azalma göstermiş tir. Bu değer aynızamanda bütün ağaç türleri içerisindeki en yüksek kayı p miktarı nıifade etmektedir. 95 Kavak odununda, vida tutma direncindeki azalma kayı ndaki kadar belirgin değildir. Ayrı ca, ı sı l iş lem sı caklı k ve süresinin vida tutma direncine doğrusal bir etkisinin olmadı ğı belirtilebilir. 180 ºC’de 90 dakikalı k uygulamada %14,23’lük bir kayı p söz konusu iken aynısı caklı ğı n daha uzun süreyle uygulandı ğı180 ºC’de 120 dakikalı k uygulamada hiçbir kaybı n meydana gelmemesi enteresan bulunmuş tur. Daha önceki çalı ş malarda, düş ük özgül ağı rlı ğa sahip türlerde ı sı l iş lemin vida tutma direncine olan etkisinin daha az olduğu belirtilmiş tir (URL-10, 2011). Kavak ağacıyoğunluğu (0,45 gr/cm3) kayı n ağacı yoğunluğundan (0,669 gr/cm3) düş ük olduğu için yaptı ğı mı z çalı ş mada elde edilen sonuçlar literatürde belirtilen yapı ya uyumluluk göstermektedir (Malkoçoğlu, 2011). ÇVA sonuçları na göre; yapraklıağaç türünün, ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n ve her ikisinin etkileş iminin istatiksel açı dan vida tutma direnci üzerine etkisinin önemli olduğu gözlenmiş tir. En yüksek fark 190 ºC - 120 dakika ile 180 ºC – 90 dakika varyasyonları arası nda tespit edilmiş tir. Yapı lan çalı ş malarda doğu kayı nıkontrol örneklerinin teğet kesitteki vida tutma direnci ortalama olarak 433 kp ve kavak kontrol örneklerinin ise ortalama 122 kp olarak bulunmuş tur (Akyı ldı z ve Malkoçoğlu, 2001; Efe vd., 2009). 4.3. Biyolojik Özellikler 4.3.1. Isı lİ ş lemin Mantar Çürüklük Direncine Etkisi Mantar çürüklük testi (MÇT) sonrasıı sı l iş lemli örneklere ait ağı rlı k kaybıdeğerleri % olarak Şekil 34-37’de verilmiş tir. 96 Şekil 34. MÇT’ye tabi tutulan Ladin odunu örneklerinde ı sı l iş lemin ağ ı rlı k kaybı üzerine etkisi Şekil 35. MÇT’ye tabi tutulan Karaçam odunu örneklerinde ı sı l iş lemin ağı rlı k kaybıüzerine etkisi Şekil 34 ve ş ekil 35’e göre, doğu ladini test örneklerinde ağı rlı k kaybıdeğerleri 212 ºC için %1,78-2,44 arası nda; 220 ºC için %1,35-2,02 arası nda gerçekleş miş tir. Buna göre; ladin örneklerinde ı sı l iş lem sonucunda, emprenye maddeleri için kabul sı nı rıolan %3 ağı rlı k kaybıdeğerleri sağlanmaktadı r. Yani, ı sı l iş lem ladin odununa bir emprenye maddesi kadar mantar çürüklük dayanı mısağlamaktadı r. Burada, süre artı ş ı ndan ziyade 97 sı caklı k artı ş ı nı n daha etkili olduğu ifade edilebilir. Karaçam odununda elde edilen değerler ladin odununa göre daha olumludur. Söz konusu değerler 212 ºC’deki ı sı l iş lem uygulamasıiçin %1,29- 1,86 arası nda; 220 ºC’deki ı sı l iş lem uygulamasıiçin %1,58-2,01 arası nda değiş mektedir. Buna göre; karaçamda bütün varyasyonlarda elde edilen değerler, ı sı l iş lemli karaçam odununun mantar çürüklük testinden baş arı yla çı ktı ğı nı göstermektedir. Dolayı sı yla, karaçam odununda hangi sı caklı k veya süre varyasyonu uygulanı rsa uygulansı n iyi bir mantar çürüklük dayanı mıelde edileceği belirtilebilir. Her iki ağaç türünde mantar çürüklük testinde kullanı lan mantar türü, binalarda değerlendirilen İ YA odunları nda önemli derecede zarar yapan kiler mantarı(Coniophora puteana)’dı r. Bu mantarı n agresif yapı da bir mantar olup, kı sa sürede çok önemli ağı rlı k ve direnç kayı pları na yol açan esmer çürüklük yaptı ğ ıbilinmektedir. Isı l iş lemin bu mantar türüne karş ılaboratuvar koş ulları nda baş arı lısonuçlar vermesi, ı sı l iş lemli İ YA odunları nı n mantar çürüme riski yüksek olan kullanı m yerlerinde ve coğrafi bölgelerde kullanı lması nı olanaklıkı labilecektir. Koenigs (1974), Gloeophyllum trabeum’un (esmer çürüklük mantarı ) yüksek ağı rlı k kaybımeydana getirdiğinde pH değerini düş ürdüğü, buna karş ı n düş ük ağı rlı k kayı pları nda yüksek pH değeri oluş turduğ unu tespit etmiş tir. Fakat yaptı ğı mı z çalı ş mada tam tersi bir durum söz konusudur. Karaçam ve ladin örneklerinde pH düş mesine paralel olarak ağı rlı k kaybı nı n da düş tüğü gözlenmiş tir. Isı l iş lemin biyolojik dayanı klı lı ğıarttı rdı ğıbirçok araş tı rmacıtarafı ndan ortaya konmuş tur. Örneğin; Dirol ve Guyonnet (1993), 200- 260 ºC arası nda yaptı klarıı sı l iş lem sonrası nda kontrol örneklerinde %40’a varan ağı rlı k kaybıolması na rağmen test örneklerinde %1 lik bir ağı rlı k kaybımeydana gelmiş tir. Mazela vd. (2003), 220 ºC’de 24 saat süre ile ı sı l iş lem uyguladı klarıçalı ş mada test ve kontrol örneklerinin Coniophora puteana mantarı na maruz bı rakı lmasısonrasıkontrol örneklerinde %39’luk bir ağı rlı k kaybımeydana gelmişiken test örneklerinde %1’lik bir ağı rlı k kaybımeydana geldiğini belirtmiş lerdir (Dirol ve Guyonnet, 1993; Militz, 2002; Mazela vd., 2003; Schmidt, 2006; URL-2, 2010). Sailer vd. (2000), 180, 200 ve 220 ºC’de ı sı l iş lem uygulanan çam ve ladin örneklerinin Coniophora puteana mantarı na karş ıdirenç gösterdiğini açı klamı ş lardı r. Çam kontrol örneklerinde %48, ladin kontrol örneklerinde %40 ağı rlı k kaybı na karş ı n, test örneklerinde 180 ºC için %11, %5, 200 ºC için %2 ve 220 ºC için %0 lı k ağı rlı k kaybı tespit etmiş lerdir. 98 Şekil 36. MÇT’ye tabi tutulan Kayı n odunu örneklerinde ı sı l iş lemin ağı rlı k kaybı üzerine etkisi Şekil 37. MÇT’ye tabi tutulan Kavak odunu örneklerinde ı sı l iş lemin ağı rlı k kaybı üzerine etkisi Şekil 36-37’ye göre; YA odunları nda ve özellikle kavak odunu örneklerinde mantar çürüklük testi sonucunda meydana gelen ağı rlı k kayı pları nı n kayı n odun örneklerine göre daha fazla olduğu görülmektedir. Bu durumda ı sı l iş lemin yoğunluğu düş ük odunlarda mantar çürüklük dayanı mıbakı mı ndan daha az etkili olduğu söylenilebilir. Doğu kayı nı odunu örneklerinde ağı rlı k kaybıdeğerleri 180 ºC’deki ı sı l iş lem uygulamasıiçin %2,87- 99 4,67 arası nda; 190 ºC’deki ı sı l iş lem uygulamasıiçin %1,8– 5,18 arası nda gerçekleş miş tir. 190 ºC’de 120 dakika varyasyonunda test örneklerinde yüksek oranda ağı rlı k kaybıolması mantar geliş iminin bu varyasyonda yoğun olması na bağlanabilir. Aynıvaryasyonun kontrol grubunda %15,22 oranı nda bir ağı rlı k kaybısöz konusu olmuş tur. 190 ºC’de uzayan sürenin ağı rlı k kaybı na olumlu bir katkısağ lamadı ğısonucuna varı lmı ş tı r. Kavak odunu test örneklerindeki ağı rlı k kaybıdeğ erleri 180 ºC’deki uygulama için %10,01–17,62 arası nda; 190 ºC’deki uygulama için ise %5,58- 9,58 arası nda olmuş tur. Burada da söz konusu sı caklı klarda uzayan ı sı l iş lem süresi ağı rlı k kaybı nıazaltı cıyönde bir etki oluş turmamı ş tı r. Kavak odunu test örneklerinde elde edilen yüksek ağı rlı k kayı pları , ı sı l iş lemin bu ağaç türünde emprenye maddeleri kadar etkili olamadı ğı nı göstermektedir. Ancak yine de, ı sı l iş lemin kontrol örneklerine göre 180 ºC- 120 dakika hariç önemli derecede bir koruma etkisi gösterdiği söylenebilir. Kavak odununda, ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n 10 ºC artması yla, çürüme direncinde oldukça önemli artı şortaya çı kmaktadı r. Dolayı sı yla, mantar çürüklük dayanı mıiçin kavak odununda en yüksek sı caklı kta ı sı l iş lem yapı lmasıdoğru bir yaklaş ı m olacaktı r. Isı l iş lem sı caklı k ve süresinin artmasıhücre çeperindeki hemiselülozun daha fazla bozunmasıve/veya modifikasyonuna sebep olmaktadı r. Hemiselülozda meydana gelen bu bozunma mantar geliş imini yavaş latmaktadı r [Yı ldı z, 2002; Dirol ve Guyonnet, 1993). Welzbacher ve Rapp (2002), plato iş lemi ile yaptı klarıı sı l iş lem sonrası nda, ı sı l iş lemli test örneklerinde %5 ile %16 arası nda bir ağı rlı k kaybımeydana geldiğini gözlemlemiş lerdir (Welzbacher ve Rapp, 2002). Tjeerdsma’e (2006) göre, ladin odununun 180 ºC’de ı sı l iş leme tabi tutulması nı n odunun biyolojik direncini önemli ölçüde arttı rdı ğı nıortaya koymuş tur. Kontrol örneklerinde %20,3’lük bir ağı rlı k kaybımeydana gelmesine rağ men test örneklerinde %3,9’luk bir ağı rlı k kaybımeydana gelmiş tir. Sı caklı ğı n 230 ºC’ye çı karı lmasıdurumunda ise test örneklerinde herhangi bir ağı rlı k kaybımeydana gelmemiş tir (Boke, 2006). ÇVA sonuçları na göre; iğne yapraklıve yapraklıağaçlarda, ağı rlı k kaybıüzerine ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n, ağaç türü ve bunları n karş ı lı klıetkileş imlerinin istatistiksel açı dan önemli olduğu gözlenmiş tir. 100 4.4. Isı lİ ş lemin Korozyon Direnci Üzerine Etkisi Yapı lan çalı ş mada ı sı l iş lem sonrasıodun örneklerinde tespit edilen korozyon azalma-artma oranlarıŞekil 38-39’da gösterilmektedir. Şekil 38. Ladin ve karaçam odunlarıtest örneklerinde kontrol örneklerine kı yasla meydana gelen korozyon azalma-artma oranları(%) Şekil 39. Kayı n ve kavak odunlarıtest örneklerinde kontrol örneklerine kı yasla meydana gelen azalma-artma oranları(%) 101 Şekil 40. Kontrol örneklerinde oluş an metal kaybı(g/m 2) Korozyon oluş umunda odun içerisinde bulunan ekstraktif maddeler ve odun nem içeriği önemli rol oynamaktadı r. Eğer odun içerindeki nem oranı%20 ‘den yukarıise korozyon oluş umu hı zlanmaktadı r ve rutubet artı ş ı na paralel olarak korozyon oranıartı ş göstermektedir (Anonim, 1999). Tam bu noktada ı sı l iş lemin en önemli katkı ları ndan biri rutubet alı ş veriş ini azaltma potansiyelidir. Isı l iş lem sonrasıhemiselüloz ve selüloza bağlı OH grupları nı n parçalanmasınedeniyle odunun SAO azalmakta ve böylece korozyon oluş umunu hı zlandı ran nem oranıaş ağı ya çekilebilmektedir (Yı ldı z, 2002). Ladin örneklerinde en olumlu sonuç 212 ºC’de 90 dakikalı kı sı l iş lem varyasyonunda gözlenmiş tir. Söz konusu varyasyonda korozyon miktarıkontrole oranla %55,7 oranı nda azalı rken, bunu 212 ºC’de 120 dakikalı kı sı l iş lem uygulamasıtakip etmiş tir. Sı caklı k ve sürenin maksimum olduğ u varyasyonda (220 ºC-120 dak.) ise korozyon azalma oranı %25,8 olarak tespit edilmiş tir. Kontrole oranla ladin odunu test örneklerindeki korozyon azalma oranı nı n yüksek çı kması , korozyon deneyi sonrasıbelirlenen odun örneklerinin rutubet miktarları na bağlanabilir. Deney sonrasıladin kontrol örneklerindeki ortalama rutubet değ eri %58 iken, ı sı l iş lem uygulanmı ştest örneklerinde bu değer %47 seviyelerinde bulunmuş tur. Test örneklerindeki düş ük rutubet değeri korozyon oranı nı n düş mesine katkısağlamı ş tı r. Bilindiği gibi, ı sı l iş lem süresinin ve sı caklı ğı nı n artı ş ı na paralel olarak SAO düş üş göstermektedir. Absorbe edilen su oranı nı n düş üş üne paralel olarak korozyon oranı 102 değerlerinin de düş üşgöstermesi beklenir. Fakat ı sı l iş lem sı caklı ğı nı n artı ş ıodun bileş enleri üzerinde yı kı mlanmalara neden olmakta ve odun asidik bir karakter kazanmaktadı r. Oluş an asetik asit ve formik asit ise korozyon oluş umunda önemli rol oynamaktadı r (Kamdem, 2002; Obataya ve Tomita, 2002; Yı ldı z, 2002; Jermer ve Anderson, 2005; Kartal, 2006; Kartal, 2007; Ghalehno, 2011). Şekil 38’e göre; karaçam odunu test örneklerinde kontrole oranla en yüksek korozyon azalma oranı%34,6 olarak 212 ºC’de 90 dakikalı kı sı l iş lem uygulaması nda elde edilmiş tir. Bunu %26,3’lük azalma ile 212 ºC’de 120 dakikalı k varyasyon takip etmiş tir. Sı caklı k artı ş ı yla birlikte %29,9’a varan korozyon artı ş ıtespit edilmiş tir. Her iki iğne yapraklıağaç türü kendi araları nda mukayese edildiğinde ladin daha olumlu bir performans sergilemiş tir. Kayı n odunu örneklerine gelindiğinde (Şekil 39); en olumlu sonucun sı caklı k ve sürenin en düş ük olduğu varyasyondan geldiği anlaş ı lmaktadı r. Söz konusu uygulamada korozyon azalma oranı%62 olarak bulunmuş tur. En düş ük azalma ise 190 ºC’de 120 dakikalı kı sı l iş lem uygulaması nda %26,4 oranı nda tespit edilmiş tir. Kavak odunu örneklerinde en olumlu tablo 180 ºC’de 120 dakika süreyle ı sı l iş lem uygulanan varyasyonda gözlenmiş tir. Artan sı caklı k ve süre korozyon derecesini arttı rmı ş bütün ağaç türü ve ı sı l iş lem varyasyonlarıiçerisinde %61,9’luk bir korozyon artı ş ıile en maksimum seviyeye kavak odunu örneklerinde ulaş ı lmı ş tı r. Şekil 40’daki verilere göre, ağaç türü olarak en yüksek korozyon değ eri ladin örneklerinde, en düş ük değer ise kavak örneklerinde elde edilmiş tir (266,7 g/m 2, 190,5 g/m2). Ladin odununda yüksek korozyon bulunması , ladin örneklerinin düş ük pH (5.0) ve korozyon deneyi sonrasıen yüksek rutubet oranı na sahip olması na bağlanabilir. Yapı lan çalı ş mada en yüksek korozyon değerleri en yüksek sı caklı k ve süre varyasyonları nda gözlenmiş tir. Isı l iş lemin korozyon üzerine etkisinin araş tı rı ldı ğıbir çalı ş mada ı sı l iş lem sonrasıkorozyon değerlerinde artı şgözlenmiş tir. Kontrol örneklerinde 188 g/m2 metal kaybıolurken, 220 ºC‘de 4 saat süreyle uygulanan ı sı l iş lem sonrasıtest örneklerinde 456 g/m2 metal kaybıoluş muş tur (Jermer, 2005). Yapı lan çalı ş mada ı sı l iş lem sonrasıodun örneklerinde tespit edilen korozyon oranı na paralel olarak elde edilen korozyon derinliği azalma-artma oranıŞekil 41-42‘de gösterilmektedir. 103 Korozyon derinliği, metal ağı rlı k kaybı nı n kullanı lan vida yoğunluğuna bölünmesiyle elde edilmektedir. Bu nedenden korozyon derinliği % azalma-artma oranları korozyon oranıazalma –artma oranıdeğerleri ile aynı dı r (Şekil 38-39). Şekil 41. Ladin ve karaçam odunlarıtest örneklerinde kontrol örneklerine kı yasla meydana gelen korozyon derinliğ ine ait azalma-artma oranları(%) Şekil 42. Kayı n ve kavak odunlarıtest örneklerinde kontrol örneklerine kı yasla meydana gelen azalma-artma oranları(%) 104 4.5. Isı lİ ş lemin Odunun pH Değerine Etkisi Isı l iş lem ve emprenye iş lemi sonrasıiğne yapraklıağaç odun örneklerine ait pH değerleri Şekil 43- 44’de gösterilmiş tir. Sadece ı sı l iş leme maruz bı rakı lmı şladin ve karaçam odununa ait örneklerde ladin odununun 212 ºC’de 120 dakikalı kı sı l iş lem uygulamasıhariç pH değerlerinde azalmalar gözlenmiş tir. Karaçam ve ladin kontrol örneklerinin pH değeri sı rası yla 5,5 ve 5,0’iken emprenyesiz ı sı l iş lem sonrası nda pH 4,1-4,5 değerlerine düş üşgöstermiş tir. Karaçam ve ladin odunu örneklerinin BA ve BX ile emprenye iş lemi sonrasıBA ile emprenyeli örneklerin pH değerlerinde kontrole oranla düş üş , BX ile emprenyeli örneklerin pH değerlerinde ise kontrole oranla artı şgözlenmiş tir. Sadece (emprenyesiz) ı sı l iş leme tabi tutulmuşladin ve karaçam odunu örneklerinde kontrole oranla genelde (ladin odununda 212 ºC’de - 120 dakikalı k uygulama hariç) asiditenin artma eğilimine girdiği tespit edilmiş tir. Her iki ağ aç türünün sadece BX ile emprenyesinden sonra bazikliğe ve sadece BA ile emprenyesinden sonra ise asitliğe doğru bir yönelim tespit edilmiş tir. BX ve BA ile emprenyeden sonra ı sı l iş lem gören örneklerde de benzer bir gidiş at söz konusu olmuş tur. İ ğne yapraklıağaç türlerinde asitliğin en yüksek (pH 3.9) olduğu varyasyon karaçam odununda BA + ı sı l iş lem varyasyonu olmuş tur. Şekil 43. Ladin odununa ait pH değerleri 105 Şekil 44. Karaçam odununa ait pH değerleri Kartal (2006), benzer sonuçlar rapor etmiş tir. Isı l iş lem sı caklı k ve süresinin artı ş ı na paralel olarak odun örneklerinin asidik yapı ları nı n arttı ğıve %5 konsantrasyonda BA ile emprenye edilen örneklerin ı sı l iş lemi sonrası nda pH seviyelerinin (2,05), sadece ı sı l iş leme tabi tutulmuş örneklerin (2,20) pH seviyelerinden daha düş ük olduğu vurgulanmı ş tı r. Bazik bir yapı ya sahip olan DOT ile yapı lan bir baş ka çalı ş mada ise emprenye iş lemi sonrası nda ı sı l iş leme tabi tutulan örneklerde daha yüksek pH sevileri (5,92) elde edilmiş tir. Isı l iş lem ve emprenye iş lemi sonrasıyapraklıağaç odun örneklerine ait pH değerleri Şekil 45-46’da gösterilmiş tir. 106 Şekil 45. Kayı n odununa ait pH değerleri Şekil 46. Kavak odununa ait pH değerleri Sadece ı sı l iş leme maruz bı rakı lmı şkayı n ve kavak odununa ait örneklerin pH değerlerinde kontrole oranla azalmalar gözlenmiş tir. Kayı n ve kavak kontrol örneklerinin pH değeri sı rası yla 5,1 ve 5,2 iken ı sı l iş lem sonrası nda pH değerleri 4,3’e kadar düş üş göstermiş , asitliğe doğru bir yönelim gerçekleş miş tir. Isı l iş lem odun ana bileş enlerinden olan hemiselüloz üzerinde önemli yı kı mlara neden olmakta ve asetil yan zincirlerinden 107 formik asit (HCOOH) ve asetik asidin (CH3COOH) oluş ması yla odunun asiditesi artı ş göstermektedir (Korkut ve Kocaefe, 2002). Kayı n ve kavak odunu örneklerinin sadece BX ile emprenyesi sonrasıpH değ erleri sı rası yla 7,2 - 8,4 iken, sadece BA ile emprenye edilen örneklere ait pH değerlerinde kontrole oranla ciddi bir değiş iklik kaydedilmemiş tir (pH 5,0-5.1). BX ile emprenye iş lemi sonrası nda ı sı l iş leme maruz bı rakı lan kayı n ve kavak odunu örneklerinin pH değerlerinde kontrole oranla bir artı şgözlenmiş tir. BA + ı sı l iş lem varyasyonunda meydana gelen artı şise daha küçük miktarlarda kalmı ş tı r. Isı l iş lem sonrasıİ YA türlerine göre kayı n ve kavak odun örneklerinde daha fazla kalan bor bileş iği miktarı nı n pH değerlerini etkileyebileceği düş ünülmektedir. Nitekim, ı sı l iş lem sonrası nda odun örneklerinde önemli miktarda bor bileş iği kalmı ş tı r ve kalan bor bileş ikleri ı sı l iş lem sonrası nda pH değerlerinin yüksek sevilerde kalması na neden olabilmektedir (Tablo 45). 4.6. Isı l iş lem SonrasıOdun Örneklerinde Kalan Bor Miktarları Şekil 47’deki verilere göre; bütün ağaç türlerinde ı sı l iş lem sonrası nda odunda kalan bor miktarıbir hayli yüksek çı kmı ş tı r. Bunun anlamı , borla emprenye edilip daha sonra ı sı l iş leme (yapraklıağaçlar için 190 ºC’de 90 dak. süre ve iğ ne yapraklıağaçlar için 212 ºC ’de 120 dak. süre) tabi tutulan odun örneklerinde, buhar ortamı na rağmen ı sı l iş lem nedeniyle uzaklaş an bor miktarı nı n az olması dı r. Diğer yandan, kavak dı ş ı nda kalan bütün ağaç türlerinde boraksı n borik aside göre daha az uzaklaş tı ğıgöze çarpmaktadı r. Bu durum ı sı l iş lem sı rası nda odun bileş enlerinin parçalanması yla birlikte açı ğa çı kan asidik ürünlere bağlanabilir. BX’in bazik yapı sınedeniyle ı sı l iş lem sı rası nda ağaç malzeme içerisinde daha fazla tutunduğu söylenebilir. 108 Şekil 47. Isı l iş lem sonrasıkalan bor miktarları(%) 109 5. SONUÇLAR Bu çalı ş mada, borik asit ve boraks ile emprenye edildikten sonra ı sı l iş lem uygulanan ladin, karaçam, kayı n ve kavak odun örneklerinde meydana gelen değiş iklikler bazı fiziksel, mekanik ve biyolojik test yöntemleri ile belirlenmeye çalı ş ı lmı ş tı r. Isı l iş lem görmüştest örnekleri kontrol grupları yla karş ı laş tı rı ldı ğı nda aş ağı daki sonuçlar elde edilmiş tir. 5.1. Fiziksel Özelliklere Ait Sonuçlar 5.1.1. Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Özgül Ağı rlı k Değerlerine İ liş kin Sonuçlar BA ve BX ile emprenye edildikten sonra ı sı l iş leme maruz bı rakı lan karaçam odun örneklerinde, herhangi bir iş leme tabi tutulmayan kontrol 1 örneklerine oranla sı rası yla %5,6 ve %13’lük bir azalma kaydedilmiş tir. BX emprenyesinde daha az olmak üzere benzer bir azalma ladin örneklerinde de meydana gelmiş tir. Boraks ile emprenye edilmiş örneklerde oluş an özgül ağı rlı k kaybıborik asite oranla daha fazladı r. BA ile emprenye edilmişkavak odunu örnekleri hariç, YA odunu örneklerinde de genel olarak kontrole 1 oranla %2,2- %4,2 arası nda değiş en bir özgül ağı rlı k kaybısöz konusudur. Sadece ı sı l iş lem uygulanmı şkontrol 2 grubu ile karş ı laş tı rı ldı ğı nda ise, kontrol 1’e oranla ladin’de %13,5; karaçam’da %9,3; kayı n’da %4,2; kavak’ta ise %4,4 oranı nda azalma olmuş tur. Kontrol 1’e oranla kontrol 2’deki özgül ağ ı rlı k değerleri her dört ağaç türünde de daha düş ük miktarlarda bulunmuş tur. 5.1.2. Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Su Alma Oranı , Teğetsel Geniş leme ve Geniş lemeyi Önleyici Etkinlik Değerlerine Ait Sonuçlar Isı l iş lem sonrasıodun örneklerinin su alma oranıdeğerleri belirli miktarlarda azalma göstermiş tir. Şekil 20-23’den anlaş ı lacağıüzere, 2 saatten 72 saate kadar suda bekletme süreleri için kontrol 2 SAO’ları , kontrol 1 örneklerinin SAO’ları na kı yasla belirli miktarda azalma göstermiş tir. En fazla azalma ladin örneklerinde gerçekleş miş tir. 110 Emprenye iş lemi sonrasıı sı l iş lem uygulanan test örneklerinin SAO’larıilk iki saatte bile neredeyse kontrol 1 örneklerine eş değer bir su alma oranı na sahiptir. Ladin ve kavakta daha belirgin olmak üzere BX’in SAO, BA’ye göre daha yüksek bulunmuş tur. Karaçam’ı n SAO’ları na bakı ldı ğı nda varyasyonlar arası ndaki farklı lı ğ ı nı sı l iş lemli kontroller dı ş ı nda su alma miktarı na çok fazla yansı madı ğı , benzer bir durumun kayı n odun örnekleri için de geçerli olduğu söylenebilir. Kavakta ise artan suda bekleme süresi ile birlikte yine BX’in bu kez hem kontrol 1 hem de kontrol 2 grupları ndan daha fazla miktarda su absorbladı ğ ı görülmektedir (Şekil 23). 72 saat sonrasıteğetsel geniş leme kayı n kontrol 1 örneklerinde %10,56, karaçam örneklerinde %8,46, kavak örneklerinde %7,64 ve ladin örneklerinde %6,59 olarak gerçekleş miş tir. Isı l iş lem boyut stabilizasyonunu önemli ölçüde arttı rmı ş tı r. Nitekim kontrol 2’deki teğetsel geniş leme değerleri kontrol 1 örneklerinden daha düş ük miktarlarda bulunmuş tur. Kayı n, karaçam, kavak ve ladin kontrol 2 örneklerinde sı rası yla %7,71, %5,14, %5,03, %4,12’lik teğetsel geniş leme değerleri elde edilmiş tir. Emprenye iş lemi sonrasıı sı l iş lem uygulaması , odun örneklerinin TG değerlerinin değiş ik oranlarda etkilemiş tir. En yüksek TG değeri BA ile emprenye edilmişkayı n örneklerinde elde edilirken (%9,65), en düş ük TG değeri ise BA ile emprenyeli karaçam örneklerinde elde edilmiş tir (%2,63). Isı l iş lemin fiziksel özellikler üzerine olan olumlu etkisi GET değerlerinde daha da ön plana çı kmı ş tı r. Ladin, karaçam, kayı n ve kavağı n sadece ı sı l iş lem görmüş kontrollerinde (kontrol 2) sı rası yla %38,25, %43,24, %21,19 ve %34,14 oranı nda GET değerleri elde edilmiş tir. Borik asit ve boraks ı sı l iş lem ile elde edilen olumlu GET değerlerini olumsuza çevirmiş tir. BX ile emprenye edilmişörneklerin GET değerleri bütün ağ aç türlerinde kontrol 2’e kı yasla daha düş ük seviyededir. Fakat BA ile emprenye sonrasıladin ve karaçam türlerinde kontrol 2’ye oranla daha yüksek GET değerleri elde edilmiş tir. En yüksek GET değerleri BA ile emprenye edilmişladin ve karaçam türlerinde elde edilmiş tir (%43, %68). 111 5.2. Mekanik Özelliklere Ait Sonuçlar 5.2.1. Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Eğilme Direnci Değerlerine Ait Sonuçlar Sadece ı sı l iş lem uygulanan ladin, karaçam, kayı n ve kavak türlerinde eğilme direnci değerleri sı rası yla %1,68, %5,15, %15,32 ve %20,14 oranı nda azalma göstermiş tir. YA türlerinde oluş an eğilme direnci kaybıİ YA türlerine oranla oldukça yüksek bulunmuş tur. Emprenye sonrasıı sı l iş lem uygulanan ladin ve kayı n test örneklerinde Kontrol 1’e oranla BX ile emprenye edilen test örneklerinin eğilme direnci değerlerinde küçük bir miktar artı şkaydedilmiş tir. BX emprenyesinden sonra kontrol 1’e oranla meydana gelen eğilme direnci artı şoranlarıladinde %3, kayı nda %11 olarak tespit edilmiş tir. Buna karş ı lı k BA emprenyesinden sonra kontrol 1’e oranla eğilme direnci değerlerinde meydana gelen azalma miktarları ; ladin’de %4,98, kayı n’da %16,43, kavakta %16,41 ve en fazla karaçamda olmak üzere %23,76 olarak gerçekleş miş tir. BA ve BX ile muamele edilen örnekler kontrol 2’ye göre kı yaslandı ğı nda; karaçam odunu örneklerinin eğilme direnci değerlerinde bir miktar azalma tespit edilmiş tir. Bu azalma BA ve BX ‘ta %18 kadar olmuş tur. BA muamelesinde kavak odunu dı ş ı nda, eğilme direnci değ erleri kontrol 2’ye göre daha düş ük bulunurken, BX emprenyesinde ise karaçam ve kavak dı ş ı nda eğilme direnci değerleri kontrol 2’ye oranla daha yüksek bulunmuş tur (Tablo 25). Kontrole oranla test örneklerinde meydana gelen bu artı şladin’de %7,59; kayı n’da ise %31,02 olarak tespit edilmiş tir. 5.2.2. Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Liflere Paralel Bası nç Direnci Değerlerine Ait Sonuçlar BA ile emprenye edildikten sonra ı sı l iş lem uygulanan her dört ağaç türünde de hem kontrol 1 hem de kontrol 2’ye oranla liflere paralel bası nç direncinde (LPBD) azalmalar kaydedilmiş tir. Kontrol 1’e göre bu azalma oranları ; ladinde %41,81, karaçamda %64,01, kayı nda %51,66 ve kavakta %37,31 olarak kaydedilmiş tir (Şekil 28-29). BX emprenyesinde ise; kontrol 1’e oranla liflere paralel bası nç direncinde meydana gelen azalmalar ladinde %31,29, karaçamda %39,07, kayı nda %27,86 ve kavakta %26,31 olarak gerçekleş miş tir (Şekil 28-29). 112 Emprenye iş lemi odun örneklerinin performansı nıı sı l iş leme oranla daha olumsuz etkilemiş tir. Boraks ile emprenyeli örneklerdeki azalma borik asit ile emprenyeli örneklere nazaran daha düş ük seviyededir. Test örnekleri kontrol 2 ile kı yaslandı ğı nda boraks, liflere paralel bası nç direnci değerlerinde meydana gelen kayı plarıazaltmak bakı mı nda borik asite oranla daha avantajlı dı r. Isı l iş lem bütün odun örneklerinin LPBD değerlerini önemli ölçüde azaltmı ş tı r. Yapraklıağaç türlerinde daha fazla olmak üzere LPBD %21,52-38,99 arası nda azalı ş göstermiş tir. 5.2.3. Isı lİ ş lem Uygulanan Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Vida Tutma Direnci Değerlerine İ liş kin Sonuçlar İ ğne yapraklıağaç türlerinde ı sı l iş lemin sı caklı k ve süre varyasyonları na bağlı olarak vida tutma direncini etkilediği anlaş ı lmaktadı r. Ladin odununda vida tutma direncinin en fazla etkilendiği varyasyon 180 ºC sı caklı k 120 dakika süre varyasyonudur. Şekil 30 ’deki verilere göre; 220 ºC’de yapı lan ı sı l iş lem ladin odununda vida tutma direncini, 212 ºC’deki ı sı l iş leme göre daha belirgin bir biçimde etkilemiş tir. Karaçam odununda meydana gelen vida tutma direnci kaybıladin odununa göre daha belirgindir. 212 ºC ‘de ladin örneklerinin vida tutma direnci %7-14 oranı nda azalması na rağmen, karaçam örneklerinde %26- 27 oranı nda bir kayı p olmuş tur. Yapraklıağaç türlerinde de ı sı l iş lem sonrası nda vida tutma direncinde azalmalar meydana gelmiş tir. Kavak odununda, vida tutma direncindeki azalma kayı ndaki kadar belirgin değildir. Ayrı ca, ı sı l iş lem sı caklı k ve süresinin vida tutma direncine doğrusal bir etkisinin olmadı ğıbelirtilebilir. 180 ºC’de 90 dakikalı k uygulamada %14,23’lük bir kayı p söz konusu iken aynısı caklı ğı n daha uzun süreyle uygulandı ğ ı180 ºC’de 120 dakikalı k uygulamada hiçbir kaybı n meydana gelmemesi enteresan bulunmuş tur. 113 5.3. Biyolojik Özelliklere Ait Sonuçlar 5.3.1. Isı l İ ş lem Uygulanan Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nda Mantar Çürüklük Direnci Değerlerine Ait Sonuçları Isı l iş lem sonrasıiğne yapraklıağaç türlerinde çürüklüğe karş ıönemli ölçüde dayanı m gerçekleş miş tir. Isı l iş lem, ladin odununda bir emprenye maddesi kadar mantar çürüklük dayanı mısağlamaktadı r. Ladin odununda süre artı ş ı ndan ziyade sı caklı k artı ş ı nı n daha etkili olduğu ifade edilebilir. Ladin odunu örneklerinde sı caklı k artı ş ı na paralel olarak ağı rlı k kaybı na azalma tespit edilmiş tir. En düş ük ağı rlı k kaybı220 ºC ‘de 90 dak. süre varyasyonunda elde edilmiş tir (%1,35). Karaçam odununda elde edilen değerler ladin odununa göre daha olumludur. Karaçam odununda daha düş ük sı caklı klarda düş ük ağı rlı k kayı plarıelde edilmiş tir. 212 ºC’de 90 dak. ı sı l iş lem uygulanmasısonucu test örneklerinde %1,29 oranı nda ağı rlı k kaybımeydana gelmiş tir. Yapraklıağaçlarda oluş an ağı rlı k kaybıiğne yapraklıağaçlara nazaran daha yüksek seviyededir. En düş ük ağı rlı k kaybı190 ºC’de 90 dak. varyasyonunda elde edilmiş tir (%1,8). Kavak odununda gözlenen ağı rlı k kayı pları ,ı sı l iş lemin bu ağaç türünde emprenye maddeleri kadar etkili olamadı ğ ı nıgöstermektedir. Ancak yine de, ı sı l iş lemin kontrol örneklerine göre 180 ºC- 120 dak. hariç önemli derecede bir koruma etkisi gösterdiği söylenebilir. Fakat ı sı l iş lem kavak odununda kayı n odunki kadar bir dayanı m sağ lamamı ş tı r. 5.4. Emprenye ve Isı l İ ş lem Uygulanan Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nı n Korozyon Değerlerine Ait Sonuçlar Ladin örneklerinde en olumlu sonuç 212 ºC’de 90 dakikalı kı sı l iş lem varyasyonunda gözlenmiş tir. Söz konusu varyasyonda korozyon miktarıkontrole oranla %55,7 oranı nda azalı rken, bunu 212 ºC’de 120 dakikalı kı sı l iş lem uygulamasıtakip etmiş tir. Sı caklı k ve sürenin maksimum olduğu varyasyonda (22 ºC-120 dak.) ise korozyon azalma oranı%25,8 olarak tespit edilmiş tir. Karaçam odunu test örneklerinde kontrole oranla en yüksek korozyon azalma oranı%34,6 olarak 212 ºC’de 90 dakikalı kı sı l iş lem uygulaması nda elde edilmiş tir. Bunu %26,3 ‘lük azalma ile 212 ºC’de 120 dakikalı k varyasyon takip etmiş tir. Isı l iş lem uygulanmı şkayı n ve kavak türlerinin korozyon değerleri kontrole kı yasla oldukça düş üktür. Sadece kavak türünün 190 ºC’deki varyasyonları nda korozyon değerleri 114 kontrole kı yasla yüksek bulunmuş tur. Kayı n odun örneklerinde en olumlu sonucun sı caklı k ve sürenin en düş ük olduğu varyasyondan geldiği anlaş ı lmaktadı r. Söz konusu uygulamada korozyon azalma oranı%62 olarak bulunmuş tur. En düş ük azalma ise 190 ºC’de 120 dakikalı k ı sı l iş lem uygulaması nda %26,4 oranı nda tespit edilmiş tir. Kavak odunu örneklerinde en olumlu tablo 180 ºC’de 120 dakika süreyle ı sı l iş lem uygulanan varyasyonda gözlenmiş tir. Artan sı caklı k ve süre korozyon derecesini arttı rmı ş tı r. Ağaç türü olarak en yüksek korozyon değeri ladin örneklerinde, en düş ük değer ise kavak örneklerinde meydana gelmiş tir (266,7 g/m2 , 190,5 g/m2). 5.5. Emprenye ve Isı l İ ş lem Uygulanan Ladin, Karaçam, Kayı n ve Kavak Odunları nı n pH Değerlerine Ait Sonuçlar Sadece ı sı l iş leme maruz bı rakı lmı şladin ve karaçam odununa ait örneklerde ladin odununun 212 ºC’de 120 dakikalı kı sı l iş lem uygulamasıhariç pH değerlerinde azalmalar gözlenmiş tir. Karaçam ve ladin odunu örneklerinin BA ve BX ile emprenye iş lemi sonrası BA ile emprenyeli örneklerin pH değerlerinde kontrole oranla düş üş , BX ile emprenyeli örneklerin pH değerlerinde ise kontrole oranla artı şgözlenmiş tir. Sadece (emprenyesiz) ı sı l iş leme tabi tutulmuşladin ve karaçam odunu örneklerinde kontrole oranla genelde (ladin odununda 212 °C’de - 120 dakikalı k uygulama hariç) asiditenin artma eğilimine girdiği tespit edilmiş tir. Her iki ağ aç türünün sadece BX ile emprenyesinden sonra bazikliğe ve sadece BA ile emprenyesinden sonra ise asitliğe doğru bir yönelim tespit edilmiş tir. BX ve BA ile emprenyeden sonra ı sı l iş lem gören örneklerde de benzer bir gidiş at söz konusu olmuş tur. Sadece ı sı l iş leme maruz bı rakı lmı şkayı n ve kavak odununa ait örneklerin pH değerlerinde kontrole oranla azalmalar gözlenmiş tir. Kayı n ve kavak kontrol örneklerinin pH değeri sı rası yla 5,1 ve 5,2 iken ı sı l iş lem sonrası nda pH değerleri 4,3’e kadar düş üş göstermiş , asitliğe doğru bir yönelim gerçekleş miş tir. Kayı n ve kavak odunu örneklerinin sadece BX ile emprenyesi sonrasıpH değerleri sı rası yla 7,2 - 8,4 iken sadece BA ile emprenye edilen örneklere ait pH değ erlerinde kontrole oranla ciddi bir değiş iklik kaydedilmemiş tir. (pH 5,0-5.1). BX ile emprenye iş lemi sonrası nda ı sı l iş leme maruz bı rakı lan kayı n ve kavak odunu örneklerinin pH değerlerinde kontrole oranla bir artı ş gözlenmiş tir. BA + ı sı l iş lem varyasyonunda meydana gelen artı şise daha küçük miktarlarda kalmı ş tı r. 115 5.6. Isı l İ ş lem SonrasıOdun Örneklerinde Kalan Borik Asit ve Boraks Oranları na Ait Sonuçlar Bütün ağaç türlerinde ı sı l iş lem sonrası nda odunda kalan bor miktarıbir hayli yüksek çı kmı ş tı r. En yüksek oran (% 98) BA ile emprenye edilen kavak odunu örneklerinde tespit edilmiş tir. Kavak dı ş ı nda kalan bütün ağaç türlerinde boraksı n borik aside göre daha az uzaklaş tı ğıgöze çarpmaktadı r. Isı l iş lemden en az etkilenen tür kavak, en fazla etkilenen tür ise ladin olmuş tur. 116 6. ÖNERİ LER Bu çalı ş mada, Türkiye’de doğal olarak yetiş en ve orman ürünleri sanayinde yoğun olarak kullanı lan doğu kayı nı , doğu ladini, karaçam ve kavak odunları , endüstriyel ölçekli boyutlarda ı sı l iş leme tabi tutulmuşve iş lem sonrası nda odun özelliklerinde meydana gelen değiş iklikler bazıfiziksel, mekanik ve biyolojik test yöntemleri ile belirlenmeye çalı ş ı lmı ş tı r. Ayrı ca bazıörnekler üzerinde ı sı l iş lem ve emprenye iş leminin kombine etkisinin de performans üzerine etkileri araş tı rı lmı ş tı r. Böylece, bu ağaç türü odunları nı n ı sı l iş leme tabi tutulmasıve emprenye ile kombine etkisine iliş kin bir veri tabanı oluş turulmasıhedeflenmiş tir. Bu veri tabanı nda yer alan bilgilerin, orman ürünleri sanayinde değerlendirileceği ümit edilmektedir. Dünyanı n büyük bir kı smıenerji tüketimini ve CO2 emisyonunu azaltmak için sürdürülebilir yapımateryallerinin kullanı mı nıteş vik etmektedir. Isı l iş lem uygulanmı ş kereste diğer yapımateryalleri ile karş ı laş tı rı ldı ğı nda büyük ölçüde çevresel fayda sağ lamaktadı r. Isı l iş lem uygulamasıboyunca kullanı lan enerji miktarıve oluş an CO2 miktarıözellikle PVC, alüminyum, çelik gibi materyaller ile karş ı laş tı rı ldı ğı nda düş üktür. Ayrı ca, Isı l iş lem uygulanmı şkereste kullanı m suresi bittiğinde enerji istasyonları nda yakı t kaynağıolarak kullanı labilir. Böylece temiz enerji sağlanı r ve fosil yakı tları n kullanı lması durumunda fazla olan CO2 emisyonu azaltı lmı şolur. Bu tezden edinilen bulgulara göre; ı sı l iş lem uygulanmı şladin, karaçam, kayı n ve kavak odunları nı n yüke maruz kalacak yerlerde kullanı lmasıtavsiye edilmemekte, fakat dekorasyon ve dı ş cephe kaplamaları nda herhangi bir sorun oluş turmayacağı düş ünülebilir. Isı l iş lem uygulanmı şağaç malzemelerin normal oduna göre daha düş ük denge rutubetine sahip olduğundan dolayıdekorasyon, dı şcephe kaplama, havuz kenarları nda, birinci dereceden suyla temas eden yerlerde rahatça kullanı labilir. Isı l iş lem boyutsal stabiliteyi arttı rdı ğıiçin çalı ş manı n istenmediği yerlerde tavsiye edilebilir. Ladin ve karaçam odun örneklerinin emprenyesinde özellikle borik asit tavsiye edilmektedir. Boraks ile emprenye iş lemi teğetsel geniş lemeyi arttı rdı ğıiçin tavsiye edilmemektedir. Yapı lan çalı ş mada ladin, karaçam, kayı n ve kavak odunları nda ı sı l iş lem ve borik asit ile emprenye iş lemi uygulamasısonrasımekanik değerlerde düş üşgözlenmiş tir. Bu 117 nedenle eğilme ve liflere paralel bası nç direncinin (LPBD) önem kazandı ğıkullanı m alanları nda bu örnek grupları nı n değerlendirilmemesi gerekmektedir. Yapı lan ön deneme sonuçları na göre; İ YA türlerinde enerji tasarrufu açı sı ndan 212 ºC ’nin, buna karş ı lı k 120 dakikalı k uygulamanı n fiziksel özelliklerdeki performansı artı rmak bakı mı ndan uygun olabileceği, YA türlerinde ise 190 ºC– 90 dakika uygulaması nı n en optimum seçenek olacağıdüş ünülmüş tür. Bu nedenle emprenye edilen tüm örnek gruplarıbu ı sı l iş lem sı caklı k ve sürelerine tabi tutulmuş lardı r. Ancak, 212 ºC120 dakika uygulaması nda İ YA türlerinde özellikle LPBD değerlerinde önemli azalmalar kaydedilmiş tir. Buna göre; İ YA türlerinde direnç değerleri optimizasyonu bakı mı ndan endüstriyel ölçekte bazıyeni denemeler yapı lmasıgerekecektir. Yani, her iki ağaç türünde, 220 ºC ve 90 dakika varyasyonunun direnç kayı pları nıen aza indirmek bakı mı ndan endüstriyel ölçekte denenmesi yararlıolacaktı r. Benzer sonuçlar YA türlerinde de gözlenmiş tir. Yani her iki YA türünde de özellikle LPBD ’inde önemli azalmalar kaydedilmiş tir. Buna göre, direnç kaybıoptimizasyonu bakı mı ndan kayı n ve kavakta sı caklı k/süre varyasyonları nda endüstriyel ölçekte yeni denemeler yapı lması na gereksinim duyulmaktadı r. Isı l iş lem sı caklı ğı nı n artı ş ı na paralel olarak vida tutma direnci azalma göstermiş tir. Vida tutma direncinin önem kazandı ğıyerlerde düş ük sı caklı klarda ı sı l iş lem uygulanmı ş örneklerin tercih edilmesi yerinde olacaktı r. Isı l iş lem uygulanan İ YA ve YA türlerinde önemli derecede mantar çürüklük dayanı mıelde edilmiş tir. bu durum özellikle İ YA türlerinde ön plana çı kmaktadı r. Buna göre; biyolojik dayanı mı n önem kazandı ğı , örneğin bahçe mobilyasıveya kamelya/çardak gibi kullanı m yerlerinde ı sı l iş lemli İ YA odunlarıkullanı lmasıdaha yararlıolacaktı r. Orman endüstri sektöründe, metaller yüksek dayanı mları ndan dolayıahş ap malzeme ile temas halinde sı kça kullanı lmaktadı r. Ortamda bulunan rutubet ve oksijenden dolayı ağaç malzemeye gömülmüşolan metallerde korozyon meydana gelmektedir. Meydana gelen bu korozyon ağaç malzemenin yı kı mı nıhı zlandı rmaktadı r. Ağaç malzemede meydana gelen yı kı mlanmadan dolayı , ağaç malzeme ile bağlantıelemanlarıbirbirinden ayrı lmakta ve bunun sonucunda kazalar kaçı nı lmaz olmaktadı r. Yapı lan çalı ş ma sonuçları na göre ı sı l iş lem sı caklı ğ ı nı n artı ş ıile İ YA ve YA türlerinde korozyon değerleri artı şgöstermiş tir. Bu nedenle rutubet değerlerin yüksek olduğu kullanı m yerlerinde düş ük sı caklı klarda ı sı l iş lem uygulanmı şörnekler tercih edilmelidir. 118 Isı l iş lem prosesi borlu bileş iklerin odundan yı kanması na sebep olmamaktadı r. Dolayı sı yla, yanma direncinin önem kazandı ğı , iç mekan dikmeleri, kaplamaları , vb. kullanı m yerlerinde yanma direncini artı rmak üzere borla muamele edilmişı sı l iş lemli ahş ap malzemeler kullanı labilir. Çalı ş mada tek bir emprenye maddesi konsantrasyonu uygulanmı ş tı r. Daha kapsamlı bir araş tı rma için farklıemprenye maddesi ve belki daha düş ük bor konsantrasyonları denenmesi tavsiye edilmektedir. Emprenye edilmiş kereste, plastikler, metaller ve beton gibi doğal döngüye karı ş malarıgüç olan materyallerin kullanı mı nıazaltmak bakı mı ndan ı sı l iş lem uygulanmı ş sürdürülebilir materyallerin kullanı mıteş vik edilmelidir. Bunun için yeni yasalar hazı rlanmalıve tüketici baskı sıarttı rı lmalı dı r. Bunun yanı nda doğal dayanı klı lı ğıdüş ük ağaçları nı sı l iş lemi ile kullanı m süreleri arttı rı labilir. Böylece ı sı l iş lem uygulamasıticari değeri düş ük odun türlerine yeni kullanı m alanlarıkazandı rabilir. 119 7. KAYNAKLAR Akyı ldı z, M.,H. ve Malkoçoğlu, A., 2001. Dogu Karadeniz Bölgesinde Yetiş en Önemli BazıAğaç Odunları nı n Vida Tutma Dirençleri. Kafkas Üniversitesi, Artvin Orman Fakültesi Dergisi, 1, 54-60. Anand, M., 2000. Electroheating: A Novel Process for Modifying Wood. A Thesis Presented in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science with a Major in Forest Products, College of Graduate Studies University, Idaho. Anonim, 1999. Wood Handbook, Wood as an Engineering Material. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. 463 p. Madison, WI: U.S. Anş in, R., 1988. Tohumlu Bitkiler, Gymnospermae(Açı k Tohumlular), Cilt I, K.T.Ü. Orman Fakültesi, Yayı n No:112/15, Trabzon. ASTM- D, 2006. Standard Test Methods for Mechanical Fasteners in Wood, ASTM-D 1761. Awoyemi, L. ve Westermark, U., 2005. Effects of Borate Impregnation on The Response of Wood Strength to Heat Treatment. Wood Sci Technol 39, 484–491. Awoyemi, L., 2007. Determination of Optimum Borate Concentration for Alleviating Strength Loss During Heat Treatment of Wood. Wood Sci Technol 42, 39, 45. Awoyemi, L., Jarvis, M.,C. ve Hapca, A., 2008. Changes in Hygroscopic, Mechanical and Surface Properties of Scottish-grown Sitka Spruce (Picea sitchensis) Wood Subjected to Dry Heat Treatment. Paper Prepared for the 39th Annual Meeting, Istanbul, Turkey AWPA A7, 1993, Standard for Wet Ashing Procedures for Preparing Wood for Chemical Analysis, American Wood Preservers. Association Standard. Batu, F., 1978. Varyans Analizi, K.T.Ü. Orman Fakültesi Dergisi, 12, 234-325. Baysal, E., 1994. BazıBorlu ve WR Maddelerin Kı zı lcam Odununun BazıFiziksel Özellikleri Üzerine Etkileri, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon. Bazyar, B., Parsapajouh, D. ve Khademieslam, H., 2010. An Investigation on Some Physical Properties of Oil Heat Treated Poplar Wood, Paper Prepared for the 41st Annual Meeting, Biarritz, France. 120 Bekhta, P. ve 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. Berkel, A., 1970. Ağaç Malzeme Teknolojisi, Birinci Cilt, İ .Ü. Orman Fakültesi, Yayı n No:1448/147, İ stanbul. Boke, F.,T., 2006. Heat Treatment of Wood Thermal Modification. Coford - Seminar Wood Modification, Limerick. Boonstra, M.,J., Acker J.,V., Tjeerdsma, B.,F. ve Kegel, E.,V., 2007. Strength Properties of Thermally Modified Softwoods and Its Relation to Polymeric Structural Wood Constituents. Annals of Forest Science, 64, 679-690. Bourgois, J. ve Guyonnet, R., 1988. Characterisation Analysis of Torrefied wood, Wood Sci. Technol. 22, 143-155. Bozkurt, A., Y., Erdin, N. ve Ünligil, H., 1995. Odun Patolojisi Ders Kitabı . İ stanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayı n No: 3878/432, 975-404-403-1, İ stanbul. Bozkurt, Y. ve Erdin, N., 2000. Odun Anatomisi Ders Kitabı , D.Ü. Orman Fakültesi Yayı nı , Yayı n No: 4263/ 466, Düzce. Burmester, A., 1973. Effect of Heat Pressure Treatmentsof Semi- Dry Wood on its Dimentional Stability, Holz Roh-u. Werkstoff, 31,6, 237-243. Can, A., Yı ldı z, S., Yı ldı z, Ü.,C. ve Tomak, E.D., 2010. Effects of Boron Impregnation and Heat Treatment on the Some Physical and Mechanical Properties of Spruce and Pine Wood, 1.UluslararasıTürk-Japon Çevre ve Ormancı lı k Sempozyumu, Kası m, Trabzon, Bildiriler kitabıII: 753-766. Çolakoğlu, G., 2001. TabakalıAğaç Malzeme (Lisans Ders Notları ), KTÜ. Orman Fakültesi, Trabzon, 29-30. Çolakoğlu, G., Çolak, S., Aydı n, İ ., Yı ldı z, Ü.,C. ve Yı ldı z, S., 2003. Effect of Boric Acid Treatment on Mechanical Properties of Laminated Beech Veneer Lumber, Silva Fennica, 37,4, 505-510. Dirol, D. ve Guyonnet, R., 1993. Durability by Rectification Process. In: International Research Group Wood Pre. Dirol, D. ve Guyonnet, R., 1993. The Improvement of Wood Durability by Retification Process, IRG/WP/ 40015, Section 4, 11. Dizman, E., 2005. Kimyasal Modifikasyonun Kı zı lağaç ve Ladin Yongalevhaları nda Fiziksel, Mekanik ve Biyolojik Özelliklere Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon. 121 Edvardsen, K., 1999. Sandland, K.M., Increased drying Temprature Its Influence on the Dimensional Stabilty of Wood, Holz als Roh-und werkstoff, 57, 207-209. Efe, H., Kasal, A., Dizel, T., Arslan, A.,R. ve Erdem, H.,E., 2009. Masif ve Lamine Ağaç Malzemelerin (LAM) Alyan Vida Tutma Mukavemeti, Kastamonu Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi, 9,2, 95-105. EN-113, 1996. Wood Preservatives- Determination of Toxic Values of Wood Preservatives Against Wood Destroying Basidiomycetes Cultured on Agar Medium. European Committee for Standardisation (CEN), Brussells, Beligum. Ertaş , M, 2010. BazıArtı k Biyokütlelerin YavaşPirolizi ve Piroliz Ürünlerinin Karakterizasyonu, Doktora Tezi, Kahraman MaraşSütçü İ mam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahraman Maraş . Esteves B.,M., Velez, M.,A., Domingos, I. and Pereira, H., 2 0 0 7 b . Influence of Steam Heating On The Properties of Pine and Eucalypt Wood, Wood Science Technology, 41,3, 197-203. Esteves, B.,M., Domingos, I.,J. and Pereira, H.,M., 2007a. Pine Wood Modification by Heat Treatment in Air, BiroResources, 3,1, 142-154. Feist, W.,C. ve Sell, J., 1987. Weathering Behavior of Dimensionally Stabilized Wood Treated by Heating under Pressure of Nitrogen Gas, Wood and Fiber Science, 19, 2, 185-195. Fengel, D. ve Wegener, G., 1989. Wood, Walter gruyter and Co, Berlin. Fengel, D., 1966. On the Changes of the Wood and its Components Within the Temperature Range up to 2000 C-Part III: Thermally and Mechanically Caused Stracturel Changes in Spruce Wood, Holz als-Roh und Wekstoff, 24, 11, 529-536. Fojutowski, A., Kropacz, A. ve Noskowiak, A., 2009. The resistance of thermo-oil modified wood against decay and mould fungi. Paper prepared for the 40th Annual Meeting Beijing, Turkey. Ghalehno, D.,M., 2011. Changes in the Physical and Mechanical Properties of Iranian Hornbeam Wood (Carpinus betulus) with Heat Treatment. European Journal of Scientific Research, 51, 4, 490-498. Giebeler, E., 1983. Dimensional Stabilization of Wood by Moisture- Heat- Prssure Treatment, Holz Roh-u. Werkstoff, 41, 87-94. Göker, Y., 1977. Dursunbey ve ElekdağKaraçamları nı n Fiziksel ve Mekanik Özellikleri ve Kullanı şYerleri Hakkı nda Araş tı rmalar, Orman Genel Müdürü Yayı nı , 613622s., Ankara. 122 Goroyias, G.,J. ve Hale, M.,D., 2002. Heat Treatment of Wood Strands for OSB Production: Effect on the Mechanical Properties, Water Absorption and Dimensional Stability. In: Annual Meeting International Research Group on Wood Preservation, Proceedings, Cardiff, U.K. Gündüz, G. ve Aydemir, D., 2008. The Effect of Heat Treatment on Water Absorption and Dimensional Stability of Anatolian Chestnut (Castanea sativa Mill.) Wood. Paper prepared for the 39th Annual Meeting, Istanbul, Turkey. Gündüz, G., Aydemir, D. ve Karakas, G., 2009. The Effects of Thermal Treatment on the Mechanical Properties of Wild Pear (Pyrus elaeagnifolia Pall.) Wood and Changes in Physical Properties. Materials and Design 30, 4391–4395. Hafı zoğlu, H. ve Deniz, İ ., 2011. Odun KimyasıDers Notları , Orman Ürünleri Kimyasıve Teknolojisi Anabilim Dalı , Trabzon. Helvacı , C., 2004. Türkiye Borat Yatakları : Jeolojik Konumu, Ekonomik Önemi ve Bor Politikası5. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, Mayı s, İ zmir, Türkiye Hill, C.,A.,S., 2006. Wood Modification:Chemical, Thermal and Other Processes,Wiley Series in Renewable Resources, John Wiley & Sons Inc, Chichester, UK. 978-0470-02172-9, 260. Hillis, W.E. ve Rozsa, A.N., 1978. The Softening tempratures of Wood, Holzforschung, 32,2, 68-73 Hinterstoisser, B., Schwanninger, M., Stefke B., Stingl, R. ve Patzelt, M., 2003. Surface Analyses of Chemically And Thermally Modified Wood by FT-NIR. In: Acker, V.J. Hill, C. The 1st European Conference on Wood ModifiCation. Proceeding of the first International Conference of the European Society for Wood Mechanics, Gent-Belgium. Inoue, M., Norimoto, M., Tanahashi, M. ve Rowell, R.,M., 1993. Steam or Heat Fixation of Compressed Wood, Wood and Fiber Science, 25,3,224-235. Jermer, J. ve Anderson, B.,L., 2005. Corrosion of Fasteners in Heat Treated Wood Progress Report After Two Years Exposure Outdoors. SP Swedish National Testing and Research Institute. PO Box 857, SE 501, 15 Boras Sweden. Johansson, D. ve Moren, T., 2 0 0 6 . The Potential of Colour Measurement for Strength Prediction of Thermally Treated Wood, Holz als-Roh und Wekstoff, 64,2, 104110. Jukka, A.,V., 2008. Thermally Modified Timber (TMT) Finnish ThermoWood Association, (FTWA) COSTE 37 Aldemar Knossos Royal Village Hersonissos, Heraklion, Crete. Kamdem, D., Pizzi, A. ve Jermannaud, A., 2002. Durability of Heat Treated Wood. Holz Roh Werkst, 60, 1-6. 123 Kartal, S.,N. ve Green, F., 2002. Development and Application of Colorimetric Microassay for Determining Boron-Containing Compounds. Forest Prod J, 52,6, 75-79. Kartal, S.,N., Hwang, W.,J. ve Imamura, Y., 2007. Water Absorption of Boron-Treated and Heat-Modified Wood. Wood Sci Technol, 53, 454-457. Kartal, S.N. ve Imamura, Y., 2004. Borlu Bileş iklerin Emprenye Maddesi Olarak Ağaç Malzeme ve Kompozitlerde Kullanı mı , II. Uluslar arasıBor Sempozyumu, Eylül, Eskiş ehir, Bildiriler kitabıII: 333-338. Kartal, S.N., 2006. Combined Effect of Boron Compounds and Heat Treatments on Wood Properties: Boron Release and Decay and Termite Resistance, Holzforschung, 60, 455– 458. Kaya, S., 2009. Bor: Geleceğin Enerji Kaynağı , AR&GE Bülten/ Sektörel. Kı rcı , H., 2009. Kağı t Hamuru Endüstrisi. Bası lmamı şDers Notu, K.T.Ü. Trabzon. Kitahara, K. ve Chugenji, M., 1951. Effects of Heat Treatment on The Mechanical Properties of Wood, J.Jap. For.Soc., 33, 414-41. Kocaefe, D., Poncsak, S. ve Boluk, Y., 2008. Effect of Thermal Treatment on The Chemical Composition and Mechanical Properties of Birch and Apsen, BioResources 3, 2, 517- 537. Koenigs, J.,W., 1974. Hydrogen Peroxide an Iron: A Proposed System for Decomposition of Wood by Brown-rot Basidiomycetes. Wood and Fiber, 6, 66-80. Korkut, S. ve Kocaefe, D., 2002. Isı l İ ş lemin Odun Özellikleri Üzerine Etkisi. Düzce Üniversitesi Ormancı lı k Dergisi 5,2, 11-34. Korkut, S., 2008. The Effects of Heat Treatment on Some Technological Properties in Uludağfir (Abies bornmuellerinana Mattf.) Wood, Building and Environment, 43,4, 422-428. Korkut,S., Korkut, D.,S. ve Bekar, İ ., 2008. Okaliptüs (Eucalyptus camaldulensis Dehn.) Odununun BazıTeknolojik Özellikleri Üzerine Isı l İ ş lemin Etkisi, I. Ulusal Okaliptüs Sempozyumu, Nisan, Tarsus, Mersin, Bildiri Kitabı : 209-214. Kotilainen, R., 2000. Chemical Changes in Wood During Heat Treating at 150-260 ºC, Jyvaskyla University, PhD Thesis, Research Repot 80, Finland. Kotilainen, R., Toivannen, T. ve Alen, R., 2000. FTIR Monitoring of Chemical Changes in Softwood During Heating. J. Wood Chem. Technol, 20,3,307- 320. Levan, S.,L., Ross, R.,J. ve Winandy, J.,E., 1990. Effects of Fire Retardant Chemicals on Bending Properties of Wood at Elevated Temperatures, Forest Service Forest Products Laboratory, Madison, WI-USA. 124 Lloyd, J.D., 1998, Borates and Their Biological Applications, The International Research Group on Wood Preservation 29 Th Annual Meeting, IRG/WP-30178,24pp MacLean, J.,D., 1952. Rate of Disintegration of Wood Under Different Heating Conditions, Proceeding of American Wood Preservers Association 47, 155-168. Malkoçoğlu, A., 2011. Mobilya Endüstrisi Ders Notu, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Orman Fakültesi, Trabzon. Mazela, B., Zakı zewski, R., Grzeskowiak, W., Cofta, G. ve Bartkowiak, M., 2003. Preliminary Research On The Biological Resistance of Thermaly Modified Wood. In Abstracts of the First European Conference on Wood Modification. Ghent, Belgium. Michiel, B., 2008. A Two-Stage Thermal Modification of Wood. Ph.D. Dissertation in Cosupervision, Ghent University and Universite Henry Poincare. Militz, H., 2002. Thermal Treatment of Wood: European Processes and Their Background, IRG/WP 02-40241, 33rd Annual Meeting, Section 4, 1-17, Cardiff-Wales. Mitchell, P.,H., 1988. Irreversible Property Changes of Small Loblolly pine Specimens Heated in Air, N,trogen, or Oxygen, Wood and Fiber Science, 20,3, 320-355. Norashikin, K. ve Kris, S., 2010. Durability of Heat Treated Malaysian Bamboo Gigantochloa Scortechinii Strips. Paper Prepared for the 41st Annual Meeting, Biarritz, France. Nunes, T., Nobre, C. ve Welzbacher, A.,O., 2006. Termı te Response to Oı l-Heat-Treated Norway Spruce, Scots Pine and Eucalyptus Wood. Paper Prepared for the 37 th Annual Meeting, Tromso, Norway. Nuopponen, M., 2005. FT-IR and UV Raman Spectroscopic Studies on Thermal Modification of Scots pine Wood and its Extractable Compounds, Helsinki University of Technology, Department of Forest Products Technology, Doctoral dissertation, Finland. Obataya, E. ve Tomita, B., 2002. Hygroscopicity of Heat-Treated Wood. II Reversible and İ rreversible Reductions in the Hygroscopicity of Wood Due to Heating. Mokuzai Gakkaishi 48,4, 288–295. Örs, Y., 1996. Odunun Mekanik Özellikleri, Bası lmı şDers Notları . KTÜ Orman Fakültesi, Trabzon. Örs, Y., Atar, M. ve Peker, H., 1999. BazıEmprenye Maddelerinin Sarı çam ve Doğu Kayı nıOdunları nı n Yoğunlukları na Etkileri, Türk Tarı m ve Ormancı lı k Dergisi, 23,5, 1169-1179. Özçifçi, A., Altun, S. ve Yapı cı , F, 2009. Isı l Iş lem Uygulaması nı n Ağaç Malzemenin Teknolojik Özelliklerine Etkisi. 5. Uluslararasıİ leri Teknolojiler Sempozyumu, Mayı s, Karabük, Türkiye, Bildiri kitabı : 210-215. 125 Rapp, A.,O. ve Sailer, M., 2000. Heat Treatment in Germany. Proceedings of Seminar Production and Development of Heat Treated Wood in Europe, Nov. Helsinki, Stockholm. Rapp, A.,O., 2001. Review on Heat Treatments of Wood. Proceedings of Special Seminar held in Antibes, cost action E22, France. Rapp, A.O., 2000. Review on Heat Treatments of Wood. In: Proceedings of Special Seminar held in Antibes, France. Rowell, R.M., 2005. Handbook of Wood Chem. and Wood Composites, Taylor and Francis, Boca Raton, FL, 487 pp. Rozsa, M.,E. ve Fortes, M.,A., 1989. Effects of Water Vapour Heating on Structure and Properties of Cork, Wood Sci. Technol, 23, 27-34. Rusche, H., 1973. Thermal Degradation of Wood at Temperatures up to 200 ºC- partI; Strenght Properties of Dried Wood After Heat Treatment, Holz Roh- u. Werkstoff, 31, 273-281. Sailer, M., Rapp, A. ve Leithoff, H., 2000. Improved Resistance of Scots pine and Spruce by Application of an Oil Heat Treatment. In : International Research Group Wood Pre, Section 4 Processes. IRG/WP 40162. Santos, J.,A., 2000. Mechanical Behaviour of Eucalyptus Wood Modification by Heat, Wood Science and Technology, 34,39-43. Sarni F., Mountounet M., Puech J.,L. ve Rabier P.,H., 1990. Effect of Heat treatment of Oak Wood Extractable Compounds. Holzforschnung, 44, 461-466. Schmidt, O., 2006. Wood and Tree Fungi. K.T.Ü. Kütüphane, Trabzon. Sefil, Y., 2010. Thermowood Yöntemiyle Isı l İ ş lem Uygulanmı şGöknar ve Kayı n Odunları nı n Fiziksel ve Mekanik Özellikleri, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük. Shi, J.,L., Kocaefe, D. ve Zhang, J., 2007. Mechanical Behaviour of Quebec Wood Species Heat-Treated Using Thermowood Process, Holz als Roh-und Werkstoff, 65,4, 255-259. Sidorova, K., 2008. Oil Heat Treatment of Wood. MSc Sutudent in Wood Technology Research Engineer, Division of Wood Physics, Luea University of Technology, Skelleftea, Sweden. Stamm, A.,J. ve Hansen, L.A., 1937. Minimizing Wood Shrinkage and Swelling: Effect of Heating in Various Gases, Ind. Eng. Chem., 29,7, 831-833. 126 Stamm, A.,J., 1956. Thermal Degradation of Wood and Cellulose, Ind. Eng. Chem, 48,3, 413-417. Stamm, A.,J., 1964. Wood and Cellulose Science. The Ronald Press Company, 317- 320, New York-USA. Sustersic, T., Mohareb, A., Chaouch, M., Petrissans, M., Petric, M. ve Gerardin, P., 2010. Development of Markers to Predict Decay Durability of Heat Treated Wood. Paper Prepared for the 41st Annual Meeting Biarritz, France. Sweet, M.,S. ve Winandy, J.,E., 1999. The Influence of Degree of Polymerisation of Cellulose and Hemicellulose on the Strength Loss of Fire-Retardant-Treated Wood”, Holzforschung, 53,3, 311-317. T.S.E. 1998. Ahş ap Emprenye Maddeleri Etkilerinin Muayene Metodları , TS 345, Türk StandartlarıEnstitüsü, Ankara. T.S.E., 1978. Odunun Statik Eğilmede Elastikiyet Modülünün Tayini, TS 2478, Ankara. T.S.E., 2005. Odunun mekanik ve Fiziksel özellikleri tayini, TS-2472, Türk standartları enstitüsü, Ankara. Talei, A., Yaghoobi, K. ve Naghi, K.A., 2010. Comparative Study of Heat Treatment of Beech Wood in Hot Water and Steam Medium. Poster paper prepared for 41 st Annual Meeting, Biarritz, France. Teiemann, H.,D., 1920. Effect of Different Methods of Drying on The Strenght and Hygroscopicity of Wood, 3 rd ed, the Kiln Drying of Lumber, Lippincott Co., Philadephia, PA. Tjeerdsma, B., 2005. Militz, H., Chemical Changes in Hydroheat Wood: FTIR Analysis of Combined Hydroheat and Dry Heat-Treated Wood. Holz Roh- Werkst. 63, 102111. Toker, H., 2007. Borlu Bileş iklerin Ağaç Malzemenin BazıFiziksel Mekanik ve Biyolojik Özelliklerine Etkilerinin Belirlenmesi. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara. Tomak, E.D. ve Yı ldı z, Ü.C., 2010. Odunun Kimyasal Modifikasyonu, III. Ulusal Karadeniz Ormancı lı k Kongresi, Mayı s, Artvin, Bildiriler KitabıIV: 1681-1690. Ünaldı , Ü.,E., 2004. Nesli Tehlikedeki Ağaç: Ehrami Karaçam (Pinus Nigra ssp. Pallasiana var. Pyramidata), Fı rat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 14, 1, 6780. URL-1,http://www.novawood.com.tr/images/Brosurler/novawoodKatalog2011.12Nisan 2011. URL-10, http://www.novawood.com.tr/images/Brosurler/novaElkitabi.pdf. 20 Ocak 2011. 127 URL-2, www.vtt.fi/rte/wmt/index.htm Heat Treatment of wood. 11 Eylül 2010. URL-3, http://www.novawood.com.tr/ı sı l iş lem. 18 Aralı k 2010. URL-4, http://www.emprenye-basinclikaplar.com/emprenye. 11 ocak 2011. URL-5, Bor Raporu, http://www.maden.org.tr/resimler/ekler/6358599b7afb250_ek.pdf? tipi=5&turu=R&sube=0. 25 Ocak 2010. URL-6, Tübitak Bor Raporu, http://www.tubitak.gov.tr/tubitak_content_files/vizyon2023/ mm/Ek2h.pdf. 25 Ocak 2010. URL-7, 2010 Yı lıBor Sektör Raporu, http://www.etimaden.gov.tr/tr/yat%4b1r%c4%b1m /borsekt%c3%b6rraporu_2010.pdf. 08 Mayı s 2011. URL-8, http://www.tirebor.com 20 ş ubat 2011. URL-9, www. rehber.ihya.org/yenirehber/borik-asit.html. 17 mart 2011. Viitanen, H. ve Kortelainen, S.,M., 2010. Testing of Decay Resistance of Sapwood and Heartwood of Thermally Modified Scots pine and Norway spruce. Paper prepared for the 41st Annual Meeting, Biarritz, France. Viitaniemi, P., 1997. Thermowood-Modified Wood for Improved Performance, In: Proceedings of Wood the Ecological Material the 4th Euro-wood symposium, Stockholm, 22-23. Vital, B., R., Lucia R.,M. ve Euclides, R.,F., 1983. Effect of Heating on Some Properties of Eucalyptus saligna wood. Revista-Arvore, 7,2, 136–46. Vmden, P. ve Romero, J., 1977. Developments in the Application of Organic Boron Compounds, The Second International Conference on Wood Protection With Diffusible Preservatives and Pesticides, Forest Products Society, 119-126, Madison. Welzbacher, C.,R. ve Rapp, A.,O., 2002. Comparison of Thermally Modified Wood Originating From Four Industrial Scale Processes – Durability. Paper prepared for the 33. Annual Meeting, Cardiff, Wales. Yaltı rı k, F. ve Efe, A.,2000. Dendroloji Ders Kitabı , Gymnospermae-Angiospermae, Üniversite Yayı n No: 4265, Fakülte Yayı n No : 465, İ stanbul. Yaş ar, S., 2009. Kı zı lçam (Pinus brutia ten.) Ekstraktif Maddelerinde Isı l Iş lem UygulanmasıSonucu Oluş an Renk Değ iş imleri Üzerine Araş tı rma. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, A/1, 95-100. 128 Yı ldı z, S., 2002. Isı l iş lem uygulanan Doğ u Kayı nıve Doğu Ladini Odunları nı n Fiziksel Teknolojik ve Kimyasal Özellikleri, Doktora Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon. Yı ldı z, S., Çolakoğlu, G., Yı ldı z, Ü.,C., Gezer, E.,D. ve Temiz, A., 2002. Effects of Heat Treatment on Modulus of Elasticity of Beech Wood, Paper Prepared for the 33. Annual Meeting, Cardiff, U.K. Yildiz, S., Gezer, E.,D. ve Yildiz, Ü.,C., 2006. Mechanical and Chemical Behavior of Spruce Wood Modified by Heat. Building and Environment 41, 1762–1766. Yildiz, S., Yildiz, Ü.,C. ve Tomak, E.,D., 2010. The Effects of Natural Weathering on The Properties of Heat Treated Alder Wood. Paper Prepared for The 41st Annual Meeting, Biarritz, France. Yı ldı z, Ü.,C., Gerçek, Z., Serdar, B., Yı ldı z, S., Gezer, E.,D., Dizman, E. ve Temiz, A. 2004. The Effects of Heat Treatment on Anatomical Changes of Beech Wood. Paper Prepared for the 35 th Annual Meeting Ljubljana, Slovenia. Yı ldı z, Ü.,C., 2010. Odun Koruma. Bası lmamı şDers Notu, KTÜ, Trabzon. 129 ÖZGEÇMİ Ş 10.01.1987 yı lı nda Trabzon’da doğdu. İ lk ve orta öğ renimini Trabzon’da tamamladı . Lise öğrenimini 2003 yı lı nda Bursa İ negöl lisesinde bitirdi. 2004 yı lı nda Karadeniz Teknik Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü’ne kayı t yaptı rdı . 2008 yı lı nda bu bölümden Orman Endüstri Mühendisi unvanıile mezun oldu. Aynıyı l içinde KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı nda, Orman Biyolojisi ve Odun Koruma Teknolojisi Bilim Dalı nda yüksek lisans eğitimine baş ladı . Orta derece İ ngilizce bilmektedir.
