Isıl işlem görmüş ağaç malzemede vernik yapışma direnci

Abstract

Ağaç malzeme yüzeylerinde kullanılmak üzere günümüzde üretilen vernik ve vernik türleri hakkında birçok araştırmalar yapılmıştır. Ancak son yılların popüler ürünlerinden olan ısıl işlem görmüş ağaç malzemeler için de aynı üst yüzey malzemeleri kullanılmaktadır. Isıl işlem malzemenin kimyasal yapısında dolayısıyla fiziksel yapısında ve yüzey özelliklerinde değişimlere neden olmaktadır. Bu nedenle geleneksel üst yüzey malzemelerinin ısıl işlem görmüş malzemedeki performansı farklı olacaktır. Bu amaçla bu çalışmada ısıl işlem görmüş ağaç malzemede, yüzey hazırlık işleminin ve vernik türünün, vernik yapışma direnci üzerine etkileri araştırılmıştır. Thermowood yöntemi ile ısıl işlem görmüş Dişbudak (Fraxinusm excelsiorL.), Sarıçam (Pinus sylvestris) ve İroko (Chlorophoraexcelsa) örnekleri ve kontrol örneklerinin; zımparalanmış ve rendelenmiş yüzeylerine; solvent bazlı vernik, silikonlu vernik, poliüretan vernik ve su bazlı vernik uygulanmış ve vernik yapışma direnci değerleri belirlenmiştir. Yüzey pürüzlülüğünün ve vernik türünün vernik yapışma direncine etkileri ortaya konmuştur. Örneklerin hava kurusu yoğunluk (TS 2472), rutubet miktarları (TS 2471),yüzey pürüzlülüğü (ISO 4287,TS 971, TS 6959), vernik katman kalınlığı (ASTM. D-1005), vernik yapışma direnci (ASTM D 4541) değerleri belirlenmiştir. Isıl işlem görmüş ve kontrol örneklerinin tümünde zımparalanmış ve rendelenmiş yüzeylerin ortalama pürüzlülüğü farklı çıkmıştır. Kullanılan verniklerden poliüretan verniğin katman kalınlığı (110 µm) diğerlerinden oldukça fazladır. Diğer üç verniğin katman kalınlığı 50-65 µm aralığındadır. En yüksek vernik yapışma direnci, her üç ağaç malzeme türünde de hem ısıl işlem görmüş hem de kontrol örneklerinde poliüretan vernikte tespit edilmiştir. Sarıçam, iroko ve dişbudakta en yüksek yapışma direnci değerleri sırasıyla 4,98 N/mm2, 5,88 N/mm2, 6,61 N/mm2 olarak, kontrol grubu rendelenmiş yüzeyde, poliüretan vernikte tespit edilmiştir.En düşük vernik yapışma direnci sarıçamda ısıl işlem görmüş rendelenmiş yüzeydeki su bazlı vernikte (1,59 N/mm2), irokoda kontrol grubu zımparalanmış yüzeydeki su bazlı vernikte (3,08 N/mm2), dişbudakta ise kontrol grubu zımparalı yüzey silikonlu vernikte (2,86 N/mm2) tespit edilmiştir.Bu sonuçlar ışığında, dış ortamda kullanılacak ısıl işlem görmüş ağaç malzemede üst yüzey malzemesi olarak vernik yapışma direnci açısından, poliüretan verniğin kullanılması tercih edilmelidir.

Many researches have been conducted on wood varnishes. But the same varnishes which are produced for untreated wood are used for heat treated wood, which is a popular material in recent years, too. Heat treatment causes changes on chemical properties of wood and consequently on physical and surface properties of wood. Because of this, performance of these traditional varnishes can be different on the heat treated substrate. In this study, effects of surface machining and varnish types on the adhesion of varnishes on the heat treated wood were investigated. Planed and sanded heat treated ash (Fraxinus excelsior L.), scots pine (Pinus sylvestris) and iroko (Chlorophora excelsa) wood surfaces were coated by using solvent base, waterborne, silicon-containing and polyurethane varnishes. Air dry density (TS 2472), moisture of content (TS 2471), surface roughness (ISO 4287, TS 971, TS 929, TS 6959), dry film thickness (ASTM. D-1005), and adhesion of varnish (ASTM D 4541) values of samples were determined. The surface roughness values of the sanded surfaces were lower than the roughness of planed surface. Dry film thickness of the polyurethane varnish (110 µm) was the thickest. Dry film thicknesses of the other varnishes were 50-65 µm. The highest adhesion was determined in samples coated with polyurethane varnish for all the heat treated and untreated wood. The highest adhesion valueswere 4,98 N/mm2, 5,88 N/mm2, 6,61 N/mm2 in untreated, planed and coated with polyurethane varnish scots pine, iroko and ash, respectively. The lowest value was determined in samples heat treated, planed and varnished with waterborne varnish in scots pine (1,59 N/mm2); in samples untreated, sanded and coated with waterborne varnish in iroko (3,08 N/mm2); in samples untreated, sanded and coated with silicon-containing varnish in ash (2,86 N/mm2). According to the results it is recommended that the polyurethane varnish should be preferred in heat treated wood for exterior conditions.