Thermowood yöntemiyle ısıl işlem uygulanmış göknar ve kayın odunlarının fiziksel ve mekanik özellikleri

Abstract

Bu çalışmada, ThermoWood yöntemiyle ısıl işlem uygulanan Doğu kayını ve Uludağ göknarı odunlarının fiziksel ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Bu iki ağaç türü beş farklı sıcaklıkta (170, 180, 190, 200 ve 212 °C) ve iki saat süreyle ThermoWood yöntemiyle ısıl işleme tabi tutulmuştur. Bir kontrol grubu oluşturulmuş ve tüm sıcaklıklarda ısıl işlem görmüş örnekler bu kontrol grubuyla kıyaslanmıştır.Isıl işleme tabi tutulan test örneklerinde fiziksel özelliklerden; hava kurusu yoğunluk, denge rutubet miktarı, teğet genişleme, radyal, teğet ve hacimsel boyutsal değişim, ısı iletkenliği, aşınma direnci ve toplam renk değişimi değerleri, mekanik özelliklerden; eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü ve liflere paralele basınç direnci değerleri belirlenmiştir ve kontrole göre değişim oranları hesaplanmıştır.Sonuç olarak; sıcaklığa bağlı olarak ağırlık kaybı artmıştır. Isıl işlem uygulamasının fiziksel özellikler üzerindeki etkisinin genel olarak olumlu yönde olduğu gözlenmiştir. Isıl işlem sıcaklığının artmasıyla birlikte denge rutubet miktarı azalmış, boyutsal stabilizasyon önemli oranda artmış, odunların ısı yalıtkanlık değerleri artmış, toplam renk homojen bir şekilde koyulaşmıştır. Mekanik özelliklerden eğilme direncinde ısıl işlem sıcaklığının artmasına paralel olarak düşüş gözlenmiş, elastikiyet modülünde çok az bir artış gözlenmiş ve liflere parelel basınç direnci artış göstermiştir. Aşınma direncinde ise ısıl işlem sıcaklığının artmasına paralel olarak önemli oranlarda düşüş gözlenmiştir. Ayrıca ısıl işlem sıcaklığının odun türleri üzerine etkisi incelendiğinde kayın odunu özelliklerinin göknar odunu özelliklerine göre daha yüksek oranlarda değişim gösterdiği gözlenmiştir.

In this study, the physical and mechanical properties of fir and beech wood species heat-treated using Thermowood process were investigated. The wood species were heat-treated at temperatures 170 °C, 180 °C, 190 °C and 212 °C for 2 h with ThermoWood method. The physical and mechanical properties of the heat-treated samples were measured and compared with those of unheated samples.As physical properties; mass loss, oven-dry and air-dry density, equilibrium moisture content (EMC), dimensional stability (ASE) in radial and tangential directions, thermal conductivity (TC) and total colour changes, as mechanical properties; compression strength parallel to the grain (CS), static bending (MOR), modulus of elasticity in bending (MOE) and abrasion resistance (AR) were determined.The results show that increasing temperatures resulted more weight loss on the heat-treated samples than control samples. The effects of heat treatment on physical properties of samples in regard to equilibrium moisture content, dimensional stability and colour changes were found satisfactory. Considering all heat-treating temperatures, generally by increasing heat-treatment temperature, the thermal conductivity of wood decreased. The heat treatment method clearly decreased the static bending and abrasion resistance. However, a small increase was observed for compression strength and modulus of elasticity values of heat treated wood species. In addition, the changes in the mechanical and physical properties studied in beech were larger than that of fir.