Theses supervised by Prof. Dr. Cengiz Güler
10 theses · Düzce University
Lif levha zımpara tozunun üretimde değerlendirilmesi
Teknolojinin gelişmesine bağlı olarak orman ürünleri sektöründe levha üretimi de artış göstermektedir. Buna paralel olarak lif levha fabrikasında açığa çıkan zımpara tozu atığı da artmış olup 600 m³/gün üretim yapan bir fabrikanın zımpara tozu atığı yaklaşık 25 ton/Gün'dür. Fabrikada söz konusu atık yakılarak enerji üretiminde değerlendirilmektedir. Bu çalışmada, atıl durumda bulunan zımpara tozunun orman ürünleri endüstrisinde levha sektörüne kazandırılması amaçlanmıştır. Ayrıca yakılmayarak atmosfere salınmadığı için karbon emisyonunun azaltılmasına da katkı sağlamaktadır. Fabrika şartlarında çeşitli odunsu kaynaklardan üretilen lifler ile MDF levhası zımpara tozları değişik oranlarda karıştırılarak 10 mm kalınlığında lif levha (MDF) üretimi laboratuvar ortamında gerçekleştirilmiştir. Üretilen levhalardan elde edilen örnekler üzerinde standartlara uygun olarak teknolojik özellikleri incelenmiştir. Sonuçta, levha içerisindeki MDF zımpara tozu oranı arttıkça direnç özelliklerinde belirgin bir azalma meydana gelmiştir. Ancak zımpara tozu atıklarının lif levha üretiminde % 50 orana kadar kullanılması mümkün olup standartlara uygun olduğu tespit edilmiştir.
Investigation of waste paper in the production of particleboard
In this study, it is aimed to recycle our raw material resources into a new product in order to benefit from alternative resources as much as possible within the framework of profitable evaluation. For this purpose, the composite panels were produced by using waste office scrap papers and were examined some technological properties. In the production of composite panels, urea formaldehyde was used as glue, ammonium chloride was used as a hardener. Board production consists of waste paper at the rates of 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% and 100% was carried out by mixing it with industrial wood particles supplied from the factory. The physical and mechanical properties of composite panels were investigated according to the relevant TS-EN standards. According to the results obtained, it has been seen that it is possible to utilize office paper particles up to 20% in board production. Converting resources back into products by recycling can provide environmental and ecosocial contributions as it can partially reduce production costs in the board industry.
Nişasta katkı maddesinin MDF üretiminde kullanım imkanlarının araştırılması
Son yıllarda odun bazlı panellerin geniş kullanım alanları sayesinde, uygulama alanları giderek artmaktadır. Ancak kullanım alanlarındaki rutubet şartları, sıvıya ve su buharına karşı olan hassasiyetleri kullanım yerlerini sınırlandırmaktadır. Bu nedenle MDF kompozit malzemelerin üretiminde çeşitli katkı maddelerinin ilavesi ile bazı teknolojik özelliklerinin iyileştirilmesi ve yeni yöntemlerin geliştirilmesi piyasanın istek ve hedeflerine ışık tutmak AR-GE çalışmalarının en önemli amaçlarındandır. Starch'in kullanılması ile üretilen kompozit MDF levhalarda su alma, kalınlık artışı, yüzeye dik çekme mukavemeti ile formaldehit emisyon miktarlarının tespit edilmesine yönelik bir çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada; katkı maddesi olarak nişasta içerikli ve ticari adıyla bilinen Glucidex (starch)' ın sırasıyla ÜF tutkal katı maddesine oranla % 0, % 3, % 5, % 8, % 11 ve % 15 katılarak üretilen orta yoğunluktaki MDF levhaların bazı teknolojik özellikleri, boyutsal stabilte ile formaldehit emisyonu özellikleri incelenmiş olup kontrol örnekleriyle karşılaştırılmıştır. Elde edilen testler sonucunda; Glucidex kullanılarak üretilen levhaların boyutsal stabilite sağladığını söylemek mümkün değildir. Nişaşta kullanım oranı arttıkça mekanik özelliklerde bir azalma meydana gelirken formaldehit emisyonu azalma eğilimi göstermiştir.
Melamin üre formaldehit (MUF) ve üre formaldehit (ÜF) tutkalı ile üretilmiş kompozit levhaların bazı teknolojik özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada Melamin üre formaldehit (MÜF) ve üre formaldehit (UF) tutkalları kullanılarak, farklı sertleştirici kimyasallar (alüminyum sülfat, amonyum sülfat ve amonyum klorür) fabrikasyon ortamında üretilen 30 mm kalınlıktaki kompozit levhaların teknolojik özellikleri incelenmiştir. Üretimi yapılan deney levhaları fabrika ortamında ve sonsuz pres kullanılarak üretilmiştir. Deney levhalarında fiziksel; özelliklerden rutubet miktarı, kalınlık artımı ve su alma miktarları, mekanik özelliklerden; eğilme direnci, elastikiyet modülü, yüzeye dik yönde çekme testleri ve yüzey sağlamlığı testleri ilgili standartlara göre yapılmıştır. Farklı tutkal ve farklı sertleştirici türüne göre sonuçlar irdelenmiştir. Sonuçta, ortalama 633 kg/m³ yoğunlukta üretilen tüm levhalar TS EN 312'de belirtilen mobilya dahil kullanım alanları için standartlara uygun bulunmuş olup, farklı sertleştirici türü kullanmanın istatistiksel anlamda önemli bir fark olmamakla beraber nemli ortamlar için MÜF tutkalı, sertleştirici olarak amonyum sülfat veya amonyum klorürden faydalanılarak üretilen levhaların teknolojik özelliklerinin daha iyi olacağı görülmüştür
Bir yongalevha fabrikasında hammadde kaynakların optimizasyonu ve üretim koşullarının teknolojik yönden incelenmesi
Günümüzde yongalevha üretiminde yurt dışı kaynaklı özellikle Amerika Birleşik Devletleri (ABD)'den getirilen çam yongası kullanılmaktadır. Bu çalışmada dışa bağımlılığı azaltmak amacıyla mevcut kaynaklarımızdan endüstriyel atıklardan elde edilen kapak türü malzeme alternatif hammadde olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla tüm levha gruplarında meşe %15, kavak %5 ve talaş %10 oranında sabit tutularak ithal çam yongası %70, 65, 60, 55, 50 ve 45, kapak tahtası sırasıyla, %0,5, 10, 15, 20, 25 oranlarında fabrikasyon ortamında üretimler gerçekleştirilmiştir. Levhaların üretiminde yapıştırıcı madde olarak üre formaldehit, sertleştirici olarak amonyum sülfat ve hidrofobik madde olarak parafin kullanılmıştır. Her bir grup levhadan örnekler elde edilerek fiziksel özelliklerden, yoğunluk, su alma ve kalınlık artımı, mekanik özelliklerden eğilme direnci, elastikiyet modülü, yüzeye dik yönde çekme direnci, vida tutma direnci, yüzey dayanıklılığı standartlara uygunluğu yönünden incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre levha içindeki ithal çam yongası oranını azaltıp, levha içindeki kapak tahtası yongası oranı arttıkça levhanın teknolojik özelliklerinde önemli bir değişim meydana gelmediği istatistik analizler sonucunda ortaya konmuştur. Buna göre ithal yolla temin edilen hazır chipsin levha üretimde kullanımı azaltılarak bunun yerine aynı üretim koşullarında kapak tahtasının levha üretiminde değerlendirilmesinin teknik olarak uygun olduğu kanaatine varılmıştır.
Isıl işlem görmüş bazı ağaç türlerine uygulanan sentetik vernik, su bazlı vernik ve tik yağı katmanlarının hızlandırılmış UV yaşlandırma etkisine karşı direncinin saptanması
Bu çalışmada, ısıl işlem görmüş yabancı ağaç türlerinden, Amerikan dişbudak (Fraxinus americana) ve Avrupa kızılağacı (Alnus incana), yerli ağaç türlerinden akkavak (Populus alba) ve aksöğüt (Salix alba) odunlarının bazı fiziksel, mekanik ve teknolojik özellikleri belirlenmiştir. Bu dört ağaç türü iki farklı sıcaklık (190 °C, 212 °C) ve 2 farklı zamanda (1,5 ve 2 saat) ısıl işleme tabi tutulmuştur. Isıl işleme tabi tutulan test örneklerinde fiziksel özelliklerden; hava kurusu ve tam kuru yoğunluk, mekanik özelliklerden; liflere paralel basınç direnci, eğilme direnci ve dinamik eğilme (şok) direnci; teknolojik özelliklerden ise sertlik (janka) direnci belirlenmiştir. Daha sonra örneklere her bir grup için, sentetik vernik, su bazlı tek bileşenli vernik ve tik yağı endüstriyel uygulamalara uygun olarak tatbik edilmiştir. Elde edilen örnekler, UV-A 340 nm florasan lambalarının bulunduğu QUV accelerated weathering tester cihazında; 144, 288 ve 432 saat süre boyunca UV ışığına maruz bırakılmış ve yaşlandırma periyotları sonralarında vernik katmanlarında; renk (ΔE*, L*, a* ve b*), parlaklık, ıslanabilirlik ve yüzeye yapışma dirençleri belirlenmiştir. Sonuç olarak; ısıl işlem görmüş örneklerde; ısıl işlem sıcaklığının artması ile eğilme direnci ve dinamik eğilme (şok) direnci değerlerinde azalma tespit edilmiş olup, liflere paralel basınç direnci ile janka sertlik direnci değerlerinde artış olduğu belirlenmiştir. Farklı vernik çeşidi uygulanmış olan örneklerde ısıl işlem faktörü düzeyinde ısıl işlem sıcaklığının artması ile; kırmızı renk (a*), sarı renk (b*), renk parlaklık (L*), toplam renk (ΔE*), liflere paralel (//) parlaklık, liflere dik (⊥) parlaklık, yüzeye yapışma direnci ve ıslanabilirlik testi temas açısı değerlerinde azalma tespit edilmiştir. Yaşlandırma periyodu düzeyinde yaşlandırma süresinin uzaması sonucunda ise; kırmızı renk (a*), sarı renk (b*), liflere paralel (//) parlaklık, liflere dik (⊥) parlaklık ve yüzeye yapışma direnci değerlerinde azalma, renk parlaklık (L*), toplam renk (ΔE*) ve ıslanabilirlik testi temas açısı değerlerinde artış belirlenmiştir.
Fabrikasyon ortamında yanmaya dayanıklı olarak üretilen orta yoğunluktaki liflevhaların (MDF) teknolojik özellikleri
Odun esaslı kompozit malzemeler içerisinde en önemli ürünlerden biri de liflevhalardır. Liflevhalar lignoselülozik yapıları sebebiyle kolay yanabilme ve tutuşabilme gibi bazı dezavantajlara sahiptir. Bu durum özellikle toplu yaşam alanlarında can ve mal güvenliğini tehdit edici bir unsurdur. Mobilya ve benzeri birçok odun esaslı malzemenin insan sağlığı ve güvenliği açısından yanmaya karşı daha dayanıklı hale getirilmesi önem teşkil etmektedir. Özellikle çeşitli kullanım yerlerinde yanmaya karşı belirli bir dirence sahip olan odun esaslı levha ürünleri zorunlu olarak tercih edilmektedir. Bu çalışmada; EcoChem (FR) (Flame Retardand Chemistry) ticari adıyla bilinen yanma geciktirici özelliğe sahip amonyum polifosfat (APP) ile üretilen orta yoğunlukta liflevhaların (MDF) yanma özellikleri ile bazı diğer teknolojik özellikleri incelenmiştir. Kontrol ve yanmaya karşı dirençli levhalarda; fiziksel özelliklerden rutubet, yoğunluk, su alma ve kalınlık artımı, mekanik özelliklerden ise eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü, vida tutma direnci ve yüzey sağlamlık testleri yapılmıştır. Ayrıca hem kontrol örnekleri hem de yanmaya karşı dayanıklı MDF'ler, laboratuar ortamında direk aleve maruz bırakılarak karşılaştırılmıştır. Ayrıca termogravimetrik analiz yöntemi ile de incelenmiştir. Sonuçta FR kimyasalı ile üretilen levhaların % 30 oranında yanmaya karşı daha fazla direnç gösterdiği gözlenmiştir.
Yongalevhaların depolama süresinin teknolojik özelliklerine etkisi
Depolama süresine bağlı olarak yongalevhanın teknolojik özelliklerinde değişim meydana gelmekte olup, Türkiye'de fabrikasyon ortamında üretilen levhalardan depolama süresince meydana gelen değişim, levhanın kullanım yerlerini önemli oranda etkilemektedir. Bu nedenle bu çalışmada üretilen yongalevhaların pres çıkışından hemen sonra sıcaklık, fiziksel, mekanik ve formaldehit emisyonu test sonuçları belli periyodlarda ölçülmesi hedeflenmiştir. Deneyde kullanılan örnekler fabrikasyon ortamında üretimi takiben ilk 15.dk, 1, 7, 14, 21 ve 28 gün periyodlarında depoda bekletme sonrası örnekler alınmış olup levhanın teknolojik özellikleri tespit edilmiştir. Ayrıca bu süreçte formaldehit emisyon miktarındaki değişim de gözlenmiştir. Pres çıkışı 15 dakika sonra, 1. gün 7. gün, 14. gün, 21. gün ve 28. gün sonunda elde edilen değerler karşılaştırılarak yongalevhanın depolama süresinin teknolojik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre depolama süresi levhaların bazı teknolojik özelliklerinin üzerine etkili olduğu gözlenmiş olup eğilme direnci ve çekme direncinde depolama süresine bağlı olarak artmıştır. Formaldehit emisyon değerlerinde bir azalma gözlenmiştir. Buna göre uygun depolama koşullarında satış öncesi en az 15 gün kadar bekletilmesinin daha uygun olacağı ifade edilebilir.
Evsel ve endüstriyel ahşap atıklarından üretilen yonga levhanın fiziksel ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Orman kaynaklarımızdan yeterli miktarda hammadde sağlamada ki güçlükler, odun esaslı levha endüstrisinde alternatif kaynakların kullanılmasını ve geri dönüşümünün endüstriye kazandırılması zorunlu hale gelmiştir. Bu çalışmada %100 evsel ve endüstriyel ağaç malzeme atıklarından elde edilen yonga levhaların bazı teknolojik özellikleri incelenmiştir. Levhalar özel bir firmanın yurtdışı fabrikasında gerçek üretim şartlarında yapılmıştır. 18 mm kalınlıkta ve hedeflenen 0,69 g/cm3 yoğunluktaki levhaların üretimleri fabrikasyon ortamında % 65'lik üre formaldehit tutkalı ile gerçekleştirilmiştir. İlgili standartlara göre örnekler elde edilerek fiziksel özelliklerden yoğunluk, kalınlık artımı, su alma miktarı ve levha rutubeti, mekanik özelliklerden ise eğilme direnci, elastikiyet modülü, yüzey sağlamlığı ve yüzeye dik yönde çekme direnci testleri yapılmıştır. Ayrıca formaldehit emisyon miktarı da tespit edilmiştir. Elde edilen veriler TS EN 312 standardına uygunluğu açısından irdelenmiştir. Sonuçta tamamen geri dönüşümden elde edilen evsel ve endüstriyel hammadde kaynaklarının yonga levha üretiminde değerlendirilebileceği ve hammadde açığına önemli bir çözüm sağlayacağı öngörülmüştür.
Yüksek frekans ısıtmalı vakumda kurutulmuş kerestenin bazı fiziksel ve mekanik özellikleri
Klasik kurutma fırınlarında özellikle kalın kerestelerin kurutulması, kurutma kalitesi ve kurutma süresi açısından ideal değildir. Bu nedenle, kalın ve yoğunluğu yüksek ağaç kerestelerinin yüksek frekans ısıtmalı vakumlu kurutma methodu ile kurutulması önem kazanmaktadır. Türkiye'de ilk defa 27.12 MHZ frekansta yaklaşık 15 cm dalga boyunda yüksek frekans-vakumlu (Hf+V) kurutma metodu uygulanarak kurutma de-nemeleri gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada deneme materyali olarak yerli kaynaklar-dan seçilen meşe (Quercus robur) ve özellikle tüfek dipçiğinde kullanılan ceviz (Jug-lans regia), tam otomasyon kontrollü, yüksek frekanslı vakumlu kurutma fırınında keresteler kısa sürede kurutulmuştur. HF+V'de kurutulan keresteler ilgili standartlara göre bazı fiziksel ve mekanik özellikleri incelenerek kontrol örnekleri ile karşılaştı-rılmıştır. Yüksek frekanslı-vakumlu kurutma işlemi sonucunda söz konusu ağaç türle-rinde fiziksel özelliklerinde önemli bir değişme meydana gelmemiştir. Mekanik özel-liklerinde ise eğilme direncinde; saplı meşe kereste örneklerinde %12, adi ceviz ör-neklerinde %6, elastikiyet modülünde; saplı meşe örneklerinde %9, adi ceviz örnekle-rinde %7, basınç direncinde; saplı meşe ve adi ceviz örneklerinde %7; dinamik eğilme şok direncinde ise saplı meşe örneklerinde %20, adi ceviz örneklerinde %17; bir azal-ma olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlara göre tüfek dipçiği gibi aşırı yüke maruz kalmayan kullanım yerleri için kurutma süresi dikkate alındığında ebatlı ve güç kuru-yan ağaç türlerinin klasik kurutma yöntemlerine göre yüksek frekanslı-vakumlu (Hf+V) kurutma yönteminin tercih edilebilir olduğunu göstermiştir.