Nano partiküllü koruyucu maddelerin bazı ağaç türlerinin yanma özelliklerine etkileri

Ahşap malzeme yenilenebilir, hafif, mekanik direnci yüksek, iç-dış dekorasyonda yaygın kullanım alanına sahip, kolay işlenebilen ve estetik görünüme sahip bir hammadde kaynağıdır. Ancak ağaç malzeme organik yapısından kaynaklı böcek-mantar tahribatına uğraması, güneş, nem, sıcaklık farkı ve ateşe karşı sınırlı dayanımı gibi zayıf sayılabilecek bazı olumsuz özelliklere sahiptir. Ahşabın bu olumsuz yönlerini iyileştirmek için çeşitli kimyasal maddelerle muamele edilip, kullanım yerine uygun katman yapıcı malzemelerle üst yüzey işlemlerden geçirilmesi yaygın kullanılan koruma yöntemlerindendir. Günümüzde yanmayı engelleyici olarak kullanılan bor, amonyum ve azotlu bileşiklerin ağaç malzemenin higroskopitesinde artışa sebep olduğu bilinmektedir. Nano teknoloji bilgisayar, elektronik, robotik teknolojilerin yansıra malzeme biliminde yüzey kaplama ve nano kompozit üretimi gibi alanlarda da kullanılmaktadır. Çalışmada kullanılan nano maddelerin boyutlarından dolayı ahşaba daha derin nüfuz edeceği, homojen dağılıp yıkanma miktarlarını azaltacağı düşünülmektedir. Bu çalışma, nano hekzagonal bor nitrür (h-BN) ile emprenye edilen farklı ağaç türlerinin yanma özelliklerini tespit etmek için yapılmıştır. Çalışmada ağaç türü olarak ağaç işleri endüstrisinde yaygın olarak kullanılan iğne yapraklı ağaçlardan Sarıçam (Pinus sylvetsris Lipsky ), Doğu ladini (Picea orientalis) ve geniş yapraklı ağaçlardan Anadolu kestanesi (Castanea sativa Mill) odunları seçilerek, %1,5 konsantrasyonlu h-BN ile ASTM-D 1413-76 (1976) standartlarına göre emprenye edilmiştir. Deney örneklerinin yanma özelliklerinin ölçülebilmesi için ASTM E 160–50 (1975) esaslarına uyularak yanma test cihazında ölçümler yapılmıştır. Çalışma sonucunda alev kaynaklı yanma (AKY), kendi kendine yanma (KKY) ve kor halde yanma (KHY) sıcaklıkları, yanmada ağırlık kaybı, yıkılma süresi ve toplam yanma süresi belirlenmiştir. Sonuç olarak; test ve ölçüm için alınan ahşap numunelerde en yüksek retensiyon miktarı ladinde en az ise kestanede ölçülmüştür. Kontrol örneklerine göre h-BN uygulaması KKY ve daha yüksek oranlarda da AKY sıcaklıklarında artışa neden olmuştur. Kor halde yanma sıcaklığı kontrol örneklerine göre h-BN uygulanan örneklerden kestane ve ladinde artış Sarıçamda ise azalma gözlemlenmiştir. Yıkılma süreleri kontrol örneklerine göre h-BN uygulanan örneklerde artış; toplam yanma sürelerinde, kestane ve ladinde artış Sarıçamda azalmaya neden olmuştur. Yanmada ağırlık kaybı kontrol örneklerine göre h-BN uygulanan örneklerden ladinde ve Sarıçamda artış kestanede azalma belirlenmiştir.