Tarihi ve kültürel mimari yapıların restorasyonunda ahşap malzemenin nano verniklerle konservasyonu

Bu çalışmanın amaç, tarihi ve kültürel ahşap yapılarda eskimiş ve yıpranmış yüzeylerin restorasyon ve konservasyon işleminde kullanılabilecek özelliklerde nano verniği üretmek ve koruma etkilerini belirlemektir. Çalışmada TiO2 ve Al2O3 nano partiküllerle takviyeli su bazlı akrilik nano vernikler kullanılmıştır. Bu verniklerle yapılacak konservasyon işlemi ile tarihi ve kültürel değere sahip ahşap yapıların kirlenme, kir tutma, rüzgar, yağmur, don,..vb. iklim koşulları yanında bakteri, mantar ve UV gibi iç ve dış faktörlere karşı direncinin artırılması planlanmıştır. Renksiz ve saydam nano TiO2 ve Al2O3 partiküllerinin sulu çözeltileri değişik oranlarda su bazlı akrilik vernik ile ağırlığına oranla %1-2-4 oranlarında mekanik ve ultrasonik olarak karıştırıldı ve nano vernikler hazırlanmış ve gruplandırılmıştır. Gruplar halinde hazırlanan bu vernikler yeni kesilen karaçam (Pinus nigra) odunlarına fırça ile sürme metoduyla uygulanmıştır. Farklı vernik solüsyonlarıyla kaplanan karaçam odunları yaşlandırma cihazında yerleştirilmiş ve yerleştirme öncesi ve sonrası renk değişimleri belirlenerek en düşük değişim gösteren vernikler seçilmiştir. Daha sonra tespit edilen bu nano vernikler Bolu-Mudurnu'da bulunan Armutçular Konağı'ndan alınan yüzeyleri eskimiş, dış cephe ahşap kaplama ağaç malzemelerine uygulanmıştır. Çalışmamızda kullanılan kontrol ve nano verniklerin özellikleri ve koruma etkileri belirlenmiştir. Hazırlanan örneklerin mikro sertlik, renk, parlaklık, çizilme, aşınma, yaşlanma, su buharı direnci, UV analizi, TGA, SEM, FTIR, yüzey temas açısı, yüzey katman kalınlığı ve yüzey yapışma direnci testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Yapılan değerlendirmelerle gruplar içi ve gruplar arası farklılıklar belirlenmiştir. Elde edilen renk testi sonuçları, nano-TiO2 ilavesinin renk analizi sonuçlarına göre nano Al2O3 ilavesine göre daha uygun olduğu bulunmuştur. Bu iki partikülün farklı karışımlarının bulunduğu vernikler incelendiğinde kontrol verniğine kıyasla beyazlama olduğu saptanmıştır ve en düşük değişimin %4 TiO2, %1 Al2O3 ve %4 TiO2-%1 Al2O3 içeren vernik için belirlenmiştir. SEM görüntüleri incelendiğinde fırça kullanılan yüzeylerde vernikleme esnasında fırçanın yanlış kullanımı ya da örnek hazırlamadaki zorluk nedeniyle bazı ezilmelerin olduğu da saptanmıştır. Örneklerin mikro sertlik değerleri arasında yapılan varyans analizi sonucunda anlamlı bir fark elde edilememiştir. Örneklerin çizilme ve aşınma derecesi TiO2 ilavesiyle en yüksek değere (3.derece) ulaşıldığı tespit edilmiştir. En iyi sonuçlar nano-TiO2 ilaveli verniler için elde edilirken en kötü çizilme (1. Derece) ve aşınma dereceleri Al2O3 ilaveli verniklerde saptanmıştır. Nano Ti katkılı vernikler Al ilaveli örneklere göre daha iyi yüzey sağlamlığına sahip olduğu tespit edilmiştir. En yüksek yüzey sağlamlığı TiO2 katkılı verniklerde 3.7 N/mm2 olarak saptanmıştır. Örneklerin termal özellikleri TGA ve DTG tesleri ile incelenmiş ve kontrol örneği ile aralarında anlamlı bir fark olmadığı tespit edilmiştir. EDAX taraması sonucunda Al2O3 ve TiO2 partikülleri yüzeyde tespit edilmiştir. Ayrıca vernik içinde dağılımları da tespit edilmiştir. Özellikle %4T ilaveli verniklerde diğer verniklere göre daha fazla topaklanma gözlenmiştir. UV analizinde nano vernik ve kontrol numunesi UV bölgesinde olan 200 nm – 400 nm bandında güçlü absorbance göstermiştir. Nano partikül ilavesiyle birlikte 2. ve 3. tepe noktalarında absorbance miktarının azaldığı görülmüştür. FTIR analizi sonucunda herhangi bir değişik piklere ya da reaksiyon belirtisine rastlanmamıştır.