Termo-vibro-mekanik (TVM) işlem görmüş bazı ağaç malzemelerin fiziksel, mekanik ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi

Bu çalışmada, yoğunlaştırma ve termal modifikasyon işlemlerine alternatif Termo-Vibro-Mekanik (TVM) yoğunlaştırma isimli çevreci yeni bir yöntem geliştirilmesi, özellikle düşük yoğunluklu ağaç türlerinin direnç özelliklerinin iyileştirilmesi suretiyle, üstün özellikli ağaç malzeme elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla önce TÜBİTAK 115O138 nolu proje desteği ile bir "TVM yoğunlaştırma presi" tasarlanıp-üretilmiştir. Daha sonra Uludağ Göknarı (Abies bornmülleriana Mattf.) ve Kara Kavak'tan (Populus nigra L.) radyal ve teğet kesit olarak elde edilen örnekler, TVM yoğunlaştırma işlemi öncesinde ürün çeşitliliği sağlamak için ahşap renklendirici (anilin) ve renksiz yağlı bir tahta koruyucu ile muamele edilmiştir. TVM yoğunlaştırma işlemi; sabit doğrusal bir titreşimle (100 Hz frekans ve 3 mm genlik (amplitute), üç farklı sıcaklık (100±3°C, 120±3 °C, 140±3 °C), üç farklı vibrasyon basıncı (0, 60 MPa, 1, 00 MPa, 1,40 MPa) ve üç farklı vibrasyon süresinde (20 sn, 60 sn, 100 sn) gerçekleştirilmiştir. TVM yoğunlaştırma işlemi sonrası örneklerin fiziksel, mekanik ve teknolojik özelliklerini belirlemek için, yoğunluk (TS 2471, TS 2472), radyal ve teğet sıkıştırma yönü şişme oranı (TS 4084), renk (ASTM D 2244), parlaklık (TS EN ISO 2813), eğilme direnci (TS 2474), eğilmede elastikiyet modülü (TS 2478), liflere paralel basınç direnci (TS 2595), yapışma direnci (TS EN 205), Brinell sertlik (TS 2479) ve aşınma direnci (ASTM D 4060-14) deneyleri uygulanmıştır. Ayrıca örnek yüzeylerinde ve kimyasal yapılarında meydana gelen değişimler, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Fourier Transform İnfrared Spectroscopy (FT-IR) ile belirlenmiştir. Araştırmada TVM yoğunlaştırma işlemi yapılmış örneklerde kontrol örneklerine göre; tam kuru yoğunluk değerlerinde %15,40 - %38, sıkıştırma yönü şişme oranı değerlerinde %73,21 - %242,64, renk değişimi değerlerinde 7,65 - 15,82, parlaklık değerlerinde %175 - %1393, eğilme direnci değerlerinde %13 - %52, eğilmede elastikiyet modülü değerlerinde %11 - % 50, liflere paralel basınç direnci değerlerinde %15 - %67, yapışma direnci değerlerinde %5 - % 247, Brinell sertlik değerlerinde %62,6 - %150,50, aşınma direnci değerlerinde %15,60 - %65,41 arasındaki oranlarda artış sağlanmıştır. Sonuç olarak, TVM yoğunlaştırma işleminin diğer ahşap modifikasyon yöntemlerine alternatif, yeni ve çevreci bir yöntem olacağı tespit edilmiş, TVM yoğunlaştırma işlemi ile düşük direnç özelliklerine sahip Uludağ göknarı ve karakavak odunlarının fiziksel, mekanik ve teknolojik özellikleri iyileştirilmiştir.