3. MATERYAL VE METOT
3.3. Metot
3.3.1. Batırma yöntemi ile emprenye işlemi
%10 rutubet değerindeki deney örnekleri Resim 3.4. de verilen 5 litre hacimli ve ilgili emprenye maddesi numarası ile kodlanmış kapalı kaplarda 24 saat süre ile bekletilmiştir.
Hazırlanan deney örnekleri kapların içerisine itina ile yerleştirilmiş ve hazırlanan empreye maddeleri ile doldurulmuştur. Emprenye işlemi sırasında herbir deney numunesinin emprenye sıvısı ile tamamen temas edebilmesi amacıyla emprenye kapları içerisinde hava boşluğu kalmasına izin verilmemiştir. Ayrıca kapakları sıkıca kapatılan kaplar emprenye maddesinin tesirinin yükseltilmesi için periyodik aralıklarla çalkalanmıştır.
Resim 3.4. Batırma metodu için kullanılan kapalı kaplar
Emprenye işleminde kullanılan 5 litre hacimli plastik kapların ağızlarının kapatılmasında kullanılan kapaklara ait kesit Resim 3.5. de verilmektedir.
Resim 3.5. Emprenye kaplarının kapak kesiti
Emprenye işleminin performansının üst seviyede olması açısından malzemenin tamamen emprenye sıvısı içerisinde kalması önemlidir. Hazırlanan emprenye kaplarının ağızları emprenye edilecek malzemenin tamamının sıvı içerisinde kalması için Resim 3.5 de kesiti
gösterilen kapaklar kullanılarak kapatılmıştır. Böylece emprenye sırasında kapakların yüzeyi, numunelerin yüzeyine en az temas ederek en yüksek oranda emprenye işlemi sağlanmıştır. Efektif bir emprenye işlemi gerçekleştirilmesi amacıyla herbiri 18,75 cm3 olan toplam 33 numune için gerekli emprenye maddesi aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanmıştır.
Hn x N = Ht 18,75 cm3 x 33 = 618,75 cm3 1 cm3 = 0,001 Litre 618,75 cm3 = 0,618 Litre Emprenye Kap Alanı = 5 Litre Em : 5 – 0,618 = 4,382 Litre Hn: Numune Hacmi
N: Numune sayısı
Ht: Toplam Numune Hacmi
Em: Herbir kap için ihtiyaç duyulan emprenye maddesi miktarı
Emprenye edilecek örneklerin tamamen emprenye sıvısı içerisinde kalması adına numunelerin emprenye işleminde kullanılacak herbir kap için ihtiyaç duyulacak emprenye maddesi miktarı 4,382 Litre olarak belirlenmiştir.
Açık hava şartlarında kullanılan emprenye edilmiş ağaç malzeme suların yıkayıcı etkisi altında bulunduğundan pratikte malzeme içerisindeki emprenye maddelerinin bir kısmı zamanla sular tarafından çözeltilecektir. Herhangi bir koruyucu maddenin yıkanmadan sonra mantarlara ve diğer zararlılara karşı koruyucu etkisinin devamının test edilmesi önem arz etmektedir. Bu amaçla TS 6193 EN 84’e [61] göre yapılan yıkanma deneyi ile emprenye maddesinin suyun çözücü etkisine karşı direnci tespit edilmiştir [47].
3.3.2. Yıkanma direcinin belirlenmesi
Sarıçam, sapsız meşe ve doğu kayını ağaç türlerinden hazırlanan yıkanma deneyi numuneleri yıkanma işlemi için hazırlanan 5 litre hacimli özel kaplarda sadece su ile muamele edilerek yıkanma işlemine tabii tutulmuştur. Periyodik aralıklarla çalkalanmak ve suyu değiştirilmek suretiyle desteklenen yıkanma süreci sonunda numuneler %10-12 rutubet değerine ulaşıncaya kadar bekletilerek ölçüm değerleri ilk yıkama sonucu olarak kaydedilmiş ve yıkanma işlemi TS 6193 EN 84’de belirtilen esaslara uygun olarak aynı şartlarda tekrarlanmıştır. Bu sayede her bir yıkanma işlemine deney örnekleri ve geliştirilen emprenye maddelerinin verdiği tepki ölçülmüştür.
Emprenye işleminde kullanılan tertibat Resim 3.6. da gösterilmektedir.
Resim 3.6. Yıkanma işlemi
3.3.3. Emprenye maddesi koruma sınır değerinin tespiti
Emprenyeli numunelerin ağırlıkları ±0,01g duyarlıklı analitik terazide tartılıp, ±0,01mm duyarlıklı dijital kumpasla boyutları ölçüldükten sonra hacimleri hesaplanarak, hava kurusu yoğunluklar (δ12) aşağıdaki eşitlik ile hesaplanmıştır.
3
12 12
0 g/ cm
V
= M
δ
Burada;
M12= Hava kurusu haldeki ağırlık (g)
V12 = Hava kurusu haldeki hacimdir (cm3)[63].
Emprenye işleminin koruyucu etkisinin belirlenmesinde ilgili emprenye maddesinin retensiyon miktarları önem arz etmektedir. Geliştirilen emprenye sıvısının retensiyon miktarı tespiti için aşağıdaki eşitlik kullanılmıştır.
Burada;
R- Retensiyon miktarı (gr/cm3)
G= T1 (Emprenye öncesi tam kuru ağırlık) – T2 (emprenye sonrası tam kuru ağırlık) (g) C- Çözelti konsantrasyonu (%)
V-Numune hacmi (cm3)
Moes - Moeö Moeö
R(%)= 100 G.C
R= gr/cmV 3
R(%)- Retensiyon oranı
Moes – Emprenye sonrası numunenin tam kuru ağırlığı (g) Moeö – Emprenye öncesi numunenin tam kuru ağırlığı (g)’dır.
3.3.4. Yanma direncinin belirlenmesi
Yanma deneylerinde ASTM-E 160-50 de belirtilen esaslara uyulmuştur [64]. Test ve kontrol örnekleri yakma işleminden önce 27 ± 2°C sıcaklık ve %30 ± 5 bagıl nem şartlarındaki iklimlendirme odasında %7 rutubete ulaşıncaya kadar bekletilmiştir. Kontrol örneklerinden bir kısmının rutubeti %30 olarak muhafaza edilmiş, deneyde 24 adet örnek 12 katta kare prizma seklinde dizilerek yakılmıştır. Deney örneklerinin yakma kabinine konulmadan önceki dizimi Resim 3.7. de verilmiştir. İşlem sırasında gaz basıncı 0.5 kg/cm2 sabit tutulmuştur. Ölçmeler alev kaynaklı, alev kaynaksız ve kor halinde olmak üzere üç aşamada gerçekleştirilmiştir [9].
Resim 3.7. Yakılmak üzere dikdörtgen prizma şeklinde hazırlanan deney örnekleri
Yakma işlemi ASTM 160-50 E standardına uygun olarak hazırlanmış deney ekipmanları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Resim 3.8. de yakma işleminde kullanılan deney teçhizatı görülmektedir.
Resim 3.8. Yakma işleminde kullanılan deney teçhizatı
Yakma işleminin ardından deney örneklerinin yanma durumunun belirlenmesi amacıyla soğuyan kül incelenmek üzere ayrılmıştır. Ağırlıkça ve biçimce yapılan incelemeler ağaç türüne bağlı olarak yanma durumu ve emprenye maddesinin etkisinin belirlenmesine kaynak teşkil etmiştir. Resim 3.9 da da görüldüğü üzere bazı deney örneklerine ait küllerde şekilce bozulma ileri düzeyde olurken bazılarında ise daha hafif düzeyde gerçekleşmiştir.
Resim 3.9. Yanma işleminin ardından oluşan külün durumu
Yanma işlemi sırasında değerler ASTM-E 160-50 de belirtilen esaslara uygun olarak kayıt altına alınmış ve değerlendirme için arşivlenmiştir. Bu noktada ağaç türlerine ve emprenye maddesine bağlı olarak deney örneklerinin yanma süresince gösterdiği tepki farklı olmuştur.
3.3.5. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizi
Farklı ağaç türlerinden hazırlanan deney örnekleri 2 kez yıkanma işlemine tabii tutulmalarının ardından sahip oldukları borlu bileşik içeriklerinin tespit edilebilmesi amacıyla SEM görüntüsü alınmak suretiyle incelenmiştir. Bu kapsamda Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Malzeme Mühendisliği Bölümünde bulunan Taramalı Elektron Mikroskobu kullanılmıştır.
Deney numunelerinin yalıtkan olmasından dolayı görüntü alınamayacağından görüntüleme öncesinde Bilkent Üniversitesi bünyesinde bulunan Ulusal Nanoteknolojik Araştırmalar Merkezinde numuneler Altın ile (Au) kaplanmış ve iletken hale getirilmiştir. Kaplanmış olan deney örnekleri SEM cihazıyla incelenerek farklı ölçeklerde görüntüler alınmış ve elementel analize tabii tutularak bünyesinde bulunan borlu bileşiklerin oransal miktarları tespit edilmiştir. Bununla birlikte elementel haritalama ile alınan görüntü üzerindeki elementlerin lokasyonları belirlenmiştir.
3.3.6. Verilerin değerlendirilmesi
Deney numunelerinden elde edilen verilerin analizinde SPSS 22.0 programı kullanılmıştır.
Yıkanma deneyi kapsamıdan emprenye maddesi çeşidine göre birinci ve ikinci yıkanma oranları ile retensiyon miktarları ve oranları, yanma deneyi kapsamında ise Alev Kaynaklı Yanma (AKY), Kendi Kendine Yanma (KKY), Kor Halinde Yanma (KHY), AKY Işık Yoğunluğu, KKY Işık Yoğunluğu, KHY Işık Yoğunluğu değerleri ile kütle kaybı, yanma süresi ve yıkılma süreleri için çoklu varyans analizi uygulanmıştır. Bununla birlikte analiz sonucunda gruplar arasında farklılık çıkması durumunda grupların homojenliğini test etmek amacıyla Duncan testleri gerçekleştirilmiştir.
Borlu bileşiklerin performans özelliklerinin modifikasyonuna ilişkin deneme deseni Çizelge 3.9. da verilmiştir.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI
4.1. Emprenye Maddesinin Genel Özellikleri
4.1.1. Retensiyon performansı
Emprenye maddesinin yıkanma ve yanma performansını doğrudan etkileyen en önemli etkenlerin başında retensiyon miktarı ve retensiyon oranı gelmektedir. Ağaç malzemenin hücre boşlukları ve hücre çeperlerinde tutulan emprenye sıvısının niteliği yanında niceliği de önem taşımaktadır. Bu suretle ağaç malzemenin bünyesindeki hava ve su yerine ne kadar emprenye maddesi yerleşirse ağaç malzemenin harici şartlara karşı direnci ve kullanım ömrüde o kadar artacaktır.
Laboratuvar ortamında üretilen 12 farklı bileşenli emprenye çözeltisinin ağaç türlerine göre Çizelge 4.1. de Sarıçam, Çizelge 4.2 de Sapsız Meşe ve Çizelge 4.3 de Doğu kayını numunelerinin retensiyon miktarlarına ilişkin istatistiki veriler ve Çizelge 4.4. de her üç ağaç türüne ait retensiyon oranları görülmektedir.
Çizelge 4.1. Emprenye edilen Sarıçam odunu yıkanma deneyi numunelerinin emprenye öncesi ağırlığa göre retensiyon miktarına ait istatistiksel değerler
No Emprenye Maddesi Min
Çizelge 4.2. Emprenye edilen Sapsız Meşe odunu yıkanma deneyi numunelerinin emprenye öncesi ağırlığa göre retensiyon miktarına ait istatistiksel değerler No Emprenye Maddesi Min emprenye öncesi ağırlığa göre retensiyon miktarına ait istatistiksel değerler No Emprenye Maddesi Min retensiyon oranı Sarıçam da elde edilmiştir. Bununla birlikte retensiyon miktarları
incelendiğinde ise tersi bir durum sözkonusudur. En yüksek retensiyon miktarı ağaç türüne göre Doğu Kayınında elde edilmiştir. Bunun nedeni Doğu Kayını odununun Sarıçam ve Sapsız Meşe’ye göre daha yüksek yoğunluğa ve dolayısıyla daha çok hücre çeperine sahip olması, böylece daha fazla emprenye sıvısının tutunmasının sağlanabilmesi olarak yorumlanabilir. Emprenye maddesine göre ise en yüksek tutunma miktarı, yine her üç ağaç türünde E7 kodlu emprenye maddesinde gözlemlenmiştir.
Retensiyon miktarları ve retensiyon oranları aynı ağaç türü ve aynı emprenye maddesine göre doğru orantı göstermeyebilmektedir. Bunun nedeni numunelerinin her birinin farklı yoğunluklara sahip olması ve bu durumun retensiyon oranlarını doğrudan etkileyebilmesi olarak değerlendirilmektedir. Çizelge 4.4. de üç ağaç türünden elde edilen ortalama retensiyon oranları görülmektedir.
Çizelge 4.4. Emprenye edilen yıkanma deneyi numunelerinin emprenye öncesi ağırlığa göre retensiyon oranları
Buna göre en yüksek retensiyon oranları her üç ağaç türünde de E7 numaralı emprenye maddesinde tespit edilmiştir. En düşük retensiyon oranları ise Sarıçam da E11, Sapsız Meşe de E9 ve Doğu Kayının da E10 kodlu emprenye maddelerinde gözlemlenmiştir.
Retensiyon miktarları ve oranları arasındaki benzerlikler ve farklılıklar Şekil 4.1. ve Şekil 4.2. de açıkça görülebilmektedir.
Şekil 4.1.Yıkanma numuneleri retensiyon miktarları
Şekil 4.2. Yıkanma numuneleri retensiyon oranları
Grafikler incelendiğinde %7 lik borlu bileşik konsantrasyonuna sahip E1, E4 ve E7 kodlu emprenye maddesi bileşiklerinin retensiyon oranları ve retensiyon miktarları açısından daha belirgin farka sahip olduğu göze çarpmaktadır.
Yanma numunelerinin her üç ağaç türündeki retensiyon miktarları Çizelge 4.5, Çizelge 4.6 ve Çizelge 4.7 de ve retensiyon oranları Çizelge 4.8. da verilmiştir.
0
Çizelge 4.5. Emprenye edilen Sarıçam odunu yanma deneyi numunelerinin emprenye öncesi ağırlığa göre retensiyon miktarına ait istatistiksel değerler
No Emprenye Maddesi Min
Çizelge 4.6. Emprenye edilen Sapsız Meşe odunu yanma deneyi numunelerinin emprenye öncesi ağırlığa göre retensiyon miktarına ait istatistiksel değerler No Emprenye Maddesi Min
Çizelge 4.7. Emprenye edilen Doğu Kayını odunu yanma deneyi numunelerinin emprenye öncesi ağırlığa göre retensiyon miktarına ait istatistiksel değerler No Emprenye Maddesi Min
Aynı emprenye maddeleri ile emprenye edilen yanma numunelerinde de durum farklı değildir. En yüksek tutunma miktarı 88,006 kg/m3 ile doğu kayınında gözlemlenirken en yüksek tutunma oranı da her üç ağaç türünde de %7 lik Borik asit + Boraks konsantrasyonuna sahip kolofan katkılı E7 kodlu emprenye maddesinde gözlemlenmiştir.
Çizelge 4.8. Emprenye edilen yanma deneyi numunelerinin emprenye öncesi ağırlığa göre retensiyon oranları
Yanma numunelerine ait retensiyon miktarları ile retensiyon oranları Şekil 4.3. ve Şekil 4.4. de verilmiştir.
Şekil 4.3. Yanma numuneleri retensiyon miktarları
Şekil 4.4. Yanma numuneleri retensiyon oranları
Yanma numunelerinin retensiyon miktar ve oranları incelendiğinde en yüksek retensiyon miktarı ve en yüksek renetsiyon oranı her üç ağaç türünde de E7 kodlu emprenye maddesi ile muamele edilen numunelerde gözlemlenmiştir. Yine en düşün retensiyon miktar ve oranları her üç ağaç türünde de E3 kodlu emprenye maddesi ile muamele edilen numunelerde tespit edilmiştir.
0
4.1.2. Renk
Üretilen emprenye maddesinin rengi hakim renk olan kehribar sarısı olarak ortaya çıkmıştır. Bunun nedeni kolofanlı emprenye maddelerinin kolofanın rengi olan kehribara dönüşmesidir. Kolofansız örnekler olan E10, E11 ve E12 kodlu boraks, borik asit ve boraks+borik asit emprenye maddeleri ise renksizdir. Etil alkol içerisinde eriyen kolofan emprenye sıvısına sadece rengini vermekle kalmamış aynı zamanda emprenye sıvısını yapışkan bir hale getirmiştir. Bu tutunma miktarının azami seviyelere çekilmesi noktasında istenilen bir durumdur.
4.1.3. Koku
Üretilen emprenye sıvısının hakim kokusu, içeriğinde bulunan etil alkoldür. Bununla birlikte kolofan maddesi de emprenye sıvısının kokusunu etkilemekte ve koku hissedilmektedir. Etil alkolün atmosferik ortamda hızlı buharlaşması nedeniyle emprenye sıvısı kapalı kaplarda muhafaza edilmiştir. Aksi halde bileşik içerisindeki etil alkolün tamamen buharlaşması ve geriye tortu kalması kaçınılmazdır.
Etil alkolün buharlaşması pratikte emprenye işleminin ardından ağaç malzemeden hızla ayrışarak deney numunelerinin hücre boşlukları ve hücre çeperinde geriye sadece koruyucu maddeler olan borlu bileşikler ve kolofanın kalması açısından istenen ve beklenen bir gelişmedir.
4.1.4. Ph Değeri
Laboratuvar ortamında üretilen emprenye sıvısı örneklerinin pH dereceleri ölçülerek Çizelge 4.9. da gösterilmiştir. Çizelgeye göre üretilen emprenye maddeleri zayıf asidik özellik sergilemektedir. Bunun nedeninin ise bileşiminde bulunan borlu bileşikler ve asidik özelliğe sahip kolofan maddesinin olduğu değerlendirilmektedir.
Çizelge 4.9. Emprenye maddelerinin pH değerleri
4.2. Deneysel Emprenye Maddelerinin Ağaç Malzemenin Yüzeyine Olan Etkileri
4.2.1. Tekstür
Deney numunesi olarak kullanılan Sarıçam, Sapsız Meşe ve Doğu Kayını odunları üzerinde emprenye işlemi öncesinde gözlemlenen tekstür ile emprenye sonrasındaki tekstür arasında ton farkı dışında önemli bir değişiklik olmadığı gözlemlenmiştir. Ağaç malzemede gözlemlenen ton farkı ise borlu bileşiklerden borik asit ve boraks’ın ağaç malzemeyi yıkayıcı etkisinden kaynaklandığı düşünülmektdir. Nitekim borlu bileşiklerle emprenye edilen ağaç malzeme içeriğindeki ekstraktif maddeler borlu bileşiklerin yıkayıcı etkisi ile çözünerek emprenye sıvısına dahil olmuştur. Borlu bileşiklerin yıkayıcı etkisini gözler önüne seren E10, E11 ve E12 nolu sadece borlu bileşiklerden imal edilen emprenye sıvılarının emprenye sonrasında aldıkları renkler Resim 4.1. de gösterilmektedir. Resim 4.1. incelendiğinde E11 nolu sadece borik asitten imal edilen emprenye sıvısının borakstan imal edilen E10 nolu emprenye sıvısına göre daha kuvvetli bir yıkayıcı olduğu görülebilir. Bunun nedeni emprenye sıvısının aldığı rengin koyuluğudur. Bunun yanında kolofan maddesinin renginin deney numunelerini etkilemesi kaçınılmazdır.
Resim 4.1. Borlu bileşiklerin yıkayıcı etkisi
4.2.2. Yüzey parlaklığı
Emprenye numunelerinin yüzey parlaklığı ağaç türüne ve emprenye sıvısının konsantrasyonuna göre değişmektedir. Ağaç türü halihazırda yüzey pürüzlülüğünü ve parlaklığını etkileyen bir durumdur ancak emprenye sıvısının konsantrasyonuna bağlı olarak numuneler üzerinde gözlenen kalıntılar yüzey koşullarını doğrudan etkilemektedir.
Bu noktadan hareketle borlu bileşikler açısından yüksek konsantrasyona sahip emprenye maddeleri ile emprenye edilen deney numuneleri retensiyon miktar ve oranları ile yanma performansını olumlu yönde etkilerken ağaç malzemenin yüzeyini olumsuz yönde etkilemektedir. Emprenye edilen numunelerin yüzey durumları Resim 4.2., 4.3., 4.4. ve 4.5. de verilmiştir.
Resim 4.2. 1, 4 ve 7 kodlu emprenye sıvısı ile emprenye edilen deney numuneleri
Borlu bileşikler konsantrasyonu %7 olan emprenye sıvısı ile emprenye edilen deney örneklerinin durumu üst yüzey işlemleri için uygun görülmemektedir. Üç ağaç türü üzerinde de birikinti bırakan emprenye sıvısı yüzey parlaklığını etkilemiştir.
Resim 4.3. E2, E5 ve E8 kodlu emprenye sıvıları ile emprenye edilen deney numuneleri
%5 lik bileşim oranına sahip örneklerde ise tortu oluşumu nisbeten daha düşük seviyede olmakla birlikte gözle görülebilmektedir. Bunun yanında numuneler üzerinde kadifemsi bir katman oluşumu gözlemlenmiştir.
Resim 4.4. E3, E6 ve E9 kodlu emprenye maddeleri ile emprenye edilen deney numuneleri
Bileşim oranı %3 olan numunelerde ise tortu oluşumu gözlemlenmemiş, numunelerin doğal yapısı bozulmamıştır.
Resim 4.5. E10, E11 ve E12 kodlu emprenye maddeleri ile emprenye edilen deney numuneleri
Sadece borlu bileşiklerle %3 konsantrasyonla emprenye edilen örneklerde yüzeyde görünümü ve üst yüzey işlemlerini engelleyecek bir oluşum sözkonusu değildir.
4.2.3. Tortulaşma
Laboratuvar ortamında geliştirilen emprenye sıvısı farklı oranlarda borik asit ve/veya boraks içeriğine sahiptir. Emprenye işleminin ardından kurumaya terk edilen deney örnekleri üzerinde emprenye maddesi türüne bağlı olarak yer yer tortuların oluştuğu gözlemlenmiştir. Oluşan tortuların miktarının emprenye bileşimi içerisindeki borlu bileşiklerin oransal artışıyla paralellik gösterdiği tespit edilmiştir. Bu durum sıvı içerisindeki borlu bileşiklerin doyum noktası üzerinde çökelme oluşturması ve diğer emprenye maddesi karışımları ile birlikte ağaç malzeme yüzeyi üzerinde tortu oluşumuna neden olması şeklinde yorumlanmaktadır.
Resim 4.6. ve Resim 4.7. de yıkanma örneklerinin ve Resim 4.8. de yanma örneklerinin oda sıcaklığında ağırlıkça stabilizasyon sağlanan kadar bekletildikten sonra üzerlerinde oluşan tortuyu görmek mümkündür. Tortu gerek emprenye işleminde ve gerekse ağaç malzemenin üst yüzey işlemlerinde istenilmeyen bir durumdur. Bununla birlikte tortu oluşumu ağaç malzemenin yanma ve çürümeye karşı direncinin arttırılmasında borlu bileşiklerin emprenye sıvısı içerisindeki oransal artışını sınırlandırmaktadır. Ağaç malzeme yüzeyi açısından tortu oluşumu en düşük %3 lük konsantrasyonlarda elde edilmiştir.
Yüksek konsantrasyonlu emprenye sıvıları ile emprenye edilen deney örnekleri borlu bileşiklerin rengi olan beyaza dönüşmüştür. Bunun nedeninin sıvı içerisinde bulunan yüksek orandaki borlu bileşiklerle birlikte bağlayıcı olarak kullanılan kolofanın ağaç yüzeyine fiksasyonu olduğu düşünülmektedir. Resim 4.6. da da görüldüğü üzere yıkama işlemine tabii tutulan deney örneklerinde yüzey pürüzlülüğü açısından herhangi bir iyileşme olmamıştır.
Resim 4.6. Yıkanma işlemi sonrası deney örneklerinin fiziksel görünümü
Emprenye sıvısında kullanılan kolofan ile sıvı içerisinde oluşan ve borlu bileşiklerden kaynaklanan tortu birleşerek bir tür katman oluşumuna neden olmuştur. Resim 4.7. de numune üzerindeki tortu oluşumu görülebilmektedir.
Resim 4.7. Yıkanma örnekleri üzerinde tortu oluşumu
Tortu oluşumu yanma örneklerinde de gözlemlenmiştir. Resim 4.8. de emprenye edilen yanma örnekleri üzerindeki tortu oluşumu açıkça görülebilmektedir.
Resim 4.8. Emprenye işleminin ardından yanma deney örnekleri üzerinde oluşan tortu tabakası
Borlu bileşik konsantrasyonu %7, %5 ve %3 olan emprenye maddesiyle emprenye edilen numunelerin yüzey durumları Resim 4.9. da birlikte görülebilmektedir.
Resim 4.9. Yıkanma numuneleri %7, %5 ve %3 konsantrasyonlu emprenye maddeleri yüzey durumu (sırasıyla)
4.3. Emprenye Edilen Deney Örneklerinin Yıkanma Performansı
Emprenye edildikten sonra ağırlığı değişmez oluncaya kadar kurumaya bırakılan deney örnekleri yıkanma işlemi için hazırlanmış özel kaplara yerleştirilmiş ve kabın içerisi su ile doldurulmuştur. Yıkama işlemi sırasında kabın içerisinde hava kalmamasına özen
gösterilmiştir. Bu sayede deney örneklerinin her birinin tüm yüzeylerinin su ile temasının sağlandığı varsayılmıştır.
Kaplara su ile birlikte konulan deney örneklerinin yıkanma performanslarının etkili bir şekilde tespit edilebilmesi için TS 345’e uygun olarak kaplar periyodik bir şekilde her 6 saatte bir çalkalanarak etkinin artması sağlanmıştır. Yıkanma işlemine tabii tutulan sarıçam deney örnekleri oda sıcaklığında ağırlıkça stabilizasyon sağlanan kadar bekletilmiş ve ardından hassas terazi ile tartılmışlardır.
4.3.1. Sarıçam
Yıkanma işleminin ardından Sarıçam odunundan elde edilen değerler Çizelge 4.10.da ve Çizelge 4.11. de sunulmuştur.
Çizelge 4.10. Sarıçam odunu için ortalama retensiyon miktarı değerleri Emp
*:Emprenye Sonrası **:Yıkanma Sonrası
Sarıçam numunelerinin yıkanma performansı incelendiğinde en yüksek madde kaybı oranlarının sadece borlu bileşiklerden oluşan E10, E11 ve E12 numaralı emprenye maddelerinde tespit edildiği, buna karşın en verimli sonucun ortalama emprenye maddesi absorpsiyonuna göre E6 numaralı %3 lük boraks konsantrasyonuna sahip emprenye maddesinde gerçekleştiği görülmektedir. Yüksek retensiyon miktarı değerlerine karşın %7
borlu bileşik konsantrasyonuna sahip E1, E4 ve E7 numaralı emprenye maddelerinde de tespit edilen madde kaybı miktarı yüksektir. Bunun nedeninin yüksek boraks konsantrasyonundan dolayı ağaç malzeme üzerinde oluşan tabakanın yıkanma işlemleri sırasında hem kimyasal ve hem de mekanik sebeplerden dolayı ağaç malzemeden ayrılmak suretiyle yıkama sıvısına karışması olabileceği üzerinde durulmaktadır. Emprenye edilen sarıçam numunelerinde %3’lük borlu bileşik konsantrasyonuna sahip E3, E6 ve E9 numaralı emprenye maddeleri ile emprenye edilenlerde tabaka oluşumu gözlemlenmemiştir.
Çizelge 4.11. Sarıçam Odunu Yıkanma İşlemleri sonrası retensiyon oranları Emp.
Yıkanma oranları açsısından incelendiğinde iki yıkanmaişlemi sonucunda en başarılı değerler E6 numaları emprenye maddesi ile muamele edilen numunelerde gözlemlenmiştir.
En düşük retensiyon oranı değerleri ise kolofan içermeyen E10, E11 ve E12 kodlu emprenye maddeleri ile muamele edilen numunelerde tespit edilmiştir.
Emprenyeli Sarıçam odununun yıkanma sonrası ölçümlerde verdiği değerler Şekil 4.5. de gösterilmektedir. Şekilde de görüldüğü üzere Sarıçam odunu için ortalama emprenye maddesi absorpsiyonuna göre birinci ve ikinci yıkama işlemlerinin ardından en yüksek tutunma oranı E6 numaralı emprenye maddesinde gerçekleşmiştir. Buna göre E6 numaralı emprenye maddesi, emrenye işlemi ile absorbe ettiği emprenye maddesinin ilk yıkama işleminin sonunda %74,782’sini ikinci yıkama işleminin ardından ise %67,56’sını numunelerin içerisinde muhafaza edebilmiştir.
Şekil 4.5. Sarıçam Odunu Yıkanma İşlemleri sonrası tutunma oranları
Sarıçam numunelerinde birinci ve ikinci yıkama işleminin ardından ortalama retensiyon
Sarıçam numunelerinde birinci ve ikinci yıkama işleminin ardından ortalama retensiyon