4. ARAŞTIRMA BULGULARI
4.1. Emprenye Maddesinin Genel Özellikleri
4.1.4. pH değeri
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 miktarında elde edilen değerler Çizelge 4.12.de verilmektedir.
Çizelge 4.12. Sarıçam odunu için ortalama emprenye maddesi kaybı değerleri Emp
*:Emprenye Maddesi **:Yıkanma Sonrası
Emprenye maddelerinin yıkama işlemlerinin ardından retensiyon miktarlarında görülen en düşük azalma %3’lük boraks konsantrasyonuna sahip E6 numaralı emprenye maddesinde
0
gerçekleşmiştir. Buna karşın en yüksek azalma ise kolofansız örnekler olan borlu bileşiklerden boraks, borik asit ve bunların karışımlarıyla elde edilen emprenye maddelerinde görülmüştür. Bu durum kolofan maddesinin yıkanmaya karşı etkili olduğunu göstermektedir. Değişim Şekil 4.6. da verilmiştir.
Şekil 4.6. Sarıçam odunu için ortalama yıkanma sonrası retensiyon miktarıdeğerleri
Yıkanmaya maruz bırakılan deney örnekleri içerdikleri bor miktarının tespit edilmesi ve penetrasyon durumlarının belirlenebilmesi amacıyla SEM görüntüsü alınmak suretiyle analiz edilmiştir. Bu kapsamda yıkanma performansı açısından en başarılı sonucu veren 6 numaralı emprenye maddesi ile emprenye edilen sarıçam odunu deney numuneleri arasından rastgele alınan örneklerle görüntüleme yapılmıştır.
SEM görüntülerinin içerdiği elementlerin belirlenebilmesi amacıyla alınan görütünün elemen haritası çıkarılmıştır. Bor (B), Karbon (C) ve Oksijen (O) elementlerini içeren SEM görüntüsünü element haritası Resim 4.10. da verilmiştir.
0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Emprenye Sonrası Retensiyon Değerleri (kg/m3) 1. Yıkanma Sonrası Retensiyon Değerleri (kg/m3) 2. Yıkanma Sonrası Retensiyon Değerleri (kg/m3)
Emprenye Maddesi kg/m3
Resim 4.10. Sarıçam deney örneği SEM görüntüsü elementel haritası
Alınan SEM görüntüsünün elemen analizi yapıldığında iki kez yıkama işlemine tabii tutulan deney örneğinde borlu bileşiklerden olan Boraks’ın retensiyonunun sağlandığı göze çarpmaktadır. Nitekim yapılan element analizinde %24,695 lik bor bileşiği oranına rastlanılmıştır. SEM görüntüsüne ilişkin elemen analizi ekran görüntüsü Resim 4.11 de verilmiştir.
Resim 4.11. Sarıçam odunu emprenye sonrası SEM görüntüsü elementel analizi
%3 Boraks konsantrasyonuna sahip kolofanlı emprenye maddesi ile emprenye edilen ve iki defa yıkama işlemine maruz bırakılan Sarıçam numunenin 500µm’lik SEM görüntüsü ile element haritasının birleştirildiği ve bileşiklerin yüzeysel dağılımı gösteren çalışma Resim 4.12. de verilmiştir.
Resim 4.12. Sarıçam numunesi borlu bileşik yüzeysel dağılımı
Bu kapsamda kırmızı lekeler şeklinde temsil edilen borlu bileşiklerin malzeme yüzeyinde dağılımları net bir şekilde görülebilmektedir. Element analizinden elde edilen tutunma oranı da gözönüne alındığında yıkanma işlemlerinin ardından tutunma sağlandığı söylenebilir.
4.3.2. Sapsız Meşe
Sapsız Meşe odunu deney örneklerinin yıkanma performansına ilişkin değerler Çizelge 4.13. de ve Çizelge 4.14. de sunulmaktadır.
Çizelge 4.13. Sapsız Meşe Odunu Yıkanma İşlemleri sonrası ölçüm değerleri
*:Emprenye Sonrası **:Yıkanma Sonrası
Sapsız Meşe odunu deney örneklerinden yıkanma işleminin ardından ölçümler yoluyla elde edilen değerler Çizelge 4.13. de verilmiştir. Elde edilen veriler ışığında ortalama emprenye maddesi abrorpsiyonu açısından en yüksek miktarada absorpsiyon E7 numaralı emprenye maddesinde gerçekleşmiştir. %7’lik borik asit ve boraks konsantrasyonuna ve kolofan katkısına sahip emprenye maddesinin ortalama emprenye sıvısı absorpsiyonu her bir deney numunesi için ortalama 0,898 gram (0,047 gr/cm3) seviyesindedir.
Sapsız Meşe numunelerinin yıkanma işlemlerinin ardından elde edilen retensiyon oranları Çizelge 3.14. de verilmektedir.
Çizelge 4.14. Sapsız Meşe odunu yıkanma işlemleri sonrası retensiyon oranları
Bununla birlikte yıkanma performansları incelendiğinde absorbe edilen emprenye maddesi miktarına göre yıkanma işlemleri sonucunda en başarılı yıkanma oranı performansı E6 numaralı emprenye maddesi göstermiştir. Birinci yıkama işlemi sonucunda absorbe ettiği emprenye maddesinin yaklaşık %74’ünü, ikinci yıkama işlemi sonucunda ise %57’sini numune içerisinde muhafaza edebilmiştir.
Üretilen emprenye maddelerinin Sapsız Meşeden yıkanma performansına etkisi Şekil 4.7 de gösterilmiştir.
Şekil 4.7. Sapsız Meşe Odunu Yıkanma İşlemleri sonrası tutunma oranları
Şekil 4.7. ye göre ikinci yıkanma sonunda en yüksek retensiyon oranı değerleri E6 numaralı emprenye maddesi ile muamele edilen numunelerden elde edilmiştir.
Sapsız Meşe numunelerinin ortalama emprenye maddesi absorbsiyonu miktarına göre ortalama emprenye maddesi kaybı değerleri Çizelge 4.15. de sunulmaktadır.
Çizelge 4.15. Sapsız Meşe odunu için ortalama emprenye maddesi kaybı değerleri Emp
*:Emprenye Maddesi **:Yıkanma Sonrası
0
1. Yıkanma Sonrası Tutunma Oranı (%) 2. Yıkanma Sonrası Tutunma Oranı (%) (%)
Emprenye Maddesi
Buna göre emprenye sonrası en yüksek retensiyon miktarı 47,869 kg/m3 ile E7 numaralı emprenye maddesinde gözlemlenirken en düşük retensiyon 16,383 kg/m3 ile E9 numaralı emprenye maddesinde görülmüştür.
Emprenye maddelerinin yıkama işlemlerine verdikleri tepkiler Şekil 4.8. de görülebilmektedir.
Şekil 4.8. Sapsız Meşe odunu için yıkanma sonrası ortalama retensiyon miktarı değerleri
Sapsız Meşe numunelerinin yıkanma performansı incelendiğinde birinci ve ikinci yıkama işlemi sonucunda retensiyon oranı ve miktarı açısından en düşük azalma 6 numaralı emprenye maddesinde, en yüksek miktarda azalma ise E10, E11 ve E12 numaralı emprenye maddelerinde gözlemlenmiştir.
Emprenye işleminin ardından yıkamaya maruz bırakılan deney numunelerinin bünyesinde hâlihazırda bulunan elementlerin görülebilmesi amacıyla SEM görüntüleri üzerinden element haritası çıkarılmıştır. Sapsız Meşe odunu numuneleri bünyesindeki Bor (B), Karbon (C) ve Oksijen (O) elementlerinin SEM görüntüsü üzerindeki dağılımları 4.13.’deki gibidir.
0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Emprenye Sonrası Tam Kuru Ağırlık Ortalaması (kg/m3) 1. Yıkanma Sonrası Retensiyon Miktarı (kg/m3)
2. Yıkanma Sonrası Retensiyon Miktarı (kg/m3)
Emprenye Maddesi kg/m3
Resim 4.13. Sapsız Meşe odunu emprenye sonrası SEM görüntüsü elementel haritası
Element haritasında tespit edilen elementlerin oranlarının görülebilmesi amacıyla Sapsız Meşe numunesinin element analizi yapılmıştır. Buna göre iki yıkama işlemi ardından analize tabii tutulan deney numunesinden elde edilen SEM görüntüsü bünyesinde
%13,495’lik oranda borlu bileşiğe rastlanmıştır. Bu durum yıkama işlemlerine rağmen geliştirilen emprenye maddesi ile borlu bileşiklerin ağaç malzeme içerisindeki retensiyon miktarının önemli bir seviyeye yükseltildiğini işaret etmektedir. Element analizi ekran görüntüsü Resim 4.14.’deki gibidir.
Resim 4.14. Sapsız Meşe odunu emprenye sonrası SEM görüntüsü elementel analizi
Yıkama işlemlerinin ardından borlu bileşiklerin Sapsız Meşe odunu deney numunelerinin içerisindeki penetrasyon miktarının gözlemlenebilmesi amacıyla numunelerden alınan 500µm’lik SEM görüntüsü ile element haritasının birleştirildiği ve bileşiklerin yüzeysel dağılımı gösteren çalışma Resim 4.15. de verilmiştir.
Resim 4.15. Sapsız Meşe numunesi borlu bileşik yüzeysel dağılımı
Sapsız Meşe numunesi üzerindeki borlu bileşiklerin dağılımı kırmızı lekeler ile temsil edilmektedir. Ok işareti ile belirtilen kırmızı lekeler alınan görüntüdeki borlu bileşiklerin yüzeysel dağılımı hakkında bilgi sağlamaktadır. Bu kapsamda malzemenin yüzeyinde düzensiz bir dağılımın tespit edildiği söylenebilir.
4.3.3. Doğu Kayını
Yıkanma deneyinde kullanılan bir diğer ağaç türü ise Doğu Kayını’dır. Emprenye işlemi sonrasında yıkamaya maruz bırakılan Doğu Kayını ağacı deney numunelerinin retensiyon miktarı ve oranları Çizelge 4.16 de ve Çizelge 4.17. de gösterilmiştir. Elde edilen veriler ışığında absorbe edilen emprenye maddesi miktarına göre en yüksek retensiyon %7’lik konsantrasyona sahip E7 numaralı Borik Asit ve Boraks karışımlı ve kolofan katkılı emprenye maddesinde görülmektedir. Ancak ilk ve ikinci yıkama işlemlerinin ardından en yüksek tutunma %3’lük boraks konsantrasyonuna sahip, kolofan katkılı, E6 numaralı emprenye maddesinde görülmüştür.
Doğu Kayını deney numunelerinin emprenye işlemi ardından Emprenye maddesi absorpsiyonu ve yıkanma performansları incelendiğinde %7’lik konsantrasyona sahip emprenye maddelerinin yüksek retensiyon değerine sahip oldukları, fakat yıkanma performanslarının absorpsiyon yetenekleri ile doğru orantılı olmadığı gözlemlenmektedir.
Bu durum emprenye maddesi içerisindeki borlu bileşik oranının yüksek olması ve numune içerisine nüfuz edemeyerek deney numuneleri üzerinde tortu bırakması, bu tortu tabakasının ağırlıkça retensiyon miktarını doğrudan etkilemesi, bununla birlikte yıkama işlemi sırasında kimyasal ve mekanik etkenlerden dolayı numune üzerinden ayrılarak tutunma yeteneğini kaybetmesi olarak değerlendirilmektedir.
Çizelge 4.16. Doğu Kayını odunu için ortalama retensiyon miktarı değerleri E. M.
No.
E.S.* Ortalama Retensiyon Miktarı (kg/m3)
*:Emprenye Sonrası **:Yıkanma Sonrası
Çizelge 4.17. Doğu Kayını odunu yıkanma işlemleri sonrası retensiyon oranları E.M.
No.
E.S.* Ortalama Retensiyon Miktarı (kg/m3)
Doğu Kayını deney numunelerinde emprenye maddelerinin yıkanma performansına etkisi Şekil 4.9 da gösterilmiştir. Şekle göre en yüksek tutunma oranı 6 numaralı emprenye maddesinde gözlemlenmektedir.
Şekil 4.9. Doğu Kayını Odunu Yıkanma İşlemleri sonrası tutunma oranları
Doğu Kayını odunu numunelerinin yıkanma işlemleri sonrası emprenye maddesi kayıp miktarları Çizelge 4.18. de verilmiştir. Elde edilen verilere göre en düşük toplam emprenye maddesi kayıp miktarı 8,747 kg/m3 ile E6 numaralı emprenye maddesinde gözlemlenirken en yüksek kayıp miktarı 23,307 kg/m3 ile E4 numaralı, %7 konsantrasyona sahip emprenye maddesinde gözlemlenmiştir.
Çizelge 4.18. Doğu Kayını odunu için ortalama emprenye maddesi kaybı değerleri Emp
*:Emprenye Maddesi **:Yıkanma Sonrası 0
1. Yıkanma Sonrası Ortalama Tutunma Oranı 2. Yıkanma Sonrası Ortalama Tutunma Oranı
Emprenye Maddesi (%)
Emprenye maddelerinin Doğu Kayını odunu deney numuneleri üzerindeki etkisi incelendiğinde retensiyon miktar ve oranlarındaki verilere karşın yıkama işlemlerine emprenye maddelerinin verdiği tepkiler farklı olmuştur. Buna göre birinci ve ikinci yıkama işlemleri sonucunda retensiyon miktarlarındaki en yüksek miktarda azalma E10, E11 ve E12 numaralı kolofansız borlu bileşiklerden imal edilen çözeltilerde gözlemlenirken, en düşük miktarda azalma, başka bir ifade ile en yüksek perfromans 6 numaralı %3’lük boraks konsantrasyonuna sahip kolofanlı emprenye maddesinden elde edilmiştir.
Emprenye sonrasında 29,775 kg/m3 lük retensiyon miktarı olan 6 numaralı emprenye maddesi iki yıkama işleminin ardından 20,989 kg/m3 lük retensiyon oranı ile en yüksek performansı sergilemiştir. Emprenye maddelerinin yıkama işlemi karşısında sergiledikleri performans Şekil 4.10. da verilmektedir.
Şekil 4.10. Doğu Kayını odunu için ortalama retensiyon miktarı değerleri
Emprenye işlemi sonrasında SEM görüntüleri alınan deney numunesi bünyesindeki elemenlerin dağılımının tespit edilebilmesi amacıyla element haritası çıkarılmıştır.
Haritaya göre numune içerisinde tespit edilen Borlu Bileşikler (B), Karbon (C) ve Oksijen (O) elementlerinin SEM görüntüsü üzerindeki dağılımları Resim 4.16. da verilmiştir.
0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Emprenye Sonrası Retensiyon Miktarı (kg/m3) 1. Yıkanma Sonrası Retensiyon Miktarı (kg/m3) 2. Yıkanma Sonrası Retensiyon Miktarı (kg/m3)
Emprenye Maddesi (kg/m3)
Resim 4.16. Doğu Kayını odunu yıkanma işlemi sonrası SEM görüntüsü elementel haritası
Elde edilen SEM görünütüsü kapsamında element analizi incelendiğinde, alınan görüntüde
%22,063 oranında borlu bileşik tespit edilmiştir. Bu noktadan hareketle iki yıkama işleminin ardından borun önemli miktarda fiksasyonunun sağlandığı söylenebilir. SEM görünütüsü elementel analizi Resim 4.17.’de verilmektedir.
Resim 4.17. Doğu Kayını odunu yıkanma işlemi sonrası SEM görüntüsü elementel analizi
Doğu Kayını odunu deney numunelerinin içerisindeki penetrasyon miktarının gözlemlenebilmesi amacıyla numunelerden alınan 500µm’lik SEM görüntüsü ile element
haritasının birleştirildiği ve bileşiklerin yüzeysel dağılımı gösteren çalışma Resim 4.18. de verilmiştir.
Resim 4.18. Doğu Kayını numunesi borlu bileşik yüzeysel dağılımı
Doğu Kayını numunesi üzerindeki borlu bileşiklerin dağılımı Resim 4.30 da kırmızı lekeler ile temsil edilmektedir. Ok işareti ile belirtilen kırmızı lekeler alınan görüntüdeki borlu bileşiklerin yüzeysel dağılımı hakkında bilgi sağlamaktadır. Bu kapsamda malzemenin yüzeyine yakın bölgelerde yığılma olduğu söylenebilir.
4.4. Emprenye Edilen Deney Örneklerinin Yanma Performansı
Yanma deneylerinde ASTM-E 160-50 de belirtilen esaslara bağlı kalınarak her bir ağaç türü için laboratuvar ortamında yakma işlemi gerçekleştirilmiştir. Yakma işlemi sırasında Alev Kaynaklı Yanma (AKY), Kendi Kendine Yanma (KKY), Kor Halinde Yanma (KHY), Alev Kaynaklı Yanma Işık Yoğunluğu, Kendi Kendine Yanma Işık Yoğunluğu, Kor Halinde Yanma Işık Yoğunluğu, Ağırlık Kayıpları, Yanma Süreleri ve 24 parçadan oluşan dikdörtgen prizmanın yıkılma süreleri periyodik olarak kaydedilmiştir.
Yanma işlemi maddenin oksijen ve ısı kaynağı ile reaksiyona girerek sahip olduğu enerjiyi ısı ve ışık olarak ortaya çıkarması olarak özetlenebilir. Yanma işleminden geriye kül olarak adlandırılan atıklar kalmaktadır. Kül’ün herhangi bir madde ve enerji değeri bulunmamaktadır. Malzemenin yanma perfromansı kullanım alanına göre sınıflandırılmaktadır. Özellikle ağaç malzemenin odun olarak kullanımında yanmanın iyi olması yanma süresinin uzunluğu ve buna bağlı olarak kalan kül miktarının azlığı, yaydığı
ısı ve ışık miktarının yüksekliği gibi göstergelerle belirlenirken endüstriyel malzemede tersi bir durum sözkonusudur. Endüstriyel alanda kullanılacak ağaç malzemenin yanma
ısı ve ışık miktarının yüksekliği gibi göstergelerle belirlenirken endüstriyel malzemede tersi bir durum sözkonusudur. Endüstriyel alanda kullanılacak ağaç malzemenin yanma