Yüksek frekans ısıtmalı vakumda kurutulmuş kerestenin bazı fiziksel ve mekanik özellikleri

i

T.C.

DÜZCE ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK FREKANS ISITMALI VAKUMDA KURUTULMUŞ

KERESTENİN BAZI FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ

BURAK DİLEK

YÜKSEK LİSANS TEZİ

ORMAN ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

DANIŞMAN

PROF. DR. CENGİZ GÜLER

ii

T.C.

DÜZCE ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK FREKANS ISITMALI VAKUMDA KURUTULMUŞ

KERESTENİN BAZI FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Burak DİLEK tarafından hazırlanan tez çalışması aşağıdaki jüri tarafından Düzce Üni-versitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı’nda YÜK-SEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir.

Tez Danışmanı

Prof. Dr. Cengiz GÜLER Düzce Üniversitesi

Jüri Üyeleri

Prof. Dr. Cengiz GÜLER

Düzce Üniversitesi _____________________

Prof. Dr. Süleyman KORKUT

Düzce Üniversitesi _____________________

Prof. Dr. Öner ÜNSAL

İstanbul Üniversitesi _____________________

iii

BEYAN

Bu tez çalışmasının kendi çalışmam olduğunu, tezin planlanmasından yazımına kadar bü-tün aşamalarda etik dışı davranışımın olmadığını, bu tezdeki bübü-tün bilgileri akademik ve etik kurallar içinde elde ettiğimi, bu tez çalışmasıyla elde edilmeyen bütün bilgi ve yo-rumlara kaynak gösterdiğimi ve bu kaynakları da kaynaklar listesine aldığımı, yine bu tezin çalışılması ve yazımı sırasında patent ve telif haklarını ihlal edici bir davranışımın olmadığını beyan ederim.

06 Ağustos 2019

i

TEŞEKKÜR

Yüksek Lisans öğrenimimde ve bu tezin hazırlanmasında gösterdiği her türlü destek ve yardımdan dolayı çok değerli hocam Prof. Dr. Cengiz GÜLER’ e en içten dileklerimle teşekkür ederim. Ayrıca tez çalışmam boyunca değerli katkılarından dolayı Prof. Dr. Öner ÜNSAL’ a, Prof. Dr. Süleyman KORKUT’ a ve Araş. Gör. Hızır Volkan GÜN-GÖR’e şükranlarımı sunarım.

Bu çalışma boyunca yardımlarını ve desteklerini esirgemeyen sevgili aileme sonsuz te-şekkürlerimi sunarım.

Bu tez çalışması, 01214.STZ:2012-1 kodlu numaralı San-Tez Programı kapsamında ha-zırlanan ‘Yüksek Frekans-Vakumlu Kereste Kurutma Fırının Kurutma Kalitesi Yönün-den İncelenmesi’ başlıklı proje ile desteklenmiştir.

ii

İÇİNDEKİLER

Sayfa No

ŞEKİL LİSTESİ ... vii

ÇİZELGE LİSTESİ ... viii

KISALTMALAR ... ix

SİMGELER ... x

ÖZET ... xii

ABSTRACT ... xiii

1.

GİRİŞ ... 1

1.2.2. Teknik Kurutma Yöntemleri ... 5

1.2.2.1. Klasik Kurutma ... 5

1.2.2.2. Kondenzasyonlu kurutma ... 5

1.2.2.3. Güneş Enerjisi İle Kurutma ... 5

1.2.2.4. Yüksek Sıcaklıkta Kurutma ... 7

1.2.2.5. Yüksek Frekans ile Kurutma ... 7

1.2.2.6. Vakumlu Kurutma ... 8

1.2.2.7. Diğer Kurutma Yöntemleri ... 9

1.2.2.8. Yüksek Frekans + Vakumlu Kurutma ... 9

2.

MATEYAL VE YÖNTEM ... 15

2.1.MATERYAL ... 15

2.1.1. Doğal Kurutma ... 15

2.1.2. Yüksek Frekans + Vakum Yöntemi İle Kurutma ... 16

2.2.YÖNTEM ... 17

2.2.1. Fiziksel Özellikler ... 17

2.2.1.1. Yoğunluk ... 17

2.2.1.2. Hava Kurusu Yoğunluk ... 18

2.2.1.3. Tam Kuru Yoğunluk ... 19

2.2.1.4. Daralma Genişleme Denemeleri ... 19

2.2.1.5. Lif Doygunluğu Noktası Rutubeti ... 20

2.2.2. Mekanik Özellikler... 21

2.2.2.1. Eğilme Direnci ... 21

2.2.2.2. Eğilmede Elastikiyet Modülü ... 22

2.2.2.3. Dinamik Eğilme (Şok) Direnci ... 22

iii

3.

BULGULAR VE TARTIŞMA ... 24

3.1.FİZİKSELÖZELLİKLEREAİTBULGULAR ... 24

3.1.1. Yoğunluk ... 24

3.1.1.1. Hava Kurusu Yoğunluk ... 24

3.1.1.2. Tam Kuru Yoğunluk ... 25

3.1.2. Odun Su İlişkileri ... 26

3.1.2.1. Daralma Genişleme Denemeleri ... 26

3.1.3. Lif Doygunluğu Noktası ... 28

3.2.MEKANİK ÖZELLİKLERE AİT BULGULAR ... 29

3.2.1. Eğilme Direnci ... 29

3.2.2. Eğilmede Elastikiyet Modülü ... 31

3.2.3. Basınç Direnci ... 33

3.2.4. Dinamik Eğilme (Şok) Direnci ... 34

4. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ... 36

5. KAYNAKLAR ... 39

vii

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa No

Şekil 1.1. Örnek bir sera tipi güneş kolektörlü kurutma fırını ... 6

Şekil 1.2. Sulu güneş kolektörlü depolama tanklı kurutma fırını ... 6

Şekil 1.3. Havalı güneş kolektörlü kurutma fırını ... 7

Şekil 1.4. Yüksek frekans + vakum kombinasyonlu kurutma sistemi şematiği . ... 10

Şekil 1.5. Yüksek frekans + vakum kombinasyonlu kurutma fırını genel görünümü. ... 10

Şekil 1.6. HF+V kurutma fırını iç görünümü. ... 11

Şekil 1.7. HF+V 8m3 _{kapasiteli fırın genel görünümü. ... 12}

Şekil 1.8. Meşe azman kerestelerin %60 başlangıç nem değerinden % 8-10 nem değerlerine kurutma görselleri... 12

Şekil 1.9. Hf+V kurutma fırını ve PLC kontrol mekanizması genel görünümü. ... 13

Şekil 1.10. HF+V kurutma fırını otomasyon sistemi plc ana ekran ... 14

Şekil 1.11. Ceviz kereste kereste 8 mm kalınlık kurutma programı görseli ... 14

Şekil 2.1. Doğal kurutma sonrası kontrol örnekleri ... 15

Şekil 2.2. Klimatize edilmiş örneklerin genel görünümü. ... 16

Şekil 2.3. Şok direnci deney örneklerinin şekli ve boyutları ... 23

Şekil 3.1. Eğilme direnci ortalama değerler ... 30

Şekil 3.2. Eğilmede elastikiyet modülü ortalama değerler ... 32

Şekil 3.3. Basınç direnci ortalama değerler ... 34

viii

ÇİZELGE LİSTESİ

Sayfa No

Çizelge 1.1. Hf+V kurutma fırını kereste kurutma süreleri ve enerji giderleri. ... 13

Çizelge 2.1. 60 mm kalınlık meşe kereste kurutma programı. ... 16

Çizelge 2.2. 78 mm kalınlık ceviz kereste kurutma programı. ... 17

Çizelge 3.1. Hava kurusu yoğunluk değerleri (g/cm3_{) ... 24}

Çizelge 3.2. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin hava kurusu yoğunluk ortalamalarına ilişkin t testi sonuçları. .. 24

Çizelge 3.3. Tam Kuru Yoğunluk Değerleri (g/cm³). ... 25

Çizelge 3.4. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin tam kuru yoğunluk ortalamalarına ilişkin t testi sonuçları. ... 25

Çizelge 3.5. Daralma Yüzdeleri (%). ... 26

Çizelge 3.6. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin hacimsel daralma yüzdelerine ilişkin t testi sonuçları. ... 27

Çizelge 3.7. Genişleme Yüzdeleri (%). ... 27

Çizelge 3.8. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin hacimsel genişleme yüzdelerine ilişkin t testi sonuçları. ... 28

Çizelge 3. 9. Lif Doygunluk Noktası (%). ... 28

Çizelge 3.10. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin LDN yüzdelerine ilişkin t testi sonuçları. ... 29

Çizelge 3.11. Eğilme Direnci (N/mm²). ... 29

Çizelge 3.12. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin eğilme direncine ilişkin t testi sonuçları. ... 30

Çizelge 3.13. Eğilmede elastikiyet modülü değerleri (N/mm²). ... 31

Çizelge 3.14. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin eğilmede elastikiyet modülüne ilişkin t testi sonuçları. ... 31

Çizelge 3.15. Basınç direnci değerleri (N/mm2). ... 33

Çizelge 3.16. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin basınç direncine ilişkin t testi sonuçları. ... 33

Çizelge 3.17. Dinamik Eğilme (Şok) Direnci Değerleri (kN/cm). ... 34

Çizelge 3.18. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin dinamik eğilme (şok) direncine ilişkin t testi sonuçları. ... 35

ix

KISALTMALAR

HF High frequency

FHF+V AHigh frequency vacuum

BISPM BInternational standards for phytosanitary measure kLDN kLif doygunluk noktası

hYF ..Yüksek frekans

bYF+V .Yüksek frekanslı vakum

. .

x

SİMGELER

BB . Örnek genişliği

. Do . Tam kuru yoğunluk

..D12 İ Hava kurusu yoğunluk

. E . Elastakiyet odülü . F . Eğilme miktarı . H . Örnek yüksekliği . gr . Gram . Kg . Kilogram . kN . Kilonewton . Kpm . Kilopond SKW SKilowatt . Kv . Kilovolt

. Ls . Dayanak noktaları arasındaki açıklık

MHz . Megahertz . m . Metre . mm . Milimetre . m2 . Metrekare . m3 . Metreküp . m1 . %0 rutubet

. m2 . Örneğin ölçüldüğü andaki rutubeti

. Pmax . Kırılma anındaki kuvvet

. p1 . Rutubet ile yoğunluk arasındaki ilişkiyi gösteren faktör

. R . Hacim yoğunluk değeri

. r1 . Tam kuru yoğunluk

. r2 . Örneğin sahip olduğu rutubetteki yoğunluğu

. W . Örnek kırıldığında elde edilen iş miktarı

. Wo . Tam kuru ağırlık

. W12 . Hava kurusu ağırlık

xi

..V12 . Hava kurusu hacim

. αr, t, l . Radyal, teğet ve boyuna genişleme yüzdeleri

. αv . Hacimsel genişleme yüzdesi

βr,t,l . Radyal, teğet ve boyuna daralma yüzdeleri

. βv . Hacimsel daralma yüzdesi

. ∆p . Elastik bölgedeki kuvvet

. δE . Eğilme direnci

.. δş ..Şok direnci

xii

ÖZET

YÜKSEK FREKANS ISITMALI VAKUMDA KURUTULMUŞ KERESTENİN BAZI FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Burak DİLEK Düzce Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi

Danışman: Prof. Dr. Cengiz GÜLER Ağustos 2019, 42 sayfa

Klasik kurutma fırınlarında özellikle kalın kerestelerin kurutulması, kurutma kalitesi ve kurutma süresi açısından ideal değildir. Bu nedenle, kalın ve yoğunluğu yüksek ağaç ke-restelerinin yüksek frekans ısıtmalı vakumlu kurutma methodu ile kurutulması önem ka-zanmaktadır. Türkiye’de ilk defa 27.12 MHZ frekansta yaklaşık 15 cm dalga boyunda yüksek frekans-vakumlu (Hf+V) kurutma metodu uygulanarak kurutma denemeleri ger-çekleştirilmiştir. Bu çalışmada deneme materyali olarak yerli kaynaklardan seçilen meşe (Quercus robur) ve özellikle tüfek dipçiğinde kullanılan ceviz (Juglans regia), tam oto-masyon kontrollü, yüksek frekanslı vakumlu kurutma fırınında keresteler kısa sürede ku-rutulmuştur. HF+V’de kurutulan keresteler ilgili standartlara göre bazı fiziksel ve meka-nik özellikleri incelenerek kontrol örnekleri ile karşılaştırılmıştır. Yüksek frekanslı-va-kumlu kurutma işlemi sonucunda söz konusu ağaç türlerinde fiziksel özelliklerinde önemli bir değişme meydana gelmemiştir. Mekanik özelliklerinde ise eğilme direncinde; saplı meşe kereste örneklerinde %12, adi ceviz örneklerinde %6, elastikiyet modülünde; saplı meşe örneklerinde %9, adi ceviz örneklerinde %7, basınç direncinde; saplı meşe ve adi ceviz örneklerinde %7; dinamik eğilme şok direncinde ise saplı meşe örneklerinde %20, adi ceviz örneklerinde %17; bir azalma olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlara göre tüfek dipçiği gibi aşırı yüke maruz kalmayan kullanım yerleri için kurutma süresi dikkate alındığında ebatlı ve güç kuruyan ağaç türlerinin klasik kurutma yöntemlerine göre yük-sek frekanslı-vakumlu (Hf+V) kurutma yönteminin tercih edilebilir olduğunu göstermiş-tir.

Anahtar sözcükler: Kereste, Kurutma, Yüksek frekans-vakumlu kurutma, Fiziksel ve mekanik özellikler

xiii

ABSTRACT

SOME PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF DRIED LUMBER IN VACUUM WITH HIGH FREQUENCY HEATING

Burak DİLEK Düzce University

Graduate School of Natural and Applied Sciences, Department of Forestry Industry Master’s Thesis

Supervisor: Prof. Dr. Cengiz GÜLER August 2019, 42 pages

In conventional drying ovens, the drying of especially thick lumber is not ideal in terms of drying quality and drying time. Therefore, it is important to dry thick and high density lumber by high-frequency heated vacuum drying. This scope of study, drying experi-ments have been performed by applying high frequency-vacuum (Hf+V) drying method at wavelength of approximately 15 cm at 27.12 MHZ frequency that this method imple-mented first time in Turkey. In this study, oak (Quercus robur) selected from local sources and walnut (Juglans regia) used in rifle stock were used as experimental material. These materials were technologically examined by drying the timber in a short time in a fully automated, high frequency vacuum drying kiln. Some physical and mechanical properties of these tree species were compared natural drying and HF+V drying. As a result of the high-frequency-vacuum drying process, it was observed that the physical and mechanical properties; modulus of elasticity of 12% in oak timber samples, 6% in walnut samples; 9% for oak samples, 7% walnut samples, compressive strength; 7%, dynamic bending resistance 20% for oak and 17% walnut specimens; was decreased. According to these results for non-overloaded areas such as rifle stock can be using high frequency vacuum (Hf + V) drying is preferred in the conventional dry drying wood types method.

Keywords: Lumber, Drying, High frequency-vacuum drying, Physical and mechanical properties.

1

1. GİRİŞ

Bozkurt ve Erdin (1997)’ e göre, ağaç malzeme, özgül kütlesine göre direncin yüksek olması, kolay işlenmesi, iyi boya ve cila tutması, ısı yalıtması, sesi absorbe etmesi, deko-ratif özelliği, kullanıldığı yerde sıcaklık hissi vermesi gibi özelliklerinden dolayı sıkça tercih edilen bir yapı malzemesidir. Sahip olduğu olumlu özellikleri nedeniyle geniş bir kullanım alanına sahip olan ahşap için en önemli konulardan birisi kurutmadır (Döğdü, 2006).

Kantay (1993)’ e göre, odun içerisinde bulunan ve genellikle kullanım alanlarına göre uygun olmayan suyun (rutubetin) atılma işlemine kurutma denir. Odunun kuruluk dere-cesi kullanılacağı yere göre değişkenlik göstermektedir.

İlk kurutma çalışmaları yaklaşık olarak 2500 yıl öncesine dayanmaktadır. Plinus (kumda kurutma), Hesiod, Vitruvus gibi ilim adamları ahşap malzemenin istifi ve kurutulması ile ilgili çalışmalar yürütmüşlerdir. Braunschweig’de Treu tarafından üretilen kurutma ocağı ilk kapalı kurutma ünitesi olmakla birlikte kurutma zamanının mümkün olduğu kadar kısa süreye indirilmesini sağlamıştır. Ağaç malzemelerin açık havada veya üstü kapalı sun-durmalarda kurutulmasının yeterli olmadığına kanaat getiren araştırmacılar, imalat sıra-sında kesilmiş parçaları sehpalarda, tutkal sobasının mümkün olduğu kadar yakın yerleş-tirerek kurumaya bırakmışlardır. Böylece teknik kurutma işlemi sıcaklığın veya düşük bağıl nemli sıcak havanın termik hareketi ile sağlanmıştır. Ancak bu işlemin yalnızca küçük parçalarda uygulanabiliyor olması, endüstriyel üretim açısından yetersiz kalmasına neden olmuştur (Lempelius, 1969; Bakır, 2007).

Günümüzde kullanılan kurutma tekniklerinin temelini oluşturan çalışmalar 1920 yılından sonra başlamıştır. Kapalı ortamlarda kurutulmaya başlanan odun ile ilgili teknik kurutma yöntemlerinin gelişmesi de bu adım ile gerçekleşmiştir (Kantay, 1993; Altıok vd., 2009). Kurutma yöntemleri kendi içerisinde beş farklı gruba ayrılmaktadır. Bunlar sırasıyla; kla-sik yani konvensiyonel kurutma, kondenzasyonlu kurutma, yüksek sıcaklıkta, yüksek fre-kansta ve vakumlu kurutma yöntemleridir (Kantay, 1993; Korkmaz, 2017). Konvensiyo-nel kurutma yöntemi ile çalışan kurutma fırınları, işletme ve yatırım maliyetleri açısından ele alındığında daha çok kabul gördüğü belirlenmiştir. Ancak bir kurutma yönteminin

2

ekonomik olması; kurutma süresi, kurutmada meydana gelen kusurlar, değer kaybı ve enerji tüketimi ile ilişkilidir (Korkut, 2011).

Son yıllarda bu üç kurutma tekniğinin ek olarak vakumlu kurutmaya, ısıtmada yüksek frekans ilavesiyle Yüksek Frekans+Vakum (HF+V) Kombinasyonlu kurutma fırını en-tegre edilmiştir. Bu method ile çok güç kuruyan kalın kerestelerin çok kısa zamanda kalite kaybı olmaksızın kurutulduğu görülmüştür.

İlk endüstriyel yüksek frekansla birlikte vakum uygulama (HF+V) kurutucuları 1960’larda Moskova’daki Rus Bilim Akademisi tarafından yapılmıştır. Burada yaklaşık 10 m keresteyi kurutmak üzere tasarlanmış ve 8 m uzunluk, 3 m genişlik ve 3 m yüksek-likte fırın inşa edilmiştir. Vakum odasının üzerine yerleştirilmiş Hf-jeneratörle, 13.56 MHz frekansında (radio frekansı ile) çalışan ve 44kW güç kullanılarak, elektrotlar ara-sında 10kV maksimum Hf- akım üretilmiştir. Yöntemin parke üretiminde kullanılan ağaç türlerine uygulandığı belirtilmektedir (Djakonov, Gorjaev, 1981; Resch, 2006; Resch 2009).

Kalın kerestelerin klasik kurutma sistemlerinde kurutulması güç olup süre oldukça uzun-dur. Bu nedenle özellikle yükün maruz bırakıldığı kullanım alanlarındaki ebatlı kereste-lerin yüksek frekanslı vakumlu kurutma fırınında 10-15 gün gibi kısa sürede kurutularak sermayenin kısa sürede dönmesini sağlamak esas amaçtır. Fakat bu süreçte yüksek fre-kanslı vakumlu kurutma fırınında kurutulan kerestelerin fiziksel ve mekanik özellikler-deki değişimin belirlenmesi ve kullanım yerleri açısından etkisinin incelenmesi bu çalış-manın ana hedefidir.

Bu çalışmada farklı iki ağaç türü saplı meşe (Quercus robur) ve adi ceviz (Juglans regia) kerestelerinden alınan örneklerin doğal kurutma ve yüksek frekanslı + vakum kombinas-yonlu kurutma yöntemi ile kurutma neticesinde fiziksel ve mekaniksel testlerin belirlen-mesi amaçlanmıştır. Doğal kurutma ve yüksek frekanslı + vakum kurutma sonucunda meydana gelen fiziksel ve mekanik özelliklerdeki değişimler istatistik anlamda farklılığın olup olmadığı incelenmiştir.

3 1.1. LİTERATÜR ÖZETİ

Yüksek frekansla kurutma konusunda ilk çalışmalar 1934’te Abramenko ve 1936’da Stephen and Holmquest tarafından yapılmıştır. Yüksek frenkansla kurutma sırasında va-kum uygulamayla ilgili ilk patent Luth ve Krupnick tarafından 1945’te alınmıştır. Daha sonra yüksek frekansla kurutma konusunda Kanada’da 1948 de Miller tarafından ve 1949’da Japonya’da Murata ve Iso tarafından yapılan çalışmalar takip etmiştir (Resch, 2006).

1940’larda mikrodalga ısıtma ile kurutma üzerine çalışılmıştır. Tercih edilen frekans ara-lığı 2450 MHz ve 915 MHz arasında olmuştur. Radyo frekansının aksine mikrodalga yük-sek ısı sağlanmasına rağmen odunda uniform bir ısıtma sağlanamamıştır. Amerika’da küçük çaplı Hf+V kurutucu üzerine Koppelman (1976) patent almıştır.

İleriki aşamalarda yüksek kaliteli ürün ve kısa sürede kurutma tekniği yapılan deneylerle ortaya konmuştur. Harris et al. (1984) ve Trofatter et al. (1986) 1996 da ilk defa Ame-rika’da ticari anlamda Dimension Drying Inc. Şirketi tarafından Hf+V kurutma ünitesi kurulduğunu belirtmiştir. Bu ünitede mobilya üretiminde kullanılan kırmızı meşeler ku-rutulmuştur. Sistem Hf (Yjeneratör 2-4 Mhz, ömrü 2000-4000 saat olan tüpler ile çalıştı-rılmıştır.

Kanada’ da sert ağaçların kurutulmasına yönelik elde edilen başarılar yumuşak ağaçla-rında kurutulmasına neden olmuştur. 23 m3 _{kapasiteli Hf+V kurutma sistemi ile yumuşak}

ağaç türleri de kurutulmuştur. 3 Mhz frekans ve 260 kW gücünde bir üniteden oluşmak-tadır (Avramidis, 1999). Hf+V kurutma fırını üretiminde yapılan teknolojik gelişmeler (Heat Wave Technologies Inc.) tarafından 75 m3 kapasiteli ve 300 kW gücünde bir sis-temde radio frekansı ile göknar keresteleri kurutması sağlanmıştır (Elustondo ve Avrami-dis, 2002).

Yüksek frekansla birlikte vakum uygulama (HFV) 1960 ile 1970 arasında endüstriyel alanda “Russian Academy of Science in Moscow” da kurulduğu bilinmektedir. Burada yaklaşık 10 m3 _{keresteyi kurutmak üzere tasarlanmış ve fırın 10 m uzunluk, 3 m genişlik}

ve 3 m yükseklikte inşa edilmiştir. Vakum odasının üzerine yerleştirilmiş Hf-jeneratörle, 13.56 MHz frekansında (radio frekansı ile) çalışan ve 44 kW güç kullanılarak, elektrotlar arasında maksimum 10 kV Hf- akım üretilmiştir. Yöntemin parke üretiminde kullanılan ağaç türlerine uygulandığı belirtilmektedir (Djakonov, Gorjaev, 1981).

4

HfV kurutma fırını üretiminde yapılan teknolojik gelişmeler sonucu (HeatWave Techno-logies Inc.) tarafından 75 m3 kapasiteli ve 300 kW gücünde bir sistemde radio frekansı ile göknar kerestelerinin kurutulması sağlanmıştır (Elustondo and Avramidis, 2002). Yüksek frekanslı vakumlu kurutma üzerine çalışmalar ülkemizde henüz yeni olup ilk ör-neğini Düzce’de Recep Sivrikaya firması 2012 yılında 6-8-30 m3 _{kapasitelerde Kingdryer}

adı altında üreterek vermiştir.

Mikrodalga ve vakum teknolojisi ile kurutma işleminde herhangi bir herhangi bir renk solması ve tahribatın olmadığını, hızlı bir şekilde müşteriye cevap verilebileceği ve en-düstriyel uygulamalarda önemli avantajlara sahip olduğunu ve fabrikanın çalışmasında süreklilik kazandırdığını ifade etmektedir (Seyfarth vd., 2003).

1.2. KURUTMA TEKNOLOJİSİ

1.2.1. Doğal Kurutma

Doğal kurutma çıtalı düzgün şekilde istiflenmiş kerestenin belli bir süre açık havada bek-letilerek bulunduğu ortam rutubetine ulaşmasıyla sonuçlanan kurutma sistemidir. Ağaç malzemenin sonuç denge rutubet miktarı hava koşullarına bağlı olarak %12-17 arasında değişkenlik gösterir (Örs, 1986).

Hava kurusu denge rutubetine ulaşan ağaç malzeme fırında kurutulması esnasında kısa sürelerde ve kalite bakımından daha iyi sonuçlar alınabilmektedir. Doğal kurutmanın ya-rarlı yönleri olmasına karşın bazı sakıncalı yönleri de bulunmaktadır. Bu sakıncalı yönler aşağıdaki gibi özetlenebilir (Örs, 1986).

• Kurutma sadece iklim koşullarına bağlı olup mevsimler kurutmayı olumlu veya olumsuz etkileyebilir.

• Kurutma süresi diğer teknik kurutma sürelerine kıyasla oldukça uzundur.

• Doğal kurutma ile kurutulan ağaç malzeme içerdiği rutubet miktarı, iç mekanda kullanılan kapı mobilya vs. gibi ağaç malzemeler için kullanım yeri açısından faz-ladır.

• Doğal kurutmada Ağaç malzemede bulunan böcek ve mantar zararlarına karşı açık-tır.

5 1.2.2. Teknik Kurutma Yöntemleri

1.2.2.1. Klasik Kurutma

Bu yöntem ile ağaç malzemenin rutubeti yüzeyden iç kısma doğru buharlaştırılarak ku-rutma sağlanmaktadır. Uygulamada 100 C’nin altında rutubet buharlaştırılmaktadır. Kla-sik kurutma sisteminde fırın içerisindeki sıcaklığı düşük hava alınmakta ve aynı bölgeye rutubetli sıcak hava verilmektedir. Hava alışverişi fırının üst yüzeydeki bacalar sayesinde gerçekleşmektedir. Kurutma şartları olarak sıcaklık ve bağıl nem değerleri ağacın türü ve yoğunluğuna bağlı olarak fırınlarda el ile yarı otomatik veya tam otomatik olarak yöne-tilmektedir (Kantay, 1993; Korkmaz 2017).

Klasik Kurutma fırınları 1m3 den 500 m³’e kadar çeşitli kapasite değerlerinde olabilmek-tedir. Her ağaç türünün farklı kalınlıklardaki kereste bu kurutma yöntemi ile başlangıç rutubetinden istenilen sonuç rutubetine kadar kurutabilmektedir. Bu kurutma yönteminde enerji sarfiyatı yüksektir. Bazı ağaç türlerinde kurutma kusurlarının önlenmesi bakımın-dan koruyucu kurutma şartları uygulandığında kurutma süresi uzamaktadır (Kantay, 1993; Korkmaz 2017).

1.2.2.2. Kondenzasyonlu kurutma

Bu kurutma türünde hava-su buharı karışımını sıcaklığı düşüktür. Fırın içerisindeki hava kapalı bir dolanıma tabi tutularak dışarı atılmamaktadır. Hava kondenzasyon cihazından geçer ve 60 °C’ye kadar çıkan düşük kurutma sıcaklığı uygulanır; enerji olarak da elekt-rikten faydalanılmaktadır. (Kantay, 1993).

Yönetim prensibi, kereste istif katlarından geçen rutubetli ve sıcak hava, kondenzasyon fırından atılmaktadır. Böylece ağaç malzemenin içindeki rutubet görülebilir hale gel-mekte ve miktarı tespit edilebilgel-mektedir. Evaporatörden geçerek soğumuş ve nemi azal-mış hava, kondanzatör üzerine itilerek tekrar ısıtılmakta ve istiflerin bulunduğu fırın or-tamına geri verilmektedir. Havanın fırın ve kondenzasyon cihazı arasındaki dolanımı, fanlar vasıtasıyla yapılmaktadır. (Kantay, 1993).

1.2.2.3. Güneş Enerjisi İle Kurutma

Güneş enerjisiyle kurutma eski çağlarından beri bilinmekte olup, kereste kurutulmasında uygulanmaktadır. Rutubetli kerestelerin güneş altında bırakılmasıyla uygulanan doğal ku-rutma uygulanmaya başlanmıştır. Bu yöntem ile kuku-rutma sürelerinin uzun olması ve ser-mayenin uzun süre bağlı kalması iklim şartlarının dezavantajları, kerestelerin istenilen

6

sonuç rutubet değerine düşürülmeyişi gibi güneş enerjisi yardımı ile doğal kurumada önemli sakıncaları bulunmaktadır (Korkmaz 2017).

Bu kurutma sisteminde kollektörlü ve sera tipi kurutucular kullanılmaktadır. Sera Tipi kurutma sisteminde kurutma hacminin üst ve yan yüzeyleri güneş ışığının absorbe eden ve ısı kayıplarını engellemek amacı ile çift katlı saydam malzeme ile kaplanır. Absorbe edilen güneş ışınları kereste istiflerine fan sistemi yardımıyla hava olarak sirkülasyon edi-lir (Korkmaz 2017) (Şekil1.1).

Şekil 1.1. Örnek bir sera tipi güneş kolektörlü kurutma fırını (Plumtre, 1983).

Kollektörlü kurutucularda, fırınını bir parçası olan kollektörlerin yüzey büyüklüğünün belirlenmesinde ve düzeninde sera tipi kurutuculara göre bağımsız ve daha esnek hareket edilebilmektedir (Çınar, 2009). Kurutma işleminin kontrolü daha kolay olmaktadır. Fakat dizaynı daha komplikedir ve maliyeti sera tipine göre daha yüksektir. Kurutma ortamı sıcak havadır. Kollektörlerden fırına ısı transferini gerçekleştirmek için havalı ve sulu olmak üzere iki tip kollektör kullanılır (Öz, 1998) (Şekil1.2, Şekil1.3).

Şekil 1.2. Sulu güneş kolektörlü depolama tanklı kurutma fırını (Mc Cormick, 1980; Korkmaz, 2017).

7

Şekil 1.3. Havalı güneş kolektörlü kurutma fırını (Chen ve diğ., 1982; Korkmaz, 2017).

1.2.2.4. Yüksek Sıcaklıkta Kurutma

Yüksek sıcaklıkta kurutma sisteminde ağaç malzeme içerisindeki su, sıcaklığı 100 C’nin üzerindeki ortamda buharlaşma yöntemiyle ayrışmaktadır. Rutubet hareketi yüksek buhar difüzyonu ile gerçekleşmektedir. İlk olarak buharlaşma kerestenin yüzeyinde başlamakta ve kaynama noktası sıcaklık değerleri üzerinde kerestenin iç kısımlarında bulunan rutubet basınç yapmak suretiyle dışarı doğru ilerlemektedir. Esas difüzyon direnci kaynama nok-tası geçildikten sonra daha küçüldüğü için kuruma süresi hızlanmakta ve bu sebeple ku-rutma süresi kısalmaktadır (Kantay, 1993).

Örs (1986)’ ya göre, yüksek sıcaklıkta kurutma süresi kısalmakla birlikte bazı sert ağaç türlerinde (Meşe Ceviz vb.) taze halde iken kollaps gibi kurutma kusurlarını önlemek için bu keresteler önceden %20-25 rutubete kadar kurutulmuş olmalıdırlar. Ayrıca bu yön-temde kurutulacak ağaç malzemelerin permeabilitesi yüksek olmalıdır. Yüksek sıcaklık-lar kullanıldığından, duvarsıcaklık-lar, kapısıcaklık-lar ve çatısıcaklık-larda paslanmaz çelik veya alüminyum, ya-lıtım malzemesi olarak da mineral veya taş yünü tercih edilmektedir. Bu kurutma yönte-minde, ahşabın içindeki suyun buharlaşma kapasitesi yüksek olduğundan, etkili sıcaklık transferi için yüksek hava hızları tercih edilmektedir. Yüksek sıcaklıkta kurutmanın sa-kıncalarından biri de, bu tür sıcaklık kademelerinde ahşabın yumuşamasıdır. Bu durum, toplam kereste istif yüksekliğini, basınçtan dolayı oluşan çıta izleri risklerinden dolayı sınırlamaktadır (Moren, 2016).

1.2.2.5. Yüksek Frekans ile Kurutma

Yüksek frekans ile kurutma sisteminde diğer endüstriyel kurutma uygulamalarının tersine ağaç malzemedeki kuruma yönü iç kısımdan yüzeye doğru olmaktadır (Ünsal vd., 2014).

8

Levhalar arası yüksek frekans akım uygulanan kondensatörün levhaları arasında dielekt-rik (yalıtkan) olarak ağaç malzeme konularak ısı oluşmaktadır. Ağaç malzeme içerisin-deki rutubet sıcaklığı kaynama noktasını aştığı zaman hızlı bir şeklide buharlaşmakta ve ağaç malzemenin iç kısımlardan dışarıya doğru basınç yapmaktadır. Yüksek frekansla kurutmada ağaç malzemenin sabit veya hareketli olması durumuna göre statik ve dinamik olmak üzere iki farklı yöntem mevcuttur. Kurutma kusurlarından korunmak için, başlan-gıç rutubeti %40’dan daha büyük olmamalıdır. Kayın akçaağaç, huş, kavak gibi geçir-genliği yüksek olan ağaç türleri için uygundur. Diğer kurutma yöntemi olan klasik ku-rutma sistemine göre kuku-rutma süresi çok kısadır. Bu yöntemle kuku-rutmada genellikle iç çatlaklar kömürleşme ve renk değişmesi gibi kurutma kusurları oluşabilmektedir (Kantay, 1993).

1.2.2.6. Vakumlu Kurutma

Bu yöntemin esası, basıncın azaltılarak, suyun kaynama sıcaklığının düşürülmesidir. Isı-tılmış ağaç malzemeye vakum uygulandığında fırın içindeki suyun buhar basıncı, çevre-sindeki havanın basıncından daha düşük olmaktadır. Bu nedenle odundaki su buharlaş-makta; odunun içerisindeki buhar basıncı ile çevresindeki hava basıncı arasında bir denge oluşturmak için rutubet, hızlı bir şekilde yüzeye doğru hareket etmektedir. Kurutma, dü-şük sıcaklıklarda ve öteki yöntemlere göre daha hızlı gerçekleşmektedir. Meşe, huş, ka-yın, dişbudak ve ceviz gibi güç kuruyan ağaçlarda tercih edilir. Ayrıca düşük sıcaklıklarda (50–80 oC) kurutmalar gerçekleştiği için kurutma sonucunda renk değişimi riski istenme-yen durumlarda tercih edilmektedir. Vakumlu kurutma fırınlarının kapasitesi 1-25 m³ ara-lığındadır. Bu tür kurutmalar için kullanılan otoklavın yıllık kapasitesi 3000 m³’ü geçmez bu da m³ başına maliyetleri oldukça arttırdığı için yumuşak ağaç kurutulmasında pek ter-cih edilmemektedir. Kurutma süresi, klasik kurutma süresinin 1/3 ile 1/7 arasında değiş-mektedir ve %50 daha az enerji tüketdeğiş-mektedir. Ayrıca malzemede düşük kuruma gerilim-leri meydana gelmektedir (Moren, 2016).

Vakumlu kurutmada kerestelerin fırın içine temizlenmiş olarak yerleştirilmesine özen gösterilmelidir. Bu durum dışında önemli bir diğer husus, ağaç malzemenin ısıtılmasıdır. Ağaç malzeme, ya sıcak plakalara temas ettirilerek ya da sıcak hava dolanımı ile ısıtılır. Yöntem, vakum uygulama şekline göre levhalı sürekli, levhasız periyodik olmak üzere iki farklı tipi de bulunmaktadır (Kantay, 1993; Güler ve Ünsal, 2012).

9

Yf (Yüksek Frekans) ve vakum kombinasyonuyla kurutmada yumuşak ve sert ağaçların ve özellikle kalınlığı yüksek olan kerestelerde diğer kurutma sistemlerine göre kısa sürede ve kalite kaybı olmadan kurutma denemeleri yapılmıştır. Ayrıca bu metodun kereste ku-rutma dışında diğer tarımsal ürünlerin ve atıklarında kurutulmasında rahatlıkla kullanıla-bileceği anlaşılmaktadır (Korkut, 2011).

1.2.2.7. Diğer Kurutma Yöntemleri

Kurutma prensibine göre geniş uygulama alanları olan 5 kurutma yöntemi dışında alternatif olarak kızgın yağlar içerisinde kurutma, organik çözücüde kurutma, organik madde buharı ile kurutma, kimyasal maddelerle kurutma, pres kurutma, güneş enerjisi ile kurutma vb. kurutma yöntemleri mevcuttur (Kantay, 1993; Güler vd., 2012).

1.2.2.8. Yüksek Frekans + Vakumlu Kurutma

Yüksek frekans + vakumlu kurutma sisteminde ağaç malzeme genelde silindir şeklinde olan otoklava çıtasız istifler şeklinde şarj edilmekte, istiflere belli aralıklarla yerleştirilmiş olan kondansatör levhaları arasında bulunan ve birbirlerine sıkı şekilde temas halinde olan keresteler yüksek frekans ile ısıtılmakta ve istenildiğinde vakum da uygulanarak hızlı ve güvenli bir kurutma gerçekleşmektedir (Güler ve Ünsal, 2012) (Şekil 1.4, Şekil 1.5). Teorik olarak YF ile kurutma yönteminde iki uygulama şekline öne çıkmaktadır. Bunlar-dan biri ağaç malzemenin sabit diğeri de hareketli olduğu sistemlerdir. Statik yöntemde, ağaç malzeme genelde silindir şeklinde olan otoklava çıtasız istifler şeklinde şarj edil-mekte, istiflere belli aralıklarla yerleştirilmiş olan kondansatör levhaları arasında bulunan ve birbirlerine sıkı Şekilde temas halinde olan keresteler yüksek frekans ile ısıtılmakta ve akabinde uygulanan vakumla hızlı ve güvenli bir kurutma gerçekleşmektedir (Şekil 1.4). Dinamik yöntemde ise sistem, elektrotlardan birisini hareketli bandın oluşturduğu diğe-rinin ise üstte sabit olduğu kanal şeklinde olup, kurutulacak kereste bu bant üzerinde iler-lemektedir (Güler vd., 2012).

10

Şekil 1.4. Yüksek frekans + vakum kombinasyonlu kurutma sistemi şematiği (statik yöntem) (Resch and Hansmann 2002).

Şekil 1.5. Yüksek frekans + vakum kombinasyonlu kurutma fırını genel görünümü.

HF+V kurutma sisteminde, klasik kurutma uygulamalarında ciddi bir yatırım gerektiren katı veya sıvı yakıtlı ısı merkezlerine ihtiyaç bulunmamakta, ayrıca bahsedilen ısı kay-naklarından çevreye salınan baca gazlarının yarattığı zararlı etkilerde dikkate alındığında YF ile kurutmanın bu anlamda daha cazip olduğu anlaşılmaktadır (Ünsal vd., 2014). Diğer yandan fırın iç ekipmanı olarak kerestelere üstten baskı mekanizmasının olması deformasyonları engellediğinden kurutma kalitesine olumlu katkı sağlamaktadır. Ayrıca çıtasız istifleme imkanını vermesi fırın şarj kapasitesini yaklaşık %40 oranında artırmak-tadır. Bu şekilde sistemin yatırım giderleri azalmakta ve dolayısıyla üretim kapasitesi art-maktadır. HF+V ile kurutma uygulamalarını genel olarak değerlendirildiğinde;

11 - İstenilen sıcaklıkta sabit tutulabilmesi,

- Kereste dışındaki fırın ekipmanlarının ısıtılmasına ihtiyaç göstermediği için yaklaşık % 40-50 düzeyinde enerji verimliliği sağlanması

- Çok rutubetli kısımların çok, az rutubetli kısımların daha az enerji çekmesi nedeniyle homojen ve seçici bir kurutma yapılabilmesi

- İşletme ve bakım masraflarının düşük olması

- Kısa kurutma süresi, depolama tasarrufu ve hızlı nakit akışı sağlaması yönünden, klasik kurutmaya göre daha kaliteli son ürün elde edilebilmektedir (Ünsal vd., 2013) (Şekil 1.6).

Şekil 1.6. HF+V kurutma fırını iç görünümü.

Geleneksel kurutma yöntemleri ile karşılaştırıldığında bu kurutma sisteminde ısınma kereste orta kısımdan olması sebebi ile kuruma içten dışa doğru gerçekleşmektedir. Fırınlardaki otomasyon sistemleri ile sıcaklık ve vakum değerleri kontrollü şekilde yapıldığından rutubetin hızla uzaklaştırılmasına bağlı kurutma kusuru olan kollap,yüzey sertleşmesi ve özellikle yüzey çatlakları en aza indirgenmektedir. Kurutma aşamasında keresteler arasında çıta kullanılmaması ve fırında otomatik hidrolik üst baskı sisteminin bulunması ağaç malzemede kurutma süresince eğilme vb kurutma kusurları minimize edilmektedir (Güler ve Ünsal, 2012).

Yüksek frekans + vakumlu kereste kurutma fırınlarında, vakum sistemiyle iç ortamda oksijen bulunmaması ve buna bağlı olarak ağaç malzemede renk değişiklikleri meydana gelmemektedir. Bu kurutma sistemlerinde ayrıca ağaç malzemeden çıkarılan katışıksız

12

saf su tanklarda muhafaza edilerek kozmetik, tarım sulama vb. sanayi alanlarında kullanılmaya imkan sunmaktadır (Ünsal vd., 2013) (Şekil 1.7).

Şekil 1.7. HF+V 8m3 _{kapasiteli fırın genel görünümü.}

Yüksek Frekans + Vakum kereste kurutma fırınlarında, diğer geleneksel kurutma sistem-lerinde kurutması güç ve zor olan yüksek kalınlıkta ağaç malzemelerin istenilen sonuç rutubetine göre kurutulması mümkün olmaktadır. Özellikle inşaat sektöründe iç mekan-larda kiriş olarak kullanılan ve limanmekan-larda darbeyi absorbe amacıyla kullanılan azman diye tabir edilen keresteler örnek olarak gösterilebilir (Ünsal vd., 2014) (Şekil 1.8).

Şekil 1.8. Meşe azman kerestelerin %60 başlangıç nem değerinden % 8-10 nem değerlerine kurutma görselleri.

13

Farklı tür ve kalınlıktaki kerestelerin kurutma ve buna bağlı olarak enerji giderleri karşı-laştırılması Çizelge 1.1.’ de belirtilmiştir.

Çizelge 1.1. Hf+V kereste kurutma süreleri ve enerji giderleri (Ünsal vd., 2014). Kurutma Süresi (Gün) Ağaç Türü Kereste Kalınlığı (Mm) Giriş Rutubeti (%) Çıkış Rutubeti (%) 1m3 Kereste Kurutmak İçin Harcanan Enerji Miktarı 12-15 Meşe Kereste 60-80 65-55 8-15 624 8 Ceviz (Dipçik) 78 85-75 7-17 600 9 Iroko Kereste 110 75-65 8-15 485 2 Çam Kereste ≥ 100 > 40 8-12 132

Yüksek Frekans + Vakumlu Kurutma sistemlerinde diğer kurutma türlerinden farklı ola-rak ticareti yapılan bir kısım ağaç türlerinin ideal kurutma programlarını içermektedir (Şekil 1.9) ( Ünsal vd., 2014).

Şekil 1.9. Hf+V kurutma fırını ve PLC kontrol mekanizması genel görünümü.

Bu sistem Uzaktan bilgisayar yardımıyla sürecin takip edilmesi imkanını sunmaktadır (Şekil 1.10, Şekil 1.11) (Ünsal vd., 2014).

14

Şekil 1.10. HF+V kurutma fırını otomasyon sistemi plc ana ekran.

15

2. MATERYAL VE YÖNTEM

2.1. MATERYAL

Bu çalışma kapsamında yapılan deneyler Düzce’de yer alan Recep SİVRİKAYA Orman Ürünleri firmasında gerçekleştirilmiştir. Firma, kurutma ve fırın prototip imalatı hizmet-leri vermektedir.

Bu araştırmada yerli kaynaklardan seçilen saplı meşe (Quercus robur) ve özellikle tüfek dipçiğinde kullanılan adi ceviz (Juglans regia) kerestelerine yüksek frekans+vakum kom-binasyonlu kurutma işlemi uygulanmıştır. Ayrıca her iki ağaç türünde doğal kurutma son-rası kontrol örnekleri hazırlanmıştır (Şekil 2.1).

Şekil 2.1. Doğal kurutma sonrası kontrol örnekleri.

2.1.1. Doğal Kurutma

Meşe ve ceviz keresteleri kurutmaya başlamadan 1 gün önce meşe için 60 mm kalınlık ceviz için 78 mm kalınlığında, 30 cm genişliğinde ve 150 cm boyutlarında biçtirilerek %75-85 başlangıç rutubetine sahip kereste elde edilmiştir. Biçme işlemi sonrasında çıtalı istif olarak doğal kurutmaya bırakılmış ve 120 gün süre ile Mart-Ağustos aylarında doğal ortamda bekletilmiştir. Araştırmada kullanılan saplı meşe (Quercus robur) ve adi ceviz (Juglans regia) keresteleri doğal yollarla bekletilerek kerestelerin rutubetleri % 15-20’de-ğerlere kadar getirilmiştir.

Araştırmada kullanılan saplı meşe (Quercus robur) ve adi ceviz (Juglans regia) kereste-leri standartlara uygun ölçülerde kesilmiş ve Düzce Üniversitesi Orman Fakültesi’nde

16

iklimlendirme odasında 45 gün süre bekletilerek hava kurusu hale gelmeleri sağlanmıştır (Şekil 2.2).

Şekil 2.2. Klimatize edilmiş örneklerin genel görünümü.

2.1.2. Yüksek Frekans + Vakum Yöntemi İle Kurutma

Recep Sivrikaya Orman Ürünleri firmasında 60 mm meşe ve 78 mm kalınlıktaki rutubet-teki ceviz keresteleri Yüksek Frekans + Vakumlu kurutma fırınlarında kurutma işlemine tabi tutulmuş olup söz konusu bu işletmede kurutma programına uygun olarak %8-15 sonuç rutubetine kadar kurutulmuştur (Çizelge 2.1 ve 2.2). Yüksek frekans ısıtmalı va-kumlu kurutma fırınlarının ülkemizde sadece bu firmada bulunması nedeniyle uygulanan kurutma programları değerlendirilememiştir.

Çizelge 2.1. 60 mm kalınlık meşe kereste kurutma programı (Anonim 2015). Kereste Rutubet Değerleri (%) Kereste Sıcaklık ( °C) Bağıl Nem (%) (Vakum Sonrası) Vakum Değerleri ( - kp) 75-60 30-33 8,1-9,4 0,400-0,600 60-50 35-38 7,4-8,0 0,700-0,800 50-40 39-42 6,9-7,5 0,850-0,900 40-30 40-43 6,2-7,0 0,900-0,960 30-20 42-47 5,1-5,5 0,920-0,960 15-8 44-48 4,5-5,2 0,930-0,970

60 mm kalınlık meşe kereste taslakları Hf+V Kurutma fırınında 279 saat süre sonunda hedeflenen %8-15 değerine ulaşmıştır. Toplam harcanan enerji miktarı 1m³ kereste için 624 kWh olarak hesaplanmıştır.

17

Çizelge 2.2. 78 mm kalınlık ceviz kereste kurutma programı (Anonim 2015). Kereste Rutubet

Değerleri (%) Kereste Sıcaklık ( °C)

Bağıl Nem (%)

(Vakum Sonrası) Vakum Değerleri ( - kp)

85-60 35-40 9,2-10,5 0,600-0,700 60-50 40-44 7,0-7,5 0,800-0,850 50-40 42-48 6,8-7,2 0,900-0,950 40-30 44-50 5,9-6,5 0,910-0,955 30-20 48-55 5,2-5,7 0,925-0,970 15-8 52-59 4,3-4,8 0,930-0,985

78 mm kalınlık ceviz kereste taslakları Hf+V Kurutma fırınında 180 saat süre sonunda hedeflenen %8-15 değerine ulaşmıştır. Toplam harcanan enerji miktarı 1m³ kereste için 600 kWh olarak hesaplanmıştır.

Yüksek Frekans + vakumlu kereste kurutma fırınında kurutulan Saplı meşe (Quercus ro-bur) ve Adi ceviz (Juglans regia) keresteleri standartlara uygun ölçülerde kesilmiş ve Düzce Üniversitesi Orman Fakültesi’nde TS 642 ISO 554 (1997) standardına göre orta-lama 20±2 °C sıcaklık ve %65±5 bağıl nemli iklimlendirme ortamında denge rutubet mik-tarına gelinceye kadar bekletilerek klimatize edilmişlerdir.

2.2. YÖNTEM

2.2.1. Fiziksel Özellikler

Ağaç malzemenin fiziksel özelliklerinden yoğunluk, hava kurusu yoğunluk, tam kuru yo-ğunluk, daralma ve genişleme denemeleri, hacimsel daralma yüzdeleri, hacimsel geniş-leme yüzdeleri, lif doygunluk noktası rutubeti (LDN) incelenmiştir.

2.2.1.1. Yoğunluk

Odunun termik, akustik ve elektriksel özellikleri, daralma genişleme oranları, birim ha-cimden elde edilebilecek hücre çeper miktarı, mekanik özelliklere karşı gösterdiği direnç, sertlik, aşınmaya karşı gösterdiği mukavemet, taşıma, tutkallama, kurutma, emprenye ve işlenme kabiliyeti üzerine direkt olarak etkili olan bir özelliktir (As, 1992).

Yoğunluk tayini TS 2472 (1976)’ye göre yapılmıştır. Buna göre deneme alanlarından alı-nan seksiyonlardan deneme örnekleri hazırlanmıştır. Bu amaçla bütün seksiyonlardan önce kuzey-güney ve daha sonra doğu-batı doğrultularında öz ortada kalacak şekilde 2 cm genişliğinde tahtalar kesilmiştir. Bu tahtalardan da lif doğrultusunda 3 cm boya sahip

18

şeritler kesilmiş ve bu şeritler 2 cm genişliğinde kesilmek suretiyle 2x2 cm² enine kesi-tinde ve 3 cm boyunda yoğunluk tespit numuneleri elde edilmiştir. Hazırlanan örneklerin özü ve budak, çatlak, çürüklük gibi kusurları içermemesine dikkat edilmiş ve kusurlu nu-muneler iptal edilerek yenileriyle değiştirilmiştir. Elde edilen nunu-munelerin radyal yüzey-lerine bölge, ağaç, seksiyon ve örnek numaraları kaydedilmiştir.

2.2.1.2. Hava Kurusu Yoğunluk

Hazırlanan örnekler 20°C ± 2 sıcaklık ve bağıl nemin %65 ± 5 olduğu bir ortamda değiş-mez ağırlığa gelinceye kadar klimatize edilmiş ve böylece hava kurusu olan %12 rutubet derecesine getirilmiştir. Örneklerin yaklaşık olarak %12 rutubet derecesine ulaşmaları sağlandıktan sonra, radyal, teğet ve boyuna yönlerdeki uzunlukları 0,001 mm hassasiyetle ölçülmüş ve numunelerin hacimleri tespit edilmiştir. Daha sonra 0,01 gr duyarlılıkta ölçüm yapabilen hassas bir terazi de her bir örneğin ağırlıkları belirlenmiştir. Hava kurusu yoğunluklar aşağıdaki formülle bulunmuştur (Bozkurt ve Erdin, 1996; Büyük-sarı, 2006).

D12 = W12 / V12 (2.1)

Formülde;

D12: Hava kurusu yoğunluk (g/cm³)

W12: Hava kurusu ağırlık (g)

V12: Hava kurusu hacim (cm³)

Hava kurusu yoğunluğun tespitinde, örneklerin hepsinin rutubetinin %12 olmasının pra-tikte % 100 mümkün olmaması nedeniyle, %12'den sapma gösteren örneklerin %12 ru-tubete dönüştürülmesi gerekmektedir. Bunun için örneğin ölçüldüğü andaki rutubetinin bilinmesine ihtiyaç vardır. Örneklerin rutubeti aşağıdaki formülle hesaplanmıştır (Bü-yüksarı, 2006).

M = (Wm – W0) / W0 x 100 (2.2)

Formülde;

r2 : %12 rutubetteki yoğunluk

r1: Örneğin %12'nin dışındaki rutubette sahip olduğu yoğunluk

p1: Rutubet ile yoğunluk arasındaki ilişkiyi gösteren sabit değer m2: %12 rutubet

19

m1: Çevrilecek olan yoğunluk değerinin ait olduğu su miktarı yüzdesi

Formüldeki p¹ sabitesi aşağıdaki formül ile hesaplanmaktadır (As, 1992). p1 = (r2 – r1) / (m2 - m1)

Formülde;

p1: Rutubet ile yoğunluk arasındaki ilişkiyi gösteren faktör r1: Tam kuru yoğunluk

r2: Örneğin sahip olduğu rutubetteki yoğunluğu

m1 : %0 rutubet

m2: Örneğin ölçüldüğü andaki rutubeti

Burada hesaplanan p1 değeri, numunelerin rutubetinin %12’ye dönüştürülmesinde kullanılmıştır.

2.2.1.3. Tam Kuru Yoğunluk

Hava kurusu ölçümleri yapılan örnekler, kurutma dolabına konmuş ve kurutma dolabı sıcaklığı kademeli olarak 103 ± 2ºC ye çıkartılmıştır. Değişmez ağırlığa gelinceye ka-dar kurutulan örnekler desikatörde soğutulduktan sonra boyutları ve ağırlıkları tespit edilerek aşağıdaki formüle göre tam kuru yoğunlukları hesaplanmıştır (Bozkurt ve Erdin, 1996; Büyüksarı, 2006).

Do = Wo / Vo (2.3) Formülde;

Do: Tam kuru yoğunluk (g/cm³) Wo: Tam kuru ağırlık (g) Vo: Tam kuru hacim (cm³)

2.2.1.4. Daralma Genişleme Denemeleri

Lif doygunluk noktasına kadar odun yapısına su alarak genişlemekte, su vererek daral-maktadır. Boyutlarda gelen değişime ağaç malzemede ‘çalışma’ denilmektedir. Çalışma üç ana yönde ağacın ultra mikroskobik ve anatomik yapısından kaynaklı farklılık göster-mektedir. Çalışma en fazla teğet yönde en az liflere paralel yönde olmaktadır. Radyal yönde çalışma teğet yöndekinin yarısı kadardır. Çalışma denemeleri TS 4083 (1983)

20

,4084 (1983), 4085 (1983) ve 4086 (1983)’ ya uygun üretilmiştir. Deney örnekleri 20x20x30 mm ebatlarına hazırlanmıştır.

Daralma miktarını belirlemek için hava kurusu haldeki örnekler, 20 ± 5 ºC sıcaklıkta da-mıtık su içerisine batırılarak bekletilmiştir. Örneklerin tamamen su içerisine batmasını sağlanmak amacıyla üzerlerine ağırlık konulmuştur. Seçilen örneklerde yapılan ölçüm-lerde son iki ölçüm arasındaki fark 0,02mm’yi aşmaması sonucunda örneklerin lif doy-gunluk noktasına ulaştığı kabul edilmiştir. Örnekler su kabından çıkarılarak üzerindeki fazla su kurutma kağıdıyla alınmıştır. Örnek boyutları 0,001mm hassasiyetli kumpasla ölçülmüştür. Etüv kurutma fırınına konulan örneklerin çatlamasını engellemek için fırın sıcaklığını kademeli olarak 50 ºC, 75 ºC ve 103 ± 2 ºC’ye çıkartılmıştır. Etüv kurutma fırınında tam kuru hale gelen örnekler desikatörde soğutularak boyutları 0,001 hassasi-yetli kumpaslarla ölçülmüştür. Daralma yüzdeleri aşağıdaki formül ile hesaplanmıştır (Büyüksarı, 2006).

βr, t, l = ((l r, t, l max – l r, t, l min) / l r, t, l max) * 100 (2.4) βr,t,l = Radyal, teğet ve boyuna daralma yüzdeleri (%)

Teğet, radyal ve boyuna yönde daralma yüzdeleri (βt, βr, βl) ayrı olarak hesaplanmış, hacimsel daralma yüzdesi (βv) daralma yüzdelerinin toplamı ile elde edilmiştir.

βv = βl + βr + βt (2.5) Genişleme yüzdelerinin belirlenmesi için hazırlanan örnekler ilk olarak etüv kurutma fı-rınına yerleştirilmiş ve 103 ± 2 ºC ‘de tam kuru ağırlığa ulaşıncaya kadar fırında bekletil-miştir. Tam kuru ağırlığa ulaşan örnekler desikatör yardımı ile soğutulmuştur. Desika-törde soğutulan örneklerin boyutları 0,001 mm hassasiyetli kumpas ile ölçülmüştür. Ge-nişleme yüzdeleri aşağıdaki formül ile hesaplanmıştır (Büyüksarı, 2006).

αr, t, l = ((l r, t, l max – l r, t, l min) / l r, t, l min) * 100 (2.6) αr,t,l = Radyal, teğet ve boyuna genişleme yüzdeleri (%)

Teğet, radyal ve boyuna yönde daralma yüzdeleri (αt, αr, αl) ayrı olarak hesaplanmış, hacimsel genişleme yüzdesi (αv) genişleme yüzelerinin toplamı ile elde edilmiştir. 2.2.1.5. Lif Doygunluğu Noktası Rutubeti

Lif doygunluğu rutubeti (LDN), hücre çeperlerinde bulunan bağlı suyun olduğu fakat hücre boşluklarında serbest suyun hiç bulunmaması ile açıklanmaktadır. Bu süreçten

21

sonra odun su almaya devam etse bile boyutlarda değişim meydana gelmez. Odunda ça-lışma LDN değerinin altındaki rutubet değerlerinde meydana gelmektedir. LDN değerleri ağaç türlerine göre farklılık göstermektedir. Lif doygunluğu rutubet derecesi aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanmıştır (Bozkurt ve Erdin, 1996).

LDN = βv / R (2.7) Formülde;

LDN: Lif doygunluğu rutubeti (%) βv: Hacimsel daralma yüzdesi (%) R: Hacim yoğunluk değeri (g/cm³)

2.2.2. Mekanik Özellikler

Mekanik özellikler, ağaç malzemede gerilme, deformasyon ve kırılmalara yol açan me-kanik cinsten dış kuvvet ile yüklemelere, odunun karşı koyma derecesini ve durumunu ortaya koymaktadır. Bu özellikler, ağaç türüne, yoğunluğuna, rutubet miktarına, ısı dere-cesine, coğrafi orijine, yetişme muhiti şartlarına, anatomik yapıya kimyasal bileşime, çü-rük ve sağlam oluşa, kusurların bulunup bulunmamasına kuvvetin tesir yönü ile lif doğ-rultusu arasındaki açıya göre farklılık göstermektedir (Bozkurt ve Erdin, 1996).

Deneylerde 1 ve 10 tonluk üniversal ağaç malzeme test makinesi ve pandüllü çekiç aleti kullanılmıştır. Mekanik özellikler olarak liflere paralel basınç, eğilme, eğilmede elastiki-yet modülü, dinamik eğilme (şok) değerleri belirlenmiştir.

2.2.2.1. Eğilme Direnci

Eğilme direnci deneyleri TS 2474/1976 esaslarına uygun olarak yapılmıştır. Örnekler 20x20x360 mm boyutlarında hazırlanan örnekler üst yüzeyleri zımparalanmıştır. Hazır-lanan örnekler iklimlendirme odasında 20 ± 2 ºC sıcaklık ve %65 ± 5 bağıl nem şartla-rında sonuç nemi %12 olması sağlanmıştır. Örnekler makinede 1,5 ± 0,5 dakikada kırı-lacak Şekilde ayarlanmış kırılma anındaki kuvvet (Pmax) ± 1kp duyarlıkta ölçülerek eğilme direnci aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanmıştır (Bozkurt ve Erdin, 1996). δE = (3 x Pmax x Ls) / (2 x b x h²) (2.8)

Formülde;

22

Pmax: Kırılma anındaki kuvvet (N) L_s: Dayanak noktaları arasındaki açıklık (mm) b: Örnek genişliği (mm) h: Örnek kalınlığı (mm) 2.2.2.2. Eğilmede Elastikiyet Modülü

Eğilmede elastikiyet modülünün belirlenmesinde eğilme direnci örneklerinden faydala-nılmış ve deneyler TS 2478 (1976) esaslarına göre yürütülmüştür. Her ağaç türü için en az üç örnekte kırılma yükü değerli belirledikten sonra ortalama değerler alınarak bu değer 3 ‘e bölünmüş ve bu yüke kadar elastik deformasyon bölgesi kabul edilmiştir. Elastik bölgede uygulanan yüklere karşılık meydana gelen eğilmelerden yararlanılarak aşağıdaki formül yardımı ile elastikiyet modülü hesaplanmıştır (Bozkurt ve Erdin, 1996).

E = (∆P x LS³) / (4 x f x b x h³) (2.9)

Formülde;

E: Elastikiyet modülü (N/mm²) ∆P: Elastik bölgedeki kuvvet (N) LS: Dayanak noktaları arasındaki açıklık (mm)

b: Örnek genişliği (mm) h: Örnek yüksekliği (mm) f: Eğilme miktarı (mm) 2.2.2.3. Dinamik Eğilme (Şok) Direnci

Deneyler TS 2477 (1976) esaslarına göre yapılmıştır. Deney örnekleri 20x20x300 mm boyutlarında hazırlandıktan sonra iklimlendirme dolabında 20 ± 2 ºC sıcaklık ve % 65 ± 5 bağıl nem şartlarında bekletilerek rutubetlerinin yaklaşık %12 olması sağlanmıştır. Şok direnci deneyi pandüllü çekiç kullanılarak yapılmıştır. Örnekler makineye çarpma, radyal yüzeye olacak Şekilde yerleştirilmiştir. Pandül şeklindeki çekiç (çekicin ağırlığı 8.5 kg, düşme mesafesi 120 cm’dir) örneğin orta kısmına çarptırılarak kırılmıştır. Her örnek için kırılmadan sonra elde edilen iş miktarı belirlenerek şok dirençleri aşağıdaki formülden hesaplanmıştır (Bozkurt ve Erdin, 1996).

23 Formülde;

δş: Şok direnci (kpm/cm2)

W: Örnek kırıldığında elde edilen iş miktarı (kpm) b: Örnek genişliği (cm) h: Örnek yüksekliği (cm)

kpm/cm2 olarak hesaplanan şok direnci değerleri kN/cm’ye çevrilmiştir (Şekil 2.3).

Şekil 2.3. Şok direnci deney örneklerinin şekli ve boyutları.

2.2.3. İstatistiki Yöntemler

Bu araştırmada yüksek frekans+vakumlu kurutma fırınında ve doğal kurutma yönteminde kurutulan deney örneklerinin fiziksel ve mekanik özellikleri test sonuçlarının ortalama değerlerine ilişkin istatistik analizleri bağımsız gruplarda T testi SPSS 22 paket programı (Anonim 2017) kullanılarak yapılmıştır.

24

3. BULGULAR VE TARTIŞMA

3.1. FİZİKSEL ÖZELLİKLERE AİT BULGULAR

3.1.1. Yoğunluk

3.1.1.1. Hava Kurusu Yoğunluk

Hava kurusu yoğunluk değerleri iki ağaç türünde ceviz (Juglans regia) ve meşe (Quercus robur) 120 adet örnek üzerinden hesaplanmıştır. Ceviz ve Meşe türleri için hesaplanan hava kurusu yoğunluk değerlerinin istatistiki sonuçları Çizelge 3.1’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.1. Hava kurusu yoğunluk değerleri (g/cm3₎

Ağaç Türü Kurutma Türü N X S V R Xmin Xmax Meşe I 30 0,753 0,0382 5,070 0,19 0,630 0,820 II 30 0,749 0,0436 5,819 0,18 0,679 0,855 Ceviz I 30 0,702 0,0326 4,641 0,13 0,634 0,767 II 30 0,691 0,0345 4,999 0,13 0,631 0,764

I- Doğal Kurutma, II- Hf+V Kurutma

Ortalama hava kurusu yoğunluk Meşe doğal kurutmada 0,753 g/cm³, HF+V kurutmada 0,749 g/cm³, Ceviz doğal kurutmada 0,702 g/cm³, HF+V kurutmada 0,691 g/cm³ olarak bulunmuştur. Her bir ağaç türü için ayrı ayrı olmak üzere yüksek frekanslı vakumlu ku-rutma üzerine hava kurusu yoğunluk ortalamaları arasında fark olup olmadığını belirle-mek için t-testi uygulanmış ve sonuçlar Çizelge 3.2 ’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.2. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin hava kurusu yoğunluk ortalamalarına ilişkin t testi sonuçları.

Kurutma yöntemi X (%) S t-Hesap df Sig

Meşe Doğal 0,752 0,381 0,404 57,035 0,688

Meşe HF+V 0,748 0,435

Ceviz Doğal 0,702 0,325 1,353 57,987 0,181

Ceviz HF+V 0,690 0,321

Doğal yöntemle ve yüksek frekansla kurutulan meşe örneklerinin hava kurusu yoğunluk-ları üzerine etkisi % 5 yanılma olasılığı ile önemli bulunmamıştır (p>0,05).

25

Türkiye’de yetişen endüstriyel öneme sahip ağaçların fiziksel özellikleri ile ilgili çalış-mada As vd. (2001)’de saplı meşe odununun hava kurusu yoğunluk değerini 0,69 g/cm3 adi cevizde 0,68 g/cm3 olduğunu belirtmiştir. Kantay vd. (2000)’ de yaptıkları bir çalış-mada adi cevizin doğal halde kurutma sonucunda hava kurusu yoğunluk değerini 0,68 g/cm3 olduğunu belirtmektedir. Bunlara göre HF+V kurutma işlemi sonucunda hava ku-rusu yoğunluk değerlerinde istatistik anlamda önemli bir değişme meydana gelmemiş olup, hava kurusu yoğunluk değerleri üzerine yüksek frekanslı kurutmanın önemli bir etkisinin olmadığı ifade edilebilir.

3.1.1.2. Tam Kuru Yoğunluk

Hava kurusu yoğunluk değerleri ceviz (Juglans Regia) ve meşe (Quercus Robur)’den alı-nan 120 adet örnek üzerinden hesaplanmıştır. Doğal kurutma ve Hf+ V kurutma yönte-miyle elde edilen örneklerden hesaplanan tam kuru yoğunluk değerleri istatistik değer-lendirme sonuçları Çizelge 3.3’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.3. Tam Kuru Yoğunluk Değerleri (g/cm³).

Ağaç Türü Kurutma Türü N X S V R Xmin Xmax

Meşe I 30 0,693 0,0348 5,019 0,170 0,580 0,750 II 30 0,694 0,0400 5,759 0,168 0,624 0,792 Ceviz I 30 0,645 0,0266 4,117 0,094 0,604 0,698 II 30 0,630 0,0334 5,302 0,145 0,544 0,688

I- Doğal Kurutma, II- Hf+V Kurutma

Ortalama tam kuru yoğunluk; Meşe doğal kurutmada 0,693 g/cm³, HF+V kurutmada 0,694 g/cm³; Ceviz doğal kurutmada 0,645 g/cm³, HF+V kurutmada 0,630 g/cm³, olarak bulunmuştur. Her bir ağaç türü için ayrı ayrı olmak üzere yüksek frekanslı vakumlu ku-rutma üzerine tam kuru yoğunluk ortalamaları arasında fark olup olmadığını belirlemek için t-testi uygulanmış ve sonuçlar Çizelge 3.4’ de gösterilmiştir.

Çizelge 3.4. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin tam kuru yoğunluk ortalamalarına ilişkin t testi sonuçları.

Kurutma yöntemi X S t-Hesap df Sig

Meşe Doğal 0,693 0,0348 0,790 56,924 0,937

Meşe HF+V 0,694 0,0400

Ceviz Doğal 0,645 0,0266 1,900 53,890 0,062

26

Doğal yöntemle ve yüksek frekansla kurutulan meşe ve ceviz örneklerinin tam kuru yo-ğunlukları üzerine etkisi % 5 yanılma olasılığı ile önemli bulunmamıştır. (p>0,05). Türkiye’de yetişen endüstriyel öneme sahip ağaçların fiziksel özellikleri ile ilgili bir ça-lışmada saplı meşe odununun tam kuru yoğunluk değerini 0,65 g/cm3 _{adi cevizde 0,64}

g/cm3 olduğunu belirtmiştir (As vd. 2001; Kantay vd. 2000). Yapılan bu çalışmada elde edilen sonuçlar literarür ile uyumlu olduğunu göstermiştir. HF+V ile kurutma yönteminin ağaç malzemenin tam kuru yoğunluğu üzerine önemli bir etkisinin olmadığı ve kurutma işlemine bağlı önemli derecede ağırlık kaybının meydana gelmediği ifade edilebilir.

3.1.2. Odun Su İlişkileri

3.1.2.1. Daralma Genişleme Denemeleri

Her iki kurutma türü (Doğal kurutma, Hf+V kurutma) için teğet, boyuna ve hacimsel daralma miktarları Çizelge 3.5’de verilmiştir.

Çizelge 3.5. Daralma Yüzdeleri (%). Ağaç Türü Kurutma Türü N X S S2 V R Xmin Xmax MEŞE I βt 30 6,91 1,185 1,404 17,1 5,28 3,62 8,90 βr 30 5,34 1,172 1,374 21,9 5,03 4,06 9,09 βl 30 0,42 0,366 0,134 87,6 1,45 0,03 1,48 βv 30 12,68 1,842 3,393 14,5 8,88 8,86 17,74 II βt 30 7,52 1,081 1,168 14,4 4,26 5,60 9,86 βr 30 5,08 0,985 0,970 19,4 4,53 3,86 8,38 βl 30 0,35 0,985 0,970 282,5 0,86 0,03 0,90 βv 30 12,95 1,322 0,063 1,9 5,67 10,69 16,36 C EV İZ I βt 30 7,82 1,288 1,659 16,5 5,37 5,14 10,51 βr 30 5,52 1,282 1,643 23,2 5,81 2,50 8,31 βl 30 0,19 0,290 0,084 156,7 0,89 0,03 0,92 βv 30 13,53 1,597 2,552 11,8 5,63 10,19 15,82 II βt 30 7,01 1,084 1,175 15,5 4,47 4,74 9,21 βr 30 5,41 1,267 1,605 23,4 5,58 2,90 8,48 βl 30 0,54 0,516 0,266 95,1 1,99 -0,23 1,76 βv 30 12,97 1,903 3,620 14,7 5,99 9,99 15,98 I- Doğal Kurutma, II- Hf+V Kurutma

Ortalama teğet, radyal, boyuna ve hacimsel daralma yüzdeleri sırasıyla; Meşe doğal ku-rutmada %6,91, %5,34, %0,42, %12,68, meşe Hf+V kuku-rutmada %7,52, %5,08, %0,35, %12,95 ve ceviz doğal kurutmada %7,82, %5,52, %0,19, %13,53, ceviz Hf+V kurutmada

27

%7,41, %5,47, %0,36, %13,25 olarak bulunmuştur. Her bir kurutma türünde kendi içeri-sinde hacimsel daralma değerleri bakımından anlamlı bir değişim gösterip göstermediği t testi ile incelenmiş olup, Çizelge 3.6’ da gösterilmiştir.

Çizelge 3.6. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin hacimsel daralma yüzdelerine ilişkin t testi sonuçları.

Kurutma yöntemi X (%) S t-Hesap df Sig

Meşe Doğal 12,675 1,841 0,667 52,622 0,508

Meşe HF+V 12,951 1,322

Ceviz Doğal 13,526 1,597 1,238 56,313 0,221

Ceviz HF+V 12,965 1,902

Doğal yöntemle ve yüksek frekansla kurutulan meşe ve ceviz örneklerinin hacimsel da-ralma yüzdesi üzerine etkisi %5 yanılma olasılığı ile önemli bulunmamıştır (p>0,05). Türkiye’de yetişen endüstriyel öneme sahip ağaçların fiziksel özellikleri ile ilgili çalış-mada saplı meşe odununda radyal yönde daralma %4, teğet yönde %7,8, hacimsel daral-mayı ise %12,2 olarak belirtmiştir. Adi ceviz odununda ise radyal yönde daralma %5,4, teğet yönde %7,5 ve hacimsel daralma miktarını %13,4 olarak belirtmişlerdir (Kantay vd., 2000). Yapılan bu çalışmada elde edilen sonuçlar genel olarak literarür ile uyumlu olduğu görülmüştür. HF+V ile kurutma yönteminin ağaç malzemenin daralma yüzdeleri üzerine önemli bir etkisinin olmadığı ifade edilebilir. Her iki kurutma türü için teğet, bo-yuna, ve hacimsel genişleme miktarları Çizelge 3.7’de verilmiştir.

Çizelge 3.7. Genişleme Yüzdeleri (%). Ağaç Türü Kurutma Türü N X S S² V R Xmin Xmax ME ŞE I αt 30 8,637 1,266 1,602 14,655 6,141 5,831 11,971 αr 30 6,183 1,142 1,305 18,475 3,463 4,825 8,288 αl 30 0,826 0,370 0,137 44,770 1,207 0,062 1,268 αv 30 15,646 1,078 1,162 6,890 4,808 13,314 18,122 II αt 30 10,026 1,155 1,333 11,516 4,577 7,357 11,934 αr 30 5,624 2,269 5,149 40,350 8,852 0,100 8,952 αl 30 0,507 0,426 0,181 235,21 1,642 0,020 1,662 αv 30 16,157 3,060 9,366 18,941 10,478 10,306 20,784 C E Vİ Z I αt 30 9,196 1,496 2,239 16,272 5,315 6,589 11,904 αr 30 6,688 1,086 1,178 16,231 4,295 4,914 9,209 αl 30 0,669 0,376 0,141 56,216 1,378 0,067 1,445 αv 30 16,553 2,095 4,387 12,654 6,515 13,268 19,783 II αt 30 9,850 1,802 3,246 18,291 5,977 6,222 12,199 αr 30 6,191 1,789 3,199 28,888 6,477 2,400 8,877 αl 30 0,652 0,331 0,110 50,797 1,144 0,100 1,244 αv 30 16,693 3,399 11,553 20,361 10,727 10,122 20,849

28

Ortalama teğet, radyal, boyuna ve hacimsel genişleme yüzdeleri sırasıyla; meşe doğal kurutmada %8,637, %6,183, %0,826, %15,646, meşe Hf+V kurutmada %10,026, %5,624, %0,507, %16,157 ve ceviz doğal kurutmada %9,196, %6,688, %0,669, %16,553, ceviz Hf+V kurutmada %9,850, %6,191, %0,652, %16,693 olarak bulunmuş-tur. Her bir kurutma türünde kendi içerisinde hacimsel daralma değerleri bakımından an-lamlı bir değişim gösterip göstermediği t testi ile incelenmiş olup, Çizelge 3.8’ de göste-rilmiştir. Her bir kurutma türünde kendi içerisinde genişleme yüzdeleri bakımından an-lamlı bir değişim gösterip göstermediği t testi ile incelenmiştir. (Çizelge3.8).

Çizelge 3.8. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin hacimsel genişleme yüzdelerine ilişkin t testi sonuçları.

Kurutma yöntemi X (%) S t-Hesap df Sig

Meşe Doğal 15,379 1,066 1,314 35,935 0,197

Meşe HF+V 16,157 3,060

Ceviz Doğal 16,552 2,094 0,193 48,248 0,848

Ceviz HF+V 16,693 3,398

Doğal yöntemle ve yüksek frekansla kurutulan meşe ve ceviz örneklerinin hacimsel ge-nişleme yüzdesi üzerine etkisi %5 yanılma olasılığı ile önemli bulunmamıştır. (p>0,05).

3.1.3. Lif Doygunluğu Noktası

Lif doygunluk noktası (LDN) tanımlayıcı istatistikleri Çizelge 3.9’ da verilmiştir. Çizelge 3.9. Lif Doygunluk Noktası (%).

Ağaç Türü Kurutma Türü N X S S² V R Xmin Xmax Meşe I 30 20,895 3,100 9,609 14,836 15,050 14,060 29,110 II 30 21,430 2,629 6,913 12,269 11,510 16,567 28,078 Ceviz I 30 24,205 3,401 11,568 14,052 11,926 17,763 29,689 II 30 23,940 4,253 18,090 17,766 13,421 17,091 30,512

I- Doğal Kurutma, II- Hf+V Kurutma

Ortalama Lif doygunluk noktası değerleri Meşe doğal kurutmada% 20,895, HF+V kurut-mada % 21,430; Ceviz doğal kurutkurut-mada % 24,205, HF+V kurutmada % 23,940, olarak bulunmuştur. Her bir kurutma türünde kendi içerisinde LDN yüzdeleri bakımından an-lamlı bir değişim gösterip göstermediği t testi ile incelenmiştir (Çizelge3.10).

29

Çizelge 3.10. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin LDN yüzdelerine ilişkin t testi sonuçları.

Kurutma yöntemi X (%) S t-Hesap df Sig

Meşe Doğal 20,895 3,099 0,721 56,496 0,474

Meşe HF+V 21,430 2,629

Ceviz Doğal 24,205 3,401 0,266 55,325 0,791

Ceviz HF+V 23,940 4,253

Doğal yöntemle ve yüksek frekansla kurutulan meşe ve ceviz örneklerinin lif doygunluk noktası üzerine etkisi % 5 yanılma olasılığı ile önemli bulunmamıştır (p>0,05).

3.2. Mekanik Özelliklere Ait Bulgular

3.2.1. Eğilme Direnci

Eğilme direnci değerlerine ait tanımlayıcı istatistikler Çizelge 3.11’ da belirtilmiştir.

Çizelge 3.11. Eğilme Direnci (N/mm²).

Ağaç Türü Kurutma Türü N X S S² V R Xmin Xmax Meşe I 15 88,825 8,313 69,098 9,358 24,370 75,360 99,730 II 15 78,189 10,170 103,436 13,007 33,040 61,860 94,900 Ceviz I 15 99,036 9,162 83,938 9,251 31,450 82,810 114,260 II 15 92,714 11,787 129,524 14,115 54,500 62,330 116,830 I- Doğal Kurutma, II- Hf+V Kurutma

Ortalama eğilme direnci, Meşe doğal kurutmada 88,825 (N/ mm²), HF+V kurutmada 78,189 (N/ mm²); Ceviz doğal kurutmada 99,036 (N/ mm²), HF+V kurutmada 92,714 (N/ mm²) olarak bulunmuştur. Her bir kurutma türünde kendi içerisinde eğilme direnci yüz-deleri bakımından anlamlı bir değişim gösterip göstermediği t testi ile incelenmiştir. Do-ğal ve yüksek frekans işlemine tabi tutulmuş meşe ve ceviz kerestelerine ait eğilme di-renci değerlerine ilişkin t testi sonuçları Çizelge 3.12’de gösterilmiştir.

30

Çizelge 3.12. Doğal kurutma ve HF+V kurutma sonucunda meşe ve ceviz deney örneklerinin eğilme direncine ilişkin t testi sonuçları.

Kurutma yöntemi X S t-Hesap df Sig

Meşe Doğal 88,824 8,312 3,136 26,933 0,004

Meşe HF+V 78,189 10,170

Ceviz Doğal 99,036 9,161 1,640 26,393 0,112

Ceviz HF+V 92,714 11,786

Doğal yöntemle ve yüksek frekansla kurutulan meşe ve ceviz örneklerinin eğilme direnci üzerine etkisi; meşe örneklerinde %5 yanılma olasılığı ile önemli bulunurken, ceviz ör-neklerinde ise önemsiz bulunmuştur (p>0,05) (Şekil 3.1).

Şekil 3.1. Eğilme direnci (N/mm²) ortalama değerler.

As vd. (2001) de yaptıkları çalışmada Quercus robur odununda eğilme direncini 88 N/mm2_{, adi cevizde ise 147 N/mm}2 _{olarak tespit etmiştir. Kantay vd. (2000) ise adi}

cevi-zin eğilme direncini 102 N/mm2 _{olarak tespit etmişlerdir. Yapılan bu çalışmada doğal}

kurutma yöntemi uygulanmış kerestelerde gerek meşe ve gerekse cevizde eğilme cinde benzer sonuçlar elde edilmiştir. HF+V kurutma uygulanmış meşede eğilme diren-cinde düşüş (yaklaşık %12) istatistik olarak önemli bulunmuştur. Meşenin yoğunluğu ce-vizden yüksek olup HF+V kurutma işleminin ceviz kerestelerine oranla daha güç oldu-ğunu göstermekte ve kurutma sırasında kurutma şiddetine bağlı lif dokuları arasında bağ-ların zayıfladığı ifade edilebilir. Ceviz kerestelerinin hem doğal kurutma hemde HF+V

88,825 78,189 99,036 92,714 0 20 40 60 80 100 120 I (Doğal Kurutma) II (Hf+V Kurutma) I (Doğal Kurutma) II (Hf+V Kurutma) Meşe Ceviz Eğ il me Dire nc i (N /mm 2)