| |
|
» Haberin devamı... |
|
| TERMAL MODİFİKASYON İŞLEMLERİ AHŞABIN KORUNMASI İÇİN İYİ BİR ALTERNATİF MİDİR? PROF. DR. RAMAZAN KANTAY / DOÇ. DR. S. NAMİ KARTAL
Ağaç malzemenin korunmasında kullanımı ya sınırlandırılmakta ya da tamamen yasaklanmaktadır. Geleneksel odun emprenye maddeleri üzerine yoğunlaşan çevresel duyarlılık beraberinde yeni kimyasal maddelerin, metodların ve yeni ürünlerin geliştirilmesi amacı ile bilimsel araştırmaların da artmasına neden olmaktadır. Modifiye amaçlı termal (ısıl) işlemler de uzun yıllardan bu yana odunun çeşitli özelliklerini değiştirmek ve iyileştirmek amacı ile ağaç malzemeye uygulanmaktadır (Fengel 1966, Noack 1969, Schneider 1971). Termal işlemler sonucunda ağaç malzemenin rutubet alıp çalışması azalmakta ve boyutsal stabilizasyon sağlanmakta, yeknesak renk dağılımı elde edilmekte, odunun mantarlara karşı biyolojik direncinde artışlar olmakta, buna karşın mekanik dirençlerde düşmeler görülmektedir (Şekil 1). Termal (ısıl) işlemler sonucunda ağaç malzemede görülen değişimler, odun yapısında meydana gelen kimyasal değişimler ya da modifikasyonlar nedeni ile oluşmaktadır. Termal işlemler nedeniyle oluşan hidroliz reaksiyonları sonucu hemiselülozlardan asetik asit oluşmakta ve bu asit hemiselülozların hidrolizinde önemli rol oynamaktadır. Ayrıca oluşan bu organik asitler amorf bölgelerde selüloz mikrofibrillerinin depolimerizasyonuna yol açmaktadır. Genel olarak bakıldığında, lignin termal bozunmaya karşı en dayanıklı komponentdir. Lignin maddesi sıcaklığın 200°C’yi aştığı durumlarda bozunmaya başlayabilmektedir. Kondensasyon reaksiyonlarının meydana geldiği 120-220°C sıcaklık aralığında oluşan odundaki renk değişiklikleri aslında ligninden kaynaklanan reaksiyonların sonucu olmaktadır (Fengel 1966, Noack 1969, Schneider 1971). Termal (ısıl) işlem görmüş ağaç malzemenin biyolojik bozunmaya karşı direnci genellikle artar olarak bilinmesine rağmen bu konuda çeşitli tereddütler de bulunmaktadır. Çalışmalar termal işlem görmüş ağaç malzemenin toprak temaslı uygulamalarda kullanılamayacağını fakat dış maksatlı uygulamalarda toprak temasının olmadığı yerlerde kullanılabileceğini göstermiştir. Bazı çalışmalar ise termal işlem görmüş odunu dayanıklı yada çok dayanıklı sınıfa girdiğini göstermiştir. Aslında dayanıklılık konusundaki çelişkiler, işlem türü, kullanılan ağaç türü, uygulanan sıcaklık ve süre, laboratuar ya da arazi denemeleri, test süreleri, test edilen biyolojik faktörler (mantar, böcek, termit vb.) gibi değişkenlerden kaynaklanmaktır. Termal işlemlerden sonra ağaç malzeme belirgin olarak düşük miktarda hemiselüloz içermekte ve böylece termal işlem görmüş ağaç malzeme mantar ataklarına karşı daha dirençli hale gelmektedir. Bununla birlikte hemiselülozların bozunma derecesi, iğne yapraklı ve yapraklı ağaç odunlarındaki hemiselüloz gruplarının farklılığı da direnç değerlerinde farklılıklar olmasına neden olabilmektedir. Biyolojik bozunmaya karşı direnç artışında ayrıca su absorpsiyon kapasitesinin düşmesi ve denge rutubet miktarındaki azalmalar da etkili olmaktadır. Japonya’da yapılan çeşitli araştırmalar, termal işlem görmüş ağaç malzemenin genel olarak termitlere karşı dirençlerinde düşüşler olduğunu göstermiştir. Yine Kartal (2006) tarafından laboratuar şartlarında kuru hava ile termik işlem görmüş ağaç mazeme ile yapılan termit testlerinde, işlem gören ağaç malzemenin termal işlem görmeyen ağaç malzemeden daha fazla bu zararlılar tarafından tahrip edildiğini göstermiştir. Termal işlem görmüş ağaç malzemenin mavi renklenme ve küf mantarlarına karşı ise etkinliğinde bir değişme olmamakta ve bu tür mantarlara karşı diren. artışı görülmemektedir. Gerçek odun tahripçisi mantarlar denilen esmer ve beyaz çürüklük mantarlarına karşı ise laboratuar testlerinde değişik bulgular elde edilmiştir. Bazı araştırmalar özellikle beyaz çürüklük mantarlarına karşı dirençlerde artışlar olduğunu belirtmekte olmasında rağmen, çok sayıda araştırma termal işlem görmüş ağaç malzemenin toprakla temaz eden yerlerde kullanılmamasını önermektedir (Jämsä and Viitaniemi 1998, Kamdem et al. 1999, Wienhaus 1999, Rapp et al. 2000, Momohara et al. 2003, Doi et al. 2004, Welzbacher and Rapp 2005, Kartal 2006, Kartal 2007; Boonstra et al. 2007). Boonstra and Doelman (1999) ise DIN EN 350-2 standardlarına göre termal işlem görmüş ağaç malzemeyi dayanıklı yada çok dayanıklı sınıfa sokmaktadır. Bu tartışmalarda ise ağaç türlerinin farklılığı, termal işlem süreleri ve sıcaklıklar, termal işlem türü (termik, hidrotermik veya yağlı termal işlemler), ve malzemenin boyutları önemli rol oynamaktadır (Syrjanen and Kangas 2000, Tjeerdsma et al. 2000).
Modifiye amaçlı termal (ısıl) işlem görmüş ağaç malzemenin özellikleri kullanılan sıcaklığa doğrudan bağlı olduğundan düşük ve yüksek sıcaklıklarda elde edilen malzemenin kullanım yerlerinde de farklılıklar olacaktır. Düşük sıcaklıklarda termal işlem uygulanan ağaç malzeme bina elemanları, kuru şartlarda kullanılacak mobilyalar, bahçe mobilyası, sauna elemanları ve kapı-pencere doğramalarında, panjur vb. elemanlarda kullanılabilmektedir. Yüksek sıcaklıklarda termal işlem uygulanan malzeme ise dış kapı ve penceler, dış cephe kaplamaları, sauna ve banyo elemanları, döşeme malzemesi, bahçe mobilyası, ses bariyerleri vb. kullanım yerlerine sahip olmaktadır (Resim 1). Yukarıda belirtilen bilgiler ışığında, termal (ısıl) işlemlerin geleneksel emprenye maddeleri kadar ağaç malzemeyi dış ortamlarda, toprakla temas ve su içerisinde uygulamalarda koruyamayacğı sonucu ortaya çıkmaktadır. Toprakla temas ve su içerisinde ağaç malzemenin karşılaşabileceği zararlılar çeşitlenmekte ve zararın şiddeti de artmaktadır. Ayrıca bu tür kullanım yerlerinde sürekli ıslanma riski ve toprak ve sulardan kaynaklanabilecek biyolojik yıkanma da ağaç malzemenin degradasyonunda etkili olacaktır. Ancak termal işlem görmüş ağaç malzemenin Risk Sınıfı 3’e kadar olan kullanım yerlerinde değerlendirilmesi yerinde olacaktır (Tablo 1). Özellikle Risk Sınıfı 3 bu tür malzemelerin kullanımı için önemli olup, bu alanlarda emprenye maddesi kullanımının azalmasına neden olabilecektir.
KAYNAKLAR Boonstra, M., Doelman, P. (1999) Die Eigenschaften von PLATO veredeltem Holz. PLATO HOUT BV – PLATO veredeltes Holz, 16 pp Boonstra, M., Acker, vJ., Kegel, E., Stevens, M. (2007) Optimisation of a two-stage heat treatment process: durability aspects. Wood Science and Technology 41:31-57 DIN EN 335-1-2-3 (1994). Durability of wood and wood-based products - Definition of hazard use classes of biological attack -Part 1: General, Part 2: Application to solid wood, Part3: Application to wood-based panels DIN EN 350-2 (1994) Natürliche Dauerhaftigkeit von Vollholz; Teil 2: Leitfaden für die natürliche Daeuerhaftigkeit und Trankbakeit von ausgewahlten Holzaretn von besenderer Bedeutung für Europa Doi, S., Hanata, K., Kamonji, E., Miyazaki, Y. (2004) Decay and termite durabilities of heat treated wood. In: Proceedings of The 35th Annual Meeting of International Research Group on Wood Protection (IRG), 6-10 June 2004, Ljubljana, Slovenia, Document No: IRG/WP 04-40272, 7 pp Fengel, D. (1966) Die Hemicellulosen in ünbehandeltem und termisch benahdeltem Fichtenholz, Institut für Holzforschung und Holztechnik der Universitat Munchen Jämsä, S., Viitaniemi, P. (1998) Heat treatment of wood. Better durability without chemicals. Nordiske Trebeskyttelsesdager 47-51 Kamdem, D.P., Pizzi, A. Guyonnet, R., Jermannaud, A. (1999) Durability of Heat-Treated Wood. Stockholm: Intern. Res. Group Wood Pres., Doc.No.: IRG/WP 99-40145, 15 pp Kartal, S.N. (2006) Combined effect of boron compounds and heat treatments on wood properties: Boron release and decay and termite resistance. Holzforschung 60: 455-458 Kartal, S.N. (2007) Mold resistance of heat-treated wood. In: 38th Annual Conference of International Research Group on Wood Protection (IRG). May 22-25, 2007, Wyoming, USA Momohara, I., Ohmura, W., Kato, H., Kubojima, Y. (2003) Effect of high-temperature treatment on wood durability against the brown-rot fungus, Fomitopsis palustris, and the termitei Coptotermes formosanus. In: 8th International IUFRO Wood Drying Conference, 2003, pp. 284-287 Noack, D. (1969) Uber die Heisswasserbehandlung von Rotbuchenholz im Temperaturebereich von 100-180°C. Holzforschung und Holzverwertung 21:118-124 Rapp, A.O.; Sailer, M.; Westin, M. (2000) Innovative Holzvergütung – neue Einsatzbereiche für Holz. In: Tagungsband zur 17. Dreiländer-Holztagung 2000. Zürich: Schweizerische Arbeitsgemeinschaft für Holzforschung, Holz ART 2000: 153-160 Schnieder, A. (1971) Untersuchungen über den Einfluss von Warmebehandlung im Temperaturebereich von 100 bis 200°C auf Elastizitatmodul, Druckfestigkeit und Bruchschlagarbeit von Kifernsplint und Buchenholz. Holz als Roh und Werkstoff 29:431-440 Syrjanen, T., Kangas, E. (2000) Heat treated timber in Finland. 31st Annual Conference of International Research Group on Wood Protection (IRG), May 14-19, 2000, Hawaii, USA, Document No: IRG/WP 40158, 9 pp Tjeerdsma, B.F., Stevens, M., Militz, H. (2000) Durability aspects of (hydro)thermal treated wood. 31st Annual Conference of International Research Group on Wood Protection (IRG), May 14-19, 2000, Hawaii, USA, Document No: IRG/WP 40160, 10 pp Welzbacher, C.R., Rapp, A.O. (2005) Durability of heat treated materials from industrial processes in ground contact. In: Proceedings of The 36th Annual Meeting of International Research Group on Wood Protection (IRG), 24-28 April 2005, Bangalore, India, Document No: IRG/WP 05-40312, 13 pp Wienhaus, O. (1999) Modifizierung des Holzes durch eine milde Pyrolyse – abgeleitet aus den allgemeinen Prinzipien der Thermolyse des Holzes. Wissenschaftliche Zeitschrift der Technischen Universität Dresden 48 (1999) Heft 2. pp. 17-22 |
|
