Ahşap Üst Yüzey İşlemlerinde Reçinenin Önemi ve Örnek Reçine Temizleme İşlemi

Prof.Dr. İlker USTA
iusta@hacettepe.edu.tr

 Özet

Bu çalışmada, mobilya üst yüzey işlemelerine etkisi bakımından reçine ve reçine temizleme işlemi kısaca tanıtılmış ve kombine olarak hazırlanan bütünleşik reçine temizleme reçetesi kullanılarak çam için gerçekleştirilen örnek uygulama (enine, radyal ve teğet kesit yüzeyleri açısından) değerlendirilmiştir.

Importance Of Resin In Surface Finishing Of Wooden Materials And An Illustrative Study Of Resin Wiping

Abstract

In this study, resin and its removing processes were introduced on the base of the effects on the surface finishing properties of resinous wooden materials. Also, the comparative results of the example study, which was carried out for wiping the resin using an integrated recipe, were discussed according to the longitudinal, radial and tangential surfaces of pine species.

1. Giriş

Botanikte, açık tohumlular alt şubesinde tanımlanan; çam (pinus spp.), göknar (abies spp.), ladin (picea spp.), melez (larix spp.), servi (cupressus spp.), sedir (cedrus spp.), ardıç (juniperus spp.) ve suga (tsuga spp.) gibi ağaç türleri, reçineliler kategorisi içerisinde incelenir (Panshin & De Zeeuw, 1980; Bozkurt, 1986). Yaprakları iğne biçiminde olan bu ibreli türlerin anatomik yapısında bulunan reçine keseleri ve/veya reçine kanalları bol miktarda reçine ile doludur (Tsoumis, 1991; Aslan, 1994).

Reçine; saydam, yarı akışkan, suda çözünmeyen, billurlaşmaya elverişli ve kolay ergiyen organik bir maddedir (Sjostrom, 1993). Kimyasal olarak, ağaçtaki esansların oksitlenmesiyle meydana gelen reçinenin birleşiminde, suda erimeyen ve alkolde eriyen terpen türevleri, yağlar ve organik eriticiler bulunur (Fengel & Wegener, 1989).

Reçine, organik bir madde olduğu için, doğal ahşap renginden daha koyuca bir renk tonu ile ağaç malzemenin enine, radyal ve teğet kesit yüzeylerinde belirgin olarak görülür (Resim 1).

Mobilya-konstrüksiyon uygulamalarında, reçine oranı yüksek ağaç türlerinin kullanılması, perdahlanarak boya/cila işlemine tabi tutulan ağaç malzeme için öngörülen ağartma (renk açma), renklendirme ve vernikleme gibi üst yüzey işlemlerini olumsuz yönde etkileyerek, hedeflenen üst yüzey işlemlerinin başarılı bir biçimde gerçekleştirilmesine büyük ölçüde engel olur (Resim 2) ve son ürün haline getirilmiş ahşap eşyanın kalitesini önemli düzeyde düşürür. Bu nedenle, reçineli ağaç türlerinin kullanılması halinde, ağaç malzemedeki reçinenin özel teknikler kullanılarak etkin bir biçimde ahşaptan temizlenmesi gerekir.

2. Reçineli Ağaç Malzeme ve Üst Yüzey İşlemleri 

2.1. Reçinenin Ahşap Üst Yüzey İşlemlerine Etkisi

Tracheid adı verilen odun hücrelerinin yapısında bulunan lümenlerin ve hücre çeperi üzerindeki geçitlerin/boşlukların kısmen veya tamamen reçine tarafından doldurulması, odunun yapısındaki mevcut iç yüzey alanının göreceli bir şekilde azalmasına neden olur (Kollmann & Cote, 1968; Jane, 1970; Hoadley, 1980).

Üst yüzey işlemleri bakımından değerlendirildiğinde; Şanıvar (1978) ve Sönmez (2000) tarafından açıklandığı gibi; üst yüzey işlemine tabi tutulan ahşabın reçineli olması, üzerine uygulanan üst yüzey sıvısının ağaç malzeme tarafından düzensiz bir biçimde emilmesine neden olur. Bu durum, değişik kimyasallar kullanılarak ahşap yüzeyine uygulanan ağartma ve renklendirme uygulamalarında renk tonu açısından yeknesak olmayan yüzey görünüm kusurlarının oluşmasına, ahşap yüzeyinin lekeli ve benekli bir hale gelmesine sebep olur. (Söz konusu bu durum Resim 2’de görülebilir). Ayrıca, reçinenin ahşaptaki iç yüzey alanının azalmasına sebep olması, boya/cila uygulamalarında ahşap yüzeyine uygulanan kimyasal maddelerle ahşap arasındaki mekanik bağlantının (başka bir deyişle adezyon kuvvetinin) zayıflamasına ve ahşabın yüzeyine uygulanan bu maddelerin güç kurumasına (yani beklenilenden daha uzun bir sürede kemikleşmesine) neden olur. Bununla birlikte, her ne kadar reçineli ahşabın üzeri boya/cila gibi katman yapan kimyasal üst yüzey maddeleriyle örtülmüş olsa da, ortamdaki ısı etkisi ile zamanla genleşen reçine, koruyucu katman yapacak şekilde yüzeye uygulanan boya/cila maddelerinin ahşap ile olan bağlantısını keserek (özellikle katmanın zayıf bulunduğu bölgesini delerek ya da yırtarak) ahşabın yüzeyine çıkabilir.

Sönmez (2000)’e göre, eskiden beri uygulanan pürmüz lambası ile reçineli kısımların yakılması uygulaması, her ne kadar opak (örtücü koruyucu) boyalar ile işleme tabi tutulacak işler için uygun olsa da, ağaç malzemenin doğal yapısını gösteren boya/cila gereçleriyle işlem görecek ahşap yüzeylerine uygulanamaz.  Bu nedenle, ağaç malzemeden üretilen mobilya ve dekorasyon elemanlarını korumak ve estetik değerini arttırmak için yapılan renklendirme, renk açma (ağartma) ve koruyucu katman oluşturma amacını güden üst yüzey işlemlerinin yapılışı sırasında ve koruyucu katmanı tamamlanmış yüzeylerde oldukça fazla olumsuzluğu görülen reçinenin, öngörülen bütün üst yüzey işlemlerinden önce uygun bir şekilde etkisiz hale getirilmesi gerekir. Günümüzde iç mimari-dekorasyon uygulamalarında oldukça yaygınlaşan iğne yapraklı ağaç malzemedeki reçinenin, ahşabın doğal yapısına ve estetik görünümüne zarar vermeden temizlenmesi gerekir.

2.2. Reçine Temizleyici Sıvılar

Organik yapısı nedeniyle dönüşümlülük özelliğine sahip olan reçinenin ağaç malzemeden temizlenmesi amacıyla geliştirilmiş uygulamalar, reçinenin eritilmesi veya sabunlaştırılması gibi iki temel yönteme göre düzenlenmiştir. Bu bağlamda, reçinenin eritilerek temizlenmesi için fizik etkili, sabunlaştırılarak temizlenmesi için ise kimyasal etkili temizleyiciler kullanılır (Şanıvar, 1978; Sönmez, 2000).

Alkol (etanol, C₂H₆O), aseton (C₃H₆O), etil glikol (C₂H₆O₂), metil klorür (CH₃-Cl) ve terebentin gibi organik sıvılar fizik etkili (eritici) reçine temizleyicileri olarak kullanılırlar (Şanıvar, 1978; Sönmez, 2000). Bunların genel karakteristik özellikleri, reçinenin kimyasal yapısına zarar verememeleri ve reçineyi çözerek (eriterek) temizlemeleridir. Reçinenin kimyasal yapısının bu maddeler tarafından değiştirilememesi, ahşap yüzeyine uygulanan fizik etkili çözücü sıvının yüzeyden buharlaşması halinde, reçinenin eski halini tekrar kazanmasına neden olur. Bu gruptan, daha çok aseton (yalnız başına veya etil glikol ile birlikte) kullanılır.

Amonyak (NH₃), amonyum klorür (NH₄Cl), arap sabunu (potasyum palmitaf, CH₃-(CH₂)₁₄), potaşe (potasyum hidroksit, KOH), kostik soda (sodyum karbonat, Na₂CO₃) ve sud kostik (sodyum hidroksit, NaOH) gibi sıvılar kimyasal etkili (sabunlaştırıcı) reçine temizleyicileri olarak kullanılırlar (Şanıvar, 1978; Sönmez, 2000). Bunlar, reçinenin kimyasal yapısını bozarak ahşabın reçineden temizlenmesine etki ederler. Reçinenin kimyasal yapısının bu maddeler tarafından bozulması, ahşap yüzeyine uygulanan kimyasal etkili çözücü sıvının etkisinin azalması durumunda bile, reçinenin eski haline tekrar gelmesine engel olur.

2.3. Reçine Temizleme Reçeteleri

Fizik etkili sıvıların buharlaşma ısıları düşük olduğu için, mümkün olduğunca çabuk bir şekilde yüzeye tatbik edilmeleri gerektiği için, fizik etkili (eritici) reçine temizleyicilerin kullanımı endüstriyel uygulamalar bakımından ekonomik bulunmamakta ve daha çok kimyasal etkili (sabunlaştırıcı) reçine temizleyicileri üzerinde durulmaktadır. Bu nedenle, ağaç malzemeye zarar vermeyecek şekilde, uygun bir temizleme çözeltisi hazırlanırken aşağıdaki kimyasal etkili reçine temizleyicileri için öngörülmüş reçetelerden yararlanılır (Şanıvar, 1978; Sönmez, 2000)

1 bölüm amonyak 10 bölüm su ile karıştırılır

1 lt sıcak suda 50-60 gr arap sabunu (potasyum palmitaf) eritilir

1 lt sıcak suda 50-80 gr potaşe (potasyum hidroksit) eritilir

1 lt sıcak suda 50-60 gr kostik soda (sodyum karbonat) eritilir

Sönmez (2000)’e göre, her ne kadar fizik etkili (eritici) ve kimyasal etkili (sabunlaştırıcı) reçine temizleyiciler ayrı ayrı uygulansalar da, esasen etkili bir temizleme için aynı ağaç malzeme üzerinde özel hazırlanmış tek bir reçete ile birlikte de kullanılabilirler. Bu durumda, bu sıvıların tek başına kullanıldığındaki etkisinden daha yüksek bir temizleme gücü elde edilebilir. Örneğin; fizik etkili sıvılardan aseton ile kimyasal etkili sıvılardan amonyak birlikte kullanıldığında, mevcut reçinenin temizlenmesi göreceli olarak daha etkin bir şekilde gerçekleşmektedir. Bu bağlamda, kombine olarak hazırlanmış reçine temizleme reçeteleri aşağıda örneklenmiştir (Şanıvar, 1978; Sönmez, 2000)

1 lt sıcak su + 250 ml aseton karışımına 50-80 gr potaşe (potasyum hidroksit) eritilir

600 ml su + 400 ml aseton karışımına 25 gr sud kostik (sodyum hidroksit) eritilir

2.4. Reçine Temizleme İşlemi

Şanıvar (1978) ve Sönmez (2000) tarafından tanıtılan reçine temizleme işlemine göre; belirlenen reçeteye uygun olarak hazırlanan çözelti, fırça veya sünger kullanılarak ahşabın yüzeyine bolca sürülür ve mevcut reçinenin eriyerek ya da sabunlaşarak çözünmesi için 15 dakika kadar beklenir. Bunun ardından, bitkisel sert fırça ile reçineli ahşabın yüzeyi iyice ovularak, eriyen veya sabunlaşan reçine, ahşabın yüzeyinden uzaklaştırılır. Daha sonra ise, yüzey sıcak su ile yıkanarak tamamen reçineden temizlenir (fizik etkili reçine temizleyiciler kullanıldığında, yıkama işlemi yapılmaz).

Bu çerçevede, yıkama suyunun içerisine bir miktar arap sabunu karıştırılması (1 lt sıcak suda 5-7 gr arap sabunu (Potasyum Palmitaf) eritilmesi), yüzey temizleme işlemi açısından yararlı olmaktadır (Şanıvar, 1978). Yıkama işleminden sonra, ahşabın yüzeyindeki baz kalıntısı, %20 oranında seyreltilmiş sirke asidi (CH₃OOH) veya 1 litre su ile seyreltilmiş 50 cm³ tuz asidi (Hidroklorik asit, HCl) ile giderilmelidir (Sönmez, 2000).

Sönmez (2000)’in belirttiği gibi, reçine temizleme sıvısı hazırlanırken, reçinenin temizlenmesinden sonra, ahşap yüzeyi için öngörülen üst yüzey uygulaması dikkate alınmalıdır. Buna göre, son ürüne dönüştürülen ahşap eşyanın yüzeyinin anilin boya ile boyanması söz konusu ise, kimyasal etkili (sabunlaştırıcı) reçine temizleyiciler kullanılmamalıdır. Diğer taraftan, yüzeyin kimyasal boyalar ile boyanması öngörüldüğünde, fizik etkili (eritici) reçine temizleyiciler kullanılmalıdır.

3. Örnek Reçine Temizleme Uygulaması

Hacettepe Üniversitesi Ağaçişleri Endüstri Mühendisliği Bölümü’ndeki Ağaç Malzeme Fiziği Laboratuarı’nda gerçekleştirilen bu çalışmada, yüzeyleri rendelenerek perdahı yapılmış çam ağaç malzemenin enine, radyal ve teğet kesit yüzeylerinde bulunan reçinenin, kombine olarak hazırlanmış bir kimyasal etkili (sabunlaştırıcı) reçeteyle temizlenmesi ve elde edilen sonuçların anatomik yüzeyler bakımından karşılaştırılarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır.

3.1. Malzeme ve Yöntem

Hava kurusu (%12) rutubet miktarına kadar kurutulmuş, reçine içerimi bakımından zengin düzeyde bulunan yüzeyleri rendelenerek/kesilerek perdahlanmış çam iş parçası seçildi. Uygulama sırasındaki kimyasal etkileşimlerin önlenmesi ve ayrı test yüzeylerinin oluşturularak deneysel güvenirliğin arttırılması amacıyla, bu ağaç malzeme üç farklı boyutta hazırlanarak enine, radyal ve teğet kesit yüzeyleri belirginleştirildi.

Reçine temizleme sıvısı olarak, daha önce bahsedilen kombine (fizik ve kimyasal etkili) reçetelerden biri, aşağıdaki biçimiyle düzenlenerek derin cam tabak içerisinde dikkatli bir şekilde hazırlandı:

1 lt sıcak su + 250 ml aseton karışımına 80 gr potaşe (potasyum hidroksit) eritildi.

Bu karışım elde edildikten sonra, sıvının kıvamına gelmesi için yaklaşık 10 dakika kadar beklendi. Ardından, bitkisel yumuşak bir fırça kullanılarak, reçine temizleme sıvısı bol miktarda olacak şekilde deney parçalarının enine, radyal ve teğet kesit yüzeylerine sürüldü. Bu işlemin sonrasında, uygulanan temizleyici sıvının ağaç malzemenin tanımlanmış yüzeylerinde bulunan mevcut reçineyi etkin bir şekilde çözebilmesi amacıyla tam olarak 15 dakika beklendi. Bekleme süresinin sonunda, teste tabi tutulan bütün yüzeyler bitkisel sert uçlu bir fırça ile iyice ovularak fırçalandı. Çözünmüş reçinenin yüzeylerden uzaklaştırılarak tamamen temizlenmesi amacıyla, fırçalama işlemini takiben, yüzeyler sıcak su ile yıkandı. Yıkama işlemi yapılırken, yüzeylerde belirginleşen reçine kalıntıları fırçalanarak temizlendi. Deneyin sonunda, reçine temizleme işlemi yapılmış tüm yüzeyler, temizleyici sıvının çözme etkisinin durdurulması amacıyla %20 oranında seyreltilmiş sirke asidi ile sıvazlandı.

3.2. Sonuçlar

Yapılan bu deneysel reçine temizleme işlemi sonrasında, reçine miktarı yüksek çam ağaç malzemedeki reçinenin temizlenmesi düzeyi bakımından enine, radyal ve teğet kesit yüzeyleri arasında önemli farklılıkların olduğu gözlenmiştir (Resim 3, 4, 5).

Elde edilen sonuca göre, reçine (her ne kadar tüm yüzeylerde de göreceli bir şekilde temizlenmiş olsa da), esasen teğet ve radyal kesit yüzeylerinde (enine kesit yüzeyine kıyasla) daha başarılı bir şekilde temizlenmiştir. Bu bağlamda, reçine temizleme sıvısının kimyasal etkinlik bakımından ağaç anatomisine uygun olarak bir çözme işlevinde bulunduğu söylenebilir. Buna göre; reçine temizleme sıvısı, reçine birikiminin kısmen az bulunduğu yüzeylerde daha iyi, yoğun olduğu yüzeylerde ise daha az bir tepkime özelliği göstererek teğet, radyal ve enine kesit yüzeyleri şeklinde ortaya çıkan bir sıralanış ile reçineyi çözmüştür.

Bu sonuç, ağaç malzemenin bazı fiziksel, mekanik ve kimyasal özellikleri üzerinde etkisi belirlenmiş reçine miktarı bakımından değerlendirildiğinde oldukça anlamlıdır. Ağaç malzemenin bazı özelliklerine etkisi bulunan reçine ile ilgili olarak yapılmış çalışmalara değişik kaynaklardan ulaşılabilir, örneğin: Hayashi & Kishima, 1965; Iivessalo & Pfäffli, 1967; Howard & Manwiller, 1969; Harris, 1973; Bamber & Burley, 1983).

Teşekkür

Bu çalışmada kullanılan kimyasal maddelerin tedarik edilmesinde ve teknik bilgilerinin sağlanmasında yardımlarını bizden esirgemeyen Hacettepe Üniversitesi Kimya Bölümü öğretim üyelerinden Prof.Dr. Mehmet Doğan’a teşekkür ederiz.

5846 sayılı yasa gereği lütfen gerektiği gibi kaynak göstermeden alıntı yapmayınız.!

---

Kaynaklar

Aslan, S. (1994). Ağaç Kimyası. Hacettepe Üniversitesi, Ağaçişleri Endüstri Mühendisliği Ders Notu. Ufuk Matbaacılık, Ankara (120 s.).

Bamber, R.K., Burley, J. (1983). The wood properties of Radiata pine. Commonwealth Agricultural Bureaux, Slough (84 pp).

Bozkurt, A.Y. (1986): Ağaç teknolojisi. İ.Ü. Orman Fakültesi Yayınları, İstanbul, Yayın No: 3403/380.

Fengel, D., Wegener, G. (1989) Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions. Water de Gruyter, Berlin (613 pp).

Harris, J.M. (1973). Physical properties, resin content and tracheid length of lodgepole pine grown in New Zealand. New Zealand Journal of Forest Science, 3 (1): 91-109.

Hayashi, S., Kishima, T. (1965). Influence of resin canals upon the water permeability of wood. Wood Research, 35: 25-32.

Hoadley, R.B. (1980). Understanding wood: A craftman`s guide to wood technology. The Taunton Press, Inc., London (256 pp).

Howard, E.T., Manwiller, F.G. (1969). Anatomical characteristics of southern pine stemwood. Wood Science, 2 (2): 77-86.

Iivessalo, M., Pfäffli, s. (1967). The structure of wood. Wood chemistry, 1st ed. Text Handbook. Finland Paper Engineer Association, (B₁-B₁52).

Jane, F.W. (1970). The Structure of Wood (Editör: Wilson, K. and White, J.B.). Adam and Charles Black, London (450 pp).

Kollmann, F.F.P., Cote, W.A. (1968). Principles of wood science and technology. I: Solid wood. Springer-Verlag, Berlin (592 pp).

Panshin, A.J., De Zeeuw, C. (1980). Textbook of Wood Technology. 4th edition.  McGraw-Hill Book Co., New York (728 pp).

Sjostrom, E. (1993). Wood Chemistry: Fundamentals and Applications. 2nd edition.  Academic Press, Inc., London (293 pp).

Sönmez, A. (2000). Ağaçişlerinde Üst Yüzey İşlemleri. 1: Hazırlık ve renklendirme. Gazi Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi Ders Notu. Çizgi Matbaacılık, Ankara (140 s.).

Şanıvar, N. (1978). Ağaçişleri Üst Yüzey İşlemleri. Milli Eğitim Basımevi, İstanbul (136 s.).

Tsoumis, G.T. (1991). Science and Technology of Wood: Structure, Properties, Utilisation. Van Nostrand Reinhold, New York (494 pp).