Ağaç Türünün MDF Levhalarda Pürüzlülüğe Etkisi

Prof.Dr. Turgay Akbulut
Enüs Koç (Mba)
Orman End.Yük.Müh.

Özet

Direkt boyama veya ince laminasyon işlemlerinde, MDF levhalarında yüzey ve profil alanlarının pürüzlülüğünün, işlem kalitesi üzerine büyük etki yaptığı görülmektedir. Bu çalışmada, bir tek ağaç türünden ve farklı ağaç türlerinden elde edilen lifler çeşitli karışım oranlarında kullanılarak üretilen MDF’lerin yüzey pürüzlülüğü üzerine ağaç türünün etkisi araştırılmıştır. Ağaç türünün MDF’lerin yüzey ve özellikle profil alanlarındaki pürüzlülük üzerine önemli derecede etki yaptığı tespit edilmiştir.

Giriş

MDF üretiminde pek çok faktör nihai ürünün özelliklerine tesir etmektedir. Bunlar arasında ağaç türü, lif boyutu ve tipi, tutkal türü ve miktarı, kullanılan katkı maddeleri, taslak rutubet miktarı ve presleme şartlarını sayabiliriz. Bu faktörler içerisinde ağaç türü en önemli değişkendir. Bazı ağaç türleri istenilen levha özelliklerinin elde edilmesi açısından daha uygundur (Akbulut et al. 2000, Anonim 1993, Koç 2002, Maloney 1993).

Dünya genelinde MDF üretiminde düşük kaliteli yumuşak ağaçlar ve sert ağaçlar tek tür veya karışım halinde kullanılmaktadır. Gelecekteki eğilim, yumuşak ve sert ağaç türlerinin karışım halinde kullanılmasıyla farklı yoğunluklarda levha üretiminin yaygın hale geleceği yönündedir. Karışık ağaç türlerinin farklı varyasyonlarda kullanımıyla gelecekte karşılaşılacak zorlu süreçlerle başa çıkmak daha kolay olacaktır (Maloney 1993).

Tek bir tür kullanımı halinde, üretim süreçlerinde gerekli ayarlamaların yapılması daha kolaydır ve levha özellikleri büyük oranda homojen tutulabilir. Farklı ağaç türlerinin birlikte kullanılması halinde üretim sürecinde daha hassas düzenlemeler yapmak gerekir. Günümüzde odun hammaddesi temin etme zorlukları da dikkate alındığında, üreticilerin istediği miktar ve kalitede tek bir ağaç türünü bulması mümkün olmadığından, farklı türleri birlikte kullanma bir zorunluluk haline gelmektedir.

Yapraklı ve iğne yapraklı ağaçların levha endüstrisinde lif olarak adlandırılan hücre yapıları birbirinden oldukça farklılık arz etmektedir. Bu farklı hücre tipleri son ürün olan MDF levhalarının fiziksel ve mekanik özelliklerinin yanı sıra yüzey pürüzlülüğü üzerine de etki yapmaktadır.

Yüzey pürüzlülüğü derecesi hammadde ve üretim şartlarına bağlı olarak değişen bir değerdir. Pürüzlülük açısından hammadde özelliklerinden başında lif boyu ve geometrisi gelmektedir. Ayrıca tutkal miktarı, presleme ve zımparalama işlemleri MDF’ lerin yüzey kalitesine tesir eden en önemli üretim parametrelerindendir. MDF’lerin yüzey düzgünlüğü kağıt/PVC laminasyon işlemlerinde aranan önemli bir özelliktir. Yüksek yoğunluktaki MDF’lerin daha pürüzsüz yüzeyler elde edilecek şekilde kesilir ve daha kaliteli direkt boya uygulamalarına imkân verir.

MDF profillerinin ince kaplama veya boyama işleminde başarılı olabilmesi için yüzey ve profil alanlarının düzgün ve stabil olması gerekmektedir.

Malzeme ve Yöntem

Ağaç Türleri ve Levha Üretimi

MDF levhaları 488*210 cm ve 18 mm kalınlıkta yapılmıştır. Meşe, Kayın, Çam, Kavak ve Dişbudak cinslerinden elde edilen lifler tek veya değişik oranlarda karıştırılmak suretiyle 750 kg/m³ yoğunluğunda 20 adet levha üretilmiştir. Levhaların yüzeyleri sırasıyla 50, 80 ve 120 numara zımpara bandı kullanılarak zımparalanmıştır. Tüm levhalar %65 bağıl nem ve 25 °C sıcaklıkta kondisyonlandıktan sonra, her bir levha grubundan Resim 1’ deki profil türünden 12’şer adet örnek kesilmiştir.

Lif Ebatları Analizi

Hem yüzeyin hem de farklı derinliklerdeki püzüzlülüğü tespit etmek için Resim 1’de gösterilen üç noktadan (yüzey, yüzeyden 5 mm derinde (yüzeye yakın) ve profil ortası) pürüzlülük ölçümü yapılmıştır. ISO 1997’ e göre pürüzlülük ölçümleri yapılmış ve değerlendirmelerde ortalama pürüzlülük (Ra) parametresi kullanılmıştır.  
Pürüzlülük testi Resim 1: Pürüzlülük ölçümü için üretilmiş profil modeli

Farklı ağaç türlerinden üretilen liflerin lif boyutu analizi Imal VU 100 analiz cihazında yapılmıştır.

Yoğunluk Profili Ölçümü

Her bir levha türünden üç adet 50*50 mm ölçüsünde örnekler hazırlanarak  Imal DPX 100 x-ray taramalı cihazında levhaların dikey yoğunluk profil ölçümleri gerçekleştirilmiştir.

İstatistik Metot

Ağaç türleri ve ağaç türü karışımının MDF’ lerin yüzey ve profil alanlarının pürüzlülük değerleri üzerine etkisi aryans analizi (ANOVA) ve buna bağlı olarak Duncan tesiti ile belirlenmiştir.

Sonuç ve Tartışma

Aynı şartlarda farklı ağaç türlerinden elde edilen liflerin boyutlarına bakıldığında, ortalama lif boyutunun 0.52 – 0,83 mm arasında değiştiği görülmektedir. Ağaç türleri arasında lif boyutu bakımından önemli farklılıklar bulunmaktadır.

MDF levhaların yüzey yoğunlukları 1180- 1265 kg/m³ arasında değişmektedir.  Levhaların orta kısmındaki yoğunlukları ise 543 -587 kg/m³ arasındadır. Görüldüğü gibi ağaç türü farkı hem levha yüzey yoğunluğunu hem de orta tabaka yoğunluğunu etkilemektedir.

Levhaların yüzey kısımlarındaki pürüzlülük değerleri 2,5-3,53µm arasında; levha orta kısmında ise 11-17 µm arasında değişmekte olup, ağaç türü ve ağaç türü karışımları pürüzlülük üzerine önemli derecede etkili bulunmuştur. En pürüzlü orta tabaka Meşe liflerinin fazla kullanıldığı levhalarda tespit edilmiştir. MDF üretim parametreleri yüzey pürüzlülüğü değerlerine doğrudan tesir etmektedir. Özellikle levhanın orta tabaka yoğunluğunun yüksek olması yüzey pürüzlülüğünün azalmasını sağlamaktadır.

Endüstriyel uygulamalara göre, iyi bir yüzey işlemi için MDF levhaların orta tabakadaki pürüzlülük değerinin 8-10 µm, yüzeye yakın bölgelerde (1/3 kalınlık) 5-6 µm civarında olması uygun bulunmaktadır.

Profil üretimi ve kalıp işleri için MDF dikey yoğunluk profilinin homojen olması uygundur. Orta tabaka yoğunluğunun 685 kg/m³ ve üzerinde olması kaliteli profil açımı ve yüzey işlemleri için arzu edilmektedir.

5846 sayılı yasa gereği lütfen gerektiği gibi kaynak göstermeden alıntı yapmayınız

---

Kaynaklar

1. Akbulut, T., Hiziroglu, S., Ayrilmiş, N., 2000: Surface absorption, surface roughness, and formaldehyde emission of Turkish medium density fiberboard. Forest Prod. J. 50 (6): 45-48
2. Anonymous, 1993: Euro MDF Board. A users Manuel. European Association of Medium Density Fiberboard Manufacturers. Giessen, Germany
3. Desch, H. E., 1953: Timber its structure and properties. London Macmillan and Co Ltd. U.K.
4. Hiziroglu, S., 1996: Surface roughness analysis of wood composites: A stylus method.Forest Prod. J. 46 (7/8):67-72
5. Koç, E., 2002: Effects of some factors on appearance properties of profiled MDF surface in covering. M.Sc. Thesis. Istanbul University, Institute of Science and Technology
6. Maloney, T. M., 1993: Modern particleboard and dry-process fiberboard manufacturing. Second edition. Miller Freeman Publications, Inc., San Francisco, California, USA
7. Perem, E., 1964: Tension wood in Canadian hardwoods. Forest products research branch. Dept. of Forestry Publ. No: 1057, Canada
8. Suchland, O., Woodson, G. E., 1986: Fiberboard manufacturing practices in the United States. USDA, Forest Service, Agriculture Handbook No.640, USA
9. Unsal, Ö., Kantay, R., 2002: Investigation of surface roughness of oak and beech wood parquets produced in Turkey. Review of the Faculty of Forestry, University of Istanbul, Series A, (52) 1, Turkey
10. Wang, S., Winistorfer, P. M., Young, T. M., Helton, C., 2001: Step-closing pressing of medium density fiberboard; Part 1:Inf luence on the vertical density profile. Holz als Roh- und Werkstoff (59): pp. 19-26

* Bu yazı, yazarların “The effect of the wood specıes on the roughness of the surface and profıled areas of medıum densıty fıberboard (Wood Research, 51 (2): 2006 p.75-84)” isimli makalesinden özetlenerek hazırlanmıştır.