Bor bileşikleri ile modifiye edilmiş yeni nesil tutkallardan üretilen MDF'lerin performans özellikleri
Performance properties of MDF produced from new generation adhesives modified with boron compounds
- Tez No: 894250
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYHAN TOZLUOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ormancılık ve Orman Mühendisliği, Forestry and Forest Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Düzce Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Orman Ürünleri Kimyası ve Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Ahşap esaslı levhalar, günlük yaşantımızın birçok alanında yer bulan ve üretim faaliyetleri oldukça fazla olan malzemelerdir. Bu malzemeler sağlığa zararlı olan formaldehit gazını yaymaları, rutubet alımı sonucu boyutlarında meydana gelen değişimler ve yangın tehlikesi gibi çeşitli olumsuzluklar gösterebilmektedir. Bu olumsuzlukları minimize etmek için levha ve tutkal üretimlerinde yeni üretim teknolojileri geliştirilmeye çalışılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, bor modifiyeli yeni nesil hibrit üre-formaldehit tutkalları kullanarak MDF (orta yoğunluklu lif levha) levhaların fiziksel ve mekanik özelliklerini olumsuz etkilemeden formaldehit emisyonunda düşüş ve yanma direncinde artış sağlamaktır. Bu kapsamda borik asit ve boraks bileşikleri üre-formaldehit tutkal üretiminde kullanılmıştır. Bor bileşikleri tutkalda hem fiziksel modifikasyon hem de kimyasal modifikasyon yöntemi ile kullanılmıştır. Çalışma kapsamında üretilen üre-formaldehit tutkalların katı madde, pH, yoğunluk, akma süresi, jelleşme süresi ve serbest formaldehit miktarı belirlenmiştir. Bor bileşikleri ile kimyasal modifikasyon sonucu üretilen üre-formaldehit tutkallarda TGA (Termogravimetrik Analiz), ATR-FTIR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi), Raman ve katı C13-NMR (Nükleer Manyetik Rezonans) analizleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen tutkallardan 40 x 40 x 1,4 cm ölçülerinde MDF levhalar üretilmiştir. MDF levhaların fiziksel (rutubet miktarı, kalınlığa şişme miktarı, su alma miktarı ve yoğunluk), mekanik (yüzeye dik yönde çekme, eğilme direnci ve elastikiyet modülü) ve diğer (aleve doğrudan maruz kalındığında tutuşabilirlik ve formaldehit emisyonu) özellikleri belirlenmiştir. Bu özelliklerdeki tüm sonuçlar kontrol levhasına göre kıyaslamaya tabi tutularak, % değişim oranları belirlenmiştir. Bor bileşiklerinin üre-formaldehit tutkal yapısına katılması analitik ölçümler sonucu ortaya konulmuştur. Bor bileşikleri tutkalın jelleşme sürelerini artırırken serbest formaldehit miktarlarını düşürmüştür. Bor bileşiklerinin kimyasal modifikasyon ile kullanımının MDF levhaların fiziksel özellikleri üzerindeki etkisinin minimum olduğu gözlemlenmiştir. Buna karşın levhaların mekanik özelliklerinde olumsuz bir etki görülmemiş, formaldehit emisyonunda düşüş ve yanma direncinde artış sağlanmıştır. Hem fiziksel hem de kimyasal modifikasyon işleminde boraks bileşiğinin sonuçlar açısından ön planda olduğu tespit edilmiştir. Bor bileşiklerinin üre-formaldehit tutkalda kullanımı açısından kimyasal modifikasyon işleminin daha etkili olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Wood-based boards are materials that find a place in many areas of our daily lives and have a lot of production activities. These materials may present various negative effects, such as emitting formaldehyde gas, which is harmful to health, changes in size as a result of moisture absorption, and fire hazards. In order to minimize these negatives, new production technologies are being developed in board and adhesive production. The aim of this study is to provide a decrease in formaldehyde emissions and an increase in resistance to combustion without adversely affecting the physical and mechanical properties of MDF (medium density fiberboard) boards by using boron-modified new-generation hybrid urea-formaldehyde adhesives. In this context, boric acid and borax compounds were used in the production of urea-formaldehyde adhesive. Boron compounds have been used in adhesive by both physical modification and chemical modification methods. The properties of urea-formaldehyde adhesives were determined by solid matter, pH, density, flow time, gelation time, and free formaldehyde amount. The structure of urea-formaldehyde adhesives produced as a result of chemical modification with boron compounds was revealed by TGA (Thermogravimetric Analysis), ATR-FTIR (Fourier Transformed Infrared Spectroscopy), Raman, and solid C13-NMR (Nuclear Magnetic Resonance) analyses. MDF boards measuring 40 x 40 x 1.4 cm were produced from the adhesives. In the MDF boards, the physical (amount of moisture, thickness swelling, water absorption, and density), mechanical (the tensile strength in the direction perpendicular to the surface, modulus of rupture, and modulus of elasticity), and other (combustibility when directly exposed to flame and formaldehyde emission) tests were carried out. All results in these tests were compared against the control board, and the percentage change rates were determined. The binding of boron compounds into the urea-formaldehyde adhesive structure was revealed as a result of analytical measurements. Boron compounds increased the gelation time of the adhesive and reduced the amount of free formaldehyde. It has been observed that the use of boron compounds with chemical modification has minimal effect on the physical properties of MDF boards. However, negative effects weren't observed on the mechanical properties of the boards; a decrease in formaldehyde emissions and an increase in the resistance of combustion were achieved. It has been determined that the borax compound is at the forefront in terms of results in both physical and chemical modification methods. It has been determined that the chemical modification method is more effective in terms of the use of boron compounds in urea-formaldehyde adhesive.
Benzer Tezler
- Reaction of acetophenone-formaldehyde resin with s-triazone compounds for fire resistance polyurethane
Poliüretan yanmazlık dayanımı için asetofenon formaldehit reçinesinin s-triazon bileşiği ile reaksiyonu
MİNE MUTLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Preparation of poly(N-tris[hydroxymethyl]methyl acrylamide) based hydrogels and composites for removal of boron from aqueous solutions
Sulu çözeltilerden bor giderilmesi için poli(N-tris[hidroksimetil]metil akrilamid) bazlı hidrojel ve kompozitlerin hazırlanması
SARE NAZ ÇİFTÇİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- The synthesis and characterization of modified resin
Modifiye reçinelerin sentezi ve karakterizasyonu
PELİN DİNÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Borik asit ve polikaprolakton modifikasyonunun ahşabın biyolojik dayanım ve boyut stabilizasyonu ile bor yıkanmasına etkisi
The effect of boric acid and polycaprolactone modification on biological resistance, dimensional stability and boron leaching of wood
ZEYNEP NUR KARTAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ağaç İşleriBursa Teknik ÜniversitesiBiyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT ALİ ERMEYDAN
- Yeni bir şelat yapıcıyla borun sıvı-sıvı ekstraksiyonu
A Novel chelating agent for liquid-liquid extraction of boron
MUSTAFA GAZİ