A study on the application of certain types of varnishes on sapele (Entandrophragma cylindricum) wood

Year 2024, Volume: 3 Issue: 2, 17 - 23, 16.01.2025

Hüseyin Peker , Osman Çamlıbel , Ümit Ayata

Abstract

Sapele wood is one of the valuable types of wood used in both indoor and outdoor environments. In this study, the color parameters on the layers obtained after the application of some types of varnish (yacht varnish, stone varnish, and solvent-based semi-opaque wood varnish) on sapele (Entandrophragma cylindricum) wood were compared. Considering the varnish type factor, the red color (a*) tone, chroma (C*) value, lightness (L*) value, and hue angle (ho) value were found to be significant, while the yellow color (b*) tone value was found to be insignificant. When all types of varnish were applied to the wood material, increases and decreases were observed in a* values, while L*, b*, and ho values were obtained. The ∆E* values were determined to be 9.84 for stone varnish, 9.58 for yacht varnish, and 9.66 for solvent-based varnish. In all types of varnish, the ∆L* and ∆b* values were obtained as negative, while the ∆a* values were obtained as positive. The ∆C* values were obtained as positive for stone varnish and yacht varnish, and as negative for solvent-based varnish.

Keywords

Sapele, Entandrophragma cylindricum, yacht varnish, solvent based varnish, color

Sapelli (Entandrophragma cylindricum) ahşabında bazı vernik türlerinin uygulanması üzerine bir çalışma

Abstract

Sapelli ahşabı iç ve dış mekânlarda kullanılan değerli ağaç türlerinden birisidir. Bu çalışmada, sapelli (Entandrophragma cylindricum) ahşabında bazı vernik türlerinin (yat verniği, taş verniği ve solvent bazlı yarı örtücü ahşap verniği) uygulanması sonrasında elde edilen katmanlar üzerindeki renk parametreleri kıyaslanmıştır. Vernik türü faktörüne bakıldığında kırmızı (a*) renk tonu değeri, kroma (C*) değeri, ışıklılık (L*) değeri ve ton (ho) açısı değeri anlamlı olarak bulunurken, sarı (b*) renk tonu değeri ise anlamsız olarak elde edilmiştir. Bütün vernik türlerinin ahşap malzemeye uygulanmasıyla a* değerlerinde artışlar azalışlar görülürken, L*, b* ve ho değerlerinde elde edilmiştir. ∆E* değerleri taş verniğinde 9.84 olarak, yat verniğinde 9.58 olarak ve solvent bazlı vernikte 9.66 olarak belirlenmiştir. ∆C* değerleri ise taş verniğinde ve yat verniğinde pozitif olarak, solvent bazlı vernikte negatif olarak elde edilmiştir. Bütün vernik türlerinde ∆L* ve ∆b* değerleri negatif olarak ve ∆a* değerleri ise pozitif olarak elde edilmiştir.

Keywords

Sapelli, Entandrophragma cylindricum, yat verniği, solvent bazlı vernik, renk

References

• Akter, M., Attin, A., and Konmaz, C.K., (2019). The effects of water-based color-protective barriers on natural wood veneer, Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences, 10(1): 59-68.
• Altıparmak, M., (2017). Ahşap yatlarda kullanılan çeşitli verniklerin farklı ağaç malzemeler üzerindeki performanslarının karşılaştırılması, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Muğla.
• ASTM D 2244-3, (2007). Standard practice for calculation or color tolerances and color, differences from instrumentally measured color coordinates, ASTM International, West Conshohocken, PA.
• Ayata, Ü., (2014). Isıl işlem görmüş (ThermoWood) bazı ağaç türlerinde kullanılan su-bazlı vernik katmanlarının hızlandırılmış UV yaşlandırma etkisine karşı direncinin belirlenmesi, Düzce Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Düzce.
• Ayata, Ü., Bilginer, E.H., Çamlıbel, O., ve Kaplan, Ş., (2024). Yalancı akasya (Robinia pseudoacacia L.) ahşabı yüzeylerine uygulanmış solvent bazlı yat verniği katmanlarında bazı yüzey özellikleri üzerine kat sayısının etkileri, Artvin Çoruh Üniversitesi Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, basımda.
• Ayata, Ü., ve Bal, B.C., (2024). İsveç çamı (Pinus contorta) ahşabında bazı vernik türlerinin uygulanması, Avrasya 10. Uluslararası Uygulamalı Bilimler Kongresi, 2-5 Mayıs 2024, Tiflis, Gürcistan, 106-113.
• Aykaç, S., (2016). Çeşitli üstyüzey işlem malzemelerinin bambuda kullanım performansının incelenmesi, Dumlupınar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Kütahya.
• Bessike, J.G., Fongnzossie, E.F., Ndiwe, B., Mfomo, J. Z., Pizzi, A., Biwolé, A.B., Biwolé, J.J.E., Yham, N.G., Chen, X., and Akono, P.N., (2022). Chemical characterization and the effect of a polyherbal varnish coating on the preservation of Ayous wood (Triplochiton scleroxylon). Industrial Crops and Products, 187 (Part A): 115415. DOI: 10.1016/j.indcrop.2022.115415.
• Bila, N.F., Trianoski, R., Egas, A.F., Iwakiri, S., and da Rocha, M.P., (2020). Evaluation of the quality of surface finish of messassa wood for three types of varnishes, Journal of Biotechnology and Biodiversity, 8(2): 122-130. DOI: 10.20873/jbb.uft.cemaf.v8n2.bila.
• Bilgen, S., (2010). Dış ortam şartlarının verniklenmiş ardıç odununun bazı fiziksel özelliklerine etkisi, Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Karabük.
• Bucur, V., (2016). Handbook of materials for string musical instruments. Springer. ISBN: 978-3-319-32078-6, ISBN: 978-3-319-32080-9 (eBook). DOI: 10.1007/978-3-319-32080-9.
• Ceylan, H., (2016). Mimoza (Acacia mollissima) ve kebrako (Schinopsis lorentzii) tanenleri ile emprenye edilen ahşap malzemelerin üst yüzey işlemlerine uygunluklarının araştırılması, Düzce Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Düzce.
• Çakıcıer, N., (2007). Ağaç malzeme yüzey işlemi katmanlarında yaşlanma sonucu belirlenen değişiklikler, Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi İstanbul, İstanbul.
• Çalım, O., (2013). Sıvı azot muamele görmüş ve boraks ile emprenye edilmiş ağaç malzemenin yanma özelliklerinin belirlenmesi, Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Karabük.
• Çamlıbel, O., ve Ayata, Ü., (2024). Keranji, niové, rubber, keruing ve berangan odunlarında solvent bazlı akrilik reçine esaslı mat verniğin uygulanması ve renk parametrelerinin karşılaştırılması, Latin Amerika 8. Uluslararası Bilimsel Araştırmalar Kongresi 1-5 Mayıs 2024, Havana, Küba.
• Çolak, G., (2014). Isıl işlemin (ThermoWood yöntemi) bazı ağaç türlerinin fiziksel özellikleri, çürüklük ve hava koşullarına karşı dayanıklılığı üzerine etkileri, Düzce Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Düzce.
• Dadzie, P.K., Amoah, M., and Tekpetey, S.L., (2014). Preliminary assessment of wealth creation in wood products’ business in Ghana: The perspective of lumber and furniture production and implications for entrepreneurship, Internafional Journal of Business and Economics Research, 3(6): 243-249.
• Dalyan, B., (2010). Marine koşullarının verniklenmiş ahşap malzeme üzerine etkileri, Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Karabük.
• DIN 5033, (1979). Deutsche Normen, Farbmessung. Normenausschuß Farbe (FNF) im DIN Deutsches Institut für Normung eV, Beuth, Berlin März.
• Esteves, B., Şahin, S., Ayata, Ü., Domingos, I., Ferreira, J., and Gürleyen, L., (2021). Effect of heat treatment on shore-D hardness of some wood species, Bioresources, 16(1): 1482-1495. DOI: 10.15376/biores.16.1.1482-1495.
• Fahmi, A.M., Anwar, U.M.K., and Rafidah, M.S., (2018). Wood Finishing: Finishes and Techniques. Timber Technology Bulletin, (86).
• Flexner, B., (1996). Understanding wood finishing: Rodale Press.
• Güler, F.D., (2010). Bazı ağaç türlerinde ısıl işlem uygulamasının vernik katman özellikleri üzerine etkisi, Düzce Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Düzce.
• Gürleyen, T., (2018). Isıl işlem görmüş bazı ağaç türlerine uygulanan sentetik vernik, su-bazlı vernik ve tik yağı katmanlarının hızlandırılmış UV yaşlandırma etkisine karşı direncinin saptanması, Düzce Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Düzce.
• Hammond, J.J., Donnelly, E.T., Harrod, W.F., Rayner, N.A., Özden, F., (1969). Ağaç işleri teknolojisi, Mesleki ve Teknik Öğretim Kitapları, Editör: İrfan Zorlu, Ajans Türk Matbaacılık Sanayi, 554 sayfa.
• Hill, C., (2006). Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes; John Wileys & Sons: Chichester, UK. ISBN: 978-0-470-02172-9.
• Karal, İ., (2017). Renklendirme ve renk açma işlemlerinin antifungal etkilerinin belirlenmesi, Düzce Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Düzce.
• Kerdiati, N.L.K.R., (2021). Understanding Wood finishing using the Japanese wood burning technique (Shou Sugi Ban) in architecture. Journal of Aesthetics, Design, and Art Management, 1(1): 15-23.
• Kılıç, K., (2019). Doğal yaşlanmış ağaç malzemede üstyüzey işlemlerinin performans özellikleri, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Ankara.
• Koç, E., (2023). Bazı ahşap verniklerinin katman özelliklerine farklı ısıl işlem uygulamalarının etkisi, Düzce Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Düzce.
• Lange, D.R. (1999). Fundamentals of Colourimetry - Application Report No. 10e. DR Lange: New York, NY, USA.
• Mayer, R., (1941). The artist’s handbook of materials and techniques. Viking, New York
• Miklečić, J., Turkulin, H., Jirouš-Rajković, V., (2017). Weathering performance of surface of thermally modified wood finished with nanoparticles-modified waterborne polyacrylate coatings. In Applied Surface Science, 408: 103-109.
• Mindess, S. (2007). Environmental deterioration of timber. Environmental deterioration of materials, 21: 287. DOI: 10.2495/978-1-84564-032-3/09.
• Naide, T.L., Gonzalez de Cademartori, P.H., Nisgoski, S., and Bolzon de Muñiz, G.I., (2022). Preliminary evaluation of the incorporation of cellulose nanofibers as reinforcement in waterborne wood coatings, Maderas. Ciencia y tecnología, 24(53): 1-12. DOI: 10.4067/s0718-221x2022000100453.
• Özder, C., (2023). Farklı nano malzemeler ile modifiye edilmiş verniklerin ahşap malzemede üst yüzey işlemleri ve antimikrobiyal özelliklerine etkisi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Doktora Tezi, Ankara.
• Pelit, H., (2007). Ağaç malzeme rutubet miktarının su bazlı vernik katman özelliklerine etkisi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Ankara.
• Rowell, R.M., (2005). Chemical modification of wood. In: Rowell RM (ed) Handbook of wood chemistry and wood composite (Vol 14, pp 381–420). Tayllor and Francis, Boca Raton, FL.
• Saygın, E., (2016). Reçine temizleme işleminin su bazlı verniklerin katman performansına etkisi, Düzce Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Düzce.
• Schwalm, R., Häußling, L., Reich, W., Beck, E., Enenkel, P., and Menzel, K., (1997). Tuning the mechanical properties of UV coatings towards hard and flexible systems. Progress in organic coatings, 32(1-4): 191-196.
• Slabejová, G., and Šmidriaková, M., (2020). Colour of thermally modified wood finished with transparent coatings. In. Trieskové a beztrieskové obrábanie dreva 2020: vedecký časopis. Zvolen: Technická univerzita vo Zvolene, 97-102. ISSN: 1339-8350.
• Slabejová, G., Šmidriaková, M., and Svocák, J., (2020). Interlayer with microcapsules and its influence on the surface finish quality of wood, Acta Facultatis Xylologiae Zvolen, 62(2): 61-74. DOI: 10.17423/afx.2020.62.2.06.
• Slabojeva, G., and Smiriadkova, M., (2021). Colour stability of surface finishes on thermally modified beech wood. Annals of Warsaw University of Life Sciences-SGGW. Forestry and Wood Technology, 114.
• Sönmez, A., (1989). Ağaçtan yapılmış mobilya üst yüzeylerinde kullanılan verniklerin önemli mekanik fiziksel ve kimyasal etkilere karşı dayanıklılıkları, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Ankara.
• Şen, S., ve Yalçın, M., (2010). Türkiye denizlerinde bazı tropik ve yerli ağaç türlerinde oluşan tahribatın incelenmesi, III. Ulusal Karadeniz Ormancılık Kongresi, 20-22 Mayıs, Artvin, Türkiye, Cilt: IV, Sayfa: 1631-1638.
• TS ISO 13061-1, (2021). Odunun fiziksel ve mekanik özellikleri - Kusursuz küçük ahşap numunelerin deney yöntemleri - Bölüm 1: Fiziksel ve mekanik deneyler için nem muhtevasının belirlenmesi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• Ulay, G., (2018). Yat ve tekne mobilyalarında kullanılan bazı ağaç türlerine uygulanan termal modifikasyon ve UV yaşlandırma işlemlerinin vernik katman performansları üzerine etkisinin incelenmesi, Düzce Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Düzce.
• Ulay, G., (2023). Effects of artificial weathering on some surface properties of Anatolian chestnut (Castanea sativa Mill.) wood applied with yacht varnish. Bioresources, 18(3): 5466-5475.
• Ulay, G., and Ayata, Ü. (2023). The effects of artificial weathering on the pendulum hardness of chestnut wood applied with polyurethane varnish after heat treatment. Mobilya Ve Ahşap Malzeme Araştırmaları Dergisi, 6(1): 115-122.
• Ulay, G., ve Çakıcıer, N. (2017). Yat ve Tekne İmalatında Kullanılan Ağaç Türlerine Uygulanan Hızlandırılmış Yaşlandırma (QUV) İşleminin Koruyucu Katman Üzerine Etkisi. İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, 6(3), 212-218.
• Van Aken, H., (2006). Color measurement for the coatings industry, Coatings Technology Handbook, 9.
• Yazıcı, N., (2020). Reçine temizleme işlemlerinin sarıçam ağaç malzemeye uygulanan su bazlı vernikte bazı yüzey özelliklerine etkisi, Kastamonu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Kastamonu.