EFFECT OF PVA AND PU GLUES WITH DIFFERENT RATES OF DEGRADED BEECH FIBER ON THE HYGROSCOPIC PROPERTIES OF THE CHIPBOARD

Yıl 2021, Cilt: 5 Sayı: 2, 327 - 338, 31.10.2021

Gonca Düzkale Sözbir , İbrahim Bektaş , Ayşenur Kılıç Ak , Saniye Erkan

https://doi.org/10.32328/turkjforsci.882140

Öz

In this article, it was aimed to demonstrate the values of water absorption and thickness swelling of samples prepared by adding beech fiber degraded by Lentinus edodes fungus to PVA (Polyvinyl Acetate) and PU (Polyurethane) adhesives, which are widely used in particle boards that one of the most important raw materials of the furniture industry. For this purpose, in the test samples produced, 150 g/m2 was added to the adhesion surfaces for the control group, and 2.5%, 5% and 7.5% of degraded beech fiber was added to the glue for the other samples. In order to determine the hygroscopic properties of the particleboard test samples, water absorbing (WA) and thickness swelling (TS) tests were performed for 2, 24, 48, 72, 96 and 336 hours. As a result of the tests and statistical analysis, it was determined that the water absorption values of the samples treated with PVA were approximately 49% lower than those treated with PU. Also, thickness swelling percentages of the samples treated with PVA approximately 60% lower than those treated with PU. In addition to these, the addition of degraded beech fiber to the glue used did not statically have a significant effect on the results of water absorption and thickness swelling values in the samples treated with PVA, while it created significant differences in those treated with PU. However, it can be said that the fiber addition has a positive effect on the water absorbing and thickness swelling in both types of glue in the long-term (96 hours and above) treatment of test samples with water. According to the data obtained within the scope of the study, if the chipboards are combined with each other in open air conditions and humid environments, it may be recommended to prefer PVA glue with degraded beech fibers as an adhesive.

Anahtar Kelimeler

particleboard, degraded beech fiber, PVA-PU, water absorption, thickness swelling

FARKLI ORANLARDA BOZUNMUŞ KAYIN LİFİ EKLENMİŞ PVA VE PÜ TUTKALLARININ YONGALEVHANIN HİGROSKOPİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ

Öz

Bu makalede, mobilya endüstrisinin en önemli hammaddelerinden biri olan yonga levhalarda yaygın olarak kullanılan PVA (Polivinil Asetat) ve PÜ (Poliüretan) tutkallarına değişen oranlarında Lentinus edodes mantarı tarafından degrede edilen kayın lifi ilave edilerek hazırlanan örneklerin, su alma ve kalınlığına şişme değerlerinin ortaya konması amaçlanmıştır. Bu amaçla, üretilen test örneklerinde, kontrol grubu için yapışma yüzeylerine 150 g/m2, diğer örneklerde ise 150 g/m2 tutkala %2.5, %5 ve %7.5 oranlarında bozunmuş kayın lifi ilave edilmiştir. Yonga levha test numunelerinde higroskopik özelliklerin belirlenmesi amacı ile 2, 24, 48, 72, 96 ve 336 saat süreler için su alma (SA) ve kalınlığına şişme (KŞ) denemeleri yapılmıştır. Yapılan testler ve istatistik analizler sonucunda, PVA tutkalı ile muamele edilen örneklerin, PÜ tutkalı ile muamele edilenlere göre su alma değerlerinin yaklaşık %49 ve PVA tutkalının uygulandığı örneklerin kalınlık artış yüzdelerinin, PÜ ile işlem görenlerden ortalama %60 kadar daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Tutkala eklenen bozunmuş kayın lifi ilavesi PVA ile muamele edilen örneklerde su alma ve kalınlığına şişme sonuçları üzerinde istatistiki olarak önemli bir etki göstermezken, PÜ ile işlem görenlerde anlamlı farklılıklar oluşturmuştur. Ancak, test örneklerinin uzun süreli (96 saat ve üzeri) su ile muamele edilmesinde lif ilavesinin su alma ve kalınlık artımı üzerinde, her iki tutkal türünde de olumlu yönde etki ettiği söylenebilir. Çalışma kapsamında elde edilen verilere göre, yonga levhaların açık hava şartlarında ve rutubetli ortamlarda birbiri ile birleştirilerek kullanılması durumunda, yapıştırıcı olarak bozunmuş kayın lifleri eklenmiş PVA tutkalının tercih edilmesi önerilebilir.

Anahtar Kelimeler

yongalevha, bozulmuş kayın lifi, PVA-PÜ, su alma, kalınlığına şişme

Kaynakça

• Atar, M., Keskin, H. &Yavuzcan, HG. (2004) Varnish layer hardness of oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) wood as affected by impregnation and color bleaching, J. Coatings Technol., 1, 498-504.
• Atar, M. (2006). Melamin reçineli kağıtla kaplanmış yonga levhanın çeşitli malzeme ve tutkallarla yüz yüze yapışma direnci. Politeknik Dergisi, Cilt: 9, Sayı: 4, 319-324.
• Burdurlu, E. (1994). Ahşap Kökenli Kaplama ve Levha Üretim Teknolojisi, Ankara.
• Chelazzi, D., Chevalier, A., Pizzorusso, G., Giorgi, R., Menu, M., Baglioni, P. (2014). Characterization and degradation of poly(vinyl acetate)-based adhesives for canvas paintings, Polymer Degradation and Stability, 107, 314-320.
• Ekpunobi, U., Eboatu, A.N. & Okoye, P.A. (2013). Comparative study on the effect of density on water absorption of particle boards produced from nipa palm fibres with HDPE wastes. Pertanika Journal of Science and Technology, 21(2), 499-506.
• Fabiyi, J. S., McDonald, A.G., Morrell, J.J., Freitag, C. (2011). Effects of wood species on durability and chemical changes of fungal decayed wood plastic composites, Composites: Part A, 42, 501-510.
• Geng, S., Ullah Shah, F., Liu, P., Antzutkin, O.N., Oksman, K. (2017). Plasticizing and crosslinking effects of borate additives on the structure and properties of poly(vinyl acetate). RSC Advences, 7, 7483-7491.
• Geng, S., Wei, J., Aitomäki, Y., Noëla, M., Oksmana, K. (2018). Well-dispersed cellulose nanocrystals in hydrophobic polymers by in-situ polymerization for highly reinforced bio-nanocomposites. Nanoscale, 10(25), 11797-11807.
• Güler, C., Karademir, A., Işık, H. (2015). Yongalevhalarda alkil keten dimer’in alternatif hidrofobik madde olarak kullanımı ve etkisi, Selçuk-Teknik Dergisi, 14(2), 163-170.
• Kong, X., Zhao, L., Curtis, J. M. (2016). Polyurethane nanocomposites incorporating biobased polyols and reinforced with a low fraction of cellulose nanocrystals. Carbohydrate Polymers, 152, 487-495.
• Lee, J.W., Gwak, K.S., Park, J.Y., Park, M.J., Choi, D.H., Kwon, M., Choi, I.G. (2007). Biological pretreatment of softwood pinus densiflora by tree white rot fungi. Journal of Microbiology, 45(6), 485-491.
• Mathew, A. P., Gong, G., Bjorngrim, N., Wixe, D., Oksman, K. (2011). Moisture absorption behavior and its impact on the mechanical properties of cellulose whiskers based polyvinylacetate nanocomposites. Polymer Engineering & Science, 51(11), 2136-2142.
• Morais, M. H., Ramos, A. C., Matos, N., & Oliveira, E. J. S. (2000). Note. Production of shiitake mushroom (Lentinus edodes) on lignocellulosic residues/Nota. Cultivo del hongo shiitake (Lentinus edodes) en residuos lignocelulósicos. Food science and technology international, 6(2), 123-128.
• Moubarik, A., Mansouri, H.R., & Pizzi, A. (2013). Improving UF particleboard adhesives water resistance by small albumin and sunflower oil additions. European Journal of Wood and Wood Products, 71(2), 277-279.
• Pedieu, R., Koubaa, A., Riedl, B., Wang X.M., & J. Deng. (2012). Fire-retardant properties of wood particleboards treated with boric acid. European Journal of Wood and Wood Products, 70(1-3), 191-197.
• Peker, H., & Atılgan, A. (2015). Doğal Bir Enerji Kaynağı Odun: Yanma Özelliği ve Koruma Yöntemleri. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 15(2), 1-12.
• TS EN 317, 1999: Su içerisine daldırma işleminden sonra kalınlığına şişme tayini. Yonga levhalar ve lif levhalar. TSE, Ankara. Var, A.A., Yıldız, Ü.C., & Kalaycıoğlu, H. (2002). Çeşitli emprenye maddelerinin yongalevhanın mekanik özelliklerine etkileri. Türkiye Ormancılık Dergisi, 3(1), 19-38.
• Vega-Baudrit, J., Sibaja-Ballestero, M., Vázquez, P., Torregrosa-Maciá, R., & Martín-Martínez, J. M. (2007). Properties of thermoplastic polyurethane adhesives containing nanosilicas with different specific surface area and silanol content. International journal of Adhesion and Adhesives, 27(6), 469-479.
• Wang, F., & Yu, J. (1993). A Method to ımprove dimensional stability of PF–Particleboard, J. Northeast For. Univ, 4(2). Wasser, S. P. (2005). Shiitake (Lentinus edodes). Encyclopedia of dietary supplements, 653-664.