[fraktur]

SERİ B CİLT 51 SAyı 2 2001
İSTANBUL ÜNİvERSİTESİ
ii i ORMAN FAKULTESı
. .
DERGISI
MDF ÜRETİMİNDE DİKKATE ALINMASI GEREKEN
HUSUSLAR
Doç. Dr. Turgay AKBULUT1)
Ar. Gör. Nadir AYRILMIŞ1)
Kısa Özet
Bu çalışmada, mobilya endüstrisi başta olınak üzere birçok kullanım
yerinde önemi giderek artan odun esaslı levha ürünlerinden biri olan
MDF'nin üstün teknolojik özelliklere sahip olarak üretilebilmesi için hammadde
ve üretim teknolojisinde dikkate alınması gereken hususlar ele alınmıştır.
ı. GİRİş
MDF, orta sertlikte bir liflevha olup, termemekanik olarak odun veya diğer lignoselüloz
ik hammaddelerden elde edilen liflerin belirli bir rutubet derecesine kadar kurutulduktan
sonra yaklaşık %9-11 oranında sıcakta sertleşen bir tutkal ile karıştırılarak sıcaklık ve basınç
altında preslenmesiyle oluşan homojen yapıda levhadır. MDF'nin kalınlığı ı.80-60 mm, yoğunluğu
ise genelde 0.55-0.80 g/crn! arasında değişmekte olup, çoğunlukla 0.70-0.80 g/cm! arasında
üretilmektedir. (AKBULUT 1999).
Odun kökenli levha ürünleri arasında MDF üretimi, endüstriyel bakımından ilk olarak
1965 yılında başlamış olmasına rağmen, hızlı bir gelişme kaydetmiştir. Bu hızlı gelişmede, ince
çaplı ve düşük nitelikli odun hammaddesi ile diğer ağaç işleyen endüstrilerin artıklarına rasyonel
bir kullanım alanı sağlamış olmasının yanı sıra, elde edilen ürünlerin üstün özelliklere sahip
olması önemli roloynamaktadır.
Üreticilerin belirlenen sınırlar içerisinde arzu edilen levhayı üretebilmesi için levhanın
özelliklerine tesir eden bütün faktörleri bilmesi ve bunları amaca uygun olarak kombine edebilmesi
şarttır. MDF'nin teknolojik özelliklerini etkileyen gerek hammadde ve gerekse üretim
I) İ.Ü. Orman Fakültesi, Odun Mekaniği ve Teknolojisi Anabilim Dalı
Yayın Komisyonuna Sunulduğu Tarih: 15.03.2002
26 TURGA YAKBULUT - NADiR AYRıLMıŞ
parametreleri ile ilgili önemli faktörler aşağıda detaylı olarak açıklanmıştır. Bu makalede kuru
yöntem esas alınmıştır.
2. MDF ÜRETİMİNDE KULLANILAN HAMMADDELERLE İLGİLİ
HUSUSLAR
2.1 Ağaç Türü
MDF'nin yaklaşık %90'mndan fazlasım odun oluşturmaktadır. Bu yüzden ağaç türü,
levha özellikleri üzerinde büyük etkiye sahiptir. Liflevha endüstrisinde uzun lifli ve nispeten
hafif olmaları, pH değerlerinin levha üretimi için uygun bulunmaları ve kolay sıkıştırılabilmelerinden
dolayı iğne yapraklı ağaçlar daha fazla tercih edilir.
Kuru yöntemle liflevha üretiminde yapraklı ağaçlar da büyük oranda değerlendirilmektedir.
Yapraklı ağaçlar ekonomik olmaları ve fazla miktarlarda bulunmaları dolayısıyla levha
üretiminde tercih edilmektedirler. Reçine ve tanen, boyar maddeler gibi ekstraktif madde oranı
yüksek ağaç ~ürlert liflevha üretiminde tercih edilmemektedir.
AYRILMIŞ (2000) diğer üretim şartları aynı kalmak şartıyla Karaçam (Pinus nigra var.
pallasianaş, Doğu Kayını (Fagus orientalis Lipsky), Saplı Meşc (Quercus robur) ve bu üç türün
karışımlarından üretilen (%40 Kayın + %40 Meşe + %20 Çam) MDF'lerin teknolojik özelliklerini
tespit ettiği çalışmada Çam liflerinden yapılan levhaların janka sertlik değeri hariç diğer
fiziksel ve mekanik özellikleri Meşe, Kayın ve bu üç türün karışımından daha iyi sonuçlar vermiştir.
Kayın odunu liflerinden yapılan MDF'lerin teknolojik özellikleri Meşe liflerinden yapılan
MDF'lerden yüksek çıkmıştır.
HlZIROGLU/KAMDEM (1995) Yalancı Akasya (Robina pseudoacacia) odunundan
yapılan liflevhaların fiziksel ve mekanik özelliklerini tespit etmişler ve elde edilen sonuçlar
ışığında liflevha üretimi için uygun bir lif kaynağı olduğunu sonucuna varmışlardır. Akasya
odununun içerdiği yüksek ekstraktif madde oraıu dolayısıyla liflevhaların düşük kalınlığına şişme
oranı gösterdiği görülmüştür.
Meşe odununun levha üretiminde karışıma katkı oranı ne kadar fazla olursa, hem yüzey
pürüzlülüğü hem de yüzey emiciliği kötüleşmektedir. Kayının artması yüzey pürüzlülüğü açısından,
Çamın artması ise levhanın direnç değerleri ve yüzey emiciliği açısından faydalı bulunmaktadır.
Plantasyonda yetişmiş Kavak odunları farklı miktarda reaksiyon odunu içerdiğinden
dolayı bazı problemler oluşturabilir. Çünkü reaksiyon odunu normal oduna göre çok daha fazla
çalışmakta, farklı anatomik yapısı dolayısıyla biçakla kesilirken tüylenmelere neden olmaktadır.
Ancak, Kavak tek başına kullanılırsa üretim değişkenleri Kavağa göre ayarlanarak kaliteli levha
üretilebilir.
Çeşitli ağaç işleyen endüstri artıklarının da MDF üretiminde değerlendirilmesi mümkündür.
Ancak bu artıklardan elde edilen yongalar ve dolayısıyla Iifler çok kaliteli olmamaktadır.
2.2 Odunun Yoğunluğu
Bir ağaç türünün MDF üretimine uygunluğunu belirleyen en önemli özelliği yoğunluğudur.
Genel bir kuralolarak; yoğunluğu düşük olan türler tercih edilir, orta yoğunluktaki türler
kolaylıkla ve ucuz fiyata bulunabiliyorsa kullamlır, fakat çok yüksek yoğunluğa sahip olan
MDF ÜRETiMiNDE DiKKATE ALINMASI GEREKEN HUSUSLAR 27
türlerden sakınılır. Herhangi bir ağaç türünden MDF elde etmek teknik olarak mümkün olmasına
rağmen, çok yüksek yoğunluğa sahip türlerden üretilen levhalar çok ağırdır, bunların işlenmesi
zordur ve taşıma masrafları yüksektir. Aynı zamanda bu tür odunların yongalanmasında
bıçaklar daha kısa sürede aşınmaktadır. Bu yüzden düşük ve orta yoğunluğa sahip türler tercih
edilmektedir. Yoğunluğu 0.35-0.65 g/cm ' arasında olan ağaç türleri MDF üretimi için uygundur.
Yüksek yoğunluğa sahip ağaç türlerinden daha dirençli levhaların üretilebileceği zannedilebilir.
Halbuki; aynı yoğunluğa sahip levha üretildiği takdirde, düşük yoğunluğa sahip türler
yüksek direnç öze!likleri verecektir. Şekil i'de görüldüğü gibi düşük yoğunluklu odundan elde
edilen lifler, yüksek yoğunluklu odundan elde edilen liflerden daha hacimli bir taslak oluşturmaktadır.
Bu iki taslaktan eşit kalınlıkta ve yoğunlukta liflevha yapılmak istediğinde yoğunluğu
düşük olan taslağa daha yüksek sıkıştırma oranı (levha yoğunluğu/odunun yoğunluğu), yoğunluğu
yüksek olan ıaslağa ise düşük sıkıştırma oranı uygulanacaktır. Uygulanan farklı sıkıştırma
oranlarına bağlı olarak elde edilen bu iki levhanın direnç özellikleri birbirinden farklı olacaktır.
Çünkü düşük yoğunluklu odunun liflerinden hazırlanan taslaktaki lif miktarının ve taslak kalınhğırun,
yüksek yoğunluklu oduna oranla fazla olmasından dolayı eşit kalınlığa ulaşabilmek için
daha yüksek basınç uygulanması gerekmekte ve böylece lifler arası temas da artmaktadır. Bunun
sonucu olarak düşük yoğunluklu odundan yapılan liflevhanın fiziksel özellikleri ve mekanik
direnç değerleri, yüksek yoğunluklu odundan yapılan liflevhadan daha iyi olacaktır. (SUCHLAND/
WOODSON 1991).
t)üşOk YQ~oriluklu
Odun
'((/!kSek YOSunluklu
O;Ivn ı 1
YÜKSEK OIRENÇ DÜŞÜK DIRENÇ
Şekil 1: Odunun yoğunluğunun direnç özellikleri üzerine etkisi (SUCHLAND/WOODSON 1991).
TURGA YAKBULUT - NADiR AYRıLMıŞ
Yoğunluğu yüksek olan türlerin (örnek olarak meşe 0.69 g/cm ' ve gürgen 0.83 g/cm ')
sıkıştırılma oranları düşük olduğu için yeterli direrıçte levha elde edilemez. Sıkısunlma oranının
750-800 kg/m! yoğunluklardaki levhalar için yaklaşık i.4-1.5 olması uygun bulunmaktadır.
MDF endüstrisinde genelolarak amaç, düzgün yüzeyli. fiziksel özellikleri iyi, mekanik
özellikleri yüksek ve yoğunluğu düşük bir levha üretmektir. Bu bakımdan hammadde kullammı
olarak, en ekonomik çare, düşük yoğunluktaki türleri (iğne yapraklılar ve bazı yapraklılar) ile
yüksek yoğunluğa sahip türlerin uygun oranlarda karışımını sağlamaktır.
Yoğunlukları birbirinden çok farklı olan ağaç türlerinin (Örnek olarak Gürgen ile Kavak)
birlikte pişirme kazanına konulması uygun bulunmamaktadır. Çünkü yoğunluk ile pişirme süresi
arasında sıkı bir ilişki bulunmaktadır. Odunun yoğunluğu ne kadar fazla ise yongaları yumuşatmak
için gerekli olan pişirme süresi de o kadar az olmaktadır (SUCHLAND/WOODSON
1991).
2.3 Odunun pH Değeri (Asidite)
Odun kökenli levha üretiminde kullanılan Üre-formaldehit veya resol tipi Fenolformaldehit
sentetik tutkalları. belli bir seviyenin üzerindeki pH değerine karşı duyarlı olduklarından
MDF üretiminde kullanılacak odunun pH değeri çok önemlidir. Üre tutkalları, odunun
pH değerine karşı fenolik tutkallardan daha hassastır. Yapraklı ağaçlar bu yönden büyük farklılık
gösterirken genelde iğne yapraklı ağaç türleri uygun pH değerine sahiptir (AKBULUT
1991) .
Genellikle hammadde olarak odunun asiditesi düşük ise o odundan elde edilen levhanın
yapışma direnci yüksektir. Asiditesi yüksek olan odunlardan elde olunan liflerle sentetik tutkallar
genellikle iyi bir yapışma sağlamamaktadır. Ancak Üre tutkallarında sertleştirici-tutkal oranında
yapılan değişikliklerle yüksek pH'lı odunlarda yapışma direnci istenilen düzeyde liflevha yapılabilmektedir.
Bir ağaç türünün pH değeri ve tamponlama kapasitesi, tutkalın sertleşmesini etkiler.
Bundan dolayı fabrikalarda kullanılan tutkal reçetesi, ağaç türlerinin bu özelliklerine göre
ayarlanmaktadır. İyi bir sertleşme, odunun pH değeri 4-5 olduğu takdirde gerçekleşir. Bununla
birlikte odunun pH değeri yüksek (asiditesi düşük) ise sertleşmeyi sağlamak için sertleştirici
ilave edilebilir. Odunun tamponlama kapasitesi, pH değerini istenen seviyeye düşürmek için ne
kadar sertleştirici katılması gerektiğini belirlediğinden önemli bulunmaktadır. Eğer bir türün
tamponlama kapasitesi yüksek ise pH değerini düşürmek için daha fazla sertleştirici ilave edilmelidir
(AKBULUT 1991). Ayrıca asiditesi yüksek olan yongalar fabrikasyon esnasında makinaların
demir kısımlarında ve özellikle eleklerde paslanınalara neden olmaktadır. Çeşitli ağaç
türlerine ait pH değerleri Tablo 1'de verilmiştir (BOZKURT/ERDİN 1989).
MDF ÜRETiMiNDE DiKKATE ALINMASI GEREKE HUSUSLAR 29
Tablo 1: Çeşitli Ağaç Türlerine Ait pH Değerleri (BOZKURTlERDiN 1989)
Ağaç Türü pH
Avnıpa Göknarı 5.5-6.1
Dağ Akçaağacı 5.3
Siğilli Huş 4.8
Avrupa Kayını 5. i-5.4
Adi Dişbudak 5.8
Avrupa Ladini 4.0-5.3
Sarıçam 5. i
Kara Kavak 5.8
Saplı ve Sapsız Meşe 3.9
Ova ve Dağ Karaağacı 6.3
Eğer üretim içerisinde aynı ağaç türü veya aynı pH değerine sahip türler kullanılıyorsa,
odunun asiditesinin levha özellikleri üzerine etkisi yoktur. Bu durumda odunun asiditesi sıcak
preste tutkalın sertleşme süresini etkilese bile, sertleştirici miktarının ayarlanması ile sert leşme
süresi istenilen seviyeye getirilecektir. Değişik pH değerine sahip odunlar karışık olarak kullanıldığı
zaman durum farklıdır. Sertleştinci normalolarak en yüksek pH değerine sahip oduna
göre ayarlanacaktır, bunun sonucunda düşük pH değerine sahip liflerin sertleşmesi daha hızlı
olacaktır. Bu durum üretimin ilk saf1ıalarında lif bunkerinde depolanmış tutkallı liflerde ön
sertleşme olarak bilinen sonucu doğurabilir. Önceden sertleşmeye başlamış tutkalla sıvanan lifler
preslemede birbirlerine yeterli miktarda yapışmaz ve böylece levhada özellikle yüzeyde direnç
azalması meydana gelir. Böyle gevşek yapılı levha yüzeyleri zımparalama veya kaplama yapıştırmaya
elverişli değildir.
Ağaç türünün asiditesi liflendirmede problem oluşturabilir. Liflendirme ünitesindeki
pişirme kazanında buhar, sıcaklık ve basınç şartları altında değişik miktarlarda zayıf veya güçlü
asitler meydana gelmektedir. Bu asit miktarı kullanılan ağaç türünün asiditesine bağlı olmaktadır.
Pişirme kazanındaki yongaların plfsı asidik karakterde olup pH'ları 4-5 arasında dengelenmektedir.
Yongaların pişiri1mesi üzerine yapılan araştırmalarda, belirli bir buhar basıncında
aynı tam kuru yoğunluğa sahip türler arasında titre edilebilir asit miktarı büyük değişiklik
gösterebilmektedir. Herhangi bir ağaç türü yongası için pişirme kazanındaki basınç, diğer
değişkenler aynı kalmak şartıyla 3.4 atm. 'den 8.5 atm. 'e çıkarıldığında açığa çıkan toplam asit
miktarı iki kat artmaktadır. Asit miktarı arttığında, selüloz ve ligninin kimyasal asit hidrolizi de
artmaktadır (MALONEY 1993).
Yongaların yumuşatıldığı pişirme kazanına pH değeri birbirlerine yakın olan ağaç türlerinin
yongaları birlikte verilmelidir. Örneğin Kayın odunundan elde edilen liner ile Kestane
odunundan elde edilen lifler pişirme kazanına birlikte verilmemelidir. Çünkü, Kestane odunu
Kayın odununa göre daha asidik (pH değeri düşük) olduğundan pişirme kazanındaki şartlar pH
değeri düşük olan ağaç türüne göre belirlenmekte ve Kayın litleri bu durumdan olumsuz etkilenmektedir.
Böylece litlerin kalitesi düşmekte bu da levhaya yansıınaktadır.
30 TURGA Y AKBULUT - NADİR AYRıLMıŞ
2.4 Hammadde Odun ve Yongaların Rutubet Miktarı
Özellikle yuvarlak odunlarda %30'un altındaki rutubet miktarlarında yongalama için güç
ihtiyacı artmakta, yonga kalitesi bozulmakta ve odunun bir kısmı fazla ufalanarak toz haline
gelmektedir. Rutubet %30'dan düşük olduğu takdirde kesmeden ziyade kırma ve ezme etkisiyle
yonga ve dolayısıyla lif kalitesi azalacak, enerji tüketimi artacak ayrıca pişirmeye uygun
olmayan ince yonga ve toz oranı artacaktır. Böylece birim odundan elde edilen yonga miktarı
azalmakta ve yonga verimi düşmektedir. Ayrıca rutubet oranı düşük yongalar, pişirme kazanında
buhardan yeteri kadar nem alıp dokular arasındaki bağın gevşemesini sağlayamaz. Bu şekilde
defibratöre giren yongalar diskler arasında ufalanarak liflerin kararmasına, liflendirme segmentlerinin
fazla ısınınalarına sebep olur. Bu nedenle, rutubeti %40'dan az olan odunlar, ya depoda
iken ya da yonga halinde siloya gidiş esnasında veya silo içerisinde su püskürtülmek suretiyle
pişirme kazanı silosundan önce ıslatılmalıdır. Rutubeti %60'ın üzerindeki odunlardan elde edilen
liflerin kurutulmasında ısı ve enerji giderleri artmaktadır. Yongalama sırasında enerji sarfiyatını
önlemek, düzgün yüzeyli yongalar elde etmek ve hammadde kayıplarını asgariye indirmek için
%40-60 arasında rutubette odun kullanınak idealdir.
2.5 Ekstraktif Maddeler
Ekstraktif maddeler, tutkal tüketimi ve tutkalın sertleşmesi üzerine önemli rol oynamaktadır.
Odundaki ekstraktif maddeler yapışrnayı olumsuz yönde etkiler. Özellikle bazı iğne
yapraklı ağaç ekstraktifleri, üretilen levhanın suya karşı direnç özellikleri için önemlidir.
Ekstraktif madde oranı yüksek olan odunlardan elde edilen yongaların pişirme kazanı içersinde
kalma süreleri, ekstraktif madde oranı düşük yongalardan daha uzundur. Örneğin Kestane ve
Meşe odununda bulunan taneni uzaklaştırmak için yongaların pişirme kazanında kalma süreleri
normal pişirme süresinden daha uzun olmaktadır. Bu ise enerji sarfiyatina neden olmaktadır.
2.6 Kabuk
Kabuk düşük yoğunluklu, kısa !ifli ve düşük direnç özelikleri nedeniyle MDF üretiminde
bir miktar kalite düşüklüğüne neden olmaktadır. Lifler içerisinde bulunan kabuk genelolarak
aşağıdaki nedenlerden dolayı zararlı olmaktadır.
1. Levhanın direnç özelliklerinin azalmasına neden olur.
2. Defibratörlerde pl-lyı düşürür. Çünkü, liflerin pl-lsı genellikle 4'ün altında olup,
metal aksamlarda pasıanınaya neden olmaktadır. Katkı maddelerini ilave etmeden
önce uygun pH kontrolü daha fazla kimyasal ilavesi gerekınektedir.
3. Kabuk liflevhanın yüzey kalitesine zarar vermektedir. Küçük mantarımsı dış kabuk
parçaları sıcak preslemeden sonra bulunduğu yerden çıkıvermektedir. Bir kısım kabuklar
daralarak yüzeyde yer yer çukurluklar oluşturrnakta, bazılarının rengi preste
kararmakta ve bazıları pres platenlerine yapışabilmektedir.
4. Kabuk kum, taş parçaları gibi yongalama bıc.ıklannı , defibratör segmentlerini ve
şinekeleri aşındıran maddeler içermektedir. I.ğer bu maddeler levha içersinde kalırsa
ağaç işleme makinalarında işlenirken testere dişlerinin aşınmasına veya kırılmasına
neden olabilmektedir.
5. Levha yüzeyi sıvı yüzey işlem malzemeleriyle kaplanacaksa kabuksuz odun kullanmak
gerekmektedir. Çünkü levha yüzeyindeki kabuk, odun lifleri gibi sıvı yüzey
MDF ÜRETİMİNDE DiKKATE ALINMASI GEREKEN HUSUSLAR 31
işlem malzemelerini tam olarak absorbe edemez. Bu yüzden yüzeylerine sıvı yüzey
işlem malzemeleri uygulanacak MDF'lerin kabukları soyulmuş odunlardan üretilmesi
gerekmektedir.
6. Pişirme kazanında büyük bir hacim kaplayarak ısı ve buhar enerjisi israfına yol açmaktadır.
Kabuğun soyulması halinde hammaddede hacmen yaklaşık % 15, ağırlık olarak ise %7-
10 kadar kayıp olur. MDF üretiminde kabuk oranı % 15-20 oranını aştığı takdirde levhanın fiziksel
ve mekanik özelliklerinde düşme olmaktadır (SUCHLAND/WOODSON 1991). MDF içerisindeki
kabuk miktarı bu oranın altında olduğu takdirde, direnç özellikleri üzerine fazla olumsuz
etki yapmadığı belirtilmektedir. Şekil 2 'de yongalardaki kabuk oranının liflevhanın eğilme
direnci üzerine etkisi görülmektedir.
Kavak TomruKlarında Ortalama
Kabok Oranı
""! ....,1="---- __
oL-~~~ __~ __~ __~~~--~~~
O 10 20 30 4{) 50 60 70 SO
YongalardakiKabuk Oranı (%)
Şekil 2: Yongalardaki kabuk oranının eğilme direnci üzerine etkisi
(SUCHLAND/WOODSON 1991).
2.7 Lif Karakteristiklerinin Önemi
2.7.1 Lif Direnci
Tek tek liflerin çekme direnci, liflevhada direncin iyileştirilmesinde büyük öneme sahiptir.
Her ne kadar tek bir lifın boyuna yönde çekme direnci çok yüksek ise de, liflevhanın direnç
değerleri açısından lif uzunluğunun sadece bir bölümünden faydalanılır. Şekil 3' de görüldüğü
gibi iki lif arasındaki üst üste binme uzunluğu (LS) kısalırsa, bağ kalitesi azalacak ve uygulanan
çekme kuvvetleri sonucu meydana gelen kopma lif direncinden bağımsız olarak liflerden ziyade
meydana gelen bağdan olacaktır. Düşük ve orta yoğunlukta liflevhalarda büyük çoğunlukla
kopma, yapışma alanından olmaktadır. Yüksek yoğunluktaki litlevhalarda ise kopına linerde
meydana gelmektedir. Bu durum hem yüksek yoğunluklarda litler arasında daha yakın temas
sağlandığını hem de ağır pres şartları altında lif karakteristiklerindeki muhtemel değişimleri ifade
etmektedir (SUCHLAND/WOODSON 1991).
32 TURGA Y AKBULUT - NADİR AYRıLMıŞ
Kuwet
Kuvvet
KuweI
Kuvvet
Şekil 3: Çekme gerilimi altında lif bağları (Şematik) A: Maksimum direnç
B: Düşük direnç (SUCHLAND/WOODSON 1991),
2.7.2 Lif Morfolojisi
Lif morfolojisi bir lif ın şeklini ve yapısını (boyutsal özellikleri) ifade etmektedir. Lif
morfolojisi lifin mekanik özelliklerinden çok taslağın özelliklerinin geliştirilmesinde büyük
öneme sahiptir.
Lif morfolojisi levhanın direnç özellikleri ve homojen yapıda bir taslak oluşumu bakımından
önemlidir. Uzun lifler daha açık yapılı ve daha hacimli bir taslak oluşturmaya eğilimlidir.
Lif uzunluğu aynı zamanda liflevha içerisindeki liflerin yönlenmesini de etkilemektedir.
Kısa lifler uzun liflere göre daha fazla dikey ya da Z bileşeni istikametine yönelmektedirler
(Şekil 4). Uzun lifler liflevhanın elektrik veya mekanik araçlarla yönlendirilmesinde kısa liflerden
daha iyi sonuçlar vermektedir.
b~ ı
y - y .b·, -~, --'-
Şekil 4: Liflevha içerisinde liflerin yönleniş şekilleri (SUCHLAND/WOODSON 1991),
MDF ÜRETİMİNDE DİKKATE ALINMASI GEREKEN HUSUSLAR 33
Hücre çeperi kalınlığı taslak özelliklerini endirekt olarak etkiler. Eğer hücre çeperleri
ince ise, liflerde kollaps oluşabilir ve bu kollaps ince çeperli liflerin yüksek elastikiyetleri ile
birleşince lifler arasında daha fazla temas oluşacak ve böylece lifler arasında iyi bir yapışma
sağlanacaktır. Eğer hücre çeperleri iğne yapraklı ağaçların yaz odununda olduğu gibi kalın olursa
hücrelerde kollaps oluşmamakta ve lif esnekliği de azalacağından daha zayıf bir bağlaruna
olacaktır.
2.7.3 Lif Boyutları
Lif boyutları direnç ve yüzey düzgünlüğü açısından önemli bulurunaktadır. Liflevha üretiminde
lif boyutlarının ölçülmesi pratik bakımdan pek uygun değildir. Lif boyları ağaç türü,
yonga boyutları, pişirme şartları ve disk açıklığı gibi pek çok faktöre bağlıdır. Ayrıca arzu edilen
lif boyutları fabrikadan fabrikaya değişiklik göstermektedir.
Lif boyutlarırun ölçülmesi yerine pratikte elek analizleri yapılmaktadır. Elek analizleri
sonucunda 0.5 mm'den geçen ve 0.3 mm elek üzerinde kalan lifler ile 0.3 mm elekten geçip O.ı
mm elek üzerinde kalan liflerin büyük çoğunluğu (yaklaşık %75) oluşturması hem direnç değerleri
ve özellikle profillik ve boyalık MDF'lerde yüzey düzgünlüğü açısından uygun bulunmaktadır.
Uzunluk olarak 0.5-2 mm arasında olan liflerin toplam ağırlık içerisinde en az %65-75
orarunda bulurunası uygundur.
3. ÜRETİM TEKNOLOJİSİ İLE İLGİLİ HUSUSLAR
3.1 Yongalama
Lif veriminin yüksek olması ve kaliteli lif üretimi için odunun düzenli bir şekilde ve
uygun boyutlarda yongalarunası önemli bir husustur. Bunun için yongalama sırasında liflerin
ezilmemesi, zedelerunemesi, özellikle yonga kalınlığının düzenli olması gereklidir. Yongalama
işleminin iyi yapılması yairuz yonga boyutlarımn düzenli olmasıru değil, liflerin kalitesini de etkiler.
Yongalama sırasında bıçakların keskin ve odun rutubetinin en az %30 olması gerekir.
Daha öncede belirtildiği gibi rutubet düşük olduğu takdirde kesmeden ziyade kırma ve ezme etkisiyle
lif kalitesi azalacak, enerji tüketimi artacak ayrıca pişirmeye uygun olmayan ince yonga
ve toz oraru artacaktır.
Arzu edilen yonga boyutları 4-5 mm kalınlık, 15-20 mm genişlik ve 20-25 mm uzunluktur.
Kısaca, elernek suretiyle 4 mm'rıin altı ve 40 mrrı'nin üzeri uzaklaştırılmalıdır.
Yongalamada dikkat edilecek en önemli husus, yongaların eşit büyüklükte olmasıdır.
Boyutları birbirinden farklı yongaların kazanda pişirme dereceleri farklı olur. Küçük yongalar
fazla pişmelerinden dolayı hemen liflenirken, büyük boyutlu yongalar yeteri kadar pişirilemediğinden
lifleruneye karşı direnç gösterir.
Kuru ve donmuş odunlar ince materyal oranını arttırır. Kabuklarından iyi bir şekilde
soyulmuş ince tomruklardan düzenli bir şekilde bakım yapılan bir yongalama makinesi ile eleme
yapmaksızın üretimde kullarulabilecek yüksek kalitede yonga üretilebilmektedir.
3.2 Yonga Yıkama
Elenen yongalar, aralarında bulunabilecek kum, ufak taş parçaları gibi isteruneyen inorganik
maddelerden temizlerırnek için yıkanmalıdır. Yongalar yıkarunadığı takdirde, liflendirme
sırasında diskler üzerindeki segmentler bu maddelerden dolayı aşınabilmekte ve çalışma süreleri
34 TURGAY AKBULUT - NADİR AYRıLMıŞ
kısalmakta. defibratör besleme şinekesi gibi üretimde kullanılan makineleri aşındırmakta ve
üretilen levhalar ağaç işleme makinelerinde işlenirken kesicilerin kısa sürede körelmesine ve dişlerinin
kırılmasına neden olmaktadır. Ayrıca bu maddeler levha içerisinde özgül ağırlık farklılığına
neden olacak ve prese zarar verecektir. Yongaların yıkanması sayesinde levha içerisindeki
kum oranı azaltılabilmektedir. EMB (Avrupa MDP Birliği) endüstri standardına göre levha
içerisinde ağırlık olarak maksimum %0.05 oranında kum bulunmalıdır.
Ayrıca kış mevsiminde donmuş olan yongalar defibratör pişirme kazanında bekleme
süresini arttırarak ısı enerjisi kayıplarına neden olduğundan yonga yıkama makinelerinde buzun
çözülmesi sağlanır. Bundan başka şayet kuru odunlardan yonga elde edilmişse, bu yongalar defibratörden
önce yonga yıkama makinesi ile rutubetlendirilerek daha kaliteli bir liflendirme yapılması
sağlarur.
3.3 Liflendirme Şartları
Defibratörde elde edilecek liflerin kalitesi, ağaç türüne, yonga boyutlarına ve dağılımına,
ön buhar basıncına, pişirme kazarundaki bekleme süresine, uygulanan sıcaklığa, defibratör
segmentlerinin profiline, diskler arasındaki açıklığa, disk hızına ve diskler arasındaki bekleme
süresine göre değişmektedir.
Düşük odun rutubeti, çok farklı boyutlardaki yongaların birlikte bulunmaları, yonga
boyutlarırun sık sık değişmesi, odunlardaki kabuk, yongaların çok kalın veya çok ince olmaları,
pişirme sırasında buhar basıncının değişmesi gibi faktörler liflendirme kalitesini olumsuz yönde
etkilemektedir. Diskler arası açıklık 0.05 -0.4 mm arasında olması uygundur. Ayrıca defibratör
içindeki basınç azalması 0.2-0.35 atm. 'den fazla olmamalıdır.
Kestane ve Meşe odunu gibi asiditesi (pH değeri düşük) yüksek olan ağaç türlerinin yongaları
pişirme kazaruna Kayın, Kavak gibi pH değeri biraz daha yüksek olan (4-6 civarında) olan
ağaç türlerinin yongaları ile birlikte verilmemelidir. Aksi takdirde, pişirme kazaruna farklı pH
değerlerine sahip yongalar alındığı için liflerinin pH değerleri de farklı olacak ve özellikle sıcak
preste istenmeyen problemler çıkacaktır. Kestane yongalarırun ve buna bağlı olarak liflerinin pH
değeri Kayın ve Kavak liflerinden daha düşük olduğundan taslakta kestane liflerinin olduğu yerler
sıcak preste daha erken sertleşecek ve levharun bazı yerlerinde fiziksel ve mekanik özellikler
değişecektir.
3.4 Tutkal Türü, Miktarı ve Uygulanışı
Fenolik tutkallar ile İzosiyanat tutkalı rutubete ve suya karşı dayanıklıdır. Dış hava şartlarına
maruz kalan yerlerde kullanılacak MDP'ler için bu tutkallar uygundur. Ayrıca Üreforrnaldehit
tutkalına Melarnin-formaldehit tutkalı katılarak rutubete dayanıklılık arttırılabilir.
Üre-formaldehir tutkalı açık hava şartlarına dayanıklı değildir. Bu yüzden iç kısımlarda ve kapalı
yerlerde kullaııılacak MDP'lerde tercih edilmektedir. Levharun özelliklerini etkileyen diğer faktörler
sabit tutulduğu takdirde, kullanılan tutkal miktarının artması ile levhanın bütün direnç
özellikleri ve boyut stabilitesi iyileşmektedir. Fakat, levhada uygun direnç özellikleri elde etmek
için gerekli olan miktardan fazla tutkal kullanılması ekonomik nedenlerden dolayı arzu edilmemektedir.
Tutkalın liner üzerine uygulanma şekli de levharun direnç özelliklerini etkileyen bir
diğer faktördür. Tutkal zerrelerinin büyüklüğü ve lifler üzerine uniform bir şekilde dağılması
lifler arasındaki yapışmayı önemli ölçüde etkilemektedir. Küçük zerreler daha iyi yapışma alanı
oluştururlar ve böylece levharıın direnç özellikleri artar (AKBULUT 1991).
MDF ÜRETİMİNDE DiKKATE AU MASı GEREKEN HUSUSLAR 35
3.5 Katkı Maddelerİ
MDF'ye hidrofobik özellik kazandırmak için kullanılan parafin, belli bir oranın, yaklaşık
% i'in, üzerinde kullanıldığında levhanın bazı direnç özelliklerini düşürebilir. Bu konuda yapılan
araştırmalara göre, kullanılan parafin miktarı %1-2' den az ise levhanın direnç özelliklerini etkilemez.
Daha yüksek oranda kullanılırsa direnç değerleri azalır. Çünkü Parafin lifler arasındaki
yapışma alanını azaltarak yapışma direncini düşürmektcdir. Dirençteki bu azalma, levha
yoğunluğunun veya tutkal miktarının arttırılmasıyla telafi edilmelidir.
3.6 Serme
Liflerin yeknesak bir taslak halinde serilmesi ve preslerne işlemine hazırlanması MDF
üretiminin en önemli kısmını teşkil etmektedir. Bu safhada yapılan hatalar sadece fiziksel ve
mekanik özellikler ile yoğunluğun değişmesini etkiiemekle kalmayacak, levhada farklı çalışma
sonucu şekil değişmelerine de neden olacaktır. Sermeden maksat, mümkün olduğu kadar uniform
yoğunlukta bir taslak elde etmektir. Taslağın enine yönde yoğunluğu kontrol edilmeli ve
ortalama yoğunluktan sapmalar %2.5'i aşmamalıdır.
3.7 Taslak Rutubeti
Sıcak preslerne işleminden hemen önce levha taslağının içerdiği rutubet levha özelliklerini
etkileyen faktörlerden birisidir. Taslak rutubeti, levhanın yüzey düzgünlüğü ve sıkılığı,
tutkal sarfiyatı, preslerne sırasında levha yüzeyinde kabarcıklann oluşup oluşmaması ve üretim
maliyeti üzerine etkilidir. Lif rutubetinin çok az olması halinde levhanın yüzey tabakaları yeterince
sıkıştırılamaz ve bunun sonucunda gevşek ve zayıf levha yüzeyleri elde edilir. Yüksek lif
rutubeti ise preslerne sırasında veya preslemeden sonra levhanın patlamasına sebep olabilir.
Taslaktaki sudan ayrı olarak pres süresini kısaltmak, preste bazı durumlarda ön sertleşmeyi önlernek,
levhanın direnç, görünüş ve yüzey yapısını iyileştirmek için bazen yüzeylerine su püskürtülür.
Taslağın fazla rutubet içermesi halinde levha gizli ve açık buhar kabarcıkları içerir,
bunun sonucunda ise yüzeye paralel makaslama direnci düşer, yüzey pürüzlü olur ve gereksiz
yere levhanın sonuç rutubeti yüksek bulunur. Bu durumları engellemek veya en aza indirmek
için daha uzun bir preslerne süresine ihtiyaç vardır (AKBULUT 1991).
Yüzey tabakalarının yüksek rutubetli, orta tabakanın ise düşük rutubetli olması durumunda,
yüzey tabakaları orta tabakadan fazla sıkışır ve bunun sonucunda eğilme direnci ve
elastik özellikler üniform rutubetteki taslaklara göre artar, fakat yüzeye dik çekme direnci azalır.
Bu yüzden ortalama taslak rutubeti, levhaların presten çıktıktan sonra patlamaması için kabul
edilebilir sınırlar içerisinde tutulmalıdır. Bu ise ortalama olarak %iO'dur.
3.8 Presleme Şartları
Sıcak preslemenin temel fonksiyonu, levha taslağını ısıtmak, lifler arasında yapışınayı
sağlamak ve taslağı toleranslar içersinde levha kalınlığına kadar sıkıştırmaktır. Preslemede levha
özelliklerini etkileyen en önemli faktörler; pres sıcaklığı, pres kapanma süresi, spesifik pres
basıncı, taslak rutubeti ve preslerne süresidir (AKBULUT 19(1).
Tek katlı preslerde preslerne süresi kısadır. Bunun sonucu olarak levha yüzeyine dik
çekme direnci, çok katlı preslerde üretilen levhalardan düşük olmaktadır.
36 TURGAY AKBULUT - NADiR AYRıLMıŞ
Taslağın her iki yüzeyine sıcak presten hemen önce enjektörler vasıtasıyla su püskürtülmesi
yüzey yoğunluğunun artmasına ve dolayısıyla daha sıkı ve az pürüzlü yüzeyler elde
edilmesini sağlamaktadır. Bu durum boyalık ve kaplamalık MDF'ler açısından uygundur. Ancak
yüzey tabakalarının rutubetinin nisbeten yüksek olması ve pres kapanma süresinin kısa olması
MDF'de büyük bir yoğunluk profiline sebep olur ki; böyle bir durum profillik MDF'lerde istenmez.
Presleme süresi tutkalın sertleşme süresine, uygulanan sıcaklığa, levha yoğunluğuna,
taslak rutubetine ve üretilecek levha kalınlığına göre değişmektedir. Tutkalın levha orta kısmında
sertleşmesi mutlaka sağlanmalıdır. Aksi takdirde levhalarda ayrılma ve patlak oluşacak ya da
yüzeye dik yönde çekme direnci düşük olacaktır.
Uygulanan sıcaklık ise tutkalın sertleşme sıcakhğırun (Üre-formaldehit için 100°C)
üzerinde olmalı, levha orta kısmının bu sıcaklığa ulaşabilmesi ve toplam preslerne süresinin
kısaltılabilmesi için genelde i80-220°C arasında uygulanmaktadır.
Levhalar presi terk ettiğinde yüzey ve orta tabakaları arasında, hem sıcaklık hem de rutubet
bakımından önemli farklılıklar bulurunaktadır. Bu farklılıklar levha içerisinde gerilimlere
neden olmaktadır. Bu gerilmelerin giderilebilmesi için levhaların klimatize edilerek iyice soğutulmaları
ve dinlendirilmeleri gerekir. Bu işlem yapılmadan levhalar işlendiği takdirde. oluklaşma
ve kılıcına eğilme gibi çarpılmalar oluşabilmektedir (HOUTS ve ARKADAŞLARı 2000).
Pres kapanma süresi, pres plakalarının taslağa ilk basınç uygulamasından sonuç levha
kalınlığı elde edilineeye kadar sıkıştırılması için geçen süredir. Pres kapanma süresi preste uygulanan
basıncın bir fonksiyonudur. Basınç yüksek olduğu takdirde sonuç levha kalınlığına daha
hızlı ulaşılacağından buna bağlı olarak pres kaparuna süresi kısa olmaktadır. Şekil 5'de MDF'nin
yoğunluk kontrastı üzerine pres kapanma süresi ve pres basıncırun etkisini görülmektedir.
Yüksek basınçta ulaşılan kısa pres kapanma süresinde maksimum yoğunluk kontrastı (yüzey ve
orta tabaka arasında büyük yoğunluk farkı) elde edilmektedir. Pres basıncını, sıcaklığa ve
tutkalın sertleşmesine göre belirlenen pres süresinin sonunda nihai levha kalınlığırun elde
edilmesini sağlayan basınca kadar azaltmak yoğunluk kontrastının daha düşük olmasına sebebiyet
vermektedir (Şekil 5, 2. Nokta). Pres plakalarırun taslağa aniden en yüksek basıncı uygulaması
pres kapanma süresinin bir anda gerçekleşmesine neden olur ki bu şekilde elde edilen levhada
yoğunluk kontrastı oluşmamaktadır (Şekil 5, 1. Nokta) (SUCHLAND/WOODSON 1991). Taslak
yüzeyi, aniden yüksek basınç uygulanmasından dolayı adeta kabuklaşmaktadır. Bu aşamada,
taslağın yüzeyinden orta bölgeye doğru ısı transferi olamadığından taslağın tamamı yoğunlaşamamaktadır.
Levha, taslağın ön preslemeden çıktıktan sonraki halinde sıcak presten çıkar. Bu
yüzden, henüz tam anlamıyla levha haline gelemeyen taslakta yoğunluk kontrastı oluşmamaktadır.
Uygun bir pres kapanma süresi sağlayabilmek için (30-90 sn arası), 3.5-5 Nzmm? basınç
uygulanması yeterli olmaktadır.
Pres kapanma süresinin kısa olmasıyla veya yüzey tabakalarının rutubetinin yüksek
olmasıyla levhanın yüzey tabakalarında yoğunluk yüksek, orta tabakasında ise düşük olacaktır.
Böylece yüksek yüzey yoğunluğundan dolayı eğilme direnci ve elastikiyet özellikleri iyileşirken,
levha yüzeyine dik yönde çekme direnci, levha yüzeyine paralel yönde makaslama direnci orta
tabaka yoğunluğundan doğrudan etkilendiğinden azalmakta ve levlıada ayrılmalar olabilmektedir.
Pres kapanma süresinin uzun olması halinde bu özelliklerin tersi bir durum gerçekleşir.
Yoğunluk kontrastı nispeten kısa pres kapanma süresinde en yüksek olmaktadır ki bu durum yüksek
basınçta elde edilmektedir (SUCHLAND/WOODSON 1991).
MDF ÜRETiMiNDE DiKKATE ALINMASI GEREKEN HUSUSLAR 37
t
__ -- BASıNÇ
PRES KAPANMA SÜREsI __ .•••
Şekil 5: Pres kapanma süresi ve basıncın yoğunluk kontrastı üzerine etkisi
(SUCHLAND/WOODSON 1991).
Pres kapanına süresi uzun olduğunda taslağın yüzey ve orta tabakaları uygulanan basınçla
orantılı olarak ısınacağından taslağın daha uniform yoğunlaşması ve daha homojen yoğunluk
kontrastına sahip olmaktadır. (SUCHLAND/WOODSON 1991).
Yüksek pres sıcaklığı, pratikte orta tabaka yoğunluğunu arttırdığından yüzey tabakaları
ile arasındaki yoğunluk farkı azalmaktadır. Çünkü, sıcaklığının yükselmesi durumunda taslak
yüzeyinden orta tabakaya doğru sıcaklık transferi hızlanacağından orta tabaka yoğunluğu artacaktır.
Pres sıcaklığının, presleme süresinin, basınç miktarının veya tutkal miktarının yeterli
olmaması halinde levhada ayrılmalar olabilir.
Levhanın üst yüzeyi, preslerne işleminin sonunda istenilen levha kalınlığına ulaşmadan
önce tutkalın erken sertleşmesi yüzünden düşük yüzey yoğunluğuna sahip olmaktadır. Düşük
yoğunluklu (yumuşak) olan bu kısım zırnparalama işlemi ile uzaklaştırılır. Bu durum sıcak pres
plakalarının taslak yüzeyine temas ettiği anda tutkalın ön sertleşmesi olarak ifade edilir.
Pres kapanına süresi ile eğilmede elastikiyet modülü arasındaki ilişki Şekil 6'da ve~iımiştir.
Pres kapanına süresi arttığı takdirde levhanın yüzeyi ile orta bölgesi arasındaki yoğunluk
farkı azalacak ve buna bağlı olarak da eğilmede elastikiyet modülü düşecektir.
Pres Kapanma Süresi (sn)
Şekil 6: Pres kapanına süresi ile eğilmede elastikiyet modülü arasındaki ilişki
(SUCHLAND/WOODSON 1991)
38 TURGAY AKBULUT - NADiR AYRıLMıŞ
4. LEVHA ÖZELLİKLERİ İLE İLGİLİ HUSUSLAR
4.1 Levha Yoğunluğu
Levha yoğunluğu, levharun fiziksel ve mekanik özelliklerini, makinelerle işlenme özelliklerini,
transportunu, yüzey ve kenar işlemlerini etkilemektedir. MDF'nin yoğunluğun artması
ile kalınlığına şişrne ve boyut stabilitesi hariç olmak üzere, diğer bütün özellikler iyileşrnektedir.
Yüksek yoğunluğa sahip levhalarda daha fazla odun bulunduğu için rutubet absorbsiyonundan
sonra kalınlığına şişme ve boyutlardaki artma daha fazla olacaktır. Pratikte, levha özelliklerini
iyileştirmenin en kolay yolu yoğunluğu arttırmaktır. Yoğunluğun artması sonucu lifler arasındaki
temas çok daha iyi olur. Ayrıca, yoğunluğun artmasıyla hem tutkal etkili bir şekilde kullanılır
hem de mekanik' özellikler arttırılmış olur. Ancak yoğunluğun fazla miktarda arttırılması, işlenmeyi
zorlaştırır ve taşıma masraflarını yükseltir.
Aynı üretim şartları altında, yoğunluktaki artış levhanın kısa süreli suya veya nemli
havaya maruz kalması halinde rutubet ve su absorbe etme özelliklerinin iyileştirilmesi sonucunu
doğuracaktır. Bu durum, 24 saat su içerisinde çok yüksek yoğunluğa sahip levhalar içerisine
suyu nüfuz ettirmenin çok zor olduğunu göstermektedir. Ancak uzun süreli rutubete ve suya
maruz kalma durumunda ise, yoğunluğu yüksek olan levhalarda daha fazla odun bulunduğundan
şişmeyi gerçekleştirecek daha fazla potansiyel mevcuttur (AKBULUT 1995).
Şekil 7'de levha yoğunluğuna bağlı olarak eğilme direnci ve eğilme direncinde meydana
gelen değişim görülmektedir. Levha yoğunluğu arttıkça buna bağlı olarak eğilme direnci de
belirgin şekilde artmaktadır. Yoğunluğu 930 kg/m? olan bir levhanın yoğunluğunda %1'lik bir
değişme olduğunda eğilme direnci ortalama %3 değişme gösterecektir. Levhaların kendi içlerinde
veya aralarında ± %7'lik değişim eğilme direncini ± %21 değişecektir. TS EN 323 standardına
göre levha içerisindeki maksimum yoğunluk farkının %7'ye kadar olacağı ön görülmektedir
(ANONİM 1993). Bu sonuçlara göre levha özelliklerini kontrol etme ile ilgili çabalar 1evha
yoğunluğu üzerinde, daha kesin bir ifade ile taslak yoğunluğu üzerinde toplanmaktadır (SUCHLAND/
WOODSON 1991).
0.60\ 0$/ 0,9 0,93 0,95 0,99
Levha v<ıgunlu(ıu (gricm')
Şekil 7: Levha yoğunluğu ve eğilrne direnci arasındaki ilişki ve yoğunluğa bağlı olarak eğil me
direncinde meydana gelen değişim (SUCHLAND/WOODSON 1991).
MDF ÜRETiMiNDE DiKKATE ALINMASI GEREKEN HUSUSLAR 39
Standart MDF'ler genelde 700·800 kg/m! yoğunlukta üretilmektedir. Boyalık ve profillik
MDF'lerin nispeten yüksek yoğunlukta üretilmesi kenar işleme ve yüzey düzgünlüğü açısından
daha uygun bulunmaktadır. Levhalar içinde yoğunluk farklılıkları mümkün olduğunca düşük
olmalı ve yoğunluk farklılıkları % 2.S'i aşmamalıdır.
4.2 Yoğunluk Profili
Levha kalınlığı içerisinde yoğunluktaki değişim, yoğunluk profili olarak adlandırılmaktadır.
Yoğunluk profili kompozit levha ürünlerinin teknolojik özelliklerini etkileyen en önemli
faktörlerden biridir. Yoğunluk profili, sıcak preslemede levha oluşumu aşamasında taslak içerisinde
sıkıştırma basıncı, sıcaklık ve kütle transferinin bir etkileşimi sonucunda oluşmaktadır.
Günümüzde yoğunluk profili ölçümü için daha yeni ve otomatik olan tahribatsız gamma ışını
yoğunluk ölçme cihazlan gravmetrik metodun yerini almıştır. (WINISTORFER/XU/WIMMER
1995). MDF'nin yoğunluk profili geleneksel katlı preslerde plaka sıcaklığını ve pres basıncını
değiştirmek suretiyle kolayca kontrol edilebilmektedir (SUCHLAND/WOODSON 1974). Homojen
yoğunluk profili olan (orta ve yüzey tabakalarının yoğunluğu aynı) levha üretmek çok zordur.
Şekil 8'de örnek olarak 18 mm kalınlığındaki bir MDF'nin yoğunluk profili görülmektedir
(ANONİM 1999).
} ')~;IN1ô.1~ (i.•.ıl. nt':
ıioo -, --- •....•."._._.~------------------,
Şekil 8: Sürekli pres te üretilen i8 mm kalınlığındaki MDF'ye ait yoğunluk profili
(AYRILMIŞ 2000).
Şekil 8'de görüldüğü gibi yüzey tabakalarında yoğunluğun yüksek, orta tabakada düşük
olmasına sebep olan faktörler genelolarak; pres kapanma süresi, pres sıcaklığı, basıncı ve süresi,
pres diyagramı, orta ve yüzey tabakaları arasındaki rutubet farkıdır. Taslağın her iki yüzeyine
sıcak presten hemen önce enjektörler vasıtasıyla su püskürtülmesi yüzey yoğunluğunun artmasına
ve dolayısıyla daha sıkı ve püriizlülüğü az yüzeyler elde edilmesini sağlamaktadır.
40 TURGA YAKBULUT - NADiR AYRıLMıŞ
Yüzeyleri kaplanacak MDF'lerde yoğunluk profilinin yüksek olması daha uygun
olurken, profil üretiminde kullanılacak MDF'lerde nispeten homojen bir profilolması gerekmektedir.
Levha ortalama yoğunluğu 750-780 kg/m3 olduğunda, levha orta kısmında minimum
yoğunluğu n 680-700 kg/m>, levha yüzeylerinde ise yoğunluğun 900- 1000 kg/m! civarında
olması uygundur.
Yoğunluk profili, MDF için bir standart olmamasına rağmen yüzey karakteristikleri
dahil birçok levha özelliği ile direkt olarak ilişkisi vardır. Bu yüzden, MDF'nin yoğunluk profilinin
sürekli kontrol edilmesi iyi bir proses kontrolü için gereklidir (AKBULUT/HIZIROGLU/
A YRILMIŞ 2000).
Levha yüzeylerinin yoğunluğunun orta tabakadan daha fazla olmasının avantajı, daha
yüksek direnç, kaplama ve boyama için daha düzgün yüzey, su alma ve şişmeye karşı daha yüksek
karşı koyma ve tutuşmaya karşı daha fazla direnç sağlamasıdır (AYRıLMIŞ 1999).
Levha özellikleri bakımından en kesitte yalnız ortalama yoğunluk değil aynı zamanda
yoğunluk profili de önemlidir. Örnek olarak, Şekil 9 aynı ortalama yoğunluğa sahip iki levhada
yoğunluk dağılımını göstermektedir. Ancak, A levhasında görüldüğü gibi yüzey yoğunluğunun
yüksek olması eğilme direnci ve eğilmede elastikiyet modülünü arttırırken levha yüzeyine dik
yönde dik çekme direnci düşük olmaktadır. B levhası da A levhası ile aynı ortalama yoğunluğa
sahip olmasına karşın yüzey yoğunluğu daha az olduğundan eğilme direnci ve eğilmede
elastikiyet modülü A levhasından daha düşük olacak fakat levha yüzeyine dik çekme direnci daha
yüksek bulunacaktır. A levhası profilindeki yoğunluk kontrastı daha poröz bir levha kenan
oluşumuna neden olduğundan makinelerle işlenebilirliği ve vida tutma gücü daha düşük olmaktadır.
B levhasında görüldüğü gibi düşük yoğunluk kontrastı levhanın ağaç işleme makinelerinde
işlenebilme özelliğini arttırmaktadır (SUCHLAND/WOODSON 1991).
Yim;y Orta yu.l.ey
~_.- ---- OıtatamaY~. --1
Şekil 9: Aynı ortalama yoğunluğa sahip iki levhada yoğunluk dağılımı
(SUCHLAND/WOODSON 1991).
MDF ÜRETİMİNDE DİKKATE ALINMASI GEREKEN HUSUSLAR 41
4.3 Levha Rutubeti
Kullarum sırasında levhalar çok çeşitli hava şartlarına maruz kalabilmektedirler.
MDF'nin yapısal kullanımında, atmosferik rutubet değişimlerinin levharun fiziksel ve mekanik
özellikleri üzerine olan etkisi çok önemlidir. Bu nedenle çeşitli rutubet ve sıcaklık derecelerinde
levha özelliklerinin ne şekilde etkilendiğini tespit etmek için pek çok araştırma yapılmıştır. Şekil
10'da ortamdaki havarun bağıl nemine göre MDF'nin rutubet miktarındaki değişim görülmektedir
(ANONİM 1993).
"l g
~ ıı: .
:i
i ı;
a:
:ca:
~::ı; 4
o
Havanın Bagıl Neırn (%)
ŞekillO: Havanın bağıl nemine göre MDF'nin rutubeı miktarı.
Levha rutubeti arttıkça eğilme direnci önce artar ve rutubetin %6-7 olmasıyla maksimum
olur ve daha sonra azalır. Lif doygunluğundan sonra rutubetin eğilme direnci üzerine etkisi yoktur.
Levharun rutubet miktarırun artmasıyla lifler arasındaki tutkal bağı zayıflayacağından eğilme
direnci, iç yapışma direnci gibi mekanik özellikleri azalma gösterecektir.
MDF, masif odundan daha stabildir. Masif odunla karşılaştırıldığında %1'lik rutubet
değişimi sonucunda masif odunun teğet yönünde %0.5 ve radyal yönünde %0.2 olan boyut
değişimine karşılık, MDF'nin boyutlarında %0.05, kalınlığında ise %0.35 değişme olmaktadır.
Örnek olarak LS mm kalınlığındaki MDF'den 600 mm genişlikte bir parça kesildiğinde, bağıl
nemin %3S'den %8S'e çıktığında (yaklaşık %5 rutubet artışında) yaklaşık genişliğinde L.5 mm
ve kalınlığından 0.3 mm civarında bir artma meydana gelmektedir.
MDF normalde %8 ± 3 rutubette üretilmektedir. Fakat kullarucıya teslim edildiği andaki
rutubeti transport ve depolama şartlarına bağlıdır. Rutubetli ortamlarda bir miktar rutubet
alması veya kuru şartlarda bir miktar rutubet kaybetmesi kaçınılmazdır. Bu değişiklik başlangıçta
levha kenarlarını ve istifin yüzey tabakalarını etkiler. Sonuçta bütün istif etkilenir.
MDF serbest olarak atmosfere maruz btrakıldığında 2-3 gün içerisinde denge rutubet
miktarına (DRM) ulaşır. İstif olarak ve özellikle istif orta kısımlarımn DRM'ye ulaşması için ise
l O-l S gün beklemek gerekmektedir.
Son kullanırnda rutubet değişmelerinden kaynaklanan problemleri minimuma indirmek
için, levha veya parçaların rutubetleri kullanım yerinin rutubetine geldiği zaman işlenmeli ve birleştirme
yapılmalıdır.
42 TURGA YAKBULUT - NADiR AYRıLMıŞ
KAYNAKLAR
AKBULUT, T., 1991: Orus-Vezirköprü Yongalevha Fabrikasında Üretilen Levhaların Teknolojik
Özellikleri, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbuL.
AKBULUT, T., 1995: Çeşitli Faktörlerin Yongalevhanın Teknolojik Özellikleri Üzerine Etkisi,
Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbuL.
AKBULUT, T., 1999: Dünya'da ve Türkiye'de MDF Endüstrisinin Genel Durumu, LAMİNArT,
Mobilya & Dekorasyon & Sanat & Tasarım Dergisi, Ağustos-Eylül, Sayı 3, İstanbuL.
AKBULUT, T., 2001: Liflevha Endüstrisi, Lisans Ders Notları, İ.Ü. Orman Fakültesi, Orman
Endüstri Mühendisliği Bölümü, Basılmarnıştır.
ANONİM, 1993: Euro MDF Board: A Users Manuel, Almanya.
AYRILMIŞ, N., 1999: MDF Üretim Teknolojisi, LAMİNArT, Mobilya & Dekorasyon & Sanat
& Tasarım Dergisi, Ağustos-Eylül, Sayı 3, İstanbuL.
AYRILMIŞ, N., 2000: MDF'nin Teknolojik Özelliicleri Üzerine Ağaç Türünün Etkisi, Yüksek
Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbuL.
BOZKURT, Y., ERDİN, N. 1989: Ticarette Önemli Yabancı Ağaçlar, İ.Ü. Yayın No: 3572,
F.B.E Yayın No: 4, İstanbuL.
GÖKER, Y., KANTAY, R., KURTOGLU, A., 1984: Üç Tabakalı ve Okal Tipi Yongalevhaların
Teknolojik Özelliicleri Üzerine Araştırmalar, İ.ü. Yayın No: 3243, Orman Fakültesi
Yayın No:367, İstanbuL.
HlZIROGLU, S., KAMDEM, D.P., 1995: Physical and Mechanical Properties of Hardboard
Made of Black Locust Furnish, Forest Products Journal, Vol: 45 (11/12), page: 66-70.
HOUTS, J.V., BHATTACHARYYA, D., JAYARAMAN, K., 2000: Determination of
Residual Stress in Medium Density Fiberboard, Holzforschung, Cilt 54, No:2. Almanya.
MALONEY, T.M., 1993: Modem Partieleboard and Dry Process Fiberboard Manufacturing,
Miller Freeman Publications, California, USA.
SUCHLAND, O., WOODSON, G., 1991: Fiberboard Manufacturing Practices in the United
States. U.S. Department of Agriculture, Forest Service No: 640, Louisiana, USA
SUCHLAND, O., WOODSON, G., 1974: Effect of Press Cyele Variables on Derısity Gradient
of Medium Density Fiberboard, 8. Washington State University Partieleboaard Symposium,
Pullman, Washington.
WINISTORFER, P.M., XU, W., WIMMER, R., 1995: Application of a Drill Ressjtance
Technique For Density Profile Measurement In Wood Composite Panels, Forest Products
Journal Volume 45 (6), Page: 90-93, USA.