Improving of some Properties of Heat-treated Black Poplar (Populus nigra L.) Woods using Densification

Abstract

In this study, black poplar (Populus nigra L.) wood was subjected to heat treatment at 120, 160 and 200 oC, and then the samples were densified by pressing at a rate of 25% and 50%. FTIR spectra of the heat-treated samples revealed that there was no significant variation in the crystallinity index of the samples due to heat treatment. In the main decomposition stage of the TGA and DTG thermograms of the heat-treated samples, it was understood that the heat-treated samples lost less material than the control samples. TGA and DTG findings showed that with the increase of the temperature applied in the heat treatment, significant holocellulose loss occurred in the samples. When the physical and mechanical properties of the heat-treated and densified samples were evaluated, it was revealed that applying heat treatment before densification can be recommended if densified black poplar samples are used in environments where they can come into contact with water. For increase the possibility of using black poplar wood in load-bearing applications, outdoors (siding, park and garden furniture, etc.) or indoors (panel, parquet, sauna, furniture elements, etc.), also in partially fire-resistant structures, it can be recommended to use heat treatment and densification together.

Bu çalışmada, kara kavak (Populus nigra L.) odunu 120, 160 ve 200 oC'lerde ısıl işleme tabi tutulmuş, devamında %25 ve %50 oranında presleme uygulamasıyla örneklere yoğunlaştırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Isıl işlem görmüş örneklerin FTIR spektrumları, örneklerin kristallik indeksinde ısıl işlemden kaynaklanan kayda değer bir farklılaşmanın oluşmadığını ortaya koymuştur. Isıl işlem görmüş örneklerin TGA ve DTG termogramlarındaki esas bozunma aşamasında, kontrol örneklerine göre daha düşük oranlarda madde kaybı oluştuğu anlaşılmıştır. TGA ve DTG bulguları, ısıl işlemde uygulanan sıcaklık derecesinin artışıyla örneklerde önemli düzeyde holoselüloz kaybı oluştuğunu göstermiştir. Isıl işlem görmüş ve yoğunlaştırılmış örneklerin fiziksel ve mekanik özellikleri değerlendirildiğinde, yoğunlaştırılmış kara kavak örneklerinin suyla temasa geçebileceği ortamlarda kullanılması durumunda, yoğunlaştırmadan önce ısıl işlem uygulanmasının önerilebileceği ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, kara kavak odununun taşıyıcı uygulamalar ile dış mekan (dış cephe kaplaması, park ve bahçe mobilyaları, vb.) veya iç mekanda (lambri, parke, sauna, mobilya elemanları, vb.), yine kısmen yanmaya dayanıklı yapılarda kullanılabilme olasılığını arttırmak için ısıl işlem ve yoğunlaştırma modifikasyon yöntemlerinin birlikte kullanılmasının önerilebileceği kanısına varılmıştır.