The Effect of Paraffin Droplet Size and Usage Amount Ratio on Some Properties of High Density Fiberboard (HDF)

Abstract

In this study, the effect of the type and usage rate of paraffin emulsions obtained by ultrasonic homogenization method on some physical, technological and mechanical properties of HDF boards was investigated. For this purpose, experimental boards with a density of 870 kg/m³ were produced from 70% eastern beech and 30% larch wood fibers. Urea formaldehyde (UF) resin with 58% solids content at a ratio of 11% by dry fiber weight was used as adhesive in the production of test boards. As a water repellent, paraffin emulsions with different droplet sizes were added at the rates of 0.75%, 1.0% and 1.25% by dry fiber weight. The test specimens were tested according to the tensile strength test (TS EN 319), surface strength test (TS EN 311), thickness swelling and water absorption tests for 24 hours (TS EN 317), surface absorption test (TS EN 382/1) and free formaldehyde test (TS EN 12460-5) standards and compared with the control specimens. From the test results, it was determined that droplet size and usage rate had no significant effect on the tensile strength and surface durability of HDFs, while they had a positive effect on 24 hour thickness increase and water absorption, surface absorption and free formaldehyde values. The best values were obtained in the test samples with low droplet size type B and 1% paraffin emulsion. Accordingly, there was a 13% improvement in 24 hour thickness increase, 23% improvement in 24 hour water absorption values, 27% improvement in surface absorption values and 11% improvement in free formaldehyde values. The reason for this situation was explained as the decrease in the water permeability of the paraffin emulsion whose droplet size decreased with ultrasonic homogenization process. At the end of the research, it was recommended to use new technological systems that have an effect on the dimensional stability of fiberboard.Bu çalışmada, HDF levhalarının bazı fiziksel, teknolojik ve mekanik özellikleri üzerine ultrasonik homojenizasyon yöntemi ile elde edilen parafin emülsiyonlarının türü ve kullanım oranının etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla %70 doğu kayını ve %30 karaçam odunu liflerinden 870 kg/m³ yoğunluğunda deney levhaları üretilmiştir. Deney levhalarının üretiminde yapıştırıcı olarak kuru lif ağırlığına göre %11 oranında %58 katı madde miktarına sahip üre formaldehit (ÜF) reçinesi verilmiştir. Su itici olarak farklı damlacık boyutuna sahip parafin emülsiyonları kuru life oranla %0,75, %1,0 ve %1,25 oranlarında ilave edilmiştir. Elde edilen deney örneklerinin yüzeye dik yönde çekme direnci testi (TS EN 319), yüzey sağlamlık testi (TS EN 311), 24 saat kalınlığına şişme ve su emme testleri (TS EN 317), yüzey absorpsiyon testi (TS EN 382/1) ve serbest formaldehit testi (TS EN 12460-5) standartlarına göre test edilerek kontrol örnekleri ile karşılaştırılmıştır. Test sonuçlarından damlacık boyutu ve kullanım oranının HDF'lerin çekme direnci ve yüzey sağlamlık üzerine belirgin bir etkisi görülmezken, 24 saat kalınlık artışı ve su alma, yüzey absorpsiyon ile serbest formaldehit değerleri üzerine olumlu yönde etkisi olduğu tespit edilmiştir. En iyi değerlere düşük damlacık boyutuna sahip B tipi ve %1 parafin emülsiyonu kullanılan test örneklerinde ulaşılmıştır. Buna göre 24 saat kalınlık artışında %13, 24 saat su emme değerlerinde %23, yüzey absorpsiyon değerlerinde %27 ve serbest formaldehit değerlerinde ise %11 iyileşme görülmüştür. Bu durumun nedeni olarak ultrasonik homojenizasyon işlemi ile damlacık boyutu küçülen parafin emülsiyonunun su geçirgenliğinin düşürmesi olarak açıklanmıştır. Araştırma sonunda lif levhanın boyutsal kararlılıkları üzerine etkisi olan yeni teknolojik sistemlerin kullanılması tavsiye edilmiştir.